De leerlingen bouwen een vlot om twee gestrande piloten te helpen ontsnappen van een onbewoond eiland.
Aan de hand van enkele proefjes onderzoeken ze de principes van drijven en zinken zodat ze tot een beredeneerd ontwerp komen dat aan een aantal criteria voldoet.
Ze bouwen hun ontwerp en optimaliseren dit indien nodig. Op het einde van de activiteit presenteren de leerlingen hun ontwerp en ontwerpproces aan de hand van vier foto’s.
Digitale verrijking via de Tool: Nearpod (www.nearpod.com). De volledige activiteit is opgenomen in een Nearpod omgeving, wat het mogelijk maakt dat de leerlingen de activiteit zelfstandig en op eigen tempo kunnen doorlopen. De activiteit wordt geïntroduceerd door een verhaal 'op een onbewoond eiland', dat meteen de context schetst.
Betekenisvolle context
De activiteit vertrekt vanuit een verhaal waarbij twee piloten zijn gestrand op een onbewoond eiland.
De leerlingen moeten de piloten terug naar huis helpen geraken.
Eindtermen
Natuur
1.1. De leerlingen kunnen gericht waarnemen met alle zintuigen en kunnen waarnemingen op een systematische wijze noteren.
1.2. De leerlingen kunnen, onder begeleiding, minstens één natuurlijk verschijnsel dat ze waarnemen via een eenvoudig onderzoek toetsen aan een hypothese.
Techniek
2.2. De leerlingen kunnen specifieke functies van onderdelen bij eenvoudige technische systemen onderzoeken door middel van hanteren, monteren of demonteren.
2.5. De leerlingen kunnen illustreren dat technische systemen evolueren en verbeteren.
2.6. De leerlingen kunnen illustreren hoe technische systemen onder meer gebaseerd zijn op kennis over eigenschappen van materialen of over natuurlijke verschijnselen.
2.9. De leerlingen kunnen een probleem, ontstaan vanuit een behoefte, technisch oplossen door verschillende stappen van het technisch proces te doorlopen.
2.10. De leerlingen kunnen bepalen aan welke vereisten het technisch systeem dat ze willen gebruiken of realiseren, moet voldoen.
2.13. De leerlingen kunnen een eenvoudige werktekening of handleiding stap voor stap uitvoeren.
Informatie- en communicatietechnologie (ICT)
2. De leerlingen gebruiken ICT op een veilige, verantwoorde en doelmatige manier.
3. De leerlingen kunnen zelfstandig oefenen in een door ICT ondersteunde leeromgeving.
4. De leerlingen kunnen zelfstandig leren in een door ICT ondersteunde leeromgeving.
5. De leerlingen kunnen ICT gebruiken om eigen ideeën creatief vorm te geven.
Fase 1: Verwonderen
Op een onbewoond eiland.
Een vliegtuigje maakt een noodlanding op zee. De piloten gebruiken hun parachute en belanden op een onbewoond eiland. Ze kunnen even overleven van het voedsel op het eiland, maar ze moeten hier weg. Maar veel meer dan wat bamboestokken en houten takken is er niet. Hoe geraken ze hier weg?
Laat de leerlingen hier even over nadenken, en laat hen per groepje noteren wat de piloten beslissen om van het eiland te geraken.
Hier kan gebruik gemaakt worden van de tool: Nearpod
De leerlingen gaan hiervoor naar de NEARPOD omgeving: https://app.nearpod.com/?pin=xel7i
Nearpod, slide 1-3: De leerlingen lezen het verhaal en brainstormen over hoe ze de piloten kunnen helpen ontsnappen van het eiland.
Fase 2: Verkennen
De leerlingen kiezen uit hun brainstorm één idee dat ze verder willen ontwerpen en maken. Ze stellen een aantal criteria op waaraan hun ontwerp moet voldoen.
Wellicht komen we met z'n allen tot de conclusie dat het enige wat we kunnen doen, is het bouwen van een vlot.
Nearpod, slide 4 - 5
Fase 3: Op onderzoek!
Vooraleer we aan het bouwen gaan, is het nodig om eerst één en ander te weten te komen over het wetenschappelijk verschijnsel (concept): drijven en zinken. Dat kan zeker helpen bij het bouwen.
De leerlingen krijgen hiervoor volgende onderzoeksvraag: “Hoe komt het dat een speldje zinkt en een groot oceaanschip blijft drijven?”.
Aan de hand van praktische proefjes onderzoeken ze hoe dit komt.
Bijvoorbeeld;
- Jullie krijgen per groepje éénzelfde klompje plasticine (gewicht = 200 gram). Wanneer jullie dit in het water gooien... Wat zal er gebeuren?
- Kunnen jullie ervoor zorgen dat dezelfde hoeveelheid plasticine (200 gram) toch kan blijven drijven?
- Het vergelijken van een blikje Cola 'light' met een gewoon blikje cola voor wat betreft het 'drijven en zinken'.
Ze verwerven hierbij inzicht in het concept 'drijven en zinken', en formuleren hun besluit.
