Inleiding Op de dag van vandaag moeten we als mens zuiniger omgaan met energie. De tijdelijke energievoorraden worden steeds verder uitgeput en het wordt alsmaar duurder om deze te ontginnen. Hierbij zorgen de fossiele brandstoffen voor milieuproblemen zoals luchtvervuiling en de opwarming van de aarde waardoor de ijskappen afsmelten. Er zijn natuurlijk talrijke tips om zuiniger omgaan te gaan met energie. Bijvoorbeeld spaarlampen plaatsen, toestellen op stand-by uitzetten, een stekkerdoos met aan –en uitschakelaar gebruiken, tijdschakelaars, isolatie en nog vele anderen. Zuiniger omspringen met energie is alvast een goed begin. Maar de toekomst ligt in ‘alternatieve energie’, de zogenaamde ‘groene energie’. Alternatieve energie is energie waarbij geen of vrijwel geen schadelijke afvalstoffen vrijkomen. De energie wordt door technische middelen uit natuurlijke verschijnselen geproduceerd. Deze vormen van duurzame energie zijn waterkrachtenergie, zonne-energie, windenergie en biomassa. In de lessen Technologische Opvoeding, binnenkort het vak ‘Techniek’ genoemd, verwerken de leerlingen van de eerste graad secundaire onderwijs het thema ‘Energie’. Als leerkracht moet je met de leerinhoud actief aan de slag gaan. De theoretische leerinhouden moeten eerder beperkt zijn en gekoppeld worden aan praktische realisaties. Het ‘doen’ staat in het vak Technologische Opvoeding centraal. Vele leerkrachten kunnen het thema ‘energie’ weinig of niet koppelen aan praktische situaties en/of realisaties. Dit omdat vele leerkrachten niet echt veel tijd hebben om te zoeken hoe dit realiseerbaar is in de lessen. Voor de meeste leerkrachten is het dan ook niet vanzelfsprekend om, binnen een korte tijd en binnen een bepaald budget, inspiratie en ideeën te zoeken. Als afstuderende student en toekomstig leerkracht Technologisch Opvoeding ben ik de uitdaging aangegaan om de lessen, betreffende het thema ‘alternatieve energie’, uitdagender te maken voor de leerlingen. Zoals hierboven al vermeld, staat het ‘doen’ centraal in het vak Technologische Opvoeding. Aan de hand van praktische situaties en realisaties worden de leerlingen via het doen aangezet tot denken. Naargelang de verschillende realisaties en doe-experimenten werk je in de lessen met actieve werkvormen, dat de motivatie van de leerlingen verhoogt. Tijdens de practica krijgen de leerlingen meer verantwoordelijkheid over het eigen leerproces. De leerlingen krijgen tijdens het practica en de onderzoeksopdrachten de kans om hun sociale vaardigheden te verbeteren. In het gehele concept wordt de rol van de leerkracht ‘een coach’, die letterlijk en figuurlijk achter de leerling staat. Het eindwerk bestaat uit praktische realisaties, doe-experimenten en bruikbare didactische materialen voor de leerinhouden betreffende het thema ‘Alternatieve energie’. Hierbij wordt er aandacht gespendeerd aan praktische informatie voor leerkrachten in verband met verschillende evaluatievormen, tips en aandachtspunten. Zoals al vermeld, ligt de toekomst in de ‘groene energiebronnen’. De leerlingen van de eerste graad secundaire onderwijs A-stroom (als B-stroom), zijn de doelgroep bij uitstek om het energiethema uit te diepen. Onder de leerlingen van de eerste graad secundaire onderwijs zullen er misschien toekomstige wetenschappers, technici en/of politici
schuilen. Maar ook zullen de leerlingen in het latere leven hun eigen keuzes moeten maken in verband met energie. “De leerlingen van vandaag worden de gezinnen van morgen”.
