Thema: Tarik en Tina op een schip 25. Hoe kun je het optillen? Driehoeksconstructie en hefbomen

s Mieke Willem

TATE40H - EVV_inner.indd 1

derauwera

& Kristel Van

29-6-1014:18:24 17:00 19-08-2010

Overzichtstabel

50

Hoe kun je het optillen?

Driehoeksconstructie en hefbomen

50

Hoe bouw je een kraan?

Een kraan ontwerpen en maken

100

Hoe sterk is papier?

Stevige constructies

200

Kun jij het binden?

Bindmiddelen in de keuken

100

Handleiding p.

Een katrol maken

Techniek

Werkboek p.

Hoe werkt een katrol?

Lestitel

Kopieerblad(en)

25 Lesduur

Thema: Tarik en Tina op een schip

K1a K1b

5

31

13

35

K1a K1b

19

39

K2a K2b

27

43

39

48

45

51

63

56

Kun jij het recept volgen?

Ei als bindmiddel

150

K3a K3b

Waar loopt ons afval- en regenwater naartoe?

Rioleringssysteem

150

K2a K2b

Hoe knoop je dat aan elkaar?

Zeemansknopen leggen

100

73

62

Hoe zit het vast?

Soorten verbindingen

100

81

68

Hoe zit het vast? Welk gereedschap gebruik je?

Klusjes opknappen

200

85

72

K2a K2b

Talenten Ik ben trots

20

Toptalent prikbord

20

Tekening: Hier pas ik!

21

Talenten verbinden 1

K4

22

Talenten verbinden 2

K5

23

Talentenkaart van een klasgenoot

K6

24

Wat vinden jullie van mijn werk?

K7a K7b

24

Ik geef je een talent cadeau!

K8 K9

24

Mijn talent in techniek (synthese)

Talent en Techniek 4 Tarik en Tina op een schip | docentenhandleiding


101

24

30 19-08-2010 14:20:13

Hoe werkt een katrol? THEMA'S:

Bouwen – Haven – Constructies

TOEPASSINGSGEBIEDEN:

Binnenscheepvaart – Bouw – Montage – Kusthavens – Visserij

DUUR VAN DE LES:

50 min.

DE LES IN HET KORT De leerlingen maken kennis met katrollen als onderdeel van een kraan. Ze onderzoeken de werking ervan en maken zelf een katrol. DOELEN Matrix van technische geletterdheid D

KC

ET

ET + concretisering

2.2

• Specifieke functies van onderdelen van eenvoudige technische systemen onderzoeken door hanteren, monteren of demonteren. • De leerlingen begrijpen de functie van een katrol- of schakelsysteem als onderdeel van een kraan.

2.7

• In concrete ervaringen stappen van het technische proces herkennen (het probleem stellen, oplossingen ontwikkelen, maken, in gebruik nemen, evalueren). • De leerlingen begrijpen dat bij de constructie van een katrol verschillende stappen moeten worden gezet.

2.8

• Technische systemen, het technische proces, hulpmiddelen en keuzen herkennen binnen verschillende toepassingsgebieden van techniek. • De leerlingen begrijpen dat de keuze van de materialen afhankelijk is van eisen waaraan de katrol moet voldoen.

2.9

• Een probleem, ontstaan uit een behoefte, technisch oplossen door verschillende stappen van het technische proces te doorlopen. • De leerlingen kunnen een last opheffen met een zelfgebouwde katrol. • Een eenvoudige werktekening of handleiding stap voor stap uitvoeren. • De leerlingen kunnen het stappenplan correct volgen en uitvoeren.

Begrijpen

TS

TP H K

Hanteren

TS

TP 2.13 2.12

• Keuzen maken bij het gebruiken of realiseren van een technisch systeem, rekening houdend met de behoefte, met de vereisten en met de beschikbare hulpmiddelen. • De leerlingen kiezen de passende materialen om hun constructie, een katrol, te realiseren.

2.18

• Aan de hand van voorbeelden uit verschillende toepassingsgebieden van techniek illustreren dat technische systemen nuttig, gevaarlijk en/of schadelijk kunnen zijn voor henzelf, voor anderen of voor de natuur en het milieu. • Aan de hand van voorbeelden toepassingsgebieden zoeken van katrollen en vertellen in welke mate ze de mens helpen.

H K

Duiden

TS

TP H K

31 TATE40H - EVV_inner.indd 31

Talent en Techniek 4 Hoe werkt een katrol? | docentenhandleiding

19-08-2010 14:20:16

Leerplandoelen VVKBAO 06.04.00 • Leerlingen zien in dat veel voorwerpen in hun omgeving een aanvulling of verbetering zijn van menselijke functies en maken er functioneel gebruik van. 06.04.01 • Ze ervaren en uiten dat optillen kan worden verbeterd of aangevuld door een instrument (katrol). 06.04.03 • Ze stellen vast en uiten waarvoor bepaalde instrumenten (katrol) gebruikt worden. 06.04.04 • Ze stellen vast en uiten dat kranen toepassingen zijn van katrollen. 06.09.00 • Leerlingen weten dat mensen altijd nieuwe systemen, instrumenten en producten hebben uitgevonden en zullen uitvinden om hun werk aangenamer, beter, vaardiger, sneller, mooier, preciezer … te maken. 06.09.02 • Ze stellen vast dat vele uitvindingen (katrol) het leven van mensen ingrijpend gewijzigd hebben. OVSG 02.1.10

• De leerlingen onderzoeken specifieke functies van onderdelen van eenvoudige technische realisaties door hanteren, monteren of demonteren.

02.1.12

• De leerlingen zien in dat elk onderdeel van een eenvoudige technische realisatie een specifieke functie heeft.

02.1.14

• De leerlingen onderzoeken hoe het komt dat een door hen gebruikte technische realisatie niet of slecht functioneert.

02.2.02

• De leerlingen bepalen aan welke vereisten de technische realisatie die ze willen gebruiken, moet voldoen.

02.2.06

• De leerlingen zoeken de oorzaak voor het niet of slecht functioneren van een door hen gebruikte technische realisatie.

