Menu
Experiment, heuristische ontdekking, probleem oplossend
Atmosfeer, broeikasgasemissies, opwarming van de aarde
Inleiding van de les
Kinderen komen meer te weten over de planeet, het heelal, de essentiële voorwaarden voor het bestaan van leven, de aarde – de enige bewoonde planeet in het zonnestelsel.
Jullie zijn klimaatdetectives en jullie moeten meer te weten komen over de atmosfeer, de uitstoot van broeikasgassen, de opwarming van de aarde en dit aan collega’s, vrienden en ouders vertellen. Het is ook jullie taak om na te denken over manieren om het broeikaseffect plaatselijk te verminderen, wat wereldwijd effect zal hebben. Je werkt in teams en je wordt ook betrokken bij interessante experimenten.
Omdat jullie detectives zijn, is het belangrijk om nauwkeurig, wetenschappelijk onderzoek te doen op basis van wat jullie al geleerd hebben. Jullie zullen dus je observatievermogen, oplettendheid, wiskundige vaardigheden, nieuwsgierigheid, analytisch denken, maar ook teamworkvaardigheden moeten bewijzen.
Lijst van vaardigheden, bv. gegevenswetenschappen en elektrotechniek
De vaardigheden die nodig zijn om sleutelbegrippen te ontdekken en te begrijpen zijn: Creativiteit en intellectuele nieuwsgierigheid
Kritisch denken en systemisch denken Communicatievaardigheden
Identificeren, formuleren en oplossen van problemen Zelfstudie
Informatie over loopbanen
Meteoroloog, chemicus, bioloog, milieu-inspecteur
Aan het begin van de les – de voorbereidingstijd – zullen alle leerlingen deelnemen aan brainstorming, kritisch en vindingrijk denken, er zal dus geen differentiatie zijn.
Tijdens de eigenlijke onderwijstijd zal de differentiatie duidelijk worden, aangezien de leerlingen in teams worden verdeeld die verschillende experimenten uitvoeren. Zij moeten ook hun eigen rol in het team vinden, waarbij zij gebruik moeten maken van
onderhandelingsvaardigheden, die ook nodig zijn voor hun toekomstige loopbaan.
Om zoveel mogelijk en waardevolle ideeën te kunnen verzamelen tijdens het brainstormen en het gebruik van kritisch en vindingrijk denken, zullen de leerlingen worden begeleid bij het leren over sleutelbegrippen: atmosfeer, broeikasgassen, opwarming van de aarde.
Encyclopedieën en gespecialiseerde sites worden aanbevolen: https://www.eea.europa.eu/signals/signals-2013/articles/every-breath-we-take https://youtu.be/Ke140nuy15E
240 min
Studenten:
Weten wat het broeikaseffect is;
Kunnen enkele voor- en nadelen opsommen van het broeikaseffect;
Kennen al enkele manieren om het broeikaseffect tegen te gaan.
Atmosfeer, CO2, opwarming van de aarde
Gebruik het model voor wetenschappelijk onderzoek en het sjabloon Test je idee om je te helpen met je onderzoeksvraag. Zie bijlage I. en II.
Er wordt een werkblad gebruikt op basis van de WHAT I KNOW / WHAT I WANT TO KNOW / WHAT I HAVE LEARNED (bijlage 4.2). Voorbeelditems:
Als er geen dampkring was – dan ……
Als de dampkring scheuren had – dan …….omdat ……
Wiskunde
4.1 Gebruik van enkele instrumenten en standaardmeeteenheden in alledaagse situaties.
5.2 Het organiseren van gegevens in tabellen en grafische voorstellingen.
Geografie
1.1 Identificatie van enkele geografische termen in teksten of contexten, verschillende leersituaties.
Praktische vaardigheden
Wetenschap
IT
Betrekken: De leerkracht helpt de leerlingen na te denken over wat ze al weten en eventuele gaten in hun kennis te identificeren. Het is belangrijk om de belangstelling voor de komende concepten te stimuleren, zodat de leerlingen klaar zijn om te leren. De leerkracht kan de leerlingen de opdracht geven openingsvragen te stellen of op te schrijven wat ze al weten over het onderwerp. Dit is ook het moment waarop het concept voor het eerst aan de leerlingen wordt voorgesteld.
