TECHNIEK- EN BÈTAONDERWIJS

TECHNIEK- EN BÈTAONDERWIJS thema: hout

Hout & Nieuw

Is zagen wel een 21st century skill?

Wie wint?

Daiku versus CNC-Frees

Biohack workshop

Een lab in de keuken

periodiek van de Nederlandse Vereniging voor het Onderwijs in de Natuurwetenschappen lente 2015 jaargang 24 nummer 1

INHOUD

4

Hout & Nieuw

De techniek staat niet stil, de industrie volgt. Blijft het onderwijs achter?

Daiku concurrent van CNC-frees

8

Hoe is het mogelijk dat ambachtelijke Japanse houtverbindingen nog altijd worden toegepast in een vooruitstrevend land als Japan?

14

Ontwerpopdracht verhipt

Mogelijkheden en moeilijkheden bij het aanpassen van een oude opdracht

17 Deze editie van Terugkoppeling heeft als thema “hout”. Los van het thema vind je in elk nummer een noot van de redactie, een proef en de rubriek “mooi meegenomen” met wetenswaardigheden.

Ambacht in een witte jas

Werk waar vervaardigingstechniek, chemie en kunstgeschiedenis allemaal even belangrijk zijn

18

Duimpiano

20

Technobasis

28

Biohack Report

30

nieuwkomer/ouwe rot

D

COLOFON De Terugkoppeling is een uitgave van NVON, de Nederlandse vereniging voor het onderwijs in de natuurwetenschappen. REDACTIEADRES Schieweg 15 2627 AN Delft t: 015-2127029 e: [email protected] Redactie: Amber Leeman, Hein Bruijnesteijn, Lian Moerenhout met dank aan Houtwerk, Jelmer van Lenteren en Milou Mes. Realisatie: de Kabelfabriek Opmaak: Ten Brink Uitgevers Drukwerk: Ten Brink Offset Foto omslag: Marco Zwinkels KOPIJ Artikelen, persberichten en overige informatie graag twee maanden voor verschijnings­ datum insturen naar de redactie. Richtlijnen voor auteurs zijn op te vragen bij de redactie via [email protected]. ABONNEMENTEN Abonnement tijdschrift: €29,50 per jaar. Beëindiging van het abonnement kan uitsluitend schriftelijk vóór 1 augustus. Lid worden? Als lid van de NVON ben je automatisch abonnee van het blad Terugkoppeling en word je daarnaast geïnformeerd per digitale nieuws­brief. Ook ontvangen leden tal van kortingen op musea en (vak-)bladen. Meld je aan via de website: www.nvon.nl LEDENADMINISTRATIE NVON [email protected] Wilt u tekst- of beeldmateriaal gebruiken uit deze uitgave? Neem s.v.p. contact op met de redactie voor onze toestemming, doorverwijzing of medewerking.

HOUTbollig Hout als thema? Is dat niet een beetje oubollig? Dit was één van de reacties op de afgelopen conferentie. Oud is hout zeker. Het oudste levende wezen op aarde is een boom. In de verwerking en toepassing zal hout hebben voorgelopen op andere, hardere materialen. Dat staat niet in de weg dat nieuwe technieken en verwerkingsmethodes elkaar snel opvolgen. Het thema geeft alle aanleiding tot een onderzoek naar hoe ons onderwijs past in een tijd die in dat opzicht verandert in een razend tempo. Bètavakken merken dit in het bijzonder en vragen zich af hoezeer hun vak nog aansluit op de kennis en vaardigheden die nodig zijn in de 21ste eeuw. In deze editie staat daarom in het artikel Hout & nieuw de vraag centraal of je een kind nog wel zou moeten leren zagen. Om welke houtbewerkings­vaardigheden vraagt het bedrijfsleven? In Japan staat technologische vooruitgang nog altijd niet in de weg van de handmatige productie van houtverbindingen. Hoe kan dat? Verder vind je in deze Terugkopppeling natuurlijk werkstukken en lesideeën voor de diverse bètavakken. Van de redactie Een keer gastredacteur zijn? Elk NVON-lid kan zich hiervoor opgeven. Lever een bijdrage en denk mee over het thema. Meld je aan via [email protected].

NVON | 2015 | 3

Foto: Henk Snaterse

&

Hout nieuw Nieuwe maaktechnieken veroveren beetje bij beetje de wereld met toepassingen zowel op industrieel niveau als op consumentenniveau. De mogelijkheden zijn groot, maar om met deze nieuwe maaktechnieken te werken heb je nieuwe vaardigheden nodig. Moet je dan nog zelf producten op ambachtelijke wijze kunnen vervaardigen, of is basiskennis van oude technieken voldoende? Heeft het nog wel zin om een leerling te leren zagen? Is zagen wel een 21st century skill?

Op de vraag of het nog nodig is dat leerlingen met de hand leren zagen antwoorden de meeste docenten automatisch bevestigend, terwijl er heel veel redenen zijn 4

op te noemen om zagen niet meer op te nemen in het onderwijsprogramma. Denk aan de veranderende banenmarkt, waarin handwerk en ambacht een steeds minder groot aandeel vormt. Thuis spullen maken of repareren is nu al in onbruik aan het raken, in een wisselwerking tussen het verliezen van de vaardigheden en de prijs van consumentengoederen. Repareren en vervaardigen is ten slotte duurder dan de aanschaf van een nieuw product. En dan zijn er al die nieuwe gereedschappen: 3D-printers, de CNC-frees, de lasercutter. Allemaal gereedschappen waarmee je in meer dimensies, sneller of nauwkeuriger kunt werken dan met een handzaag. Waar komt deze “ja” dan toch vandaan?

Steve de Jong Docent op het Hout en meubileringscollege.

“Zagen is geen doel op zichzelf.” Steve de Jong heeft een aantal jaar bij een middelgrote meubelmakerij gewerkt nadat hij terugkeerde als docent naar zijn opleiding het Hout en Meubileringscollege. Hij geeft les en doet momenteel onderzoek naar de aansluiting van zijn onderwijs op de markt. Vakmensen kunnen volgens Steve zowel de basisvaardigheden uitoefenen als inspelen op nieuwe ontwikkelingen. Voorlopig is hier nog vraag naar vanuit de markt; zulke vakmensen kunnen maatwerk leveren die machines voorlopig nog niet kostenefficiënt kunnen maken. Mede daarom vindt Steve het leren zagen nog niet overbodig geworden, hoewel de noodzaak verschilt per opleiding en onderwijsniveau. Op het voortgezet onderwijs ziet Steve het zagen niet als een doel op zich, maar als een middel om

De basis voor andere technieken Tot eind jaren ’60 had met de hand hout leren bewerken en voorwerpen leren maken nog een eigen plekje op de ambachtsschool. Toen werd het volledige voortgezet onderwijs omgegooid met als uitgangspunt dat iedereen dezelfde basis zou krijgen. Leren maken, onder de noemer techniek, was daar een onderdeel van. Bij techniek leer je over het algemeen zowel met de hand als machinaal zagen. Tussen de vaardigheden die je voor beiden nodig hebt is een duidelijke relatie te zien. Kun je met een handzaag werken, dan is de stap naar machinaal niet zo groot, en andersom. Je weet in welke volgorde de handelingen moeten

andere vaardigheden te ontwikkelen: psychomotorische en sociaal-affectieve vaardigheden, ruimtelijk inzicht en het kennismaken zonder meer. In de lessen van Steve de Jong is er ook aandacht voor nieuwe technologieën. Kennis van bijvoorbeeld cnc-machines komt op zijn opleiding in latere jaren. Dit draagt bij aan de algemene ontwikkeling van de leerlingen. Het onderwijs moet meegroeien met de markt, met zowel innovaties op het gebied van productietechnieken als bijvoorbeeld duurzaamheid en serviceverlening. Maar Steve de Jong ziet dat er na het mbo voorlopig geen grote banenmarkt is op het gebied van het bedienen van nieuwe machines. Voor een cnc-machine heb je niet veel bedieners nodig, en dus zullen veel van zijn leerlingen nog met basisgereedschappen en -machines gaan werken.

worden uitgevoerd, en hoe het materiaal daarop reageert. Tussen de vaardigheden die je nodig hebt voor handzagen en hout bewerken met een computergestuurde frees (CNC) bestaat een minder duidelijke relatie. Om een CNC-frees te kunnen gebruiken is het nuttig om met 3d-tekensoftware te kunnen werken, maar minder noodzakelijk om te weten in welke volgorde de bewerkingen uitgevoerd worden. Er zijn wel overeenkomsten, zo is het voor zowel oude als nieuwe technieken nuttig om 3d-inzicht te hebben en kennis van het gedrag van het materiaal. Maar het is niet noodzakelijk om met de hand te kunnen zagen om voor een CNC-frees te ontwerpen en er een te bedienen. NVON | 2015 | 5

Marc van Kesteren Docent Techniek & Commercieel op het VMBO

“Niks is leuker dan een 3D-geprint onderdeel verwerken in je eigen technische tekening!” Marc van Kesteren is docent Techniek&Commercieel op het vmbo, waar leerlingen in grote projecten leren ontwerpen, presenteren, technisch tekenen en meer. In hun nieuwe aanpak

gebruiken ze de 3d-printer al vroeg in het proces, als tussenstap voor het leren bouwen. “Leerlingen hadden moeite om 2d-tekeningen om te zetten in 3d. In het Rietveldproject tekenen ze Rietveldstoe-

Kennismaken Het kennismaken met verschillende vakken en het ontdekken van de individuele talenten is een belangrijk doel in de onderbouw. Maar deze kennismaking is niet ononderbouwd. Op school wordt over het algemeen heel gericht kennisgemaakt met de vakken die je krijgt in de bovenbouw of bijvoorbeeld de talenten die je nodig hebt voor een latere baan, vervolgopleiding of je maakt kennis met algemene vaardigheden die je verder op weg helpen in de toekomst.

vaardigheden worden ontwikkeld, zoals motoriek en ruimtelijk inzicht. Maar houtbewerken is niet de enige activiteit waar je zulke vaardigheden mee opdoet. En is houtbewerking de beste manier?