GO! 02.3.3.2.2

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen een aantal zichtbare onderdelen benoemen.

02.3.3.2.3

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen de functie van verschillende onderdelen verwoorden.

02.3.3.2.4

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen de functie van verschillende onderdelen onderzoeken en verwoorden door hanteren, monteren en demonteren.

023.3.2.9

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen illustreren hoe ze onder meer gebaseerd zijn op kennis van een aantal gebruikte technische principes, meer bepaald overbrengingen.

02.3.3.2.11

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen onderzoeken hoe het komt dat ze niet of slecht functioneren.

MATERIAAL Klassikaal • afbeeldingen van kranen en katrollen • model van een kraan (K’NEX, lego, meccano …) Individueel • werkboek p. 5 t/m 12 In groep • 2 lege garenklosjes • plooibare ijzerdraad en kniptang • stuk touw van ongeveer een halve meter • kleerhanger • leeg yoghurtpotje • knikkers of zand • kopieerbladen K1a en K1b (badges) VOORAF DOEN • Voorzie in alle materialen per groep. • Voortaak: de leerlingen die thuis een speelgoedkraan hebben (K’NEX, lego, meccano …) mogen die meebrengen.



32 19-08-2010 14:20:20

ACHTERGRONDINFORMATIE Een katrol kan je helpen om een zwaar voorwerp op te tillen met slechts weinig kracht. Een katrol bestaat uit een geleidingswiel (schijf met een groef op de omtrek) waarover een kabel of een touw loopt. De schijf draait om een as. De uiteinden van de as zijn bevestigd in de blokwangen. De wangen komen bij elkaar in een haak die, of oog dat, bevestigd wordt aan een vast punt. Met een katrol kun je de richting van krachten veranderen. Een systeem van meer dan één katrol heet een takel. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in kranen en liften. Hoe meer katrollen er in een takel zitten, hoe minder kracht je nodig hebt om dezelfde last op te heffen. AANDACHTSPUNTEN – DIDACTISCHE TIPS • Bewaar de katrollen voor de vervolglessen. LESVERLOOP 1 Introductie 1.1 Inleidend verhaal (werkboek p. 5) Vertel of lees het verhaal in het werkboek voor. Vanaf de brug van het schip volgen Tarik en Tina het werk van de bemanning. De mannen lossen zakken uit het ruim van het schip en brengen ze naar de kade. ‘Hé, kinderen, steken jullie een handje toe? Jullie zien er nogal gespierd uit’, roept een havenarbeider. Dat laten Tina en Tarik zich geen twee keer zeggen. Ze kruipen het ruim in en proberen samen een zak op te tillen. ‘Pft … pft … ik kan dat niet, Tarik’, zucht Tina. De mannen kijken geamuseerd toe. Hoe lossen Tina en Tarik dat op? 1.2 Observatie (werkboek p. 6) Bespreek aan de hand van de prenten en het meegebrachte model de bouw van een kraan. Schenk daarbij vooral aandacht aan de katrollen en takels van de kraan. • Wat is een katrol? • Waarvoor wordt ze gebruikt? (om gemakkelijk zware voorwerpen op te tillen) • Hoe werkt een katrol? (Je trekt aan een uiteinde van een touw of kabel en daardoor hef je een zwaar voorwerp omhoog.) • Waar zien we katrollen? (bij kranen, liften, schepen (anker) … ) • Hoe heet een systeem waar meer dan één katrol in zit? (takel) Bekijk de tekening van een katrol in het werkboek en bespreek de woordenschat i.v.m. een katrol. 2 Leskern 2.1 Groepsvorming (werkboek p. 7 en kopieerbladen K1a en K1b) Vorm groepen van 4 leerlingen. Verdeel en bespreek de taken: organisator, materiaalverantwoordelijke, verslaggever, bemiddelaar (zie kopieerbladen K1a en K1b). Elke leerling duidt zijn functie aan in het werkboek p. 7 en bevestigt de badge met zijn taak op zijn kleding zodat het voor iedereen in de groep duidelijk is wie welke taak heeft. 2.2 Groepsopdracht (werkboek p. 7, 8 en 9) De leerlingen bouwen aan de hand van de doekaart en de strategiekaart zelf een katrol. Ze volgen het stappenplan. Ze gaan na of hun geconstrueerde katrol functioneert en brengen eventueel correcties aan. 3 Slot van de les 3.1 Bespreking en evaluatie (werkboek p. 11) Breng de constructies samen op een demonstratietafel. De verslaggevers tonen en verduidelijken de werking van hun katrol. Bespreek. • Wat ging goed? • Wat was moeilijk? • Hoe hebben jullie eventuele problemen opgelost?



19-08-2010 14:20:23

Bespreek kort de onthoudkaart: wat onthouden we uit deze activiteit? Mogelijkheden • Met een katrol kunnen we zware voorwerpen optillen. Met een takel gaat het nog gemakkelijker. • Een kraan maakt gebruik van verscheidene katrollen en takels. 3.2 Wie gebruikt katrollen? Wie maakt gebruik van katrollen? Hoe maken ze het werk gemakkelijker? (verhuizers, bergbeklimmers, hijskraanmachinisten, bouwvakkers, glazenwassers, reddingswerkers, matrozen op zeilschepen om de zeilen te bedienen, garagisten …) 3.3 Bespreking groepswerk (werkboek p. 10) De leerlingen verwoorden welke problemen ze ondervonden hebben en hoe ze die aangepakt hebben. Gebruik daarvoor de evaluatiekaart in het werkboek. Beluister daarna de bespreking van alle groepen klassikaal. 3.4 Talenten (werkboek p. 12 en 101) Bespreek met de leerlingen de activiteit. Vonden zij het leuk/niet leuk? Vonden zij het moeilijk/gemakkelijk? Wat vonden ze leuk? Wat vonden ze niet leuk? Wat was moeilijk? Wat was gemakkelijk? De leerlingen kleuren het passende gezichtje en cirkeltje. Bespreek. Wat kon je goed? Wat kon je niet goed? Leg daarmee de link naar de tien talenten in het werkboek. De talenten verbonden aan (de vijf stappen van) ‘het technische proces’: • creatief • handig • kritisch • planmatig • problemen oplossen De overkoepelende talenten: • veilig • zorgzaam • nauwkeurig • sociaal • communicatief (spreken en luisteren) De leerlingen denken erover na of ze de talenten bezitten die nuttig zijn voor deze activiteit en in welke mate. Ze beoordelen zichzelf en kleuren de 10 cirkeltjes in het werkboek p. 12: (groen): het talent dat ik het meest heb; (oranje): het talent dat ik minder heb; (rood): het talent dat ik het minst heb. Alleen de groen aangestipte talenten duiden ze nu ook aan op het syntheseblad in het werkboek p. 101: ze kleuren 1 vakje van een staafje. Door deze werkwijze bouwen de leerlingen een grafiek op. Na het uitwerken van alle activiteiten kunnen ze die grafiek bespreken, analyseren, interpreteren en daarover besluiten formuleren. Zo verkrijgen we een talentenprofiel. Dat kan eventueel in een wiskundeles gebeuren als toepassing op het werken met diagrammen en grafieken. Correctiesleutel C11



