1

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

Materialen

Presentaties, films, werkbladen, computers, etiketten voor diverse voedingsmiddelen, plasticine / boetseerklei, mobiele telefoons, tabletten of andere.

Methoden

Demonstratie, gebruik van presentaties en/of digitale leerobjecten, observeren - denken - discussiëren met een vriend, brainstormen, de ervaring van leerlingen begrijpen, groepswerk, onderzoekend leren, praktisch onderzoek, zelfevaluatie, reflectie.

Inhoud

Chemie en Bio-ingenieurswetenschappen. Praktische toepassing van methoden en meetinstrumenten toegepast in

de chemie en biotechnisch onderzoek, hun structuur en werkingsprincipes. Voedselonderzoek en voedselanalyse.

Energie-engineering. Analyse van voorbeelden van het oplossen van fundamentele energietechnische problemen. De

regelmatigheden van energietransformaties, analyse van hun toepassingen in technische oplossingen. Het belang van

warmteoverdrachtpatronen voor het oplossen van technische problemen, toepassing van energiemeetmethoden,

kennis van de principes van de werking van apparaten en toestellen, analyse, bouwkundige mogelijkheden. Analyse

van wiskundige concepten, modellen, methoden en relaties toegepast bij het oplossen van energietechnische

problemen, berekeningen.

Geschiedenis en Filosofie van Engineering. Invloed van meetmethoden en instrumentatie op technische prestaties.

pasiekimams aiškinimasis.

Doel van de les

Leerlingen helpen bij het ontwikkelen van technische competenties, het op een creatieve manier oplossen van

technische problemen op het gebied van effectief gebruik van energie. Het ontwikkelen van het vermogen om

wetenschappelijke en technologische kennis creatief toe te passen.

Lesonderwerp. Energie in het menselijk lichaam

Wat leert de leerling

Na het gebruik van calorietellers (online), het analyseren van het werkingsprincipe van de calorimeter, het uitvoeren van een experiment met z'n tweeën, het bespreken en uitvoeren van praktische taken, kan de leerling uitleggen: -wat wordt gemeten in calorieën en wat deze eenheid betekent; -welke voedingsmiddelengroepen het meeste en het minste aantal kilocalorieën bevatten (3-5 voorbeelden);

Doelstellingen voor de leerlingen

1. het herkennen en observeren van ontwerpprocessen, systemen, het analyseren van technische oplossingen met

betrekking tot energietechniek, het realiseren van technische creaties en technologische innovaties, en het verkennen

van hun relaties met de natuurlijke, sociale en culturele omgeving;

2. het ontwikkelingen van een verantwoordelijke houding ten aanzien van verschillende problemen van de

milieuwetenschap en duurzame ontwikkeling, het onderkennen van het belang van de oplossingen;

3. het leren bestuderen van het milieu, vragen te stellen, hypotheses te formuleren, samen te vatten, onderzoek te

evalueren, fouten te identificeren en onnauwkeurigheden te corrigeren, conclusies te formuleren;

4. het leren over de ontwikkeling van moderne technologieën, het kennismaken met en het analyseren van technische

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

Activiteiten

1.1. Verkenning (2 min)

Vragen:

Hoe komen levende organismen aan energie?

/Levende organismen halen energie uit voedingsstoffen/

1.2. Verkenning van het onderwerp van de lesserie

Serie: ENERGIE OMZETTINGEN: HOE TOE TE PASSEN?

1.3. Introductie ( 4 min.)

Vragen en discussie:

• hoe komen mensen aan energie?

/door te eten/

• hoe komt deze energie in voedsel?

/De chemische energie van het voedsel wordt vrijgemaakt en omgezet in andere vormen van energie, zoals beweging, geluid, warmte, etc. door ademhaling (in de vorm van zuurstof)./

• Waar hangt de energie-inhoud in voedsel van af? Hoe veel energie kunnen we uit voedsel halen?

/ Het hangt af van de samenstelling van het product, hoeveel voedingsstoffen (eiwitten, vetten, koolhydraten, mineralen) het product bevat. /

• hoe komen we aan de informatie over de samenstelling van het product?

