Lopen op water?
Wanneer is iets een vaste stof en wanneer is het een vloeistof? Een beetje een stomme vraag misschien, maar het antwoord is lastiger dan het op het eerste gezicht lijkt. Het onderscheid tussen verschillende fases van een stof ( kun je onverantwoord simpel samenvatten: als je erop kunt lopen, heb je een vaste stof, als je erin kunt zwemmen, is het een vloeistof en als je het kunt inademen, is het een gas.

In de praktijk is deze onderscheiding minder makkelijk te maken. Dan blijken er stoffen te zijn die zich letterlijk minder makkelijk in een hokje laten drukken. Zogeheten non-newtonian fluids, mengsels van vloeistof en vaste stof die onder bepaalde omstandigheden vloeibaar zijn en onder andere condities vast en solide lijken. Om zelf zo’n non-newtonian fluid te maken heeft u niet meer nodig dan maïzena en water.

Bent u al nieuwsgierig om met uw leerlingen aan de slag te gaan met een non-newtonian fluid?
non-newtonion-fluid
De leerlingen kunnen minimaal 3 functionele toepassingen van een non-newtonian fluid benoemen.
groep 8 groep 5 groep 6 groep 7
De lesbrief is geschikt voor 12 leerlingen leerlingen
chemie en natuurkunde rekenen en wiskunde
activiteit en project materiaal
De lesduur van deze lesbrief is 80 minuten minuten
De kosten voor de uitvoer van deze lesbrief bedragen ongeveer10 euro
+ Maizena 600 gram per groepje: 10 euro
+ n.v.t.: 0
instructievormen, samenwerkingsvormen, interactievormen, opdrachtvormen
De voorbereidingstijd bedraagt ongeveer: 30 minuten minuten

+ - Fases van stoffen (vast, vloeistof, gas) en eigenschappen.
+ - Begrijpen van gewicht- en inhoudsmaten.
+ - Verhoudingen van 2 stoffen kunnen weergeven in een verhoudingstabel.
+ - Coöperatieve werkvorm(en) toe kunnen passen (samenwerken met klasgenoten).
+ - Kopen van 600 gram maïzena per drietal leerling.
+ - Materialen verzamelen (zie benodigde materialen)
+ - werkbladen printen per groep (4x)
+ 600 gram maizena per drietal leerlingen
+ 12 ijsklontjes
+ 5 maatbekers tot 1 liter
+ 5 weegschalen (eventueel)
+ 25 schaaltjes
+ 5 lepels
+ 5 gevulde kannen of flessen van 1 liter met water
+ 5 theedoeken
+ 1 a 2 radio's met speakers
+ 5 knikkers
+ 5 ballonnen
+ werkblad per drietal leerlingen

Lesopbouw:
Introductie Fases van stoffen
Instructie Instructie practicum
Kern Uitvoering practicum
Uitwisseling Presenteren
Afsluiting Toepassing in praktijk
Terugblikken Evalueren
Introductie. Fases van stoffen
Deze stap duurt ongeveer 5 min minuten
De leerkracht start de les met het geven van ijsklontjes aan de leerlingen met de vraag 'Wie denkt te weten wat het onderwerp van de komende les is?'. De leerlingen zullen opmerken dat door de warmte van het klaslokaal het ijsblokje smelt. De leerkracht zal hierop inhaken dat dit een onderdeel is van het juiste antwoord.
De leerlingen ontvangen per drietal een tabel waarin de fases van stoffen (vast, vloeibaar, gas) te zien zijn lege ruimtes waarin de juiste namen van de faseovergangen geplaatst dienen te worden (stollen, rijpen, condensatie, smelten, sublimatie, verdamping) (zie bijlage werkblad).
De juiste antwoorden worden klassikaal besproken, maar waarin wordt aangegeven dat niet alle stoffen zich zo makkelijk laten plaatsen in 1 fase: non-newtonion fluids.

Bovenstaande doelen worden door leerkracht besproken. Aan het eind van deze les kunnen jullie....(zie bovenstaande genoteerde doelen).


Instructie. Instructie practicum
Deze stap duurt ongeveer 10 minuten
De leerkracht geeft de leerling instructie over de uitvoering van de proefjes.
Proefje 1: De leerlingen onderzoeken de eigenschappen van verschillende verhoudingen van het mengsel maïzena met water (non-newtonian fluid).
Proefje 2: De leerlingen onderzoeken de effecten van beweging (roeren, balletje draaien, geluid) en druk (knikker/ballon) op een non-newtonian fluid in verschillende verhoudingen.*
* Let op: per groep wordt er een ander effect onderzocht


Kern. Uitvoering practicum
Deze stap duurt ongeveer 30 minuten
In een groep van 3 leerlingen voeren de leerlingen proefje 1 en 1 effect van proefje 2 uit. De resultaten noteren de leerlingen op het werkblad (zie bijlage werkblad). Tevens noteren de leerlingen het antwoord op de vraag in welke verhouding de eigenschappen van een non-newtonian fluid het best zichtbaar zijn. (Als het goed is in de verhouding 3 delen maïzena en 2 delen water.)


Uitwisseling. Presenteren
Deze stap duurt ongeveer 15 minuten
Coöperatieve werkvorm: expertgroepjes.
De groepen leerlingen presenteren klassikaal hun genoteerde effecten van proef 2.


