Experimenteren met een verhaaltje erbij

Eerder dit jaar gaf ik workshops aan jonge kinderen (7-10 jaar) en hun ouders, waarbij doe-activiteiten gekoppeld werden aan een verhaal uit een bepaalde cultuur of een volksverhaal. Op veel basisscholen in het Verenigd Koninkrijk zitten leerlingen uit veel verschillende achtergronden bij elkaar, waarbij ze op sommige scholen maar liefst 25 talen spreken. Ondanks hun verschillen geniet iedereen toch van een goed verhaal. Deze verhalen vonden niet alleen weerklank bij mensen uit verschillende culturen, maar promoten ook goede waarden en bevatten ook wel wat wetenschap.

Hoewel deze activiteiten  oorspronkelijk werden ontwikkeld voor kinderen en hun ouders, is er slechts goedkope, gemakkelijk toegankelijke apparatuur voor nodig en kunnen ze moeiteloos worden herhaald in de klas. Hier beschrijf ik activiteiten die heel verschillende aspecten van de wetenschap bestrijken, en die allemaal kunnen worden geïntroduceerd met een volksverhaal.

Boter maken: de twee kikkers

De eerste activiteit, boter maken, is gebaseerd op een Russisch volksverhaal.

Er was eens een grote kikker en een kleine kikker. Op een dag gingen ze op reis en kwamen ze op een boerderij met koeien. Terwijl ze rondhuppelden, sprongen ze per ongeluk in een grote emmer gevuld met dikke room. De zijkanten van de emmer waren te hoog en te glibberig om er uit ze klimmen.

De kleine kikker zei dat ze moesten blijven trappelen totdat er iemand zou komen om hen te redden, maar de grote kikker zei dat hij te moe was om te zwemmen en begon langzaam te zinken. De kleine kikker drong er bij de grote kikker op aan om te blijven trappelen en terwijl ze trappelden, begon de dikke room te veranderen in boter. Al snel dreef er een enorme klont boter op het water. De kikkers klommen er op, en konden uit de emmer hoppen en weer de hele weg naar huis te gaan.

Materialen

Per deelnemer:

• Wegwerp plastic borrelglas of een andere kleine doorzichtig glas of fles(je) met een smalle opening
• Plastic lepel
• Keukenfolie (10 x 10 cm)
• Kleine ballon

Per klas

• Scharen
• 300–600 mL “double cream” (minimum 48% melkvet). NB. Double cream (dubbele room) is in Nederland niet te koop. Gebruik verse volle slagroom (geen spuitbus!) als vervanging.
• Optioneel: crackers of brood (activiteiten waarbij gegeten wordt onthouden ze altijd erg goed)

Werkwijze

1. Knip de hals van de ballon af.
2. Giet ongeveer 1 cm room in het glas of de fles (Hoe meer je gebruikt, hoe langer de proef zal duren).
3. Doe de folie over de mond van het glas of de fles en trek de ballon over de bovenkant om lekken te voorkomen.
4. En nu schudden! Het mag niet langer dan 15 minuten duren om de room in boter te veranderen. Binnen 5 minuten zou je moeten kunnen zien dat de dikte en de kleur beginnen te veranderen: van dunne room naar dikke room, en dan in een gele vaste stof. Je zult een ratelend geluid horen als een kleine boterbal gevormd wordt.
5. Haal de ballon en de folie eraf. Er zou nu een klont boter in witte, waterige karnemelk moeten drijven.
6. Optioneel: smeer met de kunststof lepel een kleine hoeveelheid boter uit op een cracker of stuk brood om te proeven. ( Controleer de plaatselijke regelgeving om te zien of dit is toegestaan.)

Wat gebeurt er?

Room is een emulsie: kleine druppeltjes (in dit geval van vet) zitten fijn verdeeld in een andere vloeistof (meestal water, maar ook eiwitten, suikers en zouten zoals calcium). Het schudproces van de room (karnen) laat de druppels op elkaar botsen. Als ze elkaar met voldoende kracht raken blijven ze aan elkaar plakken. De klont wordt groter als er steeds meer druppels aan blijven plakken.

Je kunt je leerlingen bijvoorbeeld vragen:

• Waar komt de room vandaan?
• Wat zit er in room? Wat is het verschil met melk?
• Denk je dat het noodzakelijk is om extra vette room te gebruiken in deze proef? Zou je minder vette room kunnen gebruiken of zelfs gewone melk? Waarom / Waarom niet?
• Als het vet nu hoofdzakelijk in de boter zit, wat zit er dan nog in de karnemelk?
• De moraal van het verhaal past goed bij de activiteit. Net zoals de kikkers moeten de kinderen hard werken en niet opgeven!

Uitbarstende vulkanen: Pele, de vuurgod van vulkanen

Op basis van een Hawaiiaanse legende staat deze activiteit model voor de werking van vulkanen.

Op een dag was de zeegodin Namaka boos op haar zus Pele, de godin van het vuur. Daarom stuurden hun ouders , Moeder Aarde en Vader Hemel, Pele en haar andere broers en zussen in een kano naar een veilige plek om zich te verbergen voor Namaka. Ze landden op een eiland en Pele begon een huis te bouwen voor hen en met behulp van haar graafstok maakte ze een kuil waarin ze vervolgens een vuur maakte. Het vuur steeg op uit de aarde, het zond rivieren van hete lava de oceaan in en duwde het water weg. Toen de lava afkoelde, veranderde het in steen en vormde het eiland Kaua'i: een nieuw thuis voor Pele en haar broers en zussen.

