MicroScoop - STEM-project 'Hoe maak je een aardbevingsbestendige flat?'

1 Naam: Klas:

Nr:

Datum: LOGO SCHOOL

Pakket Ruimte 1 uur, thema ‘Onze aarde, een actieve planeet’ STEM-project: Hoe maak je een aardbevingsbestendige flat?

Leerkracht:

WAT HEB JE NODIG? Smartphone, tablet, laptop of pc om op het internet op te zoeken Eventueel atlas, Opzoekboekje C Rubrics (bij het onlinelesmateriaal): vaardigheden en onderzoekend leren 7-stappenplan wetenschappelijk onderzoek – info (bij het onlinelesmateriaal) 7-stappenplan wetenschappelijk onderzoek – kaartjes (bij het onlinelesmateriaal) Schaal voor 3/4 gevuld met knikkers, karton, PlayMais, breekmes met veiligheidsfiche, schaar, tandenstokers, brochettestokjes, flexibele plastic stokjes, rietjes, legoplaatjes, elastiekjes, touw, lat, geodriehoek, schrijfgerief …

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

2

STEM-project: Hoe maak je een aardbevingsbestendige flat?

Inhoud 1

Duiding: aardbevingen in België en Japan .................................................................... 3

2

Onderzoek: welke factoren spelen een rol bij de stabiliteit van een gebouw? ............. 6 2.1 Brainstorm ............................................................................................................................. 6 2.2 Onderzoeksvragen ................................................................................................................ 6 2.3 Afspraken ............................................................................................................................... 7 2.4 Onderzoek.............................................................................................................................. 8 2.5 Resultaten van de deelonderzoeken ............................................................................... 11

3

Creëer: maak een prototype dat het langst standhoudt op de trilplaat ...................... 12 3.1 Ontwerp: ontwerptekening maken.................................................................................. 12 3.2 Maak een prototype van het gebouw ............................................................................. 12 3.3 Test het prototype .............................................................................................................. 13 3.4 Stuur het ontwerp bij ......................................................................................................... 13

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

3

1

Duiding: aardbevingen in België en Japan

1 Wordt België getroffen door aardbevingen? a

Bezoek de website seismologie.be/nl/seismologie/seismiciteit-in-belgie/onlinedatabank.

b Wanneer werd België het laatst getroffen door een aardbeving?

Datum: ______________________________________________________________ c

Sterkte van de beving op de schaal van Richter: ML = __________________________

d Zoek op WikiKids hoe je een beving van die sterkte ervaart. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2 Wordt Japan getroffen door aardbevingen? Zoek het op. a

Bezoek de website www.jma.go.jp/en/quake.

b Wanneer werd Japan het laatst getroffen door een aardbeving?

Datum: ______________________________________________________________ c

Sterkte van de beving op de schaal van Richter: ML = __________________________

d Zoek op WikiKids hoe je een beving van die sterkte ervaart. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

4

3 Op het internet zijn heel wat filmpjes te vinden van toeristen of bewoners die live een aardbeving in beeld brengen. Bekijk er een paar. Beantwoord daarna de vragen. a

Noteer hieronder 5 gevolgen van aardbevingen. _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

b Wat doen mensen als ze zich in een gebouw bevinden?

Noteer in kolom 1 van de tabel. c

Waarom doen ze dat?

Noteer in kolom 2.

Wat doen de mensen bij een aardbeving?

Waarom doen ze dat?

_________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

5

4 Vergelijk de bevolkingsdichtheid (= het aantal mensen dat op 1 km² woont) tussen de hoofdsteden Tokyo en Brussel. a

Bekijk de tabel. land hoofdstad

bevolkingsdichtheid (inw./km²)

Japan

Tokyo

6 225

België

Brussel

5 384

a Waar wonen de mensen het dichtst bij elkaar? _____________________________________________________________________ b Waar is bij een aardbeving de kans op slachtoffers het grootst? _____________________________________________________________________ c

Vergelijk de skyline van Tokyo met die van Brussel.

Tokyo

Brussel

d Welke bewoningsvorm komt meer in Tokyo voor dan in Brussel?

Kruis het juiste antwoord aan. boerderijen bungalows flatgebouwen paalwoningen rijwoningen villa’s

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

6

2 2.1

Onderzoek: welke factoren spelen een rol bij de stabiliteit van een gebouw?

Brainstorm

Brainstorm met de klas over de verschillende factoren die de stevigheid van een gebouw bepalen.

Noteer hieronder de factoren die tijdens de brainstorm naar boven kwamen.

2.2

Onderzoeksvragen

Maak met de ideeën van de brainstorm enkele onderzoeksvragen.

Gebruik de criteriakaarten (7-stappenplan wetenschappelijk onderzoek).

Centrale onderzoeksvraag: Welke factoren spelen een rol bij de stabiliteit van een gebouw?

______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

7

2.3

Voorbereiding

Je maakt een basismodel van een flatgebouw om de invloed van de verschillende factoren te onderzoeken. Ook een aardbeving stel je met een model voor.

Daarvoor werkt iedereen met hetzelfde materiaal.

A Basismodel flatgebouw 1 Teken voor het grondoppervlak in karton een vierkant met zijde 8 cm en knip het uit.

2 Maak een rooster dat net in het kartonnen vierkant past.

Gebruik daarvoor 4 houten stokjes en op de hoeken een halve vlok PlayMais.

3 Maak nog 3 dezelfde roosters.

4 Elke verdieping is 5 cm hoog. Meet die hoogte af op de lijn.

Plaats een streepje bij elke verdieping.