/Dat staat vermeld op het etiket/

De leerlingen krijgen eteiketten van producten.

Vraag:

• Wat voor informatie staat op het etiket?

/ de etiketten geven de samenstelling en de energetische waarde van

het product aan, uitgedrukt in kcal (kilocalorieën) /

1.4. Het onderwerp van de les aankondigen en het doel en de

doelstellingen bespreken. (1 min.)

Onderwerp: Energie in het menselijk lichaam. Het aankondigen en bespreken van het doel van de les. Doel: Na het gebruik van calorietellers (online), na analyse van het werkingsprincipe van de calorimeter, het uitvoeren van een experiment met z'n tweeën, het bespreken en uitvoeren van praktische taken, ben

ACTIVITEIT 1. HET ONDERWERP PRESENTEREN ( 7 MIN.)

Tip voor de docent • Stel de leerlingen specifieke vragen totdat de juiste antwoorden worden gegeven.

Tip voor de docent • Bespreek het doel van de les met de leerlingen. • Motiveer waarom streven we naar deze doelen, bijvoorbeeld, is het nodig in ons dagelijks leven, is het interessant, etc.; • Het doel van de les wordt niet al-leen verteld maar ook bediscussi-eerd met de leerlingen.

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

• wat wordt gemeten in calorieën en wat betekent deze eenheid;

• welke voedingsproducten bevatten de meeste en het minst aantal kilocalorieën (3-5 voorbeelden);

• hoe bereken je het aantal calorieën in voedsel (2 manieren).

2.1. Analyseer het concept calorie en hoe een calorimeter werkt (3

min)

Vraag:

• weet je hoe je calorieën meet in voedsel?

/Het hulpmiddel is een calorimeter/

Les No 3. Appendix No 1. Werkingsprincipe Caloriemeter.

Les 3. Appendix 1. Werkingsprincipe Caloriemeter.

Als het pauzeteken verschijnt, stop dan de presentatiefilm en stel de volgende vragen:

Vragen:

• wat kun je doen om de temperatuur van het water in de calo-

riemeter te verhogen?

/Warm het op /

• hoe kun je het water opwarmen?

/verbrand de wortels/

Als het juiste antwoord gegeven is, ga je verder met de presentatiefilm – de wortels worden verbrand.

Als het pauzeteken verschijnt, stop dan de presentaitefilm en stel de volgende vragen:

Wat gebeurt er als voedsel wordt verbrand?

/De warmte komt vrij en verwarmt het water /

Als het juiste antwoord is gegeven, ga verder met de presentatiefilm - de temperature van de thermometer gaat omhoog.

Pauze.

ACTIVITEIT 2. PRESENTIEER NIEUW MATERIAAL ( 5 MIN.)

Tip voor de docent • Stop de presentatiefilm wanneer het scherm zwart wordt. Stel de leerlingen vragen die de leerlingen laten nadenken over de werking van een caloriemeter; • Geef als docent geen ant-woorden, maar laat de leerlingen de antwoorden zoeken. Als niet het juiste antwoord is gegeven, laat de leerlingen dan het volgende deel van de film zien waarin het ant-woord gegeven wordt. Stel de vraag daarna opnieuw.

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

Tip vor de docent

• Maak een schatting van de benodi-

gde tijd voor de opdracht. Leelringe

houden zelf de gebruikete tijd bij.

• Leerlingen mogen internet ge-

bruiken.

Vraag:

• wat is een kilocalorie?

Laat eht laatste deel van de presentatie zien - 1 kilocalorie is de hoeveelheid energie die nodig is om 1 kilogram water 1 graad op te warmen.

Vraag:

• hoeveel weegt een liter water?

/1l=1kg/

2.2. Samenvatting (2 min)

Laat het laatste deel van de presentative zien – ,,61°- 20°”. Er word uitgelegd dat kilocalorieën de hoeveelheid warmte aangeeft (dat verkregen kan worden uit voedsel).

/Het verschil tussen de begin en de eind-temperatuur is een maat voor de hoeveelheid warmte dat vrijgekomen is uit het verbrandingsproces/

Vraag:

• welke energie omzetting vind hier plaats?

