Working with parents. Models for activities in science centres and museums
FEAST – Working with parents. Models for activities in science centres and museums
1
Indice VOERTUIGEN DIE ROLLEN – MECHANICA ................................................. 3 1. Kort overzicht van de activiteiten in de workshop ....................................................................... 3 2. Doelstellingen ............................................................................................................................. 3 3. Belangrijke methodologische principes die als beweegredenen en werkwijze van de workshop dienen ............................................................................................................................................ 3 4. Onderwerp ................................................................................................................................. 4 5. Doelgroep en werving ................................................................................................................ 4 6. Tijdsverloop ............................................................................................................................... 4 6.1. Inleiding (10 min) ................................................................................................................. 4 6.2. Bouw (60 min) ..................................................................................................................... 5 6.3. Theorie (20 min) .................................................................................................................. 5 6.4. Bespreking (30 min) ............................................................................................................ 5 7. Materiaal .................................................................................................................................... 6 7.1 Handige hulpmiddelen ......................................................................................................... 6 7.2 Materiaal voor een zwaartekrachtauto .................................................................................. 6 7.3 Materiaal om het voertuig te verbeteren ............................................................................... 6 8. De rol van de begeleider ............................................................................................................ 6 9. Aandachtspunten wanneer de keuze valt op deze workshop ..................................................... 6 10. Activiteiten en materialen voor thuis voor ouders ...................................................................... 6
FEAST – Working with parents. Models for activities in science centres and museums
2
FEAST Workshop 2: VOERTUIGEN DIE ROLLEN – MECHANICA Ontwikkeld door Teknikens Hus, Luleå, Zweden 1. Kort overzicht van de activiteiten in de workshop In deze workshop proberen kinderen en ouders samen een uitdaging op te lossen ‘bouw een zwaartekrachtauto en test deze op een hellend vlak’. Eerste krijgen ouders een inleiding over de workshop, met een expliciete focus op de methode van probleemoplossing, en over hoe ze in dit proces met hun kinderen kunnen samenwerken: Uitdaging → Bouwen → Testen → Opnieuw bouwen → Opnieuw testen → Bespreking en delen. Op hetzelfde moment krijgen kinderen in een andere ruimte een inleiding over de beschikbare materialen en beginnen ze te experimenteren met bouwen. Dan komen de gezinnen bij elkaar en gebruiken ze verschillende materialen om een voertuig te bedenken en te bouwen. Op die manier zullen ze onvermijdelijk te maken krijgen met de wetten van Newton, zelfs als ze niet weten dat ze dat doen! Ze testen hun voertuig op het hellend vlak en geven en delen hun bevindingen. Als ze dit willen, kunnen ze doorgaan en hun voertuig proberen te verbeteren door bijvoorbeeld een motor toe te voegen. Vervolgens werken de ouders en kinderen weer in aparte kamers: kinderen voltooien hun voertuig en versieren het als ze dat willen, terwijl de ouders een inleiding krijgen over een aantal van de wetenschappelijke concepten achter deze workshop, inclusief de wetten van Newton. De laatste fase betrekt de hele groep in een discussie om de resultaten en bevindingen te delen.
2. Doelstellingen Deze workshop is ontwikkeld om probleemoplossen en gezamenlijk leren voor de deelnemende kinderen en ouders te stimuleren. Het doel van de workshop is ouders stimuleren om op basis van het doen van onderzoek met hun kinderen samen te werken. Het doel is om ouders te leren het leerproces van hun kinderen te faciliteren, zowel in een science centrum/wetenschapsmuseum als thuis.
3. Belangrijke methodologische principes die als beweegredenen en werkwijze van de workshop dienen Betrokkenheid ondersteunen bij de processen van vragen stellen en onderzoek doen. •
De workshopactiviteiten zijn gebaseerd op een uitdaging, maar ze hebben een open einde, zodat er geen vooraf bepaalde werkwijze bestaat om de taak op te lossen. Als het kind en de ouder worden gevraagd om aan hun project te werken, houden ze zich bezig met gezamenlijk leren: ze hebben plezier en ontdekken samen dingen door problemen praktisch op te lossen, te bouwen, testen en verbeteren.
FEAST – Working with parents. Models for activities in science centres and museums
3
De interesse van ouders en hun kennis van het onderwerp versterken. •
De afzonderlijke sessies waarin ouders een inleiding krijgen over de methode van probleemoplossen en specifieke wetenschappelijke concepten geven hen de kans om hun persoonlijke kennis en faciliterende vaardigheden te verdiepen.
