Licht vmbo
NaSk/Techniek voor De Nieuwe Onderbouw
Docentenhandleiding
Hans Betlem Qurijn Dorst
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
Inhoudsopgave Hoofdstuk 1 De projectkaternen van ThiemeMeulenhoff
3
1.1 Aanleiding voor deze serie projectkaternen
3
1.2 Welke projecten zijn er?
3
1.3 Wat kenmerkt deze projecten?
4
Hoofdstuk 2 Het projectkatern Licht (vmbo)
5
2.1 Verantwoording en projectkeuze 2.1.1 Thema en eindproducten 2.1.2 Aansluiting bij kerndoelen en karakteristiek van de nieuwe onderbouw 2.1.3 Leeropbrengst: relatie met de huidige kerndoelen
5 5 6 6
2.2 Voorbereiding en organisatie van het project 2.2.1 Checklist voorbereiding en afspraken binnen sectie/school 2.2.2 Wat kunt u weglaten uit de methode? 2.2.3 Planning: voorbereidingstijd, studielast, rooster, leerroutes 2.2.4 Benodigdheden 2.2.5 Informatie over thema en/of subthema 2.2.6 Vereiste voorkennis voor leerlingen 2.2.7 Kort overzicht leerlingenactiviteiten voor het totale project 2.2.8 Groepssamenstelling 2.2.9 Keuzemogelijkheden en differentiatie (voor leerling en docent)
7 7 7 8 9 10 10 10 11 11
2.3
Beoordeling en beoordelingsmodellen
13
Beoordelingsformulier
14
Eerste druk, eerste oplage © ThiemeMeulenhoff, Utrecht/Zutphen, 2006
Deze docentenhandleiding maakt deel uit van het lespakket Licht (vmbo) en is ook te downloaden op www.projecten-online.nl. Het complete lespakket is leverbaar als: - set van 30 projectkaternen ISBN 9006-31165-0 voor leerlingen en docentenmateriaal; - set van 5 projectkaternen ISBN 9006-31166-9 voor leerlingen en docentenmateriaal. Neem voor meer informatie en bestellingen contact op met ThiemeMeulenhoff (0575-594880) of kijk op www.thiememeulenhoff.nl.
2
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
Hoofdstuk 1 De projectkaternen van ThiemeMeulenhoff 1.1
Aanleiding voor deze serie projectkaternen
Projecten vormen een prima mogelijkheid om het onderwijs te vernieuwen. Ze bieden een concrete en werkbare, veilige en inspirerende vorm voor het werken aan onderwijskundige doelen. In het kader van de nieuwe onderbouw maken scholen nieuwe keuzes ten aanzien van positionering, organisatie, didactische uitgangspunten en de daarbij passende werkvormen. Een van de opties om eens af te wijken van de traditionele werkwijze is het inzetten van projecten. In de nieuwe onderbouw zal ook sprake zijn van het werken in leergebieden. In de kerndoelen voor de nieuwe onderbouw is deze clustering al doorgevoerd. En vanuit dat kader ontstaat eveneens de vraag naar materiaal waarmee in samenhang in een leergebied kan worden gewerkt. De ThiemeMeulenhoff projectkaternen zetten hier eveneens op in. En daarmee kan op school nuttige ervaring worden opgedaan als basis voor de toekomst: samenwerking tussen docenten, afstemming van vakken onderling of eventueel zelfs een stap naar volledig vakoverstijgend werken waarbij de traditionele vakinhouden in elkaar schuiven. Om tegemoet te komen aan de vraag naar concreet en werkbaar materiaal binnen de kaders van de nieuwe onderbouw, biedt ThiemeMeulenhoff vanaf voorjaar 2005 een groot aantal projecten voor alle leergebieden en alle vakken.
1.2
Welke projecten zijn er? Projecten per leergebied / vak
Projecten rond het thema ‘Spanning’
vmbo
havo / vwo
vmbo
havo / vwo
Mens en Maatschappij
De indianen van het Amazonegebied
De indianen van het Amazonegebied
Brandhaard Midden-Oosten
Brandhaard Midden-Oosten
NaSk / Techniek
Luid en duidelijk Licht
Luid en duidelijk Licht
Wek het zelf op!
Wek het zelf op!
Biologie / Verzorging
Mooi van buiten
Mooi van buiten
In- en ontspanning
In- en ontspanning
Wiskunde
ROTOR: spiegelen en draaien
ROTOR: spiegelen en draaien
Strikt geheim!