/Chemische energie wordt omgezet in thermische energie (warmte) /

3.1. Uitleg van de opdracht (2 min.)

• Noteer de producten die je vandaag hebt gegeten;

• Bereken hoeveel energie je binnengekregen hebt via het voedsel

gebruik makend van de calorie-tellers.

Geef aan dat mobile telefoons, tablets, computers en internet gebruikt

mogen worden.

3.2. Uitvoeren van de opdracht (12 min.)

Raadt de leerlingen aan een (gratis) calorie teller te gebruiken, b.v..:

https://caloriecontrol.org/healthy-weight-tool-kit/food-calorie-calculator/

https://www.calculator.net/calorie-calculator.html

3.3. Bespreek de opdracht in groepjes (2 min.)

Laat de leerlingen in groepjes discussiëren en vergelijk de resultaten.

3.4. Presenteer resultaten van de opdracht (2 min.)

Als de opdracht uitgevoerd is, kunnen de leerlinge de resultaten presenteren en vragen van andere leerlinge beantwoorden. Geef een huiswerkopdracht mee, waar de leerlingen de calorieën moeten bijhouden van alles wat ze eten die dag. Het resultat wordt gebruikt in de 4e les, het berekenen van de energiebalans.

ACTIVITEIT 3. UITVOEREN VAN DE OPDRACHT (18 MIN.)

Tip voor de docent • laat de leerlinge in groepjes van 2 of 3 werken

Tip voor de docent

•laat leerlingen individueel werken,

gebruik makend van internet;

•gebruik een calorieteller in je eigen

taal;

•zorg dat je als docent eerst ver-

trouwd bent met de te gebruiken

caloriemeters.

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

De leerlinge voeren het experiment uit in groepjes van 2.

Geef de opdracht aan de leerlingen Les 3. Appendix 2. Volume en calo-rieën van producten en gereedschap en klei.

De docent legt uit hoe het experiment moet worden uitgevoerd. Op de kaart staan afbeeldingen van producten, de hoevelheid dat 50 kilocalo-rieën bevat en het volume van het product aangegeven met een cirkel/

bol.

Les 3. Appendix 2. Volume en calorieën per product

Opdracht:

1. Maak balen van klei die qua omvang overeenkomen met 50 kcal

energy van de afgebeelde producten.

2. Gebruikde ballen bij het samenstellen van snacks (door de ballen samen te knepden tot één stuk). De energiewaarde van de snack moet uitkomen op 200 kcal en kan de volgende ingrediënten bevatten:

a - koekjes, kaas, geroosterde noten, amandelen of chocolade;

b – banaan, wortel, appel, kool.

3. Vergelijk de samengestelde ballen (de snacks) met elkaar.

• welke snack is groter?

• welke is het meest voedzaam en waarom?

De leerlinge maken de opdracht af met behulp van de gegeven informatie (10 min.).

Als de opdracht volbracht is, worden de resultaten in groepjes besproken.

Mogelijke vragen:

• wat gebeurt als we de producten eten van regel a? Zit onze maag dan vol? Waarom?

/ Het lijkt misschien dat een tussendoortje van 200 kilocalorieën genoeg zou moeten zijn om de maag tevreden te stellen, echter, men gelooft dat het lichaam niet beslist om op te houden met eten aan de hand van de hoeveelheid energie maar eerder de maagreceptoren en andere signalen uit de hersenen die aangeven dat de maag vol is. /

ACTIVITEIT 4. EXPERIMENT (13 MIN.)

Tip voor de docent • Laat de leelringen in paren of

groepjes van 3 werken.

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

• wat gebeurt er als we genoeg producten uit de groep eten om de maag vol te maken? Hoeveel calorieën gaan we consumeren na het eten van dezelfde hoeveelheid producten uit de groep a in vergelijking met de producten uit de groep b?

/We consumeren veel meer calorieën na het eten van dezelfde

hoeveelheid (volume) producten uit groep b (fruit, groenten)./

Beoordeling en zelfevaluatie van de leerlingen, hoe zij erin geslaagd zijn het doel van de les te bereiken, wat de persoonlijke vooruitgang van elke leerling is..

Vragen:

• Wat heb ik in deze les gedaan?

