DOCENTENHANDLEIDING SENSOR AUTEURsensor.prd.vo.malmberg.nl/.../808/docentenhandleiding_1kgt.pdf ·...

DOCENTENHANDLEIDING DOCENTENHANDLEIDING SENSOR NATUUR-, SCHEIKUNDE EN TECHNIEK VOOR DE ONDERBOUW TOETSEN VMBO-KGT LEERJAAR 1 AUTEUR: FONS ALKEMADE MET MEDEWERKING VAN: PETER COX WIM VAN DEN MUNCKHOF

TWEEDE DRUK MALMBERG 'S-HERTOGENBOSCH WWW.SENSOR-MALMBERG.NL

DOCENTENHANDLEIDING LEERJAAR 1 VMBO- KGT

2

Inhoudsopgave 1 Lesgeven in nask/techniek met Sensor ................................................ 3

1.1 De methode in hoofdlijnen ............................... 3 1.1.1 Onderdelen...................................................... 3 1.1.2 De leerstof ...................................................... 3 1.1.3 De contexten .................................................. 3 1.1.4 Opdrachtenboek: werkstukken, proeven en

theorievragen................................................... 4 1.1.5 Additioneel lesmateriaal: extra stof,

plusopdrachten, computerlessen en herhaalopdrachten........................................... 5

1.1.6 Toetsen: adviestoetsen en eindtoetsen .......... 5 1.1.7 Deel 1 in schema............................................. 6

1.2 Practicum......................................................... 7 1.2.1 Doelen ............................................................. 7 1.2.2 Organisatie ...................................................... 7 1.2.3 Instructies en vragen ....................................... 8 1.2.4 Verslagen maken ............................................ 8

1.3 De digitale onderdelen van Sensor ................. 8 1.3.1 De methodesite ............................................... 8 1.3.2 Leerlingenmateriaal in het ePack .................... 8 1.3.3 Docentenmateriaal in het ePack ..................... 9

1.4 Planning......................................................... 10

2 Sensor hoofdstuk voor hoofdstuk 11

2.1 Hoofdstuk 1 Kennismaken met techniek en natuurwetenschappen .............................. 11

2.1.1 Uitgangspunten en schema ......................... 12 2.1.2 Leerdoelen .................................................... 12 2.1.3 Per paragraaf ............................................... 13 2.1.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven .... 15

2.2 Hoofdstuk 2 De fiets ................................... 18 2.2.1 Uitgangspunten en schema ......................... 18 2.2.2 Leerdoelen .................................................... 18 2.2.3 Per paragraaf ............................................... 19 2.2.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven....... 21

2.3 Hoofdstuk 3 De kermis ............................... 26 2.3.1 Uitgangspunten en schema ......................... 26 2.3.2 Leerdoelen .................................................... 27 2.3.3 Per paragraaf ............................................... 27 2.3.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven .... 29

2.4 Hoofdstuk 4 De fietsverlichting ................... 34 2.4.1 Uitgangspunten en schema .......................... 34 2.4.2 Leerdoelen .................................................... 34 2.4.3 Per paragraaf ................................................ 36 2.4.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven ....... 38

2.5 Hoofdstuk 5 De verwarming ....................... 42 2.5.1 Uitgangspunten en schema ........................... 42 2.5.2 Leerdoelen .................................................... 42 2.5.3 Per paragraaf ................................................ 43 2.5.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven ....... 45

2.6 Hoofdstuk 6 De koelkast ............................. 51 2.6.1 Uitgangspunten en schema ........................... 51 2.6.2 Leerdoelen .................................................... 51 2.6.3 Per paragraaf ................................................ 52 2.6.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven ....... 54

2.7 Hoofdstuk 7 De geluidsinstallatie ............... 59 2.7.1 Uitgangspunten en schema ........................... 59 2.7.2 Leerdoelen .................................................... 59 2.7.3 Per paragraaf ................................................ 60 2.7.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven ....... 62

3 Materiaallijsten voor werkstukken en proeven ............... 68

3.1 Materialen voor de proeven (Eurofysica) ....... 68

3.2 Materialen voor de werkstukken (Opitec) ...... 75

DOCENTENHANDLEIDING LEERJAAR 1 VMBO-KGT

3

1 Lesgeven in nask/ techniek met Sensor Sensor is een methode voor nask en techniek in klas 1 en 2. De tweede druk is op een flink aantal punten aangepast ten opzichte van de eerste druk. De basis van Sensor is echter dezelfde gebleven: leerlingen laten kennismaken met natuurkunde, scheikunde en techniek op een aansprekende ma-nier, met een behoorlijk aantal praktische opdrach-ten en met voldoende mogelijkheid tot differentiatie. In het eerste deel van deze docentenhandleiding krijgt u inzicht in alle onderdelen, de opbouw en de doelstellingen van Sensor en over enkele meer algemene zaken die betrekking hebben op het les-geven in nask/techniek. In het tweede deel krijgt u informatie en tips per hoofdstuk voor de delen 1A en 1B. In het derde deel vindt u de materialen die nodig zijn voor de werkstukken en proeven.

1.1 De methode op hoofdlijnen

Wie voor het eerst met Sensor werkt zal wellicht een leidraad nodig hebben om te weten welke on-derdelen de methode kent en hoe die het beste kunnen worden ingezet. Behalve het handboek en het opdrachtenboek is er nog veel meer. Door deze handleiding krijgt u inzicht in de onderdelen, zowel in de boeken als de ICT, en in het grotere verband waarin zij staan.

1.1.1 Onderdelen

De methode Sensor kent vier delen: deel 1A en 1B voor klas 1 en deel 2A en 2B voor klas 2. Elk deel A bestaat uit drie en elk deel B uit vier hoofdstukken. Alle hoofdstukken worden afgesloten met een sa-menvatting. Voor alle vier de delen is er een hand-boek en een opdrachtenboek. Als u de ePack (de website) gebruikt, hebt u de beschikking over digi-taal les- en toetsmateriaal voor leerlingen en docen-ten (zie ook par. 1.3). Per leerjaar is er n docen-tenhandleiding en n uitwerkingenboek. In het handboek staat alle theorie. In het opdrach-tenboek staan werkstukken, proeven (zie ook par. 1.2) en theorievragen. De theorievragen kunnen nagekeken worden met het uitwerkingenboek. In de docentenhandleiding staan antwoorden bij de vra-gen die bij de werkstukken en proeven zijn opge-nomen. De docent heeft met het ePack bij elk hoofdstuk de beschikking over o.a. een eindtoets en het Digiboek.

De leerlingen vinden in het ePack o.a. computerles-sen, herhaalopdrachten en plusopdrachten. Zij kun-nen daar ook instructies vinden over belangrijke (basis)vaardigheden zoals een verslag schrijven en grafieken maken (zie par. 1.3.2). Met het leerlingmanagementsysteem van het ePack kunt u volgen welke ICT-onderdelen uw leerlingen gedaan hebben en hoe zij hebben gescoord.

1.1.2 De leerstof

In de vier delen van Sensor wordt natuurkunde, scheikunde en techniek gentegreerd aangeboden. In ieder hoofdstuk is in ieder geval aandacht voor techniek en natuurkunde. Daar waar dat van toe-passing is, besteedt de methode ook aandacht aan scheikunde. Vrijwel elk hoofdstuk gaat uit van een concreet apparaat, een concrete installatie of een bekend fenomeen. Concreet en bekend hebben hier betrekking op de leefwereld van de leerling. Aangezien techniek over het algemeen geen ver-volg kent in klas 3 en hoger, is ernaar gestreefd alle kerndoelen van techniek aan de orde te laten ko-men. Omdat techniek en natuur- en scheikunde onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn, is het soms onvermijdelijk en misschien wel juist de meerwaarde van een combi-methode dat er wat dieper wordt ingegaan op bepaalde aspecten van natuurkunde en scheikunde dan gebruikelijk is in klas 1 en 2. Deze meerwaarde wordt bewust ge-zocht, zonder in al te abstracte natuurkundige en scheikundige formuleringen te vervallen. De nask-stof van Sensor komt vrijwel geheel over-een met de stof van deel 1-2 van de methode Nova. Sensor sluit dan ook goed aan bij Nova voor klas 3. In het ePack zijn voor sommige onderdelen van de stof alternatieve lessen/lesvormen opgenomen (zie par. 1.3.3). Een docent kan naar aanleiding van de suggesties die hierin zijn opgenomen besluiten een nieuw onderwerp op een andere manier bij de leer-lingen te introduceren dan het handboek dit doet. Per leerjaar zijn er vier alternatieve lessen ontwik-keld: twee voor het A-deel en twee voor het B-deel.

1.1.3 De contexten

Zoals gezegd wordt in Sensor de leerstof zo veel mogelijk gekoppeld aan een concreet apparaat, een concrete installatie of een bekend fenomeen. Hier-door wordt bereikt dat de leerling de opgedane kennis altijd weet te koppelen aan een situatie uit het dagelijks leven. De gekozen context geldt voor het gehele hoofd-stuk. Concreet betekent het dat de leerling in twee leerjaren te maken krijgt met dertien contexten (hoofdstuk 1 van deel 1A is een meer algemeen hoofdstuk). De context wordt gentroduceerd op de


4

titelpagina van ieder hoofdstuk via een inleidende tekst en een sprekende foto. Foto en tekst zijn een goede aanleiding om bij die context stil te staan en relevante voorkennis te activeren. Elk hoofdstuk begint met een startopdracht. Deze zijn zonder veel hulpmiddelen en binnen een rede-lijke tijd in de klas uit te voeren en bieden een goe-de inleiding in een van de onderwerpen van het hoofdstuk. Ook naar aanleiding van de startop-drachten kunt u de context inleiden en voorkennis activeren. In de vier paragrafen van elk hoofdstuk wordt de context niet tot in alle details behandeld. De leer-lingen moeten leren zelf verbanden te leggen tus-sen de leerstof en de wereld om hen heen. De tekst van de paragrafen zet de leerling daarom wel op het goede spoor, maar kauwt niet alles voor. Door de opgaven, de werkstukken en de proeven leren de leerlingen zelf verbanden te leggen. De extra stof (aan het einde van iedere paragraaf) geeft vaak informatie die net iets uitstijgt boven de context en gaat over een onderwerp dat logisch verband houdt met het onderwerp van de paragraaf. Deze stukjes Extra zijn met name bedoeld voor de snellere leerling (zie ook par. 1.1.5).

1.1.4 Opdrachtenboek: werkstukken, proeven en theorievragen

In het handboek vindt u aan het einde van elke paragraaf en van elke Extra verwijzingen naar de bijbehorende werkstukken, proeven en theorievra-gen. Deze staan allemaal in het opdrachtenboek. Belangrijk om te weten is dat er in het opdrachten-boek niet geschreven dient te worden; het is immers geen werkboek. Maak dit ook duidelijk aan uw leer-lingen. Afhankelijk van het aantal uren dat op uw school voor het combivak op het rooster wordt gezet, zult u alle opdrachten uit het opdrachtenboek of slechts een selectie daarvan kunnen laten uitvoeren. De consequentie van een niet overal gelijk aantal uren is dat voor een goed begrip van de leerstof uit het handboek, het uitvoeren van alle opdrachten uit het opdrachtenboek niet noodzakelijk mag zijn. Ook is het voor het met goed begrip kunnen uitvoeren van proeven niet noodzakelijk dat eerdere proeven ge-daan zijn. In de ePack vindt u namelijk een aantal (basis)vaardigheden uitgewerkt, waarnaar u een leerling altijd kunt verwijzen als zon vaardigheid bij een bepaalde proef nodig is. De uitleg staat op zogenaamde vaardigheidskaarten. Denk in dit ver-band bijvoorbeeld aan het maken van diagrammen, het aflezen van meters maar ook techniekvaardig-heden als solderen. Een overzicht vindt u in para-graaf 1.3.2. Bij sommige werkstukken, proeven en theorievra-gen zijn zogenaamde knipbladen nodig. Het kan

dan bijvoorbeeld gaan om een tekening van een stoel waarin leerlingen de aanwezige krachten met een kleurtje moeten aangeven. Deze knipbladen zijn te vinden in het ePack, vanwaar u ze kunt prin-ten en kopiren.