Strikt geheim!
Kunst en Cultuur Nederlands
Theater, muziek en stijl
Het zenuwslopende museum
Maak reclame! Internettaal Kruistocht in spijkerbroek
Maak reclame! Internettaal Kruistocht in spijkerbroek
Rillingen over de rug
Rillingen over de rug
Engels
Talenquest: Streetwise
Talenquest: Streetwise
First Time Ever ...
First Time Ever ...
Duits
Talenquest: Abenteuer Zeltlager
Comicgalerie
Frans
Talenquest: Perdu à Paris
Attention Danger!
Materiaal voor een complete projectweek vmbo
havo / vwo
Circus in nood!
Circus in nood!
Kijk voor meer informatie op www.projecten-online.nl en/of www.thiememeulenhoff.nl
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
3
1.3
Wat kenmerkt deze projecten?
In algemene zin kenmerken de projectkaternen van ThiemeMeulenhoff zich als volgt: - een project is een opdracht of een serie opdrachten - opgebouwd rond een thema - dicht bij de leerling en probleemstellend - met een duidelijk omschreven eindresultaat (dat per groep of per leerling kan verschillen) - met een beperkte keuzemogelijkheid voor de leerling - waarin elke leerling een individuele, zichtbare bijdrage levert aan het eindproduct - waarin leerlingen samenwerken - met een duidelijke tijdsafbakening (een studielast variërend van 8-15 studielasturen) - en inzetbaar naast élke methode Samenwerken op maat Voor de projecten wordt al uitgegaan van de geïntegreerde DNO-leergebieden. Daarbinnen zijn per school nog steeds keuzes mogelijk: leergebiedoverstijgend, vakoverstijgend geïntegreerd, op elkaar afgestemd of bijvoorbeeld alleen met elkaar in verband gebracht. Samenwerken kan dus, maar hoeft niet! Om aan deze keuzes tegemoet te komen zijn er meerdere mogelijkheden: • een serie losse projecten per vak- of leergebied (zoals Styling voor K&C); • een serie projecten voor alle vakken/leergebieden rond hetzelfde thema Spanning, waarmee elke school kan kiezen welke vakken ze met elkaar in verband wil brengen (uiteraard zijn ze daarnaast ook los inzetbaar); • één project (onder de titel Circus in nood) waarmee schoolbreed en vakoverstijgend geïntegreerd kan worden gewerkt. Eenduidige didactische opzet en structuur De projecten vertonen samenhang in het projectmatig werken als onderwijsvorm. Didactisch uitgangspunt voor al deze projecten is het actief en in toenemende mate zelfstandig ‘ervaringsleren’. Leerlingen werken samen aan realistische opdrachten waarin samenwerking en inzicht in samenhang gestimuleerd worden. Een concreet eindproduct is steeds het resultaat. De fasering binnen de projecten is uniform en met opzet eenvoudig gehouden. De projecten van Mens en Natuur zijn onderverdeeld in deelprojecten. De structuur (vijf fasen) is voor alle deelprojecten dezelfde. • De start bestaat steeds uit een korte leerlinggerichte introductie onder het kopje Wat ga je doen? Hierin worden thema, werkwijze en eindproduct geïntroduceerd. • De volgende fase heet Hoe ga je het doen? Deze bevat aanwijzingen en opdrachten over werkwijze, planning en organisatie van het vervolgtraject. • Fase 3 is Doen! Nu gaat de leerling aan de slag en wordt het werkplan uitgevoerd. • Daarna volgt de presentatie: Laten zien. De leerlingen laten elkaar en hun docent zien wat ze hebben gedaan, gemaakt, ontworpen, ingestudeerd e.d. Dit eindproduct kan de vorm hebben van een werkstuk, een tentoonstelling, een videobrief, een talkshow, een plan, een uitvoering, een mondelinge presentatie, een performance etc. • De laatste fase is steeds de Terugblik. Hierin evalueren leerlingen zelf het proces dat zij hebben doorlopen en het product dat is ontstaan. De docent kan deze evaluatie meenemen in de totale beoordeling van het project. Wat schaft u aan? Een ‘projectset’ bestaat steeds uit 30 leerlingenkaternen (24 pagina’s fullcolour) en docentenmateriaal. De kosten hiervoor bedragen € 150,- per set, ofwel € 5,- per leerling. Verkrijgbaar via www.thiememeulenhoff.nl/catalogus
4
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
Hoofdstuk 2 Het projectkatern Licht (vmbo) 2.1
Verantwoording en projectkeuze
