Educatief pakket
"HOE ZIT DAT?!"
Vijf eenvoudige experimenten die Technopolis® naar je klas brengen!
COLOFON
Dit project wordt ondersteund binnen het actieplan Wetenschapscommunicatie, een initiatief van de Vlaamse overheid. De ‘Zoekprenten voor het 2de leerjaar’ werden gerealiseerd door Technopolis®, het Vlaamse doe-centrum voor wetenschap en technologie in Mechelen. Met Technopolis® brengt F.T.I vzw, in opdracht van de Vlaamse Regering, wetenschap en technologie dichter bij de mens. Voor meer informatie over het actieplan Wetenschapscommunicatie: www.ewi-vlaanderen.be/actieplan. Wees altijd voorzichtig! Technopolis® kan niet verantwoordelijk gesteld worden voor gebeurlijke schade of ongevallen tijdens het uitvoeren van de experimenten. Minderjarigen dienen de experimenten steeds uit te voeren onder toezicht van een volwassene. Volg Technopolis® op
Check ook www.experimenteer.be en ontdek verrassende experimenten om zelf in de klas te doen. Voor meer informatie over het volledige aanbod: www.technopolis.be. Flanders Technology International vzw – 2012 – alle rechten voorbehouden. De leerkrachtenmap en de zoekprenten mogen enkel gebruikt worden voor educatieve doeleinden en mits correcte bronvermelding (© Technopolis®). De map en de zoekprenten mogen onder geen beding gebruikt worden voor commerciële doeleinden. Verantwoordelijke uitgever: Erik Jacquemyn, Technologielaan, 2800 Mechelen.
2
INHOUD
Colofon...........................................................................................................................................2 Voorwoord......................................................................................................................................3 Inhoud............................................................................................................................................4 1. Zwaar gasje...............................................................................................................................5 2. Het geladen sponsje................................................................................................................9 3. Zwart/Wit.................................................................................................................................12 4. Het koude klokje.....................................................................................................................15 5. Fles onder druk......................................................................................................................18 Eindtermen...................................................................................................................................22 Technopolis®, waar experimenteren fun is!...................................................................................23
3
VOORWOORD
Dit educatief pakket is een aanvulling bij de interactieve quiz “Hoe zit dat?!” (voor leerlingen van het 3de, 4de, 5de en 6de leerjaar van het basisonderwijs) die bovenop uw bezoek aan Technopolis® wordt aangeboden. Het educatief pakket helpt u uw bezoek aan Technopolis® en de wetenschapsquiz voor te bereiden. Het kan ook dienen om na uw bezoek in de klas verder in te gaan op wat de leerlingen tijdens hun bezoek hebben ervaren. In de wetenschapsquiz “Hoe zit dat?!” moeten de leerlingen de afloop van ieder experiment trachten te voorspellen. Dat stimuleert wetenschappelijk denken: observeer, analyseer, beredeneer, voorspel, controleer. In het educatief pakket staat een omschrijving van het experiment zoals het door de edutainer werd uitgevoerd, aangevuld met een wetenschappelijke verklaring. De wetenschappelijke verklaring werd opgesplitst in basisinformatie en verdieping. Op die manier kunt u, als leerkracht, het best inspelen op de noden van uw klas, teneinde de eindtermen zo optimaal mogelijk te bereiken. Voor de leerkracht is er ook achtergrondinformatie toegevoegd. In het educatief pakket wordt bij ieder uitgevoerd experiment een gelijkaardig proefje voorgesteld dat u samen met de leerlingen in de klas met eenvoudige materialen kunt uitvoeren. Alle experimenten hebben ook een link naar een opstelling in Technopolis® waarnaar u de leerlingen kunt verwijzen tijdens hun bezoek. In elk hoofdstuk wordt aangeduid welke specifieke eindtermen behaald worden bij het behandelen van de betreffende wetenschappelijke thema’s. Achteraan het pakket vindt u nog enkele meer algemene eindtermen terug, die de scholenshow en het educatief pakket kunnen helpen realiseren. Voor meer informatie kunt u steeds terecht op www.technopolis.be. Onder het hoofdstuk ‘leerkrachten’ vindt u ook nog andere experimenten die u in de klas kunt uitvoeren. Op deze webstek treft u ook andere nuttige informatie aan. U vindt er onder andere een lijst met alle opstellingen in Technopolis®, met telkens een beschrijving, de tekst van het label dat bij de opstelling staat, plus extra wetenschappelijke achtergrond bij het onderwerp van de opstelling. U vindt er nog meer proefjes die de leerlingen kunnen doen, fysiek in de klas of aan het computerscherm, en een heleboel extra educatief materiaal rond andere onderwerpen die in de klas aan bod komen. We wensen u veel plezier met dit educatief pakket!
4
ZWAAR GASJE
1.1 WAT LEERDE JE IN DE SHOW? EXPERIMENT: KAARSVLAM EN CO2
De edutainer legde vooraf een laag droogijs (CO₂ -ijs, -78 °C) onderaan in een doorzichtige plexiglazen bak. Droogijs gaat onmiddellijk van vaste naar gasvormige toestand over (= sublimeren). Boven de klontjes vormt zich dus een gas: CO₂ of koolstofdioxide. Omdat dit gas zwaarder is dan lucht, blijft het in de bak ‘liggen’. CO₂ is onzichtbaar, dus het lijkt alsof de bak gevuld is met gewone omgevingslucht. (Dat er écht CO₂-gas in de bak zit in plaats van gewone lucht, kan de edutainer aantonen door zeepbellen te blazen boven de bak of door een beker met water te vullen, een schep CO₂ toe te voegen en de gecondenseerde waterdamp boven de bak uit te spreiden. De laag gas waarop de zeepbellen of de wolk blijven drijven is CO₂.) De edutainer schept nu met een drinkglas wat CO₂-gas uit de bak. Omdat het CO₂-gas zwaarder is dan de omgevingslucht, blijft het CO₂-gas in het glas zolang de edutainer het glas rechtop houdt. Wanneer de edutainer het drinkglas boven een brandende kaars leeggiet, dooft de kaars.
WAT IS DE WETENSCHAPPELIJKE VERKLARING? Basis Kaarsen hebben zuurstof nodig om te kunnen branden. Doordat het CO₂-ijs sublimeert (overgaat van vast naar gas) en weer een gas wordt dat zwaarder is dan lucht, blijft het in de plexiglazen bak en verdringt het de lucht (en dus ook de zuurstof) in de bak. Wanneer je met een drinkglas CO₂-gas uit de bak schept en uitgiet boven de kaars, verdringt het CO₂-gas de lucht omheen de kaarsvlam (omdat CO₂ zwaarder is dan lucht). Zonder zuurstof (aanwezig in de omringende lucht) blijft een kaars niet branden. Uitbreiding Vuur kan enkel ontstaan als de drie elementen van de branddriehoek aanwezig zijn. Als één van de drie elementen ontbreekt of wordt weggenomen, dooft het vuur.