Met leren zagen zou je kunnen zeggen dat er heel wat algemene technische

Je ziet nu ontstaan dat naast het kennismaken met “oude” technieken, leerlingen tegelijk kennismaken met nieuwe techieken. Steeds meer scholen overwegen een eigen 3d-printer aan te schaffen, of bezoeken Fablabs waar leerlingen kennismaken met lasersnijders en CNC-freesmachines. Nu past dit misschien nog binnen het lesprogramma, maar je kunt deze machinale niet eindeloos uitbreiden.

Maaike van der Voort Docent onderzoek & ontwerpen op een havo/vwo-school

“Hoe meer technieken je gebruikt, hoe meer basiskennis je nodig hebt.” Bij O&O wordt ook beroepen op de handvaardigheden van de leerlingen. Maaike van der Voort is O&O-docent en bij haar wordt er nog volop geschuurd en geboord, met name voor prototypes en testopstellingen. Binnenkort gaan

6

handvaardigheid, techniek en O&O bij haar op school dan ook in één ruimte zitten, zodat gereedschappen en kennis gedeeld kunnen worden. Voor haar is het belangrijk dat leerlingen kunnen maken wat ze zelf ontwerpen, en dat ze

len eerst met 3d-tekensoftware, waarna ze een schaalmodel printen dat ze vervolgens nabouwen met hout. De handtechnieken beheersen blijft het uiteindelijke doel, hier worden leerlingen op geëxamineerd.” Marc van Kesteren geeft aan dat je geen ingewikkelde vaardigheden nodig hebt voor 3d-printen. Algemene ict-vaardigheden zijn belangrijk voor het 3d-tekenen en aansturen van de machine. Er wordt ook aandacht besteed aan de werking van de machine zelf, hoe je bijvoorbeeld het printbed af moet stellen en hoe je een

De vaardigheid vervaardigen Met de hand leren vervaardigen draagt natuurlijk bij aan de algemene ontwikkeling van ontwerpen en vervaardigen op een heel concrete directe manier, zonder tussenkomst van een beeldscherm in direct contact met het materiaal. Maar de vervaardiging met tussenkomst van een beeldscherm verovert in hoog tempo de industrie, en gaat de komende decennia een grote rol spelen in de fabricage van producten waar leerlingen thuis en op de werkvloer mee te maken gaan hebben. Juist door dit hoge tempo is het voor het onderwijs belangrijk nu mee te gaan, om niet te ver achter te lopen.

ontdekken of ze daar plezier in hebben. “Hoe meer techniek je gebruikt, hoe meer basiskennis je nodig hebt.” Momenteel werkt ze met haar O&O-klassen met een 3d-printer en een vacuümvormmachine. De resultaten moeten leerlingen nog met de hand nabewerken, en voor vacuümvormen moet een mal gemaakt worden. In de toekomst gaan leerlingen van Van der Voort ook cnc-frezen in de bovenbouw. Nieuwe technieken binnenhalen maakt oude vaardigheden volgens haar niet overbodig.

kunststof kiest voor je toepassing. “Niks is leuker dan een 3d-geprint onderdeel verwerken in je eigen technische tekening.” Volgens Marc van Kesteren blijft handwerk nodig voor inzicht in wat je aan het maken bent. Je moet het materiaal zien en voelen om te weten wat het doel is van een verbinding, of dat een machine een stuk metaal verder buigt omdat het terugveert. Hoewel Marc het liefst direct een lasersnijder in zijn onderwijs betrekt is hij afwachtend: over 2 jaar gaat het programma weer op de schop.

Dat betekent geenszins een verlies aan creativiteit of maatwerk. De mogelijkheden zijn groot: na het industriële tijdperk waarin machines ons voorzagen van kostenefficiënte one-size-fitsall-producten, krijgen maatoplossingen juist weer de ruimte. Net als in het ambachtstijdperk kun je met de 3d-printer in kleine oplagen werken als het nodig is. En dus kun je snel iets printen als je het nodig hebt, of kunnen patiënten worden voorzien van custom-made protheses. Om met deze nieuwe maaktechnieken te werken heb je andere vaardigheden nodig. lees verder op pagina 24

Maaike van der Voorts havo- en vwo-leerlingen komen niet meer in maakbedrijven te werken, en vaak zijn ze na een paar jaar de precieze bediening of veiligheidsvoorschriften voor gereedschappen vergeten. Maar door dingen met de hand te maken leer je ook ruimtelijk denken, en een stappenplan te maken, geeft Maaike van der Voort aan. Je krijgt inzicht in waar het fout kan gaan, want het gaat nooit in één keer zoals je verwacht had.

NVON | 2015 | 7

Daiku concurreert met CNC-frees In Japan wordt nog volop gebruik gemaakt van het timmermansam­ bacht. De daiku zijn al eeuwenlang zowel constructeur als architect, en hebben hout verbinden tot een kunst verheven. Waarom floreert deze oude techniek nog steeds in een vooruitstrevend land als Japan? Het Japanse timmermanschap is bekend om de indrukwekkende houtverbindingen bij het bouwen van huizen en tempels. Deze maken de constructies bijzonder duurzaam, en dat zonder het gebruik van spijkers, schroeven, lijm en powertools. De verbindingen bestaan vaak uit in elkaar grijpende elementen die zichzelf vergrendelen, of die worden 8

vergrendeld met een wig of balkje. Het zijn geavanceerde vormopsluitingen die door de eeuwen heen geperfectioneerd zijn. Ook in de westerse wereld maken timmerlui en constructeurs gebruik van vormopsluitingen voor het verbinden van hout. Het bekendste voorbeeld hiervan is de zwaluwstaartverbinding, waarbij het ene houten onderdeel zwaluwstaartvormige uitsteeksels krijgt, die in de zwaluwstaartvormige inkepingen van het andere onderdeel passen. Deze verbindingen met de hand maken is nog steeds een belangrijke basisvaardigheid in houtbewerkingsopleidingen. In de praktijk worden deze verbindingen steeds vaker

met een CNC-frees gemaakt of vervangen door de lamello. De Japanners hadden meerdere redenen om hun kennis over houtbewerking zo ver te ontwikkelen. Hout was het voornaamste bouwmateriaal dat voor handen was op het eiland. Daarnaast waren houten constructies vrij goed bestand tegen de vele aardbevingen en tyfoons waar het mee te kampen had, vanwege het lichte gewicht en de veerkracht van het materiaal. De verbindingen werden ontwikkeld om deze natuurkrachten te

kunnen doorstaan met de eigenschappen van hout. Daarom maken Japanse verbindingen vaak geen gebruik van verbindingsmaterialen, zoals in de westerse wereld. In de westerse wereld, waar hout moest concurreren met andere materialen, is de houtbewerking meer ontwikkeld op efficiëntie. Met het gebruik van machines heb je minder mensen nodig voor een preciezer eindresultaat. Daarnaast leent het construeren met standaard(verbindings)materialen zich uitstekend

CNC-frees

Een CNC-frees (waarbij CNC staat voor Computer Numerical Control) is een computergestuurde machine voor metaal-, hout- en kunststofbewerking. De frees is een roterend gereedschap dat beetje bij beetje materiaal verwijdert van een stuk materiaal of werkstuk.

NVON | 2015 | 9

Lamello

Lamello is een merk van biscuitverbinders, een platte opvolger van deuvelverbindingen. Met een lamellofrees wordt een sleuf gemaakt in twee planken. Met houtlijm wordt de lamello in deze sleuven bevestigd, waarna de planken onzichtbaar aan elkaar zijn verbonden.

om overgenomen te worden door een machine. En zo komt het dat in steeds meer houtwerkplaatsen slimme zaagtafels, CNC-machines en lasersnijders staan. Het gebruik van de Japanse verbindingen heeft consequenties. De verbindingen zijn ingewikkeld om machinaal te maken, vanwege de complexe vormen in drie dimensies. Daarom worden deze houtconstructies nog steeds op grote schaal met de hand gemaakt, en dat ook nog op een commercieel rendabele manier. Nieuwe daiku worden nog steeds op traditionele manier onderwezen: ze leren het ambacht door met handgereedschap klassieke verbindingen na te maken. Door deze oefening wordt het driedimensionale inzicht verkregen dat nodig is om te kunnen ontwerpen en construeren met deze methode, maar ook de snelheid en precisie om de verbindingen vervolgens zelf te kunnen maken. De daiku worden opgeleid als constructeur én architect. Bij machinale houtbewerking zijn deze vaardigheden minder met elkaar verweven. Het kost relatief weinig tijd om een CNC-frees te leren bedienen, omdat je er geen mathematische en constructieve vaardigheden voor hoeft te ontwikkelen.