• Hoe (opwelke manier) heb ik geleerd?

• Wat deed ik het best?

• Wat heb ik geleerd tijdens de les?

• Wat was het moeilijkst?

Er zijn misschien te veel activiteiten of te veel informatie voor de jongere

leerlingen. De docent moet beslissen welke en hoeveel activiteiten

worden uitgevoerd, afhankelijk van de leeftijd en het werktempo van de

leerlingen.

.

ACITIVITEIT 5. REFLECTIE (2 min.)

MOGELIJKE PROBLEMEN

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

Calorie (cal) – is een niet-systemische eenheid van arbeid en energie, gelijk aan 4.184 J (Joule). Eén calorie is de hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur van één gram water tot één graad Celsius te verhogen. Op voedseletiketten wordt energie meestal uitgedrukt in kilocalorieën (kcal), omdat er zoveel energie in het dieet zit dat het gemakkelijker is om 1000 calorieën te groeperen.

Het aantal calorieën voor elk voedingsmiddel wordt aangegeven door te tellen hoeveel energie er vrijkomt bij het verbranden van een bepaalde stof (voedsel). Traditioneel worden calorieën berekend door voedsel toe te voegen en het te verbranden in een speciaal apparaat - een calorimeter. De hoeveelheid calorieën in de voeding geeft aan hoeveel energie er in dat product aanwezig is.

Hoe het menselijk lichaam voedsel in energie omzet in energie.

De voedseldeeltjes worden via de bloedbaan naar alle lichaamscellen getransporteerd. Sommige worden gebruikt voor de bouw van nieuwe cellen, terwijl met andere, zoals glucose, - energie wordt opgewekt.

Cellen hebben zuurstof nodig om energie in het voedsel vrij te maken. We krijgen zuurstof uit de lucht door te ademen. Als je ademt, reageert glucose met zuurstof. Wanneer er energie vrijkomt, worden glucose en zuurstof omgezet in water en kooldioxide. Een mens ademt ongeveer 20.000 keer per dag in.

Energie Voedsel.

Vet is rijk aan calorieën. Elke gram bevat 9 kilocalorieën. Koolhydraten en eiwitten hebben minder dan de helft van de calorieën dan vet. De voedingsvezel bevat ongeveer 2 kilocalorieën per gram. En water heeft helemaal geen calorieën.

Voedingsvezels zijn stoffen van plantaardige oorsprong, waarvan de functie in ons lichaam vrij eenvoudig is, om het spijsverteringsstelsel te helpen. Vezels helpen bij het verplaatsen van voedsel door de darm, in totaal 10 meter lang kan zijn. Het gebruik van vezels helpt om giftige stoffen uit het lichaam te verwijderen.

200 kilocalorieën kunnen worden verkregen door het eten van een kleine handvol gezouten noten, een halve cupcake, een kleine kom vlokken, drie eieren, vier appels, zes plakjes meloen of twee broccoli koppen.

Door veel water en gezonde vezels te consumeren kan men veel meer eten, hoewel men minder calorieën krijgt en zich vol voelt.

NUTTIGE INFORMATIE:

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

Hazell Maskell 2009 What’s Biology all about? London: UsbornePublishing Ltd.

Eduational video about Energy Balance/ Energy from Food- Intake and How to Read a Nutritional label. [accessed on 2018 02 23]. Internet link: < https://www.youtube.com/watch?v=yqt8aaeHB5k >. What is a calorie? - Emma Bryce. [accessed on 2018 02 23]. Internet link: < https://www.youtube.com/watch?v=VEQaH4LruUo >. How the food you eat affects your brain?– Mia Nacamulli. [accessed on 2018 02 24]. Internet link: < https://www.youtube.com/watch?v=xyQY8a-ng6g >. How the food you eat affects your gut - Shilpa Ravella. [accessed on 2018 02 24]. Internet link: < https://www.youtube.com/watch?v=1sISguPDlhY >. This Is 200 Calories. [žiūrėta 2018 02 24]. Internet link: < https://www.youtube.com/watch?v=KMGUmcveQeg >.

Eat well for a healthy planet - Angela Colli. [accessed on 2018 02 27]. Internet link: <http://moodle.scientix.eu/course/index.php?categoryid=141>.

