Basisoptie Moderne talen en Wetenschappen (luik Wetenschappen)

Inspirerende voorbeelden voor de basisoptie Wetenschappen

 

Ideeën worden aangereikt maar het is wel de verantwoordelijkheid van de leraar om de ideeën aan te passen aan de leerlingengroep die hij voor zich heeft en in overleg met de collega’s van de tweede en derde graad.

 

Leerplandoel 5

De leerlingen voeren een onderzoek uit in biologie, chemie en fysica 

1.Biologie

Project 1: Onderzoek van leefomstandigheden van gisten

Je kan de leefomstandigheden laten variëren en zoeken naar de optimale omstandigheden:

Basisproef

  • aanpassing temperatuur: experimenten met waterbaden op bv. kamertemperatuur/30°C / 45°C
  • aanpassing voedingsstoffen: suiker, zetmeel, glucose
  • aanpassing zuurheid (bv. i.p.v. water, citroensap of tafelazijn)
  • aanpassing door keukenzout toe te voegen
  • aanpassing door zuurstof te onttrekken (water lange tijd koken/ gebruik van een waterstraalpomp om zuurstof weg te zuigen)

Je kan de koppeling maken met het rijzen van deeg.

Je kan zuurdesem maken en de leefomstandigheden van zuurdesem laten variëren.

 

Project 2: Onderzoek van kiem- en groeifactoren van planten

Je kan hier allerlei factoren onderzoeken die de kiem- en groeifactoren van planten beïnvloeden.

Invloed van water, licht, temperatuur, zuurtegraad, bemesting op groei.

Invloed van licht, temperatuur, vochtigheid op kiemfactoren bij bv. bonen.

 

2.Chemie

Project 3: Onderzoek van de productie van CO2 vanuit verschillende reagentia

Hetzelfde reactieproduct bekomen vanuit verschillende stoffen/organismen zoals bv. de bereiding van CO2 op verschillende manieren:

 

Verdieping faraoslang

 

Leerlingen kunnen onder begeleiding van de leerkracht een ultieme samenstelling uitproberen om zo de grootste faraoslang te bekomen. De lengte van de slang wordt beïnvloed door o.m. de hoeveelheid CO2 die wordt gevormd.

(Naast de samenstelling kun je ook de verhouding van de verschillende ingrediënten aanpassen)

  

Verdieping: Onderscheid maken tussen verschillende testen: kwalitatieve  - semi-kwantitatieve – kwantitatieve

  • Kwalitatieve test: de CO2 wordt opgevangen in een kalkwateroplossing
  • Semi-kwantitatieve test: het aantal gasbelletjes wordt geteld.
  • Kwantitatieve test: het volume CO2 wordt gemeten via opvang langs een waterbad

 

Project 4: Onderzoek van parameters die de brandbaarheid beïnvloeden

Je kan de leerlingen allerlei onderzoeken laten doen zoals:

Demoproef:

Je kan de leerlingen allerlei onderzoeken laten doen zoals:

Naast de opgenomen voorbeelden is ook heel wat inspirerend materiaal terug te vinden via allerlei websites (vb. Inspiratie voor projecten in chemie). Men dient zich wel te vergewissen of voorgestelde stoffen of stofconcentraties wel degelijk gebruikt mogen worden in leerlingenexperimenten in de eerste graad.

Het is daarom belangrijk om steeds na te gaan welk advies de vernieuwde COS-brochure geeft over de stoffen, stofconcentraties in functie van leerlingenexperimenten in de eerste graad. Het uitvoeren van een risicoanalyse voorafgaand aan de experimenten is onontbeerlijk.

 

3.Fysica

Project 5: Onderzoek van de werking van batterijen

Mogelijke leerlingenexperimenten:

Waarom zitten batterijen op een bepaalde manier geschakeld in een rekenmachine?

  • Leerlingen maken zelf een batterij en gaan via experimenten na waardoor de spanning beïnvloed wordt. Wat is het effect van:
    • meerdere citroenen
    • de afstand tussen de elektroden in de citroenen
    • sinaasappels, aardappelen, … 
    • andere metalen (koper, magnesium, zink, lood, grafiet) en meet de gevormde spanning
    • de grootte van de elektroden (koper/zink/gegalvaniseerd oppervlak)
    • parallel- en serieschakeling

citroenbatterij:

 

Project 6: Onderzoek van verschijnselen in verband met zinken – zweven – drijven

De leerling kan een beter inzicht verwerven in de opgedane kennis aan de hand van gadgets en voorbeelden uit het dagelijks leven: duikboot, warme luchtballon, zwemblaas van vissen, zwembandjes of reddingsvest, mocktails in lagen, grote en kleine metalen bollen met verschillende massadichtheid, dansende rozijntjes, lavalamp.

