TECHNIEK project
LEERKRACHTENBUNDEL
Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets
2
INLEIDING ONDERZOEKSOPDRACHTEN De onderzoeksopdrachten, zijn kaarten die best geplastificeerd kunnen worden. De leerlingen hebben deze kaarten niet zelf. De leerkracht houdt de kaarten bij en deze kunnen vele jaren gebruikt worden. De leerkracht deelt de onderzoeksfiches enkel uit als de leerlingen ze nodig hebben. Het is aangewezen om na elke onderzoeksopdracht een klassikale nabespreking te houden zodat het voor elke leerling duidelijk is en iedereen de juiste waarnemingen heeft genoteerd.
LEERLINGENBUNDEL Alle leerlingen beschikken over een werkbundel en zorgen ervoor dat ze deze elke les bij hebben. Deze dient enerzijds voor de waarnemingen van de onderzoeksopdrachten te noteren en anderzijds om het ‘begrijpen’ en het ‘duiden’ van het project weer te geven.
LEERKRACHTENBUNDEL Deze bundel bestaat uit twee delen. In het eerste deel vindt u het didactisch overzicht en aanpak terug, in het tweede deel staan de modeloplossingen van de leerlingenbundel.
LEERPLANDOELSTELLINGEN Kerncomponenten van techniek Techniek als menselijke activiteit Techniek en samenleving
1 – 3 – 6 – 7 – 10 11 – 12 – 13 – 14 – 15 – 16 – 17 – 19 – 20 21 – 22 – 25 – 26 – 27 – 28
afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
3
KERNCOMPONENTEN van techniek Voor ons was het nog even wennen om de vier kerncomponenten uit dit project te onderscheiden. Daarom kunnen in de onderstaande opsommingen misschien fouten zijn geslopen. Maar wij rekenen op jullie ervaring dat deze kerncomponenten in de loop van de tijd kunnen worden aangepast, aangezien we dan meer en meer vertrouwd zijn met deze nieuwe aanpak.
1 – TECHNISCH SYSTEEM Als realisatie hebben we gekozen voor een behendigheidsspel waarbij men met een pin door oogjes moet steken zonder de oogjes te raken. Bij de uitwerking van deze realisatie maken we gebruik van volgende technische systemen: kolomboor, batterij, weerstanden.
2 – TECHNISCH PROCES We starten met het probleem dat de leerlingen blut zijn en een origineel cadeau willen. We dagen hen uit om zelf een behendigheidsspel te maken (oplossing). Tijdens het maken van het behendigheidsspel gaan ze eerst stap voor stap de verschillende elementen van het behendigheidsspel onderzoeken adhv de onderzoeksopdrachten. Zo begrijpen ze de werking van het behendigheidsspel. Nadien kunnen ze het behendigheidsspel gebruiken als cadeautje. Natuurlijk sluiten we dit project af met een evaluatie van het behendigheidspel.
3 – HULPMIDDELEN - Bij onderzoeksopdracht 1: mdf, triplex, grenen/beuk, zaag, priem, verf en penseel, hamer en nagel - Bij onderzoeksopdracht 2, 3 en 5: schakelpaneel, draadstriptang, kniptang en stroomdraden, allerlei materialen waarvan we de geleidbaarheid willen testen - Bij onderzoeksopdracht 4: verschillende batterijen, lampje, geleiders, lat, plakband, kroonsteentjes, spijkers, geleiders, ledjes, weestand, dynamo, schroevendraaier, a - Om onze realisatie tot een goed einde te brengen, hebben we verschillende onderdelen nodig. 2 Triplex 5 x 120 x 200 mm
Banaankoppeling
2 Grenen latten 10 x 30 x 200 mm
2 Kabelschoentjes 6,3 mm
2 Grenen latten 10 x 30 x 100 mm
2 Weerstanden 150 Ω
4 Spaanplaatschroeven 3 x 16 mm
4 LED.s 5 mm, rood
Lasdraad Ø 2 x 200 mm
LED 5 mm, groen
Koperband 5 x 120 mm
5 Draadschroefring M 4 x 25 mm
afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
4
5 Soldeeroogjes M4 x 18 mm
Boor Ø 3 mm Ø 2 mm Ø 4 mm Ø 6,5 mm
5 LED fittingen 5 mm
Lijm
Schakeldraad 0,75 mm2/1000 mm
Tin
Schakeldraad 0,14 mm2/500 mm
Kniptang
Draadschroef M5 x 10 mm
Ook hebben we gereedschappen nodig om
Moer M5
een goed eindresultaat te verkrijgen.