Werkstukken Bij elk hoofdstuk zijn twee werkstukken opgenomen. Zij nemen over het algemeen meerdere lesuren in beslag. Er is gestreefd naar twee verschillende soorten werkstukken: n werkstuk waarbij (vrijwel) alle handelingen zijn voorgeschreven en het eindproduct vastligt en n werkstuk waarbij de leerling zijn eigen creativiteit kan inbrengen. De kosten die de werkstukken met zich meebren-gen zijn, voor zover mogelijk, aangegeven in hoofd-stuk 3 van deze docentenhandleiding. In hoofdstuk 2 vindt u ook antwoorden op de vragen die soms in het opdrachtenboek aan de leerlingen gesteld wor-den als zij hun werkstuk voltooid hebben. Op de vaardigheidskaarten (zie par. 1.3.2) worden vele vaardigheden uitgelegd die nodig zijn bij het maken van werkstukken.

Proeven Per hoofdstuk zijn ongeveer tien proeven (practica) opgenomen. Niet elke paragraaf heeft proeven. De proeven zijn over het algemeen 'kookboekprac-tica' en de leerlingen kunnen er in principe zelfstan-dig doorheen gaan. Een deel van de proeven zal niet gemakkelijk door de leerlingen zelf uitgevoerd kunnen worden. Deze worden dan ook aangeduid als demonstratieproeven. Demonstratieproeven zijn proeven die de docent uitvoert, terwijl de klas toekijkt. Tijdens demonstratieproeven moet de leer-ling de waarnemingen zelf noteren en een aantal vragen beantwoorden over de proef. Hiermee wordt passief kijken tegengegaan. Er is alleen voor dit soort proeven gekozen als het echt niet mogelijk is om de proef door de leerling zelf te laten doen (te gevaarlijk, te kwetsbare apparatuur, slechts n opstelling aanwezig enzovoort). Meer over het practicum vindt u in par. 1.2. In hoofdstuk 2 van deze docentenhandleiding vindt u per hoofdstuk antwoorden op de vragen die in de proeven (en soms bij werkstukken) aan de leer-lingen worden gesteld. Het gebruik van diverse meetinstrumenten wordt uitgelegd op vaardigheidskaarten (zie par. 1.3.2). In de eerste druk werd nog her en der een proef opgenomen waarin gebruik kon worden gemaakt van Coach, maar voor klas 1 leek ons het gebruik van computermetingen eigenlijk nog niet nodig.

Theorievragen De opgaven zijn leerstofvragen of toepassingsvra-gen. Er is geen onderscheid gemaakt tussen deze twee soorten vragen omdat vrij vaak het onderdeel


5

a van een vraag nog leerstof is en onderdeel c van diezelfde vraag een toepassing betreft. Het aantal theorievragen bij de paragrafen varieert van 5 tot 15 en bij de Extra's ligt het altijd rond de 3. Het aantal theorievragen, dat wordt aangegeven in het schema van elk hoofdstuk in deel 2 van deze docentenhandleiding, zegt zeker niet altijd iets over de zwaarte van de paragraaf. Soms zijn er bijvoor-beeld relatief weinig vragen, maar bestaan ze wel allemaal uit vrij veel onderdelen of moet de leerling vrij uitgebreid tekenen of rekenen. De antwoorden op de theorievragen staan in het uitwerkingenboek.

Locaties Het spreekt voor zich dat de werkstukken het beste in het technieklokaal gemaakt kunnen worden en dat de proeven het beste in het natuurkundelokaal kunnen worden gedaan (af en toe kan het schei-kundelokaal een handige plek zijn, bijvoorbeeld als er met de brander wordt gewerkt). Het spreekt voor zich dat dit vooral belangrijk is in verband met de veiligheid (zie hieronder). Bij de planning zult u met uw collegas om de tafel moeten gaan zitten om de op uw school aanwezige lokalen zo effectief mogelijk te benutten. Ook is het zinvol om te bekijken of in bijvoorbeeld een klassie-ke natuurkunde/scheikunde-vleugel een kleine werkplaats ingericht kan worden, waardoor veel van de werkstukken toch in die vleugel gemaakt kunnen worden. Mocht op uw school een discussie lopen over het inrichten van een bta-vleugel, streef dan naar een multifunctionele ruimte voor het combinatievak na-tuurkunde, scheikunde en techniek.

Veiligheid Bij het werken aan werkstukken in het techniek-lokaal en het doen van proeven in het natuurkunde- of scheikundelokaal moeten de leerlingen, en na-tuurlijk ook de docent, voldoende op de hoogte zijn van regels rond veilig werken. Nuttige regels over veiligheid zijn te vinden op bij-voorbeeld www.arbo-vo.nl en digischool.kennisnet. nl/community_tk/arbo-veiligheid/veiligheid.

1.1.5 Additioneel lesmateriaal: extra stof, plusopdrachten, computerlessen en herhaalopdrachten

Alle leerlingen zullen in elk geval per hoofdstuk de vier paragrafen en een deel van de bijbehorende opdrachten (werkstukken, proeven, theorievragen)

doorwerken. Maar tijdens of na afloop hiervan be-staat de mogelijkheid om de leerlingen ofwel iets extra's te laten doen (extra stof en plusopdrachten) ofwel om ze extra te laten oefenen met reeds be-handelde stof (herhaalopdrachten). Bij twee para-grafen van elk hoofdstuk zijn computerlessen be-schikbaar die bedoeld zijn voor alle leerlingen. Aan het einde van iedere paragraaf staat in het handboek een stukje extra stof. In deze stof staat informatie die net iets uitstijgt boven de context. De extra stof is met name bedoeld voor de snelle leer-ling. In het opdrachtenboek staat altijd een aantal theorievragen over de extra stof en soms ook een of meer proeven die ermee verband houden. Of u deze stof opgeeft als leerstof voor een proef-werk, is aan u. Omdat met name de extra stof direct gekoppeld is aan de context, is dat voor de leerling geen aparte leerstof. Hij zal het vaak als logisch ervaren dat hij dat stukje erbij moet leren. De plusopdrachten zijn te vinden in het ePack (zie par. 1.3.2). Plusopdrachten zijn bedoeld voor de betere leerling. Het niveau hiervan is hoger dan dat van de basisstof en extra stof. De plusopdrachten gaan over onderwerpen die niet of slechts zijdelings in de basisstof zijn behandeld en ze vragen iets meer inzet van de leerling. Gemiddeld zitten er twee plusopdrachten in een hoofdstuk, behorend bij n of twee paragrafen. De leerlingen die na het doorwerken van de basis-stof nog extra oefening nodig hebben, kunnen de herhaalopdrachten doen. Gemiddeld zitten er twee herhaalopdrachten in een hoofdstuk, behorend bij n of twee paragrafen. Met name bij de rekenon-derdelen zijn herhaalopdrachten ontwikkeld. Eventueel kunnen ook de computerlessen hiervoor worden ingezet. Deze bieden (een gedeelte van) de stof op een andere manier aan. De computerlessen, de plusopdrachten en de her-haalopdrachten zijn voor leerlingen en docenten te vinden in het ePack: zie par. 1.3.2.

1.1.6 Toetsen: adviestoetsen en eindtoetsen

Op het leerlingendeel van het ePack is een advies-toets te vinden waarmee leerlingen zelf hun kennis van de stof van een hoofdstuk kunnen testen, zie par. 1.3.2. Op het docentendeel van het ePack staan per hoofdstuk twee eindtoetsen die de docent kan ge-bruiken om de leerlingen te toetsen, zie par. 1.3.3.


6

1.1.7 Deel 1 in schema

deel 1A hoofdstuk 1

Kennismaken met techniek en natuurwetenschappen

hoofdstuk 2 De fiets

hoofdstuk 3 De kermis

paragraaf 1 Hoe ontstaan producten? Verschillende fietsen Constructies

paragraaf 1 Extra Kijken naar de natuur Verschillende soorten fietsen

Natuurlijke constructies

paragraaf 2 Een idee uitwerken Kracht en beweging over-brengen

Veiligheid en stabiliteit

paragraaf 2 Extra Tekenen met de computer Derailleurversnelling en naafversnelling

Het zwaartepunt

paragraaf 3 Materiaal kiezen Materialen van de fiets Verbindingen

paragraaf 3 Extra Composietmateriaal Rubber Verbindingen zonder hulp-middelen

paragraaf 4 Veiligheid Materialen beschermen Krachten

paragraaf 4 Extra Gevaarlijke stoffen vervoe-ren

Gritstralen Soorten krachten

deel 1B hoofdstuk 4

De fietsverlichting hoofdstuk 5 De verwarming

hoofdstuk 6 De koelkast

hoofdstuk 7 De geluidsinstallatie

paragraaf 1 Elektriciteit op je fiets De verwarmingsin-stallatie

Temperatuur Wat is geluid?

paragraaf 1 Extra De led-lamp Andere apparaten voor warm kraanwa-ter

Andere thermome-ters

De akoestische gitaar

paragraaf 2 Spanning Warmte maken en gebruiken

Fasen De luidspreker

paragraaf 2 Extra De zonnecel Rendement Sublimeren en rijpen De microfoon

paragraaf 3 Schakelingen Warmtetransport Koeling Hoge en lage gelui-den

paragraaf 3 Extra De wisselschakeling Je lichaam en warm-te

De thermosfles Subwoofers

paragraaf 4 Veiligheid Isolatie Invloed van tempera-tuur op materialen

Harde en zachte geluiden

paragraaf 4 Extra Nog meer veilig-heidsmaatregelen

Energielabels Bimetalen Verkeerslawaai


7

1.2 Practicum

Bij elk hoofdstuk van Sensor hoort een aantal leer-lingproeven. Die zijn steeds geplaatst onder Proe-ven in het opdrachtenboek, na de werkstukken. Aan het einde van elke paragraaf in het handboek wordt steeds aangegeven welke proeven bij die paragraaf horen.

1.2.1 Doelen

De proeven in Sensor hebben drie functies: a de leerlingen leren werken met instrumenten en

apparatuur; b de leerlingen ondersteunen bij de

begripsontwikkeling; c de leerlingen laten kennismaken met het doen

van (wetenschappelijk) onderzoek. In hoofdstuk 2 van deze handleiding (Hoofdstuk voor hoofdstuk) vindt u een overzicht van alle proe-ven, met daarbij tips voor de docent en antwoorden van de vragen die de leerlingen moeten beantwoor-den naar aanleiding van de proeven (en van som-mige werkstukken). Elke proef is als volgt opgebouwd: Inleiding: een korte introductie op het onderwerp

van de proef Onderzoeksvraag Een of meer concrete

onderzoeksvragen Wat heb je nodig? Een lijst met benodigde

materialen, gereedschappen, meetinstrumenten etc.

Wat moet je doen? Een stapsgewijze instructie voor het uitvoeren van de proef en het noteren van waarnemingen

Wat neem je waar? Vragen en invultabellen die te maken hebben met de waarnemingen tijdens de proef en met de verwerking van de metingen

Wat is je conclusie? Meestal een vraag naar het antwoord op de onderzoeksvraag of -vragen, soms aangevuld met extra vragen.