Leerkrachtenhandleiding
1 Verantwoording Bij het opstellen van de leerkrachtenhandleiding is er steeds dezelfde structuur gebruikt, dit om orde en overzicht te behouden. Maar het is ook belangrijk om structuur in de werkbundels te houden. Hierbij kan men gebruik maken van het technologische proces. Het technologische proces bestaat telkens uit terugkerende fasen 1. Elke werkstuk, realisatie en/of experiment wordt in deze handleiding in detail besproken. Als leerkracht moet je eerst de werkstukken zelf uitproberen, want niet elke bron is betrouwbaar en hier en daar kan het zijn dat de handleiding niet goed is verwoord of er ontbreken belangrijke aandachtspunten. Het is een must als leerkracht om de verschillende bronnen kritisch te bekijken en er een eigen creatieve werkbundel van te maken. Elke werkbundel bevat dezelfde structuur met daarin het stappenplan, de evaluatieformulieren en de link naar de betreffende leerinhoud. Hierbij komen telkens enkele fiches (ergonomie- , veiligheid- en gereedschapsfiches) 2 aan bod die geplastificeerd kunnen worden. Door het plastificeren kunnen de documenten elk jaar opnieuw gebruikt worden. Deze formulieren kunnen door de leerlingen telkens bij elke realisatie gebruikt worden. -
De gereedschapsfiches kan men sorteren in een fichebak, dat vervolgens opgesteld wordt in de klas.
-
Er is een specifiek fiche opgemaakt voor het werken in groep aan de hand van een doorschuifsysteem. Het vak ‘Technologische Opvoeding’ is de ideale plaats om in groep te experimenteren. Het samen werken bevordert de sociale vaardigheden en attitudes. De leerkracht moet tijdens het practicum rekening houden en aandacht geven aan de samenstellingen van de groepjes.
-
Veiligheid en ergonomie spelen een grote rol tijdens het uitvoeren van de realisaties. Naargelang de activiteit moeten de leerlingen de meest logische houding aannemen. Hierbij moeten de leerlingen rustig en veilig de opdrachten kunnen uitvoeren.
Bij het vak Technologische Opvoeding komt het niet alleen aan op ‘realisaties uitvoeren’. De leerlingen kunnen tijdens de afwerking van de realisaties creatief te werk gaan. Het creatieve aspect moet voldoende gestimuleerd worden door de leerkracht.
1 2
Bron: http://www.vvkso.be/ (Leerplan Technologische Opvoeding A-stroom) Zie ook: Thema 5: Herbruikbare fiches
De realisaties kunnen, naargelang de uitwerking, geïntegreerd worden in een schaalmodel 3. Hierbij kun je de verschillende grote thema’s, die aan bod komen in het leerplan, met elkaar gaan verwerken. De thema’s ‘alternatieve energie’ en ‘ materiaal-, energie-, en informatiestroom thuis’ kunnen samen of achtereenvolgens behandeld worden. De leerlingen maken een maquette en toepassingen op alternatieve energie. Je kunt als leerkracht enkele realisaties toepassen op een schaalmodel. Je kunt het schaalmodel, naargelang de moeilijkheidsgraad, verder uitwerken. Zorg als leerkracht voor een evenredige verdeling van zwakke en sterke leerlingen. Aangezien we als leerkracht zuinig moeten omgaan met papier, is dit gehele eindwerk geschreven in het lettertype VERDANA 10. Het is nodig om voor de leerlingen, zeker voor de leerlingen met dyslexie, de werkbundels af te drukken in een groter lettertype zoals ARIAL 12 of VERDANA 12. Elke werkbundel bevat de nodige evaluatieformulieren. Hierbij kan, naargelang de keuze, gebruik worden gemaakt van verschillende evaluatievormen. Er kan dus ook geëvalueerd worden aan de hand van het stappenplan en/of een stroombaanschema. Na elke realisatie wordt er telkens aandacht gespendeerd aan de bedenkingen van de leerlingen. Aan de hand van deze formulieren kan je, na het onderzoeken, de werkbundels aanpassen.
3
Zie ook: Thema 4: Alternatieve energie op schaalmodel
2 Vooropgestelde doelstellingen
4
Elke werkbundel bevat verschillende soorten doelstellingen. Hieronder vind je de voornaamste doelstellingen terug die van toepassing zijn op de verschillende werkbundels. o
De leerlingen kunnen een logisch stappenplan aan een stroombaanschema (-of diagram) lezen die noodzakelijk zijn in de voorbereidingsfase van kunnen hierbij fouten of gebreken die ze gemaakt en zo goed mogelijk herstellen.
de hand van afbeeldingen of en handelingen uitvoeren de toepassing. De leerlingen hebben herkennen, opzoeken
o
De leerlingen verwerken de grondstoffen juist zoals aangegeven in het stappenplan en bewerken de grondstoffen op een aangepaste wijze. Zij kennen de herkenningspunten, de benamingen en de voornaamste eigenschappen ervan.
