De leerlingen leren over het leven en de levensstandaard van de Romeinen. De Romeinen hadden een echte badcultuur en hadden daarvoor veel water nodig. Hoe voorzagen zij zichzelf van voldoende zoet water? Leerlingen kruipen in de huid van Romeinse ingenieurs en bouwen hun eigen aquaduct!
De digitale verrijking in deze activiteit zit hem in het gebruik van NEARPOD. Hierbij staan 3 doelen centraal:
- structuur bieden in het systematisch proces dat doorlopen wordt bij het uitvoeren van de activiteit
- Het versterken van het zelfregulerend leren omdat het proces op eigen tempo door elk groepje kan doorlopen worden.
- Stimuleren van samen leren.
Digitale verrijking gebeurt met 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.
Betekenisvolle context
Tegenwoordig bedraagt het gemiddelde waterverbruik van een Belg 110 liter per persoon en per dag. Dit is niet zo verschillend van de gemiddelde Romein, die ongeveer 100 liter water per persoon per dag verbruikte. Als men het waterverbruik van fonteinen en baden meerekent, loopt de teller op tot niet minder dan 500 liter per dag. En daar komt nog het water bij dat de Romeinen nodig hadden om in hun amfitheaters zeeslagen te voeren. Al dat water was niet gemakkelijk beschikbaar in de steden. Het water dat in de rivieren stroomde was bij lange na niet voldoende om hun hoge levensstandaard te handhaven. Daarom haalden de Romeinen water uit verre bronnen, via lange waterleidingen of aquaducten. Deze kunnen worden vergeleken met onze huidige waterwerken. De aquaducten van de Romeinen zijn echte technologische hoogstandjes. Niet alleen zien ze er (nog steeds) indrukwekkend uit, maar zo'n 2000 jaar geleden zorgden ze er al voor dat Romeinse steden continu de beschikking hadden over zoet water voor badhuizen, fonteinen en privégebruik.
Dit vormt de context van deze activiteit.. Kinderen bouwen zelf een aquaduct die moet voldoen aan een aantal criteria.
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
Leerlingen gaan naar de Nearpod omgeving: https://app.nearpod.com/presentation?pin=M7GHX
“Hé daar! Kennen jullie mij al? Ik ben Druppie, de waterdruppel. Jullie gebruiken water voor heel wat zaken. Kraantje openzetten en het water is daar! Maar is het altijd zo gemakkelijk geweest?”
Wij kunnen niet zonder water! Waarvoor hebben we water nodig? Vul enkel aan met woorden die nog niet op het bord staan!
Via het interactief NEARPOD element: Brainstorm, kan elke leerling een antwoord posten: Leerlingen kunnen individueel elementen aanbrengen, iedereen in de klas kan het resultaat van de brainstorm zien.
Het resultaat van de brainstorm biedt stof voor een klasgesprek.
We geven hier wat info mee over het waterverbruik per dag.
Nearpod, slide 1-3
Fase 2: Verkennen
Bij deze fase wordt de context geschetst waarbinnen de activiteit zal verlopen.
Verdeel de klas in groepjes van 3 leerlingen per groep.
Er wordt geleerd over het aquaduct en de eigenschappen ervan.
Dit gebeurt aan de hand van slides binnen Nearpod die de klasgroepjes zelfstandig en op eigen tempo kunnen doorlopen.
Er zijn ook interactieve elementen opgenomen zoals quizjes en vragen die leerlingen moeten oplossen om hun al dan niet verworven kennis te testen.
Bv. het interactief NEARPOD element: verbind met elkaar
“Verbind de prenten van de verschillende onderdelen van een aquaduct met de juiste uitleg.
Tip: klik op de pijltjes om de volledige tekst te kunnen lezen.”
De groepjes lossen deze oefening zelfstandig op, waarna de antwoorden klassikaal besproken kunnen worden.
(je kan als leerkracht de antwoorden raadplegen in Nearpod via “Reports”)
Nearpod, slide 4-10
Fase 3: Maken van een prototype: De STEM Challenge!
Hier worden de kinderen uitgedaagd om zelf een aquaduct te bouwen.
Aan welke eigenschappen (of criteria) moet een goed aquaduct volgens jullie voldoen? Deze eigenschappen worden opgesomd en klassikaal besproken.
Ook hier kan een interactief Nearpod element gebruikt worden 'open ended questions'.
(je kan als leerkracht de antwoorden raadplegen in Nearpod via “Reports”)
We komen tot 4 belangrijke criteria:
- Waterdicht: geen water verliezen!