We hebben geprobeerd om elke proef te richten op n concrete, duidelijk omschreven doelstelling. Bij elke proef wordt die doelstelling expliciet verwoord via de onderzoeksvraag of -vragen. Dat maakt het gemakkelijker om de koppeling met de leerstof te maken. We adviseren om elke proef zorgvuldig in te leiden en na te bespreken. Dat voorkomt dat proeven los komen te staan van het lesgebeuren en een te laag leerrendement hebben. De tijd die nodig is voor het uitvoeren van een proef varieert van proef tot proef. Voor de meeste proe-

ven in deel 1 is 15 30 minuten voldoende. Bij elke proef is een tijdsindicatie gegeven.

1.2.2 Organisatie

Voor het slagen van een proef is een goede organi-satie een eerste vereiste. Het handboek van Sensor is opgezet volgens de volgende volgorde: theorie werkstuk en proeven theorievragen U kunt er natuurlijk voor kiezen om eerst aan de hand van een of meer proeven de theorie in te lei-den en uit te leggen. Bij het doen van proeven stellen wij de volgende stappen voor:

1 Inleiding De docent vertelt kort: a Wat het doel is van de proef en welke relatie er

met de leerstof bestaat. b Eventueel: hoe de leerlingen bepaalde

belangrijke handelingen moeten uitvoeren (bijvoorbeeld hoe ze een maatcilinder moeten aflezen).

c Waar de leerlingen het practicummateriaal kunnen vinden en waar ze dat materiaal na afloop weer moeten opbergen.

d Waar en hoe ze hun metingen en antwoorden moeten noteren (niet in het opdrachtenboek!).

2 Proeven uitvoeren Iedere proef start met een onderzoeksvraag en wordt afgesloten met een conclusie, zodat het de leerling steeds duidelijk is waarom hij de proef uit-voert en wat hij er uiteindelijk van heeft geleerd. De leerlingen voeren (bij voorkeur in groepen van twee) de proeven uit en beantwoorden de bijbeho-rende vragen. Ze doen dat als regel zelfstandig, met weinig of geen begeleiding. Na afloop van de proef bergen ze het practicumma-teriaal weer op. Al klinkt het misschien wat betutte-lend: elke proef sluit af met de zin 'Ruim alles weer netjes op!'.

3 Afsluiting De docent bespreekt met de leerlingen wat de resul-taten zijn (voor zover ze die al uitgewerkt hebben) en controleert of ze de juiste conclusie hebben ge-trokken. Daarna beginnen de leerlingen met de theorievragen. Wat ze niet af krijgen, is huiswerk voor de volgende les. Deze manier van werken maakt het mogelijk om tempoverschillen tussen de leerlingen zonder veel problemen op te vangen.


8

1.2.3 Instructies en vragen

De tekst van de proeven bestaat uit instructies (Wat moet je doen?) en vragen. De instructies geven aan welke handelingen de leerlingen tijdens de proef moeten uitvoeren. De instructies zijn zo duidelijk geformuleerd dat de meeste leerlingen geen hulp nodig hebben. Het is niet nodig de leerlingen voort-durend te assisteren. Bij veel proeven zult u dus min of meer de handen vrij hebben. Er is daardoor tijd om met de leerlingen in gesprek te gaan, en ze aan het denken (reflecteren) te zetten. We adviseren om de leerlingen regelmatig te vragen waar het nu eigenlijk om gaat. U zou daarvoor enkele gerichte vragen achter de hand kunnen houden. Dat voor-komt dat de leerlingen braaf doen wat er staat, zon-der er veel van op te steken. De (genummerde) vragen onder Wat neem je waar? geven aan waar de leerlingen tijdens de proef op moeten letten. Zo veel mogelijk wordt leerlingen gevraagd hun metingen in een tabel te noteren. Deze tabel moeten ze over het algemeen eerst zelf overnemen in hun schrift. Daardoor leren ze data overzichtelijk weer te geven. Soms moeten ze bere-keningen uitvoeren met hun meetwaarden of een grafiek tekenen. Het is niet per se nodig om in de nabespreking alle antwoorden na te lopen. Vaak is het voldoende dat u samen met de klas nagaat of het doel van de proef is bereikt en of iedereen de juiste conclusies heeft getrokken.

1.2.4 Verslagen maken

Een verslag maken van de proeven wordt in deel 1 nog niet gevraagd aan de leerlingen. Het is natuur-lijk mogelijk dat u de leerlingen van een door u be-paalde, of door hen zelf te kiezen, proef een uitge-breid verslag laat maken zodat zij hiermee ervaring opdoen. Het is ook mogelijk dat u de leerlingen, nadat ze enige ervaring hebben opgedaan met het doen van proeven, een open onderzoek laat doen. Ze krijgen dan een onderzoeksvraag of mogen zelf een onder-zoeksvraag bedenken en moeten vervolgens zelf een proef bedenken en uitvoeren waarmee zij het antwoord op de onderzoeksvraag kunnen vinden. Sommige docenten laten hun leerlingen een apart schrift gebruiken voor practica. Dit schrift kan even-tueel meerdere jaren lang gebruikt worden. De voorwaarden waaraan een verslag moet voldoen staan beschreven op een van de vaardigheidskaar-ten.

1.3 De digitale onderdelen van Sensor

Als uw school naast de handboeken en opdrach-tenboeken gekozen heeft voor het aanschaffen van het ePack van Sensor, dan neemt het aantal moge-lijkheden voor oefening en toetsing flink toe.

1.3.1 De methodesite

Op het openbare deel van de methodesite vindt u onder andere informatie over de methode Sensor en kunt u zich aanmelden voor de nieuwsbrief. Inte-ressant is ook de demo van het ePack waarmee u snel een goede indruk krijgt van alle mogelijkheden. Malmberg biedt ook trainingen aan waarmee u snel en vaardig met het ePack kunt leren omgaan. Het beveiligde deel van de site is alleen bedoeld voor gebruikers van de methode. Op deze wijze kunnen wij waardevolle content op de afgesloten delen plaatsen en zijn auteursrechten goed be-schermd. Het ePack bevat verder een leerlingendeel en een docentendeel. Uiteraard kunnen leerlingen niet in het docentendeel komen; docenten kunnen wel in het leerlingendeel komen. Het ePack-leerlingendeel wordt aangeboden per niveau, voor leerjaar 1 en 2 samen. Het ePack-docentendeel geeft toegang tot beide leerjaren op alle niveaus. De inlogprocedure en informatie over de geldig-heidsduur van de licenties is te vinden in de instruc-tie bij uw licentie. U hebt na het inloggen toegang tot alle materialen op de methodesite. Uitgebreide informatie over de mogelijkheden die de methodesite biedt en bijbehorende werkinstructies vindt u in de Docentenhandleiding voor de e-methodes die u als apart document kunt down-loaden. Deze handleiding is beschikbaar op het docenten-ePack.

1.3.2 Leerlingenmateriaal in het ePack

In het ePack vindt de leerling aanvullend en onder-steunend leermateriaal. Het ePack helpt de leer-lingen zo om de leerstof zelfstandig door te werken, op school of thuis. De basis voor het ePack is de leerroute waarin de leerlingen worden gestuurd om de stof in de juiste volgorde door te werken. Leerlingen krijgen ook additionele leermaterialen aangeboden die aanslui-ten bij de mate waarin zij de stof beheersen.


9

Voor meer informatie over de leerroutes kunt u de eerder genoemde Docentenhandleiding voor de e-methodes raadplegen. Hieronder vindt u een overzicht van het leermateri-aal dat te vinden is op het leerlingen-ePack.

Computerlessen Een deel van de leerdoelen in de Sensor-boeken wordt digitaal aangeboden in de vorm van compu-terlessen. De computerlessen bestaan uit presenta-ties en interactieve oefenstof. De leerlingen bekijken video-opnames en animaties en maken daar op-drachten over. Zo kunnen ze grote delen van de leerstof zelfstandig doorwerken, op school of thuis. De computerlessen kunnen als extra ondersteu-ning ook helpen bij het begrijpen van de stof. Als er een computerles aanwezig is bij de stof van een paragraaf, dan staat dat in het handboek aan-gegeven met een icoontje in de vorm van een desk-topcomputer. Bij elk hoofdstuk horen minimaal twee computerles-sen.

Adviestoetsen Dit zijn diagnostische toetsen waarmee leerlingen, en hun docenten, kunnen onderzoeken hoe goed ze de stof van een hoofdstuk beheersen. Per paragraaf zijn circa vijf vragen opgenomen, die allemaal digitaal op de site worden gemaakt. Er is naar gestreefd variatie aan te brengen in de vorm van de vragen: meerkeuzevragen, waar-onwaar-vragen, termen met elkaar verbinden, etc. Na het maken van de adviestoets krijgt de leerling een vervolgroute aangeboden. Op basis van de behaalde score krijgt de leerling additioneel leerma-teriaal per paragraaf aangeboden, dat aansluit op de mate waarin hij of zij de stof van die paragraaf beheerst.

Herhaalopdrachten Per hoofdstuk zijn (in principe) twee herhaal-opdrachten opgenomen waarmee lastige onderde-len nog eens geoefend kunnen worden. Vaak heb-ben deze opdrachten betrekking op rekenwerk, al dan niet in combinatie met het gebruiken van formu-les. De leerlingen leren soms op een andere manier opgaven aan te pakken. Zo zullen sommigen baat hebben bij het gebruik van een 'formule-driehoek' of een verhoudingstabel als ze met formules aan de slag moeten.

Plusopdrachten Per hoofdstuk zijn twee plusopdrachten opgenomen die een uitdaging kunnen zijn voor de betere en snellere leerling. Deze opdrachten kunnen zeer divers zijn: proeven die niet zo makkelijk klassikaal uitgevoerd kunnen worden, werken met formules die eigenlijk pas na klas 2 gebruikt worden, een

poster maken, enzovoort. Het zijn overigens zeker geen opdrachten die even tussendoor gedaan kun-nen worden.

Vaardigheden In de loop van de jaren moet een leerling zich een aantal vaardigheden eigen maken. Denk hierbij aan het schrijven van een verslag van een proef maar ook het aflezen van een spanningsmeter. Alle rele-vante vaardigheden voor klas 1 en 2 zijn weergege-ven op vaardigheidskaarten die in het ePack digi-taal beschikbaar zijn. Uiteraard kunt u ze ook uit-printen en in de klas leggen. De volgende vaardigheidskaarten zijn aanwezig: NASK-vaardigheden: Werken met een brander Werken met de spanningsmeter Werken met de stroommeter Werken met de multimeter Werken met de oscilloscoop Meetinstrumenten aflezen Een grafiek tekenen Onderzoek doen Werken met formules Een verslag schrijven Een verslag uitwerken TECHNIEK-vaardigheden: Een werktekening maken Het ontwerpproces Boren De blindklinktang Draad knippen en buigen Draad strippen Lijmen Perspex buigen Plaat buigen Plaat knippen Schuren en polijsten Solderen Vijlen Zagen met de hand Zagen met de machine

Knipbladen Voor een aantal opdrachten uit het opdrachtenboek zijn knipbladen nodig. Deze vindt u in het ePack.