o
De leerlingen kunnen bij de opgelegde stappen juist, veilig en volgens gepaste regels omgaan met gereedschappen, toestellen of apparaten. Zij kennen ook de juiste benaming, enkele mogelijkheden en beperkingen ervan.
o
De leerlingen kunnen in groep een opdracht voltooien en de kwaliteit controleren en evalueren.
o De leerlingen handelen volgens veiligheids-, hygiënische en milieubewuste normen.
o De leerlingen kennen de verschillende vormen van alternatieve energie. De leerlingen voeren zelfstandig en/of in groep onderzoeksopdrachten uit.
o De leerlingen kennen het gebruik en de werking van de volgende technieken: schuren, vijlen, solderen, zagen, meten, monteren, ontmantelen, boren, …
4
Bron: http://www.vvkso.be/ (Leerplan Technologische Opvoeding A-stroom)
3 De realisaties leerinhouden5 Realisaties a. Energie experimenten Science
en
de
verschillende
Leerinhouden 4.2.2 De materiaal-, energie- en informatiestroom thuis 4.2.2.2.2 Olie, gas of alternatieve energie 4.1.3 Elektrische kringloop
b. De solar-helikopter
4.2. De elf verkenningsgebieden
6
4.2.7 Werken met metalen 4.2.2 De materiaal-, energie- en informatiestroom thuis 4.2.2.2.2 Olie, gas of alternatieve energie 4.1.3 Elektrische kringloop c. De zon-aangedreven windgenerator
4.2.2 De materiaal-, energie- en informatiestroom thuis 4.2.2.2.2 Olie, gas of alternatieve energie 4.1.3 Elektrische kringloop
d. Experiment: De zonnemolen
4.2.2 De materiaal-, energie- en informatiestroom thuis 4.2.2.2.2 Olie, gas of alternatieve energie 4.1.2 Technisch communiceren
5
Bron: www.vvkso.be (Leerpan Technologische Opvoeding eerste graad – 1ste en 2de leerjaar Astroom) 6 Bron: www.vvkso.be (Leerplan Technologische Opvoeding eerste graad – 1ste leerjaar B en BVL)
e. Experiment: de waterkrachtcentrale
4.2.2 De materiaal-, energie- en informatiestroom thuis 4.2.2.2.2 Olie, gas of alternatieve energie 4.1.3 Elektrische kringloop 4.1.4 Overbrengingen
f. Alternatieve energie op schaalmodel
g. Experimenten: zonneoven, zonnebarbecue en zonnekoker
4.2.2 De materiaal-, energie- en informatiestroom thuis 4.2.2.1 Materiaalstroom 4.2.2.2.2 Olie, gas of alternatieve energie 4.2.2 De materiaal-, energie- en informatiestroom thuis 4.2.2.2.2 Olie, gas of alternatieve energie
4 Realisatie: Energie experimenten science 4.1 Verantwoording bij de keuze van de realisatie “Energie beleven met de bouwdoos energie-experimenten!” De bouwdoos ‘Energieexperimenten’ is een bouwpakket dat speciaal voor het onderwijs ontworpen is. Het bouwpakket biedt verschillende oplossingen voor een gebrek aan didactisch materiaal betreffende het thema ‘Alternatieve energie’. Aan de hand van een aangedreven model kan je zonne-energie, windenergie en thermische energie figuurlijk in je les brengen. Door middel van experimenten kunnen de leerlingen de leerinhoud betreffende het thema vlotter verwerken. Het bouwpakket biedt verschillende keuzes om het te integreren in de lessen Technologische Opvoeding. Naargelang de uitwerking en de moeilijkheidsgraad is deze realisatie zowel geschikt voor het eerste leerjaar als voor het tweede leerjaar van de eerste graad Technologische opvoeding. Het evalueren van de realisatie met theoretische achtergrond is van groot belang. Zowel cognitieve kennis, vaardigheden als attitudes spelen een grote rol in de eindevaluatie van een realisatie7. Het praktische gedeelte van de realisatie is niet zozeer moeilijk om uit te voeren. De techniek ‘het boren van gaten’ is de enige techniek die tijdens het praktische gedeelte aan bod komt. Het is hier niet specifiek nodig om de techniek ‘het boren van gaten’ te evalueren, maar omwille van de eenvoudigheid is het niet uitgesloten. Belangrijke vaardigheden en attitudes moeten wel tijdens deze realisatie geëvalueerd worden. Naargelang de uitwerking en de moeilijkheidsgraad van de experimenten is deze realisatie een goede oplossing om vaardigheden zoals het functioneren in groep, het tempo en belangrijke attitudes te evalueren. In de klas kan je als leerkracht het bouwpakket ‘Energie experimenten Science’ gebruiken om de lessen rond ‘energie’ te verduidelijken aan de leerlingen. De leerinhouden over zonne-energie, windenergie en thermische energie kan je aan de hand
7
Bron: FEYAERTS T., Realisatie evalueren binnen T.O., Diocesane Pedagogische Begeleiding Secundair Onderwijs, Mechelen-Brussel, 2008-2009, 10 pagina’s.