Mogelijke leerlingenexperimenten:

  • Lavalamp maken
  • Mandarijntje gepeld en ongepeld in een emmer water
  • Zeer leuke proef om een hypothese te laten opstellen: blik cola, cola-zero, cola light in bak met water - wat zal er gebeuren ?
  • Leerlingen zelf een schip laten maken met bv. lege colaflessen/ aluminiumfolie waar zoveel mogelijk knikkers als vracht meekunnen.
  • Leerlingen elk een identieke blok klei geven met als opdracht “Zorg dat je blok klei kan drijven”. Leerlingen komen er zelf achter eenzelfde massadichtheid maar een verschillend volume het verschil maakt tussen zinken en drijven.

 

Leerplandoel 6

De leerlingen tonen het onderscheid tussen de verschillende disciplines en tussendisciplines binnen natuurwetenschappen aan.

Filmfragmenten

 

Wat is chemie? In 6 proefjes

Via experimenten maken leerlingen kennis met chemie. Hiermee kan geduid worden dat chemie veel te maken heeft met:

  • de bouw en structuur van stoffen
  • stofveranderingen
  • energetische aspecten bij een stofverandering

Voorbeelden:

Een project “Wat is chemie” kan gaan over de faraoslang: leerlingen kunnen onder begeleiding een ultieme samenstelling uitproberen om zo de grootste faraoslang te bekomen. (Zie project 3)

 

Je kan hier ook werken met druppelproeven. Het gaat erom om op een placemat/ een nuclonschaal of een petrischaaltje ,druppeltjes van bepaalde stoffen te laten reageren en observeren wat er gebeurt.

Voorbeelden:

  • Een druppel inkt en een druppel javel mengen om de ontkleuring waar te nemen
  • Een spatelpuntje vanillepoeder en een druppel water
  • Een spatelpuntje bakpoeder en een druppel tafelazijn.

 

Nanotechnologie: waterafstotende coatings worden gebruikt op/in tennisracket, zonnecrème, make-up.

Mogelijk experimenten met nanotechnologie:

waterafstotend effect.

  • ‘magisch droog zand’ : zand bespuiten met een waterafstotende coating en in water steken: het zand blijft droog.
  • Cd-rom: de helft met aceton inwrijven en de andere helft niet, nadien een druppel gekleurd water op beide delen, ontstaan van het lotuseffect.

Tyndall effect:

 

Bio-nanotechnologie:

Voorbeelden:

Toetsen

Onderscheid tussen fysische en chemische verschijnselen

 

 

Leerplandoel 9

Leerlingen tonen structuren aan via lichtmicroscopische waarnemingen aan de hand van een zelfgemaakt preparaat.

Uitkristallisatie van salol

 

leerplandoel 10

De leerlingen maken weloverwogen keuzes bij het uitvoeren van experimenten rekening houdend met het laboreglement en de gevarenpictogrammen.

Veiligheidscartoons

 

Spellen

 

leerplandoel 15

De leerlingen onderzoeken principes van kleurmenging in de digitale en niet-digitale wereld aan de hand van voorbeelden.

 

Schijf van Newton maken

Knip een cirkel uit karton en verdeel deze in zeven gelijke stukken. Kleur die stukken in deze volgorde: rood, oranje, geel, groen, blauw, donkerblauw en violet. Steek een potlood door het midden van de cirkel. Laat de cirkel nu snel draaien.

 

RGB kleuren

Met een eenvoudig programma als PAINT kunnen RGB kleuren gedemonstreerd worden. Hier kunnen namelijk aangepaste kleuren gedefinieerd worden (Kleuren/Kleuren bewerken/Aangepaste kleuren definiëren). RGB kan hier nu ingesteld worden. De maximale waarde voor elke kleur is 255 (8 bits!). Het maximale aantal kleuren is dus 256 x 256 x 256 = 16,7 miljoen kleuren!

 

Leerplandoel 17

Leerlingen onderscheiden aan de hand van een voorbeeld stofeigenschappen en voorwerp-eigenschappen.

 

Stofeigenschappen

 

Toetsen

Onderscheid tussen voorwerp- en stofeigenschappen

 

leerplandoel 18

De leerlingen onderzoeken een mengsel via een eenvoudige scheidingstechniek.

