Montessori High School Minor Titel: Eén hand aanpassing Korte beschrijving van de Minor: Bij heel veel dagelijkse handelingen heb je eigenlijk twee handen nodig. Er zijn nog steeds niet genoeg gebruiksvoorwerpen die ook geschikt zijn voor mensen die slechts één hand ter beschikking hebben. In deze les gaan jullie een hulpmiddel ontwerpen. Hiermee moet iemand met één hand een handeling kunnen verrichten, die je thuis regelmatig uitvoert.
II Algemene informatie: Relatie met vak of vakken: Natuurkunde, Scheikunde, Techniek Begeleidend docent: Dug Beoordelend docent: Dug Leerjaren: 1/2 ELOS Interprofiel: interScience Maximaal aantal personen: 2 groepen, max 4 per groep Omvang: 7 uren Aantal punten: 1 Verplicht voor: Niemand Keuze voor: Iedereen Wijze van afsluiting: Procesverslag + presentatie
II Algemene vaardigheden: □ Probleemoplossend samenwerken □ Reflecteren op resultaten □ Informatie zoeken, verwerken en presenteren
□ Kennis integreren en toepassen □ Oriënteren op studie en beroep IV EIO Domeinen:
III Montessori karakteristieken: □ Hoofd, hart en handen □ Leren kiezen □ Samenhang in leerstof □ Binnen en buiten school
V Vakspecifieke doelen: □ Ontwerpen □ Onderzoeken □ Aanpassen □ Reflecteren
Aanvullende informatie: Doel van de minor: - Zelfstandig probleemoplossend onderzoeken en ontwerpen Relatie met het vak: - Je traint je onderzoeksvaardigheden door te onderzoeken, ontwerpen, reflecteren, aanpassen, enz. Daarnaast wordt een link gelegd tussen het vak en de praktijk Beoordeling: - De minor wordt beoordeeld aan de hand van het proces en het eindresultaat. De minor telt niet mee voor het vak. Wijze van afsluiting: - De minor wordt afgesloten met een schriftelijk verslag van de bijbehorende opdrachten en een presentatie van het eindwerk. Extra informatie - De materialen die je onderweg nodig hebt moet je zelf opzoeken. Sommige materialen zijn op school aanwezig, sommige moet je zelf gaan halen of meenemen van thuis. - De praktische werkzaamheden kun je uitvoeren in de werkplaats - Je begint deze minor met een aantal ontwerpoefeningen. Als je deze oefeningen in een andere minor al hebt gedaan, mag je deze stap overslaan.
Ontwerpoefeningen Inleiding Ontwerpen is groepswerk. Samen kom je vaak op meer en betere ideeën dan wanneer je alleen werkt. Daarom werk je bij deze les in groepjes. Samen maak je kennis met de stappen van het ontwerpproces aan de hand van onderstaande taken. Daarbij verwerk je de informatie uit de bronnen. Aan het eind van de oefeningen heb je een overzicht van de hele ontwerpcyclus. Taak 1
Analyseer en beschrijf het ontwerpprobleem
Bron 1 Ontwerpprobleem In de laatste jaren worden fietsendieven steeds vindingrijker. Ze kunnen veel fietssloten die nu te koop zijn, toch openbreken. Bovendien blijkt uit statistieken dat de fietsers de sloten ook onvoldoende gebruiken. Het aantal gevallen waarbij een fiets gestolen wordt neemt dan ook toe. Daardoor is er voor de politie meer werk en de verzekeringsmaatschappijen moeten meer schadeclaims afhandelen. Elk ontwerp begint met een ontwerpprobleem. De ontwerper krijgt de opdracht om een oplossing voor dat probleem verzinnen. De ontwerpopdracht komt in dit geval van van een verzekeringsmaatschappij. De opdracht luidt als volgt: ontwerp een slot dat beter beveiligt dan de gebruikelijke sloten en dat fietsers graag willen gebruiken. Met zo’n opdracht ga je als ontwerper aan het werk. Eerst verken je het ontwerpprobleem. Je opdracht is niet alleen om iets ontwerpen waarmee het bijna niet meer mogelijk is dat een fiets gestolen wordt. Je moet er ook voor zorgen dat de gebruikers het een handig apparaat vinden. Kortom: je moet het ontwerpprobleem goed analyseren en beschrijven. Bron 2
Woordweb fietsslot
Verzekeringskosten omlaag
Goedkoop te produceren
opdrachtgever fietser
fabrikant
Veilig fietsslot ontwerper
constructeur winkelier
dief
Niet te duur
Lees bron 1. Vul met deze Moet en jeer eigen informatie het woordweb van bron 2 op je stevig uitzien, en antwoordblad aan. een goede test hebben
Doe dat door aan elkaar veel vragen te stellen. - Wat wil de opdrachtgever? - Wat wil de fietser? - Wat wil de winkelier? - Hoe denkt de dief? Hoe meer je verzint, hoe beter je het probleem in beeld krijgt. Het ene idee roept vaak het andere op….. Schrijf samen zoveel mogelijk op. Taak 2
Stel een programma van eisen op.