10

En om iets te ontwerpen dat met een CNC-frees gemaakt kan worden hoef je zo’n apparaat nog nooit gezien te hebben, alleen kennis te hebben van de eigenschappen en restricties van de machine en het materiaal. Met het groeiende scala aan materialen en machinale productietechnieken is het niet realistisch om alles tot in de details te beheersen, maar handig om te weten welke mogelijkheden er zijn, waar je informatie kunt vinden, en hoe je afwegingen kunt maken voor de meest geschikte techniek. In andere woorden: 21st century skills. Eeuwenlange oefening op houtbewerking en daarmee constructieve vaardigheden hebben in Japan geleid tot bijzondere en vernieuwende oplossingen voor houtverbindingen. Dat het ze nog steeds op commerciële schaal doen wijst erop dat ook in deze eeuw constructieve vaardigheden nog volop mee doen. nvon.tk/jap-joi nvon.tk/jap-joi-2

De houtverzamelaar Een abonnement op de houtverzamelaar neem je niet alleen voor de blaadjes, maar vooral voor de plankjes. Per jaar ontvangen de leden ongeveer 12 keurig op maat gezaagde monsters van houtsoorten met op de achterzijde een sticker met informatie over de herkomst en toepassingsmogelijkheden.

Vereniging van Houtsoortenverzamelaars, wil mensen enthousiast maken voor hout en ze er meer over vertellen. Het is een vereniging van zowel hobbyisten als professionals die studie doen naar hout of er mooie dingen van maken. Een bijdrage van Piet Voermans van de Houtverzamelaar.

Zelfs met een levenslang abonnement zul je nog geen complete verzameling hebben. Momenteel zijn er al 1372 monsters gemaakt. De NEHOSOC, de Nederlandse

HOUT Sinds het ontstaan van de eerste culturen heeft de mensheid hout gebruikt: voor gereedschappen, huizen, wagens, wielen, sleden, wapens, bruggen, klompen, voor koken en verwarmen… van de wieg tot het graf zijn we omringd met hout. We spelen en sporten met hout als we jong zijn en ouderen leunen op een stok. Hout is bruikbaar, soms bijzonder, vaak mooi dus we raken er nooit op uitgekeken. Hout isoleert warmte en geluid goed; is relatief brandveilig; is gemakkelijk te bewerken en na te behandelen. Door haar enorme diversiteit is hout het overal en altijd onmisbare materiaal, er zijn duizenden soorten en duizenden

toepassingen. In de vorm van plaatmateriaal als MDF, board, triplex kunnen ook houtresten gebruikt worden. Hout en plaatmateriaal lenen zich goed voor maquettes en modelbouw. De hoeveelheid afval bij de houtbewerking is gering en zelfs dat afval (schors) vindt tal van toepassingen. Per kilo gereed product is de energie-investering voor hout relatief laag; de levenscyclusanalyse van houten producten valt vaak zeer gunstig uit. Hout groeit steeds bij; door goed beheer kan er altijd hout zijn dus houtgebruik is milieuvriendelijk. Diverse takken van industrie (papier, karton, cellulose, chemie) gebruiken graag hout als grondstof.

NEHOSOC is een vereniging van mensen met passie voor hout, er zijn (zie boven) genoeg aanleidingen om enthousiast over hout te worden. Haar leden bestuderen, bewerken, verzamelen en vergelijken hout – voor een aantal is hout hun vak en hun leven, voor anderen een onderhoudende hobby. Er vinden te Amsterdam geregeld houtstudiedagen plaats waar u hout van buiten en van binnen leert kennen! Piet Voermans Nehosoc

www.nehosoc.nl NVON | 2015 | 11

Lasergraveren met de zon 30 minuten Op een zonnige dag is hout graveren met een vergrootglas supersimpel

NODIG

Een donkere zonnebril, aluminiumtape, hout om te graveren, vergrootglas met een diameter van minimaal 10mm, mes en een zonnige dag.

Uitvoering

Bevestig het aluminiumtape op het hout en strijk het glad. Snij met het mes een figuur uit, zorg ervoor dat je goed door de tape heen snijdt. Verwijder de tape op de plekken die je wil graveren. Doe de zonnebril op en laat het zonlicht door het vergrootglas op het hout schijnen, ter hoogte van het brandpunt. Begin bij de randjes, en werk langzaam naar binnen. Als het hout zwart is is het klaar. Schijn niet te lang op dezelfde plek en probeer overal ongeveer even lang te schijnen.

VERKLARING

Net als bij lasergraveren wordt de toplaag van het hout verbrand door een gerichte bundel licht met een hoge intensiteit. Alleen bij deze proef hebben we het licht zelf met het vergrootglas gebundeld in het brandpunt. Bij lasergraveren ontstaat de tekening door de lichtbundel gericht aan te sturen. Bij deze proef ontstaat de tekening door het licht op de overige plekken te reflecteren met het aluminiumtape.

12

Variatie

Maak een stencil door het aluminium­folie op een glasplaat te plakken. Zo kun je eenvoudig meerdere malen dezelfde gravure maken. Het maken van sjablonen voor letters is voor deze techniek eenvoudiger dan voor spuitverf, omdat je de ‘eilandvlakken’ in letters eenvoudig dicht kunt plakken. Deze techniek kun je ook gebruiken op andere materialen dan hout, bij voorkeur op donkere materialen. Wees voorzichtig met de materiaal­ keuze en zorg indien nodig voor voldoende ventilatie.

een zure stempel 30 minuten Met een ammoniumchloride­ oplossing maak je een brand­ merk op hout

NODIG

500ml water, 25g ammoniumchloridepoeder (salmiak) , grote rubberen stempels, hout of houten voorwerp om te brandmerken, verfafbrander, eventueel een stuk mdf om meerdere stempels aan te bevestigen, diep bord of bakje om stempels in te dopen, stuk vilt dat in het bord of bakje past, spuitfles, handschoenen, veiligheidsbril.

Uitvoering

Maak een ammoniumchloride­ oplossing met een theelepel ammoniumchloride per 100ml water. Maak een stempelkussen: leg het stuk vilt in het bord of bakje en bevochtig het met de oplossing met behulp van de spuitfles. Druk de stempels met handschoenen aan op het stempelkussen en vervolgens op het hout. Verhit de afdruk direct met de verfafbrander, anders gaat de inkt uitlopen. Het gestempelde oppervlak wordt verbrand.

VERKLARING

Door de verhitting wordt de ammoniumchloride omgezet in ammoniak (g) en zoutzuur volgens deze formule: NH4Cl " NH3 + HCl De ammoniak verdampt uit de oplossing en het zuur ‘brandt’ in op

het oppervlak van het hout. Het brandmerk ziet er hetzelfde uit als door hitte verschroeid hout.

Variatie

Zorg voor voldoende ventilatie en veiligheidsmaatregelen, omdat ammoniumchloridedampen en ammoniakdampen voor ademhalingsproblemen kunnen zorgen. Het is ook mogelijk een oplossing van twee eetlepels bloem en een eetlepel citroenzuur in 100ml water te gebruiken. De bloem dient als verdikkingsmiddel, waardoor de oplossing beter aan de stempel blijft hangen. Het vilt is dan niet nodig. Andere warmtebronnen, zoals een oventje of goede föhn, zijn ook bruikbaar. Je kunt ook proberen de inkt aan te brengen met een kwast, stencil of marker in plaats van met een stempel.