2.1.1 Thema en eindproducten Het thema licht heeft zowel in de natuurkunde als in de techniek veel aanknopingspunten. Omdat er veel overlap is in onderwerpen die behandeld worden in de vakken Techniek en NaSk, leent dit onderwerp zich bijzonder voor vakoverstijgende thema’s. Wij hebben gekozen voor thema’s rond het weerkaatsen en het breken van licht. Deze onderwerpen zijn zeer geschikt voor deelprojecten die dicht bij de belevingswereld van de leerling staan: het ‘om een hoekje kijken’ met een periscoop, een eenvoudige gaatjescamera en de bouw van een vuurtoren. Elk deelproject wordt voorafgegaan door een ‘theorievormend’ experiment waarmee de leerling de nodige kennis verwerven die ze nodig hebben om de projecten met succes te kunnen uitvoeren. Het projectkatern behandelt drie min of meer onafhankelijk te behandelen projecten die met elkaar een doorlopende leerlijn vormen. Deze projecten zijn: 1 Een periscoop Leerlingen bouwen een draaibare periscoop met vlakke spiegels. Na inleidende proeven, waarmee kennis wordt gemaakt met begrippen als normaal, hoek van inval en hoek van terugkaatsing en de terugkaatsingswet, kunnen leerlingen zelf op papier de stralengang in een periscoop construeren. Vervolgens wordt de periscoop gebouwd. Zorgvuldig werken met de blokhaak en onder verstek zagen zijn onderdelen uit de Techniek die hierbij aan de orde komen. De te bouwen periscoop heeft een verstelbare kop waarmee ook opzij en achteruit gekeken kan worden. De verschillende beelden die bij verschillende standen gezien worden in de periscoop, moeten met behulp van een getekende stralengang geïnterpreteerd worden. Het eerste project wordt afgesloten met een presentatie. De werking van de periscoop en foto’s genomen door de periscoop worden gepresenteerd in een poster. 2 Een camera obscura Leerlingen bouwen een camera obscura. Na inleidende proeven waarmee begrippen als voorwerpsafstand, beeldafstand en vergroting aan de orde komen, wordt de camera obscura uit hout gebouwd. Er zijn veel beschrijvingen met een schoenendoos, maar een kartonnen doos is nooit goed lichtdicht te krijgen. Een deel van de technieken uit het eerst project (zagen en lijmen van triplex) komt in dit project terug. Beelden kunnen eerst bekeken worden op overtrekpapier of een stukje matglas. Daarna worden foto’s gemaakt op fotopapier. Hier komt ook een stukje chemie in het project: het werken met fotochemicaliën. Kennismaking met chemische stoffen en de bijbehorende veiligheidsmaatregelen: witte jas aan, contact vermijden met irriterende stoffen, zorgvuldig werken en geen stoffen met elkaar in contact brengen. De resultaten van het project worden gepresenteerd op een poster. 3 Licht in de duisternis! Leerlingen bouwen een vuurtoren met lenzen. De doorlopende leerlijn uit de vorige projecten wordt voortgezet. In de natuurkundeproefjes komen nu het brandpunt van de lens en de stralengang van een evenwijdige bundel door de lens aan bod. Evenwijdige en divergerende bundels worden beschreven. Inzichtelijk wordt gemaakt dat de stralengang bij lenzen omkeerbaar is. De bouw van het project ‘vuurtoren’ gaat ook technisch weer een stapje verder dan de twee vorige projecten. Het bouwen van het vuurtorenhuis is weer een voortborduren op de al geleerde technieken maar bij de bouw van het lamphuis moet de geleerde natuurkundige kennis in een werkstuk toegepast worden. De lamp moet in het brandpunt van de lens van de vuurtoren geplaatst worden. In een nachtelijk veldonderzoek testen de leerlingen het bereik van hun vuurtoren en vergelijken ze die met andere groepen.
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
5
2.1.2 Aansluiting bij kerndoelen en karakteristiek van de nieuwe onderbouw In de vernieuwde basisvorming zal meer de nadruk gelegd worden op clustering van vakken tot leergebieden. De kerndoelen zijn ruim geformuleerd en scholen krijgen zelf de vrijheid om een en ander naar eigen inzicht in te vullen. De in deze katernen aangeboden projecten integreren de vakken NaSk en Techniek en maken daarbij een stap in de richting van de basisvorming nieuwe stijl. Een aantal standaardonderwerpen uit de optica en de techniek komen daarbij in een vanzelfsprekende samenhang aan bod.