- Sterk en stevig: de aquaduct moet zelfstandig kunnen rechtstaan
- Lengte: min. 1,5 meter
- Hellingsgraad: het water moet van de bron naar de 'stad' (emmer) kunnen stromen
Hier kan gedifferentieerd worden. Zo kan je bv. als criterium een verval van 23 cm/km nastreven (analoog aan de situatie bij de Romeinen). Leerlingen moeten dit dan omrekenen naar hun situatie waarbij een lengte van 1,5 meter moet nagestreefd worden. Dat is dan een verval van 2,3mm/1,5m.
Binnen de Nearpod zijn een aantal interactieve elementen opgenomen, zoals quizjes en een 'collaboration board', waarbij dieper ingegaan wordt op de begrippen 'waterdicht' en 'stevigheid'. Deze interactieve slides hebben vooral als doel om de eigenschappen van materialen te verkennen. Op basis daarvan kan dan het juiste materiaal voor de aquaduct gekozen worden. Laat leerlingen deze vragen zelfstandig oplossen.
(je kan de antwoorden raadplegen in Nearpod via “Reports”)
De kinderen verkennen vervolgens de gegeven materialen, en denken vervolgens na hoe ze hun aquaduct zullen bouwen.
Om hen voldoende te laten stilstaan bij het ontwerp, kan je hen ook vragen om hiervan een tekening te maken, en bij de verschillende onderdelen te noteren uit welke materialen ze zijn gebouwd.
Tijdens het ontwerpproces begeleid je als leerkracht het proces. Stel vragen die zich richten op het nauwkeurig in rekening brengen van de criteria. Vb. Het water moet continu kunnen stromen, en mag niet stilstaan in de aquaduct (gevaar voor contaminatie ed.)… Het mag ook niet te snel stromen, gezien het langzaam moet toekomen in de stad. Er zal dus rekening moeten gehouden worden met het verval!
Nearpod, slide 11-20
Fase 4: Concluderen
Elk klasgroepje stelt nu zijn aquaduct voor en we bespreken hierbij de volgende vragen:
- Hoe verliep het ontwerpproces (materiaal kiezen, ontwerp tekenen...)?
- Hoe verliep de samenwerking?
- Wat verliep vlot?
- Wat verliep minder vlot?
- Wat zou je de volgende keer anders doen?
De groepjes leerlingen denken na over deze vragen en reflecteren hierdoor over het proces dat doorlopen werd. Wanneer elke groep dit heeft ingevuld in de Nearpod omgeving (slide 20), kunnen de antwoorden gebruikt worden voor een algemene reflectie met de klasgroep.
Nearpod: slide 20
Extra
Nearpod Slide 20-25
Weetjes die als uitbreiding zelfstandig geraadpleegd kunnen worden door de leerlingen.
Digitale tool
Nearpod link voor de leerkracht: https://np1.nearpod.com/sharePresentation.php?code=c0e9d0dc43378b246e4166dd727e0526-1&oc=user-created&utm_source=link
Nearpod link voor de leerlingen: https://app.nearpod.com/?pin=tdbaz
(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: TDBAZ)
Materiaal te voorzien in de klas
Leerlingen brengen bouwmateriaal mee (vb. plastic flessen).
Materiaal te voorzien in de klas per groepje
- Tape
- Schaar en/of breekmes
- Meetlat
- Meetlint
- Emmer
Specifieke plaatselijke eisen
De leerlingen moeten in groepjes een aquaduct bouwen. Geef elk groepje een route die het water moet volgen. Begin elke route met het plaatsen van een waterbron op een bepaalde hoogte. Plaats vervolgens bijvoorbeeld een tafel, een stoel en een stapel boeken op een rij, met een afstand van een halve meter tot een meter ertussen. Eindig met een lage bak die het water opvangt. Je kunt de weg die het water moet afleggen ook moeilijker maken door bijvoorbeeld twee stoelen op een rij te zetten met 2 meter tussenruimte. Om dit landschapselement te overbruggen moeten de leerlingen gebruik maken van de wet van de communicerende vaten en er een leiding onder druk toevoegen.
DIGISTEM activiteit downloaden
Rare snuiters, die Romeinen (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
Leerlingen leren over concepten zoals communicerende vaten, debiet van water, druk van water.
Diverse onderzoeksvaardigheden komen aan bod zoals controleren van variabelen (eerlijk onderzoeken)
Technology
Hanteren van hulpmiddelen en diverse materialen bij het bouwen van een aquaduct en boogconstructies.
Engineering
Het ontwerpen van een aquaduct dat voldoet aan een aantal criteria. Bv. een verval van 23 cm/km nastreven (analoog aan de situatie bij de Romeinen), het overbruggen van een minimale afstand van 1,5m.
Optimaliseren van het ontwerp.
Wiskunde
Toepassen van maateenheden, regel van 3.
Vb. Het ontwerpen van een aquaduct dat voldoet aan een aantal criteria. Bv. een verval van 23 cm/km nastreven (analoog aan de situatie bij de Romeinen), het overbruggen van een minimale afstand van 1,5m.