Materiaal: blad met het schema: WHAT I KNOW / WHAT I WANT TO KNOW / WHAT I HAVE LEARNED
Voorbereiding: 5 Minuten
leerervaring: 2 minuten
Overgang: Minuten 3
De leerkracht zal: discussiëren over de dampkring, de aarde, het zonnestelsel
Teken onze planeet op het bord (als een cirkel), twee keer, en geef de dampkring weer door een cirkel in de eerste tekening en een vierkant in de tweede- Bijlage 3.
De leerlingen wordt gevraagd de juiste voorstelling te kiezen en de keuze te motiveren (de vorm van de planeet geeft de vorm van het gasvormige omhulsel, want gassen hebben geen eigen vorm).
Omdat de leerlingen al kennis hebben van de aarde, en over de atmosfeer te hebben gelezen, gebruiken ze zowel verbeeldingskracht als kennisoverdracht om leren. Als de planeet eivormig is en de lucht een gas is (dingen die de leerlingen al weten), is het dus normaal dat de atmosfeer de vorm van de planeet heeft.
Daarna vullen de leerlingen de tabel in: WHAT I KNOW / WHAT I WANT TO KNOW / WHAT I HAVE LEARNED, naar aanleiding van de vorige discussie.
Het gedeelte what I want to know wordt besproken en aan de hand van de vragen van de leerlingen worden de in de bijlagen toegevoegde formulieren ingevuld.
De leerlingen zullen: het blad invullen met wat ze al weten en vooral met wat ze willen weten over de luchtlaag van de aarde en hoe die het leven van de mensen beïnvloedt Motivatie van de vorm van de atmosferische schil van de aarde aan de hand van de bestaande tekeningen op het bord
Zij zullen informatie aanvullen over: de vorm van de planeet, de lucht, de samenstelling ervan, het gas dat het leven in stand houdt, het heelal, de plaats van de aarde in het zonnestelsel, enz.
De leerkracht zal ook een andere vraag stellen die de leerlingen ertoe zal aanzetten de rol van de atmosfeer voor het leven op de planeet te ontdekken:
Wat is de rol van de kleren die de mensen in de winter dragen en wat zou het verband kunnen zijn tussen die kleren en de luchtbedekking van de aarde?
Onderzoeken: Tijdens de exploratiefase verkennen de leerlingen actief het nieuwe concept door middel van concrete leerervaringen. Ze kunnen worden gevraagd om de wetenschappelijke methode te doorlopen en met hun medeleerlingen te communiceren om waarnemingen te doen. In deze fase leren de leerlingen op een praktische manier.
Het experiment bestaat erin de omgeving van twee planeten te scheppen: één met atmosfeer, een andere zonder. In een plastic fles wordt wat aarde gedaan, daarna wordt er een beetje water bij gegoten. In beide flessen wordt een thermometer gestoken, die zo dicht mogelijk bij het oppervlak van de licht bevochtigde aarde wordt geplaatst. Het deksel wordt op één van de flessen geschroefd, waardoor de luchtcirculatie buiten de fles wordt belemmerd (om de atmosfeer van de aarde na te bootsen), en op de andere fles wordt geen deksel geplaatst. Wat de leerlingen zullen opmerken is dat in het glas met deksel de temperatuur zal stijgen, terwijl dat in het glas zonder deksel niet het geval zal zijn.
Dit experiment zal het belang aantonen van de atmosferische laag van de aarde, de ozonlaag die werkt als de schroefdop van het glas.