Mengsels

 

  • Filmfragmenten

Oplossing, suspensie, colloïdale oplossing

 

  • Toetsen

 Homogeen of heterogeen mengsel

 Soorten mengsels

 Mengsels en toepassingen 1

 Mengsels en toepassingen2

 Mengsel of zuivere stof 1

 Mengsel of zuivere stof 2

 

Scheidingstechnieken

 

  • Filmfragment

Soorten scheidingstechnieken

 

 

Leerplandoel 19

Leerlingen illustreren stof- en energieveranderingen bij chemische reacties.

 

Stofverandering bij chemische reacties

  • Verandering van kleur

Toevoegen van javel aan inkt

  • Neerslagreacties

Melk en huishoudazijn

Baileys en tonic

  • Gasvormingsreacties

Toevoegen van bakpoeder aan tafelazijn

 

  • Filmfragmenten

Beauty of science: de seizoenen via chemische reacties

Beauty of science: Zwart en wit reacties

Beauty of science: Beautiful Reactions

Beauty of science: Beautiful Reactions2

Beauty of science:Kleurveranderingen

Beauty of science: Reacties

 

Energieveranderingen bij chemische reacties

  • Exotherme reacties: zoals verbranding, reactie tussen schoolkrijt en waterstofchlorideoplossing of magnesiumlint en zoutzuur
  • Endotherme reacties: reactie tussen citroenzuur met bakpoeder of reactie tussen soda en citroenzuur. Mogelijk projectje: optimalisatie van de reactie tussen bakpoeder en citroenzuur.

 

  • Filmfragment

 

Onderscheid endo- en exo-energetische reacties

 

Omzettingen van energievormen bij chemische reacties.

  • Chemische reactie en licht zoals breken van een lightstick (exo), verkleuren van papier door zonlicht (endo).
  • Chemische energie en elektrische energie zoals de fruitsapklok, aardappelbatterij, elektrolyse van water in een pipet.
  • Chemische reactie en warmte zoals:

Reactie tussen bakpoeder en citroenzuur (endo)

Reactie tussen soda en citroenzuur (endo)

Reactie tussen magnesiumlint en zoutzuur (exo)

Breken van een lightstick (exo)

Verkleuren van papier (kladpapier/krant) door zonlicht (endo)

De fruitsapklok (exo)

De aardappelbatterij (exo)

Elektrolyse  van water in een pipet (endo)

Thermolyse en verbranden van suiker (endo)

 

  • Toetsen

FYSISCHE OF CHEMISCHE REACTIES

Fysische of chemische reactie

Scheiden, mengen, analyse, synthese

 

  1.  

Reagens of reactieproduct

Kleurverandering, neerslag of gasvorming

 

ENERGETISCHE ASPECTEN

Endo- of exo-energetische reactie

Endo- of exo-energetische reacties 2

Soorten energievormen

 

Leerplandoel 21

De leerlingen illustreren positieve en negatieve effecten van micro-organismen aan de hand van voorbeelden uit het dagelijks leven.

Micro-organismen

Eigen kweekbodem maken en experimenteren met verschillende objecten of oppervlakten

Meer sap door micro-organismen

Kweken van probiotica/ experimenten met Yakult

Experimenten met gist (wijn maken/ glucose maken uit sucrose)

 

Onder druk

 

Wat heb je nodig?

  • 1 plastic flesje van 0,5 l voor ¾ gevuld met water;
  • 1 leeg staaltje van parfum;
  • 1 blad papier;
  • kleurpotloden;
  • stiften;
  • een bekerglas

 

Hoe ga je te werk?

 

  1. Maak een tekening van een onderwaterlandschap. Laat je fantasie maar werken… planten, vissen, gezonken schepen…
    Leg je tekening even aan de kant zodat ze niet kan nat worden.
  2. Je leerkracht heeft ondertussen met een hete naald een gaatje in het dopje van je parfumflesje gemaakt.
  3. Vul het leeg parfumflesje flesje met een heel klein beetje water.
  4. Hang het flesje met het dopje naar beneden in een bekerglas.
  5. Wanneer het blijft zweven is het goed. Als het zinkt wil dit zeggen dat er te veel water in het flesje zit. Maak het flesje leeg en vul het opnieuw, breng het terug in het bekerglas.
  6. Als het flesje blijft zweven, breng het dan in je plastic flesje (0,5l).
  7. Draai de dop op de fles .
  8. Breng je tekening aan op de fles door middel van plakband.
  9. Knijp met beide handen op het flesje. Wat gebeurt er?
  • Je duikertje in het flesje werkt volgens het principe van een duikboot; met onderdruk.

Veel wetenschappelijk- en knutselplezier!!