Brandstof
Zuurstof
Warmte (ontsteking)
In het geval van een kaars: • Zuurstof: als je een stolp over een kaars plaatst, zal de kaars het aanwezige zuurstof opgebruiken en daarna meteen doven. • Brandstof: de wiek van een kaars zal niet branden zonder de aanwezigheid van kaarsvet, de brandstof van de kaars. • Warmte (ontsteking): zonder de hulp van een aansteker of lucifer, kan je een kaars niet doen branden. Bij het blussen van branden, wordt ernaar gestreefd één van de elementen van de branddriehoek weg te nemen. In ruimtes waar bijvoorbeeld veel elektrische toestellen staan, is het gevaarlijk om met water te blussen. Daar gebruikt men brandblussers met CO₂-gas. Bij het gebruik van dit soort brandblussers is het belangrijk enkele voorzorgsmaatregelen in acht te nemen. Het CO₂-gas verdrijft immers de zuurstof in de lucht, waardoor de brandblusser verstikkend kan werken.
5
ZWAAR GASJE
1.2 DOE-OPSTELLING IN TECHNOPOLIS®: WERELD-BOL CO₂ is een broeikasgas. Dat betekent dat de aarde stilaan opwarmt door de extra uitstoot van CO₂ door bijvoorbeeld de verbranding van fossiele brandstoffen (steenkool, aardolie, aardgas). De zonnestralen vallen op de aarde en weerkaatsen. Maar de vele CO₂-deeltjes in de lucht laten de stralen niet meer ontsnappen waardoor de aarde steeds meer opwarmt. Vandaar de naam broeikasgas. De CO₂-deeltjes maken van de aarde een soort serre (een broeikas) waar het steeds warmer wordt. Bij deze opstelling kan o.a. je zien welke landen het meeste CO₂ uitstoten. Op onze wereld-bol kun je wereldomspannende dingen zien gebeuren. Als gewone sterveling merk je ze niet, maar ze bepalen wel je leefomstandigheden. Kies op het aanraakscherm welk fenomeen je wilt bekijken. In deze opstelling – een reusachtige bol die als beeldscherm dient – kun je onder andere het wereldklimaat bekijken. Je kiest in het menu uit een aantal fenomenen, en je ziet dan hoe ze zich op wereldschaal gedragen, van stof van vulkaanuitbarstingen tot temperaturen, CO₂-gehalten, orkanen en ijsdiktes. De wereld-bol toont je hoe die fenomenen evolueren, in tijd en ruimte.
1.3 DOE HET ZELF… MAAR DAN ANDERS: X MANIEREN OM EEN KAARS TE DOVEN
bakpoeder
azijn
Hoe doof je een kaars? Door te blazen natuurlijk! Maar wist je dat er nog andere manieren bestaan om een kaars te doven? In deze proef doen we acht alternatieven uit de doeken. Maar opgelet: niet al deze manieren werken… Soms moet je een extra aanpassing doen, of soms krijg je een heel ander effect. Test het uit! • • • • • • • • •
Theelichtjes Trechter Glas water Lege petfles (zonder dop) Confituurpot Mandarijn Bakpoeder Azijn Ronde, glazen fles
6
Probeer samen met je leerlingen volgende manieren om een kaars uit te blazen uit. Welke manier werkt? Hoe gaat het niet?
ZWAAR GASJE
1. Kan je een kaars uitblazen met behulp van een trechter?................NEE Verklaring: De lucht die door de trechter gaat, vloeit weg langs de randen van de trechter en raakt de vlam niet. De kaars blijft branden. 2. En als je de trechter wat hoger of lager houdt?....................................JA Verklaring: Als je de rand van de trechter op vlam-hoogte houdt, stroomt de lucht langs de randen van de trechter. Zo kan je de kaars toch uitblazen. 3. Kan je een kaars blussen met water?....................................................JA Verklaring: Een klassieker. Het water koelt de kaars af zodat de temperatuur te laag wordt om nog te kunnen branden. De kaars dooft. 4. Kan je een kaars doven met een lege petfles?......................................JA Hou de fles horizontaal, tegen de borst gedrukt, met de opening naar de kaars, en geef een tik op de bodem van de fles. Verklaring: Als je achteraan op de fles tikt, begint de lucht in de fles te bewegen. Daardoor gaat ook de lucht voor de fles bewegen. Zo kan je de kaars uitblazen. 5. Kan je een kaars doven met een confituurpot?...................................JA Zet een confituurpot omgekeerd over de kaars. Verklaring: Vuur heeft lucht (zuurstof) nodig om te branden. Als je een potje over de kaars zet, kan er niet genoeg nieuwe lucht bij de kaars geraken. De kaars gebruikt al het aanwezige zuurstof op en dooft uit. 6. Kan je een kaars doven met een mandarijn?......................................NEE Neem een stukje verse schil van een mandarijn en knijp het dubbel. Richt de oranje buitenkant naar de vlam. Verklaring: In een mandarijnschil zitten kleine zakjes met brandbare olie. Als je de schil buigt, scheuren de zakjes open en spuit de olie in de vlam. De vlam dooft niet, maar je krijgt wel een fonkelend minivuurwerk te zien! 7. Kan je een kaars doven met een gas?....................................................JA Neem een kom met drie eetlepels bakpoeder. Plaats de kaars in de kom. Giet voorzichtig een half glas azijn bij de bakpoeder. Verklaring: Als je bakpoeder bij azijn voegt, ontstaat koolstofdioxide of koolzuurgas. Dat is de prik die ook in frisdrank en spuitwater zit. Als het koolzuurgas rond de vlam zit, kan er geen zuurstof meer bij de vlam. De kaars dooft uit. 8. Kan je een kaars uitblazen met een omweg?........................................JA Plaats een ronde, glazen fles tussen jezelf en de kaars. Blaas horizontaal tegen de fles op de hoogte van de vlam. Verklaring: De lucht buigt omheen de fles en komt weer samen achter de fles. Zo kan je de kaars toch uitblazen. Neem je een hoekige fles, dan zal de kaars niet doven.
1.4 ACHTERGRONDINFORMATIE
Er bestaan niet veel gassen die zoveel zwaarder zijn dan lucht dat ze er niet vlot mee mengen. Koolstofdioxide (CO₂ ), ether en de blusgassen halon en zwavelhexafluoride zijn de bekendste. En ook koolstofdioxide en ether mengen zich met de lucht zodra er een beetje wind of turbulentie is. CO₂ , koolstofdioxide, is het gas van de belletjes in frisdranken, bier, champagne, en van de gaatjes in het brood. Perfect eet- en drinkbaar dus. Koolstofdioxide is een eigenaardig gas. Als je het afkoelt, wordt het niet vloeibaar, maar meteen vast ( bij –78,5°C). Dat vast CO₂ noemt men ook droogijs. Als het opwarmt, ‘sublimeert’ het: het gaat meteen van vast naar gas, zonder de omweg over vloeistof. Je kunt koolstofdioxide wel vloeibaar maken, maar alleen bij hoge druk.