34 19-08-2010 14:20:27

Hoe kun je het optillen? THEMA'S:




DUUR VAN DE LES:

50 min.

DE LES IN HET KORT De leerlingen onderzoeken de bouw en de werking van een kraan. Ze merken driehoeksconstructies, katrollen en hefbomen op als onderdelen van een kraan en onderzoeken hun constructie, hun werking en hun functie. DOELEN Matrix van technische geletterdheid D

KC

ET

ET + concretisering

2.2

• Specifieke functies van onderdelen van eenvoudige technische systemen onderzoeken door hanteren, monteren of demonteren. • De leerlingen begrijpen de functie van een katrol, een driehoeksconstructie en een hefboom als onderdeel van een kraan.

2.7

• In concrete ervaringen stappen van het technische proces herkennen (het probleem stellen, oplossingen ontwikkelen, maken, in gebruik nemen, evalueren). • De leerlingen begrijpen dat bij de constructie van een kraan verschillende stappen moeten worden gezet.

2.8

• Technische systemen, het technische proces, hulpmiddelen en keuzen herkennen binnen verschillende toepassingsgebieden van techniek. • De leerlingen begrijpen dat de keuze van de materialen afhankelijk is van de eisen waaraan de kraan moet voldoen.

2.9

• Een probleem, ontstaan uit een behoefte, technisch oplossen door verschillende stappen van het technische proces te doorlopen. • De leerlingen kunnen een last opheffen met een zelfgebouwde hefboom.

2.18

• Aan de hand van voorbeelden uit verschillende toepassingsgebieden van techniek illustreren dat technische systemen nuttig, gevaarlijk en/of schadelijk kunnen zijn voor henzelf, voor anderen of voor de natuur en het milieu. • De leerlingen noemen voorbeelden van toepassingsgebieden van hefbomen en vertellen in welke mate ze de mens helpen.

Begrijpen

TS

TP H K

Hanteren

TS TP H K

Duiden

TS

TP H K

Leerplandoelen VVKBAO 06.04.00 • Leerlingen zien in dat veel voorwerpen in hun omgeving een aanvulling of verbetering zijn van menselijke functies en maken er functioneel gebruik van. 06.04.01 • Ze ervaren en uiten dat optillen kan worden verbeterd of aangevuld door een instrument (kraan). 06.04.03 • Ze stellen vast en uiten waarvoor bepaalde instrumenten (kraan) gebruikt worden. 06.04.04 • Ze stellen vast en uiten dat een kraan een toepassing is van hefbomen en katrollen.


Talent en Techniek 4 Hoe kun je het optillen? | docentenhandleiding

19-08-2010 14:20:30

OVSG 02.1.10


02.1.12

• De leerlingen zien in dat elk onderdeel van een eenvoudige technische realisatie een specifiek functie heeft.

GO! 02.3.3.2.02


02.3.3.2.03


02.3.3.2.04


02.3.3.2.09


02.3.3.2.11


MATERIAAL Klassikaal • afbeeldingen van kranen, katrollen, driehoeksconstructies, hefbomen • model van een kraan (K’NEX, lego, meccano …) • rietjes • nietjesmachine • voorwerpen met hefboom (notenkraker, nagelknipper, kroonkurkwipper, steekwagentje, kniptang …) Individueel • werkboek p. 13 t/m 17 VOORAF DOEN • Voorzie in alle afbeeldingen en materialen. • Aan deze les gaat het best de les ‘Hoe werkt een katrol?’ vooraf. ACHTERGRONDINFORMATIE In een kraan herken je een aantal geometrische vormen. Je vindt overwegend driehoeken terug omdat de driehoekige constructie steviger is dan bijvoorbeeld de vierhoekige (denk maar aan het frame van een fiets). Naast de driehoeksconstructie is ook de hefboom een belangrijk onderdeel van een kraan. Een hefboom bestaat uit een draaipunt (steunpunt), een last, een lastarm en een inspanning (macht). We bespreken hier alleen de eenvoudigste soort van hefboom waarbij het draaipunt tussen de last en de inspanning ligt. De formule luidt: Lastarm x Last = Machtarm x Macht Lastarm: lengte in meter Last: gewicht in kg Machtarm: lengte in meter Macht: gewicht in kg LESVERLOOP 1 Introductie 1.1 Inleidend verhaal (werkboek p. 13) Vertel of lees het verhaal in het werkboek voor. Tina en Tarik slenteren langs de dokken. In het ruim van een vrachtschip ligt een lading graan. De kraanman rijdt heen en weer met zijn kraan. Ook de hoofden van Tina en Tarik gaan heen en weer … ‘Wauw! Dat gaat snel!’ roept Tarik. ‘In een paar uur is de klus geklaard’, schreeuwt de kraanmachinist. Daar willen Tina en Tarik meer over weten …



