Gemaakt door: Jaap Wilmink, Peter Lakeman en Jetske Vleugel
Naam: Jaap Wilmink, Peter Lakeman, Jetske Vleugel Groep: VMBO Aantal: +/- 15 leerlingen
Doelgroep: VMBO onderbouw Onderwerp: transport en mobiliteit Datum: 03-01-2011
Lesinhoud Algemene doelen Het onderwijs in techniek is erop gericht dat leerlingen: kennismaken met die aspecten van techniek die van belang zijn voor cultuurbegrip, voor maatschappelijk functioneren en voor verdere technische ontwikkeling; kennis van en inzicht in de functie van techniek verwerven in nauwe relatie met techniek en natuurwetenschappen en met techniek en samenleving; zelf praktisch met techniek bezig zijn; leren technische oplossingen voor menselijke behoefte ontwerpen en te maken; leren veilig om te gaan met een aantal technische producten; de gelegenheid krijgen eigen mogelijkheden en interesses ten aanzien van techniek te ontdekken: daartoe dient techniekonderwijs in zijn uitwerking aantrekkelijk en zinvol te zijn voor meisjes en jongens Bron: http://www.slo.nl/voortgezet/onderbouw/vakken/tech/
Kerndoelen De leerling leert te werken met theorieën en modellen door onderzoek te doen naar natuurkundige en scheikundige verschijnselen als elektriciteit, geluid, licht, beweging, energie en materie. De leerling leert door onderzoek kennis te verwerven over voor hem relevante technische producten en systemen, leert deze kennis naar waarde te schatten en op planmatige wijze een technisch product te ontwerpen en te maken. Bron: http://www.slo.nl/voortgezet/onderbouw/vakken/tech/bijdragetech_mn/
Doelen voor deze les/activiteit De leerling kan aan het einde van de les 10 verschillende soorten vervoersmiddelen opnoemen. De leerling weet aan het einde van de les dat er bij vervoer een balans moet bestaan zijn tussen snelheid en voorzichtigheid. De leerling weet aan het einde van de les dat verschillende maten wielen verschillende effecten hebben op het gedrag van een vervoermiddel. De leerling weet aan het einde van de les dat de stand van een hellingshoek gevolgen heeft voor de snelheid. De leerling kan aan het einde van de les ronde wielen zagen middels een figuurzaag De leerling weet aan het einde van de les wat de begrippen ‘transport’, ‘mobiliteit’ en ‘infrastructuur’ betekenen en kan hier minimaal 2 voorbeelden van geven. De leerling weet aan het einde van de les dat de plaats van de as belangrijk is voor het evenwicht van de auto.
Inhoud van de les en didactische activiteiten Leersituaties Didactische werkvormen (wat doet de leerkracht? Inhoud (wat wil je overdragen)
Inleiding
De docent geeft een korte inleiding over de onderwerpen transport en mobiliteit. Tijdens deze inleiding vult hij een woordspin met de klas in. Dit gebeurt klassikaal. Wat in ieder geval tijdens de inleiding uitgelegd dient te worden is de betekenis van de woorden transport & mobiliteit.
Tijd
5 min.
Transport is het verplaatsen van personen of goederen (juridisch "zaken"). Dit kan met bijvoorbeeld de auto, fiets, trein, per vliegtuig, enzovoorts. Bij vervoer kan het gaan om tastbare zaken van dingen (bijvoorbeeld goederenvervoer), vloeistoffen (bijvoorbeeld olietransport), gassen ( b.v. aardgas), dieren (bijvoorbeeld veetransport) of mensen (personenvervoer), maar ook om niet direct tastbare zaken zoals energie (bijvoorbeeld elektriciteitstransport of warmtetransport) of informatie (bijvoorbeeld datatransport). Voor het vervoer wordt gebruikgemaakt van vervoersmiddelen. Elk type vervoer kent hiervoor zijn eigen specifieke vervoersmiddel(en). Het proces van verplaatsingen wordt verkeer genoemd. Bij deze vormen van vervoer verandert het vervoermiddel van plaats en daarmee de zaken. Maar er is ook vervoer door middel van vervoermiddelen die op hun plaats blijven, zoals pijpleidingen, kabels, e.d. Het woord "transport" is samengesteld uit het Latijnse trans dat over betekent, en portare, wat dragen betekent. Ook kan gewezen worden op de link tussen "trans" (doorheen) en "porta" (poort), waardoor het begrip zeehaven ("seaport") een duidelijke betekenis krijgt als "zeepoort". Transport bijgevolg kan dus evengoed begrepen worden in de zin dat goederen, personen en data met behulp van dragers en door interfaces (knooppunten, poorten) hun uiteindelijke bestemming bereiken. Mobiliteit: 1: Letterlijk betekent dit beweeglijkheid. In de ruimtelijke ordening bedoelt men hier meestal de mogelijkheid om korte en lange afstanden via auto, openbaar vervoer, fiets etc. te overbruggen. In Nederland levert de mobiliteit problemen op door b.v. de vele files op de autowegen. ' 2: Het verplaatsen van personen, goederen en berichten in een gebied. Het is sterk afhankelijk van de welvaart en de verkeersmiddelen, bijv. de auto. Voorbeelden zijn forensisme, reizen en het bezoeken van een stad of pretpark. ' Verder kun je denken aan de volgende zaken om in te vullen in de woordspin: soorten transport eisen aan transport koeling breekbaar snelheid soorten vervoermiddelen wegen, spoor lucht water (gebruik hier ook het woord infrastructuur)
5 min.