1.3.3 Docentenmateriaal in het ePack

De ePack-licentie geeft u toegang tot eindtoetsen bij de methode, de Digiboeken, alternatieven lessen en de materiaallijsten. Ook hebt u uiteraard toegang tot al het digitale leerlingenmateriaal. Maar u kunt nog verder gaan: u kunt ICT-lessen arrangeren en de resultaten van uw leerlingen


10

nauwgezet volgen via het leerlingmanagementsys-teem. U kunt dan precies bijhouden welke onderde-len uw leerlingen hebben afgerond. Daarnaast hebt u de mogelijkheid om eigen les-materiaal toe te voegen. Raadpleeg voor deze mo-gelijkheden de Docentenhandleiding voor de e-methodes. Hieronder vind u een overzicht van het leermateriaal dat te vinden is op het docenten-ePack.

Eindtoetsen Malmberg levert u kant-en-klare eindtoetsen bij elk hoofdstuk, in twee versies: toets A en toets B. Deze toetsen zijn beschikbaar als pdf-bestand en als Word-bestand om als print in de klas te gebruiken. U kunt de toetsen in Word zelf eenvoudig aanpas-sen. Daarnaast zijn de digitale toetsen beschikbaar in het ePack. Leerlingen maken deze toetsen digi-taal. Vervolgens worden de toetsen automatisch nagekeken en van een score voorzien.

Digiboeken Met het Digiboek kunt u op een eenvoudige wijze de hand-, opdrachten- en uitwerkingenboeken op een digitaal schoolbord, of via een beamer, presenteren. In het Digiboek van de handboeken vindt u ook het verrijkte Digiboek: in deze lessen staat een aantal didactische animaties. Hiermee kunt u eenvoudig lastige begrippen verduidelijken aan uw leerlingen en blijft de organisatie van uw les gewaarborgd. Ook kunt u een groot aantal beelden uitvergroten om klassikaal te bekijken.

Alternatieve lessen De auteurs van Sensor hebben voor een aantal hoofdstukken suggesties bedacht voor alternatieve manieren om onderwerpen uit de stof in de klas te introduceren. U kunt hierbij bijvoorbeeld denken aan het in de klas halen van muziekinstrumenten om het hoofdstuk over geluid luister bij te zetten, of aan het in de klas halen van een fiets om het onderdeel over verzet en versnelling beter te kunnen uitleggen. Per jaardeel worden er minimaal twee alternatieve les-sen aangeboden, dus minimaal vier per leerjaar.

Materiaallijsten Voor de proeven en werkstukken hebt u verschil-lende materialen en gereedschappen nodig. Twee aanbieders van materialen en gereedschappen hebben per hoofdstuk een lijst gemaakt van alle benodigdheden. De lijst van Eurofysica bevat voornamelijk materia-len voor de proeven; de lijst van Opitec is meer gericht op de werkstukken. Deze lijsten vindt u terug op het docentendeel van het ePack, maar ook in deel 3 van deze handlei-ding.

1.4 Planning

We kunnen hier niet exact aangeven hoeveel tijd u voor de behandeling van elk hoofdstuk en elke pa-ragraaf moet uittrekken. U kunt meer of minder aan practicum doen, alle opgaven laten maken of een selectie daaruit, wel of niet aan open onderzoek doen, n of twee werkstukken laten maken enzo-voorts. Ook zult u met de ene klas sneller kunnen werken dan met de andere. Om al deze redenen vindt u hieronder niet meer dan een globale tijdsplanning. Opgegeven is het aantal lessen dat nodig is voor het behandelen van de leerstof, voor het laten ma-ken van alle werkstukken en het laten uitvoeren van alle proeven. In de gegeven aantallen lesuren is niet opgenomen de tijd die nodig is voor het afnemen van toetsen en voor het werken met additioneel lesmateriaal.

hoofdstuk benodigde volledige uren (60 min) aantal lessen bij lessen van 50 min

1 9 11

2 13 16

3 12 15

4 12 15

5 14 17

6 13 16

7 12 15


11

2 Sensor hoofdstuk voor hoofdstuk In dit tweede deel van de docentenhandleiding wor-den alle zeven hoofdstukken van deel 1A en 1B samen in detail besproken. Als u met een nieuw hoofdstuk begint, is het natuur-lijk verstandig als u vooraf in het handboek kijkt naar de onderwerpen van de paragrafen, de onderwer-pen van de extra stof, de werkstukken en de proe-ven. De startopdracht vindt u beschreven op de pagina na de grote openingsfoto. Deze opdracht zal over het algemeen niet meer dan 15 minuten in beslag hoeven te nemen. Als u vervolgens door het hele hoofdstuk heen bladert, zult u een indruk krij-gen van de hoeveelheid tekst die de leerlingen moe-ten verwerken en van bijvoorbeeld de hoeveelheid rekenonderdelen in het hoofdstuk. Van elk hoofdstuk zijn opgenomen: de algemene uitgangspunten en de globale

inhoud een schema met daarin alle paragrafen, Extra's,

werkstukken en (demonstratie)proeven de leerdoelen uitleg en tips bij de vier paragrafen afzonderlijk antwoorden bij de werkstukken en proeven (voor

zover antwoorden mogelijk zijn) De materialen die nodig zijn voor de werkstukken en proeven vindt u in deel 3 van deze handleiding.

In vrijwel elk hoofdstuk zou u af en toe een 'con-cept cartoon' kunnen gebruiken. Deze cartoons zijn ontworpen om leerlingen over natuurweten-schappelijke begrippen aan het denken en praten te krijgen. Zie bijvoorbeeld het boek van Stuart Naylor en Brenda Keogh: Concept Cartoons in Science Education (Millgate House Publishers; ISBN 0 9527506 2 7). U kunt ook internet raadple-gen: kijk bijvoorbeeld op www.conceptcartoons.com of zoek op concept cartoons met Google.

2.1 Hoofdstuk 1 Kennismaken met techniek en natuurwetenschappen

2.1.1 Uitgangspunten en schema

In hoofdstuk 1 wordt een aantal fundamenten ge-legd voor de gehele methode. De nadruk ligt op kennismaken met onder andere de belangrijkste materialen uit de techniek (paragraaf 3), technisch tekenen en tekeningen lezen (paragraaf 2) en het aanpakken van ontwerpproblemen. Voor dat laatste wordt het stappenmodel voor het ontwerpproces gentroduceerd in paragraaf 1 (in de eerste druk van Sensor werd het min of meer vergelijkbare Kompa$-model gebruikt). Dat model zal verder in de metho-de regelmatig genoemd en gebruikt worden, maar biedt ook goede mogelijkheden om de open onder-zoeken en andere open opdrachten aan te pakken. In de werkstukken is bewust een tekenopdracht opgenomen waarbij de leerlingen met isometrisch papier moeten werken.

Hoofdstuk 1 in schema werkstukken proeven aantal

theorievragen computerles

paragraaf 1 Hoe ontstaan pro-ducten?

1 De invloed van hoge tempera-tuur op water 2 Hoe zuiver is een kleurstof? 3 Hoe sterk is een verbinding van klittenband?

5

Extra 1 Kijken naar de natuur

2

paragraaf 2 Een idee uitwerken

1 Een isometrische woonwijk tekenen

4 Het volume van voorwerpen bepalen

8 ja

Extra 2 Tekenen met de com-puter

3


12

werkstukken proeven aantal


paragraaf 3 Materiaal kiezen

5 De buigbaarheid van hout 6 Welke stoffen geleiden geen elektriciteit?

8

Extra 3 Composietmateriaal

2

paragraaf 4 Veiligheid

2 Een kande-laar van hout en messing

7 De brandbaarheid van een aantal vloeistoffen

3 ja

Extra 4 Gevaarlijke stoffen ver-voeren

2

Open opdrachten: paragraaf 4: proef 8 Een veiligheidsposter maken paragraaf 4: proef 9 Hoe is het gesteld met de

veiligheidsmaatregelen op school? Alternatieve les: paragraaf 4: Veiligheidswijzer Herhaalopdrachten: paragraaf 2: Oppervlakte en volume paragraaf 2: Lengtematen omrekenen Plusopdrachten: paragraaf 1: Een product bedenken paragraaf 3: Een dichtheidstabel maken

2.1.2 Leerdoelen

Paragraaf 1 01 Weten wat gereedschappen zijn. 02 Weten wat het verschil is tussen technische en

natuurlijke producten. 03 Weten wanneer nieuwe producten ontstaan

(behoefte). 04 Weten wat ontwerpen is. 05 Weten volgens welke vijf stappen ontwerpen

gebeurt. 06 Weten wat onderzoekers in de natuurweten-

schappen doen. 07 Weten wat men in de natuurkunde bestudeert

en enige voorbeelden kunnen noemen van na-tuurkundige onderwerpen.

08 Weten wat men in de scheikunde bestudeert en enige voorbeelden kunnen noemen van scheikundige producten.

09 Weten wat men in de biologie bestudeert.

Extra 1 10 Kunnen uitleggen hoe de natuur kan leiden tot

nieuwe producten en dit kunnen toelichten aan de hand van klittenband.

Paragraaf 2 11 Weten welke zaken er in een bouwpakket zit-

ten. 12 Weten wat een schets is.

13 Weten wat men onder maten verstaat en een voorbeeld daarvan kunnen noemen.

14 Weten wat men onder meetinstrumenten ver-staat en enige voorbeelden kunnen noemen.

15 Weten wat een grootheid is. 16 Weten wat een eenheid is. 17 Van de grootheid afstand weten wat het sym-

bool is en wat de eenheden en hun symbolen zijn.

18 Weten hoe je zo kort mogelijk zinnen zoals de afstand is vijf en twintig meter noteert.

19 Eenheden van afstand in elkaar kunnen omre-kenen.

20 Van de grootheid oppervlakte weten wat het symbool is en wat de eenheden en hun symbo-len zijn.

21 Weten hoe je zo kort mogelijk zinnen zoals de oppervlakte is vijf en dertig vierkante meter no-teert.

22 Weten hoe je de oppervlakte berekent. 23 Van de grootheid volume weten wat het sym-

bool is en wat de eenheden en hun symbolen zijn.

24 Weten hoe je zo kort mogelijk zinnen zoals het volume is vijf en dertig vierkante meter noteert.

25 Weten hoe je het volume berekent. 26 Weten wat een plattegrond en een tekening op

schaal is. 27 Weten wat er met schaal 1:4 bedoeld wordt

en hiermee kunnen rekenen. 28 Weten wat men in de techniek onder een werk-

stuk verstaat. 29 Weten wat met de aanzichten van een voor-

werp wordt bedoeld. 30 Weten hoeveel aanzichten er van een voor-

werp gemaakt kunnen worden. 31 Weten wat een technische tekening is en wat

zijn functie is. 32 Weten wat het voordeel is van een ruimtelijke

tekening. 33 Weten wat een isometrische projectie is en hoe

je die maakt. 34 Een eenvoudige technische tekening kunnen

lezen. 35 Weten wat maatlijnen en grenslijnen zijn.


13

36 Weten hoe je maten en maat- en grenslijnen in een technische tekening zet.

Extra 2 37 Weten wat een tweedimensionaal en driedi-

mensionaal beteken als het om tekeningen gaat.

38 Weten wat men onder een tekentablet verstaat. 39 Kort kunnen aangeven wat Google SketchUp

en CAD-CAM zijn.

Paragraaf 3 40 Weten wat men onder materialen verstaat. 41 Enkele stofeigenschappen kunnen noemen. 42 Enkele kenmerken en toepassingen van meta-

len kunnen noemen. 43 Enkele voorbeelden van metalen kunnen noe-

men. 44 Weten wat erts en bauxiet is. 45 Weten wat een legering is en waarom deze

gebruikt worden. 46 Weten waarvan messing wordt gemaakt en

een toepassing ervan kunnen noemen. 47 Enkele kenmerken van glas kunnen noemen. 48 Weten wat glaswol is en waarvoor het gebruikt

wordt. 49 Weten waar naaldhout en loofhout vandaan

komen. 50 Enkele kenmerken en toepassingen van hout

kunnen noemen. 51 Enkele kenmerken en toepassingen van kera-

miek kunnen noemen. 52 Enkele kenmerken en toepassingen van kunst-

stoffen kunnen noemen. 53 Enkele voorbeelden van kunststoffen kunnen

noemen. 54 Een kenmerk en een toepassing kunnen noe-

men van polyetheen, PET en piepschuim. 55 Weten dat gereedschappen speciaal voor ma-

terialen worden ontworpen en daar een voor-beeld van kunnen geven.