7
ZWAAR GASJE
Je krijgt leuke effecten door een paar klompjes droogijs in water te gooien. Het zaakje begint te borrelen en er ontstaat een soort mist die traag en statig over de rand van het vat kolkt. Net als in de laboratoria in de film. Als het droogijs in het water terecht komt, begint het meteen te verdampen. Die damp is nog steeds kouder dan nul graden, zodat hij het vocht in de lucht laat bevriezen. Dat zorgt voor een deel van de mist. De rest is vocht dat wel nog gecondenseerd is tot druppels, maar net niet meer bevroren raakt. Hoe warmer de vloeistof waarmee je begint, hoe meer vocht er in de lucht erboven terecht kan komen, en hoe meer mist je hebt. Veel kleine blokjes hebben een grotere oppervlakte dan één groot blok, en produceren daardoor een intensere mist. Om de ketel van Panoramix een half uur te laten stomen, heb je pakweg vijf kilo droog ijs nodig. Als je het afkoelende vocht in de ketel kunt bij verwarmen, krijg je meer en langer mist. Een blok droogijs kun je een dag of langer bewaren in een koelbox. Zorg wel dat het deksel er niet muurvast op zit, zodat het gas kan ontsnappen. Gebruik handschoenen, om te voorkomen dat je vingers vastvriezen aan het droogijs. Dat zou je een lap huid kunnen kosten. Zorg er ook voor dat je met het koolstofdioxide niet werkt in een kleine, niet-geventileerde ruimte. Koolstofdioxide is het gas dat we uitademen, wat betekent dat het voor ons lichaam een afvalstof is. Als je er te veel van binnenkrijgt, is dat niet gezond. Werk dus in een geventileerde ruimte. Denk er ook aan dat de concentratie van het zware gas dicht bij de vloer hoger zal zijn. Droogijs wordt soms gebruikt om diepgevroren spullen te verzenden. Bij aankomst drijft de doos dan niet van het water, zoals zou gebeuren als je het zaakje in gewoon ijs had ingepakt. Bovendien koelt een kilo droogijs dubbel zo goed als een kilo waterijs, en per liter koelt het zelfs driemaal meer. Droogijs wordt in de industrie, behalve voor koeling, ook gebruikt om zwaar vervuilde oppervlakten te ‘zandstralen’. De verf, olie, asfalt, teer, enz. bevriezen en krimpen, en raken daardoor makkelijk los. Korreltjes die zich in de laag vuil boren, sublimeren daar en doen alle omringende rotzooi wegspatten. Bovendien kun je met koolstofdioxide ook elektrische toestellen reinigen, wat niet lukt met stoom: die geeft meteen kortsluiting. Een minder leuke kant van koolstofdioxide is dat het werkt als het glas in een broeikas: het houdt warmtestraling vast en helpt zo om onze planeet op te warmen. Dat is op zich niet erg: zonder dat broeikaseffect vroor het hier stenen uit de grond, en zou er geen leven op aarde mogelijk zijn. Het probleem is echter dat koolstofdioxide vrijkomt bij alle verbrandingen, en dat we de jongste anderhalve eeuw miljarden tonnen extra koolstofdioxide in de dampkring hebben gebracht, van al die kolen, olie en gas die we uit de grond hebben gehaald en opgestookt. Wat de natuur in honderden miljoenen jaren onder de grond had gestopt, brengen wij nu in een paar tiental jaar terug in de lucht. Daardoor stijgt de gemiddelde temperatuur van de lucht zo snel dat de natuur niet kan volgen. Daar moeten problemen van komen, al kan niemand op dit moment voorspellen welke. Zoiets is in de geschiedenis van de aarde immers nog nooit gebeurd.
1.5 EINDTERMEN Bij het hoofdstuk ‘Zwaar gasje’ past volgende eindterm: Wereldoriëntatie (natuur – levende en niet-levende natuur)
• 1.15 – De leerlingen kunnen illustreren dat een stof van toestand kan veranderen.
8
HET GELADEN SPONSJE
2.1 WAT LEERDE JE IN DE SHOW? EXPERIMENT: SCHUURSPONSJE ONDER SPANNING De edutainer neemt een metalen schuursponsje en trekt het wat uit elkaar. Hij houdt het sponsje met een grijptang vast en houdt er de twee polen van een 9V batterij tegen. Het metalen sponsje begint spontaan te branden.
WAT IS DE WETENSCHAPPELIJKE VERKLARING? Basis Zelfs metaal kan branden. Het metalen schuursponsje verbindt de polen van de batterij waardoor kortsluiting ontstaat en het metaal begint te gloeien. Omdat het staal zo dun is, is er extra veel contact tussen de zuurstof uit de lucht en het ijzer (en een beetje koolstof) uit het staal. Een kleine elektrische stroom, zoals die uit een batterij, is dan al genoeg om het geheel aan het gloeien/branden te krijgen. Bij grotere stukken staal, zoals een spijker of een mes, lukt dat niet. Zulke stalen voorwerpen beginnen pas te branden bij erg hoge temperaturen. De kortsluiting die ontstaat wanneer je de polen van de batterij verbindt, kan je ook voelen wanneer je de 2 polen (positief en negatief) van de batterij (de metalen plaatjes) tegen je tong houdt. Zo kan je trouwens ontdekken of de batterij leeg is of niet. Uitbreiding De werking van een ouderwetse gloeilamp steunt op hetzelfde principe. De stroom die door de lamp loopt, veroorzaakt een gecontroleerde kortsluiting en doet de gloeidraad gloeien. Alleen hou je daar maar beter je tong niet tegen. De stroom die door een lamp loopt is immers veel krachtiger dan die van een 9V batterij. Waarom schiet het schuursponsje dan in brand en de gloeidraad niet? Zoals de leerlingen in experiment 1 (kaarsvlam en CO₂ ) leerden, is één van de drie voorwaarden om vuur te hebben, de aanwezigheid van zuurstof. In een glazen, peervormige gloeilamp zitten heel wat gassen, maar geen zuurstof. De gloeidraad zal dus alleen gloeien (vandaar de naam), maar nooit branden!
