Doelen
- De leerlingen krijgen inzicht in hoe wetenschappers onderzoek doen naar iets dat niet zichtbaar is;
- De leerlingen leren conclusies te trekken op basis van alleen objectieve observaties.
Werkvorm
Carrousel in groepjes
De activiteit zelf
Voorbereiding en benodigdheden
- Plaats vier dozen met de onderkant open op satéprikkers op een tafel. Tussen de doos en het tafelblad is precies zoveel ruimte dat er knikkers onderdoor kunnen rollen (zie afbeelding);
- Zet onder iedere doos een voorwerp, zodanig dat je het niet meer ziet. Kies voorwerpen van verschillende vorm en materiaal (zie het online fotoblad voor voorbeelden);
- Circa twintig knikkers;
- Zet de dozen in een bak, zodat de knikkers niet van tafel kunnen rollen.
Duur
30 minuten
Inleiding/oriëntatie
De leerlingen krijgen de opdracht zoveel mogelijk eigenschappen van het voorwerp onder de doos te raden door er knikkers naar toe te rollen. Het is belangrijk om die eigenschappen goed op te schrijven, omdat die tekst later nodig is om het voorwerp te laten raden.
Activiteit
Ieder groepje gaat bij een doos staan. De kinderen rollen om de beurt een knikker onder de doos door naar het voorwerp. Het al dan niet terugkaatsen van de knikker, de richting en snelheid van het terugkaatsen, het geluid dat je hoort wanneer de knikker het voorwerp raakt, al die dingen zeggen iets over het voorwerp: welke vorm het heeft, is het hard of zacht, is het hol of massief, enzovoort. Na circa tien minuten draaien de groepjes door naar een volgende doos, daarna steeds na vijf minuten, totdat elke groepje elke doos heeft gehad.
Afronding
Als de kinderen de vier dozen (black boxes) onderzocht hebben, hangt de leraar een blad met foto’s op voor de klas. Er staan foto’s op van de vier voorwerpen die onder de dozen stonden, maar ook van enkele andere. In een klassikaal gesprek beargumenteren de leerlingen welk voorwerp onder
welke doos stond. Hierna worden de black boxes opgetild, de voorwerpen worden zichtbaar. De ervaring leert dat het behoorlijk moeilijk is om het goede voorwerp te raden.
Ten slotte wordt een link gelegd met het Higgsdeeltje: deze activiteit laat zien hoe je een voorwerp en de eigenschappen ervan kunt achterhalen zonder dat je het voorwerp kunt zien. Op precies dezelfde manier zijn in 1922 de allereerste atomen ontdekt, namelijk door alfadeeltjes tegen een fotografische plaat aan te schieten, waarna de alfadeeltjes lichtflitsjes afgaven. Door een atoom voor de fotografische plaat te plaatsen kan bepaald worden of er een kern in het atoom zit. Als dat namelijk het geval is, zullen de alfadeeltjes op die kern afketsen en zo niet meer tegen de fotografische plaat komen. Op die plek op de plaat is dan geen lichtflitsje geweest en daar zal de fotografische plaat dus donker zijn (het Rutherford-experiment). Tegenwoordig worden deeltjes in deeltjesversnellers gevonden door ze met enorme snelheden tegen elkaar te laten botsen. Raken de deeltjes elkaar, dan ketsen ze af en kunnen wij ze waarnemen in een omliggende detector.
Online bijlagen
Bronnen
Downloads Winterschool 2014 van de website wkru.nl. Deze activiteit is een variant op het black boxexperiment (Rutherford experiment).