Vervolgens worden de leerlingen in groepjes verdeeld. Ieder groepje krijgt een woordspin om in te vullen. De onderwerpen van de woordspinnen zijn: ‘Vervoermiddelen’, ‘Wegennet’ en ‘Vracht’. De docent loopt rond en stuurt/helpt de leerlingen bij het invullen van de woordspinnen.
5 min.
De docent bespreekt de uitkomsten van de woordspinnen en wijst de leerlingen er met name op dat er verschillende soorten vervoermiddelen zijn die voor verschillende soorten vracht zijn bedoeld. Ook wijst de docent de leerlingen erop dat er verschillende kosten aan de vervoermiddelen zitten en dat ook de tijd die het vervoermiddel over een bepaalde afstand doet, variabel is. Er is nu nog een verdiepingsopdracht die ofwel in de klas gedaan kan worden of als huiswerk meegegeven kan worden. Dit is aan de docent om te bepalen.
De docent legt uit wat de probleemstelling is.
5 min.
Kern
Probleemstelling: We hebben een (ongekookt) ei dat vervoert dient te worden. Het dient vervoert te worden over een weg, in een karretje. De weg bestaat uit een helling waarvan de hellingshoek ingesteld kan worden (3 verschillende standen). Het doel is een karretje te ontwerpen die zover mogelijk komt, waarbij het ongekookte ei heel is gebleven. De helling mag ingesteld worden zoals de leerlingen dat willen.
20 min.
Nu de probleemstelling duidelijk is legt de docent uit dat de leerlingen eerst een aantal proefjes gaan doen om te onderzoeken welke factoren belangrijk zijn voor het ontwerp van hun karretje. De factoren die hierbij onderzocht worden zijn o.a.: wielformaat, stand van de helling, plaatsing van de assen. De leerlingen gaan aan het werk met de ‘Opdrachtkaart proefjes mobiliteit en transport’. De docent loopt rond en begeleid/stuurt de leerlingen.
Afsluiting
De leerlingen ontwerpen nu zelf een karretje aan de hand van hun bevindingen uit de proefjes. De docent wijst de leerlingen erop dat het karretje niet alleen zo ver mogelijk moet komen, maar dat ook het ei wat erin zit heel moet blijven. Als alle karretjes klaar zijn worden ze getest. Dit gebeurt in wedstrijdverband. Ieder karretje mag 2 x van de helling afrijden, de verste score telt mee voor het klassement. Aan het einde worden de karretjes geevalueerd, waarom brak het ei? Waarom kwam het ene karretje wel ver en de andere niet? Enz.
50 min.
10 min.
Leeractiviteiten
Inleiding
Kern
De leerlingen leren wat de begrippen transport en mobiliteit betekenen. Ze denken na over wat transport en mobiliteit is en kunnen daar een aantal voorbeelden van noemen. Ze kunnen verschillende soorten vervoermiddelen en vracht benoemen. Ze weten wat ‘infrastructuur’ betekent en kunnen hier voorbeelden van noemen. De leerlingen hebben kennis genomen van het feit dat er verschillende soorten vervoermiddelen zijn die voor verschillende soorten vracht zijn bedoeld. Ook hebben ze kennis genomen van het feit dat er verschillende kosten aan de vervoermiddelen zitten en dat ook de tijd die het vervoermiddel over een bepaalde afstand doet, variabel is. Tijdens het doen van de proefjes en het daadwerkelijk maken van hun karretje en het evalueren hiervan doen de leerlingen een aantal vaardigheden op. Ook tijdens de afsluiting (de wedstrijd) worden een aantal vaardigheden zoals hieronder beschreven verworven. Inhoudelijke kennis (feiten die onthouden moeten worden) natuurkundig: potentieële energie, gewicht van het ei en de wagen bovenaan de schans. weerstand, lucht, rol en wrijving. de kracht moet groter zijn dan alle weerstanden bij elkaar om iets te laten bewegen. de helling kan ingesteld worden, dit kan een verschillend resultaat geven.
