Instructie

Onderzoeksopdrachten

Ontwerpopdrachten

 

 

 

 

HUISKREKEL
Per onderzoeksbak wordt geadviseerd 4-5 krekels te gebruiken. In principe observeert iedere leerling 1 krekel (ongeveer 4 leerlingen per bak). Het is ook handig om verschillende groottes/kleurverschillen bij de krekels te gebruiken om onderscheid te maken.

 

SPIJKERSTOF, SPIJKERSTOF BEWERKEN EN SPIJKERSTOF VERGELIJKEN

Deze opdracht is onderdeel van een serie van drie opdrachten rondom spijkerstof. De eerste gaat over hoe spijkerstof eruit ziet, de tweede over het bewerken spijkerstof. In de laatste opdracht gaat het om het vergelijken van spijkerstof met andere stoffen. Bij opdracht 1 en 2 krijgen de leerlingen de onderzoeksvraag aangereikt en worden zij aan de hand van opdrachten door het onderzoeksproces geleid. Bij opdracht 3 bedenken leerlingen zelf een onderzoeksvraag en stellen zelf een eenvoudig onderzoeksplan op.

Praktische voorbereiding

Hoeveelheid spijkerstof
Hieronder staan de benodigde hoeveelheden als alle drie de opdrachten worden gedaan.

Koop donkerblauwe spijkerstof. Spijkerstof is per meter te koop. De stof is 1,4 m breed dus één strekkende meter stof is 1,4m2. Hoeveel stof je nodig hebt is afhankelijk van de grootte van de lapjes die je gebruikt. Een goed uitgangspunt is om eerst  lapjes van 8×8 cm te knippen. Een lapje van 8×8 cm is goed vast te houden en bijvoorbeeld te bewerken met puimsteen. Voor de meeste andere opdrachten kunnen de lapjes in vieren worden geknipt tot 4×4 cm. Lapjes van 4×4 cm passen goed in een bekerglaasje van 100 ml.

Verbruik van de lapjes per groepje:

Opdracht Afmetingen Aantal Totaal (cm2)
bekijken spijkerstof 4 x 4 cm 1 16
vergelijken met andere lapjes
1 lapje per stof
8 x 8 cm 1 per stof 64 per stof
puimsteen 8 x 8 cm 3 192
bleekwater 4 x 4 cm 3 48
Kaliumpermanganaat 4 x 4 cm 2 48
lapjes van verschillende
stoffen voor eigen onderzoek
4 x 4 cm afh. van onderzoek II
totaal 368 cm2

Per groepje leerlingen is op deze manier 368 cm2 spijkerstof nodig. Met 10-15 groepjes in een klas heb je 3680 - 5520 cm2 per klas nodig. Dit is 0,4 – 0,6 m2 of max. 0,6 strekkende meter.

Tip: koop een goede (textiel)schaar en gebruik deze uitsluitend voor de spijkerstof en de andere lapjes.

Opdracht met andere lapjes
Neem lapjes die wezenlijk van spijkerstof verschillen, bijv. viscose, polyester, polyamide, wol en eventueel leer of jute.

Experiment met puimsteen
In plaats van puimsteen kun je ook gasbeton gebruiken. Uit een stuk gasbeton van 5×20×60 cm (bouwmarkt, ± € 2,00) kun je blokjes van ongeveer 2,5×5×5 cm zagen. Blokjes van dit formaat liggen goed in de hand. Gebruik een oude houtzaag om het gasbeton in stukken te zagen, je kunt de zaag hierna namelijk nooit meer voor iets anders gebruiken.

Experiment met bleekwater
Het goedkoopste bleekwater uit de supermarkt (± € 0,50/L) kan onverdund gebruikt worden. Bleekwater met verdikkingsmiddel is minder geschikt.

Experiment met kaliumpermanganaatoplossing
De concentratie van de kaliumpermanganaat is 0,02 M
Bereiding:
Los 3,16 g KMnO4 op in demiwater en vul aan tot een volume van 1,0 Liter.
Per klas heb je een halve liter nodig. Dit is voor kleine patronen: stip, kruis, bloem, enz. Voor grotere patronen (banen etc..) heb je al gauw meer nodig.

Veiligheid
Neem de nodige voorzorgmaatregelen om de practica veilig uit te kunnen voeren.
Informatiebronnen

Maar ook als voorbeeld een jeans ABC (begrippenlijst):

Spijkerstof is gemaakt van katoen. Op deze websites vind je informatie over hoe katoen wordt verwerkt tot geweven stof.