Dit onderzoeksproces kan ondersteund worden via de tool Nearpod, zodat de leerlingen zelfstandig en op eigen tempo de nodige inzichten kunnen verwerven. Daartoe kunnen de vragen en onderzoeksopdrachten in de Nearpod omgeving gestoken worden en via quizjes kunnen de leerlingen zichzelf testen.
Aan de hand van deze inzichten kunnen ze de ontwerpcriteria, die ze eerder formuleerden, bijstellen. Hier is het belangrijk dat dit klassikaal kan gebeuren. Ook hier kan Nearpod ondersteuning bieden om de verschillende ideeën samen te brengen.
Nearpod, slide 6 - 13
Fase 4: Maken van een prototype
Nu zijn we klaar om een "miniatuur" ontwerp te maken...
De leerlingen schetsen een ontwerp dat aan de zelfgekozen criteria voldoet.
Ze laten zich hiervoor inspireren door de aangereikte materialen. Het is belangrijk om hier een selectie van materialen te maken, omdat dit het denkproces kan stimuleren en om creatief met het materiaal aan de slag te gaan.
Ze krijgen volgende materialen:
- Stokjes van bamboehout en nog 2 andere houtsoorten (vrij te kiezen)
- De stokjes van elke houtsoort hebben telkens 3 verschillende lengtes: vb. 10cm, 15cm en 20cm
- Touw
- 2 speelgoedpilootjes
De leerlingen brengen hun ontwerpproces in beeld aan de hand van vier foto’s. Dit zal later helpen bij het klassikaal presenteren van hun ontwerp.
Ook hier kan de tool Nearpod ondersteuning bieden, omdat de foto's opgeladen kunnen worden.
Nearpod, slide 14 - 21
Fase 5: Concluderen
De leerlingen bekijken en bespreken elkaars ontwerp aan de hand van een korte presentatie via Nearpod waarbij ze hun resultaat posten.
De leerlingen reflecteren hierbij ook op het ontwerpproces en geven zichzelf feedforward.
We raden hierbij ook aan om als leerkracht expliciet stil te staan bij de samenwerking van de leerlingen.
Volgende vragen kunnen centraal staan bij de korte presentatie van de ontwerpen:
- Hoe verliep het ontwerpproces?
- Wat ging vlot en wat verliep moeilijker?
- Wat zou je de volgende keer anders doen?
- Hoe komt het dat jullie ontwerp kan blijven drijven? Hoeveel poppetjes kan jullie vlot dragen?
- Wat zou je kunnen doen, opdat het vlot meer poppetjes kan dragen?
- ....
Nearpod, slide 21:
Digitale tool
Nearpod voor de leerkracht: https://np1.nearpod.com/sharePresentation.php?code=b1505e49a58cafef0692470bb4424fe2-1&oc=user-created&utm_source=link
Nearpod voor de leerlingen: https://app.nearpod.com/?pin=NSLUJ
(Wanneer je de link voor de leerkracht gebruikt, kan je de Nearpod activiteit toevoegen aan je eigen NEARPOD bibliotheek. Dat is handig omdat je dan het leerproces van de leerlingen kan volgen. Zo krijg je een zicht op hun antwoorden en de zaken die ze opladen. Uiteraard moet je daarvoor wel een account aanmaken op Nearpod)
Via join.nearpod.com kunnen de kinderen dan meteen naar de activiteit via het invoeren van een code (in dit geval: NSLUJ)
Materiaal te voorzien in de klas
Per groepje leerlingen heb je de volgende materialen nodig:
- 1 laptop/chromebook
- 1 fotocamera (smartphone, fototoestel, tablet …).
- 1 klomp plasticine (200g)
- 1 grote kom of emmer met water
- 1 blik Coca-Cola
- 1 blik Coca-Cola Light
- twee speelgoedpiloten (poppetjes, figuurtjes)
- Stokjes bamboe met drie verschillende lengtes
- Stokjes van nog twee andere houtsoorten (zelf te kiezen), opnieuw drie verschillende lengtes
- Touw
- Kladpapier en tekengerei om een ontwerp te schetsen.
- Link Nearpod
Specifieke eisen
De bijhorende denk- en doevragen staan genoteerd in de Nearpod. Op die manier kunnen de leerlingen volledig zelfstandig aan de slag gaan.
Afhankelijk van de beginsituatie en/of groepsindeling kunnen de leerlingen zelfstandig of begeleid aan de slag met de Nearpod.
DIGISTEM activiteit downloaden
Noodlanding op een onbewoond eiland (download pdf)
DigiSTEM
Gebruik van de digitale tool NEARPOD om het verloop van de activiteit te begeleiden: om structuur te bieden in het systematisch proces, ifv het versterken van zelfregulerend leren omdat het proces op eigen tempo door elk groepje doorlopen kan worden, en om samen leren te versterken.
Science
Controleren van variabelen:
Drijven en zinken (waarom zinkt een speldje en drijft een containerschip?).
Technology
Ontwerpen van een 'technisch' systeem dat kan drijven aan de hand van het inzicht in waarom iets drijft/zinkt.
Engineering
Rekening houden met zelfgekozen criteria (bv. groot genoeg voor twee personen, blijven drijven, eventueel stuwkracht) en indien nodig bijsturen.
Wiskunde
Een bepaald gewicht afwegen,
vormen manipuleren
Dichtheid bepalen