Ouders vaardigheden leren om zichzelf en hun kinderen enthousiast te maken voor het onderwerp. •
De publieksbegeleiders leiden de discussie en stimuleren motivatie en discussie door reflectieve en constructieve vragen te stellen. Zo laten ze ouders zien hoe je een gesprekje kunt voeren over het onderwerp of hoe je het doen van onderzoek kunt begeleiden door vragen te stellen zoals “Wat als je...”, “Kun je...”, “Hoe...”
Het stimuleren van experimenteren en het voeren van gesprekken daarbij. •
Het reflectiemoment aan het einde van de workshop geeft kinderen en ouders de mogelijkheid om verschillende soorten oplossingen te bekijken, en om over de bijbehorende wetenschap te praten, alsook om zich bewuster te worden van hun proces van gezamenlijk leren.
Het leren versterken door het aan het gezinsleven te koppelen. •
De wetenschappelijke inhoud die aan ouders wordt verstrekt, helpt hen te blijven nadenken over het onderwerp en het thuis verder te verkennen.
•
Gezinnen krijgen kits en materialen om mee naar huis te nemen. Dit stimuleert verder leren en verkennen in de meer vertrouwde context van thuis.
4. Onderwerp Natuurkunde (mechanica).
5. Doelgroep en werving Gezinnen met kinderen van 5 tot 11 jaar (maximaal 20 personen). Hoe heeft Teknikens Hus de workshops gepromoot?
•
Advertentie in de krant.
•
Internetpagina.
•
Facebook.
•
Nieuwsbrief (via e-mail) aan abonnementhouders en infolijst.
6. Tijdsverloop De workshop duurt in totaal 2 uur. Planning 6.1. Inleiding (10 min) De gezinnen worden welkom geheten in het science centrum/wetenschapsmuseum. Ze worden in twee groepen verdeeld. De kinderen worden bekend gemaakt met het materiaal, terwijl de ouders FEAST – Working with parents. Models for activities in science centres and museums
4
een inleiding op de workshop krijgen in afzonderlijke ruimtes in het science centrum/wetenschapsmuseum. Introductie voor kinderen: Hier introduceert de publieksbegeleider het materiaal en vertelt hij/zij over de uitdaging 'bouw een zwaartekrachtauto en test deze op een hellend vlak'. De kinderen beginnen met het testen en bouwen van de wielophanging. Introductie voor ouders: De begeleider geeft een korte inleiding op de workshop. De methode voor probleemoplossing en samenwerken met hun kinderen gedurende dit proces: Uitdaging → Bouwen → Testen → Opnieuw bouwen → Opnieuw testen → Bespreking en delen. Deze workshop richt zich op ontwerpen, bouwen en uitvinden! 6.2. Bouw (60 min) De deelnemers bouwen een zwaartekrachtauto met behulp van de geleverde materialen. Ze testen hun voertuig op het hellend vlak. “Hoe ver komt het voertuig?”, “Tijd?”, “Rijdt het voertuig in een rechte lijn?”, “Of in een kromme lijn?”. De kinderen en ouders gaan opnieuw bouwen en testen. “Kunnen we verder rijden?”, “Kunnen we sneller rijden?”, “Hoe dan?”, “Kunnen we rechter of krommer rijden?”. Ze bespreken en delen hun bevindingen. Als ze dit willen, kunnen ze doorgaan en hun voertuig proberen te verbeteren door bijvoorbeeld een motor toe te voegen. De publieksbegeleider legt tijdens deze workshop niet uit, maar stuurt, helpt en motiveert door beschouwende en opbouwende vragen te stellen zoals “Wat als je...”, “Kun je...”, “Hoe...”. 6.3. Theorie (20 min) Ook nu werken de ouders en kinderen in verschillende ruimtes. De kinderen krijgen de taak hun voertuig af te maken en te versieren als ze dat willen. De ouders krijgen een korte lezing over een aantal wetenschappelijke concepten achter de workshop. De begeleider kan het bijvoorbeeld hebben over de wetten van Newton: •
De snelheid van een voorwerp blijft constant tenzij een externe kracht iets verandert. In deze workshop: De externe kracht die invloed heeft op de snelheid als het voertuig naar beneden gaat is wrijving, en dit heeft minder snelheid tot gevolg. Bovenaan het hellend vlak is zwaartekracht de externe kracht, waardoor de snelheid toeneemt (daarom noemen we het een zwaartekrachtauto).
