Dieren zijn superhelden!
Dieren zijn superhelden!
Onderzoekend/ontwerpend leren Thema Bouw Tijdsduur Kerndoel
Ontwerpend leren Superhelden/superdieren Middenbouw (4-5-6) en bovenbouw (7-8) 80 minuten 42 De leerlingen leren onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals licht, geluid, elektriciteit, kracht, magnetisme en temperatuur en 44 De leerlingen leren bij producten uit hun eigen omgeving relaties te leggen tussen de werking, de vorm en het materiaalgebruik.
Inhoud Deze les draait om superhelden. Veel superhelden hebben eigenschappen van dieren; denk aan Spiderman en Wolverine. In deze les ontdekken de leerlingen eigenschappen van een aantal bijzondere dieren en ontwerpen hiermee hun eigen superheld.
Deze les sluit aan bij de onderzoek-/ ontwerpheld “Mooimaker-plezierdier� van WTwijzer.org. 1
Dieren zijn superhelden!
Kennisdoelen • • • •
De leerlingen kunnen vertellen hoe de superkracht van hun superdier werkt De leerlingen kunnen een ontwerp presenteren waarin ze de superkrachten van hun superdier hebben verwerkt De leerlingen kunnen een superheld ontwerpen waarbij de superkracht op dezelfde manier werkt als bij die van hun superdier De leerlingen kunnen de begrippen magnetisme, oppervlaktespanning, elektriciteit en wendbaarheid beschrijven en plaatsen
Ontwerp-/onderzoeksdoelen Breng ideeën tot leven: • Werk uit • Verschillende manieren (Wetenschapsknooppunt TU Delft, 2017) Voor meer informatie, klik hier. Attitudedoelen De leerling is origineel: • De leerling gaat een eigen richting uit • De leerlingen maakt niet alleen dingen na, doet niet alleen na, maar werkt ook aan eigen ideeën • Voegt zelfstandig originele aspecten toe in een ontwerp (SLO wetenschap en techniek, 2015) Voor meer informatie, klik hier. Niveau Begeleid: Het probleem/de onderzoeksvraag geef je aan de leerlingen. De leerlingen bedenken zelf hoe ze het gaan aanpakken (SLO, 2016). Voor meer informatie, klik hier. Voorbereiding Lees goed de achtergrondinformatie van tevoren. Over eventueel ingewikkelde begrippen kunt u dan nog extra informatie over opzoeken. Als u de les aan de onderbouw geeft, pas dan de PowerPoint naar eigen inzichten nog wat aan (laat ingewikkelde afbeeldingen weg). Zorg dat alle materialen klaarliggen en dat u zelf het filmpje van SchoolTV al bekeken heeft (zie PowerPoint).
2
Dieren zijn superhelden!
Materialen • (Kleur)potloden • Stiften • A4-papier (voor het schetsen van het ontwerp) • A3- papier (voor de poster) • PowerPoint • Filmpje sidderaal (zie PowerPoint) Woordenschat De sidderaal, de zeeschildpad, de zwaluw, de schaatsenrijder, de wendbaarheid, de elektriciteit, het magnetisme, de oppervlaktespanning en de elektrolyt. Tip: koppel een taalles aan deze les. Lesverloop Fase 1: confronteren Zet de dia aan waarop Wolverine en Spiderman te zien zijn. Wat denken jullie dat deze twee mannen zijn? Waaraan kun je dat zien? Wat zou hun superkracht zijn? Van welke dieren zijn die superkrachten? Waarschijnlijk zitten er leerlingen in de klas die deze superhelden kennen, laat ze het een en ander vertellen over deze superhelden om de rest van de klas enthousiast te maken. Bijbehorende dia: 2 Fase 2: verkennen De leerkracht introduceert het onderwerp van de les; vandaag gaan we met de klas bekijken welke dieren echte ‘’superdieren’’ zijn. De leerkracht vertelt over de volgende superdieren: de zwaluw, de schaatsenrijder, de zeeschildpad en de sidderaal aan de hand van de dia’s op de PowerPoint. Bijbehorende dia’s: 3, 4, 5 en 6 De zeeschildpad Vertel over het innerlijk kompas van de zeeschildpad en de aarde als magneet met magnetisch veld. Tip voor onderbouw: laat moeilijke begrippen zoals magnetisch veld en polen weg. De sidderaal Vertel over de superkracht van de sidderaal en laat het filmpje met bijbehorende kijkvraag zien. Vertel over statische elektriciteit (niet in de onderbouw). De schaatsenrijder Vertel over de superkracht van de schaatsenrijder: over water lopen. Vertel hierbij over oppervlaktespanning; het water wordt veerkrachtig. Vertel in de onderbouw niet over oppervlaktespanning, maar vertel dat de schaatsenrijder heel licht is en daarom over water kan lopen (dit is namelijk ook waar).