2.1.3 Leeropbrengst: relatie met de huidige kerndoelen Door het werken met vakoverstijgende projecten kan tijd gewonnen worden. Veel elementen uit deze projecten worden vanuit de traditionele basisvorming dubbel aangeboden. Het werken met lenzen en spiegels, het maken van beelden en het aansluiten van lampen hebben in de traditionele basisvorming in beide vakken een plaats. Naast het winnen van tijd is een belangrijk winstpunt dat de samenhang tussen de verschillende disciplines een nadrukkelijker plaats krijgt in het curriculum. Met het oog daarop is ook gekozen voor gebruik van ICT. Techniek en ICT zijn in de huidige maatschappij onlosmakelijk met elkaar verbonden en overal zichtbaar. De plaats van NaSk is daarin wat minder duidelijk. Met deze projecten wordt de leerlingen duidelijk, dat ook NaSk in de maatschappij overal aanwezig is. Tot slot is een niet te onderschatten voordeel van projectmatig werken dat leerlingen de stof op een andere manier verwerken: meer gericht op vaardigheden waarbij de praktijk centraal staat en de theorie een daaraan ondergeschikt hulpmiddel is. Voor veel leerlingen is deze aanpak sterk motiverend.
6
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
2.2
Voorbereiding en organisatie van het project
2.2.1 Checklist voorbereiding en afspraken binnen sectie/school Bij vakoverstijgende projecten zijn docenten van verschillende vaksecties betrokken. Bij het maken van afspraken tussen betrokkenen kan onderstaande checklist behulpzaam zijn: • Welke klassen doen mee aan de projecten? • Welke docenten zijn hierbij betrokken? • Hoeveel uur is op weekbasis vanuit de verschillende vakken beschikbaar voor de projecten? • Op welke uren worden de projecten uitgevoerd? • Zijn er blokuren beschikbaar? • Zijn de vaklokalen op de gewenste momenten beschikbaar? • Waar worden half afgebouwde werkstukken opgeslagen? • Welke investeringen zijn er nodig in apparatuur en verbruiksmaterialen? • Is het nodig/mogelijk extra gelden beschikbaar te krijgen voor het uitvoeren van onderwijsvernieuwende projecten? • Op welke wijze worden de beoordelingen voor de verschillende projectonderdelen meegenomen in de (rapport)cijfers van de leerlingen?
2.2.2 Wat kunt u weglaten uit de methode? Tijdens het project maken de leerlingen kennis met verschillende onderwerpen uit de vakken NaSk en Techniek. Deze onderwerpen kunt u weglaten of korter behandelen tijdens uw reguliere lessen. Het gaat om de volgende onderwerpen: Natuurkunde • Vlakke spiegel: normaal, hoeken van inval en terugkaatsing, terugkaatsingswet. • Stralengang in een periscoop. • Links/rechts en onder/boven verwisseling. • Beeldafstand en voorwerpsafstand. Omgekeerd beeld. Vergroot en verkleind. • Lenzen: brandpunt en brandpuntsafstand. • Dikke en dunne lenzen: sterke en zwakke lenzen. • Stralengang van een evenwijdige bundel door een bolle lens. • Omkeerbaarheid van lichtstralen door lenzen. Uit de methode Nu voor Straks (3e editie) zijn dit de volgende paragrafen/bladzijden: • Par. 4.4 blz. 88 en 89 (1 vmbo) • Par. 14.3 blz. 159 t/m 164 (2 vmbo) • Par. 5.4 (1-2vmbo) • Par. 5.6 blz. 112 en 113 (1-2 vmbo) Techniek • Meetgereedschappen. • Lijmen. • Vouwen en verlijmen van perspex. Uit de methode Techniek voor de basisvorming M/VBO 1 t/m 5 zijn dit de volgende paragrafen/bladzijden: • Opdracht 3.8 blz.14. • Opdracht blz. 40. Scheikunde • Werken met chemische stoffen • Scheikundige reacties
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
7