2.2 DOE-OPSTELLING IN TECHNOPOLIS®: MAAK ELEKTRICITEIT Als je een fietsdynamo te gewoon vindt, kunnen de leerlingen in Technopolis® ook elektriciteit maken op ambachtelijke wijze: met de hand. Men neme een magneet en een spoel … Beweeg één van de magneten verticaal op en neer, in en uit één van de spoelen. Lees de stroomsterkte (in milliampère) af op de stroommeter. Doe dit ook met de andere magneet en de andere spoel. De spoel met de meeste windingen brengt ook de grootste stroom voort. Michael Faraday ontdekte in de negentiende eeuw dat je elektriciteit kunt maken door een geleider en een magneetveld ten opzichte van elkaar te bewegen. Het maakt geen verschil of het de magneet is of de geleider die beweegt. De beweging wekt een stroom op in de geleider. Het hele proces heet ‘elektromagnetische inductie’. Aan die inductie danken we zowat al onze elektriciteit (de rest komt van batterijen). In de centrales draait een spoel tussen de polen van een magneet. Hier beweeg je een magneet door de spoel.
9
HET GELADEN SPONSJE
2.3 DOE HET ZELF… MAAR DAN ANDERS: ZOEK DE BESTE GELEIDER
+
-
+ • Batterij van 4,5 V • Lampje • Fitting voor het lampje • Twee stukjes geïsoleerde elektriciteitsdraad • Vier krokodillenklemmen • Voorwerpen van verschillende materialen • Soeplepel • Houten lepel • Een koperen sleutel • Schroevendraaier • Plaatje van plexiglas • … Verbind het lampje met de batterij, gebruikmakend van de elektri- citeitsdraden en de krokodillenklemmen (zie tekening). De stroomkring wordt gesloten en het lampje brandt. Maak nu één elektriciteitsdraad los van de batterij en hou de soeplepel tussen de batterijpool en de krokodillenklem. Wat gebeurt er? Doe nu hetzelfde met de houten lepel en de rest van de voorwerpen. Bij sommige voorwerpen gaat het lampje branden wanneer de kring gesloten wordt, andere voorwerpen slagen er niet in om de stroomkring te sluiten. De soeplepel bestaat uit inox, een goede geleider van elektriciteit. De elektriciteit geraakt tot bij de gloeidraad van het lampje waardoor het lampje gaat branden. Bij de houten lepel brandt het lampje niet. Hout is immers een isolator, die geen elektriciteit geleidt. De stroomkring wordt dus niet gesloten. Van alle opgesomde materialen, is koper de beste geleider. Stroomdraden zijn dan ook meestal uit koper vervaardigd.
10
HET GELADEN SPONSJE
2.4 ACHTERGRONDINFORMATIE Elektrische stroom ontstaat dankzij de beweging van vrije elektronen. Stoffen met veel vrije elektronen zijn goede geleiders voor elektrische stroom. Materialen met weinig vrije elektronen zijn slechte geleiders of isolatoren. In deze materialen blijven de elektronen bij hun eigen atoom. Het aantal vrije elektronen per kubieke meter (het aantal ladingsdragers per eenheid van volume) geeft aan hoe goed een materiaal geleidt. In vaste stoffen komt het geleidingsvermogen voor elektriciteit ongeveer overeen met het geleidingsvermogen voor warmte. Materialen die de warmte goed geleiden, zijn meestal ook goede elektriciteitsgeleiders. De beste geleiders zijn zuivere metalen zoals koper, aluminium en zilver. Droog zand en de kunststof PVC geleiden de elektrische stroom niet. Vochtige aarde en het menselijk lichaam zijn middelmatige geleiders. Drink- en regenwater bevatten sporen van mineralen en zijn dus ook geleidend. Omdat het menselijk lichaam voor een hoog percentage uit (zout) water bestaat is het ook geleidend. Gedestilleerd water bevat geen mineralen en geleidt de elektrische stroom niet. Naast het aantal ladingsdragers per eenheid van volume heeft ook de dwarsdoorsnede van een geleider een effect op de stroomsterkte. Hoe dikker de draad, hoe beter de geleider. Een dikkere draad zorgt immers voor een gemakkelijker doorgang voor elektronen.
2.5 EINDTERMEN Bij het hoofdstuk ‘Het geladen sponsje’ past volgende eindterm: Wereldoriëntatie (natuur – levende en niet-levende natuur) • 1.16: De leerlingen kunnen met enkele voorbeelden aantonen dat energie nodig is voor het functioneren van levende en niet-levende systemen en kunnen daarvan de energiebronnen benoemen.
11
ZWART/ WIT
3.1 WAT LEERDE JE IN DE SHOW? EXPERIMENT: HET ALBEDO-EFFECT De edutainer toont een zwarte en een witte plank, waarop telkens een even sterke halogeenspot schijnt. Ook halogeenspots produceren, naast licht, warmte. De leerlingen voelen met hun handen welk oppervlak het warmst is. Met een infraroodthermometer (pyrometer) kan de temperatuur afgelezen worden. Het zwarte vlak warmt opvallende harder op dan het witte.
WAT IS DE WETENSCHAPPELIJKE VERKLARING? Basis Witte voorwerpen weerkaatsen al het licht dat hen bereikt. Zwarte voorwerpen daarentegen, slorpen alle licht op en raken daardoor opgewarmd. In zuiderse landen maakt men daar handig gebruik van: hun witte huizen blijven koeler binnenin. In een aantal Amerikaanse steden, waaronder Chicago, zijn witte daken verplicht, om het 'heat island effect' in te perken. Ook in Vlaanderen zijn al een aantal projecten met witte daken uitgewerkt. Uitbreiding Dat witte voorwerpen of oppervlakken veel licht weerkaatsen, heeft belangrijke gevolgen voor het klimaat. Want er is een duidelijk effect: wit kaatst meer zonlicht terug. Zonlicht dat dan niet meer opgeslorpt wordt door de bodem en dus niet meer meedoet aan het opwarmen van de planeet. Hoe witter de aarde – hoe hoger haar albedo – hoe koeler. In de praktijk: hoe meer ijskappen aan de polen, en hoe meer gletsjers en eeuwige sneeuw in de bergen, hoe koeler de aarde blijft. Jammer genoeg pompen wij mensen voortdurend verse koolstofdioxide of CO₂ in de lucht, door het verbranden van fossiele brandstoffen (steenkool, olie, aardgas). Die CO₂ is een ‘broeikasgas’: het verhindert dat warmte van de planeet weglekt, het heelal in. Wij warmen met andere woorden zelf onze planeet op. Daardoor smelten de ijskappen en de gletsjers. Waardoor die minder kunnen weerkaatsen en het nóg warmer wordt.