van het bouwpakket integreren in de lessen. Hierbij komt dat je als leerkracht ruimte hebt om de realisatie en de experimenten in de lessen in te vullen zoals je zelf wilt.
4.2 Praktische informatie Bestellen?
Je kunt het bouwpakket bestellen op de website van ‘Opitec Hobbyfix’8. Je krijgt bij de bestelling een handleiding met de nodige informatie betreffende gereedschappen en grondstoffen. Op de website vind je meerdere uitleg in verband met de grondstoffen. Naam van artikel: Energie experimenten Science Artikelnummer: 123.987 Opmerking: Het bedrijf ‘Opitec Hobbyfix’ stelt enkele aandachtspunten bij de bestelling. Je moet bij elke bestelling dat je maakt, een minimum bedrag hebben van € 15. Hierbij komt dat er nog vervoerskosten bijkomen van ongeveer € 7. Het is dus van groot belang dat je eerst goed controleert welke grondstoffen en/of gereedschappen je nodig hebt. De leveringsduur duurt ongeveer 3 volledige werkdagen. Je wordt steeds via e-mail op de hoogte gebracht van je bestelling. Je krijgt een bericht wanneer jouw pakket verzonden wordt vanuit het bedrijf ‘Opitec’.
Prijs?
€ 12, 95 per stuk
Gereedschappen?
De volgende gereedschappen zijn er nodig bij het maken van het werkstuk: o Handboormachine o Boor van 6 mm / 5 mm o Schuifmaat
8
Bron: www.opitec.be
Andere materialen?
Volgende materialen zijn ook nodig bij het uitvoeren van de experimenten: o Plakband o Haardroger o Extra ventilator (voor experiment 3)
4.3 Enkele mogelijkheden integreren in de les
om
de
bouwdoos
te
1. Bij het verduidelijken van de leerinhoud betreffende energie kan je als leerkracht ‘de bouwdoos’ gebruiken. Je kunt op deze manier met de gehele klas de experimenten uitvoeren. Het gebruiken van het didactische materiaal en het gezamenlijk uitvoeren van de experimenten neemt niet veel tijd in beslag. Afhankelijk van de opgestelde les neemt het ongeveer één lesuur in beslag. Tijdens het verduidelijken van de leerinhoud kan je gebruik maken van de inleidende opdracht rond energie. Hier wordt het thema ‘energie’ via een andere invalshoek aangegrepen namelijk de menselijke energie. 2. Je kunt de bouwdoos bestellen voor de gehele klas. De leerlingen maken zelf het werkstuk aan de hand van het stappenplan en voeren in groep (aan de hand van een doorschuifsysteem) de experimenten uit. o
Met eenvoudige gereedschappen kunnen de leerlingen zelfstandig het werkstuk maken. Tijdens een praktijkles van gedurende twee lesuren kan het werkstuk gebouwd worden, rekening houdend met de beginsituatie en de eindbeoordeling.
o
De experimenten kunnen uitgevoerd worden tijdens een theoretische les van één uur, rekening houdend met de beginsituatie, de inleidende opdracht en de eindbeoordeling van het groepswerk. Aan de hand van werkfiches kan je de experimenten vlot laten verlopen. Een praktische en overzichtelijke klasorganisatie is tijdens het groepswerk nodig. De leerlingen moeten kunnen experimenteren en dat vergt wat ruimte.
4.4 Tips en aandachtspunten bij de realisatie Bij het ‘experiment 3’ uitvoeren van de proef.
o
is het nodig dat je twee ventilators gebruikt bij het
-
Bij het groepswerk kunnen de leerlingen elkaars werkstuk gebruiken om de experimenten uit te voeren.
-
Tijdens het de theoretische les kan je een extra motortje voorzien met een propeller. Sluit de ventilator aan de draden van de zonnecelmotor. Zie afbeelding.
