Weeg je overal hetzelfde?

Transcriptie

1 Uitdager van de maand Weeg je overal hetzelfde? Natuur & Techniek, groep 6,7,8 Algemeen Titel Weeg je overal hetzelfde? Cognitieve doelen en vaardigheden voor excellente leerlingen Inzicht in het verschil tussen drijven en zinken, dichtheden van (zout) water en andere materialen en de werking van opwaartse kracht. Zorgvuldig experimenteren, gegevens vastleggen (onderzoeksvaardigheid). Resultaten analyseren, conclusies trekken, verbinden met theoretische kennis (analyseren). Evt experimenten bedenken (creëren). Evt Meten en rekenen aan dichtheden en gewichten. Uitleg voor de rest van de klas verzorgen. Metacognitief doel: samenwerken met andere leerlingen. Cognitieve doelen en vaardigheden voor alle leerlingen Inzicht in het verschil tussen drijven en zinken en de rol van de dragende vloeistof daarbij. Zorgvuldig experimenteren, gegevens vastleggen (onderzoeksvaardigheid). Resultaten analyseren, conclusies trekken, verbinden met theoretische kennis (analyseren). Benodigd materiaal Eventueel Zinder9+ Planeet vol water werkboek blz. 14. Smalle glazen, waterkoker, zout, eieren, kleine voorwerpen van verschillend materiaal, een digitale weegschaal; eventueel andere vloeistoffen, zoals zonnebloemolie, spiritus, stroop; eventueel een digitale weegschaal en een veerungster. Proefje zwemmend ei (bijlage 1). Voorbeeldproefjes (bijlage 2). Onderzoekscyclus (bijlage 3). 1

2 Beschrijving activiteit De excellente leerlingen bedenken of selecteren experimenten met het drijven en zinken van voorwerpen in zout water. Alle leerlingen doen samen met de excellente leerlingen deze experimenten. Activiteiten excellente leerlingen Eventueel starten de excellente leerlingen met het lezen van het boekje Planeet vol water (Zinder). Ze doen het experiment met een ei in zout water (zie bijlage 1). Vervolgens bedenken of selecteren zij een aantal experimenten (zie bijlage 2) (variëren met het zoutgehalte, met de voorwerpen die getest worden, met de vloeistoffen). Ze doen de experimenten, analyseren de resultaten en trekken conclusies. Ze zoeken informatie op over de dichtheid van water en zout water en van verschillende voorwerpen/ materialen zoals het menselijk lichaam, ei, plastic, olie, enz.. en geven een duidelijke uitleg over drijven en zinken in relatie tot de dichtheid. Activiteiten van de leraar De leraar verzorgt de introductie van de uitdager. Hij laat de hele klas een foto zien van drijvende mensen in de Dode zee en praat hier kort over met de klas. Hij vertelt dat de hele klas proefjes met zinken en drijven gaat doen en dat enkele kinderen wat voorwerk zullen doen. De leraar begeleidt de excellente leerlingen aan de instructietafel. De leraar introduceert het onderwerp bij de leerlingen. Hij doet samen met de leerlingen het eerste experiment en bespreekt wat er van hen verwacht wordt. Zelf experimenten doen en bespreken Stel daarbij de volgende vragen: Wat gebeurde er met het ei in gewoon water? En in het zoute water? Wat is je (eerste) conclusie over de kracht van het zoute water? Welke verschillen zie je met het ei (of ander voorwerp) tussen de verschillende vloeistoffen? Hoe zwaar zijn deze vloeistoffen? Welke verschillen zien jullie tussen de voorwerpen in dezelfde vloeistof? Hoe zwaar zijn de voorwerpen? Welke vorm hebben deze voorwerpen? Wat kun je zeggen over de grootte (het volume) ten opzichte van het gewicht? Experimenten bedenken of selecteren. Stel daarbij de volgende vragen: Wat zouden jullie verder kunnen onderzoeken?, Wat kunnen jullie veranderen aan de vloeistof? Welke andere materialen zouden jullie willen onderzoeken (zoals wat zinkt wel in water maar misschien niet in zout water)? Wat is jullie hypothese (wat verwachten jullie dat er zal gebeuren als, wat is jullie voorspelling)? Hoe gaan jullie de experimenten precies aanpakken? Welke materialen hebben jullie nodig? Hoe gaan jullie de resultaten bijhouden? 2