3.2 DOE-OPSTELLING IN TECHNOPOLIS®: ZWARTKIJKER Hoe schilder je zwart met witte verf? En nee, we bedoelen niet: ‘in het zwart’, da’s een ouwe hoor! We bedoelen echt gewoon: zwart. Het kan, zonder trucjes of flauwiteiten. Gewoon fysica. Kom maar kijken. Kijk door het gat in het nachtkastje. In welke kleur is de binnenkant van het kastje geschilderd? Open het nachtkastje. Wanneer je door het gat kijkt, lijkt het nachtkastje binnenin zwart. Wanneer je het nachtkastje opent, wacht je een verrassing. Door het kleine gaatje komt een lichtstraal in de doos. Deze lichtstraal weerkaatst tegen de witte wanden. Zelfs witte oppervlakken absorberen een klein beetje licht. Door de vele weerkaatsingen is uiteindelijk alles geabsorbeerd. Omdat er (bijna) geen lichtstralen zijn die je oog bereiken lijkt de doos binnenin zwart.
12
ZWART/ WIT
3.3 DOE HET ZELF… MAAR DAN ANDERS: ZWART/WIT (2)
• • • •
Een plastic fles, wit geverfd Een plastic fles, zwart geverfd Twee kleine ballonnen De warmte van de zon (of van een warme lamp)
Trek het tuitje van de ballonnen over de hals van de flessen. Eventueel kan je ze extra stevig bevestigen met een elastiekje. Plaats de twee flessen in de buurt van een warmtebron, liefst in de zon. Als de zon niet schijnt, kan je ook een warme lamp of een haardroger gebruiken om de flessen te verwarmen. De ballonnen blazen zichzelf op. De ballon op de zwarte fles groeit sneller en harder dan de ballon op de witte fles. De zwarte fles absorbeert de energie (warmte) van de zon veel beter dan de witte fles. De witte fles reflecteert het grootste deel van de zonne-energie die haar bereikt. Wanneer een fles energie (warmte) absorbeert, warmt de lucht erin op. Warme lucht zet uit en de ballon wordt groter.
3.4 ACHTERGRONDINFORMATIE De aarde bestaat voor ruwweg twee derde uit donkerblauwe oceanen. Net zoals het zwarte oppervlak uit de proef, kunnen die enorm veel warmte absorberen. Bovendien hangen er veel minder witte, reflecterende wolken boven het water dan boven land. De continenten zelf zullen de zonnewarmte veel meer weerkaatsen. De grote hoeveelheid warmte in onze oceanen zorgt ervoor dat het klimaat op aarde aangenaam gematigd is. Maar tegenwoordig komt het albedo-effect vooral op een negatieve manier in onze belangstelling. Door het smelten van de poolkappen, daalt de reflecterend oppervlakte van de aarde en wordt nog meer zonnewarmte vastgehouden. En ook de massale ontbossing doet geen goed aan de opwarming van de aarde. Het albedo-effect in de tropen is zelfs nog veel groter dan aan de polen, omdat ze zoveel meer zon ontvangen. Wanneer tropische boeren het donkere regenwoud omkappen om de nog donkerdere, onderliggende grond te bewerken, stijgt de temperatuur op die plaats met een jaarlijks gemiddelde van 3°C! Dat komt nog bovenop het feit op die manier de groene longen van de aarde (de tropische regenwouden) verdwijnen, die het broeikasgas CO₂ opnemen en zuurstof de lucht in sturen. De albedo van een voorwerp is de mate waarin dat voorwerp zonlicht reflecteert. Een perfect wit voorwerp heeft in theorie een albedo van 1: het reflecteert al het ontvangen licht. Hoe donkerder een voorwerp, hoe lager zijn albedo. Een voorwerp dat alle straling absorbeert en niets weerkaatst, heeft een albedo van 0. Albedo is een veelgebruikt begrip in de astronomie. De helderheid van planeten, planetoïden en satellieten wordt uitgedrukt in albedo. De aarde bijvoorbeeld, heeft een albedo van 0,45. Door de albedo van hemellichamen te bestuderen, kunnen sterrenkundigen bijvoorbeeld voorspellen hoeveel oppervlakte-ijs op een bepaalde planeet aanwezig is.
13
ZWART/ WIT
3.5 EINDTERMEN Bij het hoofdstuk ‘Zwart/wit’ passen volgende eindtermen: Wereldoriëntatie (natuur – levende en niet-levende natuur) • 1.12: De leerlingen kunnen het verband illustreren tussen de leefgewoonten van mensen en het klimaat waarin ze leven. Wereldoriëntatie (natuur – milieu) • 1.24: De leerlingen kunnen met concrete voorbeelden uit hun omgeving illustreren hoe mensen op positieve, maar ook op negatieve wijze omgaan met het milieu. • Wereldoriëntatie (natuur – milieu) 1.25: De leerlingen kunnen met concrete voor beelden uit hun omgeving illustreren dat aan milieuproblemen vaak te gengestelde belangen ten grondslag liggen.
14
HET KOUDE KLOKJE
4.1 WAT LEERDE JE IN DE SHOW? EXPERIMENT: HOGE EN LAGE TONEN De edutainer toont een zwarte en een witte plank, waarop telkens een even sterke halogeenspot schijnt. Ook halogeenspots produceren, naast licht, warmte. De leerlingen voelen met hun handen welk oppervlak het warmst is. Met een infraroodthermometer (pyrometer) kan de temperatuur afgelezen worden. Het zwarte vlak warmt opvallende harder op dan het witte.
WAT IS DE WETENSCHAPPELIJKE VERKLARING? Basis Bij een daling van de temperatuur zal de klok krimpen. Een ‘dunnere’ klok heeft een hogere toon. Vergelijk maar met gitaarsnaren: dikke snaren klinken lager dan dunnere! Of met andere muziekinstrumenten: een grote trom klinkt lager dan een kleine, een contrabas klinkt lager dan een viool,… De meeste stoffen krimpen bij afkoeling. Denk maar aan een kwikthermometer. Die bestaat uit een luchtledige kolom met vloeibaar kwik erin. Wanneer de temperatuur stijgt, zet het kwik uit. De kwikkolom stijgt en je leest een hogere temperatuur af. Als de temperatuur daalt, neemt het kwik een kleiner volume in en daalt de kwikkolom. Uitbreiding De klok krimpt dan wel in alle dimensies, haar massa blijft hetzelfde. Toch klinkt de koude klok hoger dan de klok op kamertemperatuur. De klank van een klok ontstaat immers door een ingewikkeld samenspel van vorm en dikte op verschillende plaatsen. Het feit dat de koude klok op bepaalde plaatsen ‘dunner’ wordt, maakt dat de klank iets verhoogt. Een sluitende theorie over het stemmen van klokken bestaat niet, wel gebruiken klokkenmakers vuistregels die zeer goede resultaten opleveren. Maar het uiteindelijke stemmen van een klok gebeurt nog steeds op het gevoel. De meeste stoffen zetten uit bij opwarming en krimpen bij afkoeling. Daarom zie je vaak rubberen voegen tussen de betonplaten op het wegdek of daar waar een weg in een brug over gaat. Vroeger zag je ook tussen de opeenvolgende spoorstaven van de treinsporen een voeg van een paar millimeter. Op die manier kunnen de betonplaten en de trainrails zich aanpassen aan de weersomstandigheden zonder schade aan te richten. Water is een buitenbeentje, een uitzondering. Als water afkoelt en bevriest, neemt het net meer plaats in. De dichtheid van ijs is kleiner dan die van vloeibaar water.