Materialen: plastic flessen (2 voor elk gevormd team), aarde, trechter, thermometer, touw, plakband, water)
Voorbereiding: 3 Minuten
Faciliteren van leerervaring: 5 Minuten
Overgang: 2 minuten
De leraar zal: de stappen voor het uitvoeren van het experiment en de taken van de leerlingen uitleggen- BIJLAGE 5…
De leerlingen zullen: de taken van het experiment uitvoeren
Uitlegfase: Dit is een door de leraar geleide fase die leerlingen helpt nieuwe kennis te synthetiseren en vragen te stellen als ze meer verduidelijking nodig hebben. Om de uitleg-fase effectief te laten zijn, moeten docenten leerlingen vragen om te delen wat ze tijdens de verken-fase hebben geleerd, voordat ze technische informatie op een meer directe manier introduceren. Dit is ook het moment waarop leerkrachten video, computersoftware of andere hulpmiddelen gebruiken om het begrip te vergroten.
Materiaal: werkblad van het experiment – bijlage 5 Voorbereiding: 2 Minuten
Leerervaring:5 minuten
Overgang:3 Minuten
De leerkracht zal: de kinderen in verschillende teams vragen om zorgvuldig te observeren wat er gebeurt met de gesloten flessen (Aarde) en de geopende flessen (andere planeten zonder atmosfeer)
Vraag de leerlingen online op te zoeken wat de afstand is tussen het middelpunt van de planeet en het aardoppervlak (straal van de aarde), en wat de omvang is van de atmosfeer – KARMAN- lijn.
Er wordt uitgelegd dat lucht, als gas, onderhevig is aan de wetten van de fysica (uitzetting en inkrimping), afhankelijk van verschillende factoren. Om deze reden zijn de metingen approximatief en kan geen duidelijke grens van de atmosfeer van de aarde worden bepaald. Op basis van een zich herhalend model heeft men echter kunnen vaststellen dat de omvang van de atmosferische laag bij benadering kan worden bepaald, hetgeen de naam draagt van de onderzoeker die zich met deze metingen heeft beziggehouden (Karman – Karman-lijn).
Ook de straal van de aarde is door verschillende onderzoekers berekend, als eerste door Eratosthenes.
Het idee is dat men zich realiseert dat de atmosferische schil veel dunner is dan de dikte van de aardstraal, maar van enorm belang is voor het handhaven van optimale leefomstandigheden. https://www.meteorologiaenred.com/ro/radio-de-la-tierra.html https://www.nationalgeographic.com/science/article/where-is-the-edge-of-space-and-what-is- the-karman-line
De leerlingen zullen: observeren en noteren op het observatieblad Zoek en noteer de gevraagde informatie.
Uitwerken: De uitwerkingsfase richt zich op het geven van ruimte aan leerlingen om toe te passen wat ze hebben geleerd. Dit helpt hen om een dieper begrip te ontwikkelen. Leerkrachten kunnen leerlingen vragen om presentaties te maken of extra onderzoeken uit te voeren om nieuwe vaardigheden te versterken. Deze fase geeft leerlingen de kans hun kennis te verankeren voor de evaluatie.
Materialen: blad met het schema WHAT I KNOW / WHAT I WANT TO KNOW / WHAT I HAVE LEARNED
Voorbereiding:2 Minuten
Leerervaring: 2 minuten
Overgang:1 Minuten
De leraar zal: Vragen om het invullen van de What I have learned
sectie
De leerlingen zullen: de conclusies van het experiment opstellen en het gedeelte aanvullen met wat ze ontdekt hebben.
Het is nodig de straal van de Aarde met honderden te benaderen en uit te zoeken hoeveel keer de omvang van de atmosferische laag (Karman-lijn) kleiner is dan de afstand tussen de korst en het middelpunt van de Aarde.
Door deze twee wiskundige opgaven op te lossen wil men de afmetingen van de planeet verankeren in de werkelijkheid, de juiste weergave van de verhoudingen van de atmosfeer ten opzichte van de planeet, de bolvorm van de aarde, het feit dat de gasvormige atmosferische schil zich plooit naar gelang van de vorm van het vaste lichaam er omheen, en enkele numerieke herkenningspunten van de twee vastleggen: de planeet en de atmosfeer.