3 Voorbereuden van klassikale onderzoeksles. Stel de volgende vragen: Hoe gaan jullie aan de slag in de groepjes? Hoe kunnen we ervoor zorgen dat het bespreken van de resultaten goed verloopt? Wat gaan jullie vertellen in de uitleg? Welke vragen kun je verwachten? Welke vragen wil je stellen? De leerkracht verzorgt de les. Als introductie wordt de foto van de Dode Zee er weer bij gepakt. Alle leerlingen doen de proefjes en bespreken de resultaten in eigen groepjes o.l.v. een excellente leerling. Daarna klassikale bespreking met verdere uitleg van de excellente leerlingen (dus uitleg ná de experimenten) (60-90 minuten) Activiteiten alle leerlingen Alle leerlingen krijgen een onderzoeksles. Zij doen in groepjes de experimenten, analyseren de resultaten en trekken conclusies. Ze krijgen kennis over de dichtheid van water en de rol daarvan bij het drijven of zinken van voorwerpen. Interactie tussen excellente leerlingen en alle leerlingen Tijdens de klassikale les begeleiden de excellente leerlingen een onderzoeksgroepje. Zij leggen uit hoe het zit met drijven en zinken. De groep zal de excellente leerlingen hier vragen over stellen. Week 1 Hele groep: De leraar verzorgt de introductie (5 minuten) Excellente leerlingen: De leraar verzorgt de instructie (1x 20 minuten). De leerlingen werken zelfstandig aan: bedenken en opzoeken en uitvoeren andere proefjes (zie bronnen); inhoudelijke en persoonlijke leerdoelen invullen. De doelen voor de excellente leerlingen (zowel persoonlijke doelen als de inhoudelijke doelen van de uitdager, kunnen eventueel al worden ingevuld op het evaluatieformulier (zie handleiding hoofdstuk 2). Week 2 Excellente leerlingen: Zelfstandig verder werken en afronden van de proefjes. De leraar kijkt af en toe mee en bespreekt de resultaten van de proefjes met de leerlingen (1 x 20 minuten). Week 3 Excellente leerlingen: Informatie opzoeken over dichtheden, drijven en zinken, verwerken in een tabel, klassikale uitleg uitwerken. Alles even doornemen met de leraar ( 2 x 10 minuten) 3

4 Week 4 Hele groep: Klassikale les (60-90 minuten) Excellente leerlingen: Leiden de onderzoeksgroepjes. Zij geven uitleg over drijven en zinken. Additionele activiteiten Filmclips bekijken: (filmpje over het laten drijven van een ei door zout toe te voegen aan het water). (filmpje waarbij duidelijk wordt wat de verschillen zijn in dichtheid van vloeistoffen). (filmpje over een techniekdag op een school waarbij zij allerlei materialen laten drijven). Optie: Meten en rekenen De dichtheid berekenen: gewicht gedeeld door volume (gewicht meten met digitale weegschaal of veerungster). Het gewicht vergelijken van een voorwerp op het droge en in het water (met een veerungster). Optie: gebruik onderzoekscyclus (zie bijlage 3) Achtergrond Tabel dichtheden van vloeistoffen en andere materialen Dichtheid water zeewater gemiddeld menselijk lichaam melk olijfolie kunststof staal dennenhout Kg/l 0,998 1,024 Ongeveer hetzelfde als water 1,03 0,92 0,91 7,8 0,54 4

5 Uitleg drijven. Of iets blijft drijven of zinkt in water hangt af van hoe zwaar het is, maar ook van hoe zwaar het water is. Als iets lichter is dan water dan drijft het, als iets zwaarder is dan water zinkt het. Als je zout bij het water doet blijft het ei even zwaar, maar wordt het water zwaarder. Het water wordt zwaarder dan het ei. Daarom blijft het ei drijven in zout water, maar zinkt het in zoet water. Om dezelfde reden blijf je zelf ook beter drijven in de zee dan in een zwembad. Zeewater is zout en dus zwaarder. Een emmer met een hoeveelheid van 10 l zeewater bevat twee volle koppen zout. Het zoutgehalte is niet overal gelijk. De hoeveelheid zout is gemiddeld 34,5 g per kg zeewater. Het zoutgehalte van de Dode Zee is ongeveer 10 x hoger dan oceaanwater. Als de dichtheid van de dragende vloeistof groter is, blijft het voorwerp drijven. Als de dichtheid kleiner is, kan een voorwerp ook blijven drijven. Dat hangt af van het volume van het voorwerp dat zich in het water bevindt. De opwaartse kracht is het volume van het voorwerp x de dichtheid van de dragende vloeistof ( volume (cm3) x dichtheid (g/ cm3)). Als dit groter is dan het gewicht van het voorwerp (in g), blijft het voorwerp drijven. Bronnen (voorbeeld van het proefje met ei, andere proefjes) 5

6 Bijlage 1 bron: Zwemmend ei Zwemmen leer je in een zwembad. Maar je kunt ook in de zee zwemmen. Het zoute water prikt dan in je ogen. Maar het zout in het zeewater doet ook nog iets anders. In dit proefje leer je waarom zwemmen in zee soms makkelijker gaat. nodig rauw ei glas warm water zout theelepel 10 minuten stappen 1. Doe het ei in het glas water Vraag 1: Wat gebeurt er? 2. Haal het ei weer uit het glas water 3. Doe vijf theelepels zout in het glas water 4. Roer goed, totdat al het zout is opgelost Vraag 2: Wat denk je dat er gebeurt als je het ei in het glas water doet? 5. Doe het ei in het glas water Vraag 3: Wat gebeurt er? Vraag 4: Hoe denk je dat dit komt? 6

7 Bijlage 2 Voorbeelden proefjes zie Voorbeelden van Proefjes over dichtheid Wij bevelen de volgende proefjes aan: Drie vloeistoffen: Dubbele laag: Warme kleur: Klei in het water: 7

8 Bijlage 3 Onderzoekscyclus Verkennen Wat is je onderzoeksvraag? Voorspel je antwoord Bedenk je onderzoek; Voer je onderzoek uit Wat heb je gedaan? Wat gebeurt er? Probeer te verklaren wat er is gebeurd/conclusie Wat weet je nu?/wat wil je nog meer weten? 8