3
Dieren zijn superhelden!
De zwaluw Vertel over de superkracht van de zwaluw: wendbaarheid. Vertel hoe de goede wendbaarheid van de zwaluw in elkaar zit (zie achtergrondinformatie). Fase 3: ontwerp schetsen De leerkracht introduceert de ontwerpopdracht: ontwerp je eigen superheld waarbij er gebruik wordt gemaakt van de superkracht van een superdier. Je bent dan eigenlijk bezig zoals een echte ontwerper van superhelden uit tekenfilms! Dit mag één van de dieren zijn die er besproken zijn, maar ook een eigen dier (bepaal voor de klas het beste is). De eisen aan het ontwerp zijn: • De superheld moet een naam hebben • Het moet uit de tekening duidelijk worden wat de superkracht is van de superheld • Er moet een omschrijving worden toegevoegd waarin wordt uitgelegd wat de superkracht is en hoe deze werkt Fase 4: ontwerp realiseren De schets en de omschrijving zijn nu gemaakt. De leerlingen gaan nu hun superheld en omschrijving uitwerken op een poster. Hierbij wordt ook gelet op het esthetische aspect. Fase 5: testen en bijstellen De leerkracht stelt een aantal kritische vragen. Voorbeelden hiervan zijn: • Komt er duidelijk uit jouw omschrijving naar voren hoe de superkracht precies werkt? • Is het duidelijk te zien op jouw tekening wat de superkracht is? • Etc. Leerlingen kunnen eventueel nu nog hun tekening en/of omschrijving aanpassen. Fase 6: presenteren Nadat elke poster klaar is, presenteren de leerlingen hun poster. Hierbij moeten de volgende vragen beantwoord worden: • Hoe heet jouw superheld? • Welke superkracht heeft jouw superheld en van welk dier is deze afkomstig? • Hoe werkt de superkracht? (Laat zien d.m.v. tekening) Fase 7: verdieping/verbreding • Bezoek Diergaarde Blijdorp in Rotterdam en organiseer een kijkje achter de schermen. De leerlingen zien de dieren zo eens op een andere manier. Als een kijkje achter de schermen niet mogelijk is, is het ook leuk om met de leerlingen een goed te kijken naar de verschillende dieren; wat zijn hun superkrachten? • Ga vogels kijken in de polder, welke vogels hebben een goede wendbaarheid? Hoe kun je dit zien? • Bezoek een elektriciteitscentrale en laat de leerlingen daar verder kennis maken met het begrip elektriciteit
4
Dieren zijn superhelden!
Didactische ondersteuning • Les aanpassen aan de onderbouw: laat een aantal moeilijke begrippen zoals wendbaarheid, oppervlaktespanning en elektrolyten weg zodat de les wat makkelijker te begrijpen is voor de leerlingen • Deze les neemt vrij veel tijd in beslag. Kies er eventueel voor om de les in tweeën te splitsen, waarbij het informatieve gedeelte met de PowerPoint les 1 vormt • Leerlingen vinden superhelden vaak een heel leuk onderwerp. Dit kan eventueel de start zijn van een project met het thema superhelden • Er zijn veel leuke boeken te vinden over dit thema, die leerlingen prima zelf kunnen lezen. Een aantal voorbeelden: Superdieren, Derek Harvey, 2014, kinderboek; Schokkende elektriciteit, Nick Arnolds, 2004, kinderboek uit Waanzinnig om te weten serie; Elektriciteit, Louise Spilsbury, 2015, kinderboek; Kunnen vogels op de kop vliegen?, Theo Jurriens, 2013, luisterboek, kindervragen beantwoord door natuurwetenschapper; Waanzinnig wonderlijk water, Judy Kentor Schmaus, 2013, kinderboek; Water om te leven, Claudia Haas, 2010, proefjesboek; Magnetisme, Louise Spilsbury, 2015, kinderboek Bijlagen • PowerPoint • Achtergrondinformatie en weetjes
5
Dieren zijn superhelden!