2.2.3 Planning: voorbereidingstijd, studielast, rooster, leerroutes Een goede planning is het halve werk. Het uitvoeren van één of meerdere projecten waarbij verschillende vaksecties betrokken zijn, vereist degelijke planning en afstemming vooraf met de collega’s. Raadpleeg hiervoor de checklist 2.2.1. Voorbereiding van de leerlingen is afhankelijk van de wijze waarop de afzonderlijke vakken natuurkunde en scheikunde aangeboden worden. Enige praktische vaardigheden, zowel in het natuurkundepracticum als bij het maken van werkstukken voor techniek, worden geacht aanwezig te zijn. Er moeten stukjes hout op maat gezaagd worden, gaatjes geboord worden en onderdelen verlijmd worden. Bij het testen van lenzen en spiegels kan gekozen worden voor het gebruik van kant-en-klaar practicummateriaal uit het natuurkunde practicum (techniek-arm) of juist het werken met losse componenten, waarbij de leerlingen zelf hun opstelling moeten ontwerpen en maken. (techniekrijk). Het is aan te bevelen om, indien de school de mogelijkheden heeft, het praktisch werk zoveel mogelijk techniek-rijk aan te bieden. Mogelijk moeten materialen besteld worden. Houd rekening met levertijden bij de leveranciers van leermiddelen. De meeste optische onderdelen zijn op voorraad bij leermiddelenleveranciers. Indien niet op school in voorraad kunnen bouwmarkten snel zorgen voor het benodigde hout, montagematerialen, lijm etc. Voor de tijd die nodig is voor de uitvoer van de projecten kunnen we slechts een globale richtlijn geven. Ze zijn sterk afhankelijk van de beschikbare faciliteiten: de (vak)lokalen, practicummaterialen, gereedschappen en verbruiksmaterialen (zie 2.2.4) en het type leerling (BB,K,G of TL) 1 • • • •
Een periscoop Proeven doen 1 lesuur. Periscoop bouwen 2 à 3 lesuren. Testen, foto’s maken en afwerken van de periscoop 1 lesuur. Laten zien : poster maken en presenteren ca. 1 lesuur.
2 • • • • •
Een camera obscura Proeven doen en informatie opzoeken 1 lesuur. Camera obscura bouwen 1 à 2 lesuren. Testen van de camera met mat papier; maken van opnamen 1 lesuur. Prepareren van de chemicaliën en ontwikkelen van het papier 1 lesuur. Laten zien: poster maken en presenteren ca. 1 lesuur.
3 • • • • • • • •
Licht in de duisternis! Proeven doen en informatie opzoeken 1 lesuur. Bouwen van de vuurtoren : A Het vuurtorenhuis 1 à 2 lesuren. Bouwen van de vuurtoren : B Het lichthuis 1 lesuur. Bouwen van de vuurtoren : C Het dak met de motorbevestiging 1 à 2 lesuren. Bouwen van de vuurtoren : D Lampgedeelte. Fitting, lamp en lenshouder 1 à 2 lesuren. Bouwen van de vuurtoren : E Ronddraaiende spiegel. 2 lesuren. Samenbouwen van de drie onderdelen ca. 1 lesuur. Test ’s avonds.
Totaal : ca. 18 à 19 lesuren De beschikbaarheid van materialen zal het wellicht nodig maken om een carousselopzet rond de verschillende deelprojecten te ontwerpen. Zo is het mogelijk, afhankelijk van de schoolsituatie, de helft van de leerlingen te laten werken aan de theoretische opdrachten, het doen van de voorbereidende proefjes en het opzoeken van informatie, terwijl de andere helft met de praktische techniek bezig is.
8
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
Bij grotere klassen en bij veel klassen is het noodzakelijk hiervoor schema’s uit te werken, bijvoorbeeld in Excel. Voor sommige (deel)projecten is een blokuur noodzakelijk bij voorbeeld het opbouwen van de grotere houtprojecten (periscoop, onderdelen van de vuurtoren). Het tussentijds onderbreken van dit soort bouwprojecten en alles moeten opruimen en een volgende les weer opstellen kost erg veel tijd.