•
De verandering in snelheid (oftewel acceleratie) is rechtstreeks evenredig met de netto toegepaste kracht en omgekeerd evenredig met de massa. F = m X A. In deze workshop: De zwaartekracht die het voertuig de helling af laat rijden, is afhankelijk van de massa (m) van het voertuig en de acceleratie. Tenzij iemand het voertuig een duwtje geeft, is de acceleratie de zwaartekracht van de aarde g (9,81 m/s2). Dus de enige manier om het voertuig verder (of sneller) te laten rijden is meer massa toevoegen. De deelnemers aan de workshop hebben dit vast al ontdekt en zelf al gewicht toegevoegd! Maar als het voertuig met een ballon of motor wordt aangedreven, gaat het voertuig langzamer rijden als er massa wordt toegevoegd. De kracht staat vast en de enige manier om sneller te rijden is door de massa te verminderen!
•
Voor iedere actie is er een gelijkwaardige reactie. In deze workshop: als je een ballon of propeller gebruikt, rijdt het voertuig in de tegengestelde richting van de luchtstroom. Als je bijvoorbeeld de lucht achter uit de ballon laat lopen, gaat het voertuig vooruit.
6.4. Bespreking (30 min) In het laatste gedeelte van de workshop worden dingen samen besproken met alle deelnemende kinderen en ouders. Hierdoor krijgen ouders en kinderen de kans om elkaar hun voertuigen te laten zien, verschillende oplossingen en de wetenschap erachter te bespreken. Het is geen wedstrijd tussen de deelnemende gezinnen, maar een moment om dingen te bespreken. De rol van de begeleider is feedback geven aan iedereen en opbouwende vragen stellen.
FEAST – Working with parents. Models for activities in science centres and museums
5
7. Materiaal 7.1 Handige hulpmiddelen Combinatietang, kniptang, schaar, meetlint, plakband, afplakband en smeltlijm*, een stopwatch en oogbescherming**. Een hellend vlak waarop de deelnemers hun voertuigen kunnen testen. 7.2 Materiaal voor een zwaartekrachtauto Karton, houten plantenstokken (diameter 4 mm), rietjes en plastic wielen. 7.3 Materiaal om het voertuig te verbeteren Ballonnen, motoren, batterijen (4,5 V), draad met krokodillenklemmen, propellers, grote elastieken, tandwielen, reductoren en riemschijven. * Let er a.u.b. op dat smeltlijm erg heet wordt! ** Oogbescherming is vereist als je met propellers werkt!
8. De rol van de begeleider Er zijn minimaal 2 begeleiders nodig voor deze workshop. De begeleider legt in deze workshop niet uit, maar stuurt, helpt en motiveert door beschouwende en opbouwende vragen te stellen zoals “Wat als je…”, “Kun je…”, “Hoe…”.
9. Aandachtspunten wanneer de keuze valt op deze workshop •
De workshop vereist veel materiaal. Het is belangrijk dat de publieksbegeleiders bekend zijn met dit materiaal.
•
Om reflectieve en constructieve vragen te kunnen stellen, moeten de begeleiders zelf vertrouwd zijn met het bouwen van de voertuigen.
•
Er zijn een aantal veiligheidsregels die de begeleiders aan de deelnemers moeten uitleggen: o o
Gebruik altijd een veiligheidsbril bij het werken met propellers en motoren. Wees voorzichtig bij het gebruik van hete smeltlijm.
10. Activiteiten en materialen voor thuis voor ouders Laat de deelnemende gezinnen het materiaal en de voertuigen die ze hebben gemaakt mee naar huis nemen. Ze kunnen thuis verdergaan. Het is een goed idee om materiaalkits voor ze samen te stellen die ze kunnen kopen en mee naar huis kunnen nemen met extra materialen zoals motoren, propellers en zonnecellen. Een andere leuke uitdaging voor de gezinnen om thuis te doen is dingen observeren en daarbij te letten op mechanica en de bewegingswetten: “Hoe is de gezinsauto gemaakt?”, “Welke energie is er nodig om te kunnen rijden?”, “Hoe stopt een auto?”, “Hoe is een kinderfiets gemaakt?”, “Welke energie is er nodig om te kunnen fietsen?”.
FEAST – Working with parents. Models for activities in science centres and museums
6