Bronnenlijst Bibiana, M. (2013, Maart 3). Statische elektriciteit. Opgehaald van Mens en gezondheid: : http://mens-en-gezondheid.infonu.nl/diversen/111435-statische-elektriciteit.html Bruijn, C. (2015, Januari 21). Zeeschildpad navigeert via aardmagnetisch veld. Opgehaald van National Geographic: http://www.nationalgeographic.nl/artikel/zeeschildpaddenkeren-terug-naar-geboorteplaats-via-aardmagnetisch-veld Hekkenberg, A. (2013, September 17). De aardkern draait sneller dan de aarde zelf. Opgehaald van Newscientist: http://www.newscientist.nl/nieuws/de-aardkerndraait-sneller-dan-de-aarde-zelf/ Houweling, J. (sd). 15 feitjes over dieren die je waarschijnlijk nog niet wist. Opgehaald van Froot: https://froot.nl/posttype/froot/15-feitjes-over-dieren-die-je-waarschijnlijknog-niet-wist/ Peters, R. (2001, Mei 30). Elektrische zintuigen bij vissen. Opgehaald van Kennislink: http://www.kennislink.nl/publicaties/elektrische-zintuigen-bij-vissen Proefjes. (2012). Uitleg punaise op water. Opgehaald van Proefjes: http://www.proefjes.nl/uitleg/037 SLO. (2016, Maart). Wetenschap en technologie in het basis- en speciaal onderwijs. Opgehaald van SLO Natuur & Techniek: http://natuurentechniek.slo.nl/Paginas/Publicatie.aspx?pubid=1622 SLO. (sd). Kerndoel 42. Opgehaald van TULE Inhouden & Activiteiten: http://tule.slo.nl/OrientatieOpJezelfEnWereld/F-L42.html SLO. (sd). Kerndoel 44. Opgehaald van TULE Inhouden & Activiteiten: http://tule.slo.nl/OrientatieOpJezelfEnWereld/F-L44.html SLO wetenschap en techniek. (2015, Oktober 1). Uitwerking bij W&T - Aspecten van houdingen. Opgehaald van SLO Wetenschap en techniek: http://wetenschapentechnologie.slo.nl/componenten-van-w-ent/houding/uitwerking Vogelbescherming. (2013). Boerenzwaluw. Opgehaald van Vogelbescherming: http://www.vogelbescherming.nl/vogels_kijken/vogelgids/zoekresultaat/detailpagin a/q/vogel/11 Waterwereld. (2002). Schaatsenrijder. Opgehaald van Waterwereld: http://www.waterwereld.nu/schaatsenrijder.ph Wetenschapsknooppunt TU Delft. (2017). Handleiding Ontwerpen in beeld. WNF. (sd). Zeeschildpadden. Opgehaald van Stichting het Wereld Natuur Fonds-Nederland: https://www.wnf.nl/dieren/dierenbieb-reptielen/zeeschildpadden.htm Zwaluw weetjes. (sd). Opgehaald van Wist je dat: http://www.wistjedat.net/zwaluw/weetjes/ 6
Dieren zijn superhelden!