Extra 3 56 Weten wat een composietmateriaal is. 57 Enkele toepassingen van composietmateriaal

kunnen noemen. 58 Weten wat onder een mal wordt verstaan. 59 Kunnen beschrijven hoe een scheepsromp van

vezelversterkt polyester wordt gemaakt.

Paragraaf 4 60 Weten dat menselijk gedrag de belangrijkste

factor is bij veiligheid. 61 Weten door welke twee acties je ongelukken

kunt voorkomen. 62 Vijf manieren kennen waarop stoffen gevaarlijk

kunnen zijn. 63 Weten wat men onder een pictogram verstaat. 64 Van vijf gevarensymbolen weten waarvoor ze

waarschuwen. 65 Weten wat veiligheidsvoorschriften zijn. 66 Acht veiligheidsregels voor lokalen in scholen

kunnen noemen.

67 Weten hoe je veilig kunt boren en wat een boorklem is.

68 Weten hoe je veilig kunt zagen en wat een bankschroef en tafelklem daarmee te maken hebben.

69 Zes veiligheidsvoorzieningen in lokalen kunnen noemen.

Extra 4 70 Weten wat je moet doen als een sirene afgaat

bij ernstige gevaren. 71 Weten wat het VN-nummer en het GEVI-

nummer aangeven bij transport van gevaarlijke stoffen.

2.1.3 Per paragraaf

Paragraaf 1 De leerling maakt kennis met een stukje vroege historie van de techniek, als illustratie van de manier waarop een behoefte tot een product kan leiden. U kunt uiteraard ook andere uitvindingen in de klas bespreken (maar begin niet direct over bijvoorbeeld de auto). De natuurwetenschappen komen kort aan bod, als basis van de techniek. Proeven zullen veel leerlingen nog weinig of niet gedaan hebben (alhoewel de situatie op de basis-scholen iets aan het verbeteren is). De allereerste proef is al direct met een brander en dit is d gele-genheid om de werking en bediening ervan te be-handelen. U geeft uiteraard de regels voor veilig werken (zie ook paragraaf 4) en kunt de leerlingen verwijzen naar de vaardigheidskaart over werken met een brander.

Paragraaf 2 Via bouwpakketten en schetsen worden drie na-tuurkundige grootheden gentroduceerd: afstand, oppervlakte en volume. Het onderwerp 'op schaal' zullen leerlingen wellicht kennen van het lezen van landkaarten bij aardrijkskunde. Leerlingen die moei-te hebben met het rekenwerk en het omrekenen van eenheden (wat ze in principe hebben geleerd op de basisschool), kunt u een herhalingsopdracht laten doen. Er wordt dieper ingegaan op technisch tekenen, zonder te streven naar een volledige kennis over de technische tekening en alles wat daarbij hoort. Het maken van werkstuk 1, het tekenen van een woonwijk, zal voor vrijwel alle leerlingen de eerste keer zijn dat ze op isometrisch papier werken. Het is belangrijk dat ze nauwkeurig werken en steeds goed nadenken voordat ze beginnen te tekenen. U zou met de leerlingen na afloop kunnen evalueren wat er wel en niet zo goed ging en waaraan dat lag.


14

Paragraaf 3 Er komen veel materialen aan bod en het zou aar-dig zijn als u van zo veel mogelijk materialen voor-beelden laat zien, al dan niet via een filmpje. Kort komt het onderwerp gereedschappen aan bod. U kunt nog eens extra verwijzen naar het gereed-schappenoverzicht achter in het boek maar onge-twijfeld hangt er in uw lokaal ook een dergelijk over-zicht (het overzicht uit het boek is ook als poster te krijgen).

Paragraaf 4 De behandeling van deze paragraaf is natuurlijk d gelegenheid om de veiligheidsregels in uw lokaal (en dat van anderen) te noemen en uit te leggen. Werkstuk 2, de kandelaar, is voor veel leerlingen waarschijnlijk het allereerste werkstuk dat ze ma-ken. Veel gereedschappen zullen voor hen nieuw zijn en u zult dus de tijd moeten nemen om het een en ander uit te leggen. Uiteraard legt u ook alle regels uit die gelden in het technieklokaal. Proef 7 zou u ook als demonstratieproef kunnen doen, gezien de aanwezigheid van vuur. De open opdrachten bij deze paragraaf zijn niet echt proeven. Ze hebben wel een duidelijke link met de veiligheid op school. U kunt bijvoorbeeld leerlingen die hun werk af hebben met deze opdracht op pad sturen.


15

2.1.4 Antwoorden bij werkstukken en proeven

ANTWOORDEN PROEF 1

Wat neem je waar?

Wat voor bijzonders valt je op aan de laatste drie metingen? De temperatuur bleef hetzelfde, terwijl de brander nog aan is.

Hoe zie je dat terug in de grafiek? De grafieklijn gaat het laatste stuk horizontaal.

Wat is je conclusie?

1 Wat heb je zien gebeuren tijdens het aan de kook brengen van het water? Je kunt kronkelingen in het water zien verschijnen. Er komen ook kleine gasbelletjes van de bodem

los. Die gasbelletjes worden steeds groter. Aan het eind van de proef zijn het grote dampbellen geworden en komt er damp van het water af.

2 Wat heb je gehoord tijdens het aan de kook brengen van het water? Als het water ongeveer 80 C is, begint het te razen. 3 Bleef het water steeds heter worden? Nee, het werd niet heter dan 100 graden Celsius.

ANTWOORDEN PROEF 2

Conclusie

Welke stiften hebben maar n kleurstof? De stiften waarvan de kleur niet in andere kleuren veranderd is.

Welke stiften hebben meer dan n kleurstof? De stiften waarvan de kleur wel in andere kleuren veranderd is.

Geef nu antwoord op de onderzoeksvraag. De kleur van een stift kan uit n kleurstof bestaan, maar ook uit mengkleuren.


16

ANTWOORDEN PROEF 3


1 Kon je steeds evenveel gewicht aan het klittenband hangen? Nee, je kon er steeds meer aan hangen. 2 Wat kun je nu zeggen over de lengte van de overlap en hoeveel gewicht de verbinding kan dragen? Hoe groter de overlap, des te meer gewicht kan er aan hangen.

ANTWOORDEN PROEF 4


Vergelijk de volumes uit tabel 3 met de volumes uit tabel 4. Wat valt je op? De volumes van de rechthoekige voorwerpen zijn in beide gevallen hetzelfde.

Kun je het volume van alle voorwerpen op twee manieren bepalen? Nee, dat kan alleen bij regelmatig gevormde voorwerpen

Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Je kunt het volume van voorwerpen berekenen en je kunt het volume bepalen door het onder water te houden en te kijken hoeveel het water dan stijgt.

ANTWOORDEN PROEF 5

Wat neem je waar?

Wat valt je op als je de doorbuiging bij Test 1 en Test 2 met elkaar vergelijkt. De lat buigt veel meer door als hij op de brede kant ligt.


Leg uit wat de beste stand is om een draagbalk voor een dak te monteren. Op de smalle kant. Balken buigen veel minder door als ze op de smalle kant liggen, dan als ze op de brede kant liggen. Ze kunnen op de smalle kant veel meer dragen dan op de brede kant.

ANTWOORDEN PROEF 6


Welke stoffen geven elektriciteit niet door? Plastic, hout, papier en glas.


17

ANTWOORDEN PROEF 7


Welke van de vloeistoffen ontbrandt het makkelijkst? Wasbenzine

Welke van de vloeistoffen ontbrandt het moeilijkst? Slaolie


18

2.2 Hoofdstuk 2 De fiets


In hoofdstuk 2 wordt binnen de context van fietsen ingegaan op onder andere materialen en hun ei-genschappen. Het beschermen van metalen tegen roesten wordt behandeld. Vanuit de vraag: Hoe

kom je op je fiets zo snel vooruit komen krachten, de versnelling, lagers enz. aan de orde. Voor de activiteiten is in dit hoofdstuk een goede sortering Lego (of vergelijkbaar materiaal) noodza-kelijk. Als werkstuk maakt de leerling een strandzei-ler of een zelf ontworpen kaarthouder.



paragraaf 1 Verschillende fietsen

1 De strandzeiler 1 De fietskeuring

11

Extra 1 Verschillende soorten fietsen

2

paragraaf 2 Kracht en beweging overbrengen

2 De tandwielen op je fiets 3 Het verzet 4 Lagers

13 ja

Extra 2 Derailleurversnelling en naafversnelling

3

paragraaf 3 Materialen van de fiets

2 Een kaarthouder ontwerpen

5 Materiaal kiezen 10

Extra 3 Rubber

3

paragraaf 4 Materialen beschermen

6 Roesten: oorzaak 7 Roesten: voorkomen 8 Verzinken 9 Vertinnen

15 ja

Extra 4 Gritstralen

2

Alternatieve les: paragraaf 3: Fiets in de klas Herhaalopdrachten: paragraaf 2: De versnelling paragraaf 2: Het verzet Plusopdrachten: paragraaf 2: Rechtstreekse overbrenging paragraaf 2: De versnellingsbak van een auto

2.2.2 Leerdoelen

Paragraaf 1 01 Weten wat men onder aandrijven verstaat bij

een fiets. 02 Weten wat het frame van een fiets is en enkele

functies ervan kunnen noemen.

03 Weten wat het verschil in frame is tussen een herenfiets en een damesfiets en waardoor dat verschil verklaard kan worden.

04 Een voorbeeld kunnen noemen van een wette-lijke eis voor de fiets.

05 (herhaling) Weten volgens welke vijf stappen ontwerpen gebeurt.

06 Weten wat een programma van eisen is en bij welke stap van het ontwerpproces dit hoort.

Extra 1 07 Enkele functies van fietsen kunnen noemen. 08 Een transportfiets kunnen herkennen en enige

kenmerken ervan kunnen noemen. 09 Een sportfiets kunnen herkennen en enige

kenmerken ervan kunnen noemen. 10 Een ligfiets kunnen herkennen en enige ken-

merken ervan kunnen noemen.


19

Paragraaf 2 11 Weten op welke twee manieren je spierkracht

overbrengt op een fiets (handrem, pedalen). 12 Weten waaruit de aandrijving van een fiets

bestaat en wat zijn functie is. 13 Weten hoe je de beweging van een fiets kunt

versnellen of vertragen met verschillende com-binaties van voor- en achterblad.

14 Kunnen bepalen hoeveel het achterblad rond is gedraaid als het voorblad n maal is rondge-draaid.

15 Weten wat we onder versnelling verstaan bij een fiets.

16 Weten wat we onder het verzet van een fiets verstaan en hoe je deze berekent.

17 Weten wat een as is. 18 Weten wat de functie en de belangrijkste on-

derdelen zijn van kogellagers.

Extra 2 19 Kunnen uitleggen hoe een derailleurversnelling

werkt en wat zijn kenmerken zijn. 20 Kunnen uitleggen waarom een kettingspanner

nodig is bij een derailleurversnelling. 21 Kunnen uitleggen wat de belangrijkste kenmer-

ken van een naafversnelling zijn.