In de handleiding van ‘Opitec Hobbyfix’ 10 staat er dat je enkel een boor van 6 mm nodig hebt. Voor het de bout in de motorklem te krijgen moet je eerst het gat bewerken met een boor van 5 mm.
o
9
9
Zie leerlingenbundel ‘Energie experimenten Science’. Bron: www.opitec.be (Artikelnummer: 123.987)
10
5 Realisatie: De ‘Solar-helikopter’ 5.1 Verantwoording bij de keuze van de realisatie De ‘solar-helikopter’, ook specifiek ontworpen voor het onderwijs, is ook geschikt voor de leerlingen uit de eerste graad BSO. Het bouwpakket bestaat uit een groot praktisch gedeelte en biedt een oplossing om de leerlingen voor te bereiden op het thema ‘energie’. De realisatie moet aan de hand van de techniek ‘solderen’ in elkaar gezet worden. Hierbij maakt dat de leerlingen de techniek ‘solderen’ al heel goed onder de knie moeten hebben. Het is onmogelijk om vanuit het niets te beginnen met deze realisatie. Vertrekkend vanuit het verkenningsgebied ‘metalen’ is er plaats gemaakt voor het theoretische gedeelte rond metalen. Omdat het ‘doen’ in het vak Technologische Opvoeding’ centraal staat, kunnen de leerlingen door middel van experimenten de leerinhoud over metalen vlotter verwerken. Het evalueren van de realisatie met theoretische achtergrond is van groot belang. Zowel cognitieve kennis, vaardigheden als attitudes spelen een grote rol in de eindevaluatie van een realisatie. Het praktische gedeelte van de realisatie is moeilijk om uit te voeren, in die zin dat de leerlingen de techniek ‘solderen’ goed moeten beheersen. Het is hier nodig om de techniek ‘solderen’ te evalueren. Belangrijke vaardigheden en attitudes kunnen tijdens deze realisatie ook geëvalueerd worden. Naargelang de uitwerking en de moeilijkheidsgraad van de experimenten is deze realisatie een goede oplossing om vaardigheden zoals het functioneren in groep, het tempo en nog andere belangrijke attitudes te evalueren. Hierbij komt dat je als leerkracht ruimte hebt om de realisatie en de experimenten in de lessen in te vullen zoals je zelf wilt.
5.2 Praktische informatie Bestellen?
Je kunt het bouwpakket bestellen op de website van ‘Opitec Hobbyfix’11. Je krijgt bij de bestelling een handleiding met de nodige informatie betreffende gereedschappen en grondstoffen. Op de website vind je meerdere uitleg in verband met de grondstoffen. Naam van artikel: Solar- helikopter Artikelnummer: 124.047 Opmerking: Het bedrijf ‘Opitec Hobbyfix’ stelt enkele aandachtspunten bij de bestelling. Je moet bij elke bestelling dat je maakt, een minimum bedrag hebben van € 15. Hierbij komt dat er nog vervoerskosten bijkomen van ongeveer € 7. Het is dus van groot belang dat je eerst goed controleert welke grondstoffen en/of gereedschappen je nodig hebt. De leveringsduur duurt ongeveer 3 volledige werkdagen. Je wordt steeds via e-mail op de hoogte gebracht van je bestelling. Je krijgt een bericht wanneer jouw pakket verzonden wordt vanuit het bedrijf ‘Opitec’. Andere modellen van de solar-helikopter: Er zijn nog andere modellen van de solar-helikopter aanwezig op de ‘Opitec’-site. Elk uniek en met een andere invalshoek. - Mini easy line solar helikopter (artikelnummer 106.599) - Op de website van www.natuurlijkduurzaam.nl vind je een ander model van de solar- helikopter (te bestellen via Technika 10).
Prijs?
€ 5, 85 per stuk
Gereedschappen?
De volgende gereedschappen zijn er nodig bij het maken van het werkstuk: o Soldeerbout o Schuurpapier en staalwol o Tangen zoals de combinatietang, de kniptang, de striptang, de ronde bektang, de kabelschoentang o Een vijl
11
Bron: www.opitec.be
Andere materialen?
Volgende materialen zijn ook nodig bij het uitvoeren van de experimenten: o Toebehoren bij het solderen zoals soldeertin en elektronicasoldeer. o IJzerdraad o Papieren plakband o Reinigingsmiddel voor metalen bijvoorbeeld ‘Sidol’.