NVON | 2015 | 13

Foto: Seier+Seier

Ontwerpopdracht

verhipt Een oude opdracht in een nieuw jasje

Bij het ontwerpen van een meu­ belstuk uit plaatmateriaal is het de bedoeling dat leerlingen de stappen van de ontwerpcirkel doorlopen tot het vervaardigen van een schaalmo­ del. Zij stellen een programma van eisen op, maken schetsen en ont­ werptekeningen, zij ontwerpen een zaagschema voor het eindproduct en zij maken een model. De diverse onderdelen worden los becijferd. Door dezelfde opdracht niet met de hand, maar met de lasersnijder uit te voeren is de opdracht bijdetijds en omzeil je een aantal problemen. Bovendien: wie wil er niet met een lasersnijder werken? Het toetsen van ontwerpvaardigheden Het is de bedoeling bij deze opdracht de ontwerpvaardigheden te toetsen. Het gaat om het genereren van ideeën, het opstellen van een programma van eisen, het maken van de juiste ontwerpkeuzes, het uitwerken van concepten en het kunnen vooruitdenken in het productieproces. 14

Het model is een in het oog springend eindproduct. Je zult een groot verschil zien in de kwaliteit van de vervaardiging. Zowel voor een docent als voor een leerling is het lastig om hier doorheen te kijken. De eindproducten van de leerlingen worden beter vergelijkbaar doordat zij niet door henzelf en onder precies dezelfde omstandigheden zijn vervaardigd. Je vraagt de leerling vooruit te denken in het productieproces. De leerling ontwerpt bijvoorbeeld een zaagschema. Als de leerling uiteindelijk zelf het eindproduct maakt in de vorm van het model kan hij/zij makkelijk anticiperen op een foutje. Nu wordt het model door een derde vervaardigd en van een minder vergevingsgezind materiaal. Ontwerpfouten komen duidelijker aan het licht. Je ziet beter of de leerling goed vooruit heeft gedacht. Nut van het zaagschema Economisch te werk gaan met materiaal is een lastige les. De leerlingen krijgen allemaal hetzelfde stuk plaatmateriaal

Foto: E. Appel

voor hun schaalmodel. Er is een natuurlijke incentive ontstaan. Nieuwe problemen Zoals met vernieuwing wel meer gebeurt komen oplossingen hand in hand met nieuwe problemen. De oplossing werkt bijvoorbeeld alleen als de computervaardigheden van de leerlingen goed genoeg zijn. Ook de kosten kunnen een drempel zijn. Een lasersnijder is niet goedkoop. Voor veel scholen zal de aanschaf buiten het budget liggen. Dit zou je kunnen oplossen door samen te werken met een Fablab in de buurt. (Bekijk TK jaargang 22, nummer 2 voor een Fablab in jouw omgeving). Niet elke Fablab kan een hele schoolklas bedienen, maar je zou zelf de bestanden van een klas kunnen opmaken en al de bouwpakketjes van alle klassen in één keer kunnen laten doen. Vaak is er een werkplaatstarief. Het loont om goed voorbereid te zijn. Let ook op de specificaties van het door jou gekozen Fablab voordat je de opdracht verstrekt aan de leerlingen. Niet elk materiaal is geschikt en vooral de dikte van het plaatmateriaal is beperkt. Ook het aantal zaagschema’s per plaat is iets om vooraf de opdracht op in te

open desk Inspireer leerlingen met de open-source meubels van “open desk” of laat de website zien als introductie van de opdracht. Hier vind je namelijk precies de opdracht die zij doen, maar dan in real life. Ontwerpers ontwerpen meubels die geheel kunnen worden vervaardigd uit standaard plaatmateriaal. De verwerkbare tekeningen zijn beschikbaar en kunnen zo de cncfrees in. Wie weet staan de ontwerpen van de klas er binnenkort ook tussen! (Wel even de schaal aanpassen.) NVON | 2015 | 15

Foto: E. Appel

richten. Het zou slordig zijn als jij jouw zaagschema niet optimaliseert en dat wel verwacht van jouw leerlingen. Niet iedereen zal de beschikking hebben over voldoende computers met de juiste programma’s. Je hebt voor de verwerking met de lasersnijder een .eps-bestand nodig, een vectortekening die je bijvoorbeeld in Adobe Illustrator kunt maken. De bekendste open-source variant is Inkscape.

Ontwerpcyclus De ontwerpcyclus kent verschillende varianten. Het ontwerpen start met een probleem (of soms met een idee). Het probleem probeer je te omschrijven en de randvoorwaarden onderzoek je. Dat resulteert in een programma van eisen. In de volgende fase probeer je zoveel mogelijk ideeën en deeloplossingen te bedenken. Je kiest een of meerder oplossingsrichtingen en die werk je uit tot een ontwerpvoorstel of een concept. Het ontwerp wordt getest en geëvalueerd. Dat laatste maakt dat het een cyclisch proces is, want meestal ontstaan er nieuwe (deel)problemen om op te lossen. 16

Voordelen • Natuurlijk nut zaagschema • Toepassing lasersnijder (leuk!) • Geen praktijklokaal nodig voor deze opdracht • Modellen zijn beter vergelijkbaar Nieuwe problemen • Beschikbaarheid van computers • Beschikbaarheid programma’s die een .eps-bestand kunnen maken • Beschikbaarheid van een lasersnijder • Hogere kosten

Ambacht in een witte jas “Met mijn praktische achtergrond vroeg ik mij wel af “waar ben ik beland?”. Mijn klasgenoten hielden de hamer direct onder de kop vast! Ik vond het heel apart dat deze mensen ook voor een praktisch opleiding hadden gekozen.” Willianne van der Sar heeft een bijzonder en lang onderwijstraject gevolgd om haar droom te realiseren. Na de mavo volgde zij de opleiding interieur advies aan het hout- en meubileringscollege. Hierna volgde zij de opleiding collectiebeheer aan de Reinhart academie in Amsterdam. Tenslotte doorliep zij na de algemene minor de specialistische master restauratie van historische binnenruimten aan de universiteit van Amsterdam. “Mijn mankement aan de universiteit is van het begin tot het einde mijn schrijfwerk geweest. Al mijn essays, rapporten en verslagen heb ik nooit zonder opmerkingen hierover teruggekregen. Toch denk ik dat ik uiteindelijk een voordeel heb gehad. Mijn achterstand viel makkelijker in te halen of te verbloemen, dan de achterstand die bijvoorbeeld een kunstgeschiedenisstudent heeft aan praktische vaardigheden.” Er zijn weinig universitaire opleidingen waar praktische vaardigheden zo’n grote rol spelen als bij de opleiding tot restaurator. De opleiding kun je volgen na een relevante bachelor (bijvoorbeeld archeologie, kunstgeschiedenis, natuurkunde of scheikunde). Na de minor waar soms wel 50 studenten zich voor aanmelden wordt er een selectie gemaakt van 5 leerlingen per richting. De vaardigheden, het schrijfwerk en de onderzoeksvaardigheden bepalen of de student de specialistische master mag volgen. Willianne heeft als specialisatie historische interieurs. Dat betekent dat zij werkt in bijvoorbeeld kastelen of kerken. Haar werk voert zij uit op locatie en als zij haar werk goed doet hoeft zij voorlopig niet meer terug te komen. “Dan moet je wel aan de slag als zelfstandige, want geen kerk zou je in vaste dienst nemen,

begrijp je. Dat gaat mij gemakkelijk af. Ik merk dat ik beter ben voorbereid op het echte leven dan mijn collega’s die rechtstreeks vanuit de universiteit zelfstandige zijn geworden. Een praktijkgerichte stage bij een commerciële instelling zou je bijvoorbeeld via de universiteit nooit doen. Dat ik dat wel heb kunnen doen via de stages binnen het MBO en het HBO, daar pluk ik nu de vruchten van in mijn praktijk.” Naast haar werk als zelfstandige geeft Willianne zelf les aan de universiteit van Amsterdam waar zij zelf ook is opgeleid. “Momenteel ben ik bezig met het voorbereiden van een workshop over oplosmiddelgels. Bij de universiteit was deze kennis nog weinig aanwezig tot ik mijn scriptie schreef vanuit een stage in Amerika bij degene die deze methode heeft ontwikkeld. Ik geef les in de theorie die vanuit de chemie hiervoor nodig is en over het vervaardigen en toepassen van de gels.” Het ambacht blijft zich vernieuwen gedreven door nieuwe technologie om oude meesters te kunnen conserveren. Meer over de minor: nvon.tk/min-rest NVON | 2015 | 17

Muzikaal

mbira

met de

Het maken van een duimpiano-orkest is zo gepiept Nodig • bodem en topplaat: 2 stukken hout van 140x220x6mm • lange zijdes: 2 houten latjes van 10x25x220mm • korte zijdes: 2 houten latjes van 10x25x120mm • brug: stuk metalen c-profiel van ongeveer 120mm lang en 20mm breed • 120mm metalen buis met diameter 20mm • 2x M6 vleugelmoeren • 2x M6 sluitringen • 2x M6 bouten van 40mm • 2x M6 gewone moeren • kleerhangers van metaaldraad, in stukken • spijkers van 20mm • houtlijm Uitvoering Markeer met een centerpons op 10mm van de uiteindes van de buis waar de twee gaten moeten komen. Boor met een 7mm-boor twee gaten voor de bouten. Markeer met de centerpons waar de gaten in het c-profiel en de topplaat moeten komen. Boor de gaten in het c-profiel met een 7mm-boor en de gaten in de topplaat met 6mm. Boor een klankgat met een diameter van 50 mm in de topplaat. Plaats de bouten in de 6mm-gaten in de topplaat en bevestig ze met de gewone moeren zonder ringen. Draai ze stevig vast. Maak nu de klankkast. Spijker de vier 18

zijkanten aan elkaar en bevestig de topen bodemplaat met houtlijm. Laat het geheel goed drogen met lijmklemmen. Knip ongeveer 8 stukken van ongeveer 120 mm van de kleerhangers. Dit worden de toetsen. Sla ze plat met een hamer en maak ze zo egaal mogelijk plat. Hoe plat ze zijn maakt veel uit voor de uiteindelijke klank, dus experimenteer met de materialen die je gebruikt. Vijl de scherpe uiteindes van de toetsen af. Plaats het c-profiel over de bouten met de open zijde naar beneden. Plaats vervolgens de buis en de sluitringen eroverheen, en draai de vleugelmoeren losjes aan. Schuif de toetsen tussen het c-profiel en de buis en draai de vleugelmoeren zo aan dat de toetsen nog wel verschoven kunnen worden, maar al wel een klank geven. Stem de toetsen, bijvoorbeeld met behulp van een piano, door de toetsen verder in of uit te schuiven. Hoe korter de toets, hoe hoger de klank. Als de gewenste stemming is bereikt, draai de vleugelmoeren dan voorzichtig iets strakker. Knip indien nodig het overtollige stuk toets af. Variaties en noten • De duimpiano is een Afrikaans instrument en heet ook wel mbira of kalimba. Mogelijk is er aansluiting te vinden bij een ander vak. • Het is mogelijk de toetsen van ijslollystokjes of dikke satéprikkers te maken.

