Na de introductie van dit nieuwe werkstuk op de TOP-dag voor Vlaamse Technologiedocenten in Technopolis te Mechelen en de jaarlijkse VeDoTech-conferentie te Lunteren realiseerde ik mij dat het een onderdeel van een "science"-project zou kunnen zijn. Daarom besloot ik het bijbehorende lesmateriaal te gaan schrijven. Voordat ik echter werkelijk zou starten wilde ik eerst weten hoe mijn leerlingen het zouden vinden.
week 48
Om iets nieuws te proberen is het verstandig dat te doen in een beperkt aantal klassen. Hiervoor leken mij de drie Havo/VWO-2 klassen geschikt. Bij elkaar zijn dat ca.75 leerlingen. Aangezien de leerlingen enthousiast reageerden op het nieuwe werkstuk, het voorstel in tweetallen te gaan werken en samen een onderzoeksvraag op te lossen en te presenteren, was er dus werk aan de winkel: tekeningen maken, stap voor stap handleiding maken voor de diverse onderdelen , materiaal bestellen en voor de leerlingen klaarmaken. Snel heb ik ervoor gezorgd dat enkele leerlingen die klaar waren met hun praktische opdracht konden starten met het snaarwiel. Het materiaal voor dit onderdeel was vlug gezaagd en gesneden. Verder CAD-tekeningen gemaakt, de bouwhandleiding geschreven en gecopieëerd en opgeborgen in mappen met plastic hoesjes. Hiervoor zijn snelhechters met insteekhoesjes A4 geschikt. Per tafel zijn twee mappen beschikbaar. Enkele reservemappen kunnen handig zijn, omdat leerlingen dikwijls met verschillende onderdelen bezig zijn.
week 49
Al het bestelde materiaal is binnen, het kan nu voorbereid worden, d.w.z. het op maat maken van het plaatmateriaal en het verzamelen van de kleine materialen in fotodoosjes. Deze week heb ik ook een tweetal metalen malletjes gemaakt, waarmee de as- en schroefgaten in het frame nauwkeurig kunnen worden bepaald. De mal eventueel even vastzetten met een stukje plakband om verschuiven te voorkomen. Precies vertikaal aangeven met een kraspen, hierna de gemarkeerde punten zorgvuldig centeren met een centerpunt. Een aantal leerlingen willen een eigen ontwerp maken met behulp van het aangeboden materiaal, maar er is ook extra materiaaal beschikbaar (o.a. andere maten tandwielen). Deze leerlingen leveren schetsen en een ontwerp in, zodat ik dit met ze kan bespreken.
week 50
Het materiaal voor dit werkstuk ligt gereed en kan aan de leerlingen worden uitgedeeld, zodat zij vooruit kunnen. Enkele zaken, zoals de grote tandwielen, lange bouten en het motortje krijgen de leerlingen pas als ze daar aan toe zijn. Het precies in elkaar zetten van het frame is voor leerlingen niet gemakkelijk. Daarom heb ik voor hen, die daar gebruik van willen maken, een pasmal gemaakt. Er kan bij het in elkaar zetten nogal wat fout gaan. De verbindingslatjes met asgaten kunnen op verschillende manieren gedraaid en verdraaid worden. Daarom staan er op de mal, aan de voor- en achterzijde, maatstrepen, korte vragen en aanwijzigingen, zoals:
Het frame wordt in de hoeken verstevigd met kleine driehoekjes van restmateriaal van het snaarwiel. Dit gaat prima als de plankjes voor het snaarwiel vooraf nauwkeurig haaks worden gezaagd.
week 51
De leerlingen zijn nu allemaal gemotiveerd aan de opdracht begonnen. Het loopt in de klas best wel goed. Voor mij is er genoeg gelegenheid om te helpen, aanwijzingen te geven en bij te sturen. Veel leerlingen gaan hun snaarwiel zelf vormgeven met gaten van verschillende grootte. Sommigen hebben moeite met het inzetten van de asbusjes. Het kan met een waterpomptang, voorzichtig slaan met een plastic hamer, erin persen tussen de bankschroef gaat ook goed. Als dit klaar is het verstandig nu de hartafstanden te controleren met behulp van 3 tandwielen en 3 asbouten. Correctie is in dit stadium nog mogelijk door in de gaten van 5 mm stukjes rondhout te lijmen en opnieuw te boren. Eerst precies markeren en centeren, daarna boren met 1,5 mm en vervolgens met 5 mm. Soms moet een leerling de verbindingslatjes opnieuw maken. Als alles soepel loopt kan het frame in elkaar worden gezet. Deze week heb ik ook gevraagd een steeksleuteltje no.7 voor de moertjes M4 mee te brengen en kleine bekertjes (toetje?) te verzamelen voor het zeepsop. Een dop van een spuitbuis met platte bodem voldoet ook mits er geen gaatje in zit.
