Paragraaf 17.1.6 van Praktische didactiek voor natuuronderwijs
Weermeetinstrumenten om zelf te maken Kinderen werken graag met zelfgemaakte weermeetinstrumenten. Het (na)maken van deze meetinstrumenten is een prima introductie op het ‘echte weerwerk’. Daarbij kunnen kinderen zich afvragen: ‘Hoe werkt dit? Hoe gebruik je het?’ (knutselonderzoek; zie § 12.4.7), waarbij ze meteen oefenen met het aflezen. De instrumenten zelf bieden mogelijkheden tot kwantitatief onderzoek (zie § 20.3 en § 20.6.2). Hier volgen voorbeelden van weermeetinstrumenten om zelf te maken.
1
Schaduwen meten van schaduwstok of van kinderen Op zonnige dagen kun je de zonnestand volgen met behulp van een schaduwstok. Om de lengte en de richting van de schaduw te volgen, trek je de schaduw om met stoepkrijt, of je prikt vlaggetjes (met het tijdstip van meting) in de bodem.
De lengte en plaats van de schaduw op verschillende tijdstippen
De eenvoudigste schaduwstok is een wc-rolhouder, die je op een vlak, horizontaal plekje zet. Een degelijker exemplaar maak je van 1 meter bezemsteel en een flinke grondplaat (bijvoorbeeld 20 bij 20 centimeter multiplex). Lijm de stok mooi haaks in een voorgeboord gat in de grondplaat. Laat kinderen de lengte en de richting van elkaars schaduw of een schaduwstok op verschillende tijdstippen van de dag meten, en het latere verloop voorspellen. Zonnewijzers werken volgens hetzelfde principe. Een eenvoudige versie kun je vinden in Uit de grabbelton, bovenbouw, p. 42. De lengte en de richting van de schaduw veranderen in de loop van de dag. Bij zonsopkomst en -ondergang zijn de schaduwen het langst. Als de zon precies in het zuiden staat,
Paragraaf 17.1.6 van Praktische didactiek voor natuuronderwijs
krijg je de kortste schaduw. Bovendien staat de zon ’s winters lager dan op dezelfde tijd in de zomer. Een interessante mogelijkheid: laat kinderen in de loop van een jaar de zonnestand (dus schaduwlengte) koppelen aan de kenmerken van de seizoenen.
2
Regenmeter Regenmeters zijn vrij goedkoop te krijgen in tuincentra en doe-het-zelfwinkels. De eenvoudigste zelfgemaakte regenmeter (die je maakt door een recht glas van een schaalverdeling te voorzien) is niet zo geschikt om nauwkeurig af te lezen: de meeste buien leveren maar enkele millimeters. Daarom geeft de combinatie van een recht opvangvat met een trechter betere resultaten. Het aantal millimeters regen dat je dan afleest, is vergroot met de factor: 2
diameter trechter diameter opvangvat
De regenmeter
Als de trechter 2 maal zo wijd is als de reageerbuis, komt de waterstand in het glas dus 4 maal zo hoog als het aantal millimeters regenval. Zorg dat de regenmeter niet kan omvallen: bouw hem in tussen stenen, zet hem in een fles of gebruik ander steunmateriaal (zie ook figuur 24.2 in het boek).
2 van 7
Paragraaf 17.1.6 van Praktische didactiek voor natuuronderwijs
3
Vochtigheidsmeter (hygrometer) De lengte van een mensenhaar verandert een beetje als de vochtigheid van de lucht verandert. Als de lucht vochtiger wordt, wordt de haar iets langer. Op dit principe berust de haarhygrometer. Voor de afgebeelde hygrometer heb je een haar nodig van minstens 20 centimeter lengte. De meter werkt alleen als de haar grondig ontvet is (met bijvoorbeeld aceton of wasbenzine). Het is wel een priegelwerkje om alles in elkaar te zetten; dat gaat het gemakkelijkst in deze volgorde: ■ Lijm de standaard zó in elkaar dat de houtnerf van de staande plank verticaal loopt (hout wordt wel breder maar niet langer bij vochtig weer). ■ Maak een gaatje op circa 1 centimeter vanaf het uiteinde van een limonaderietje, prik de haar erdoor, en knoop en lijm een uiteinde vast. ■ Knoop en lijm de andere kant van de haar aan een speld. ■ Prik het rietje met een knopspeld tegen de staande plank 2 millimeter rechts van de haar. Zorg ervoor dat het rietje vrij kan bewegen: het speldengaatje moet zo ruim zijn dat het rietje ná een droge periode niet blijft hangen. ■ Houd het rietje horizontaal, span de haar verticaal en steek de andere speld vast.
De haarhygrometer
Het zal je duidelijk zijn dat deze hygrometer vrij kwetsbaar is: voorzichtig dus! Je kunt hem ijken met een gekochte hygrometer. Je hebt vast wel eens gezien dat de schubben van een dennenappel ook reageren op de luchtvochtigheid. Je kunt kleine veranderingen in de stand van de schubben beter zien als je een rietje op een van de schubben plakt. De dennenappelhygrometer reageert langzaam op veranderingen; het vocht verdampt slechts traag uit de schubben. Daardoor is het lastig om vast te stellen hoe betrouwbaar de metingen zijn. Toch vinden we dit ‘instrument’ een aardig voorbeeld van gebruiksnatuur (zie hoofdstuk 8). 3 van 7
Paragraaf 17.1.6 van Praktische didactiek voor natuuronderwijs
Beide beschreven meters moeten in de schaduw (en buiten onder een afdak) gebruikt worden.