220

Het geluid is dan zachter en iets doffer. Ook andere materialen, zoals de vingers van een hark, platgeslagen spijkers of platgeslagen draad, zijn mogelijk geschikte materialen voor de toetsen. Afhankelijk van de beschikbaarheid kun je hiermee experimenteren. Bron werkstuk: woodworkingteachers NVON | 2015 | 19

Basisschool in het

20

Meer dan 1400 leerlingen uit 7de en 8ste groep komen zes dagdelen per jaar zes techniekopdrachten uitvoeren in een speciaal daarvoor ingericht technieklokaal van het Almende College, op de vmbo-locatie Wesenthorst in Ulft in de Achterhoek. Daarmee is het lokaal het hele jaar door bezet en daaraan heeft coördinator/docent Peter Roes een fulltime baan.

de opdracht voor: wat gaan ze maken, hoe kan dat, welk gereedschap heb je nodig, hoe gebruik je dat, en dergelijke. Sommige leerlingen zijn zo enthousiast dat ze thuis, vaak met vader, verder uitgewerkte plannetjes maken.

Een kleine dertig basisscholen (zeven schoolbesturen) en deze vmbo-school hebben zes jaar geleden de handen ineengeslagen en een samenwerkingsverband in het leven geroepen om techniek bij de basisschoolleerlingen (en hun ouders) te promoten. Er werd een stuurgroep geformeerd, subsidie bij de provincie en bedrijven in de omgeving geregeld, een coördinator/ docent aangetrokken, een lokaal en lesmateriaal uitgekozen, vrijwilligers uit de groep

Tijdens de sessie van drie uur maken ze met behulp van een leskaart met aanwijzingen bijvoorbeeld een carnavalswagen van hout, een ballonracer, een appelhuisje (vogelhuisje met een appel erin), een kompasje of een elektromagneet. Ze worden begeleid door hun leerkracht en een stuk of vijf vrijwilligers, allemaal onder leiding van Peter Roes. Snelle leerlingen kunnen nog wat aan hun werkstuk toevoegen of doen nog een kleine opdracht. Er wordt dit

gepensioneerde ‘techneuten’ geworven en een jaarrooster gemaakt. In januari 2009 werd begonnen onder de naam Technobasis. De maakopdrachten bevatten de onderwerpen houtbewerking, aluminiumbewerking, solderen en elektra/magnetisme. Van de 24 opdrachten op de website van Weg van Techniek is een serie uitgekozen. De leerlingen bereiden op de basisschool met behulp van deze website en hun leerkracht

leerlingen technieklokaal

jaar geëxperimenteerd met meer open opdrachten (zelf tekening maken, zelf werkplan opstellen) voor leerlingen die dat aan kunnen, en dat zijn lang niet altijd de betere leerlingen van de klas. De ongeveer 40 vrijwilligers krijgen twee keer per jaar bijscholing, vooral in het begeleiden. Vragend helpen en zo weinig mogelijk werk de leerlingen uit handen nemen. Ze vinden het werken met de kinderen leuk, zien dat die enthousiast bezig zijn en drinken na afloop gezellig koffie met elkaar, waarbij ook de gang van zaken geëvalueerd wordt. De bassischooldocenten scholen zich in het leerlingen begeleiden bij techniekopdrachten. Bijvoorbeeld door bij de voorbereiding van de

opdracht op hun school de leerlingen meer ontdekkend en ontwerpend bezig te laten zijn, door vragen te stellen als ‘Hoe zou jij het willen maken en wat heb je daarvoor nodig?”. Voor de ouders worden er ouder-kind-avonden georganiseerd over het waarom van het project. Twaalf avonden per jaar, zo’n 80 personen per avond. De aanwezigen worden over twee groepen verdeeld. In de ene groep gaan ouder en kind op de website van Weg van Techniek aan de slag, in de andere groep worden er werkstukken gemaakt. De ouders zijn zeer te spreken over deze avonden en trouwens over het gehele project.

contact met elkaar hebben. Hier kan geen andere regio tegen op! Peter Roes, zes jaar geleden uit de bouw in deze klus gestapt, heeft het geheel naar zijn zin. Ook de andere betrokkenen zijn tevreden en enthousiast. Om in termen van het thema van dit nummer te spreken: De leerlingen werken met plezier met hout, het project snijdt hout en de medewerkers zijn uit het goede hout gesneden, tel uit je winst. Hein Bruijnesteijn

Er zijn 7 technieklokalen in de Achterhoek actief, die jaarlijks NVON | 2015 | 21

Houtgas In de klas kan je best bij het onder­ werp Vuur of Verbranding een klein houtvuurtje stoken op een grote, metalen plaat op stenen in het mid­ den van het lokaal. Het brandalarm moet wel even uitgezet worden. Het gesprek kan gaan over hoe steek je dat aan, waarom blazen, wat zie je, hoor je, ruik je, voel je? Schrijf dat allemaal op en teken de vlam, let goed op de kleur en vorm. Een gele vlam roet: onvolledige verbranding. Bij deze vlam brandt het gas dat uit het hout komt: houtgas. Als het houtgas op is, gaat het hout(skool) gloeien: mooi oranjerood. Witgrijze as blijft over, zie de 22

resten van een kampvuur en in de open haard. Een brandende vaste stof gloeit, een gas brandt met een vlam. Het houtgas kan ook door droge destillatie (ontleding) van houtzaagsel gemaakt worden. Vul een reageerbuis voor een kwart met zaagsel en verhit die met een blauwe vlam van de brander. Vanaf onderaan wordt het zaagsel zwart, er ontstaat condens hoger in het buisje, de walm die er na een tijdje uit komt kan aangestoken worden. Zo heb je het prototype van een houtgasgenerator. Het gaat lekker ruiken in het lokaal. Nu nog dat gas naar de cilinders van je motor leiden. Dat is meer iets voor de afdeling

kelijk van benzine voerde de reis hem langs bossen en houtzagerijen, buiten de gebaande wegen, via onverwachte situaties en spontane ontmoetingen door onder meer Oekraïne, Moldavië, Bulgarije en Albanië. In zijn film Hout Auto vertelt hij het verhaal van een doe-het-zelf kunstenaar achter het (houten) stuur, twee maanden lang, zonder uitgestippelde route en zonder eindstation op weg door het Zwarte Gat van Europa. Als een popster in een limo werd hij daar bejegend. Hein Bruijnesteijn nvon.tk/houtgas Techniek en voor je het weet komt op school een houtauto-project van de grond. Kunstenaar Joost Conijn bouwde op het chassis van een oude Citroën DS een houtauto, waarmee hij met een digitale camera door Oost-Europa toerde. Op blokken hout, aanmaakhoutjes en houtafval (“Beukenhout, daar rijdt hij het best op!”), met dank aan de mensen die voor hem sprokkelden. Het starten duurde minimaal een kwartier maar meestal een uur, maar het houten vehikel haalde 80 kilometer per uur en de motor stokte zelden. Onafhan-