Evalueren: Tijdens deze fase kunnen leerkrachten hun leerlingen observeren en zien of ze de kernconcepten volledig begrijpen. Het is ook nuttig om te zien of leerlingen problemen op een andere manier benaderen op basis van wat ze hebben geleerd. Andere nuttige elementen van de Evalueer-fase zijn zelfevaluatie, peer-assessment, schrijfopdrachten en examens.
Alvorens over te gaan tot de eigenlijke beoordeling, brengt de leekracht de kinderen een film onder de aandacht waarin de kernbegrippen van de activiteit worden geïllustreerd en kort uitgelegd: broeikaseffect, broeikasgassen, voor- en nadelen van een toename van broeikasgassen, manieren om te verminderen en te bestrijden.
Materiaal: blad “WIJZE VAN VERMINDERING VAN DE GASSEN DIE HET GROENE EFFECT
VEROORZAKEN”, kleurpotloden, passer (voor het tekenen van de aarde, de atmosfeer), laptop, videoprojector
Voorbereiding: 2 Minuten
Leerervaring: 5 Minuten
Overgang: 3 Minuten
De leerkracht zal: de leerlingen vragen eenvoudige methoden te noemen om de opwarming van de aarde tegen te gaan en een tekening te maken van de aarde en haar luchtbedekking- Bijlage 4.2
De leerlingen zullen: het formulier invullen en de vereiste tekeningen maken
Zelfstandige leertaken: Geef de leerlingen twee of drie uitdagingen die ze voor de volgende les moeten afmaken.
De uitdagingen die na de activiteit aan de leerlingen worden voorgelegd, hebben betrekking op:
Er wordt gespecificeerd dat de projecten zowel in digitale vorm als op een fysieke drager kunnen worden gerealiseerd. Aanbevolen wordt om voorbeelden uit het dagelijks leven te gebruiken (waarmee de leerlingen in aanraking zijn gekomen) en om praktische oplossingen te vinden/noemen die gemakkelijk uitvoerbaar zijn om de uitstoot van kooldioxide in de gepresenteerde activiteiten te verminderen. Er wordt ook gespecificeerd dat ze in teamverband kunnen werken, waardoor
samenwerkingsvaardigheden worden ondersteund.
De leerlingen geven feedback na het experiment door de temperaturen op te schrijven en aan het eind van de les door het werkblad in te vullen – bijlage 4.2
Het basisexperiment (dat het belang van het broeikaseffect van de atmosfeer aantoont) zal worden voortgezet door in de fles met deksel een bevochtigde bruispil toe te voegen,
waardoor de CO2-uitstoot zal toenemen, en de gemeten temperatuur zal stijgen. De leerlingen zullen de schadelijkheid van dit feit inzien en de verschillen volgen tussen de
genoteerde waarden van de luchttemperatuur in het gesloten glas.
De verworven vaardigheden en kennis kunnen op andere vakken worden afgestemd en leerkrachten kunnen de les op verschillende manieren willen uitbreiden.
Online projecten: ICT Calculus: Wiskunde Offline projecten: Kunst Verhalen vertellen: Taal
Beschrijf het (de) type(n) beoordeling(en) dat (die) geschikt is (zijn) voor de les.
De docent beoordeelt niet alleen de kwaliteit van de ingediende projecten, – bijlage 6 -, maar ook het teamwerk en de samenwerking (beoordeling door de docent) – formele beoordeling.
De door de leerlingen gemaakte projecten zullen worden geëvalueerd volgens een evaluatierooster, dat de leerlingen vanaf het begin zullen kennen.
Er zal een zichtbare plaats in de school worden gekozen waar de representatieve werken van de activiteit zullen worden tentoongesteld, de resultaten van het experiment (zowel grafisch als numeriek gemaakt), de uiteindelijke poster die in samenwerking door de leerlingen van de klas is gemaakt.