De dennenappelhygrometer
4
Jampotbarometer Wij leven op de bodem van een luchtoceaan. De luchtlaag die boven op ons ligt, weegt evenveel als een waterlaag van tien meter! Dat je zo’n grote luchtdruk niet voelt, komt doordat je lichaam erop ingesteld is. Drukverschillen merk je soms wel, namelijk aan je oren. Als je een heuvel oprijdt, daalt de luchtdruk. De druk van buiten op het trommelvlies wordt dan kleiner dan de druk van binnen. Door dat verschil gaat je trommelvlies bol staan, en dat voel je. Het gaat over wanneer je slikt of kauwt, want dan komt de lucht in het middenoor in verbinding met de buitenlucht. Als je een barometer meeneemt naar buiten, blijft hij hetzelfde aanwijzen. Er zijn altijd wel verbindingen tussen de lucht binnen en buiten; als de luchtdruk buiten verandert, verandert hij in huis ook. Wanneer je een jampot luchtdicht afsluit met een rubbervlies (ballon), reageert het vlies ook op veranderingen van de luchtdruk, net als het trommelvlies, door hol of bol te gaan staan. Die verandering maak je beter zichtbaar door een limonaderietje op het vlies vast te lijmen. De hefboomwerking zorgt aan de rechterkant voor een grotere uitslag. Zorg dat het rietje niet voorbij het midden van het vlies komt, anders zit het in de weg wanneer het vlies hol trekt (zie ook figuur 24.2 in het boek). Zoek in de klas een plekje waar de temperatuur zo weinig mogelijk varieert, want daar reageert de barometer immers ook op (er zit lucht in de jampot die kan krimpen/uitzetten). Hoe verandert de aflezing als je deze barometer op een koude dag mee naar buiten neemt?
4 van 7
Paragraaf 17.1.6 van Praktische didactiek voor natuuronderwijs
De jampotbarometer
5
Windwijzer Door luchtdrukverschillen komt de lucht in beweging: er is wind. De wind wordt gekarakteriseerd door zijn richting en zijn snelheid/kracht. De windrichting is de richting waar de wind vandaan komt, en niet de richting waarheen hij waait, zoals veel kinderen menen. Er zijn veel manieren om de windrichting te bepalen. Je kunt naar de bomen kijken, confetti of herfstbladeren strooien, een vlag, een ballon of een lint laten wapperen. Je kunt ook meten met een windwijzer. Dat lijkt nauwkeuriger, maar vaak is dat schijn. Bij een goede windwijzer: ■ draait de wijzer met weinig wrijving om zijn as; ■ is de achterkant niet zwaarder dan de voorkant (anders kantelt hij achterover en draait minder soepel); ■ staat de as precies verticaal (ook voor soepele draaiing). De meeste zelfbouwwindwijzers uit tijdschriften zijn wel stevig, maar voldoen niet aan de voorgaande eisen. Ze werken het best als het hard waait. Minder stevig, maar veel gevoeliger is de afgebeelde windwijzer. Je hebt nodig: een limonaderietje (knip het geribbelde stuk eraf), een breinaald, gladde, ronde kralen, een plaatje dun tempex of ander licht, watervast materiaal, lijm, bijvoorbeeld montagekit, en knopspelden om de pijlpunt te verzwaren. Lijm de pijl vast aan een rietje dat ruim om een breinaald past (de lichtgrijze teflonlaag op aluminium breinaalden is zeer glad). Het rietje rust op een paar gladde kralen. Maak de pijlpunt in evenwicht met de achterkant (verzwaar de pijlpunt met knopspelden en/of neem dikker materiaal voor de punt). Houd de windwijzer horizontaal om te controleren of hij in evenwicht is. Verwerk dun tempex met een breekmesje of een schaar; dat geeft de minste rommel.
5 van 7
Paragraaf 17.1.6 van Praktische didactiek voor natuuronderwijs
De windwijzer
6
Windmeter In weerberichten gebruikt men meestal de windkracht om aan te geven hoe hard het waait. Deze schaal van Beaufort heeft twaalf gradaties, bijvoorbeeld zwakke wind, matige wind en krachtige wind. Een bekende manier voor kinderen om de windsnelheid te onderzoeken, is met windmolentjes; hoe harder de wind waait, hoe sneller het molentje draait. Behalve het bekende papieren of plastic model, is de bekermolen heel geschikt (zie figuur 17.2 in het boek). Deze laatste lijkt sprekend op de officiële anemometer. Net als bij de windwijzers is het van belang dat de molen zo soepel mogelijk draait. Het bekermodel van figuur 17.2 draait om een as (breinaald) met daarop een reageerbuis. Met windmolentjes kun je geen windsnelheid aflezen, maar je kunt wel het aantal omwentelingen per minuut als maat gebruiken. Om handig te kunnen tellen, geef je een van de bekers een kleurtje.
6 van 7
Paragraaf 17.1.6 van Praktische didactiek voor natuuronderwijs
De NOB-windmeter
Met de NOB-windmeter kun je de windkracht wel in een gangbare maat aflezen. Hij bestaat uit een kartonnen koker waarin een flap hangt die met de wind meewaait. Aan de zijkant zit een sleuf met schaalverdelingen voor de lichte en zware flap. Zo kun je de windkracht aflezen aan het opwaaien van de lichte of zware flap. De bouwplaat van deze windmeter is te vinden in Uit de grabbelton, middenbouw, pp. 4244. De flappen moeten wel precies het goede gewicht hebben. Maak ze van 120 gramspapier (een stevige kwaliteit, die 120 g/m2 weegt; deze aanduiding staat op het papierpak).
Bronnen Bleijerveld, K. & M. van Graft (2002) Uit de grabbelton, bovenbouw. Enschede: SLO. Bleijerveld, K. & M. van Graft (2002) Uit de grabbelton, middenbouw. Enschede: SLO.
7 van 7