Maak gebruik van verschillende zoekmachines, zie:

Extra informatie

Deze opdracht is een bewerking van de opdracht 'Eigentijdse materialen', startmodule voor 3 havo/ vwo van Nieuwe scheikunde. De module Eigentijdse Materialen voor Nieuwe Scheikunde is ontwikkeld door:

Netwerk Noord-Holland

Ontwikkeldocenten

  • Lovina Hofmeyer, SG Nieuwediep, Den Helder
  • John Hukom, RK Lyceum Sancta Maria, Haarlem
  • Sylvia Lipman, Vechtstede College, Weesp

Didactisch onderzoeker

  • Erik Joling, AMSTEL Instituut van de Universiteit van Amsterdam

Coach

  • Aonne Kerkstra, docent aan de ISW Havo/VWO Naaldwijk en leraar in onderzoek aan het AMSTEL Instituut van de Universiteit van Amsterdam

Amsterdam, mei 2006

Het originele materiaal is te verkrijgen via de website van Nieuwe Scheikunde.
Hierbij hoort ook een docentenhandleiding met tips over het inkopen van materialen.
http://nieuwescheikunde.nl/Publicaties/Lesmodulen/.

 

METEN AAN MENSEN
Doelen bij de module
De leerling leert:
  • vragen over onderwerpen in zijn leefwereld om te zetten in onderzoeksvragen;
  • een hypothese op te stellen;
  • een experiment  voor te bereiden en uit te voeren  (waarnemen, gegevens verzamelen, gegevens verwerken);
  • informele notaties, schematische voorstellingen, tabellen, grafieken en formules te gebruiken om greep te krijgen op verbanden tussen grootheden en variabelen;
  • in praktische situaties wiskunde te herkennen en te gebruiken om problemen op te lossen.

Achterliggende gedachte bij het ontwerpen van deze module is het leren omgaan met een grote hoeveelheid gegevens.

Een paar tips
In deze module leert de leerling grote hoeveelheden gegevens te verzamelen en daar 'voorzichtig' conclusies uit te trekken. Aan de hand van metingen aan het menselijk lichaam probeert de leerling uit de vele gegevens die er zijn, relaties te leggen tussen gegevens. Onderzoeksobject is het eigen lichaam, van de leerling en van klasgenoten. Dat kan confronterend zijn voor leerlingen.

In de loop van deze module ontstaat een klassentabel met meetgegevens van de leerlingen. Dit kan anoniem door leerlingen een nummer te geven, maar dat werkt misschien niet helemaal anoniem. Probeer een veilig klimaat te creëren waarin leerlingen de gegevens durven delen met de anderen. In de les waarin de gegevens worden verzameld kan ook een lijst met nummers worden aangemaakt waarin de leerlingen alle gegevens in één keer vermelden. Ook de vraagstelling naar verband tussen blond haar en CITO-score kan minderwaardigheidsgevoelens oproepen. Het is goed om aan de leerlingen duidelijk te maken  dat  dit soort verbanden in grote onderzoeken niet zijn aangetoond.

Het aantal kolommen in de tabel is afhankelijk van het aantal metingen dat wordt uitgevoerd. Zorg voor een aantal lege kolommen voor de eigen metingen van leerlingen.
Voor deze module heeft de leerling geen voorkennis nodig. In deze module is het mogelijk om zelf te leren relaties te leren leggen tussen verschillende gegevens. Leerlingen kunnen uit bestaande onderzoeken zelf zoeken naar nieuwe relaties. Leerlingen kunnen bestaand onderzoek bevestigen of ontkennen door het doen van eigen metingen.

Benodigdheden

Er wordt vanuit gegaan dat materialen zoals pen, potlood, kleurpotloden, liniaal beschikbaar zijn. Het benodigde materiaal is afhankelijk van het gekozen thema.

Instrumenten Verbruiksmaterialen
  • computer(s) met het programma Excel
  • meetlinten of maatverdeling op de muur
  • weegschaal
  • spirometer
  • meetlat
  • rekenmachine
  • hartslagmeter
  • stopwatch
  • meetapparatuur passend bij de vragen van de leerlingen
  • grafiekpapier
  • A1 of A0 papier om een klassentabel te maken (dit kan ook digitaal met Excel)
 

 

EIGEN ONTWERP
Deze opdracht is ontwikkeld door docenten van Marianum Scholengemeenschap, locatie Groenlo.
De leerlingen kunnen bij de start van de opdracht zelf een keuze maken voor een ontwerp. Hier wordt een aantal voorbeelden genoemd van mogelijke producten. Deze producten worden ontwikkeld/geproduceerd in Groenlo en omgeving en met deze bedrijven is een samenwerking aangegaan. De voorbeelden kunnen aangepast worden aan de mogelijkheden in de eigen omgeving.