4.2 DOE-OPSTELLING IN TECHNOPOLIS ® : MUZIEKHEK Hoe dunner een snaar, een xylofoonplaatje, een trillende luchtkolom, hoe hoger de toon die het voortbrengt. Als je metalen staafjes op verschillende lengte zaagt, heb je in allemaal een andere hoeveelheid metaal om te trillen, en dus een andere toon. Nu nog in een leuke volgorde leggen, en je hebt muziek. In Technopolis® is er een spijlenhek. Als je er met een stok langsloopt en elke spijl aantikt, krijg je een bekende melodie.
15
Kun je Broeder Jacob spelen? Hier hoef je daar geen muziek voor te kennen. Gewoon met je stok langs de metalen spijlen lopen. Loop langs het hek terwijl je stok tegen de spijlen tikt. Je hoort Broeder Jacob.
HET KOUDE KLOKJE
Elke staaf die je aanslaat, gaat trillen. De frequentie (toonhoogte) waarmee de staaf trilt, hangt af van zijn dikte en van zijn lengte (en van de soort metaal). De lengtes van de staven die een mooie toon produceren, verhouden zich als eenvoudige breuken (2/3, 3/4, 8/9 …).
4.3 DOE HET ZELF… MAAR DAN ANDERS: FLESSENXYLOFOON
• Een dozijn glazen flessen • Water • Een stokje Vul een rij flessen met steeds meer water. De laatste fles is een volle fles. Tik ertegen en regel de waterstand bij tot je een mooie toonladder hebt. Je kan eventueel een muziekinstrument gebruiken om de flessen te stemmen. Speel nu een eenvoudig melodietje op de flessen. De noten van je flessenxylofoon lopen van laag naar hoog. Hoe meer water in de fles, hoe meer massa je stokje doet trillen en hoe lager de toon.
EXTRA • De flessen klinken mooier als je ze ophangt aan touwtjes. Dan kunnen ze vrij trillen, zonder gehinderd te worden door het tafelblad. Al hun trillingsenergie gaat dan naar de omringende lucht, en zo naar je oor. • Het loont de moeite flessen van verschillende dranken te gebruiken. Ook al lijken ze op het eerste gezicht even groot, en zouden ze dus hetzelfde moe ten klinken, in de praktijk is dat niet zo. Wanddikte, vorm en soort glas spelen ook een rol. Ook op het oog identieke flessen hebben daardoor een iets andere toon. Hoe meer soorten flessen je verzamelt, hoe groter je totaalbereik zal zijn. • Blaas ook eens over de flessen, zoals bij een panfluit. Blaas ongeveer, maar net niet helemaal, horizontaal over de nek. Met wat oefening krijg je zo een orgeltoon uit de flessen. Op dezelfde manier halen fluitisten en panfluitspelers klank uit hun instrumenten. • Nu neem je het omgekeerde waar: hoe meer water in de fles, hoe hoger de toon. Nu doe je immers niet de fles en het water trillen, maar de lucht die in de fles zit. Hoe meer lucht je lippen doen trillen, hoe lager de toon. En een fles met veel water erin, bevat maar weinig lucht.
16
HET KOUDE KLOKJE
TOEPASSINGEN Instrumentenbouwers regelen massa en volume van hun instrumenten nauwkeurig af, om er een mooie klank uit te krijgen. Dat gebeurt ook met de onderdelen van je auto, maar nu om te vermijden dat ze gaan ‘zingen’.
4.4 ACHTERGRONDINFORMATIE Geluid is een trilling. Trillende lucht doet ons trommelvlies trillen. Die trilling wordt door een paar hefbomen – de bekende botjes ‘aambeeld’, ‘hamer’ en ‘stijgbeugel’ – overgebracht op het slakkenhuis in ons binnenoor. Dat is een soort opgerolde zak met vloeistof. Die vloeistof gaat op haar beurt aan het trillen, en doet zo haartjes op de binnenwand van de zak bewegen. Zoals dat ook gebeurde bij de naald van een oude platenspeler, wekt de beweging van dat haartje een elektrisch stroompje op. Al die stroompjes worden door de gehoorzenuw naar onze hersenen getransporteerd. Waarna de hersenen dat vertalen in de ervaring ‘geluid’. Alles begint dus met een voorwerp dat de lucht doet trillen. Hoe sneller het trilt (= hoe hoger zijn ‘frequentie’) hoe hoger de toon die we horen. Hoe minder massa een voorwerp bevat, of juister: hoe minder massa er aan het trillen gebracht wordt, hoe hoger de toon die het voortbrengt. Dunne gitaarsnaren geven de hoogste toon. En hoe meer je die snaren inkort, hoe hoger de toon. Op een xylofoon geven de kleinste, dunste en kortste plaatjes de hoogste klanken. Een kleine viool klinkt hoger dan een grote zware contrabas. De kleinste orgelpijp, met de dunste en kortste trillende luchtkolom, geeft de hoogste toon. Een klok is een beetje een geval apart. Ze heeft een heel speciale vorm, en is niet overal even dik. Dat profiel versterkt sommige trillingen, en dempt andere. In een klok klinken met andere woorden verschillende tonen tegelijk. Ze is een akkoord op zich. Als haar vorm goed gekozen is, klinken die verschillende klanken samen in harmonie, tot een mooie totaaltoon. Ook bij een klok geldt: als je massa wegneemt, klinkt ze hoger. Maar bij een klok maakt het verschil waar je die massa wegneemt. Op de ene plaats is het effect op de toon veel sterker dan op de andere, naargelang welke trillingen – welke toonhoogten – op die plaats versterkt of onderdrukt werden. Het klokje dat we afkoelden, veranderde niet van massa. Maar wel van vorm: de wand werd gemiddeld dunner, en de totaaltoon werd hoger. Bij een klok klinken de ‘bim’ en de ‘bam’ niet gelijk. Als de klok met de opening naar jou toe zwaait, hoor je de hoge ‘bim’, als ze van je afwijst, hoor je de lagere ‘bam’. (En als ze stil hangt en met een hamer wordt aangeslagen, hoor je altijd dezelfde toon.) Dat heet het mondingseffect. De holte van de klok kaatst door haar vorm vooral de hogere tonen uit het geheel naar je toe: bim. Aan de andere kant hoor je vooral de grondtoon en de lagere tonen uit het akkoord: bam.
