Klaar voor actie?
Hulpmiddelen
Materiële middelen
Materialen om de isolerende en geleidende eigenschappen te testen, stopwatches, thermometers, ijsblokjes, bekers, waterketel, boter, kralen, papieren handdoeken.
Menselijke hulpbronnen
Ouders moeten leerlingen helpen thuis materiaal te vinden om mee te nemen.
Voorbereiding
Maak stations klaar voor het testen van materialen.
Doelen, boodschappen & concepten
Specifieke doelen
- Onderzoeken welke materialen warmte geleiden.
- Werken als een team.
Specifieke boodschappen
- Materialen die gemakkelijk warmte doorlaten, worden warmtegeleiders genoemd.
- Thermische isolatoren geleiden warmte of koude niet goed.
Belangrijkste begrippen
- materiaaleigenschappen
- thermisch
- temperatuur
- geleider
- isolator
Praktijken & vaardigheden
STEM-praktijken
- Verklaringen opstellen en oplossingen ontwerpen
- Argumenteren vanuit bewijs
- Vragen stellen en problemen definiëren
- Planning en uitvoering van onderzoeken
Zachte vaardigheden
- Omgaan met onzekerheid
- Leren falen is een onderdeel van leren
- Teamwerk en samenwerking
Managementvaardigheden
- Planning
- Gebruik van middelen
Verloop van de activiteit
step 1
In het eerste deel van deze leereenheid zullen de leerlingen nadenken over de binnenkant van het buitenlokaal, en daarbij bedenken dat het geen gesloten gebouw is, maar een schuilplaats waar ze in weer en wind buiten kunnen zijn. Ze zullen bespreken hoe ze zich willen voelen als ze de buitenklas gebruiken.
step 2
Daarna gaan de leerlingen naar buiten om het weer op een bewuste manier te ervaren, door na te denken over hoe ze zich voelen als het te warm, te koud of te nat is. Ze zoeken uit wat de overheersende windrichting is en zoeken naar bestaande beschutting op het schoolterrein, zoals bomen of de zijkant van een gebouw.
step 3
Zij zullen leren over de theorie van isolatoren en warmtegeleiders en nagaan hoe dit van toepassing kan zijn op beschutting. Zij zullen dit bespreken in de context van een schuilplaats en materialen die buiten worden gebruikt - hebben zij ooit in de winter op een metalen bank gezeten? Hoe voelde dat aan? Hebben ze ooit hun blote voeten verbrand aan asfalt op een warme dag?
step 4
In het tweede deel van deze leereenheid zal de leerlingen worden gevraagd voorwerpen van thuis mee te brengen waarvan zij denken dat ze warmte isoleren/geleiden.
step 5
Ze zullen de materialen testen door er ijs op te leggen en te zien hoe lang het duurt voor het ijs smelt (zie Bronnen voor video). De meer warmtegeleidende materialen zullen het ijs doen smelten omdat ze de koude van het ijs "stelen" - bespreek of dit een goede materiaalkeuze zou zijn voor het klaslokaal buiten (structuur of iets binnenin zoals zitplaatsen).
step 6
Ze kunnen de materialen ook testen met behulp van warmte. Doe een hoeveelheid boter ter grootte van een erwt aan één kant van het materiaal en steek een kraal in de boter. Plaats het andere uiteinde van het materiaal in een bekerglas dat voor de helft is gevuld met gekookt water en kijk hoe lang het duurt voordat de boter smelt en de kraal eraf valt. De meer thermisch geleidende materialen zullen de boter sneller smelten omdat ze de kop van het water "stelen".
step 7
Uit beide experimenten blijkt dat warmtegeleiders zowel warmte als koude overdragen. Bespreek hoe zowel isolatoren als geleiders van nut kunnen zijn bij de inrichting van het buitenlokaal. Bespreek:
- Waar zou je isolatie gebruiken?
- Waar zou u een thermische geleider gebruiken? In welke tijd van het jaar?
- Welke materialen kunnen warmte opwarmen en opslaan, en zijn milieuvriendelijk?