Duur: 45 minuten
SPIRIT-vaardigheden:
- Probleemoplossing
- Nieuwsgierigheid, verwondering en openheid
- creativiteit
- Flexibiliteit
- Veerkracht
Korte beschrijving:
In kleine teams ontwerpen en bouwen leerlingen hun eigen waterfiltersysteem met natuurlijke materialen. Eerst bespreken en schetsen ze een plan voor het filter: in welke volgorde zullen ze de materialen aanbrengen? Waarom? Ze worden aangemoedigd om aannames te doen over welke materialen vuil het meest effectief zullen opvangen. Zodra het plan is goedgekeurd, beginnen ze met de constructie van het waterfilter met een doorgesneden plastic fles als basis. De materialen die ze kunnen gebruiken zijn onder andere grind, zand, papieren filterdoek of -papier en actieve kool. Deze worden in verschillende lagen in de fles geplaatst. Tijdens het proces worden leerlingen aangemoedigd om aanpassingen te maken als iets niet past of als er een nieuw idee ontstaat. Het doel is niet perfectie, maar experimenteren, samenwerken en hun ideeën in de praktijk testen.
Hoe draagt dit bij aan de ontwikkeling van specifieke spirituele vaardigheden?
- Probleemoplossing: Leerlingen nemen een abstracte uitdaging (vervuild water) en werken aan een praktische oplossing.
- Creativiteit: Ze gebruiken alledaagse materialen op originele manieren om een effectief filter te ontwerpen.
- Veerkracht: Als hun eerste idee niet werkt, herzien ze het en proberen ze het opnieuw.
- Flexibiliteit: Ze passen hun aanpak aan wanneer de resultaten afwijken van de verwachtingen.
- Nieuwsgierigheid, verwondering en openheid: leerlingen onderzoeken hoe verschillende materialen de waterkwaliteit beïnvloeden en stellen vragen over het proces.
- Ze oefenen met het geven en ontvangen van feedback binnen hun team.
Wat willen we bereiken met betrekking tot de ontwikkeling van SPIRIT-vaardigheden (begrip en/of gedrag van de leerling)?
- Leerlingen kunnen uitleggen waarom ze een specifieke volgorde van lagen in hun filter hebben gekozen.
- Ze krijgen meer zelfvertrouwen in het plannen en bouwen van eenvoudige, functionele modellen.
- Ze verbeteren hun fijne motoriek en ontwikkelen materiaalkennis door middel van praktische werkzaamheden.
- Ze leren dat testen en herontwerpen onderdeel is van elk engineeringproces.
Verbinding tussen academische/curriculaire doelstellingen
- Milieustudies: inzicht in de werking van filtratie met behulp van natuurlijke materialen.
- Wetenschap en techniek: het plannen, bouwen en testen van een eenvoudig model
- Wiskunde: het schatten van materiaalhoeveelheden, het vergelijken van volumes, basisvolgordes
- Communicatie en samenwerking: teamoverleg, gezamenlijke probleemoplossing
Materialen en hulpmiddelen die nodig zijn voor de implementatie
- 1 lege, transparante plastic fles per groep (opengesneden om als trechter te gebruiken)
- Filtermateriaal: fijn zand, kleine en grote grind-/kiezelstenen, actieve kool
- Filterbasis: koffiefilter, doek of keukenpapier
- Plakband, schaar (kindvriendelijk), maatbeker, kleine bakjes
- Een dienblad of plastic tafelkleed om gemorste vloeistoffen op te vangen.
- Planningsblad (met leeg filterdiagram)
- Potlood, kleurpotloden om te labelen of te schetsen
- Toegang tot het "Materiaalstation" met reservevoorraden.
Voorbereidingsnotities
- Bereid van tevoren materiaalpakketten voor, één per groep, met een reserve-“materiaalstation” voor aanvullingen.
- Print of teken een filterdiagram als visueel hulpmiddel bij de planning.
- Houd rekening met de groepsdynamiek: wijs flexibele rollen toe (bijvoorbeeld ontwerper, bouwer, materiaalbeheerder) om de participatie in evenwicht te brengen.
- Plan voldoende tijd in voor de bouw en houd er rekening mee dat sommige teams halverwege het proces aanpassingen zullen doorvoeren.
- Snijd de flessen van tevoren open voor de veiligheid en om tijd te besparen.
- Zorg dat je papieren handdoeken of doekjes bij de hand hebt om op te ruimen.
Begeleidende vragen
- Welk materiaal houdt volgens jou het meeste vuil tegen? Waarom?
- Wat gebeurt er als we het zand er eerst in doen? Of als laatste?
- Hoe kunnen we voorkomen dat de kleine stukjes erdoorheen vallen?
- In welke volgorde denk je dat het water het beste gezuiverd kan worden?
- Als dit niet werkt, wat zou je de volgende keer anders kunnen doen?
- Hoe kunnen we ervoor zorgen dat het water langzaam door het filter stroomt?
Vragen voor de nabespreking van de fase (optioneel)
- Wat was het plan van jullie team en hoe is dat tijdens de bouw veranderd?
- Wat vond je het moeilijkst aan het maken van je filter?
- Heeft iedereen in jullie groep mee kunnen helpen? Hoe?
- Wat zou je anders doen als je opnieuw zou beginnen?
- Wat zou je een andere groep vertellen die dit voor het eerst probeert?
Tips en trucs voor het omgaan met uitdagingen op het podium.
- Voor degenen die snel klaar zijn: bied een extra uitdaging aan: herontwerp het filter door één materiaal te verwijderen.
- Voor leerlingen die moeite hebben met plannen: geef een visuele aanwijzing of een voorbeeldblad met een "filtervolgorde".
- Voor dominante teamleden: wijs roulerende rollen toe om gelijke deelname te garanderen.
- Benadruk voor gevoelige leerlingen dat geen enkel filter perfect is, het gaat hier om testen en leren, niet om competitie.
- Om het klaslokaal schoon te houden: plaats dienbladen of kranten onder elke werkplek en plan een opruimroutine.