Bron 3 Programma van eisen opstellen De probleemanalyse leidt tot eisen waaraan het ontwerp moet voldoen. Ook de wensen van de opdrachtgever en de gebruiker moeten in het ontwerp worden verwerkt. De ontwerper stelt daarom een programma van eisen op. Dit programma van eisen vormt een soort contract met de opdrachtgever. Ontwerper en opdrachtgever leggen hiermee vast waar het te ontwerpen product aan moet voldoen. Er bestaan verschillende soorten eisen. - Eisen die met de taken (de werking) van het nieuwe product te maken hebben. Wat moet dat nieuwe product kunnen? Waar moet het voor zorgen? - Eisen die met het gebruik van het nieuwe product te maken hebben. Hoe handig kun je ermee omgaan? - Eisen die met de vorm en de prijs van het nieuwe product te maken hebben. Hoe duur mag het wezen? Hoe kan het eruit zien? - Eisen die te maken hebben met de productie van het ontwerpen product. Is serieproductie mogelijk? Omdat het programma van eisen een contract is tussen de opdrachtgever en het ontwerpteam, moeten de eisen helder worden geformuleerd, zodat ze toetsbaar zijn. Een eis als: ’het fietsslot mag niet te zwaar zijn’ is niet controleerbaar. Want wat de een zwaar vindt, vindt een ander helemaal niet zwaar. Een eis als ‘het fietsslot mag niet zwaarder zijn dan 1 kg’ is bijvoorbeeld wel controleerbaar Lees bron 3. Schrijf bij de eisen op het antwoordblad welk soort eis dit is. Bedenk zelf nog minstens drie andere eisen. Vul hiermee het programma van eisen op het antwoordblad aan.
Taak 3
Bedenk verschillende uitwerkingen.
Bron 4 Ideeën verzamelen Als de eisen zijn opgeschreven, komt een moeilijk maar creatief moment voor de ontwerper. Het ontwerp moet immers aan de eisen voldoen. Hiervoor zijn goede ideeën nodig. Vaak kun je op heel verschillende manieren aan een bepaalde eis voldoen. Er bestaat nooit maar één oplossing voor een ontwerpeis! De ideeëntabel kan je helpen om verschillende ideeën te verzinnen voor de vele taken en eigenschappen die het nieuwe ontwerp moet hebben. In de linkerkolom van die tabel vertaal je de eisen die vooral met de werking en de taken van het nieuwe product te maken hebben in vragen die steeds beginnen met ‘Hoe kun je…’. Een eis is bijvoorbeeld ‘Je mag het slot niet binnen vijf minuten kunnen openbreken met standaardgereedschap’. De beginvraag in de ideeëntabel is dan ‘Hoe kun je ervoor zorgen dat het slot minstens 5 minuten bestand is tegen standaardgereedschap’. Als je linkerkolom ingevuld hebt, begint de creatieve fase. Je probeert voor iedere taak verschillende mogelijke uitwerkingen verzinnen. Die schrijf je in de rechter kolommen op. Denk daarbij vooral door op ideeën, die niet direct voor de hand liggen en op het eerste gezicht niet bruikbaar lijken. Ze kunnen de opstap zijn naar andere ideeën die misschien wél uitvoerbaar zijn. Lees bron 4. Ga met deze informatie aan de slag met de ideeëntabel op het antwoordblad. Vertaal minstens een van jullie eigen eisen uit het programma van eisen in een beginvraag voor de ideeënfase. Noteer deze in de eerste kolom van de ideeëntabel. Bedenk daarna verschillende uitwerkingen bij iedere taak of eigenschap van het nieuwe ontwerp. Die uitwerkingen moeten wel realiseerbaar zijn. In veel gevallen is het heel handig om bij de verschillende uitwerkingen te tekenen. In een schets kun je vaak veel beter laten zien wat je bedacht hebt. Taak 4
Formuleer een ontwerpvoorstel.