5 Maak met de 3 roosters een model van 3 verdiepingen hoog.

Gebruik daarvoor houten stokjes.

B Basismodel aardbeving 1 Neem een platte schaal van ongeveer 20 cm lang en 10 cm breed.

2 Vul die schaal voor 3/4 met knikkers.

3 Meet de lengte en de breedte van de schaal.

4 Teken met die afmetingen een rechthoek op stevig karton.

5 Knip de rechthoek uit.

6 Meet van elke zijde van de rechthoek 1 cm naar binnen.

Dat vormt een tweede rechthoek.

7 Knip die tweede rechthoek uit.

8 Leg die tweede rechthoek op de knikkers in de schaal. Dat vormt het plateau.

9 Schud met de schaal. De rollende knikkers laten het karton beven.

10 Noteer de woorden ‘plateau’, ‘knikker’ en ‘schaal’ op de juiste plaats op de schets.

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

8

2.4

Onderzoek

Verdeel de klas in groepjes. Elke groep onderzoekt 1 deelvraag. a

Werk je onderzoek uit aan de hand van de wetenschappelijke methode.

b Voer het onderzoek uit. c

Deel de waarnemingen en resultaten van je onderzoek met je klasgenoten.

Titel van het onderzoek: ________________________________________ 1 ONDERZOEKSVRAAG a

Kies uit de deelvragen 1 onderzoeksvraag. Noteer. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

b Gebruik de criteriakaarten om na te gaan of je een goede onderzoeksvraag hebt.

2 HYPOTHESE Formuleer een hypothese die je aan de hand van een onderzoek kunt aftoetsen.

Gebruik de criteriakaarten.

We denken dat _________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 3 BENODIGDHEDEN Welk materiaal heb je nodig? Noteer. ____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

9

4 WERKWIJZE a

Schrijf stap per stap de werkwijze uit. Gebruik de criteriakaarten.

1 ______________________________________________________________ 2 ______________________________________________________________ 3 ______________________________________________________________ 4 ______________________________________________________________ 5 ______________________________________________________________ 6 ______________________________________________________________ 7 ______________________________________________________________ 8 ______________________________________________________________

b Laat de leerkracht jouw werkwijze beoordelen. c

Voer het onderzoek uit volgens de werkwijze onder begeleiding van je leerkracht.

5 WAARNEMINGEN Welk model blijft het langst rechtop staan? ______________________________________________________________________ 6 BESLUIT a

Bestudeer je waarnemingen en stel vragen om ze te verwerken.

Noteer je vraag. ___________________________________________________________________

b Noteer het antwoord. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ c

Formuleer een antwoord op de onderzoeksvraag. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

10

7 REFLECTIE a

Hoe verliep het onderzoek?

Gebruik de rubrics die je van je leerkracht krijgt.

b Wat liep goed? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ c

Wat liep fout? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

d Voerde je het onderzoek correct uit?

Plaats een kruisje in de juiste kolom. kenmerk Het model heeft een grondoppervlakte van 64 cm².

Elke verdieping is minstens 5 cm hoog.

Er zijn 3 verdiepingen.

Er is maar 1 kenmerk verschillend tussen de 2 modellen.

ja

nee

e Laat je waarnemingen controleren door de leerkracht. f

Herlees je hypothese.

g

Vergelijk je hypothese met het besluit. Duid aan wat voor jou van toepassing is.

h Noteer een voorbeeld uit je dagelijks leven waarbij je die bevinding al kon waarnemen. ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

11

2.5

Resultaten van de deelonderzoeken

Stel de resultaten van je onderzoek voor aan je klasgenoten.

Vul de antwoorden op de deelvragen aan in het schema.

Antwoord deelvraag 1: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

Antwoord deelvraag 2: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

Antwoord deelvraag 3: ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

Stevig flatgebouw Antwoord centrale onderzoeksvraag: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

12

3 3.1

Creëer: maak een prototype dat het langst standhoudt op de trilplaat Ontwerp: ontwerptekening maken

Maak een flatgebouw dat zo lang mogelijk standhoudt op de trilplaat.

Houd rekening met de resultaten van de onderzoeken. a

Welke kenmerken gebruik je om het stevigste prototype te maken?

Kijk terug naar de antwoorden op de deelvragen op p. 11. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

b Lees de kenmerken waaraan jouw prototype moet voldoen.

Het grondoppervlak kan in een vierkant met een zijde van 10 cm.

Elke verdieping is minstens 5 cm hoog.

Er zijn 3 verdiepingen. c

Schets jouw prototype op een apart blad.

d Controleer of jouw prototype aan de kenmerken voldoet.

3.2 a

Maak een prototype van het gebouw Welk materiaal heb je nodig? Noteer. ____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

____________________________

b Welk gereedschap heb je nodig? Duid aan. balans lijm papier potlood c

maatbeker breekmes geodriehoek passer

Maak het prototype.

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet

chronometer plakband rekentoestel meetlat

13

3.3 a

Test het prototype Plaats de prototypes op de trilplaat.

b Beschrijf kort de modellen in kolom 2 van de tabel. c

Meet hoelang de prototypes standhouden.

d Noteer alle resultaten in kolom 3. prototype

beschrijving

tijd

1 2 3 4 5 3.4 a

Stuur het ontwerp bij Wat werkt goed? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

b Wat niet? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ c

Hoe kun je jouw model nog verfijnen/verbeteren? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

d Maak een nieuw prototype.

MicroScoop – Ruimte 1 uur – Onze aarde, een actieve planeet