Achtergrondinformatie en weetjes Zeeschildpad Een babyschildpad die net uit zijn ei is gekropen, onthoudt het unieke magneetveld van zijn geboortestrand. Dit komt doordat schildpadden het magnetisch veld van de aarde waar kunnen nemen. Hoe de schildpadden het magnetische veld waar kunnen nemen wordt nog onderzocht. Mogelijk bevat het schildpaddenbrein magnetische deeltjes die op het aardmagnetisch veld reageren. Dit veld geeft de schildpad waarschijnlijk een signaal wanneer het dier goed op koers ligt (Bruijn, 2015). Magnetisch veld aarde De aarde is eigenlijk een grote magneet. Die magneet heeft twee uiteinden: de Noord- en de Zuidpool. Tussen die polen loopt het aardmagnetisch veld. De binnenste kern van de aarde, die bestaat uit een grote hoeveelheid ijzer in vaste vorm, draait in de oostelijke richting. Een gesmolten laag ijzer die om deze pit heen zit, draait een stuk langzamer in de westelijke richting. Hierdoor ontstaan er magnetische krachten. Het magnetisch veld is overal op de aarde anders in sterkte en dichtheid (Hekkenberg, 2013). Sidderaal De sidderaal kan elektrische schokken geven van wel meer dan 500 Volt. Hierdoor kan hij een gevaar zijn voor grote dieren en mensen. Dit is namelijk dodelijk voor mens en dier. Hij gebruikt de schokken om zichzelf te verdedigen of om zijn prooi te vangen. De sidderaal gebruikt zwakke elektrische schokken om zijn omgeving te verkennen. De echo's van de schokken geven hem informatie over zijn omgeving. Hij gebruikt zijn elektrische schokken hier dus om beter te zien. Eigenlijk is de sidderaal een grote zak met batterijen. Bijna 80 procent van zijn lijf is gevuld met elektrische organen (Peters, 2001). Statische elektriciteit Statische elektriciteit is elektriciteit die niet stroomt. Het is een verstoring in de balans tussen positieve-deeltjes (protonen) en negatieve-deeltjes (elektronen) van twee objecten. Wanneer er van de negatieve deeltjes meer aanwezig is dan van de positieve vindt er een afstoting plaats tussen de deeltjes die negatief geladen zijn. Je raakt statisch geladen (negatief). Wanneer je statisch geladen bent kan je dit soms voelen, vooral wanneer je een flinke lading hebt opgebouwd. Je haartjes op je arm gaan bijvoorbeeld recht overeind staan. Uiteindelijk zal je de statische lading kwijt moeten raken. Dit gebeurt vaak als je per ongeluk iets van metaal aanraakt of iemand anders. In het metaal of de andere persoon trekken de positieve deeltjes de negatieve deeltjes aan. Zo wordt de statische elektriciteit afgevoerd. Dit voel je vaak door een schokje (Bibiana, 2013).
7
Dieren zijn superhelden!
Schaatsenrijder De schaatsenrijder (Gerris lacustris) is een insect uit de familie schaatsenrijders (Gerridae). Het lichaam is erg smal, met vaak kleine vleugels en zes lange poten waarmee relatief snel over het wateroppervlak bewogen kan worden. De schaatsenrijder heeft twee vangarmen waarmee hij jaagt op dieren op het watervlak en er net onder. De middelste twee poten gebruikt hij als roeispanen op vooruit te komen, met de achterste twee lange poten stuurt hij zichzelf. Schaatsenrijders zijn jagers. Ze jagen zowel individueel op kleine prooien maar ook in groepsverband op grotere prooien. Natuurlijke vijanden van de schaatsenrijder zijn de oeverspin en vissen. Schaatsenrijders gebruiken oppervlaktespanning om op het water te lopen (Waterwereld, 2002). Oppervlaktespanning Oppervlaktespanning is het natuurkundig verschijnsel waarbij het oppervlak van een vloeistof een veerkrachtige laag vormt. In een waterdruppel bewegen de moleculen alle kanten uit. Aan de rand van de druppel wordt van binnenuit een druk uitgeoefend. Die druk wordt naar het midden van de rand en naar de zijkanten afgevoerd. Hierdoor ontstaat er een 'vliesje'. Schaatsenrijders en lichte voorwerpen zinken niet dankzij de oppervlaktespanning. Losse druppels worden door oppervlaktespanning bolvormig (Proefjes, 2012). Zwaluw De boerenzwaluw heeft een gevorkte staart. De staart werkt als een soort stuur waardoor de vogel in staat is erg snel van richting te veranderen. Hoe langer de staartpunten van de boerenzwaluw, hoe populairder hij is bij de vrouwtjes. Dit heeft er mee te maken dat zijn wendbaarheid ook toeneemt en hij dus sneller is bij de insectenjacht (Vogelbescherming, 2013). Wist je dat… • De zwaluw eet, wast en drinkt terwijl hij aan het vliegen is (Zwaluw weetjes, sd)? • Een sidderaal genoeg energie kan opwekken om 50 auto’s te starten (Houweling, sd)? • Een zeeschildpad wel 960 kg kan worden (WNF, sd)?
8