Maak een ontwerpvoorstel voor een verbeterd fietsslot. Schets en beschrijf dit op het werkblad. Je leraar is de opdrachtgever. Laat het voorstel door hem beoordelen.
Taak 5
Test het ontwerp.
Bron 5 Prototype Als het ontwerpvoorstel door de opdrachtgever is goedgekeurd, kan een prototype of proefmodel gebouwd worden. Zo’n prototype gebruik je om na te gaan of het nieuwe product ook aan de gestelde eisen voldoet. Het prototype moet je dan testen. In veel gevallen heeft dit tot gevolg dat het ontwerp verder wordt verbeterd. Bij de evaluatie van de testen zijn een aantal verbeterpunten aan het licht gekomen. Het ontwerp wordt vervolgens geoptimaliseerd. Lees bron 5. Het bouwen en testen van een prototype is bij een ontwerp voor een nieuw fietsslot niet goed mogelijk. Je hebt nu wel een overzicht gekregen van de verschillende stappen die bij het ontwerpen een belangrijke rol spelen. Die stappen hebben we in bron 6 nog eens bij elkaar gezet. Bron 6
De ontwerpcyclus
Taak 6 Maak een overzicht van de ontwerpstappen. Ga voor jezelf na of je aan iemand anders uit kunt leggen wat ontwerpers bij elke ontwerpstap doen. Bedenk samen een nieuw ontwerpprobleem. Formuleer hiervoor een ontwerpopdracht. Noteer dit op je werkblad. Neem ook de zes ontwerpstappen over. Vraag in je groepje bij toerbeurt aan elkaar hoe ontwerpers in de opeenvolgende stappen een aanpak voor dit probleem ontwerpen. Noteer dit in trefwoorden.
Ontwerpoefeningen
Taak 1
Werkblad
Wordweb Fietsslot
Verzekeringskosten omlaag
Goedkoop te produceren
Heel eenvoudig open en dicht opdrachtgever fietser
fabrikant
Veilig fietsslot ontwerper
constructeur winkelier
dief
Niet te duur
Moet er stevig uitzien, en een goede test hebben
Taak 2
Programma van eisen voor een verbeterd fietsslot
Eis 1 Je kunt het slot niet binnen vijf minuten met standaardgereedschap openbreken. 2 Alleen door de eigenaar kan het slot openmaken.
3 Een fietser kiest dit slot twee keer zo vaak als andere sloten uit dezelfde prijsklasse. 4
5
6
7
Soort eis
Taak 3 Ideeëntabel Mogelijke uitwerkingen Hoe kun je A
B
1 er voor zorgen dat het slot minstens 5 minuten bestand is tegen standaardgereedschap?
2 het slot zo maken dat alleen de eigenaar het slot kan openen?
3 de fiets blokkeren, zodat hij niet meer rijden kan?
4
5
C Het slot bestaat uit verschillende lagen van verschillende materialen.
De eigenaar moet een geheime code intoetsen.
Het slot blokkeert een van de wielen.