Materialen Inleiding Invulbladen woordspin: transport & mobiliteit vervoermiddelen vracht wegennet Pen/potlood Computer Opdrachtenblad verdieping
Kern Opdrachtblad proefjes Wielen klein Wielen middel Wielen groot Wielen nr. 1 Wielen nr. 2 Bodemplaat As voor en achter Helling Potlood/pen Rolmaat
Afsluiting Materiaalkennis hout karton ijzer Gereedschapskennis houtvijl handboor, kolomboormachine rolmaat schroef of bout verzinkboor schroevendraaier, plat/kruiskop schuurpapier Constuctiekennis werking van een as plaatsing wielen eihouder vast zetten schok opvangen voor het ei Vaardigheden vijlen, vlak vasthouden boren, opmeten boorgat schroeven verzinken zagen aftekenen meten Sociale vaardigheden samenwerken overleggen beslissen beslissen
Afsluiting Materiaal: Triplex wielen, Metalen as, Triplex bodemplaat, Triplex/karton voor eierhouder Ei Helling (schans) Schroeven/spijkers Gereedschappen: Passer (Figuur)zaag Handboor +Boortjes Schuurpapier Hamer Vijl Potlood evt. gum Lineaal Lijm Rolmaat Schroevendraaier
Opdrachtkaart proefjes mobiliteit en transport. Wat heb je nodig? Wielen klein Wielen middel Wielen groot Wielen nummer 1 Wielen nummer 2 Auto Helling Pen/potlood Rolmaat
Opdracht 1: Voor je ligt het autootje, zonder de wielen. De voor- en achter-as van het autootje kun je verplaatsen. Plaats de achteras in de achterste stand. Plaats de vooras in de voorste stand. Monteer de wielen aan de assen, zet de helling in de juiste stand en meet de afstand die het autootje aflegt op met de rolmaat. Vul de afstand die het autootje aflegt in de tabel in:
Helling stand 1 Helling stand 2 Helling stand 3
Wielen klein Wielen middel Wielen groot Wielen nr. 1 Wielen nr. 2 cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm. cm.
Maak nu je conclusie: Conclusie 1: Als ik de helling in stand ….. ………. zet en wielen …………….. gebruik komt het autootje het minst ver. Ik denk dat dit komt omdat:…………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………….. Conclusie 2: Als ik de helling in stand ….. ………. zet en wielen …………….. gebruik komt het autootje het verste. Ik denk dat dit komt omdat:…………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………..
Opdracht 2: Zoals je al gezien hebt kun je de standen van de as veranderen. Zet de helling in de stand waarmee jouw autootje het verste kwam. Neem ook de wielen waarmee jouw autootje het verste kwam. Plaats de assen in de juiste stand en meet de afstand die het autootje aflegt op met de rolmaat. Vul de afstand die het autootje aflegt in de tabel in:
Achteras stand 3 Achteras stand 4 Achteras stand 5
Vooras stand 1 Vooras stand 2 Vooras stand 3 cm. cm. XXXXXXXXX cm. cm. cm. cm. cm. cm.
Maak nu je conclusie: Conclusie 1: Als ik de vooras in stand ….. ………. zet en achteras in stand …………….. dan komt het autootje het minst ver. Ik denk dat dit komt omdat:…………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………….. Conclusie 2: Als ik de vooras in stand ….. ………. zet en achteras in stand …………….. dan komt het autootje het verste. Ik denk dat dit komt omdat:…………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………..
Opdracht 3: Je kunt ook verschillende wielen gebruiken. Je kan bijvoorbeeld op de vooras wielen groot plaatsen, en op de achteras wielen klein. Misschien dat jouw autootje dan nog wel verder komt! Maak zelf een paar combinaties en meet de afstand die het autootje aflegt op met de rolmaat. Vul de afstand die het autootje aflegt in de tabel in: Voor wielen:….………….. Voor wielen:….………….. Voor wielen:….………….. Achter wielen:…….……… Achter wielen:…….……… Achter wielen:…….……… Helling 1 cm. cm. cm. Helling 2 cm. cm. cm. Helling 3 cm. cm. cm. Maak nu je conclusie: Conclusie 1: Als ik voor wielen ….. ………. gebruik en achter wielen …………….. en de helling in stand …………………………zet dan komt het autootje het minst ver. Ik denk dat dit komt omdat:…………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………….. Conclusie 2: Als ik voor wielen ….. ………. gebruik en achter wielen …………….. en de helling in stand …………………………zet dan komt het autootje het verste. Ik denk dat dit komt omdat:…………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………..
Opdracht 4: Maak nu je eindconclusie door de tabel in te vullen: Mijn autootje komt het verste met deze combinatie: Vooras stand Achteras stand Voor wielen Achter wielen Helling stand Afstand
cm.