5.3 Enkele mogelijkheden om de solar-helikopter te integreren in de les 1. Bij het verduidelijken van de leerinhoud betreffende metalen kan je als leerkracht ‘de realisatie gebruiken in de lessen. Je kunt op deze manier ook met de gehele klas de experimenten rond metalen uitvoeren. Het gebruiken van het didactische materiaal en het gezamenlijk uitvoeren van de experimenten neemt tijd in beslag, dit naargelang de verdere uitwerking. Afhankelijk van de opgestelde les neemt het ongeveer één à twee lesuren in beslag. Wanneer de realisatie gemaakt is, kan je als leerkracht de link leggen naar het volgende thema namelijk ‘energie’. 2. Je kunt de realisatie bestellen voor de gehele klas. De leerlingen maken zelf het werkstuk aan de hand van het stappenplan en voeren in groep (aan de hand van een doorschuifsysteem) de experimenten uit. o
Met een aantal gereedschappen kunnen de leerlingen zelfstandig het werkstuk maken. Bij dit werkstuk is het een unieke kans om de leerlingen elkaar te laten helpen want bij sommige stappen heb je wel hulp nodig.
o
Tijdens een praktijkles van gedurende twee lesuren kan het werkstuk niet gebouwd worden. Hiervoor is er veel meer tijd nodig. In de handleiding van ‘Opitec’ staat dat je de realisatie op ongeveer 10 lesuren zou afkrijgen. Uit ondervinding vergt dit toch wel meer tijd. De realisatie zou geschikt zijn in een periode van ongeveer 14 à 15 uur.
o
De experimenten kunnen uitgevoerd worden tijdens een theoretische les van één uur, rekening houdend met de beginsituatie, de inleidende opdracht en de eindbeoordeling van het groepswerk. Aan de hand van werkfiches kan je de experimenten vlot laten verlopen. Een praktische en overzichtelijke klasorganisatie is tijdens het groepswerk nodig. De leerlingen moeten kunnen experimenteren en dat vergt wat ruimte.
Tips en aandachtspunten o
De leerlingen moeten alvorens het uitvoeren de techniek ‘solderen’ goed beheersen. Sommige soldeerverbindingen zijn niet zo eenvoudig om uit te voeren. Wat als je geen 15 lesuren tijd hebt om de realisatie te maken? Je kunt de makkelijkere stappen eerst laten uitvoeren en vervolgens wanneer de leerlingen de techniek beter onder de knie hebben, kan je verder gaan met de realisatie.
o
In de werkbundel zijn er extra’s (kruiswoordraadsels, woordzoeker, …) geplaatst 12. Deze extra’s kunnen worden uitgevoerd tijdens het groepswerk, wanneer de andere groepen meer tijd nodig hebben. De leerlingen kunnen dan zelfstandig te werk gaan. Hierbij is wel nodig om na de realisatie en/of de experimenten de werkbundel te bekijken met de leerlingen.
o
Je zorgt er best voor dat je extra schakeldraad voorziet bij de realisatie. De schakeldraad die je bij het bouwpakket krijgt, bevat één kleur en is niet zo evident voor de leerlingen uit BSO. Je voorziet dus best twee kleuren van schakeldraden namelijk een zwarte en een rode schakeldraad.
o
Bij het verbinden van de schakeldraden kan je gebruik maken van kabelschoenen. Hiermee kan je gemakkelijk de schakeldraden van de helikopter verbinden met de zonnecel.
o
Soldeer best de schakeldraden met elektronicasoldeertin schakeldraden blijven zo beter aan elkaar zitten.
12
Bron: http://www.onlineklas.nl/flash/woordzoekermaker.html
aan
elkaar.