2.2.4 Benodigdheden Bij onderdelen die niet standaard op school aanwezig zijn, zijn leverancier en bestelnummer vermeld. Hoeveelheden zijn aangegeven per groep leerlingen. 1 • • • • • • • • • • • •
2 • • • • • • • • • • • • • • • • •
Een periscoop Werktekeningen voor de bouw van de periscoop (www.projecten-online.nl). Lichtkastje met spleetrooster. (NaSk-practicum) Vlakke (zak)spiegel (NaSk practicum) Geodriehoek. Plaat multiplex 6 mm (bouwmarkt) Houten latjes 12 x 12 mm (bouwmarkt) Houtlijm Twee spiegels, rechthoekig. Lange zijde ca. 1 ½ maal korte zijde. Eventueel te snijden uit een grotere spiegel. (bouwmarkt of glashandel) Acht spiegelklemmen. (bouwmarkt) Matzwarte schoolbordenverf. Materiaal voor het maken van een poster: papier, karton, lijm en viltstiften. Digitale camera, computer met mogelijkheid digitale foto’s in kleur te printen. (éénmaal voor alle leerlingen) Een camera obscura Werktekeningen voor de bouw van de camera obscura (www.projecten-online.nl). Lichtkastje (NaSk-practicum). Positieve lens op standaard of in een voetje. Lange liniaal, meetlint of rolmaat. Plaat multiplex 6 mm (Bouwmarkt). Houten latjes 12 x 12 mm (Bouwmarkt). Matzwarte schoolbordenverf. Pianoscharnier, kistklem en schroeven. Zwarte isolatietape. Fotohoekjes (Fotospeciaalzaak). Fotopapier. Velletjes 15 x 10 cm. Gradatie normaal (Fotospeciaalzaak). Papierontwikkelaar (Fotospeciaalzaak). Citrostopbad voor fotopapier (Fotospeciaalzaak). Fixeeroplossing voor fotopapier (Fotospeciaalzaak). Ontwikkelbakken of schalen met geribbelde bodem (Fotospeciaalzaak). Drie papiertangen voor fotopapier (Fotospeciaalzaak). Materiaal voor het maken van een poster: papier, karton, lijm en viltstiften.
3 Licht in de duisternis! • Werktekeningen voor de bouw van de vuurtoren (www.projecten-online.nl). • Bolle lens met een brandpuntsafstand van 5 cm (Leverancier : Eurofysica ’s Hertogenbosch, Bestelnummer 122035). • Plaat multiplex, dikte 6 mm (Bouwmarkt). • Houten latjes 12 x 12 mm van verschillende lengte (Bouwmarkt). • Houtlijm.
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
9
• • • • • • • • • • • • • • • •
Halogeen reflectorlampje 12 V/50 W (Electrospeciaalzaak). Langzaam draaiend motortje van een batterijschroevendraaier (Wibra). Klein vlak rond spiegeltje diameter ca. 6 cm (Drogist). Stevige klustape (Bouwmarkt). Plaat plexiglas 480 x 150 mm (Bouwmarkt). Plexiglas lijm of aceton. Twee plaatjes aluminium 1 mm dik, 120 x 120 mm (Bouwmarkt of metaalwinkel). Aluminium strook 1 mm dik, lengte ca. 30 cm; breedte 10 mm (Bouwmarkt of metaalwinkel). Stroomdraden voor de aansluiting van de lamp en het motortje. Twee draadeinden M6 (1 m) (Bouwmarkt). M6 moeren en ringen. Diverse houtschroeven. Boutjes en moertjes M3. Schakelaar (Elektronicawinkel). Weerstand 10 Ω , 5 Watt met bevestigingsklemmetje of schroefjes (Elektronicawinkel). Materiaal voor het maken van de poster: karton of stevig papier, stiften en lijm.
2.2.5 Informatie over thema en/of subthema Periscoop: Camera obscura :
Vuurtoren:
www.natuurkunde.nl (zoeken: periscoop) http://nl.wikipedia.org/wiki/Periscoop www.technopolis.be (zoeken: periscoop) www.natuurkunde.nl (zoeken: camera obscura) http://nl.wikipedia.org/wiki/Camera_obscura http://www.wiedenhof.nl/erik/cameraob.htm www.technopolis.be (zoeken: camera obscura) www.vuurtorens.net (deze site geeft een groot aantal verdere links)
2.2.6 Vereiste voorkennis voor leerlingen Er wordt niet of nauwelijks natuurkundige voorkennis van de leerlingen verlangd. Wel worden enige vaardigheden met betrekking tot het vak Techniek aanwezig verondersteld: zagen en afwerken van triplex en plaatmateriaal, het boren van gaten, lijmen en schilderen. Voor de proeven met licht wordt een minimale experimenteerervaring met lichtbronnen en lenzen verondersteld. Voor het werken met fotochemicaliën dienen de leerlingen goed geïnstrueerd te worden over de gevaren verbonden aan het werken met chemicaliën. De stoffen die gebruikt worden zijn irriterend en mogen niet met elkaar in contact komen.