week 52- week 1
In deze weken heb ik mooi de gelegenheid om de onderzoeksvragen voor elk duo leerlingen te formuleren, (internet)informatiebronnen te verzamelen en alles op papier te zetten, zodat we begin januari met de theorie-opdrachten kunnen starten. Zelf denk ik dit project begin/half februari af te kunnen ronden.
week 2
De afgelopen dagen heb ik heel wat uren besteed aan het schrijven van het lesmateriaal en het bijwerken van de website met informatiebronnen bij de vragen en deelvragen. Steeds was het daarbij noodzakelijk me af te vragen welke onderwerpen relevant waren en het niveau aan te passen aan de ervaring van de leerlingen. Alle vragen zijn samen met een afvinklijst in een boekje A-5 formaat verwerkt.
week 3
Maandag en dinsdag heb ik een gedeelte van de les gebruikt om de gang van zaken rond werkstuk en presentatie toe te lichten en in overleg een onderwerp te kiezen per tweetal samenwerkende leerlingen. Gewild was het item zeepsop maken en ermee experimenteren. Spontaan boden een aantal leerlingen aan een tweede onderwerp te onderzoeken. Bovendien zijn er afspraken gemaakt over inleveren en presentatie.
De meeste leerlingen hebben het snaarwiel nu klaar en ook het frame is in elkaar gezet. Het maken van de rotor heb ik nog eens duidelijk klassikaal uitgelegd. Dit onderdeel vereist behoorlijk wat nauwkeurigheid. Aan het eind van de les was de hele klas getuige van de eerste draaiende bellenblazer. Weliswaar nog niet helemaal klaar maar het werkte in ieder geval!
week 4
Een groot aantal leerlingen is toe aan het in elkaar zetten van de bellenblazer. Het monteren van de onderdelen en het afstellen totdat alles soepel loopt is best een lastig karwei. Deze week in alle klassen eens laten zien hoe je een boutje korter maakt zonder de draad te beschadigen. Het vastzetten van de assen in de lagerbusjes met contramoeren, zodat ze tijdens het draaien niet meer verschuiven moet ik volgende week nog maar eens duidelijk maken. De eerste leerlingen zijn klaar en hebben een werkend apparaat, een mooi stukje mechanische besturing, waar je mee thuis kunt komen !
week 5
Het in elkaar zetten van de bellenblazer is misschien wel het moeilijkste van het hele werkstuk. Het wel of niet functioneren van onderdelen hangt soms af van kleinigheden. Daarbij is het wel eens nodig een as met alle moertjes en ringetjes weer te verwijderen en opnieuw in elkaar te zetten. Fouten oplossen en "fine tuning"zijn een essentieel onderdeel van techniek. Ik eis van leerlingen dat ze het werkstuk tot een goed einde brengen; ook al kost dat de nodige moeite. Nu de motivatie na een enthousiast begin wat begint af te nemen, is het zaak de vaart er in te houden. Deze week heb ik in alle klassen het contramoeren nog eens laten zien, een handeling die 9 maal in de bellenblazer voorkomt. In het lokaal staan een aantal computers gereed met deze bladzijde, zodat leerlingen nog eens kunnen zien hoe ze bijvoorbeeld een bout moeten inkorten. Alle leerlingen krijgen thuis deze informatie nog eens extra onder ogen, bij het bezoeken van de website voor de theorieopdracht. Zo snijdt het mes hopelijk van twee kanten !
week 6
Hoe zouden zij het er vanaf brengen? Deze week de presentaties van de eerste 5 onderwerpen. Bijna iedereen op tijd klaar voor een presentatie van ca.5 minuten. Hoewel je van leerlingen geen didactische hoogstandjes kunt verwachten, hebben ze het prima gedaan. Tekeningen op het bord, dingen meegebracht, vragen uit de klas beantwoord en goed samengewerkt. Het aandachtig gehoor is de komende twee weken aan de beurt. De bijbehorende schriftelijke werkstukjes worden na afloop ingeleverd, nagezien en beoordeeld. Naast de presentatie van de leerlingen heb ik aanvullend nog het principe van een spoelmotortje laten zien (gemakkelijk te maken) en de werking van een citroenbatterij uitgelegd. Ook is er nog ruim een lesuur verder gewerkt aan de "Bubble-maker".