36 19-08-2010 14:20:34

1.2 Observatie (werkboek p. 14) Bespreek aan de hand van de prenten en het meegebrachte model de bouw van een kraan: de toren, de giek (overhangende arm), de katrol, de hefboom (het contragewicht), de stuurcabine … Schenk in deze les vooral aandacht aan de driehoeksconstructies en de hefboom van de kraan. • Welke (geometrische) vormen vinden jullie terug in de kraan? • Welke vormen zie je overwegend in de giek (overhangende arm)? Laat de leerlingen de vormen eventueel overtrekken met hun vinger. Schrijf de eerste onderzoeksvraag op het bord: waarom gebruikt men driehoeken in de constructie van een kraan? Bij het opmerken van katrollen in het model van een kraan schrijf je de tweede onderzoeksvraag op het bord: waarom gebruikt men katrollen in een kraan? Stuur het leergesprek zodat je ook de ‘hefboom’ in de kraan kunt bespreken. Schrijf de derde onderzoeksvraag op het bord: waarom gebruikt men een hefboom in een kraan? Laat de vragen nog onbeantwoord. 2 Leskern 2.1 Onderzoek driehoeksconstructie (werkboek p. 15, opdracht 1) Zoek met de leerlingen antwoorden op de onderzoeksvragen. Roep twee leerlingen naar voren in de klas. De ene leerling maakt met rietjes en een nietjesmachine een driehoek, de andere maakt een vierhoek. De leerlingen demonstreren de stevigheid van die vormen. Formuleer gezamenlijk een antwoord op de eerste onderzoeksvraag: een driehoeksconstructie zorgt voor stevigheid. Wijs de leerlingen er ook op dat men door die constructie het voorwerp (de kraanarm) lichter kan construeren. Verwijs ook naar de les ‘Hoe sterk is papier?’ (les over bruggen bouwen) 2.2 Onderzoek katrollen (werkboek p. 15, opdracht 2) Verwijs naar de les ‘Hoe werkt een katrol?’ Leerlingen formuleren het antwoord op de tweede onderzoeksvraag: hoe meer katrollen we gebruiken, hoe minder kracht we moeten uitoefenen. 2.3 Onderzoek hefbomen (werkboek p. 15, opdracht 3) Herinner aan de les in het tweede leerjaar: ‘Hoe sterk zijn Tarik en Tina?’ • Wat is een hefboom? Wat kun je ermee? • Uit welke onderdelen bestaat een hefboom? (last, lastarm, steun- of draaipunt, machtarm) • Welke voorbeelden van hefbomen ken je nog? Onderzoek samen het nut van een hefboom. Demonstreer met een meetlat en enkele blokjes de werking van een hefboom. kracht

machtarm last steunpunt lastarm



19-08-2010 14:20:38

Benoem de verschillende onderdelen: steun- of draaipunt, last, lastarm, machtarm, inspanning. Toon veelgebruikte voorbeelden van hefbomen, bv. notenkraker, nagelknipper, kroonkurkwipper, steekwagentje, kniptang … Toon ook voorwerpen die niet gebruikmaken van een hefboom om zo te controleren wie het principe echt begrijpt. Bespreek hoe het hefboomprincipe werkt bij een kraan. Leerlingen formuleren een antwoord op de derde onderzoeksvraag. 3 Slot van de les 3.1 Synthese (werkboek p. 16) Vul samen met de leerlingen de onthoudkaart in. 3.2 Talenten (werkboek p. 17 en 101) Bespreek met de leerlingen de activiteit. Vonden zij het leuk/niet leuk? Vonden zij het moeilijk/gemakkelijk? Wat vonden ze leuk? Wat vonden ze niet leuk? Wat was moeilijk? Wat was gemakkelijk? De leerlingen kleuren het passende gezichtje en cirkeltje. Bespreek. Wat kon je goed? Wat kon je niet goed? Leg daarmee de link naar de tien talenten in het werkboek. De talenten verbonden aan (de vijf stappen van) ‘het technische proces’: • creatief • handig • kritisch • planmatig • problemen oplossen De overkoepelende talenten: • veilig • zorgzaam • nauwkeurig • sociaal • communicatief (spreken en luisteren) De leerlingen denken na of ze de talenten bezitten die nuttig zijn voor deze activiteit en in welke mate. Ze beoordelen zichzelf en kleuren de 10 cirkeltjes in het werkboek p. 17: (groen): het talent dat ik het meest heb; (oranje): het talent dat ik minder heb; (rood): het talent dat ik het minst heb. Alleen de groen aangestipte talenten duiden ze nu ook aan op het syntheseblad in het werkboek p. 101: ze kleuren 1 vakje van een staafje. Door deze werkwijze bouwen de leerlingen een grafiek op. Na het uitwerken van alle activiteiten kunnen ze die bespreken, analyseren, interpreteren en daarover besluiten formuleren. Zo verkrijgen we een talentenprofiel. Dat kan eventueel in een wiskundeles gebeuren als toepassing op het werken met diagrammen en grafieken. Correctiesleutel C15 en C16



38 19-08-2010 14:20:41

Hoe bouw je een kraan? THEMA'S:




DUUR VAN DE LES:

100 min.

DE LES IN HET KORT De leerlingen worden uitgedaagd zelf een kraan te ontwerpen en te bouwen, gebruikmakend van de al geleerde inzichten en technische constructies in de lessen ‘Hoe werkt een katrol?’ en ‘Hoe kun je het optillen?’ DOELEN Matrix van technische geletterdheid D

KC

ET

ET + concretisering

2.2

• Specifieke functies van onderdelen van eenvoudige technische systemen onderzoeken door hanteren, monteren of demonteren. • De leerlingen begrijpen de functie van een katrol- of schakelsysteem als onderdeel van een kraan.

2.7

• In concrete ervaringen stappen van het technische proces herkennen (het probleem stellen, oplossingen ontwikkelen, maken, in gebruik nemen, evalueren). • De leerlingen begrijpen dat bij de constructie van een kraan verschillende stappen moeten worden gezet.