15 Moeren M4
Soldeerbout
Afstandsringen M5
Boormachine
5 Afstandsring M4
Zaag
Schuurpapier
4 - KEUZEN De keuzes die we in dit project hebben moeten maken komen hoofdzakelijk neer op de keuze van de materialen.
OVERZICHT DIMENSIES PROBLEEMSTELLING Leerlingen laten beseffen dat ze niet steeds dure cadeaus moeten geven
Duiden
maar ook zelf eentje kunnen maken.
REALISATIE: BEHENDIGHEIDSSPEL Hanteren
Het bouwen van een behendigheidsspel dat kan dienen als geschenk.
(1) HOUT ICT-opdracht en begrijpen Hanteren
De verschillende houtsoorten (Triplex, MDF en Grenenhout) Onderzoeksopdracht 1: Eigenschappen van verschillende houtsoorten onderzoeken
Begrijpen
Voor- en nadelen van de houtsoorten
Duiden
Hout in het dagelijks leven
afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
5
(2) HEU? VOLT? AMPERE? WATT?! Begrijpen Duiden
De grootheden: spanning, stroomsterkte, vermogen, weerstand. De eenheden: volt, ampère, watt, ohm. spanning en stroomsterkte in het dagelijkse leven
(3) GEEN LED, ZONDER WEERSTAND ICT-opdracht en begrijpen
De led: wat is een led, diode, symbool,… De weerstand: wat is een weerstand, hoe een weerstand bepalen, waar in ons leven?,...
(4) DE ELEKTRISCHE STROOMKRING Onderzoeksopdracht 2: Hanteren
2a) de eenvoudige stroomkring 2b) open en gesloten stroomkring
Demonstratie lkr
Kortsluiting De verschillende onderdelen van een eenvoudige stroomkring benoemen
Begrijpen
Kunnen het verschil tussen open en gesloten stroomkring verwoorden Kunnen het begrip ‘kortsluiting’ omschrijven
(5) GELEIDERS & ISOLATORS Hanteren
Onderzoeksopdracht 3: Geleidbaarheid van verschillende materialen onderzoeken.
Begrijpen
Kunnen het onderscheid maken tussen geleiders en isolators.
Duiden
Geleiders en isolators in de techniekles en in het dagelijkse leven.
(6) STROOMBRONNEN 6.1 – Verschillende stroombronnen Onderzoeksopdracht 4: Hanteren
4a) verschillende stroombronnen 4b) de polariteit van de batterijen testen
Begrijpen
Kunnen verschillende stroombronnen onderscheiden Kunnen het begrip polariteit omschrijven
afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
6
6.2 - Gelijkstroom en wisselstroom Hanteren Begrijpen
Onderzoeksopdracht 4: 4c) De stroomzin onderzoeken van een adapter en een fietsdynamo Kunnen het verschil tussen gelijkstroom en wisselstroom verwoorden
6.3 – Batterijen zijn milieuvervuilers Duiden
Waarom halen we batterijen op?
(7) SERIESCHAKELING Hanteren
Onderzoeksopdracht 5: Serieschakeling maken
Begrijpen
Kunnen de eigenschappen van een serieschakeling opsommen
Duiden
Serieschakeling in het dagelijkse leven
(8) VIND JIJ TIJDIG DE SPECIALIST ELEKTRICITEIT? De juiste specialist vinden voor het elektrische probleem Duiden
Extra opdracht: kennismaking met beroepen via de vdab-website en de website stroomopwaarts.
afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
7
OVERZICHT LESUREN Probleemstelling Week 1
Start realisatie 1 Hout Vervolg realisatie
Week 2
2 Heu? Volt? Ampere? Watt?! 3 Geen LED, zonder weerstand
Week 3
Vervolg realisatie 4 De elektrische stroomkring Vervolg realisatie
Week 4
5 Geleiders & isolators 6 Stroombronnen Vervolg realisatie
Week 5
Vervolg 6 stroombronnen 7 Serieschakeling
Week 6
Afwerken realisatie
afstudeerproject 2009-2010 Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets KHL Lerarenopleiding
Didactische aanpak per hoofdstuk Probleemstelling (LEER)DOEL Leerlingen laten beseffen dat ze niet steeds dure cadeaus moeten geven maar ook zelf eentje kunnen maken. INFO EN TIPS Als motivatie voor het starten van het project, zorg je best zelf voor een afgewerkte realisatie. Zo weten de leerlingen waar ze naar toe werken, wat het einddoel is.
Realisatie Dit stappenplan is opgebouwd uit 4 onderdelen waar u telkens een hoofdstuk aan kunt koppelen. Zo kan u een theoretische les afwisselen met een praktische les. 1. Het maken van de behuizing 2. Het monteren van de draadschoefringen en de LED’s 3. Opbouw van de schakeling 4. Het testen op de goede werking
1
Hout
(LEER)DOEL Kunnen de voor- en nadelen van de houtsoorten (triplex, MDF en grenenhout) opsommen. Eigenschappen van verschillende houtsoorten onderzoeken.
INFO EN TIPS ICT-opdracht: Individueel of als duowerk
Onderzoeksopdracht 1: Groepswerk: 3 personen per groep Voor de onderzoeksopdracht: - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor het halen van de gereedschappen. - Indien er niet genoeg gereedschap aanwezig is, laat je elke groep starten met een andere eigenschap te onderzoeken. Zo creëer je een doorschuifsysteem. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen aan bod komt in de groep, waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel,… Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen steeds het juiste materiaal bij de juiste stap van de onderzoeksopdracht gebruiken. - Als leerlingen de gereedschappen foutief gebruiken, wijs hen op de gereedschapsfiche. Ze zijn er, gebruik ze! Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar.
2
Heu? Volt? Ampère? Watt?
(LEER)DOEL De grootheden: spanning, stroomsterkte, vermogen, weerstand. De eenheden: volt, ampère, watt, ohm. INFO EN TIPS Probeer dit ‘verhaal’ zo enthousiast mogelijk te vertellen. Koppel het steeds aan reële voorbeelden en apparaten.
3
Geen led zonder weerstand
(LEER)DOEL De verschillende eigenschappen van metalen bestuderen (onderzoeksopdracht). Kunnen de herkomst van metalen omschrijven. INFO EN TIPS ICT-opdracht: Individueel of als duowerk
4
De elektrische stroomkring
(LEER)DOEL De verschillende onderdelen van een eenvoudige stroomkring benoemen. Kunnen het verschil tussen open en gesloten stroomkring verwoorden. Kunnen het begrip ‘kortsluiting’ omschrijven Kunnen de herkomst van metalen omschrijven. INFO EN TIPS Onderzoeksopdracht 2a en 2b Duowerk Voor de onderzoeksopdracht: - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor het halen van de gereedschappen. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen een draad kan strippen, geef de voorwaarden aan voor een goede schakeling (rechte hoeken,…), waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel,… - Het is waarschijnlijk de eerste keer dat de leerlingen een draad moeten strippen. Laat de leerlingen eerst een los stukje draad strippen alvorens ze echt hun schakeling moeten bouwen. Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen steeds het juiste materiaal bij de juiste stap van de onderzoeksopdracht gebruiken.
- Als leerlingen de gereedschappen foutief gebruiken, wijs hen op de gereedschapsfiche. Ze zijn er, gebruik ze! Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar. Demonstratie – kortsluiting: Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat je steeds een natte doek bij de hand hebt.
5
Geleiders - isolators
(LEER)DOEL Kunnen het onderscheid maken tussen geleiders en isolators. INFO EN TIPS Onderzoeksopdracht 3 Groepswerk: 4 personen per groep Voor de onderzoeksopdracht: - Als leerkracht maak je best per groep een box/doos met alle materialen in + de onderzoeksfiches. - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor de box van zijn of haar groep. - Je kunt de boxen best nummeren zodat je achteraf gemakkelijk kunt controleren of er iets verdwenen is of niet. Spreek dan de verantwoordelijke aan. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen aan bod komt in de groep, waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel,... Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen steeds het materiaal correct tussen de krokodillenklemmen plaatsen. Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar.