NVON | 2015 | 23

Vervolg van pagina 7 Banenmarkt In hun toekomstige baan hebben minder leerlingen te maken met het ontwikkelen van fysieke producten. Volgens een voorspelling van Forbes zijn de snelstgroeiende sectoren tot 2022 de zorgverlening, dienstverlening, voeding, verkoop, transport en educatie. Samen zijn ze nu al goed voor bijna 70% van de banen. In minder dan 15% van de banen maakt men nog echt een fysiek product. Met name leerlingen die het hoger onderwijs in gaan gaan zelden meer met de handen werken. De algemene trend is, ook voor mensen met een vakopleiding, dat hun maakvaardigheden minder worden gevraagd op de werkvloer of er worden maakvaardigheden in een andere vorm gevraagd. Voor de bediening van een CNC-frees is niet veel mankracht nodig, maar het vooruitzicht op korte termijn is dat er voorlopig nog voldoende specialistisch werk en maatwerk zal zijn. DIY In de thuissituatie is er geen noodzaak tot maakvaardigheden. Momenteel is het repareren van meubels en apparaten vaak al duurder dan het aanschaffen van een nieuw exemplaar. Het repareren of vervaardigen wordt gedaan uit principe of uit liefhebberij. Dat laatste neemt een vlucht. De DIY (do it yourself) beweging is groter dan ooit. Het inzetten van 3d-printers in

huis gaat hieraan bijdragen. Vervaardigen kan thuis ook steeds sneller en nauwkeuriger met nieuwe technologieën. Toch maar blijven zagen? Er zijn zeker goede argumenten om te blijven maken en leren maken. Maar er zijn verschillende maakvaardigheden en verschillende manieren om die over te brengen, en binnen de huidige vakkenstructuur lukt het nauwelijks al deze vaardigheden goed te onderwijzen. Het met de hand zagen houdt wel verband met de nieuwe maakvaardigheden, maar ligt niet helemaal in lijn. Als we de nieuwe vaardigheden naast de oude vaardigheden willen onderwijzen wordt het lesprogramma voller. Er zal dus meer ruimte gemaakt moeten worden, of er moeten duidelijke keuzes gemaakt worden. De huidige banenmarkt is geen leidraad. Het werkveld is in constante verandering, en als we leerlingen daarop voor willen bereiden kunnen we dat doen door hen een nieuwe, breed inzetbare skillset mee te geven. Wired voorspelt dat over zo’n 20 jaar het grootste deel van de banen al overgenomen kan zijn door robots. Immers heeft de volledige digitale revolutie ook in zo’n tijdsbestek plaatsgevonden. De leerlingen van nu blijven werken tot 2070, dus wie weet wat ze nog allemaal te wachten staat.

Olaf Elferink Docent techniek op een havo/vwo-school

“3d-printen is een trucje.” Als het aan Olaf Elferink ligt komt er geen 3d-printer bij hem op school. 3d-printen is een trucje, je hebt er geen vaardigheid voor nodig, geeft hij aan. Het levert het onderwijs niets nieuws op, het zorgt alleen voor productiecapaciteit. Als een leer-

24

ling iets wil printen kan dat in een kopieerwinkel. Olaf Elferink is van mening dat leerlingen alle gereedschappen uit een gemiddelde schuur moeten kunnen benoemen en gebruiken. Het verontrust

Tristan van der Sande Techniekdocent en leraaropleider

“Het idee dat leerlingen moeten leren zagen is achterhaald.” Techniekdocent, leraaropleider en lid van de Sectie Techniek van de NVON Tristan van der Sande ziet geen toekomst voor het handmatig leren bewerken van hout in het voortgezet onderwijs. Door de 4e industriële revolutie ziet hij versnelde veranderingen in het werkveld, waaronder hele beroepsgroepen aan het uitsterven zijn. Hij ziet nu al dat complete villa’s worden geprint, waardoor metselaars en andere vaklui overbodig worden. Hij gelooft best dat leerlingen enige vorm van zelfredzaamheid opdoen door met hout te leren werken, maar hij ziet meer toekomst in het leren bedenken van oplossingen. En daar moet volgens hem het onderwijs op anticiperen, omdat de veranderingen de komende jaren nog sneller zullen plaatsvinden.

daar nog niet bij aan. “Het idee dat leerlingen moeten leren zagen is achterhaald.” Hij is van mening dat leerlingen tot veel meer in staat zijn als ze samen onderzoeken, het liefst met hun telefoon erbij. Verbinden en samenwerken is zijn devies. Dit kan gefaciliteerd worden door toekomstgerichte opdrachten te maken die dicht bij de leerlingen staan. Bijvoorbeeld een opdracht om iets te ontwerpen voor je oma, waardoor de deur niet dichtklapt, of iets waardoor je moeder niet hoeft te tillen.

Tristan van der Sande vindt de grondslag van de huidige leerdoelen goed, maar de invulling sluit

Om dit tempo bij te kunnen benen hebben scholen meer nodig dan alleen hun eigen studiedagen. Wat Tristan van der Sande betreft wordt bijvoorbeeld de NVON-conferentie verplichte kost, omdat dat een platform kan zijn waar vernieuwende ideeën gedeeld kunnen worden en docenten bij elkaar in de keuken kunnen kijken.

hem dat dat nu vaak niet het geval is. Is het voor álle leerlingen nuttig om met deze handgereedschappen te leren werken? Olaf Elferink: “Ja, van alles wat je leert word je niet stommer!” Hij geeft aan dat er vrijwel geen leerlingen zijn die weten wat ze willen, en dat het belangrijk is ze overal een basis van mee te geven.

worden er meer combinaties gemaakt van materialen. “Uiteindelijk belemmert het je in gesprekken met opdrachtgevers als je niet weet wat perspex is. Natuurlijk kunnen ze het in China beter en sneller maken, maar hier moeten we bedenken hoe we het beter kunnen maken, bijvoorbeeld met minder verlies van materiaal.”

Maar het gaat hem niet alleen om het kennismaken. Hij ziet de kennis van gereedschappen en materialen als basis om verder te gaan in de techniek. Tegenwoordig worden er steeds meer eisen gesteld aan producten en constructies, en

Als het aan hem ligt wordt het vakmanschap en het onderwijs erin niet alleen in ere hersteld, maar opgenomen in een doorlopende lijn met duidelijke eindtermen van de onder- tot de bovenbouw, net als voor de andere vakken.

NVON | 2015 | 25

Linialen, geodriehoeken, klemmen en statieven

Makkelijk te maken Een paar handige hulpmiddelen van hout, die echt heel makkelijk te maken zijn. door Jan Leisink, voormalig docent natuur- en scheikunde aan de Technische School Jonkerbosch statief Veel kleine statieven kunnen ook handig zijn. Maak ze van stukjes dik MDF of multiplex of iets anders. Een stukje hout van 100 x 100 mm. Boor in het midden een gat van 10 mm. Sla er een stuk rondhout (diameter 10 mm) in van ongeveer 200 mm lang. Klaar is het statief. Spiegelen met kleine spiegeltjes? Gebruik zo’n handig statiefje met wasknijperklem. Beeld projecteren op een scherm? Zet een stuk wit karton even vast met zo’n handig wasknijperklemmetje en een statiefje.

Slangetje bij destilleerproef veilig weghouden van de vlam? Gebruik even een handig wasknijperklemmetje. Een LDR uit een schakeling zo houden dat hij naar het daglicht gericht blijft? Gebruik zo’n handig statiefje met de wasknijperklem. Groot voordeel van de wasknijperklem: leerlingen kunnen de klem niet strak aandraaien en zodoende iets plat of kapot klemmen.

heel veel universeelklemmen

Klemmen kom je altijd te kort. Je kunt ze heel eenvoudig maken met wasknijpers. Zaag (of vraag indien nodig een collega handvaardigheid of techniek) uit dun triplex voldoende stukjes hout van 50 x 50 mm. Verder heb je alleen een lijmpistool nodig met een goede kwaliteit lijmpatronen. Let hierbij op. Koop lijmpatronen van een merk: Pattex, Bosch of een ander bekend merk. Veel goedkope lijmpatronen in een grote aanbiedingszak lijmen zo slecht dat het zonde is van de moeite. De foto hierbij van de zelfgemaakte dubbelklemmen spreekt voor zich. Ik heb er een keer heel veel gemaakt en er steeds veel plezier van gehad.

26

liniaal en driehoek

Mijnheer, heeft u even een liniaal? Uw leerlingen hebben misschien alles netjes bij zich, die van mij in ieder geval niet. Als ze een pen bij zich hebben, is dat al mooi meegenomen. Ik heb een keer een A4-tje volgeplakt met meetstrookjes van een lint uit de naaidoos. Voldoende kopieën gemaakt en op maat gesneden. Dit probleem is afdoende opgelost. Maak zelf ook even heel veel meetlinten. Een klein begin vindt u in de figuur op de pagina hiernaast. Dan krijg je natuurlijk het probleem van de geodriehoeken. Ook daar heb ik er een paar honderd van in voorraad. Met de snijmachine gesneden uit karton. “Nee, er staat geen maat­ verdeling op. Dat moet je dan maar doen met het papiertje. Of je zorgt de volgende keer dat je de spullen zelf bij je hebt.”

NVON | 2015 | 27

BIOHACK REPORT Een bijdrage van M. Havranek

Vanaf begin februari kun je bij Waag Soci­ ety in Amsterdam een 10 weken durende BioHack workshop volgen. Het doel van deze workshop is met relatief eenvoudige gereedschappen (lasersnijders, 3d prin­ ters enzovoort) te leren zelf apparatuur te maken om biotechnologische proeven mee te kunnen doen. Biotechnologie is niets nieuws. Al eeuwenlang doen wij het door bijvoorbeeld dieren te fokken op hun eigenschappen en planten te kweken door te kruisen. Ontwikkelingen op dit gebied verliepen langzaam tot de komst van de moderne scheikunde en biologie zo’n 100 tot 150 jaar geleden. In heel korte tijd verwierven we meer en meer kennis over de kleinste deeltjes om ons heen. Voor de mens werd het voor het eerst mogelijk om gerichter organisch materiaal te manipuleren. Kennis ondersteund door technische vaardigheden verbreedden het spectrum aan mogelijkheden. Grote stappen werden de afgelopen eeuw gemaakt. Denk bijvoorbeeld aan de ontdekking van antibiotica (1907) en de ontdekking van DNA (1953).

