STEM/STEAM Integratie: Werkbladen Verbinden met Praktisch Techniek & Kunst Onderwijs

Les: Leren over bruggen
Activiteit: Tekstboek lezen, hangbrug definiëren
Toetsing: Termen definiëren op werkblad
Probleem: Geen praktische toepassing (alleen abstract begrip)

TECHNISCHE ONTWERPUITDAGING: Bouw een brug die 100 centen kan dragen

STAP 1: VRAAGSTELLING (Identificeer het probleem)
Wat is de uitdaging? ________________________________
Welke beperkingen hebben we? (materialen, tijd, grootte)
_________________________________________________

STAP 2: VERBEELDINGSKRACHT (Oplossingen bedenken)
Schets 3 verschillende brugontwerpen:
[Tekenvak 1]    [Tekenvak 2]    [Tekenvak 3]

Welk ontwerp kies je? _____ Waarom? ___________
_________________________________________________

STAP 3: PLANNING (Gedetailleerd ontwerp)
Teken je eindontwerp met labels:
[Groot tekenvak]

Benodigde materialen:
☐ _____________  ☐ _____________  ☐ _____________

Voorspelde gewichtscapaciteit: _____ centen

STAP 4: CREËREN (Ga bouwen!)
[In te vullen na het bouwen]
Notities bouwproces: ___________________________
Uitdagingen waar ik tegenaan liep: _____________________________

STAP 5: VERBETEREN (Testen & Herontwerpen)
Werkelijke gewichtscapaciteit: _____ centen
Heeft het het doel behaald (100 centen)? ☐ Ja ☐ Nee

Als ik het opnieuw zou bouwen, zou ik veranderen: _________________
_________________________________________________

Wat ik heb geleerd: ____________________________________

Torenbouw: Gegevensverzameling

VOORSPELLING VOOR HET BOUWEN:
Ik voorspel dat mijn toren ____ cm hoog wordt.

BOUWFASE:
Hoeveel stokjes heb je gebruikt? ____
Welke vorm heeft de basis? (cirkel, vierkant, driehoek) ____

METING:
Werkelijke hoogte: ____ cm
Verschil met voorspelling: ____ cm (hoger of lager?)

GEGEVENSANALYSE:
Meet de torens van 5 klasgenoten:

Naam leerling | Torenhoogte (cm) | Basisvorm
-------------|------------------|------------
1.           |                  |
2.           |                  |
3.           |                  |
4.           |                  |
5.           |                  |

GRAFIEK MAKEN:
Maak een staafdiagram met torenhoogtes:
[Grafieksjabloon met aslabels]

WISKUNDEVRAGEN:
1. Wat was de hoogste toren? ____ cm
2. Wat was de laagste toren? ____ cm
3. Wat is het verschil? ____ cm
4. Wat is de gemiddelde hoogte? ____ cm (tel alle hoogtes bij elkaar ÷ 5)
5. Welke basisvorm kwam het meeste voor? ____________

ANALYSE:
Beïnvloedt de basisvorm de torenhoogte? (Onderbouw met gegevens)
_________________________________________________

Papieren Vliegtuig Experiment

VRAAG: Welk vliegtuigontwerp vliegt het verst?

HYPOTHESE:
Ik denk dat het _____________ ontwerp het verst vliegt omdat
_________________________________________________

MATERIALEN:
☐ 3 vellen papier (zelfde grootte)
☐ Meetlint
☐ Open ruimte

PROCEDURE:
1. Vouw 3 verschillende vliegtuigontwerpen
2. Gooi elk vliegtuig 3 keer
3. Meet de afgelegde afstand (cm)
4. Noteer gegevens in tabel

GEGEVENSVERZAMELING:

Ontwerp A (Standaard pijl):
Poging 1: ____ cm  |  Poging 2: ____ cm  |  Poging 3: ____ cm
Gemiddelde: ____ cm

Ontwerp B (Brede vleugels):
Poging 1: ____ cm  |  Poging 2: ____ cm  |  Poging 3: ____ cm
Gemiddelde: ____ cm

Ontwerp C (Smal):
Poging 1: ____ cm  |  Poging 2: ____ cm  |  Poging 3: ____ cm
Gemiddelde: ____ cm

RESULTATEN:
Winnaar: Ontwerp ____ (gemiddelde afstand: ____ cm)

CONCLUSIE:
Klopte je hypothese? ☐ Ja ☐ Nee
Waarom denk je dat dit ontwerp het verst vloog?
_________________________________________________

WETENSCHAPPELIJKE REDENERING:
Welke krachten beïnvloedden het vliegtuig? (zwaartekracht, luchtweerstand)
_________________________________________________

Hoe zou je het winnende ontwerp kunnen verbeteren?
_________________________________________________

Algoritme Uitdaging: Geef Aanwijzingen om de Schat te Vinden

DOEL: Schrijf stapsgewijze instructies om iemand van START naar SCHAT
te leiden op het raster hieronder.