Paragraaf 3 22 Weten wat een doelgroep is en hoe deze een

product 'bepaalt'. 23 Weten wat delfstoffen zijn en enige voorbeel-

den kunnen noemen met de bijbehorende grondstoffen.

24 Kunnen uitleggen waarom soms metaal en soms kunststof wordt gebruikt voor een fiets.

25 Drie voordelen van een stalen frame kunnen noemen.

26 Weten wat een composiet is en daarvan vier voorbeelden kunnen noemen.

27 Weten wat men onder carbon verstaat.

Extra 3 28 Vier eigenschappen van rubber kunnen noe-

men. 29 De verschillen tussen natuurlijk en synthetisch

rubber kunnen noemen. 30 Toepassingen van synthetisch rubber kunnen

noemen.

Paragraaf 4 31 Weten wat roesten is. 32 Kenmerken van roest kunnen noemen. 33 Weten hoe je metaal kunt beschermen met

primer en lakverf. 34 Weten wat roest met oxideren te maken heeft

en een kenmerk van roest kunnen noemen. 35 Weten wat de oxidelaag bij metalen als koper

en aluminium doet. 36 Enige kenmerken van edelmetalen kunnen

noemen en voorbeelden kunnen noemen. 37 Weten wat verzinken en verchromen is en

waarom dit wordt toegepast. 38 Weten wat het verschil is tussen elektrisch en

thermisch verzinken.

39 Enige manieren kunnen noemen waarop je metalen voorwerpen schuurt en schoonmaakt en kunnen aangeven waarom men dit doet.

Extra 4 40 Weten wat gritstralen is en waarvoor je het

toepast.

2.2.3 Per paragraaf

Paragraaf 1 Het ontwerpproces in vijf stappen dat al in hoofdstuk 1 was gentroduceerd, keert hier terug en wordt uitgelegd aan de hand van een concreet voorbeeld. Daarbij komt het lastige onderscheid tussen 'pro-bleem' en 'behoefte' aan de orde. Deze twee zijn niet altijd zo makkelijk te onderscheiden. In de werkplaats kan de leerling een strandzeiler maken. In dit werkstuk zitten allerlei materialen verwerkt van textiel tot metaal en van kunststof tot hout. Na dit werkstuk kan de leerling met de meeste materialen omgaan. Het werkstuk vergt meerdere lesuren. Afhankelijk van de situatie op uw school kunt u de leerling hier ook aan laten werken in zelf-studie-uren of thuis. Voor het kuipstoeltje kunt u eventueel een mal gebruiken. De fietskeuring van proef 1 zou u ook zelf met een fiets van een leerling klassikaal kunnen uitvoeren. Het is geen proef in de eigenlijke zin.

Paragraaf 2 Via de handrem/kabels en de pedalen/ketting wordt helder gemaakt hoe je spierkracht overbrengt op de fiets. Dat dat ook slim kan, wordt uitgelegd met behulp van de versnelling. Verder worden tandwie-len en lagers behandeld. U kunt ervoor kiezen de stof van deze paragraaf helemaal aan de hand van een echte fiets (en enige losse onderdelen) te behandelen (zoals beschreven is in de alternatieve les). Als los onderdeel kunt u bijvoorbeeld een voorvork met wiel nemen (nodig voor proef 4) waarvan de lagers versleten of verwij-derd zijn. Bij vrijwel iedere fietsenmaker zullen de benodigde spullen wel gratis of voor weinig te krij-gen zijn. Als alternatief voor fietswielen kan ook een opstelling gebruikt worden waarin skatewieltjes gebruikt worden. Lager zijn vrij eenvoudig uit fiets-wielen of skatewieltjes te verwijderen. Oude of ver-sleten lagers zijn ook wel te vinden of zelf te maken door uit de lagers het vet te verwijderen en er wat vuil (zand) in te stoppen en wellicht n of twee kogeltjes te verwijderen. Bij de behandeling van de extra stof zou u nog de versnellingsbak van de auto erbij kunnen betrekken. In proef 2 wordt met Lego (of vergelijkbaar materi-aal) gewerkt. Als u veel van dit soort Lego op school heeft, dan kunt u de leerlingen nog meer onderzoek


20

laten doen (voorbeelden hiervan staan in de tweede plusopdracht en in de alternatieve les).

Paragraaf 3 In hoofdstuk 1 zijn ook al een aantal materialen behandeld. Net als daar kunt u er ook hier voor kiezen zo veel mogelijk materialen aan de hand van concrete voorbeelden te behandelen. Bij werkstuk 2 leert de leerling werken volgens het vijfstappenplan van het ontwerpproces. Deze op-dracht zal veel tijd kosten en wellicht kunt u leer-lingen er buiten de les aan laten werken.

Paragraaf 4 De leerling maakt kennis met roesten en hoe je materiaal daartegen kunt beschermen met behulp van verf, verzinken en verchromen. Bij de behandeling van de extra stof zou u in kun-nen gaan op de vraag waarom gritstralen met echt zand (het zandstralen) tegenwoordig verboden is en op de vraag of de overheid zich daar wel mee moet bemoeien (en waarom het vroeger niet verboden was). De spijkers van proef 7 mogen niet gegalvaniseerd zijn.


21


ANTWOORDEN PROEF 2

Wat neem je waar?

1 Wat gebeurt er met het kleine tandwiel als je het grote tandwiel ronddraait? Dan gaat het kleine tandwiel ook ronddraaien.

2 Hoeveel schakels schuift de ketting op als het grote tandwiel 1 keer ronddraait? Eigen antwoord.

3 Hoeveel keer draait het kleine tandwiel rond als het grote tandwiel 1 keer ronddraait? Eigen antwoord.

4 Hoeveel tanden heeft het grote tandwiel en hoeveel tanden heeft het kleine tandwiel? Eigen antwoord.

5 a Hoeveel schakels van de ketting passeren het kleine tandwiel als het grote tandwiel 1 keer

ronddraait? Eigen antwoord. Het antwoord moet hetzelfde zijn als het antwoord bij vraag 2.

b Hoeveel keer moet het kleine tandwiel l dan ronddraaien? Eigen antwoord.

6 Het grote tandwiel heeft meer tanden dan het kleine tandwiel. Reken uit hoeveel keer zoveel dat is. Dat doe je zo: Deel het aantal tanden van het grote tandwiel door het aantal tanden van het kleine

tandwiel. Eigen antwoord.

7 Hoeveel keer draait het wiel rond als het grote tandwiel 1 keer ronddraait? Eigen antwoord. Dat moet wel hetzelfde zijn als het antwoord bij vraag 3.

8 Draait het wiel sneller rond dan het grootte tandwiel? Ja.


1 Waarvoor zorgt de ketting op je fiets? Neem de zin hieronder over in je schrift en vul de ontbrekende woorden in.

De ketting zorgt ervoor dat het achterblad ook gaat draaien als je de trappers ronddraait. Op die manier wordt de beweging van de trappers op het achterwiel overgebracht.

2 Waarvoor zorgt het verschil in grootte van de twee tandwielen op de fiets? Dat als het grote

tandwiel n keer ronddraait het kleine tandwiel vaker ronddraait.


22

3 Vergelijk je antwoorden bij vraag 3 en 6 onder Wat neem je waar?. Wat valt je op? Neem de zin hieronder over in je schrift en vul de ontbrekende woorden in.

Wat is de betekenis van het aantal keer meer tanden dat het grote dan het kleine tandwiel? Dat de antwoorden hetzelfde zijn. Dus als je weet hoeveel keer meer tanden het voorblad heeft dan

het achterblad dan weet je ook hoeveel keer het achterblad en achterwiel ronddraaien als het voorblad een keer ronddraait.

4 Vergelijk je antwoorden bij vraag 2, 7 en 8 onder Wat neem je waar?. Wat valt je op? Neem de zin

hieronder over in je schrift en vul de ontbrekende woorden in. Als je trappers n keer ronddraait, draait het achterwiel meer keer rondt. Daardoor ga je bij een

keer trappen meer vooruit dan wanneer de tandwielen even groot zouden zijn. ANTWOORDEN PROEF 3


1 Wat is het verzet van je fiets bij de lichtste versnelling? Eigen antwoord. 2 Wat is het verzet van je fiets bij de middelste versnelling? Eigen antwoord. 3 Wat is het verzet van je fiets bij de zwaarste versnelling? Eigen antwoord. 4 Wat is het verband tussen de versnelling waarin je fiets staat en het verzet van je fiets? Hoe hoger de versnelling des te groter is het verzet.

ANTWOORDEN PROEF 4

Wat neem je waar?

Welk wiel draait het kortste rond? Het wiel zonder lagers of het wiel met versleten lagers Welk wiel draait het langste rond? Het wiel met goede lagers.


1 Waarvoor zorgen lagers bij het ronddraaien van een fietswiel? Dat het wiel soepel en lang ronddraait.


23

ANTWOORDEN PROEF 5

Wat neem je waar?

Op welk materiaal stuitert het pingpongballetje het minste hoog? Rubber. Op welk materiaal stuitert het pingpongballetje het meest terug? Triplex of hout.


1 Van welke materiaal kun je het beste een pingpongtafel te maken? Leg je antwoord uit. Van triplex en/of hout omdat de pingpongbal daarop het hoogste terug stuitert. Dat is precies wat je

wilt bij een pingpongtafel. ANTWOORDEN PROEF 6 Wat neem je waar?

1 Bekijk hoe de staalwol in de verschillende potjes er uitziet. Potje 1: niets. Potje 2: er zit roest op de staalwol. Je ziet vooral veel roest op de plek waar het staalwol net onder en vlak boven het water zit. Potje 3: er zit roest op de staalwol. Je ziet roest het deel van de staalwol dat in het water zit. Potje 4: er zit roest op de staalwol. Je ziet een klein beetje roest op het deel van de staalwol in het water zit. Wel zit er minder roest op

dan op hetzelfde deel in jampotje 2. Er zit meer roest op het deel van de staalwol dat net boven het water uitkomt.

Potje 5: er zit een klein beetje roest op de staalwol. Je ziet een klein beetje roest op het deel van de staalwol dat in water zit. Potje 6: niets. Potje 7: niets.

2 Welke vloeistof zit er bij de staalwol als het roest? Als staalwol roest zit er altijd water bij.

3 In welke vloeistof roest staalwol het minste, in kraanwater of in gekookt water? In gekookt water roest staalwol minder dan in kraanwater.

4 Is er een vloeistof waarin staalwol niet roest? Ja, in slaolie roest staalwol niet.


24


1 In staalwol zit ijzer. Wat is er zeker nodig om ijzer te laten roesten? Er is water nodig om ijzer te laten roesten.

2 In gekookt water zit minder zuurstof dan in kraanwater. Kijk bij wat neem je waar naar het verschil

in de hoeveelheid roest in potje 2 en potje 4. Mag je hieruit concluderen dat er ook zuurstof nodig is om ijzer te laten roesten?

Ja, er is zuurstof nodig om ijzer te laten roesten.

3 Wat is er nodig om ijzer te laten roesten? Water (vocht) en zuurstof.

ANTWOORDEN PROEF 7

Wat neem je waar?

1 Bekijk hoe de spijkers in de reageerbuisjes er uitzien. Potje 1: Er zit geen roest op de spijker. Potje 2: Er zit roest op het deel van de spijker waar geen vaseline zit. De meeste roest zit op het

deel dat boven het water zat. Potje 3: Er zit geen roest op de spijker.