28

In de jaren die volgden was veel biotechnologisch onderzoek voorbehouden aan grote laboratoria vol met wetenschappers en dure apparatuur. De kennis werd steeds meer algemeen beschikbaar. Via internet is bijna alles te vinden wat je zoekt, maar zonder de gereedschappen komt de massa niet veel verder. Dat verandert snel met makkelijk te programmeren elektronica (zoals de Arduino). Met een klein beetje moeite kunnen nu veel experimenten die tot nu toe alleen in een laboratorium mogelijk waren ook gewoon thuis in de huiskamer worden gedaan. Incubators, centrifuges, microscopen en roerders maak je vanaf nu zelf. De komende tijd zal in 4 delen hier verslag worden gedaan van deze workshop en al de apparaten die je zelf kan bouwen. Voor meer informatie kun je alvast terecht op de website van de Waag via nvon.tk/bio-rep.

Liefde

voor hout Begin jaren zestig zat ik in de eerste of tweede klas van het Praedinius Gymna­ sium in Groningen en ging eenmaal per week naar de “Snieschoule”. Zo heette de “School voor Handenarbeid en Huisvlijt” in de volksmond. Daar werd mij geleerd hoe je met hout allerlei mooie dingen kon maken en werd mij de liefde voor het hout bijgebracht. Figuurzagen, met beitels omgaan, etc heb ik daar geleerd. Een vak als techniek op school was er in die tijd nog lang niet. In mijn studententijd is de liefde voor werken met hout blijven bestaan. Zo heb ik toen van een grote, kale ruimte een mooie kamer gemaakt, inclusief een verdieping. Op die manier groeide ook mijn arsenaal aan gereedschap om als timmerman bezig te kunnen zijn. Het liefste werk ik nog altijd met hout. Hout is materiaal dat leeft. Je kunt zo je eigen paleisje bouwen. In de twee huizen die ik na mijn studententijd gehad heb, zijn veel houten delen aanwezig die ik zelf gemaakt heb. Zo zijn veel van mijn meubels van hout, ooit gekocht op een veiling in slechte staat, maar daarna weer in oorspronkelijke vorm terug gebracht, waarbij je niet met spijkers en schroeven, maar met deuvels en lijm werkt.

Bij de roeisport roei ik ook het liefst in blank gelakte houten boten waar de houtnerf , het leven, te zien is. Ik realiseer me dat het steeds moeilijker zal worden. De meeste roeiers willen liever kunststof boten omdat het qua onderhoud makkelijker is, maar het materiaal leeft niet en gaat minder lang mee. Als je hout met liefde onderhoudt, gaat het erg lang mee. Ik woon in de Zaanstreek en daar waren de huizen, schuren en de molens allemaal van hout. En veel van de oudere huizen zijn nog van hout. Het makkelijke van een houten huis is dat je deze goed kunt verplaatsen. Als een bouwdoos wordt het uit elkaar gehaald en op een andere plaats weer opgebouwd. Zo is de Zaanse Schans met de houten huizen, schuren en molens opgezet om het erfgoed uit de Zaanstreek te bewaren. Ook aan de Lagedijk, waar ik woon, zijn lelijke fabrieken aan de Zaan verdwenen en daarvoor in de plaats zijn oude houten huizen, die in de opslag lagen, weer herbouwd. Net is een oude bakkerij uit 1640 herbouwd op 100 meter afstand van mijn huis. Het is jammer dat ik op dit moment te weinig tijd heb om met het gereedschap dat ik heb mooie dingen van hout te maken. Het werken met hout is een zeer inspirerende en rustgevende bezigheid. Huib van Drooge NVON | 2015 | 29

/

NIEUWKOMER Wat was je lievelingsvak op school? Dat vind ik moeilijk te zeggen, zolang het maar geen taal of geschiedenis was vond ik de vakken leuk. Welke bètavakken volgde je? Natuurkunde, wiskunde en scheikunde. Deze vakken vond ik altijd erg leuk, ook omdat ik het goed begreep. De leervakken (talen en geschiedenis) vond ik verschrikkelijk. Hoe ben je ertoe gekomen docent natuurkunde te worden? Dit is eigenlijk toevallig, ik gaf namelijk muziekles omdat ik daarvoor gestudeerd heb, maar omdat er op mijn school steeds meer bezuinigd wordt op het gebied van cultuurvakken kwamen er steeds minder muziekuren. Nou wilde ik niet gaan pendelen en allerlei verschillende scholen moeten gaan werken om genoeg uren te krijgen want dat vind dat kost heel veel extra tijd. Ik ben 2 jaar geleden toen naar de directeur gegaan en hij stelde voor om de docentenopleiding natuurkunde te gaan doen. Deze opleiding volg ik dan ook tot op heden en ik hoop het met goed een jaar af te ronden aan de HvA. Aan welke les beleef jij het meeste plezier? Ik vind onderzoek doen met leerlingen heel erg leuk, want vaak hebben leerlingen een heel andere kijk op onderzoeken dan ik zelf en je krijgt de meest uiteenlopende resultaten.

30

Zijn er lessen waar je hout in gebruikt? Bij het onderzoek dat over het thema ‘recyclen en hergebruik’ gaat maken de leerlingen een poster over het hergebruik en recyclen van hout. Ook moeten de leerlingen een nuttig bruikbaar werkstuk maken van hergebruikt hout. Wat zou je jouw leerlingen het liefst meegeven? Dat het vak natuurkunde een heel nuttig vak is vanwege een ‘andere’ denkwijze. En ik probeer ze het liefst mee te geven dat als ze iets niet weten, ze het op kunnen zoeken. Of als iets stuk is, dat ze het door logisch na te denken 9 van de 10 keer zelf kunnen maken. Zijn er nieuwe technieken die je lessen veranderd hebben? Ja, het onderzoekend leren heeft mijn les veranderd, de leerlingen vinden het nog een lastige manier van leren. Maar ik denk wel dat het de creativiteit van de hersenen veel meer bevordert door niet alles maar uit een boekje te halen. Wat verwacht je van de toekomst van het natuurkunde-/ bètaonderwijs? Veel meer gericht op ontwerpend en onderzoekend leren, waardoor de theorie veel meer aangeleerd wordt via de praktijk en via allerlei informatiebronnen, en dus niet alleen via een methode.

Henk Jan van ‘t Zand 29 jaar 6 jaren werkzaam in het onderwijs Vak: natuurkunde

Opleiding: Docent muziek (als extra bijvak trombone), docent natuurkunde (tot op heden, verwacht zomer 2016 af te studeren)

/

OUWE ROT Wat was je lievelingsvak op school? Op de LTS was dat wel het werken met hout. Tijdens het VWO, dat ik schriftelijk heb gedaan, vond ik natuurkunde het leukst om te doen. Welke bètavakken volgde je? Wiskunde, noodzakelijk kwaad maar was ook leuk om te doen. Biologie, leerzaam over al wat leeft om ons heen. Hier maak ik nog steeds gebruik van tijdens de lessen. Scheikunde, wat een verschrikking met al die molecuulformules. Hier heb ik nog steeds niets mee, heeft wel het nodige meegegeven voor de lessen NASK1. Natuurkunde, in het begin lastig maar gaande de opleiding kwam er steeds meer inzicht over hoe het allemaal in elkaar zit en werd het “mijn” vak.

Willem Snel 62 jaar 7 jaren in het voortge­ zet onderwijs, hiervoor in diverse functies voor bedrijfsopleidingen Vak: natuurkunde Opleiding: LTS timmeren, MAVO, VWO, HBO bachelor natuurkunde

Hoe ben je ertoe gekomen docent natuurkunde te worden? Tijdens mijn laatste jaren bij mijn vorige werkgever begon ik natuurkunde steeds leuker te vinden. Toen zich bij mijn huidige werkgever de mogelijkheid voordeed om een halfjaar als invaller les te geven heb ik die kans aangegrepen. Na dat halfjaar werd gevraagd of ik nog een jaartje wilde blijven en van het een komt het ander. Vervolgens de opleiding tot docent gaan volgen.

Zijn er lessen waar je hout in gebruikt? Hout is niet een specifiek onderwerp in mijn lessen. Het komt wel terug bij diverse onderwerpen, zoals verbranden en verwarmen, of bij dichtheid. Ik mag daar graag wat doen met pokhout omdat de meeste leerlingen er toch vanuit gaan dat elk stuk hout blijft drijven in water. Daarmee houdt het op. Wat zou je jouw leerlingen het liefst meegeven? Het inzicht dat het hele leven bestaat uit natuurkunde. Hun grootste teleurstelling is dat ze zelfs als ze slapen bezig zijn met natuurkunde. Zijn er nieuwe technieken die je lessen veranderd hebben? Ik probeer de nieuwste ontwikkelingen te volgen zoals het werken met een laptop in de klas, digitale lessen en het verzorgen van een volledig lessenpakket op de elektronische leeromgeving. Wat verwacht je van de toekomst van het natuurkunde-/ bètaonderwijs? De toekomst van het bètaonderwijs is moeilijk te voorspellen. We zullen in het kader van gepersonaliseerd leren meer ontwerpend en onderzoekend leren moeten toepassen, wij zijn daar bij ons op school al mee bezig. Wat weer aansluit op de kennisbasis voor de onderbouw van de SLO.