2.8

• Technische systemen, het technische proces, hulpmiddelen en keuzen herkennen binnen verschillende toepassingsgebieden van techniek. • De leerlingen begrijpen dat de keuze van de materialen afhankelijk is van eisen waaraan de kraan moet voldoen.

2.9

• Een probleem ontstaan uit een behoefte technisch oplossen door verschillende stappen van het technische proces te doorlopen. • De leerlingen kunnen een last opheffen met een zelfgebouwde kraan. • Een eenvoudige werktekening of handleiding stap voor stap uitvoeren. • Het stappenplan correct kunnen volgen en uitvoeren.

Begrijpen

TS

TP H K

Hanteren

TS

TP 2.13 2.12

• Keuzen maken bij het gebruiken of realiseren van een technisch systeem, rekening houdend met de behoefte, met de vereisten en met de beschikbare hulpmiddelen. • De leerlingen kiezen de juiste materialen om een kraan te bouwen.

2.18

• Aan de hand van voorbeelden uit verschillende toepassingsgebieden van techniek illustreren dat technische systemen nuttig, gevaarlijk en/of schadelijk kunnen zijn voor henzelf, voor anderen of voor de natuur en het milieu. • Aan de hand van voorbeelden toepassingsgebieden zoeken van kranen en vertellen in welke mate ze de mens helpen.

H K

Duiden

TS

TP H K


Talent en Techniek 4 Hoe bouw je een kraan? | docentenhandleiding

19-08-2010 14:20:45

Leerplandoelen VVKBAO 06.04.00 • Leerlingen zien in dat veel voorwerpen in hun omgeving een aanvulling of verbetering zijn van menselijke functies en maken er functioneel gebruik van. 06.04.01 • Ze ervaren en uiten dat zien, horen, dragen, optillen, meten … kunnen worden verbeterd of aangevuld door een instrument. 06.04.03 •Ze stellen vast en uiten waarvoor bepaalde instrumenten gebruikt worden. 06.04.04 • Ze stellen vast en uiten welke voorwerpen toepassingen zijn van hefbomen, katrollen, kogellagers, bewegingsoverbrenging door tandwielen … 06.09.00 • Leerlingen weten dat mensen altijd nieuwe systemen, instrumenten en producten hebben uitgevonden en zullen uitvinden om hun werk aangenamer, beter, vaardiger, sneller, mooier, preciezer … te maken. 06.09.02 • Ze stellen vast dat vele uitvindingen het leven van mensen ingrijpend gewijzigd hebben. OVSG 02.2.10


02.2.12

• De leerlingen zien in dat elk onderdeel van een eenvoudige technische realisatie een specifieke functie heeft.

02.2.14

• De leerlingen onderzoeken hoe het komt dat een door hen gebruikte technische realisatie niet of slecht functioneert.

02.3.02

• De leerlingen bepalen aan welke vereisten de technische realisatie die ze willen gebruiken, moet voldoen.

02.3.06

• De leerlingen zoeken de oorzaak voor het niet of slecht functioneren van een door hen gebruikte technische realisatie.

GO! 02.3.3.2.02


02.3.3.2.03


02.3.3.2.04


02.3.3.2.09


02.3.3.2.11


MATERIAAL Klassikaal • afbeeldingen van kranen en katrollen • model van een kraan (K’NEX, lego, meccano …) Individueel • werkboek p. 19 t/m 25 In groep • rietjes • nietjesmachines • satéstokjes • de katrollen gemaakt in de les ‘Hoe werkt een katrol?’ • kopieerbladen K1a en K1b (badges) VOORAF DOEN • Voorzie in alle materialen.



40 19-08-2010 14:20:48

LESVERLOOP 1 Introductie 1.1 Inleidend verhaal (werkboek p. 19) Vertel of lees het verhaal in het werkboek voor. Tina en Tarik duiken in een boek over schepen en zoeken op hoe ze een kraan kunnen bouwen. Ze weten al veel van kranen: de toren, de giek, de katrollen en de hefbomen … ‘Ja, ’t zal ons zeker lukken. De kraanman heeft ons uitgebreid verteld over de werking van zijn kraan’, klinkt Tina optimistisch. ‘Ik ben de kraanmachinist’, beslist Tarik. ‘En ik dan? Jongens spelen altijd de baas!’ zeurt Tina. ‘Jij bent de ploegbaas of beter -bazin. Oké?’ knipoogt Tarik. 1.2 Observatie Laat de leerlingen de prenten en het model van de kraan nog even bestuderen. Verwijder ze daarna. 1.3 Uitdaging (werkboek p. 21) Geef uitleg bij de uitdaging: de leerlingen maken met hun groepje een kraan met rietjes en satéstokjes. De kraan bestaat uit een toren, een giek, een katrol en een hefboom. De kraan die het ‘emmertje’ het beste kan optillen, wint de uitdaging. Laat de leerlingen zelf een ‘beloning’ bepalen voor de winnende groep (extra speeltijd, een leuke activiteit …). 2 Leskern 2.1 Groepsvorming (kopieerbladen K1a en K1b) Vorm groepen van 4 leerlingen. Verdeel en bespreek de taken: organisator, materiaalverantwoordelijke, verslaggever, bemiddelaar (zie kopieerbladen K1a en K1b). Elke leerling duidt zijn functie aan in het werkboek p. 21 en bevestigt de badge met zijn taak op zijn kleding zodat het voor iedereen in de groep duidelijk is wie welke taak heeft. 2.2 Groepswerk De leerlingen verdelen de taken binnen hun groep. Vervolgens bouwen ze de gevraagde kraan. Ze volgen daarbij de afspraken over de taakverdeling. Zo mag alleen de materiaalmeester materialen aandragen en alleen de organisator nog een extra blik werpen op de prenten en het model van de kraan. 3 Slot van de les 3.1 Bespreking en evaluatie (werkboek p. 24) De afgewerkte kranen worden klassikaal besproken. Per groep en per kraan bespreek je het model, de verschillende onderdelen en uiteraard ook de werking. Bespreek waar gebruik wordt gemaakt van kranen (bouwplaats, takel- en sleephulp, opruimwerkzaamheden … ). Noteer samen een besluit op de onthoudkaart. 3.2 Bespreking groepswerk (werkboek p. 23) De leerlingen verwoorden en noteren welke problemen ze ondervonden hebben en hoe ze die aangepakt hebben. Gebruik daarvoor de evaluatiekaart in het werkboek. Beluister daarna de bespreking van alle groepen klassikaal. 3.3 Talenten (werkboek p. 25 en 101) Bespreek met de leerlingen de activiteit. Vonden zij het leuk/niet leuk? Vonden zij het moeilijk/gemakkelijk? Wat vonden ze leuk? Wat vonden ze niet leuk? Wat was moeilijk? Wat was gemakkelijk? De leerlingen kleuren het passende gezichtje en cirkeltje.