[5×5 raster met START linksonder, SCHAT rechtsboven, obstakels gemarkeerd]

PLANNING:
Hoeveel stappen denk je nodig te hebben? ____

SCHRIJF JE ALGORITME:
Gebruik alleen deze commando's:
- VOORUIT (1 vakje vooruit)
- DRAAI RECHTS (draai 90° naar rechts)
- DRAAI LINKS (draai 90° naar links)

Stap 1: ___________
Stap 2: ___________
Stap 3: ___________
Stap 4: ___________
...

TEST JE CODE:
Wissel werkbladen met een klasgenoot. Laat je klasgenoot
JOUW instructies volgen.
Hebben ze de schat bereikt? ☐ Ja ☐ Nee

DEBUGGEN:
Als het niet werkte, wat ging er mis? ____________________
Hoe kun je het oplossen? _________________________________

HERZIEN ALGORITME (indien nodig):
Stap 1: ___________
...

INFORMATICA CONCEPT:
Deze activiteit leert SEQUENCING: Stappen moeten in de juiste
volgorde staan, anders mislukt het programma.

Productontwerp Uitdaging: Maak een pennenhouder

FUNCTIE-EISEN (Techniek):
☐ Moet minimaal 10 pennen kunnen houden
☐ Moet rechtop op het bureau staan
☐ Moet stabiel zijn (niet omvallen)

ESTHETISCHE EISEN (Kunst):
☐ Moet kleur hebben (niet effen)
☐ Moet een patroon of ontwerp bevatten
☐ Moet visueel aantrekkelijk zijn

BESCHIKBARE MATERIALEN:
Papier, karton, plakband, lijm, stiften, schaar

ONTWERPSCHETS:
[Tekenvak voor functioneel overzicht]
Label belangrijke kenmerken (hoe staat het rechtop?
hoe passen pennen erin?)

KUNSTONTWERP:
[Tekenvak voor esthetisch overzicht]
Welke kleuren ga je gebruiken? _______
Welk patroon/ontwerp? __________

BOUWEN & EVALUEREN:

Functietest:
☐ Houdt 10 pennen? (Ja/Nee)
☐ Staat rechtop? (Ja/Nee)
☐ Stabiel? (Ja/Nee)

Esthetische evaluatie:
☐ Kleurrijk? (Ja/Nee)
☐ Heeft patroon/ontwerp? (Ja/Nee)
☐ Visueel aantrekkelijk? (Ja/Nee - vraag 3 klasgenoten te stemmen)

REFLECTIE:
Wat was moeilijker: het laten werken, of het mooi maken? Waarom?
_________________________________________________

Hoe heb je functie en kunst in balans gebracht?
_________________________________________________

STEM Probleemoplossend Werkblad

IDENTIFICEER HET PROBLEEM:
Huidige situatie: Onze school gebruikt 500 plastic waterflessen/week
Milieueffect: _________________________

BEDENK OPLOSSINGEN:
Idee 1: _____________________
Idee 2: _____________________
Idee 3: _____________________

KIES BESTE OPLOSSING:
We gaan: ____________________
Omdat: ____________________

ONTWERP DE OPLOSSING:
Schets je plan:
[Tekenvak]

Benodigde materialen: ___________
Kostenschatting: €__________

TEST & EVALUEER:
Na 1 week, hoeveel plastic flessen gebruikt? ____
Werkte onze oplossing? ☐ Ja ☐ Nee ☐ Gedeeltelijk

Gegevensanalyse:
Vóór: 500 flessen/week
Na: ___ flessen/week
Vermindering: ___ flessen (___%)

VERBETEREN:
Wat zou je veranderen om de resultaten te verbeteren?
_________________________________________________

STEM Project Rubric

TECHNIEK (Ontwerp & Bouwen):
4 = Ontwerp voldoet aan alle eisen, creatieve oplossing
3 = Ontwerp voldoet aan de meeste eisen
2 = Ontwerp voldoet aan enkele eisen
1 = Ontwerp voldoet niet aan de eisen

WETENSCHAPPELIJK DENKEN (Testen & Gegevens):
4 = Duidelijke hypothese, nauwkeurige gegevens, doordachte analyse
3 = Hypothese en gegevens aanwezig, enige analyse
2 = Hypothese of gegevens aanwezig, beperkte analyse
1 = Hypothese, gegevens of analyse ontbreekt

WISKUNDE (Meten & Berekeningen):
4 = Nauwkeurige metingen, correcte berekeningen
3 = Grotendeels nauwkeurig, kleine fouten
2 = Enkele nauwkeurigheidsproblemen
1 = Aanzienlijke meet-/rekenfouten

KUNST/CREATIVITEIT (Alleen STEAM):
4 = Zeer creatief, esthetisch aantrekkelijk
3 = Enige creativiteit, acceptabel uiterlijk
2 = Beperkte creativiteit
1 = Geen creatieve elementen

DOCUMENTATIE (Werkbladen):
4 = Compleet, gedetailleerd, duidelijke communicatie
3 = Grotendeels compleet, voldoende detail
2 = Incompleet, beperkt detail
1 = Belangrijke documentatie ontbreekt

TOTAAL: ___/20 punten (of ___/16 zonder Kunst)