Taak 4 Ontwerpvoorstel Beschrijving
Ruimte voor schetsen
Taak 6
Ontwerpcyclus
Het nieuwe ontwerpprobleem
De nieuwe ontwerpopdracht
Stappen in ontwerpcyclus Bij het nieuwe ontwerpprobleem Stap 1
Stap 2
Stap 3
Stap 4
Stap 5
Stap 6
Eén-hand aanpassing
Opdracht
Probleem Bij heel veel dagelijkse handelingen heb je eigenlijk twee handen nodig. Er zijn nog steeds niet genoeg gebruiksvoorwerpen die ook geschikt zijn voor mensen die slechts één hand ter beschikking hebben. Opdracht In deze les gaan jullie een hulpmiddel ontwerpen. Hiermee moet iemand met één hand een handeling kunnen verrichten, die je thuis regelmatig uitvoert. Inleiding Oom Marco was vrachtwagenchauffeur. Hij heeft een paar jaar geleden een ernstig auto-ongeluk gehad. Daarbij was zijn arm zo ernstig beschadigd, dat hij moest worden afgezet. Oom Marco heeft veel hinder van zijn handicap. Bij heel veel dagelijkse handelingen heeft hij eigenlijk twee handen nodig. Bijvoorbeeld bij het openen van een flesje limonade. Het zou fijn zijn als er meer en betere hulpmiddelen waren voor mensen met maar één hand. Taken Je opdracht is om iemand die maar een hand kan gebruiken toch bepaalde dagelijkse handelingen te laten uitvoeren. Je kiest eerst een belangrijke dagelijkse handeling en voor die handeling ontwerp je een technisch hulpmiddel. Je werkt samen in tweetallen aan de volgende taken. Taak 1 Kies en analyseer een dagelijkse handeling. Bij veel dagelijkse handelingen die je thuis verricht, heb je absoluut twee handen nodig. Bijvoorbeeld: het openen van een flesje limonade. Bedenk nu minstens 10 dagelijkse handelingen waarvoor je 2 handen nodig hebt. Schrijf ze op in werkblad 1 Keuzelijst Dagelijkse Handelingen. Geef elke handeling een cijfer tussen de 1en 10. Hoe belangrijker je de handeling vindt, hoe hoger het cijfer. Een 10 betekent dus heel belangrijk, een 1 betekent helemaal niet belangrijk. Maak samen de keuze voor de meest belangrijke dagelijkse handeling. Voor deze handeling bedenk je een technisch hulpmiddel om die handeling met maar één hand uit te voeren. Voer zelf de handeling uit. Kijk goed wat je allemaal doet. Wat doe je met de ene en wat met de andere hand? Beschrijf het uitvoeren van de handeling zo precies mogelijk op in het werkblad. Maak eventueel verklarende tekeningen erbij. Taak 2 Stel het programma van eisen op. Jouw hulpmiddel moet aan een aantal eisen voldoen. Bedenk er vijf en vul die in op werkblad 2 Programma van Eisen. Schrijf alleen eisen op die je achteraf kunt controleren..
Taak 3 Bedenk het hulpmiddel. Bedenk wat het hulpmiddel allemaal moet kunnen. Gebruik werkblad 3 Een Ontwerpvoorstel. Maak met behulp van schetsen duidelijk hoe je product er uit zal zien en hoe het werkt. Schrijf verklarende teksten en trefwoorden bij de schetsen. Gebruik eventueel extra lege bladen A4. Schrijf wel je naam erop. Taak 4 Maak het prototype. Als je voorstel is goedgekeurd kun je aan de slag om een prototype te bouwen. Eerst maak je van je schetsen een technische bouwtekening. Vervolgens maak je een werkplan. Daarin staat wat je aan materialen en gereedschappen nodig hebt en in welke volgorde je de werkzaamheden uitvoert. Denk ook aan de taakverdeling. Wie doet wat? Noteer dit op werkblad 4 Het Werkplan. Overleg met je leraar of TOA wanneer en waar je aan de slag kunt. Probeer je prototype uit en breng eventueel verbeteringen aan. Voldoet jouw product aan alle eisen van werkblad 2? Ben je tevreden over je eigen product? Laat je product beoordelen door je leraar.
Eén-hand aanpassing
Werkblad 1 Keuzelijst Dagelijkse Handelingen
Dagelijkse handeling waar je 2 handen voor nodig hebt 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Cijfer
Van al deze handelingen vinden we ………………………………………………… het belangrijkste. Hiervoor willen we graag een hulpmiddel bedenken, zodat iemand met maar één hand die handeling toch kan doen. Analyse en beschrijving van de gekozen handeling
Eén-hand aanpassing
Werkblad 2 Programma van Eisen
De handeling die wij gekozen hebben is:
Om deze handeling met één hand uit te voeren moet het hulpmiddel aan de volgende eisen voldoen:
1. ____________________________________________________________________________
2. ____________________________________________________________________________
3. ____________________________________________________________________________
4. ____________________________________________________________________________
5. ____________________________________________________________________________
Eén-hand aanpassing
Werkblad 3 Een Ontwerpvoorstel
Zo gaat ons hulpmiddel eruit zien:
En zo werkt het:
Gebruik eventueel extra lege vellen A4. Vergeet niet je naam erop te zetten.
Eén-hand aanpassing
Werkblad 4 Het Werkplan
Maak op een apart vel een technische tekening van je ontwerp. Uit te voeren werkzaamheden
Benodigde materialen
Benodigde gereedschappen