19-08-2010 14:20:52

Bespreek. Wat kon je goed? Wat kon je niet goed? Leg daarmee de link naar de tien talenten in het werkboek. De talenten verbonden aan (de vijf stappen van) ‘het technische proces’: • creatief • handig • kritisch • planmatig • problemen oplossen De overkoepelende talenten: • veilig • zorgzaam • nauwkeurig • sociaal • communicatief (spreken en luisteren) De leerlingen denken na of ze de talenten bezitten die nuttig zijn voor deze activiteit en in welke mate. Ze beoordelen zichzelf en kleuren de 10 cirkeltjes in het werkboek p. 25: (groen): het talent dat ik het meest heb; (oranje): het talent dat ik minder heb; (rood): het talent dat ik het minst heb. Alleen de groen aangestipte talenten duiden ze nu ook aan op het syntheseblad in het werkboek p. 101: ze kleuren 1 vakje van een staafje. Door deze werkwijze bouwen de leerlingen een grafiek op. Na het uitwerken van alle activiteiten kunnen ze die bespreken, analyseren, interpreteren en daarover besluiten formuleren. Zo verkrijgen we een talentenprofiel. Dat kan eventueel in een wiskundeles gebeuren als toepassing op het werken met diagrammen en grafieken. AANDACHTSPUNTEN – DIDACTISCHE TIPS Stel de kranen tentoon zodat ook de andere leerlingen en de ouders de resultaten te zien krijgen. Correctiesleutel C24



42 19-08-2010 14:20:55

Hoe sterk is papier? THEMA’S:

Bruggen bouwen – Rivierklassen – Water


Bouw – Binnenscheepvaart – Montage

DUUR VAN DE LES:

200 min.

DE LES IN HET KORT De leerlingen kennen het fenomeen bruggen maar hebben wellicht nog niet nagedacht over de verschillende soorten bruggen, de gebruikte materialen en de aangewende krachten. Tijdens deze les gaan we op onderzoek. Door het werken met papier bij het construeren van een brug ontdekken de leerlingen dat ze een constructie kunnen verstevigen door het aanwenden van krachten en het gebruik van profielen. DOELEN Matrix van technische geletterdheid D

KC

Begrijpen

TS

ET

ET + concretisering

2.5

• Illustreren dat technische systemen evolueren en verbeteren. • De leerlingen bespreken verschillende soorten bruggen.

2.6

• Illustreren hoe technische systemen onder meer gebaseerd zijn op kennis van eigenschappen van materialen of van natuurlijke verschijnselen. • De leerlingen begrijpen dat trek- en duwkracht gebruikt worden bij de bouw van bruggen.

2.10

• Bepalen aan welke vereisten het technische systeem dat ze willen gebruiken of realiseren, moet voldoen. • De leerlingen begrijpen dat de brug voldoende stabiel moet zijn en draagkracht moet hebben.

2.3

• Onderzoeken hoe het komt dat een zelf gebruikt technisch systeem niet of slecht functioneert. • De leerlingen ontdekken dat ze papier kunnen verstevigen door het op te rollen en met profielen te werken.

2.14

• Werkwijzen en technische systemen vergelijken en over beide een oordeel formuleren aan de hand van criteria. • De leerlingen beoordelen de constructies van de verschillende groepen op basis van stevigheid en draagkracht.

2.5

• Illustreren dat technische systemen evolueren en verbeteren. • De leerlingen ontdekken hoe de constructies van bruggen variëren en almaar groter en vernuftiger worden.

TP H K

Hanteren

TS

TP H K

Duiden

TS TP H K


Talent en Techniek 4 Hoe sterk is papier? | docentenhandleiding

19-08-2010 14:20:59

Leerplandoelen VVKBAO 06.06.00 • Leerlingen zien in dat producten gemaakt worden volgens bepaalde technische principes. 06.06.04 • Ze kunnen aantonen wat de functie is van een onderdeel van een brug. 06.09.00 • Leerlingen weten dat mensen altijd nieuwe systemen, instrumenten en producten hebben uitgevonden en zullen uitvinden om hun werk aangenamer, beter, vaardiger, sneller, mooier, preciezer … te maken. 06.09.02 • Ze stellen dat vast bij de verschillende soorten bruggen. 06.11.00 • Leerlingen kunnen zeggen aan welke eisen een bestaande constructie en een constructie die ze zelf willen maken, moeten voldoen. 06.11.01 • Ze kunnen formuleren dat een brug een bepaald gewicht moet kunnen dragen. 06.15.00 • Leerlingen kijken kritisch naar een zelfgemaakt product of eigen bereiding. 06.15.02 • Ze kunnen na evaluatie verbeteringen aanbrengen aan de brug. OVSG 02.1.04

• De leerlingen zeggen van technische realisaties uit hun omgeving van welke materialen of grondstoffen ze gemaakt zijn. • Ze zien in dat bruggen van verschillende materialen gemaakt zijn (staal, hout,steen …).

02.1.06

• De leerlingen ontdekken al explorerend en experimenterend op welke natuurkundige verschijnselen een technische realisatie gebaseerd is. • Ze ondervinden in hun constructie dat een brug gebaseerd is op duw- en trekkrachten en dat ze zo de brug moeten verstevigen.