De
6 Realisatie: Zon aangedreven windgenerator 6.1 Verantwoording bij de keuze van de realisatie De door zon aangedreven windgenerator, ook specifiek ontworpen voor het onderwijs, is geschikt voor de leerlingen uit de eerste graad. Het bouwpakket bestaat uit een redelijk groot praktisch gedeelte en biedt een oplossing om de leerlingen voor te bereiden op het thema ‘energie’. Het is ook mogelijk om de realisatie uit te voeren wanneer de leerlingen de theoretische achtergrond betreffende windenergie verworven hebben. De realisatie bevat verschillende technieken zoals zagen, boren, vijlen, meten, … Hierbij maakt het niet uit of dat de leerlingen de technieken al hebben gezien. De realisatie kan een voorbereiding zijn om de bovenstaande technieken. Vertrekkend vanuit het verkenningsgebied ‘energie’ en specifiek ‘windenergie’ is er plaats gemaakt voor een kort theoretische gedeelte. De leerlingen kunnen zelfstandig of in groep de inleidende opdrachten maken als herhaling. Hierbij maakt dat evalueren van de realisatie met theoretische achtergrond van groot belang is. Zowel cognitieve kennis, vaardigheden als attitudes spelen een grote rol in de eindevaluatie van een realisatie. Het theoretische gedeelte kan geëvalueerd worden. De inleidende opdrachten kunnen zelfstandig worden gemaakt of in groep. Een goede evaluatievorm, die in dit werk is toegepast, is het stroomdiagram. De leerlingen kunnen zichzelf evalueren bij iedere stap die zij hebben verwezenlijkt. Het praktische gedeelte van de realisatie is niet zo moeilijk om uit te voeren, in die zin dat de leerlingen toch al enkele basistechnieken goed moeten beheersen. Belangrijke vaardigheden en attitudes kunnen tijdens deze realisatie ook geëvalueerd worden. Naargelang de uitwerking en de moeilijkheidsgraad van de inleidende opdrachten is deze realisatie een goede oplossing om de kennis, vaardigheden en attitudes te evalueren. Hierbij komt dat je als leerkracht ruimte hebt om de inleidende opdrachten in de lessen in te vullen zoals je zelf wilt.
6.2 Praktische informatie Bestellen?
Je kunt het bouwpakket bestellen op de website van ‘Opitec Hobbyfix’13. Je krijgt bij de bestelling een handleiding met de nodige informatie betreffende gereedschappen en grondstoffen. Op de website vind je meerdere uitleg in verband met de grondstoffen. Naam van artikel: zon aangedreven windgenerator Artikelnummer: 107.953 Opmerking: Het bedrijf ‘Opitec Hobbyfix’ stelt enkele aandachtspunten bij de bestelling. Je moet bij elke bestelling dat je maakt, een minimum bedrag hebben van € 15. Hierbij komt dat er nog vervoerskosten bijkomen van ongeveer € 7. Het is dus van groot belang dat je eerst goed controleert welke grondstoffen en/of gereedschappen je nodig hebt. De leveringsduur duurt ongeveer 3 volledige werkdagen. Je wordt steeds via e-mail op de hoogte gebracht van je bestelling. Je krijgt een bericht wanneer jouw pakket verzonden wordt vanuit het bedrijf ‘Opitec’.
Prijs?
€ 9, 95 per stuk
Gereedschappen?
De volgende gereedschappen zijn er nodig bij het maken van het werkstuk: o o o o o o o o o o o
13
Bron: www.opitec.be
Handboormachine Boor van 20 mm – 5 mm Gatenboor Steekbeitel Juniorzaag Meetinstrumenten Vijl Lijm Striptang Schroevendraaier Hobbymes
Andere materialen?
Volgende materialen zijn ook nodig bij het uitvoeren van de experimenten: o o o
Verf Versieringen ….
6.3 Enkele mogelijkheden om zon windgenerator te integreren in de les
aangedreven
1. Bij het verduidelijken van de leerinhoud betreffende windenergie kan je als leerkracht ‘de realisatie’ gebruiken in de lessen. Je kunt op deze manier ook met de gehele klas de inleidende opdrachten als herhaling uitvoeren. Het gebruiken van het didactische materiaal en het gezamenlijk uitvoeren van de inleidende opdrachten neemt niet veel tijd in beslag, dit naargelang de verdere uitwerking. Afhankelijk van de opgestelde les neemt het ongeveer één lesuur in beslag. 2. Je kunt de realisatie bestellen voor de gehele klas. De leerlingen maken zelf het werkstuk aan de hand van het stappenplan en voeren in de inleidende opdrachten uit. o
Als voorbereiding of als herhaling van enkele technieken kunnen de leerlingen zelfstandig het werkstuk maken. Bij dit werkstuk is het een unieke kans om de leerlingen elkaar te laten helpen want bij sommige stappen heb je wel hulp nodig.
o
Tijdens een praktijkles van gedurende twee lesuren kan het werkstuk niet gebouwd worden. Hiervoor is er veel meer tijd nodig. In de handleiding van ‘Opitec’ staat dat je de realisatie op ongeveer 5 à 6 lesuren zou afkrijgen.
o
De inleidende opdrachten kunnen uitgevoerd worden tijdens een theoretische les van één uur, rekening houdend met de beginsituatie, de inleidende opdracht en de eindbeoordeling van het eventuele groepswerk. Een praktische en overzichtelijke klasorganisatie is tijdens het groepswerk nodig. De leerlingen moeten kunnen samenwerken en dat vergt soms wat ruimte.