6
Stroombronnen
(LEER)DOEL Kunnen verschillende stroombronnen onderscheiden. Kunnen het begrip polariteit omschrijven. Kunnen het verschil tussen gelijkstroom en wisselstroom verwoorden. Waarom halen we batterijen op? INFO EN TIPS Voor de onderzoeksopdracht 4 - Als leerkracht maak je best per groep een box/doos met alle materialen in + de onderzoeksfiches. - Je duidt per groep iemand aan die verantwoordelijk is voor de box van zijn of haar groep. - Je kunt de boxen best nummeren zodat je achteraf gemakkelijk kunt controleren of er iets verdwenen is of niet. Spreek dan de verantwoordelijke aan. - Maak duidelijke afspraken vooraleer je start met de opdrachten. Voorbeeld: zorg dat iedereen aan bod komt in de groep, waarnemingen noteren in potlood in de werkbundel,... Onderzoeksopdracht 4a en 4b Groepswerk: 4 personen per groep Tijdens de onderzoeksopdracht: - Zorg ervoor dat de leerlingen hun waarnemingen niet vergeten te noteren. Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar. Onderzoeksopdracht 4c Groepswerk: 4 personen per groep Tijdens de onderzoeksopdracht: - Ga regelmatig kijken of de leerlingen geen fouten hebben gemaakt bij het maken van hun testpennen. - Zorg ervoor dat de leerlingen geen stappen overslaan in het proces. - De adapter en de fietsdynamo kunnen steeds doorgegeven worden van onderzoeksgroep naar onderzoeksgroep. Na de onderzoeksopdracht:
- Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar.
7
Serieschakeling
(LEER)DOEL Kunnen de eigenschappen van een serieschakeling opsommen. INFO EN TIPS Voor en tijdens de onderzoeksopdracht 5 - Wijs de leerlingen op de afspraken die je gemaakt hebt omtrent de schakeling op het paneeltje. Steeds rechte hoeken, geen geleider meer zijn aan de kroonsteentjes, enz.. Na de onderzoeksopdracht: - Bespreek grondig de verschillende waarnemingen van de groepen. Vergelijk hun resultaten en bespreek de verschillen en de mogelijke fouten. Zo leren ze van elkaar.
8
Vind jij tijdig de specialist elektriciteit?
(LEER)DOEL Het belang erkennen van technische beroepen en van technische vaardigheden in de huidige samenleving.
€ Behendigheidsspel ‘Rustige hand’ U kunt deze bestellen bij Opitec (www.opitec.be) Artikelnummer: 104014 Prijs per stuk: 4,45 euro
Kostenplaatje
MATERIAALLIJST = OK
ONDERZOEKSOPDRACHT 1
MDF
Priem
Triplex
Verf en penseel
Grenen/beuk
Hamer en nagel
Zaag
Water
(2) HEU? Volt? Ampère?...
Multimeter
Stroombron
(3) Geen led zonder weestand
Led
Weerstand
ONDERZOEKSOPDRACHT 2
schakelpaneeltje
Stroombron
stroomdraden
Staalwol
draadstriptang
Natte doek
kniptang ONDERZOEKSOPDRACHT 3
ONDERZOEKSOPDRACHT 4
ONDERZOEKSOPDRACHT 5
REALISATIE
schakelpaneeltje
Stroombron
stroomdraden
allerlei materialen
draadstriptang
waarvan je de geleidbaarheid
kniptang
wilt testen
verschillende batterijen
geleiders (zwart en rood)
lampje
leds (groen en rood)
geleiders
weerstand
lat
batterij
plakband
dynamo, adapter
kroonsteentjes
schroevendraaier
striptang
kniptang
schakelpaneeltje
kniptang
geleiders
striptang
bouwpakket ‘Rustige hand’ (Opitec) kolomboor
soldeerbouten
TECHNIEK project
EVALUATIE
Jeroen De Meutter Olivier Foets Jeroen Smets