02.1.07

• De leerlingen illustreren hoe technische realisaties onder meer gebaseerd zijn op kennis van eigenschappen van materialen of op kennis van natuurkundige verschijnselen. • Ze bemerken dat houten, stenen of stalen bruggen anders opgebouwd zijn, bv. een boogbrug is van steen en daarbij is duwkracht heel belangrijk.

02.1.17

• De leerlingen begrijpen dat technische realisaties tegemoetkomen aan menselijke behoeften. • Ze begrijpen dat bruggen gebouwd worden op plaatsen waar de mens ze nodig heeft.

02.1.19

• De leerlingen weten dat natuurkundige verschijnselen en eigenschappen van materialen de keuzes bij het ontwerpen van een technische realisatie mee bepalen.

02.1.22

• De leerlingen herkennen in concrete ervaringen de stappen van het technische proces (probleemstelling, ontwerpen, maken, in gebruik nemen, evalueren).

02.2.04

• De leerlingen gaan vaardig en correct om met materialen en gereedschappen die aan hun leeftijd aangepast zijn.

02.2.08

• De leerlingen gebruiken courante materialen en hulpmiddelen op een veilige en hygiënische manier.

02.2.09

• De leerlingen bergen materialen en hulpmiddelen na gebruik ordelijk en schoon op.

02.2.11

• De leerlingen maken technische realisaties binnen verschillende toepassingsgebieden.

02.2.13

• De leerlingen bepalen aan welke vereisten de technische realisatie die ze willen maken, moet voldoen.

02.2.16

• De leerlingen voorspellen de geschiktheid van materialen voor het maken van een technische realisatie. • Ze voorspellen dat opgerolde kranten steviger zijn dan uitgevouwen kranten.

02.2.19

• De leerlingen tekenen een ruwe schets van de technische realisatie die ze willen maken.

02.2.21

• De leerlingen kiezen geschikte materialen en gepaste hulpmiddelen voor het maken van een eenvoudige technische realisatie.

02.2.26

• De leerlingen controleren of een technische realisatie voldoet aan gestelde behoeften en eisen.

02.2.27

• De leerlingen gaan na of de gekozen materialen en hulpmiddelen geschikt zijn.

02.2.28

• De leerlingen reflecteren op hun werkwijze en sturen die eventueel bij.

02.3.03

• De leerlingen illustreren dat techniek en samenleving elkaar beïnvloeden.

02.3.04

• De leerlingen illustreren dat technische realisaties ontwikkeld worden om aan maatschappelijke behoeften te voldoen.

02.4.05

• De leerlingen brengen waardering op voor technische realisaties.



44 19-08-2010 14:21:02

GO! 02.3.3.2.06

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen verwoorden van welke grondstof of welk materiaal de onderdelen gemaakt zijn.

02.3.3.2.07

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen illustreren hoe ze onder meer gebaseerd zijn op de kennis van natuurlijke verschijnselen. • De leerlingen verwoorden dat de bouw van bruggen gebaseerd is op trek- en duwkrachten.

02.3.3.2.08

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen illustreren hoe ze onder meer gebaseerd zijn op kennis en eigenschappen van de gebruikte materialen. • De leerlingen verwoorden waarom er juist steen, staal enz. gebruikt worden bij de bouw van bruggen.

02.3.3.2.17

• Van veelvoorkomende en zelf vaak gebruikte technische systemen illustreren dat ze evolueren en verbeteren.

02.3.3.3.05

• Voor een technisch systeem dat ze willen ontwerpen, rekening houden met aangereikte criteria: grootte, dikte …

02.3.3.3.17

• Een eenvoudige werktekening of handleiding stap voor stap uitvoeren.

02.3.3.3.18

• Door gebruik nagaan of het doel bereikt werd met een zelfgemaakt technisch systeem. • De leerlingen gaan na of hun gebouwde brug voldoet aan hun gestelde doel.

02.3.3.3.19

• Onderzoeken waarom een zelfgerealiseerd technisch systeem niet functioneert of niet voldoet. • De leerlingen onderzoeken waarom de gebouwde brug niet stevig of stabiel genoeg is.

02.3.3.3.21

• Zelfgerealiseerde systemen en werkwijzen met elkaar vergelijken en beoordelen. • De leerlingen vergelijken hun gebouwde bruggen naar duurzaamheid, stevigheid en schoonheid.

02.3.3.5.01

• Effecten van technische systemen op het dagelijkse leven en de samenleving illustreren. • De leerlingen verwoorden dat bruggen in veel omstandigheden belangrijk zijn.

MATERIAAL Klassikaal • illustraties van bruggen • doe-opdracht in envelop Individueel • werkboek p. 27 t/m 38 In groep • werkboek • kranten, plakband • meetlat • 2 banken • kopieerbladen K2a en K2b (badges) • speelgoedautootjes VOORAF DOEN • Maak de envelop met doe-opdracht klaar (zie inleidend verhaal). • Voorzie in alle materialen per groep (zie doekaart). • Kopieer de kopieerbladen K2a en K2b voor elke groep. LESVERLOOP 1 Introductie 1.1 Inleidend verhaal (werkboek p. 27) Vertel of lees het verhaal in het werkboek voor. Tarik en Tina mogen van de kapitein mee met de stuurman op de brug. Dat is de plaats van waaruit het schip bestuurd wordt. Op de brug merken ze verschillende apparaten op voor een veilige vaart op zee: radar, kaartentafel, stuurwiel, telegraaf, kompas … De kapitein vertelt honderduit over de bruggen die ze onderweg tegenkomen. Tarik en Tina knopen alles goed in hun oren. Ze sturen een opdracht op. Toon de envelop met de opdracht van Tarik en Tina. Lees de opdracht voor.