(kies uit: 1, 2, 3) (kies uit: 3, 4, 5) (kies uit: klein, middel, groot, nr 1, nr 2) (kies uit: klein, middel, groot, nr 1, nr 2) (kies uit: 1, 2, 3) (vul hier de afstand in die jouw autootje aflegt)
Maak de combinatie en test of je autootje nu inderdaad het verste komt, je kunt je afstand vergelijken met de tabellen die je bij opdracht 1, 2 en 3 hebt ingevuld. Mijn autootje komt wel/niet het verste. Als je niet hebt ingevuld ga dan op zoek naar de combinatie waarmee hij wel het verste komt.
Doener: maken van de auto uitproberen van de hellingshoek en de wielen
Bezinner / dromer : nadenken over de verschillende vervoersmiddelen in de woordspin oplossingzoeken voor het vasthouden van het ei maken van een creative auto
Denker / theoreticus : nadenken over de verschillende vervoersmiddelen (snelheid/prijs etc.) vooraf nadenken over de grootte van de wielen in de gevolgen vooraf nadenken over de hellingshoek en de gevolgen
Beslisser : eerst theorie en uitleg over de hellingshoek en daarna uitproberen eerst uitleg over het maken van de auto en daarna zelf aan de slag
Opdrachtkaart verdieping mobiliteit en transport. Wat heb je nodig? Computer met internet Deze opdrachtkaart Pen/potlood Opdracht 1: Zoek op internet op hoeveel kilometer per uur de volgende voertuigen maximaal mogen rijden/varen/vliegen (in Nederland). Voertuig Auto Vrachtwagen Trein Binnenvaart schip Vliegtuig
Maximale snelheid in km/u
Opdracht 2: Reken uit (in minuten) hoe lang de voertuigen over het afleggen van de volgende afstanden doen. Voertuig/afstand Auto Vrachtwagen Trein Binnenvaart schip Vliegtuig
100 km
200 km Min. Min. Min. Min. Min.
250 km Min. Min. Min. Min. Min.
275 km Min. Min. Min. Min. Min.
550 km Min. Min. Min. Min. Min.
Opdracht 3: Waarschijnlijk ben je er achter gekomen dat een vliegtuig het snelste vervoermiddel is. Maar een vliegtuig heeft wel even de tijd nodig om alle bagage in te laden, naar de startbaan te rijden en op te stijgen. Ook bij het landen duurt het even voordat de vracht uitgeladen wordt. Verder is het ook zo dat je pakketje dan nog maar op het vliegveld is, vaak moet het vanaf het vliegveld weer verder vervoerd worden met een ander vervoermiddel. Zoek uit hoe lang het duurt voordat een vliegtuig aangekomen is op onderstaande vliegvelden: (tip kijk op de websites van de vliegvelden voor de vliegtijden).
Min. Min. Min. Min. Min.
Van/naar vliegveld Parijs Londen Berlijn Praag Kaapstad New York Los Angeles Amsterdam Barcelona Dubai Rome Opdracht 4: Je wilt een pakketje versturen. Hieronder zie je een kaart van Europa. Vul in welk(e) vervoermiddel(en) je zou kiezen en waarom die vervoermiddelen het beste zijn. Tip: gebruik een atlas om te kijken waar de plaatsen precies liggen.
Van Alkmaar (Nederland) naar Venetië (Italtië) kies ik voor dit/deze vervoermiddel(en): …………………………………………………………………………………………………... Omdat:………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………... Van Frankfurt (Duitsland) naar Marseille (Frankrijk) kies ik voor dit/deze vervoermiddel(en): …………………………………………………………………………………………………... Omdat:………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………... Van Frankfurt (Duitsland) naar Bristol (Engeland) kies ik voor dit/deze vervoermiddel(en): …………………………………………………………………………………………………... Omdat:………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………...
Van Bristol (Engeland) naar Marseille (Frankrijk) kies ik voor dit/deze vervoermiddel(en): …………………………………………………………………………………………………... Omdat:………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………... Van Lissabon (Portugal) naar Alkmaar (Nederland) kies ik voor dit/deze vervoermiddel(en): …………………………………………………………………………………………………... Omdat:………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………... Van Venetië (Italië) naar Lissabon (Portugal) kies ik voor dit/deze vervoermiddel(en): …………………………………………………………………………………………………... Omdat:………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………...
Probleemstelling:
We hebben een karretje en een ongekookt ei. Het ongekookte ei dient vervoert te worden. Het dient vervoert te worden over een weg, in een karretje. De weg bestaat uit een helling waarvan de hellingshoek ingesteld kan worden (3 verschillende standen). Het doel is een karretje te ontwerpen die zover mogelijk komt, waarbij het ongekookte ei heel is gebleven. De helling mag ingesteld worden zoals je dat zelf wilt. Voorwaarden: het ei moet heel gebleven zijn op het moment dat het karretje tot stilstand is gekomen.
