Superbellen blazen
Thema: Water
Leeftijd: Lager onderwijs
Het filmfragment toont een workshop uitgevoerd door een lerarenopleider met als doel het stimuleren van de onderzoekende houding van kinderen. Er wordt specifiek stilgestaan bij een bepaalde onderzoeksvaardigheid, namelijk eerlijk onderzoeken (= controleren van variabelen). Het filmpje werd opgenomen om leraren warm te maken voor en te informeren over de didactiek van onderzoekend leren in het kader van het onderzoeksproject ‘P-reviews’: www.p-reviews.be/2/
De workshop vond plaats op de campus van Vives in Tielt. De groep bestond uit 3 kinderen (2 meisjes van 7 jaar oud en 1 8-jarige jongen). Onderzoekend leren was niet nieuw voor de kinderen. De kinderen deden eerder al aan onderzoekend leren.
De activiteit start met het verkennen van het recept voor een mengsel door het uit te proberen. Vanuit dit eenvoudig ‘proefje’ worden de kinderen uitgedaagd om grotere bellen te blazen. De kinderen gaan onmiddellijk aan de slag om een nieuw sopje te maken. (0:00-1:30)
Vervolgens kiest de leraar ervoor om vanuit de ervaringen van de kinderen hen te begeleiden zodat ze systematischer te werk gaan (1:31-3:06). De kinderen onderzoeken de invloed van het soort water op de kwaliteit van het mengsel met het oog op grote bellen (3:07-6:10).
Centraal staat de onderzoeksvraag: “Hoe kunnen we grote(re) bellen blazen?”
Door een mengsel van wasmiddel, water en glycerine te maken kunnen we bellen blazen. Elk ingrediënt heeft zijn eigen eigenschappen en zijn eigen rol in het mengsel (meer hierover kan je bv. lezen op: https://www.technopolis.be/nl/proefjes-bezoekers/). De wetenschappelijke verklaringen m.b.t. de verschillende ingrediënten staan hier niet centraal. Wel gaan de kinderen systematisch op zoek naar hoe ze deze ingrediënten kunnen gebruiken om grotere bellen te blazen. De focus ligt op de ontwikkeling van een onderzoekende houding via het aanspreken van de onderzoeksvaardigheden van de kinderen (zie kerncomponenten).
- Wetenschappen en techniek
Natuur – algemene vaardigheden
1.2 De leerlingen kunnen, onder begeleiding, minstens één natuurlijk verschijnsel dat ze waarnemen via een eenvoudig onderzoek toetsen aan een hypothese.
Techniek – Techniek als menselijke activiteit
2.13 De leerlingen kunnen een eenvoudige werktekening of handleiding stap voor stap uitvoeren.
In de activiteit staat wetenschappen centraal. De kinderen beïnvloeden de samenstelling van het mengsel en zien de gevolgen wanneer ze bellen willen blazen. Ze maken kennis met ‘eerlijk onderzoeken’.
Vanuit verschillende pogingen optimaliseren ze de samenstelling van het mengsel steeds verder. Dit is een voorbeeld van engineering.
Het lezen en afmeten van de hoeveelheden is een voorbeeld van hoe de kinderen in deze activiteit wiskunde moeten toepassen. Ook het schatten of de bellen groter of kleiner zijn is hiervan een voorbeeld.
De integratie van techniek zou sterker kunnen door de kinderen bijvoorbeeld uit te dagen om ringen van verschillende maten te maken om zo groot mogelijke bellen te maken. Hierbij kunnen de kinderen uitgedaagd worden door een variatie aan materiaal.
Onderzoekend leren ontstaat in dit filmfragment voornamelijk vanuit het zoeken naar causale verbanden. Door het toevoegen, vervangen of verwijderen van ingrediënten gaat ook het product veranderen. Voor de kinderen is het de uitdaging om deze invloed te begrijpen en te verwoorden. Hiervoor dienen ze te leren telkens slechts één variabele aan te passen zodat ze het effect hiervan kunnen inschatten. Belangrijk hierbij is dat ze inzien dat het isoleren van een variabele noodzakelijk is om het effect ervan te kunnen begrijpen. De kinderen werden hierbij ook uitgedaagd om hypotheses te formuleren op voorhand en aan het einde conclusies te proberen te formuleren.
Kinderen komen in hun leven geregeld in contact met mengsels maar staan niet altijd stil bij de samenstelling ervan. Een mengsel om bellen te kunnen blazen prikkelt de kinderen zeer sterk. De kinderen kunnen door het blazen zelf een zeepbel maken die zweeft door de lucht. Dat dit hen boeit is zeer duidelijk bij het meisje dat naast de leraar zit die op een gegeven moment voornamelijk bellen zit te blazen.
Vaak komen kinderen in aanraking met kant-en-klare mengsels, bijvoorbeeld in het geval van een bellenblazer uit de winkel. Via deze activiteit laat de leraar de kinderen zelf verschillende ingrediënten samenvoegen tot een mengsel. Vanuit de vraag om grotere bellen te blazen laat ze de kinderen ook stilstaan bij het belang van de samenstelling ervan: welke ingrediënten voegen we toe, hoeveel voegen we precies van elk ingrediënt toe, … Ze ervaren dat dit alles een invloed heeft op het resultaat, in dit geval het bellen blazen.