4.5 EINDTERMEN Bij het hoofdstuk ‘Het koude klokje’ past volgende eindterm: Wereldoriëntatie (natuur – levende en niet-levende natuur) • 1.14: De leerlingen kunnen van courante materialen uit hun omgeving enkele eigen schappen aantonen.
17
FLES ONDER DRUK
5.1 WAT LEERDE JE IN DE SHOW? EXPERIMENT: WOLK IN EEN FLES De edutainer doet wat alcohol in een glazen fles en walst met de fles. Op die manier wordt de alcohol verspreid over de ganse binnenzijde van de fles en krijgt de alcohol de maximale gelegenheid om te verdampen. Vervolgens zet de edutainer een stop op de fles waaraan een pomp gekoppeld zit. De edutainer pompt lucht in de fles waardoor de druk in de fles verhoogt. Wanneer plots de stop van de fles wordt getrokken, verschijnt er meteen een wolk in de fles.
WAT IS DE WETENSCHAPPELIJKE VERKLARING? Basis Door de druk in de fles te verhogen, worden de luchtdeeltjes erin dichter bij elkaar gedrukt. Daardoor stijgt de temperatuur. Warme lucht kan meer vocht bevatten, heel wat van de aanwezige alcohol verdampt dus (verdampen = overgaan van vloeibare naar gasvormige toestand). Wanneer je van de fles onder druk plots de stop trekt, verlaagt meteen de druk in de fles. En dus ook de temperatuur. Koude lucht kan minder vocht bevatten, waardoor de alcoholdampen in de fles condenseren (= overgaan van gasvormige naar vloeibare toestand). Er verschijnt een wolk van kleine alcoholdruppeltjes in de fles. Wanneer je opnieuw begint te pompen, verhoog je de druk en de temperatuur weer en zal de wolk opnieuw verdwijnen. Deze handelingen kan je en aantal keer na elkaar herhalen. Uitbreiding In feite gebeurt er in de lucht om ons heen precies hetzelfde. Dicht bij de grond is de luchttemperatuur hoger dan wanneer je je hogerop bevindt. Dat merk je wanneer je op stap gaat in de bergen (de temperatuur daalt één graad per 100 à 150 meter klimmen) of wanneer de piloot in het vliegtuig de buitentemperatuur meedeelt (die tot -50 °C kan dalen). Op een zonnige dag verdampt oppervlaktewater, waardoor de warme lucht vochtiger wordt. Omdat warme lucht stijgt, komt ook dat vocht in hogere luchtlagen terecht. Zo ontstaan wolken: in de koudere lucht op enkele honderden meters hoogte, condenseert het vocht en vormen zich wolken van minuscule waterdruppeltjes.
5.2 DOE-OPSTELLING IN TECHNOPOLIS®: LANCEER EEN WARME LUCHTBALLON In Technopolis® kunnen de leerlingen zelf ontdekken dat warme lucht stijgt. Ze verwarmen de lucht in een grote luchtballon en laten hem stijgen tot aan het plafond, tien meter hoog. Druk op de rode knop om de lucht in de ballon op te warmen, tot de groene knop oplicht. Druk vervolgens op de groene knop om de luchtballon te lanceren. De heteluchtballon stijgt tot aan het dak van Technopolis®. Als deze ballon gevuld is met lucht op kamertemperatuur, dan zweeft hij niet. De lucht in de ballon weegt niet meer of minder dan hetzelfde volume lucht erbuiten. Het materiaal van de ballon, dat een eigen massa heeft, valt daarom door de zwaartekracht naar beneden. Ballonvaarders kunnen tóch omhoog, omdat ze de lucht in de ballon verhitten. Hete lucht zet uit, waardoor dezelfde luchtballon een kleinere hoeveelheid lucht kan bevatten. De heteluchtballon weegt nu minder dan de buitenlucht die hij verplaatst. Hij stijgt.
18
FLES ONDER DRUK
5.3 DOE HET ZELF… MAAR DAN ANDERS: WOLK IN EEN FLES (2)
• Een stevige plastic fles van 2 liter (bijvoorbeeld een colafles) • Drie lucifers • Lauw water Doe een bodempje lauw water in de fles. Steek de drie lucifers tegelijkertijd aan en laat ze eventjes branden. Blaas ze gelijktijdig uit en doe ze – terwijl ze nog roken – in de fles. Draai nu zo snel mogelijk de stop op de fles. Knijp de fles flink samen en laat ze dan los. Er verschijnt een wolk in de fles. Wanneer je de fles weer samenknijpt, verdwijnt de wolk. Je kan deze handelingen enkele keren na elkaar herhalen. De wolk verschijnt en verdwijnt telkens opnieuw. Tip: Als de leerlingen deze proef zelf uitvoeren, laat ze dan per twee werken. Eén leerling steekt één voor één de lucifers aan, blaast ze uit en laat ze in de fles vallen. De andere leerling dekt telkens met zijn hand de fles af tussen twee lucifers door. Ook hier verschijnt er een wolk in de fles tengevolge van druk- en temperatuurverlaging. De minuscule rookpartikels, die in de fles terechtgekomen zijn met de lucifers, versnellen het condensatieproces. Water condenseert immers niet makkelijk in schone lucht. Het zoekt een oppervlak om op te condenseren, zoals de wand van de fles of de rookpartikels die in de lucht rondzwerven. Die laatste noemt men condensatiekernen. In het echte leven hebben rook en rookgassen ook een grote invloed op wolkenvorming. Dat ontdekten wetenschappers toen ze onderzoek deden naar de condensatiesporen die ontstaan in het rookspoor dat een stoomschip achterlaat boven de oceaan. Het wereldwijde, toenemende gebruik van kolen, olie en aardgas heeft dus niet alleen een effect op de temperatuur op aarde, maar ook op de hoeveelheid wolken en neerslag.
