Menu
Het onderwijs zal zowel praktisch als op gamification gebaseerd zijn. De leerlingen krijgen de beschikking over de belangrijke elementen van de theorie over versnelling, schuine vlakbeweging, de katrollen en arbeid. Om het experiment te laten slagen, moeten de leerlingen de theorie grondig begrijpen alvorens over te gaan tot het praktische gedeelte. Voor een betere oefening van de studenten zullen 4 verschillende quizzen worden uitgevoerd voor elk van de bovenstaande theoretische eenheden. De quizzen zullen online zijn met meerkeuzevragen.
De beschrijving van de beweging van een lichaam als functie van de tijd maakt deel uit van de mechanica die kinematica wordt genoemd. Wanneer we echter beweging associëren met de krachten die op een lichaam inwerken, hebben we te maken met dynamiek. Een fundamenteel probleem van de dynamiek van een lichaam is om erachter te komen hoe het lichaam zal bewegen, als we de krachten kennen die het beïnvloeden.
Met andere woorden, we moeten ontdekken dat de positie van het bestudeerde lichaam met de tijd verandert. Studenten kunnen op deze manier de versnelling van een lichaam bestuderen op basis van zijn beweging op een hellend vlak. Op deze manier hebben ze het vermogen om hun observatie en hun vermogen om beweging en mechanische verschijnselen te bestuderen te verbeteren.
Het doel van het experiment is een experimentele bepaling van de versnelling van de zwaartekracht , alsook de verificatie van de arbeid-energietheorema.
Je klas is een onderzoeksteam en jullie zijn door de NASA ingehuurd om de beweging van een raket te bestuderen. Deze raket zal de ruimte in worden gestuurd om een meteoriet te bestuderen die de aarde dreigt te raken. Jullie opdracht is om de beweging van de raket te bestuderen en specifiek de versnelling ervan door de zwaartekracht die er op inspelen. Het arbeid-energietheorema moet ook worden geverifieerd.
Lijst met vaardigheden:
Leeractiviteiten door games te spelen
Klassikale vragenrondes
Doorvragen
4 uur
Versnelling
Hellingsbeweging
Vaste katrol
Arbeid-energie theorema
Versnelling, hellingsbeweging, een vaste katrol en arbeid-energie theorema
Gebruik het model voor wetenschappelijk onderzoek en het sjabloon. Test je idee om je te helpen met je onderzoeksvraag. Zie bijlage I. en II.
De kennis die in deze les is opgedaan, kan worden gebruikt bij het bewijzen van de versnelling van de zwaartekracht. Enkele voorbeelden zijn de beweging van vliegtuigen, het drijven van schepen door de wet van het drijfvermogen, zelfs de beweging van auto’s aangezien de wrijving op de banden afhangt van de versnelling van de zwaartekracht. Het kan worden gebruikt op het gebied van natuurkunde, wiskunde en techniek.
Lesbegin: De leerkracht helpt de leerlingen na te denken over wat ze al weten en eventuele tekorten in hun kennis te ontdekken. Het is belangrijk om de belangstelling voor de komende begrippen 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 thema voor het eerst aan de leerlingen wordt voorgesteld.
In het begin worden de leerlingen in 2 groepen verdeeld. De leerkracht zal iedereen enkele videolinks en enkele notities geven die ze thuis zullen bekijken. Deze video’s bevatten enkele delen van de theorie die de leerlingen moeten kennen voordat ze aan het experiment beginnen. Het is belangrijk dat de leerlingen de begrippen en verschijnselen die bestudeerd zullen worden, volledig begrijpen. Vervolgens moeten de leerlingen een aantal meerkeuzevragen beantwoorden op basis van de inhoud van deze video’s. Daarna moeten ze hun vragen over de theorie, die in de klas besproken zullen worden, op een stuk papier schrijven. Het doel van deze oefening is dat groep A zijn vragen stelt aan groep B en dat er een discussie ontstaat en bijgevolg een uitwisseling van kennis tussen de groepen. Vragen die door geen van de groepen worden beantwoord, zullen door de docent worden beantwoord. Het vraag-en-antwoord proces zal de leerlingen de gelegenheid geven hun vragen te uiten en vervolgens te proberen de vragen van hun klasgenoten te beantwoorden. Tenslotte moeten de leerlingen veronderstellingen maken over de resultaten van het experiment en aan het eind nagaan of deze resultaten inderdaad juist waren.