6.4 Tips en aandachtspunten o
Indien de leerlingen de leerinhoud betreffende de technische tekeningen nog niet hebben verwerkt, kan je als leerkracht best de technische tekeningen met de leerlingen overlopen.
o
Het werken met de steekbeitel is een gevaarlijk werk. Geef alvorens de leerlingen met het gereedschap werken, een uitgebreide demo met de bijkomende aandachtspunten.
o
Wanneer alle onderdelen van de zon aangedreven windgenerator bewerkt zijn, kan je best de onderdelen eerst versieren met plakkaatverf. Het vergemakkelijkt het werk achteraf.
7 Experimenteren met alternatieve binnen en buiten de klas
energie
–
Als leerkracht is het niet altijd gemakkelijk om bij elk thema didactische materialen te voorzien. Toch, is het een must voor een leerkracht Technologische Opvoeding om de lessen wat uitdagender te maken. Aan de hand van experimenten kan je in de klas enkele proefjes doen met de leerlingen. De opstellingen (de realisaties) moeten enkel voorbereid zijn en dan kun je aan de start in je lessen. Afhankelijk het niveau van de klas en de verdere invullen qua voorbereiding van de les, heb je als leerkracht de ruimte om deze experimenten in de lessen te brengen zoals je zelf wilt. In deze bundel vind je enkele voorbeelden van werkfiches voor de leerlingen. Deze kan je gebruiken wanneer het experiment in de klas wordt uitgevoerd. Je kunt met de verschillende experimenten op verschillende wijze te werk gaan in je lessen. Hieronder vind je enkele mogelijkheden om de experimenten te integreren in je lessen. Hierbij staan er ook enkele aandachtspunten vermeld waar je rekening mee moet houden.
7.1 Algemeen Je kunt de klas verdelen in groepen. Hierbij werken de leerlingen in groep aan de experimenten. Je kunt de leerlingen zelf eerst de opstelling laten maken en vervolgens hun laten experimenteren. Of je kunt de al gemaakte opstellingen aan de leerlingen geven en hun op deze wijze laten experimenteren. Bij de meeste experimenten (de zonnemolen en de solar cookers) moet bijvoorbeeld de zon heel hard schijnen. Dit kun je als leerkracht spijtig genoeg niet plannen. Voer enkel deze experimenten uit wanneer het een zonnige dag is. Maar deze experimenten werken wel en je kunt de leerlingen op deze wijze meer kennis bijbrengen rond het thema zonne-energie.
7.2 Een zonnemolen14 Het experiment ‘een zonnemolen’ is niet echt geschikt voor het eerste leerjaar van de eerste graad. De oefeningen rond het experiment zijn toch beter geschikt voor een sterkere klas en hoger niveau. De leerlingen moeten hierbij al kennis hebben gemaakt met het maken van een grafiek.
7.3 De waterkrachtcentrale
15
14
Bron: http://www.ecoview.nl/pdf/zonnemolen.pdf
15
Bron: RICKARD, G., Alternatieve energie: Waterkracht, Ars Scribendi Uitgeverij BV, Harmelen,
1997, 31 pagina’s.
Bij het experiment van de waterkrachtcentrale wordt er verwacht dat er in de klas een aanrechtblad met een kraantje ter beschikking is. Het experiment heeft zodanig wat kracht nodig om het waterrad te laten draaien. Zorg ervoor dat je het water met een emmer kunt opvangen en let op het spetterende water. Het experiment heeft veel waterkracht nodig. Je kunt best het experiment buiten de klas uitvoeren met behulp van een tuinslang. Hier kun je de watersterkte van de straal versterken.
7.4 De solar cookers De experimentenbundel betreffende de solar cookers is een perfecte mogelijkheid om de leerlingen in groep te laten werken. Je kunt een project opstarten met de klas gedurende 3 à 4 lesuren. Elke groep bouwt dan een verschillend model van een solar cooker en geeft demonstratie aan de klas. De volgende modellen komen aan bod: de zonneoven 16, de zonnebarbecue 17 en de zonnekoker 18.
16
Bron: www.e-nemo.nl/file.php?uri=/files/File/15.Energie,%20zonneoven.pdf
17
Bron: www.technopolis.be (Educatief lespakket: Energie)
18
Bron: www.solarcooking.org (Engelstalige website)