Aan welke les beleef jij het meeste plezier? Ik heb twee onderwerpen, elektriciteit en licht, waar ik met veel plezier les in geef. Het verbaast de leerlingen altijd weer hoe dat allemaal werkt.

NVON | 2015 | 31

B O EK

WEBS I TE

APP

HOUT IDENTIFICEREN

WOODDATABASE

ID WOOD

“Identifying wood” van R. Bruce Hoadley is een standaardwerk als het gaat om het identificeren van hout. Het boek begint met een uitleg over de botanische structuur, de taxonomie, de anatomie en de eigenschappen van hout. Het identificeren gebeurt met het blote oog, met de microscoop, maar ook met behulp van kleine (chemische) tests. De nadruk ligt in het boek op simpele, meteen toepasbare technieken zonder gebruikmaking van bijzondere instrumenten en uitgelegd in een begrijpelijke taal. De auteur is lange tijd als professor verbonden geweest aan de universiteit van Massachusetts op het gebied van houtwetenschap en technologie.

Geen Iphone of maar eenmalig op zoek naar een houtsoort? Probeer het dan via deze link naar de wooddatabase. Hier vind je talloze houtsoorten en een stappenplan hoe je verwerkt hout kunt identificeren. Daarnaast zijn er allerlei andere gegevens verzameld over hout, zoals bijvoorbeeld een tabel met toxische houtsoorten en veelvoorkomende allergiën.

ID Wood is de app-variant op het standaardwerk van Hoadley. Makkelijker mee te nemen, minder duur in aanschaf en handig in gebruik. De app is wel net iets minder uitgebreid. Je kunt er meer dan 200 houtsoorten mee determineren en een beknopte uitleg lezen over de houtsoort als die eenmaal gevonden hebt.

nvon.tk/id-wood

nvon.tk/wood-app nvon.tk/wd-db

GA D GET DA VINCI Da Vinci voor op je bureau. De fameuze brug, de ornicopter, de katapult en de beroemde helicopter zijn uitgevoerd in bouwpakketjes die resulteren in een werkend schaalmodel van ongeveer 30 cm hoog . Het model kan meteen in elkaar worden gezet, want de onderdelen zijn al op maat gemaakt en voorgeboord. nvon.tk/dv-bk

32

BLIND HOUTBEWERKEN “Het zijn de handen die het werk doen, niet de ogen,” verklaart docent George Wurtzel als zienden verbaasd reageren op zijn werk. George is meubelmaker en heeft jaren lang les gegeven in houtbewerking voor blinden. Door de jaren heen is hij zijn zicht verloren, maar dit heeft hem er nooit van weerhouden de meest complexe meubels en voorwerpen te ontwerpen en te maken.

Hij gebruikt een gewone werkplaats en gewone gereedschappen. Door goed te luisteren en te voelen wordt ook machinegereedschap gebruikt door hem en zijn leerlingen. De blinde houtbewerkers zetten alle zintuigen in. Zij ruiken het verschil tussen de houtsoorten. Alleen het meetgereedschap is aangepast. Zo is er een meetinstrument dat klikt bij elke 1/16e inch.

GA D GET PRATENDE ROLMAAT Gereedschappen en instrumenten kun je horen en voelen, maar een meetinstrument precies aflezen wordt lastig. Eén van de weinige hulpmiddelen die blinde meubelmakers gebruiken is dan ook aangepast meetgereedschap. In de lespraktijk van George Wurtzel wordt een schroefdraad gebruikt die een klikje geeft per maateenheid. In dagelijks gebruik (ook door niet-meubelmakers) is een sprekende rolmaat een gangbaar hulpmiddel. nvon.tk/pr-rm NVON | 2015 | 33

8 april

FINALE ARTCADIA Eindhoven.

13 april

TUBE YOUR FUTURE Deadline voor inschrijving. www.tubeyourfuture.nl

AGENDA

U I TGE L I C H T :

G I R L S D AY

23 april

GIRLSDAY Meisjes maken kennis met techniek en ICT.

21 -24 mei

Shell eco-marathon Girlsday is een initiatief van VHTO, Landelijk expertisebureau meisjes/vrouwen en bèta/techniek, om meisjes op jonge leeftijd kennis te laten maken met bèta, techniek en ICT. Dit landelijke evenement vindt jaarlijks plaats in april, in 2015 op 23 april. Tijdens Girlsday openen tal van bèta-, technische en ICT-bedrijven én technische of ICT-afdelingen van bedrijven hun deuren voor meisjes van 10 tot 15 jaar. De meisjes kunnen deelnemen aan interessante activiteiten die speciaal voor hen op Girlsday worden georganiseerd én maken kennis met de bèta/technische werkzaamheden in de dagelijkse beroepspraktijk. Natuurlijk leren zij ook de vrouwelijke medewerkers die in de bedrijven werken kennen!

31 mei – 6 juni

Dutch Technology Week (High)tech in regio Eindhoven.

16 april

Genderbewust lesgeven Themadag van de Radboutuniversiteit Nijmegen.

4 -5 juni

Finale biologie olympiade voor de onderbouw

Kosten: Deelname is gratis

in Saxion Hogeschool in Enschede.

Doelgroep: Meisjes van 10 tot 15 jaar

6 juni

nvon.tk/girls-d

34

in Ahoy in Rotterdam.

Nacht van Kunst & Wetenschap Festival rondom kunst & wetenschap in Groningen.

VOLGENDE KEER IN TERUGKOPPELING

Breng verhalen In beeld

In de volgende editie draait alles om het thema spel. Spelenderwijs leren is op steeds meer plekken te signaleren. Heb jij ervaring met spelmaterialen in het onderwijs? Doe jij een project met een competitief element? Heb jij een bijzondere samenwerking om leren leuker te maken? Wij zijn benieuwd naar jouw verhaal. Wil je het met ons delen of heb je suggesties?

De Terugkoppeling is niets zonder goed beeldmateriaal bij de artikelen. Foto’s van projecten in de klas, technische tekeningen van werkstukken, en illustraties van proeven zijn niet alleen onmisbaar, maar ook lastig te verzamelen. Daarom zijn wij op zoek naar vrijwillige fotografen, illustratoren en hobbyisten die het beeldmateriaal van specifieke artikelen tot stand willen brengen.

Mail ons via [email protected].

Meld je aan of vraag meer informatie via [email protected].

NVON | 2015 | 35

U geeft les in Tekenen in de techniek of Tekeninglezen. CAD College is daarbij uw gereedschap en verzorgt lessen via internet. Met de nieuwe CAD College Cloud versie (m.u.v. CARD) krijgt uw leerling interactief les, op school of thuis. De serie biedt verschillende programma’s, die elk de leerling middels theorie, heel veel oefeningen en toetsen op een gegarandeerd eindniveau brengt. U als docent bepaalt welke onderwerpen ze leren, welke toetsen ze maken en leest eenvoudig de vorderingen uit.

Tekenen in de Techniek CARD tekeninglezen

CARD Het educatieve programma CARD geeft de leerling individueel les in RUIMTELIJK

Motiverend De uitdagende oefeningen en de directe feedback geven plezier, motivatie en een gedegen eindresultaat. Individueel Door de reacties van de leerling te analyseren bepaalt het CAD Collegeprogramma het juiste tempo, het niveau en de lesstofopbouw. Gemakkelijk U als docent hoeft niets voor te bereiden. Ook oefeningen en toetsen nakijken hoeft niet meer. De resultaten vraagt u eenvoudig op.

O n li n en a g e r ma L e e r li n g

INZICHT EN PROJECTIELEER.

Leren met CARD is leuk om te doen waardoor de leerling enthousiast aan het werk is en snel leert.

TRAINER CAD tekenen met CAD

Trainer CAD omvat alle

Het zeer gebruiksvriendelijke en Nederlandstalige CAD-systeem BCAD is helemaal nieuw opgebouwd en uitgegeven voor gebruik via de cloud. Het hoeft dus niet meer geïnstalleerd te worden, maar gebruikt u via internet. Met directe aanwijzingen tijdens het gebruik is het nog makkelijker om te tekenen met CAD. BCAD maakt deel uit van Trainer CAD.

TEKEN-

TECHNIEKEN.

Trainer CAD geeft een degelijke basis voor uitbreidingen naar tekeninglees-, teken- en ontwerpprogramma’s. De eerste stap naar AutoCAD is ook gemaakt.

Tekeninglezen Bouwtechniek

Kerkenbos 1018 B, 6546 BA NIJMEGEN Tel: 024 356 56 77 Email: [email protected]

S

BCAD

BASIS

info op: Kijk voor meer .nl www.cadcollege n’ Zie: ‘leermiddelen schole

NIEUW

Trainer CAD

Elektrotechniek

Installatietechniek

Metaaltechniek

Autotechniek

Lessen én leerlingvolgsysteem geheel via internet!

www.cadcollege.nl