Materialen: Video links, notities, vragenlijst, papier
Voorbereiding: [20] Minuten om het lab voor te bereiden op de experimenten
Begeleiding van de leerervaring: [10] Minuten
Overgang: [5] Minuten
De leerkracht zal: de vraag- en antwoordsessies leiden, de concepten uitleggen aan het begin van elk van de 4
lessen
Leerlingen zullen: aandachtig luisteren, aantekeningen maken en vragen stellen
Verkennen: Tijdens de verkenningsfase verkennen de leerlingen actief het nieuwe begrip door middel van concrete leerervaringen. Zij kunnen worden gevraagd de wetenschappelijke methode te doorlopen en met hun medeleerlingen te communiceren om waarnemingen te doen. Deze fase stelt leerlingen in staat om te leren op een praktische manier.
Materialen: Praktische uitrusting en analyse van elk onderdeel
Voorbereiding: [20] Minuten
begeleiding van de leerervaring: [30] Minuten
Overgang: [2] Minuten
De leraar zal: : De praktijkles faciliteren, instructie geven aan de leerlingen en hen
bewust maken van gezondheid en veiligheid
Studenten: voeren hun practica veilig en accuraat uit, studenten lezen de
instructies lezen en begrijpen voordat ze met de practica beginnen.
uitlegfase: Dit is een door de leraar geleide fase die leerlingen helpt nieuwe kennis te verwerken en vragen te stellen als ze meer verduidelijking nodig hebben. Om de uitlegfase effectief te laten zijn, moeten docenten leerlingen vragen om te delen wat ze tijdens de verkennende fase hebben geleerd, voordat ze technische informatie op een meer directe manier introduceren.
Dit is ook het moment waarop docenten video, computersoftware of andere hulpmiddelen gebruiken om het begrip te verruimen.
Als leerlingen het moeilijk vinden om een van de practica uit te voeren, kan de leraar
verder uitleggen en kan hij de moeilijkheid tijdens het practicum aanpakken.
Materialen: Laboratoriumapparatuur ter ondersteuning van verdere uitleg
Voorbereiding: [2] Minuten
Begeleiding van de leerervaring: [5] Minuten
Overgang: [0] Minuten
De leraar zal: Het concept of de techniek die in het lab zal worden toegepast verder uitleggen
De leerlingen zullen: Aandachtig luisteren en de kennis toepassen
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 de leerlingen de kans om hun kennis te versterken voor de evaluatie.
Na elke les worden de leerlingen gevraagd om in groepjes te werken en het onderwerp meer in detail te onderzoeken. Daarna bereiden ze als huiswerk een presentatie voor en leren ze de klas een ander aspect van het practicum.
Materialen: Power Point-software, aantekeningen
Voorbereiding: Ongeveer [90] minuten voor de leerlingen om onderzoek uit te voeren
Faciliteren van de leerervaring: [15] Minuten per groep om hun les te presenteren
Overgang: [1] Minuut
De leerkracht zal: Een presentatie van de leerlingen evalueren over wat ze hebben gevonden na de praktische analyse.
Leerlingen zullen: Presenteren aan de docent en zullen relevante vragen van de docent beantwoorden om hun niveau van begrip te beoordelen.
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.
Leerlingen hebben de beschikking over aantekeningen en videolinks, zodat ze de basispunten van de theorie volledig kunnen begrijpen. De docent geeft hen dan een vragenlijst, zodat ze kunnen bepalen op welk niveau ze hebben begrepen wat er is gezegd.
Materiaal: Vragenlijst
Voorbereiding: [10] Minuten
Begeleiding van de leerervaring: [5] Minuten om de vragenlijst aan de leerlingen te overhandigen en [45] minuten voor de leerlingen om de vragen te beantwoorden
Overgang: [0] Minuten
De leerkracht zal: De leerlingen instructies geven over de procedure en eventuele vragen van leerlingen beantwoorden
De leerlingen zullen: De theorie volledig begrijpen aan de hand van videolinks en aantekeningen en vervolgens de vragenlijst beantwoorden
Zelfstandige leertaken : Geef twee-drie uitdagingen aan de leerlingen die ze voor de volgende les moeten afmaken.
De leerlingen bekijken de videolinks die de leerkracht hen gegeven heeft om hun kennis te vergroten.
De leerlingen krijgen feedback over hun prestaties in de vragenlijst en in de cursus in het algemeen. De studenten zullen ook feedback geven over of ze de manier waarop de les werd gegeven en de inhoud ervan goed vonden.
De kennis die de leerlingen in alle vier de vakken opdoen, kan ook nuttig zijn op het gebied van natuurkunde en wiskunde.