2 In welke buisjes zijn de spijkers niet geroest? In buis 1 en buis 3.


1 a Wat is er nodig om ijzer te laten roesten? Water en zuurstof.

b Waarom zijn niet alle spijkers geroest? Op de spijker in buis 1 zit geen roest. Dat komt omdat er geen water de buis zit. De spijker in buis 3 is niet geroest. Deze spijker is ingesmeerd met vaseline. Daardoor kan er geen water en geen zuurstof bij de spijker komen. Daardoor kan die niet roesten.

2 Hoe kun je ijzer of staal tegen roesten beschermen? Door ervoor te zorgen dat er geen water en zuurstof bij kan komen.


25

ANTWOORDEN PROEF 8 Wat neem je waar?

Schrijf op wat er in de proef allemaal is gebeurd. In een van de koperen strips zit een grijze stof en bij de andere strip zag je belletjes opstijgen.


1 Van welke stof is een laagje gevormd op de koperen strip? A. zink B. sulfaat C. koper

2 Kun je met behulp van elektriciteit metalen verzinken? Ja.

ANTWOORDEN PROEF 9

Wat neem je waar?

1 Wat gebeurt er? Schrijf dat op in je schrift. Het soldeertin wordt vloeibaar en valt meteen van de lasdraad af. Dus het soldeertin blijft niet op de lasdraad zitten.

2 Wat gebeurt er? Schrijf dat op in je schrift. Het soldeertin wordt vloeibaar en loopt mooi om de lasdraad heen. Ook blijft het soldeertin om de lasdraad zitten.


1 Wat moet je met een stuk metaal doen voordat je het kunt vertinnen? Je moet het eerst schuren zodat het blank wordt.

2 Waarom moet je dat doen? Om ervoor te zorgen dat het laagje tin erop blijft zitten.


26

2.3 Hoofdstuk 3 De kermis


In hoofdstuk 3 wordt binnen de context de kermis' (en dan met name de achtbaan en het reuzenrad) ingegaan op vier belangrijke vragen rond construc-ties: waaruit bestaan constructies? (materialen,

profielen) hoe maak je constructies stevig, sterk, stabiel en

veilig? (stevig door vorm, sterk door materialen, stabiel door groot grondvlak, veilig door sensoren)

welke soorten verbindingen zijn er? (indeling in categorien)

welke soorten krachten zijn er? (trek en druk, grootheid en eenheid)

Daarmee geeft dit hoofdstuk, net als hoofdstuk 1 en 2, een behoorlijke hoeveelheid basiskennis die van toepassing is op veel technische producten, van colablikje tot wolkenkrabber. In het opdrachtenboek worden allerlei principes van constructies getest en gebouwd. Hierbij wordt ge-bruik gemaakt van constructiemateriaal (Mecano of vergelijkbaar materiaal). In de startopdracht en in werkstuk 1 maken de leerlingen een brug. Ze ma-ken kennis met een aantal verbindingen in werkstuk 2 (waarvan u een aantal verbindingen ook kunt weglaten).



paragraaf 1 Constructies

1 Een stevige brug 1 Constructies: een trede 2 Constructies: een hekje 3 Een boogbrug 4 Stevig papier

8

Extra 1 Natuurlijke construc-ties

3

paragraaf 2 Veiligheid en stabili-teit

5 Stabieler maken 8

Extra 2 Het zwaartepunt

4

paragraaf 3 Verbindingen

2 Een bakje vol verbindingen

6 Sterkte van verbindingen 11 ja

Extra 3 Verbindingen zonder hulpmiddelen

4

paragraaf 4 Krachten

7 Op een wc-rolletje staan 8 Stevig door vorm 9 Trekkracht onderzoeken 10 Kracht meten

10 ja

Extra 4 Soorten krachten

4

Alternatieve les: N.v.t. Herhaalopdrachten: paragraaf 3: Verbindingen paragraaf 4: Drukkrachten en trekkrachten in

constructies

Plusopdrachten: paragraaf 1: Gewapend beton paragraaf 3: Zwaartekracht, gewicht en massa


27

2.3.2 Leerdoelen

Paragraaf 1 01 Weten wat onder een constructie wordt ver-

staan. 02 De drie eisen voor de constructie van bijvoor-

beeld een achtbaan kunnen noemen. 03 Weten wat onder stevigheid van constructies

wordt verstaan. 04 Weten wat de eigenschappen van driehoeks-

constructies zijn. 05 Weten wat de eigenschappen van boogcon-

structies zijn. 06 Weten wat profielbalken zijn en enige voor-

beelden kunnen noemen. 07 Weten hoe je materiaal kunt besparen in een

constructie en wat het nadeel van massieve profielen is.

08 Weten hoe je plaatmateriaal steviger kunt ma-ken en enige toepassingen daarvan kunnen noemen.

09 Weten wat onder blik wordt verstaan.

Extra 1 10 Weten wat onder natuurlijke constructies wordt

verstaan. 11 Een voorbeeld kunnen noemen van een na-

tuurlijke constructie die door mensen is nage-maakt (honingraat).

Paragraaf 2 12 Enige veiligheidsvoorschriften voor attracties

op een kermis kunnen noemen. 13 Weten wat onder veiligheidsvoorzieningen

wordt verstaan. 14 Kunnen uitleggen hoe een achtbaan op twee

manieren met sensoren veiliger wordt gemaakt (beugels, remzones).

15 Weten wat sensoren doen. 16 Weten wat onder stabiliteit van constructies

wordt verstaan. 17 Weten hoe je een constructie stabieler kunt

maken (grondvlak).

Extra 2 18 Weten wat onder het zwaartepunt wordt ver-

staan. 19 Kunnen uitleggen wat het zwaartepunt met de

stabiliteit van een constructie heeft te maken.

Paragraaf 3 20 Weten wat onder starre, demontabele en los-

vaste (flexibele) verbindingen wordt verstaan en van elk twee voorbeelden kunnen noemen.

21 De volgende verbindingen kunnen beschrijven: nagelen, schroeven, verbinden met bouten en moeren, lassen, solderen en klinken.

22 Van de genoemde verbindingen voor- en nade-len kunnen noemen.

23 In grote lijnen weten welke soorten verbindin-gen voor welke materialen geschikt zijn.

24 Weten wat voorboren is en wanneer je dat toepast.

Extra 3 25 Weten wat felsen is en hoe je twee metalen

plaatjes aan elkaar felst. 26 Een voorbeeld kunnen geven van een demon-

tabele verbinding van twee stukken hout. 27 Weten wat onder een verbinding met behulp

van krimpen wordt verstaan en een voorbeeld daarvan kunnen geven.

Paragraaf 4 28 Weten wat onder zwaartekracht wordt ver-

staan. 29 Kunnen aangeven waardoor krachten in een

constructie ontstaan. 30 Weten dat kracht een grootheid is en wat het

symbool ervoor is. 31 Weten wat de eenheid van kracht is en wat het

symbool daarvoor is. 32 Weten hoe je kracht kunt meten. 33 De zwaartekracht op een voorwerp kunnen

uitrekenen als de massa gegeven is. 34 Kunnen aangeven wanneer drukkrachten en

wanneer trekkrachten ontstaan. 35 Kunnen aangeven welke krachten waar ont-

staan bij de belasting van een driehoekscon-structie.

36 Weten dat niet alle materialen tegen (hoge) trekkrachten kunnen en een voorbeeld daarvan kunnen geven.

Extra 4 37 Kunnen uitleggen wat de volgende krachten

zijn en wanneer ze optreden: spierkracht, wrij-vingskracht, windkracht en veerkracht.

38 Bij alle genoemde krachten een voorbeeld kunnen geven.

2.3.3 Per paragraaf

Paragraaf 1 Het begrip constructie wordt gedefinieerd vanuit de achtbaan op de kermis. De vorm en de stevigheid van een constructie worden door twee hoofdzaken bepaald: de keuze van het constructiemateriaal en de kennis over hoe je een constructie moet opbou-wen. Het eerste onderwerp komt in paragraaf 4 aan bod, het tweede onderwerp zit in paragraaf 1 en 2. Centraal in de paragraaf 1 staat stevigheid (bijvoor-beeld door de driehoeksconstructie en de boogcon-structie). Dat stevigheid niet automatisch dik en zwaar bete-kent, wordt via de profielbalk duidelijk gemaakt. Ook wordt uitgelegd dat je door vormgeving slappe plaatmaterialen verassend stevig kunt maken. Bij werkstuk 1, een brug, krijgt de leerling opnieuw te maken met een programma van eisen en moet hij samen met andere leerlingen, aan de hand van het ontwerpproces met de vijf stappen het probleem van het bruggen bouwen oplossen. Voor deze proef is zeker meer dan een lesuur nodig (opdracht 5 t/m 8 kunnen eventueel vervallen). Afhankelijk van de


28

situatie op uw school kunt u de leerling hier ook aan laten werken in zelfstudie-uren of thuis. Vanwege de complexiteit van een achtbaan is hier gekozen voor een brug in plaats van een achtbaan. De construc-tieprincipes bij de brug gelden ook voor de acht-baan. Bij de proeven 1 en 2 kunt u misschien vooraf nog enige uitleg geven over het verschil tussen schetsen en tekenen (zie de laatste vraag bij beide proeven).

Paragraaf 2 Na het onderwerp stevigheid in paragraaf 1, komt hier stabiliteit aan de orde. U zou de stabiliteit van mensen als uitgangspunt kunnen nemen voor het bespreken van dit onderwerp: hoe kun je zelf je stabiliteit vergroten? In deze paragraaf komt de leerling voor het eerst sensoren tegen. Ze zitten bijvoorbeeld in de beugels waarmee inzittenden van een achtbaan op hun plaats worden gehouden. De leerling wordt doordrongen van het feit dat er in een achtbaan veel aandacht moet zijn voor veilig-heid. Hiervoor moet je achtbanen verdelen in zones en moet je van alles meten en regelen.

Paragraaf 3 Het is aan te raden om van alle in deze paragraaf genoemde verbindingen een concreet voorbeeld te laten zien. Ook in het lokaal en elders in de school komen ongetwijfeld diverse verbindingen voor, dus wellicht kunt u die met de leerlingen langslopen. Bij werkstuk 2 kunnen de leerlingen onder andere oefenen met solderen; hier is een vaardigheidskaart van. Als u zelf goed kunt lassen, kunt u eventueel een lasdemonstratie geven.

Paragraaf 4 De grootheid kracht (F) wordt gentroduceerd en het kan geen kwaad om het verschil tussen grootheden en eenheden nog eens goed te benadrukken. Een demonstratie van een krachtmeter (veerunster) is hier nuttig. Allerlei krachten worden benoemd. De druk- en trekkrachten in constructies worden uitgewerkt. De sterkte van constructies door hun vorm (driehoek of boog) wordt uitgelegd. Leerlingen die het lastig vinden om te bepalen of er nu een druk- of een trekkracht in bijvoorbeeld een onderdeel van een driehoek optreedt, kunt u laten oefenen met een herhaalopdracht. In de eerste druk was hier het onderwerp wapening (in beton) opgenomen. Dit onderwerp zit nu in een plusopdracht.

Bij proef 8 kunt u de profielen ook op twee naast elkaar geplaatste tafels laten leggen zodat de leer-lingen meer ruimte voor de krachtmeters hebben. De driepoten zijn dan niet nodig.


29


ANTWOORDEN PROEF 1

Wat neem je waar?

1 Is de trede stevig? Waarschijnlijk niet.

2 Is de trede nu stevig? Waarschijnlijk wel.

3 Is de trede van figuur 15 steviger dan die van figuur 14?

Ja.


1 Welke vormen maken de constructie van de trede stevig? Een trede wordt steviger als je driehoeken in de constructie maakt.