Colorimeter. [accessed on 2018 02 26]. Internet link: <https://www.periodni.com/gallery/calorimeter.png >.

Specializuoto ugdymo krypties programa (pradinio, pagrindinio ir vidurinio ugdymo kartu su inžineriniu ugdymu

programų) inžinerinio ugdymo dalis, patvirtinta Lietuvos Respublikos švietimo ir mokslo ministro 2014 m.

rugpjūčio 8 d. Internet link: <https://www.smm.lt/uploads/documents/svietimas/ugdymoprogramos/isakymas%

20del%20inzinerines%20programos1.pdf >.

Kaip skaičiuojamos kalorijos. Žurnalas „Ar žinai kad?“ Nr.9, 2015 /pagal „How it works“ licenciją.

BRONNEN

GEBASEERD OP

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

Opdracht:

1. Maak ballen van boetseerklei waarvan de grootte overeenkomt met 50 kcal energiewaarde van de afgebeelde

producten (de grootte van de ballen wordt weergegeven in de laatste kolom.

2. Construeer met behulp van de gemaakte ballen snacks (door de ballen in één stuk te kneden). De energiewaarde

van de snacks moet 200 kcal zijn en kan bestaan:

a - koekjes, kaas, geroosterde noten, amandelen of chocoladereep;

b - banaan, wortelen, appels, appels, kool.

3. Vergelijk de geconstrueerde ballen (snacks) met elkaar.

Appendix 2. Worksheet 1. Volume en calorieës van producten.

Opdracht:

1. Maak ballen van boetseerklei waarvan de grootte overeenkomt met 50 kcal energiewaarde van de afgebeelde

producten (de grootte van de ballen wordt weergegeven in de laatste kolom.

2. Construeer met behulp van de gemaakte ballen snacks (door de ballen in één stuk te kneden). De energiewaarde

van de snacks moet 200 kcal zijn en kan bestaan:

a - koekjes, kaas, geroosterde noten, amandelen of chocoladereep;

b - banaan, wortelen, appels, appels, kool.

3. Vergelijk de geconstrueerde ballen (snacks) met elkaar.

Opdracht:

1. Maak ballen van boetseerklei waarvan de grootte overeenkomt met 50 kcal energiewaarde van de afgebeelde

producten (de grootte van de ballen wordt weergegeven in de laatste kolom.

2. Construeer met behulp van de gemaakte ballen snacks (door de ballen in één stuk te kneden). De energiewaarde

van de snacks moet 200 kcal zijn en kan bestaan:

a - koekjes, kaas, geroosterde noten, amandelen of chocoladereep;

b - banaan, wortelen, appels, appels, kool.

3. Vergelijk de geconstrueerde ballen (snacks) met elkaar.

Opdracht:

1. Maak ballen van boetseerklei waarvan de grootte overeenkomt met 50 kcal energiewaarde van de afgebeelde

producten (de grootte van de ballen wordt weergegeven in de laatste kolom.

2. Construeer met behulp van de gemaakte ballen snacks (door de ballen in één stuk te kneden). De energiewaarde

van de snacks moet 200 kcal zijn en kan bestaan:

a - koekjes, kaas, geroosterde noten, amandelen of chocoladereep;

b - banaan, wortelen, appels, appels, kool.

3. Vergelijk de geconstrueerde ballen (snacks) met elkaar.

LES 3 Serie 1. Energie-omzettingen: hoe toe te passen

Appendix No. 2. Worksheet 2. Volume and calories of products.

Koekjes met

chocolade

Ongeveer 50 kcal ~11g

Amandelen

Ongeveer 50 kcal ~8g

Gefermenteeerde kaas

Ongeveer 50 kcal ~14g

Banaan

Ongeveer 50 kcal ~56g

Appel

Ongeveer 50 kcal ~125g

Wortel

Ongeveer 50 kcal ~150g

Kool

Ongeveer 50 kcal ~150g

Geroosterde

gezouten

Pinda‘s

Ongeveer 50kcal ~7g

Chocoladereep

„Snickers“

Ongeveer 50 kcal

~10g