19
FLES ONDER DRUK
5.4 ACHTERGRONDINFORMATIE Ongelooflijk hoeveel water er in een wolk zit. Een klein, pluizig wolkje kan al tussen de honderd en de duizend ton water bevatten. Genoeg voor een kudde olifanten, met andere woorden. En dat gaat dan nog maar om één zo’n klein plukje watten aan de hemel. Elke minuut van de dag valt er 1000 miljoen ton water als regen op aarde. En dat is weer slechts een klein deel van wat er in de lucht hangt. Hoe blijft al die nattigheid boven? De natuur gebruikt twee trucjes om al dat hemelwater in de hemel te houden. Het eerste is wind. Zeker in de grote wolken zijn er flinke luchtstromingen, zeg gerust stormwinden. En net zoals een krachtige stofzuiger waterdruppels kan opzuigen, kunnen die winden veel water dragen. De tweede truc heet mist: héél héél kleine waterdruppeltjes. Die zijn zo klein en zo licht dat ze gemakkelijk blijven zweven, en slechts heel traag omlaag zakken, zoals iedereen weet die wel eens in een mistbank heeft gezeten. Mist is gewoon een wolk op grondniveau. Ook de ‘echte’ wolken daarboven bestaan voor het overgrote deel uit mist. Mistdruppeltjes zijn écht klein: om één regendruppel te vormen moeten er al een paar miljoen samenvloeien. In de natuur beginnen wolken niet meteen als druppeltjes, maar als opstijgend gas: water dat door de warmte verdampt. Per jaar zet de zon 380 000 kubieke kilometer water om in gas. Dat gas stijgt, en als het in koudere en ijlere luchtlagen komt, condenseert het weer tot fijne druppeltjes van pakweg een duizendste millimeter, zeg maar mist. De winden daarboven slingeren die druppeltjes voortdurend heen en weer, waarbij ze botsen en samensmelten tot grotere druppels. Die worden voor een deel door de winden weer verstoven, maar als ze pakweg drie millimeter groot kunnen worden, kan de gemiddelde wind ze niet meer dragen en beginnen ze te vallen. Je hebt regen. Hoe groot de druppels in een wolk zijn, kun je van hier beneden zien: kleine druppeltjes weerkaatsen het licht: de wolk is wit. Als ze groot genoeg zijn om regendruppels te vormen, absorberen ze licht: de wolk is donker, tot helemaal zwart. In een echte onweerswolk, een cumulonimbus, heersen winden waar zelfs meneer Beaufort bleek van zou zijn geworden. De druppels worden er kilometers op en neer gesmeten, eer ze uiteindelijk uit de wolk raken. En sommige druppels koelen zover af dat ze bevriezen. Bij de wrijving van die rondhossende ijsdeeltjes ontstaat statische elektriciteit, en de druppeltjes worden negatief of positief geladen. De lading op elk van die individuele druppeltjes en ijsbolletjes is niet veel. Precies omdat de lading over zo ontzaglijk veel druppeltjes is verdeeld, gaan in een wolk elektriciteit en water best samen. Maar allemaal samen zorgen die druppeltjes wel voor ontzaglijke hoeveelheden elektrische lading. Vroeg of laat is die lading zo hoog dat er doorslagvonken ontstaan, binnen in de wolk, tussen wolken onderling en van wolk naar aarde. Het bliksemt. Omdat alleen hele grote wolken met krachtige winden voor voldoende wrijving kunnen zorgen, kunnen alleen onweerswolken bliksem produceren. Wat omhoog gaat, moet ook wederkeren – of is het nederkeren? Al die 380 000 kubieke kilometers plenzen ook weer neer. Voor een onredelijk groot deel boven ons arme regenlandje. Of zo voelen we het toch aan. En het is nog waar ook: in Vlaanderen regent het tweehonderd dagen per jaar. We mogen dus zeuren over het weer. Maar niet te hard, want tweehonderd regendagen per jaar wil niet zeggen dat we tweehonderd keer per jaar nat worden. Een buitje van vijf voor tot vijf na middernacht wordt door de weerkundigen in Ukkel als twee regendagen genoteerd! Wie dagelijks naar zijn werk fietst, wordt ongeveer één dag op tien nat.
20
FLES ONDER DRUK
5.5 EINDTERMEN Bij het hoofdstuk ‘Fles onder druk’ past volgende eindterm: Wereldoriëntatie (natuur – levende en niet-levende natuur) • 1.11: De leerlingen kunnen de weerselementen op een bepaald moment en over een beperkte periode, meten, vergelijken en die weersituatie beschrijven
21
EINDTERMEN
In elk hoofdstuk werd reeds aangeduid welke specifieke eindtermen behaald worden bij het behandelen van de betreffende wetenschappelijke thema’s. Hieronder staan nog enkele meer algemene eindtermen die de scholenshow en het educatief pakket kunnen helpen realiseren.
EINDTERMEN WERELDORIËNTATIE 1. 1.1 1.2
NATUUR De leerlingen kunnen gericht waarnemen met alle zintuigen en kunnen waarnemingen op een systematische wijze noteren. De leerlingen kunnen, onder begeleiding, minstens één natuurlijk verschijnsel dat ze waarnemen via een eenvoudig onderzoek toetsen aan een hypothese.
2. 2.18
TECHNIEK De leerlingen kunnen aan de hand van voorbeelden uit verschillende toe passingsgebieden van techniek illustreren dat technische systemen nuttig, gevaarlijk en/of schadelijk kunnen zijn voor henzelf, voor anderen of voor natuur en milieu.
3. 3.7*
MENS De leerlingen hebben aandacht voor de onuitgesproken regels die de interac- ties binnen een groep typeren en zijn bereid er rekening mee te houden.
5. 5.1 5.3
TIJD De leerlingen kunnen de tijd die ze nodig hebben voor een voor hen bekende bezigheid realistisch schatten. De leerlingen kunnen in een kleine groep voor een welomschreven opdracht een taakverdeling en planning in de tijd opmaken.
* De attitudes worden met een asterisk (*) aangeduid.
22
Technopolis® In Technopolis®, het Vlaamse doe-centrum voor wetenschap en technologie in Mechelen, experimenteert iedereen, jong én oud, op een verrassende manier met wetenschap en techniek. Fietsen op een kabel op 5 meter hoogte? Zelf een vliegtuig aan de grond zetten? Een dutje doen op een spijkerbed? Wandelen op de ‘maan’? Je voelt, probeert en test alles zelf. Al doende ontdek je de wetenschap en technologie die schuilgaan achter vertrouwde dingen en bekijk je gewone dingen vanuit een ongewone invalshoek: leuk, spannend én leerrijk tegelijk. Meer info? www.technopolis.be
[email protected] 015 34 20 00 Technopolis® Technologielaan 2800 Mechelen
Bovendien verrassen Technopolis®edutainers je nog meer met spectaculaire wetenschapsshows en demo’s … Voor scholen heeft Technopolis® een uitgebreid educatief aanbod: van educatieve pakketten en E-rally’s tot scholenshows en workshops gegeven door edutainers in de klas. Op www.technopolis.be vind je gratis downloadbaar educatief materiaal en meer informatie over het educatieve aanbod van Technopolis®. Check ook www.experimenteer.be voor tal van filmpjes en leuke proefjes die je zelf thuis of in de klas kan doen, met eenvoudige materialen! Veel experimenteerplezier!
23
Technologielaan 2800 Mechelen T 015 34 20 00 F 015 34 20 01
[email protected] www.technopolis.be
Volg Technopolis® op
24