Voor de les gebruikte materialen en online bronnen Bijlagen 1 – 6
https://www.meteorologiaenred.com/ro/radio-de-la-tierra.html https://www.nationalgeographic.com/science/article/where-is-the-edge-of-space-and- what-is-the-karman-line
https://hwoods3.weebly.com/online-presentation-rubric.html https://www.youtube.com/watch?v=i_DAxjw9bS4
Beschrijving van de activiteiten die vóór de les moeten worden voorbereid
Voor de les bereidt de leerkracht de tekeningen op de borden voor en de materialen die nodig zijn om het experiment uit te voeren. De leerkracht zorgt er ook voor dat de leerlingen de beschikking krijgen over apparatuur waarmee ze op internet kunnen gaan om de nodige informatie op te zoeken.
Het nodige materiaal voor het experiment, de laptop, de videoprojector zullen worden klaargezet en de links naar het nodige videomateriaal zullen tijdens de activiteit worden gecontroleerd.
De leerlingen werken in teams zowel tijdens het experiment als bij de voorbereiding van de projecten met behulp van power point presentatie en de gemeenschappelijke eindposter van de klas over manieren om de opwarming van de aarde tegen te gaan.
Wetenschappelijk Onderzoek
Test je Idee Sjabloon
| Het testen van uw Ideeënverdeler | |
| 1. Onderzoeksvraag
Uw vraag moet betrekking hebben op de gemanipuleerde variabele en de responsvariabele. |
Onderzoeksvraag: Wat zijn de voordelen en de negatieve gevolgen van de broeikasgassen voor het leven op aarde? |
| 2. Hypothese
Je hypothese moet geschreven worden als een “ALS, DAN, OMDAT” verklaring. |
Gassen in de atmosfeer zorgen ervoor dat de aarde de nodige warmte vasthoudt, maar een stijging van het niveau leidt tot een stijging van de temperatuur – de opwarming van de aarde. |
3. Variabelen
|
Een van de flessen is open.
Het toevoegen van de bruispil verhoogt het niveau van CO2 Temperatuur |
de test) |
Om het experiment te valideren, zal één van de flessen altijd gesloten zijn. |
| 4. Materialen
Maak een lijst van alle materialen die je nodig hebt. |
plastic flessen, aarde, thermometer, water, touw, plakband, bruispillen, trechter, laptop, videoprojector, telefoons/tablets, bestanden voor de registratie van de na de uitvoering van het experiment verkregen gegevens,
kleurpotloden. |
5. Procedure Moet omvatten…
|
X X x |
6. Gegevens
|
De verzamelde gegevens zullen worden vergeleken en gecentraliseerd in tabellen.
Zij zullen ook als grafiek worden georganiseerd, omdat het visuele effect sterker is en gemakkelijker te begrijpen. |
7. Conclusie
|
De conclusies zullen te vinden zijn in de door de leerlingen gemaakte en gepresenteerde projecten, alsmede in de presentatiehoek van het project.
De hypothese werd bevestigd door de metingen tijdens het experiment. |
8. Analyse
|
Als een team slechts kleine temperatuurverschillen tussen de twee flessen registreert, zal worden geprobeerd de fout op te sporen. (het deksel niet vastgeschroefd/ barsten van het glas…) |
|
|
| 9. Presenteer je bevindingen aan je klas. |
1) Teken de aarde en haar atmosfeer zoals je ze je voorstelt!
Kies de afbeelding waarin volgens jou de luchtbedekking van de aarde goed is weergegeven! Motiveer het antwoord!
2)
MANIEREN OM DE OPWARMING VAN DE AARDE TEGEN TE GAAN
–
–
–
–
–
–
ATMOSFEER
Wat heb je nodig?
Maak samen met je collega een planeet Aarde met een atmosfeer en een planeet zonder atmosfeer. Maak beide planeten identiek. Voor elke planeet:
5 Lijm het andere uiteinde van de draad aan de buitenkant van de fles en zorg ervoor dat de thermometer vlak boven de grond hangt.
Het kan verder gaan met het inbrengen van een grotere
hoeveelheid water over de glazen vloer, waarover een bruispil (CO 2 vrijkomend) wordt gegooid en waarneming van de temperatuurschommeling.