Practicum, presentatie door de student, tijdsgebonden evaluatie en vraag en antwoord.
Spoor
Luchtcompressor
Rotor
Sonar Ranger
Computer
Software
Draad
Sinker
Vat
Mechanische precisieweegschaal
Ruimte meter
Bril
Laboratoriumjassen
Handschoenen
De leerkracht moet de juiste videolinks en aantekeningen met de hoofdpunten van de theorie zoeken, zodat de leerlingen ze kunnen bestuderen voordat ze met het proces beginnen. Ook moet de docent de vragenlijsten klaarmaken voor aanvang van de les.
Leerlingen zullen in dit project moeten samenwerken. Ze leren elkaar te helpen als ze met vragen zitten.
Verder zullen ze ook hun resultaten moeten vergelijken.
| Niet zelfstandig | Veel hulp en een beetje zelfstandigheid | Zelfstandig met hier en daar een beetje hulp | Volledig zelfstandig | |
| Leraar geeft
studenten een volledige methode met duidelijke instructies |
Leraar geeft
studenten een procedure, maar geeft de vrijheid bij verschillende stappen, technieken en materialen |
De leerkracht geeft info over het experiment en de uitkomst maar de leerlingen zullen zelf de te gebruiken methode moeten onderzoeken. | Studenten kiezen zelf de procedure en materialen die moet gevolgd worden. | |
| Geschreven en mondelinge instructies | De leerlingen volgen
schriftelijk en mondelinge instructies |
De leerlingen volgen
schriftelijk en mondelinge instructies, maken individueel keuzes in techniek of uitrusting. |
Studenten
volgen een methode die ze hebben onderzocht |
Studenten
volgen een methode die ze hebben onderzocht |
| Veilig gebruik van materialen en middelen | De leerlingen moeten
veilig gebruik maken van de apparatuur. |
De leerlingen moeten
veilig gebruik maken van de apparatuur. |
Studenten
minimaliseren risico’s met een beperkt aantal tips. |
Studenten maken zelf een risicoanalyse. |
| Toepassen van een onderzoekende houding bij het gebruik van instrumenten | Studenten moeten de apparaten correct gebruiken.
Procedures moeten correct worden gevolgd. |
Studenten moeten de apparaten correct gebruiken.
Procedures moeten correct worden gevolgd. |
Studenten moeten de apparaten correct gebruiken.
Procedures moeten correct worden gevolgd. Procedures worden aangepast daar waar nodig. |
Studenten moeten de apparaten correct gebruiken.
Procedures (die ze zelf hebben ontwikkeld) moeten correct worden gevolgd. Procedures worden aangepast daar waar nodig. |
| Observaties | Leerlingen registreren
gegevens op een vastgelegde manier. |
Leerlingen registreren
Nauwkeurige gegevens op een vastgelegde manier. |
Leerlingen registreren
Nauwkeurige gegevens op een vastgelegde manier. |
Leerlingen registreren
Nauwkeurige gegevens op een zelfgekozen manier. |
| Onderzoeken van bronnen | De gegevens worden
gerapporteerd en conclusies getrokken. Studenten geven presentaties over de praktische activiteiten met veel begeleiding. |
De gegevens worden
gerapporteerd en conclusies getrokken. Leerlingen vergelijken resultaten De leerlingen geven presentaties over de praktische activiteiten met beperkte begeleiding. |
De studenten moeten
onderzoek doen naar methoden die beschikbaar zijn. Zij vergelijken resultaten en rapporteren over verschillen. Passende software wordt gebruikt om gegevens te verwerken en te rapporteren. Studenten geven presentaties over de praktische activiteiten met minimale hulp van de leraar. |
De studenten moeten
onderzoek doen naar alternatieve rapporten om hun hun werk te plannen. Rapportage omvat de het plannen, het uitvoeren van en een analyse van de resultaten ervan. Passende software en/of instrumenten worden gebruikt om gegevens te verwerken en te rapporteren. |
Bijlage. I.
Wetenschappelijk onderzoek
Bijlage II.
Test je idee
Je vraag moet betrekking hebben op de gemanipuleerde variabele en de responsvariabele. |
Investigative Question: How does the acceleration of gravity affect the motion of a car travelling downhill?
|
Je hypothese moet geschreven worden als een “als, dan, omdat”-verklaring. |
|
|
|
Maak een lijst van je benodigdheden.
|
|
Moet bevatten…
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bijlage III.
Grafiek 1.0
afbeelding 1.1
afbeelding 1.2