week 7
Het is altijd weer boeiend te zien hoe leerlingen zich inzetten voor het presenteren van een onderzoeksvraag. Dat eist voorbereiding met een "spiekbriefje", vraagt om taakverdeling: wie doet wat en het maken van tekeningen op het bord. Tijdens het eerste van twee blokuren hebben de presentatieduo's de gelenheid om alles klaar te maken voor de 5 minuten waarin het moet gebeuren. Je moet tenslotte naar je medeleerling, de klas en je docent goed voor de dag komen! Groepswerk in tweetallen levert naar mijn ervaring verrassende resultaten naast een aanvaardbaar rendement. Vooral de groepjes met de opdracht zelf zeepsop te maken en ermee te experimenteren zijn thuis flink in de weer geweest. Meerderen hebben er verslag van gedaan door gebruik te maken van de digitale camera. Een schitterend middel dat o.a. bij onderzoeksopdrachten uitstekend kan worden benut.
Theoretisch heeft het rotorblad een snelheid van ca. 2900 omw./min. De aan het eind van de les als demonstratie gemeten snelheid was ca. 2100 omw./minuut. Hoe kan dat nu weer? Dat is een vraag om in de loop van de week eens over na te denken. Deze week was de les, wat verloop betreft, een copie van de vorige week. Het assembleren van alle onderdelen heeft voor een aantal leerlingen nogal wat voeten in de aarde. Volhouden, niet opgeven en de mogelijke oorzaken van niet-functioneren opsporen is eveneens een belangrijk onderdeel van techniek. De lier aan de wilgen hangen is er niet bij. Samen brengen we een werkstuk tot een goed einde. In verband met het inleveren van de cijfers voor het "paasrapport" volgende week moet er dan een becijferbaar geheel getoond worden. Vervolgens is er nog een week om het af te ronden.
week 8-(slot)
Ook deze week voor de laatste keer de presentaties van de onderzoeksvragen. Heel veel leerlingen hebben er in korte tijd de nodige aandacht aan besteed. In een nabespreking van de presentatie is er gelegenheid vragen te stellen en kan ik soms wat dieper ingaan op enige aspecten die een nadere uitleg nodig hebben. Een aardig voorbeeld hiervan is het elektromagnetisch spectrum, waarbij ik diverse verschijnselen kort heb toegelicht: microgolven-magnetron, infraroodgolven- nachtkijkers-afstandbediening tv, röntgenstraling -CT-scan, lasnaadcontrole, het doorlichten van mummi's en schilderijen, bagagecontrole. Het aandragen van de benodigde informatie via deze site (zie volgende bladzijde) werkt best wel goed. Een nadeel is dat sommige leerlingen hiermee volstaan en niet verder zoeken. Het zij zo. Zelf zullen ze toch een keuze moeten maken en de informatie moeten verwerken. Een tweetal leerlingen hebben de gewilde onderzoeksvraag "Zeep- zelf zeepsop maken en ermee experimenteren" met video opgenomen, op DVD gezet en deze in de klas laten zien. Ook een manier van presenteren. Ze zijn er lang mee bezig geweest, maar het geleerde kan ook weer in andere situaties worden toegepast. Grote bellenblazen in de klas is wel spectaculair, maar onder druk moet dat wel lukken. Elke presentatie werd afgesloten met een applaus van de klas.
Leerlingen hebben door het zelf onderzoeken en presenteren ervaren, dat er aan de fysieke werkelijkheid heel wat te ontdekken valt. Als leerlingen na de derde presentatie zelf zien dat de kleuren van een zeepbel veranderen tijdens zijn korte bestaan en weten waardoor dat komt heb je door zo'n project meer losgemaakt dan het leren van een aantal feiten uit een leerboek (eventueel ook nog weer gereproduceerd in een invulwerkboek). "Onderwijs is niet het vullen van een vat, maar het ontsteken van een vuur" ( Plutarchus- Grieks wijsgeer).
Alle bellenblaasmachines zijn nu bijna klaar en zijn deze week voorlopig becijferd als laatste gegeven voor het voorjaarsrapport.
Na de voorjaarsvakantie gaan we starten met een nieuwe praktische opdracht en theorie: Energieomzettingen.
 |