19-08-2010 14:21:06

• Maak van papier een brug waarop een zo zwaar mogelijk gewicht kan rusten. De brug moet rusten op 2 tafels die 35 cm uit elkaar staan. De brug mag niet worden ondersteund of opgehangen. 2 Leskern 2.1 Soorten bruggen (werkboek p. 30, 31, en 32: informatiekaart) Leg afbeeldingen van bruggen op de grond. Leerlingen kiezen een brug die hun aanspreekt en proberen ze een naam te geven. Zie voorbeeldprenten in het werkboek. Ze verwoorden de reden van hun keuze. Bv. ik heb deze brug gekozen omdat ze zo sierlijk is of omdat ze heel lang is. Waak erover dat de volgende namen aan bod komen: boogbrug, hangbrug, liggerbrug, beweegbare brug, ophaalbrug … De leerlingen catalogiseren de soorten bruggen. Bespreek met de leerlingen de informatiekaart: de soorten bruggen. 2.2 Verschillende krachten (werkboek p. 28 en 29: informatiekaart) Vertel bij prenten hoe een brug in elkaar zit. De informatie staat op de informatiekaart: ‘verschillende krachten die werkzaam zijn in een brug’. Vertel dat er verschillende krachten werkzaam zijn in alle constructies en gebouwen, die ervoor zorgen dat de constructie niet instort. De belangrijkste krachten zijn duw en trek. Bij sommige bruggen vind je ook de driehoeksconstructie (idem kranen). Die constructie brengt meer stevigheid. 2.3 Werken in groepen (werkboek p. 33, 34, 35 en kopieerbladen K2a en K2b) Doorloop met de leerlingen de doekaart. Geef de leerlingen de kans om vragen te stellen. Vorm groepen van 4 à 5 leerlingen. Binnen elke groep wordt er een taakverdeling afgesproken: werfleider, materiaalverantwoordelijke, verslaggever, bemiddelaar, medewerker (zie kopieerbladen K2a en K2b). Bespreek kort de taken. Elke leerling duidt zijn functie aan in het werkboek p. 33 en bevestigt de badge met zijn taak op zijn kleding zodat het voor iedereen in de groep duidelijk is wie welke taak heeft. Elke groep krijgt dezelfde materialen (zie doekaart). Aan de hand van de strategiekaart maken de leerlingen zich een voorstelling van het gevraagde, ze bedenken een werkwijze en bepalen de materialen die ze willen gebruiken. In de loop van hun constructieopdracht mogen ze de werkwijze en de materiaalkeuze veranderen. De leerlingen vermelden dat op hun strategiekaart. Sommige groepen zullen wat hulp kunnen gebruiken. Help hen door enkele inzichtvragen te stellen. Wat de taakverdeling betreft, is het mogelijk dat sommige leerlingen hun taak te buiten gaan (werfleiders beginnen materiaal aan te dragen, medewerkers nemen de leiding over …). Ook in dergelijke gevallen is het aangewezen om als leerkracht in te springen en die zaken ter discussie te stellen. Mogelijk is het nodig om de taken te herverdelen. Vraag, na een vooraf afgesproken tijd, aan de verschillende groepen om hun constructie te tonen en uitleg te verschaffen bij het gekozen model en materiaal (taak van de verslaggever). Kijk samen met de leerlingen naar het ontwerp, de originaliteit en uiteraard ook naar de stevigheid en sterkte van de brug. Welke brug draagt het grootste gewicht? 3 Slot van de les 3.1 Bespreking en besluiten (werkboek p. 37) Na de constructiefase volgt er een klassikaal moment waarin de essentie van nieuw verworven inzichten wordt meegegeven. Mogelijkheden • Papier wordt sterker door het op te rollen. • Een constructie wordt sterker door profielen te gebruiken. • Er zijn verschillende soorten profielen: driehoekige, gebogen, U-, H- ,T- en O-vormige. • Buisvormige profielen zijn licht en sterk. Noteer enkele besluiten op het bord. De leerlingen noteren ze in het werkboek op de onthoudkaart.



46 19-08-2010 14:21:09

3.2 Bespreking groepswerk (werkboek p. 36) De leerlingen verwoorden welke problemen ze ondervonden hebben en hoe ze die aangepakt hebben. Gebruik daarvoor de evaluatiekaart in het werkboek, waarop staat wat ze in groep bespreken als ze klaar zijn. Bespreek daarna alle groepen klassikaal. 3.3 Talenten (werkboek p. 38 en 101) Bespreek met de leerlingen de activiteit. Vonden zij het leuk/niet leuk? Vonden zij het moeilijk/gemakkelijk? Wat vonden ze leuk? Wat vonden ze niet leuk? Wat was moeilijk? Wat was gemakkelijk? De leerlingen kleuren het passende gezichtje en cirkeltje. Bespreek. Wat kon je goed? Wat kon je niet goed? Leg daarmee de link naar de tien talenten in het werkboek. De talenten verbonden aan (de vijf stappen van) ‘het technische proces’: • creatief • handig • kritisch • planmatig • problemen oplossen De overkoepelende talenten: • veilig • zorgzaam • nauwkeurig • sociaal • communicatief (spreken en luisteren) De leerlingen denken na of ze de talenten bezitten die nuttig zijn voor deze activiteit en in welke mate. Ze beoordelen zichzelf en kleuren de 10 cirkeltjes in het werkboek p. 38: (groen): het talent dat ik het meest heb; (oranje): het talent dat ik minder heb; (rood): het talent dat ik het minst heb. Alleen de groen aangestipte talenten duiden ze nu ook aan op het syntheseblad in het werkboek p. 101: ze kleuren 1 vakje van een staafje. Door deze werkwijze bouwen de leerlingen een grafiek op. Na het uitwerken van alle activiteiten kunnen ze die bespreken, analyseren, interpreteren en daarover besluiten formuleren. Zo verkrijgen we een talentenprofiel. Dat kan eventueel in een wiskundeles gebeuren als toepassing op het werken met diagrammen en grafieken. Correctiesleutel C37



19-08-2010 14:21:13

Thema: Tarik en Tina op een schip 25. Hoe kun je het optillen? Driehoeksconstructie en hefbomen

Recommend Documents