Namaka was echter nog steeds boos en stuurde enorme golven naar de kuil om die te laten overstromen en de brand te blussen, zodat Pele en haar broers en zussen opnieuw moesten verhuizen. Ze vonden een nieuw eiland en Pele groef nogmaals een kuil en maakte vuur; de resulterende lava creëerde het eiland O'ahu . Nogmaals stuurde Namaka golven naar Pele's nieuwe thuis om het te laten overstromen. Tot slot kwamen de broers en zussen aan op Big Island , die te hoog was voor Namaka ‘s golven om het vuur te laten verdrinken. Inheemse Hawaiianen geloven dat Pele nog steeds in de Kilauea krater op het Grote Eiland zit.

Materialen

Per deelnemer

• Klein stuk boetseerklei
• Potlood
• Kom
• Plastic lepel

Samen:

• Natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO₃)
• Azijn (CH₃COOH)
• Optioneel: glittertjes of lovertjes (om de lava te laten schitteren)
• Optioneel: plastic kopjes, 3 mL plastic pipetjes (om de azijn te verdelen)

Werkwijze

1. Boetseer de boetseerklei in de vorm van een berg. Dit is je vulkaan.
2. Maak met de stompe kant van een pen een gat in de top, dat precies diep genoeg is om wat lava mengsel in te doen.
3. Zet je vulkaan in de kom om verliezen te voorkomen als de vulkaan uitbarst.
4. Optioneel: meng wat natriumwaterstofcarbonaat met glitters of lovertjes als je wilt dat de lava gaat fonkelen.
5. Doe een beetje natriumwaterstofcarbonaat (met of zonder fonkeltjes) in het gat in de vulkaan.
6. Om ervoor te zorgen dat de vulkaan uitbarst giet je (gebruik daarvoor een plastic pipetje) een beet je azijn in de top van de vulkaan.

Wat gebeurt er?

Een vulkaan is een opening in de aardkorst waardoor gesmolten gesteente (magma), gas en as met grote kracht naar buiten stroomt. De gassen die uit vulkanen komen zijn voornamelijk waterdamp en koolstofdioxide, maar er zijn ook andere, gevaarlijke gassen.

Het lava mengsel in de activiteit is voornamelijk natriumwaterstofcarbonaat, een base. Als een zuur, zoals azijn reageert met het waterstofcarbonaat dan komen er koolstofdioxidebelletjes vrij.

Passende vragen om aan je leerlingen te stellen zouden kunnen zijn:

• Wat zorgt ervoor dat het mengsel uit het gat in je vulkaan komt?
• Waaruit denk je dat de belletjes bestaan? Welke andere gassen kun je noemen?
• Is het mengsel heet?
• Hoe kun je wat er gebeurt met jouw model van een vulkaan, vergelijken met de werking van een echte vulkaan?

Je zou wat stukken lava door kunnen laten geven (b.v. puimsteen) die verbazingwekkend licht is. Of je zou de hawaiiaanse namen kunnen introduceren voor verschillende soorten lava: Pahoehoe is zachte lava die langzaam afkoelt en langzaam voortbeweegt, en A’a is scherpe lava die snel afkoelt en zich snel voortbeweegt.

Verplaatsing van water: de kraai en de waterkan

Deze activiteit, gebaseerd op Aesops fabel van de kraai en de waterkan, onderzoekt de verplaatsing van water.

Er was eens een erg slimme kraai. Op een hete dag, was hij dorstig en na een lange tijd rondgevlogen te hebben op zoek naar water, kwam hij een waterkan tegen, maar die was bijna leeg. Hij kon niet bij het water, hoe hard hij het ook probeerde en als hij de kan zou omgooien zou het water in de grond zakken voor hij het kon drinken.

De kraai dacht even na, nam toen een steentje en gooide het in de waterkan. Hij merkte dat het water omhoog kwam. Hoe meer steentjes hij in de kan liet vallen, hoe meer het water omhoog kwam. Algauw was hij in staat om een verfrissende slok water te drinken.

Materialen

Per deelnemer”:

• Doorzichtige wegwerp beker
• Markeerstift
• Water

Samen:

• Een aantal kleine voorwerpjes, b.v. stukjes ijs, steentjes, schelpen en boetseerklei.

Werkwijze

1. Vul de beker voor de helft met water, gebruik dan de markeerstift om een lijn te trekken om het waterniveau te laten zien.
2. Laat een voor een verschillende voorwerpen in de beker vallen en bekijk wat er gebeurt met het waterniveau.

Wat gebeurt er?

Aangezien water niet kan worden samengedrukt, beweegt het omhoog (d.w.z. verplaatst het zich ) met hetzelfde volume als dat van het toegevoegde voorwerp. Dit verschijnsel kan worden gebruikt om het volume van een onregelmatig voorwerp te bepalen en, als we ook het gewicht van het voorwerp bepalen, de dichtheid vast te stellen.

Volume en dichtheid zijn waarschijnlijk te moeilijke  concepten voor jongere kinderen, maar de leerlingen kunnen onderzoeken welke voorwerpen drijven en zinken en zien hoe het water stijgt. Geschikte vragen aan uw leerlingen vragen kunnen zijn:

• Waardoor stijgt het waterniveau?
• Laten grote voorwerpen het water meer stijgen dan kleinere?
• Wat denk je van holle voorwerpen zoals schelpen?
• Neem twee gelijke stukken boetseerklei en kneed ze tot verschillende vormen (b.v. een bal en een worm). Beinvloed de vorm hoeveel het waterniveau stijgt?
• Welke invloed hebben voorwerpen die drijven (b.v. ijs) op het waterniveau?
• Oudere kinderen kunnen manieren bedenken om het volume van verschillende voorwerpen te meten.

Met dank aan

Deze activiteiten werden ontwikkeld met de ondersteuning van de Biochemical Society^w1 uit het VK.