Afsluiting. Toepassing in praktijk
Deze stap duurt ongeveer 10 minuten
De leerkracht vat bovenstaande presentaties samen door nogmaals toe te lichten wat een non-newtonian fluid is. Vervolgens stelt de leerkracht de vraag hoe een non-newtonian fluid in de praktijk gebruikt kan worden. De leerlingen antwoorden door de coöperatieve werkvorm denken (alleen), delen (per groep), uitwisselen (klassikaal) te gebruiken, waar ze minimaal 3 toepassingen dienen te bedenken.

(Enkele voorbeelden van functies zijn: bumpers in auto's, kogelvrije vesten, bescherming tijdens sporten.


Terugblikken. Evalueren
Deze stap duurt ongeveer 10 minuten
De leerlingen beantwoorden de volgende evaluatie vragen in de coöperatieve werkvorm: binnenkring-buitenkring:
- Welke 3 fases kunnen stoffen hebben?
- Noem minimaal 3 namen van fase overgangen tussen stoffen.
- Wat is een non-newtonian fluid?
- Wat is het effect van druk en beweging op een non-newtonian fluid?
- Noem minimaal 3 functionele toepassingen van een non-newtonian fluid?
- Kunnen wij over water lopen? Zo ja, wat zijn de voorwaarden?


Ik heb de les gegeven aan groep 12 leerlingen (meer- en hoogbegaafden) van groep 5/6 en 7/8.
In het algemeen adviseer ik collega's om per 6 leerling een extra begeleider uit te nodigen. Dit komt ten goede aan de begeleiding en is tevens erg fijn met de opruimwerkzaamheden. De speaker die ik gebruikte was niet krachtig genoeg. Het is raadzaam om als leerkracht het proefje met de speaker eerst uit te proberen.
De leerlingen van groep 5/6 hadden meer behoefte aan uitleg m.b.t. onderzoeksvaardigheden en -cyclus. Tevens vonden zij het erg moeilijk om een toepassing van een non-newtonian fluid te bedenken. Om deze reden heb ik in plaats van de opdracht uit te laten voeren bijgevoegde filmpjes getoond.
De leerlingen van groep 7/8 waren nauwkeurig en beschikte over de juiste onderzoeksvaardigheden. Een toegevoegde waarde zou een toepassingsgerichte activiteit kunnen zijn ter afsluiting.

geen lesbrieven als inspiratie genoemd
geen literatuur gebruikt
+ http://www.rug.nl/sciencelinx/proefjes/afleveringenoverzicht/aflevering002
+ http://www.proefjes.nl/uitleg/007
+ https://www.youtube.com/results?search_query=mythbusters+non+newtonian+fluid

+ 33. De leerlingen leren meten en leren te rekenen met eenheden en maten, zoals bij tijd, geld, lengte, omtrek, oppervlakte, inhoud, gewicht, snelheid en temperatuur.
+ 42. De leerlingen leren onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals licht, geluid, elektriciteit, kracht, magnetisme en temperatuur.
+ 44. De leerlingen leren bij producten uit hun eigen omgeving relaties te leggen tussen werking, vorm en materiaalgebruik.
Als toevoeging op bovenstaande les kunnen er toepassingsgerichte activiteiten aan worden toegevoegd:
- bescherm een vallend ei door het gebruik van een non-newtonian fluid
- in welke verhouding is het mogelijk om letterlijk te lopen op water?
Geplaatst door: kimberly.jacobs
Werkzaam bij Koningin Julianaschool Heerjansdam
dinsdag/woensdag: Intern begeleider donderdag: Erasmusklas leerkracht groep 5/6 en 7/8
Bekijk profiel van kimberly.jacobs

2 reviews op “Lopen op water?”

  1. tussenbeoordeling
    tops:

    -interessant principe
    -goed gebruik van bestaande bronnen
    -lekker experimenteren

    tips:

    -meer visuele onderdelen toevoegen aan de lesbrief; filmpjes, afbeeldingen
    -testjes verzinnen die toepassingsgericht zijn bijv. bescherm een vallend ei.
    -https://www.youtube.com/results?search_query=mythbusters+non+newtonian+fluid


    Ik zou deze lesbrief aanbevelen bij collega's: 3 / 5


    Deze lesbrief is van goede kwaliteit: 3 / 5


    Deze lesbrief is geschikt voor de doelgroep: 3 / 5


    Ik heb mijn doelen bereikt: 3 / 5


    Algemene waardering lesbrief: 3 / 5

  2. eindbeoordeling
    Tops:

    -interessant principe
    -goed gebruik van bestaande bronnen
    -lekker experimenteren
    -feedback tussenbeoordeling goed verwerkt
    -toevoeging evaluatie na het uitvoeren van de les
    -duidelijke structuur van de opbouw van de les
    -wetenschappelijke benadering; onderzoek, experiment, gegevens noteren, conclusies trekken

    tips:

    -Toevoegen vraagstelling/ hypothese voordat het experiment begint. Achteraf bepalen of de vraag beantwoord is/ de hypothese klopt.
    -de beschrijving van de practicumopdrachten is niet makkelijk terug te vinden; Misschien een link plaatsen bij voorbereiding, naar de site van proefjes, waar dit experiment vandaan komt. Of een beschrijving op het werkblad voor de leerlingen.
    -Onderzoekscirkel bespreken met leerlingen; waarom doen we op deze manier onderzoek? / Wetenschappelijke benadering.


    Ik zou deze lesbrief aanbevelen bij collega's: 5 / 5


    Deze lesbrief is van goede kwaliteit: 4 / 5


    Deze lesbrief is geschikt voor de doelgroep: 5 / 5


    Ik heb mijn doelen bereikt: 4 / 5


    Algemene waardering lesbrief: 4 / 5

Geef een review