2.2.7 Kort overzicht leerlingenactiviteiten voor het totale project 1 • • • •
Een periscoop Materiaal verzamelen volgens materiaallijst voor proeven met vlakke spiegel. Proeven doen met vlakke spiegel en conclusies formuleren. Materiaal verzamelen volgens materiaallijst voor de bouw van de periscoop. Periscoop opbouwen met uit triplex te zagen onderdelen. Spiegels netjes onder 45 graden monteren. • Testen van de periscoop met de kop in verschillende standen en formuleren van conclusies. • Foto’s maken door de periscoop met de kop in verschillende standen. • Posterpresentatie maken over het gehele project. 2 • • • • 10
Een camera obscura Materiaal verzamelen volgens de materiaallijst voor proeven met lenzen. Proeven doen met positieve lenzen en conclusies formuleren. Informatie over de ‘camera obscura’ opzoeken op internet. Camera obscura opbouwen met uit triplex te zagen onderdelen. Docentenhandleiding Licht (vmbo)
• Camera obscura testen met mat papier of matglas. • Opnamen met camera obscura maken op fotopapier. • (optioneel : de fotochemicaliën prepareren met aanwijzingen op de verpakking. Verdunnen, concentratie enz. enz.) • Papieropnamen ontwikkelen, fixeren en drogen. • (optioneel: Met behulp van omkeerprocédé (zie hieronder) de foto’s transformeren tot positieven. • Foto’s beoordelen op zwarting en zo nodig opnieuw maken met andere belichtingstijden en/of andere opening. • Posterpresentatie maken over het gehele project.
Het omkeerproces voor fotopapier (optioneel): • Ontwikkelen in een goede papierontwikkelaar • In een bleekbad/ontzilveringsbad alle zwarting wegetsen. Vanaf dit moment kan het licht weer aan. • Herbelichten met sterke lichtbron. • Tweede ontwikkeling toepassen, gewoon in het licht. • Fixeren, spoelen en drogen. recept ontzilveringsbad: Voorraadoplossing 40 gram kaliumbichromaat 40 mL Zwavelzuur 96% chemisch zuiver. Water tot 1000 mL Gebruiksoplossing: 15 mL voorraadoplossing + 85 mL water. Ontzilvertijd 5 - 10 min. Eventueel ontkleuren in een natriumsulfiet oplossing van 10%. Er kan door het omkeerprocédé toe te passen een stukje extra scheikunde worden ingebouwd. In verband met de te gebruiken chemicaliën het ontzilveringsbad niet door de leerlingen laten prepareren maar door de TOA. Het omkeren van de foto’s kan ook digitaal worden gedaan. Daartoe eerst de gemaakte foto inscannen en met een beeldbewerkingsprogramma bv. Adobe Photoshop met behulp van de optie “negatief” de foto omkeren. Vervolgens het resultaat weer uitprinten.
2.2.8 Groepssamenstelling De aantallen leerlingen die per project samenwerkend zijn indicatief gegeven. Afhankelijk van de klassengrootte en samenstelling kan hiervan afgeweken worden. Ook de beschikbaarheid van ruimte en materialen kan een andere indeling noodzakelijk maken. In de leerlingenkaternen gaan we uit van onderstaande groepsgrootte: 1 Periscoop 2 leerlingen. 2 Camera obscura 2 leerlingen. 3 Licht in de duisternis! 4 leerlingen.
2.2.9 Keuzemogelijkheden en differentiatie (voor leerling en docent) 1 Een periscoop Proeven met vlakke spiegel: Indien de tijd het toelaat kunnen de proefjes worden uitgebreid met de constructie van beeldpunten en het tekenen van spiegelbeelden. Het is dan mogelijk een nog groter stuk uit de NaSk stof over te slaan. Bouw van de periscoop: Met behulp van twee vlakke spiegels kan de werking van de periscoop eerst experimenteel worden onderzocht met de proefopstelling die ook al gebouwd was voor de proeven met de vlakke spiegel.