2 Hoe kun je de trede nog steviger maken door extra verbindingsstrips te gebruiken? Maak een schets van je ontwerp. Je kunt nog meer driehoeken in de constructie aanbrengen. ANTWOORDEN PROEF 2

Wat neem je waar?

1 Kun je de constructie vervormen? Waarschijnlijk wel. 2 Kun je de constructie vervormen? Waarschijnlijk een beetje. 3 Kun je de constructie vervormen? Waarschijnlijk niet. 4 Welke van de drie constructies was het stevigst? De derde constructie.


1 Welke vormen maken de constructie van het hek stevig? Een hek wordt steviger als je driehoeken in de constructie maakt.

2 Hoe kun je het hek nog steviger maken door een extra verbindingsstrip te gebruiken? Maak een schets van je ontwerp. Je kunt nog meer driehoeken in de constructie aanbrengen.


30

ANTWOORDEN PROEF 3

Wat neem je waar?

1 Zakt de brug in elkaar? Nee.


1 Kan een boogbrug stevig zijn als die is gebouwd uit losse blokken? Ja.

ANTWOORDEN PROEF 4

Wat neem je waar?

1 Kan het papier het lege flesje dragen? Ja.

2 Kan het papier het flesje dragen? Ja.

3 Kan het papier het flesje dragen? Vermoedelijk lukt dit ook nog wel.

4 Kan het papier het lege flesje dragen? Nee.


1 Kun je papier steviger maken door de vorm te veranderen? Ja, vouwen kan de stevigheid van papier vergroten.

2 Maakt het voor de stevigheid uit hoe je het papier vouwt? Ja, alleen met de groeven in de lengterichting wordt de stevigheid groter.

ANTWOORDEN PROEF 5

Wat neem je waar?

1 Welke koker viel het makkelijkst om? Koker 4, de koker zonder toevoegingen.

2 Welke koker viel het makkelijkst om? Koker 1, de koker met de kleinste cirkel.

3 Welke koker viel het makkelijkst om? Koker 4, de koker zonder toevoegingen.


31


1 Op welke twee manieren kun je een staande constructie stabieler maken? Je kunt het grondvlak vergroten, of je kunt onderaan extra gewicht aanbrengen. 2 Welke invloed heeft de grootte van het grondvlak van een constructie op de stabiliteit? Hoe groter het grondvlak, hoe stabieler de constructie is.

ANTWOORDEN PROEF 6

Wat neem je waar?

1 Welke verbinding kon je het gemakkelijkste lostrekken? Welke het moeilijkst? Maak een lijstje. Zet de verbinding die het gemakkelijkste los ging bovenaan. Zet de verbinding die het moeilijkst los

ging onderaan. Plaats zo alle verbindingen in volgorde van sterkte. Makkelijkst: waarschijnlijk de verbinding met de lijmstift. Moeilijkst: waarschijnlijk de verbinding met

de vloeibare lijm en de verbinding met de nietjes in de dwarsrichting.

2 Vergelijk jouw resultaten met die van anderen. Hebben zij dezelfde waarnemingen? Waarschijnlijk wel.


1 Welke verbinding is het sterkst voor het verbinden van twee stukken karton? Waarschijnlijk de verbinding met de vloeibare lijm.

2 Welke verbinding is het zwakst voor het verbinden van twee stukken karton? Waarschijnlijk de verbinding met de lijmstift.

3 Welke lijmverbinding is sterker, de verbinding met de lijmstift, of die met de vloeibare lijm? Waarschijnlijk de vloeibare lijm.

4 In welke richting staan de nietjes bij de sterkste nietverbinding? Dwars op de richting waarin wordt getrokken.

ANTWOORDEN PROEF 7

Wat neem je waar?

1 Kan het lege rolletje jouw volle gewicht dragen? Nee.

2 Kan het volle rolletje jouw volle gewicht dragen? Vermoedelijk wel.


32


1 Is een gevulde koker sterker dan een lege koker? Ja.

2 Als je op de kokers gaan staan, ontstaat er een kracht in de koker. Welke kracht, drukkracht of

trekkracht? Er ontstaat een drukkracht, want met je gewicht duw je op de rolletjes. Er wordt niet aan de rolletjes

getrokken. ANTWOORDEN PROEF 8


1 Is er verschil in sterkte tussen een rond en een vierkant profiel? Vermoedelijk wel.

2 Welk profiel is het sterkst? Vermoedelijk het ronde profiel.

ANTWOORDEN PROEF 9


1 Van welk materiaal is de draad gemaakt die het meeste gewicht kan dragen? Nylon.

2 Van welk materiaal is de draad die het minste gewicht kan dragen? Katoen.

3 Welk materiaal kan het beste tegen trekkrachten? Nylon.

ANTWOORDEN PROEF 10

Wat zijn je conclusies?

1 Waarom kun je met een veerunster van 1 N de zwaartekracht op sommige blokjes niet meten? Als je een unster hebt die kan meten tot 1 N, dan kun je daarmee alleen de zwaartekracht meten op

lichte blokjes (blokjes waaraan de aarde trekt met maximaal 1 N).

2 Waarom is het beter hele lichte blokjes niet met de veerunster van 3 N maar met de veerunster van 1 N te meten?

Met de veerunster van 3 N kun je minder nauwkeurig meten want op de unster van 1 N staan meer streepjes in het gebied van 0 tot 1 N.


33

3 Vergelijk de kracht op blokje 1 en 2 samen met de krachten op blokje 1 en 2 apart. Wat valt je op? De kracht op blokje 1 en 2 samen is gelijk aan de som van de kracht op blokje 1 en de kracht op

blokje 2.


34

2.4 Hoofdstuk 4 De fietsverlichting


In hoofdstuk 7 komt de elementaire elektriciteitsleer aan de orde, deels binnen de context fietsverlich-ting. De grootheden spanning en stroomsterkte worden besproken; weerstand komt alleen heel zijdelings aan de orde (proef 3). De serie- en paral-lelschakeling wordt behandeld. Er is uitgebreid aan

dacht voor de veiligheid bij het aanleggen en wer-ken met elektriciteit. Statische elektriciteit wordt in dit hoofdstuk niet behandeld.



paragraaf 1 Elektriciteit op je fiets

1 Het elektrospel 1 Geleiders en isolatoren 2 De werking van een gloeidraad onderzoeken

7

Extra 1 De led-lamp

3 Een led laten branden

2

paragraaf 2 Spanning

4 De spanning in verschillende batterijen controleren 5 Zelf een spanningsbron maken 6 Het magnetisch veld 7 De werking van een dynamo 8 De spanning meten die een fietsdynamo levert

6 ja

Extra 2 De zonnecel

9 De plaatsing van een zonnepa-neel

2

paragraaf 3 Schakelingen

2 De autoverlichting 10 De kenmerken van seriescha-kelingen en parallelschakelingen

7 ja

Extra 3 De wisselschake-ling

11 Een wisselschakeling maken 3

paragraaf 4 Veiligheid

12 Kortsluiting en een smeltveilig-heid (demonstratieproef)

5

Extra 4 Nog meer veilig-heidsmaatregelen

3

Alternatieve les: N.v.t. Herhaalopdrachten: paragraaf 1: Stroomkring en spanning paragraaf 3: Schakelingen Plusopdrachten: paragraaf 1: De elektromotor paragraaf 2: Spanning, stroomsterkte en

vermogen

2.4.2 Leerdoelen

Paragraaf 1 01 Weten wat een stroomkring is en aan welke

voorwaarden deze moet voldoen om bijvoor-beeld een lampje te kunnen laten branden.

02 De functie van een dynamo kunnen beschrij-ven.

03 Weten dat een gewone batterij een eindige hoeveelheid elektrische energie bevat.

04 Weten wat oplaadbare batterijen zijn. 05 Kunnen uitleggen waarom er twee stroomdra-

den in het snoer van elektrische apparaten zit-ten.


35

06 Weten wat goede geleiders zijn en er minstens drie kunnen noemen.

07 Weten wat isolatoren zijn en er minstens drie kunnen noemen.

08 Weten hoe de stroomkring voor de koplamp van een fiets met dynamo in elkaar zit.

09 Weten wat de functie van een schakelaar is. 10 De symbolen van een batterij, een schakelaar

en een lampje kennen en kunnen tekenen. 11 Een stroomkring met een lampje en een scha-

kelaar kunnen tekenen. 12 Weten wat een gloeidraad is en hoe deze in

lampen wordt toegepast. 13 Kunnen uitleggen waarom gloeilampen verbo-

den worden en welke lampen in de toekomst gebruikt zullen worden en waarom.

Extra 1 14 Weten wat een diode doet met stroom. 15 De relatie tussen led en diode kunnen beschrij-

ven. 16 De voor- en nadelen van led-lampen kunnen

beschrijven.

Paragraaf 2 17 Weten dat een spanningsbron als een batterij

twee polen heeft. 18 Weten dat er tussen de polen van een span-

ningsbron spanning aanwezig is en kunnen uit-leggen wat daarmee bedoeld wordt.

19 Spanning en stroom kunnen uitleggen aan de hand van de analogie met een hooggelegen en een laaggelegen vijver waartussen een water-val aanwezig is.

20 Weten wat onder een spanningsbron wordt verstaan en enige voorbeeld hiervan kunnen noemen.

21 Weten wat een accu is. 22 Weten wat een dynamo is en kunnen beschrij-

ven hoe er elektriciteit wordt opgewekt in een dynamo.

23 De grootheid spanning in de elektriciteit kennen met zijn symbool, eenheid en meetinstrument.

24 Weten je hoe met twee batterijen van 1,5 V een spanning van 3 V kunt opwekken.

25 Weten wat wordt verstaan onder elektrische energie.

26 Weten wat een generator is en waarvoor hij dient.

27 Weten hoe de elektriciteit van de centrale naar de huizen wordt getransporteerd.

28 Weten wat de functie van een transformator is en waarvoor deze wordt gebruikt bij het transport van elektriciteit.

Extra 2 29 Weten wat onder energiebronnen wordt ver-

staan. 30 Weten wat een zonnecel doet en de relatie met

zonne-energie kunnen leggen. 31 Weten wat onder duurzame spanningsbronnen

wordt verstaan en kunnen uitleggen waarom een zonnecel zo'n spanningsbron is.

32 Weten wat zonnepanelen zijn en voorbeelden kunnen noemen van toepassingen.

Paragraaf 3 33 Weten wat een schakeling en schakelschema

is. 34 De basisafspraken voor het tekenen van een

schakelschema kennen. 35 De symbolen voor enige componenten kennen

en kunnen tekenen. 36 Weten wat een serieschakeling is en een voor-

beeldschakeling kunnen tekenen. 37 Weten wat een parallelschakeling is en een

voorbeeldschakeling kunnen tekenen. 38 Twee voordelen van een parallelschakeling

kunnen noemen. 39 Weten hoe de stroom door een parallelschake-

ling loopt. 40 Weten hoe thuis de verschillende apparaten

zijn geschakeld en waarom. 41 Weten wat stroomsterkte is, wat het symbool

hiervoor is en wat de eenheid met symbool is. 42 Weten hoe een stroommeter geschakeld moet

worden om de stroomsterkte door een compo-nent te kunnen meten.

Extra 3 43 Weten wat het doel van een wisselschakeling

is en hoe je hem moet bouwen. 44 Een toepassing van d

DOCENTENHANDLEIDING SENSOR AUTEURsensor.prd.vo.malmberg.nl/.../808/docentenhandleiding_1kgt.pdf ·...

Documents

Transcript of DOCENTENHANDLEIDING SENSOR AUTEURsensor.prd.vo.malmberg.nl/.../808/docentenhandleiding_1kgt.pdf ·...