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
11
Indien de bouw voor de leerlingen te ingewikkeld is, kan worden afgezien van de constructie van de verstelbare kop. Het effect van ‘opzij’ of ‘achterom’ kijken kan ook met een practicum worden onderzocht. www.natuurkunde.nl geeft hiervoor ook verdere aanwijzingen. 2 Een camera obscura Bij de bouw van de camera obscura kan het aluminium plaatje vervangen worden door een ronddraaiend plaatje met een klein schroefje in het midden en gaatjes van verschillende grootte bij voorbeeld 1 mm, 2 mm, 3 mm en 4 mm. Verschillende groepjes leerlingen kunnen camera’s van verschillende lengte bouwen. Het effect van ‘tele’ en ‘groothoek’ is te onderzoeken door de resultaten van de verschillende groepjes te vergelijken. Wanneer de camera langer is, moet het papier langer belicht worden of moet een groter gaatje worden gebruikt. 3 Licht in de duisternis! Als er tijdgebrek is of wanneer u zich volledig wilt richten op de bouwprojecten, kunnen de opzoekopdrachten op Internet (lichtbeelden van Nederlandse vuurtorens) eventueel vervallen. Als het bouwen van de roterende spiegel problemen oplevert, kan eventueel een vast lamphuis met een lens in één richting worden toegepast. Bij het testen en vergelijken dient de lamp dan wel goed uitgelijnd te zijn. Er kan ook gekozen worden voor een stroboscoop lamp (Velleman-setje, te betrekken bij de Elektronicavakzaak). Ook een knipperlamp in combinatie met lens geeft één gerichte bundel. Indien het nachtelijk testen problemen oplevert (organisatorisch of door het niet beschikbaar zijn van een goede testlocatie) kunnen tests eventueel in een lange gang op school gedaan worden. De vuurtorens kunnen beoordeeld worden op zichtbaarheid op het oog door leerlingen uit een andere klas. Indien de apparatuur beschikbaar is kan de verlichtingssterkte op een bepaalde afstand worden gemeten.
12
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
2.3
Beoordeling en beoordelingsmodellen
De bijdrage van een leerling aan een project is moeilijker te beoordelen dan een traditioneel proefwerk. De beoordelingscriteria en het gewicht dat aan de verschillende criteria wordt gegeven, verschilt bovendien van docent tot docent. Om u te helpen bij de beoordeling is er een beoordelingsformulier opgesteld, dat u vindt op de volgende bladzijde. Dit formulier biedt u de mogelijkheid de beoordeling van het werk van de leerlingen op uw eigen manier in te vullen. Gebruik van het beoordelingsformulier Het beoordelingsformulier bestaat uit twee onderdelen: een deel voor de beoordeling en een deel voor de evaluatie. Het is de bedoeling dat u het beoordelingsformulier aan het begin van het (deel)project aan uw leerlingen geeft. In het bovenste deel van het formulier kunt u of de leerling de beoordelingscriteria invullen, met eventuele opmerkingen. Als u de leerlingen de beoordelingscriteria aan het begin van het (deel)project laat invullen, weten de leerlingen vanaf het begin waarop ze beoordeeld worden. Dit voorkomt onduidelijkheid en teleurstelling aan het eind. Daarom wordt het beoordelingsformulier in het projectkatern bij elk deelproject in de lijst met benodigdheden genoemd. In het onderste deel kan de leerling zijn of haar evaluerende opmerkingen invullen. Bij ieder deelproject wordt in het laatste onderdeel ‘Terugblik’ hiertoe opdracht gegeven. Na het invullen van de evaluatie levert de leerling het formulier in bij de docent, waarna u een cijfer kunt geven. Flexibiliteit Het beoordelingsformulier biedt u een wijze van beoordeling die duidelijk is voor de leerling en die u naar eigen inzicht kunt aanpassen. In het projectkatern wordt ervan uit gegaan dat de leerling voor ieder deelproject een formulier invult. U kunt er ook voor kiezen voor het hele projectkatern één formulier te gebruiken. Het beoordelingsformulier is bovendien als Worddocument te downloaden van www.projectenonline.nl, zodat u het naar eigen inzicht kunt bewerken en aanpassen.
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
13
BEOORDELINGSFORMULIER Namen: Deelproject: Waarop word je beoordeeld
Cijfer
Opmerkingen
Bonus Totaal
EVALUATIE Wat ging er goed?
Wat kon er beter?
Hoe ging het samenwerken?
Wat zouden jullie de volgende keer anders doen? Wat heb je geleerd van het project?
14
Docentenhandleiding Licht (vmbo)