De leraar hanteert een stapsgewijze opbouw bij deze jonge kinderen, waarbij ze aandacht heeft voor hun noden:
- Het vertrekpunt is een kant-en-klaar recept, waardoor de kinderen onmiddellijk succes kunnen ervaren. Dit ‘proefje’ wordt vervolgens opengebroken tot een onderzoeksactiviteit, doordat de leraar de kinderen vraagt om grotere bellen te blazen. (0:00-1:00)
- De uitdaging spreekt de kinderen aan en de leraar laat de kinderen vrij op zoek gaan naar een verbeterd recept. De kinderen mogen hierbij onmiddellijk handelen, en ook al stelt de leraar snel vast dat dit zal leiden tot een mengsel waardoor de kinderen niet kunnen weten wat ze nodig hebben om grotere bellen te blazen, laat ze hen toch doen. Ze geeft hen even de tijd om aan te rommelen vanuit hun enthousiasme. (1:01-1:30)
- Op basis van deze ervaringen begeleidt de leraar de kinderen om systematischer te werk te gaan (zie ook systematisch onderzoeken). Hierbij laat de leraar de kinderen alles zelf uitproberen en ze geeft hen ook de kans om hun mengsel meteen te testen. Dit mogen testen is voor de kinderen een grote stimulans om daarna ook weer verder op onderzoek uit te gaan. (1:31-6:10)
Na het vrij zoeken naar een recept om grotere zeepbellen te kunnen blazen bereikt de leraar via vraagstelling dat de kinderen inzien dat ze geen antwoord kunnen geven: ze weten niet welke ingrediënten het mogelijk maken om grotere zeepbellen te blazen. (1:31-2:47) Vanuit de centrale probleemstelling - hoe kunnen we grotere zeepbellen blazen? - bakent de leraar een specifiekere onderzoeksvraag af, namelijk: de kinderen moeten onderzoeken wat het verschil is tussen een mengsel met gedemineraliseerd water en kraantjeswater. De leraar polst bij de kinderen of ze hiervoor een oplossingsmethode kunnen bedenken (2:48-3:00):
“Dus weten we nu eigenlijk of die bellen groter zijn door dat kraantjeswater of door …”
“Nee.”
“En hoe zouden we dat nu wel kunnen testen? Heeft er iemand een idee?”
“Nee.”
Via gerichte vraagtelling helpt de leraar vervolgens de kinderen om tot een systematische onderzoeksaanpak (oplossingsmethode) te komen die gekenmerkt wordt door ‘eerlijk onderzoeken’ (zie ook systematisch onderzoeken). Hier betekent dit dat de kinderen enkel het soort water veranderen en alle andere ingrediënten gelijk houden, evenals de hoeveelheden (3:25-3:39):
“Wat hebben we de eerste keer geprobeerd?"
"Kraantjeswater."
"En hoe zouden we nu kunnen testen wat de invloed is van …"
"Eerste keer doen we kraantjeswater en dan met gedemineraliseerd water."
Eerst zet de leraar de kinderen aan om te werken rond de probleemstelling: ‘Hoe kunnen we grotere zeepbellen maken?’ Dit gebeurt vanuit een bestaand recept. De kinderen maken een nieuw sopje, maar hiermee kunnen ze geen zeepbellen blazen. Op basis van wat de kinderen hebben uitgevoerd kunnen de kinderen geen besluit trekken over welke ingrediënten al dan niet zorgen voor (grote) bellen. Onder invloed van vraagstelling zet de leraar de kinderen aan om na te denken over hun aanpak om zo vast te stellen dat ze geen antwoord kunnen geven (zie ook reflectie en interactie). (1:31-3:06)
Vervolgens gaan de kinderen aan de slag met de specifiekere onderzoeksvraag over de invloed van het soort water op de grootte van de bellen. De kinderen maken tweemaal een sopje, maar telkens met een ander soort water. Na ieder recept testen de kinderen dit uit. De leraar houdt zich stil en wacht de spontane reacties van de kinderen af om de zeepbellen te beschrijven. Vanaf 6:00 volgt de besluittrekking, hierbij laat de leraar weinig ruimte voor de kinderen om zelf tot een conclusie te komen omwille van gesloten vraagstelling:
“Is er heel veel verschil?”
“Nee.”
“Dus je kan met alle twee bellen maken?”
“Ja.”
“Maar met kraantjeswater (…)”
“Heb je de grootste.”
“De grootste.”
De leraar voorziet een duidelijke fasering zodat de kinderen tot (systematisch) onderzoeken kunnen komen:
- De kinderen volgen eerst een recept en komen tot zeepbellen. Tot zover is er geen sprake van onderzoeken. Om tot onderzoeken te komen breekt de leraar het ‘proefje’ open door de kinderen uit te dagen om grotere zeepbellen te blazen. (0:00-1:00)
- De kinderen kunnen hiervoor vertrekken vanuit het recept en aan de slag gaan met de ingrediënten die voorhanden zijn. De leraar laat deze jonge kinderen onmiddellijk handelen en dus een nieuw sopje maken en uittesten. Hierbij grijpt zij niet in, ook al stelt ze snel vast, dat het mengsel geen antwoord zal bieden op de onderzoeksvraag. Ze geeft de kinderen even de tijd om aan te rommelen. Ze stelt hierbij wel kritische vragen. (1:00-130)
- Uiteindelijk wanneer de kinderen hun sopje uittesten, zet de leraar via vraagstelling de kinderen aan om vast te stellen dat ze een andere oplossingsmethode moeten zoeken (1:31-3:06).
- Vanuit die ervaringen bakent de leraar een specifiekere onderzoeksvraag af i.v.m. de invloed van het soort water. Bij het onderzoeken laat de leraar de kinderen alles zelf uitvoeren en uittesten. Via vraagstelling zet ze de kinderen wel aan om één ingrediënt centraal te stellen (‘eerlijk onderzoeken’ - zie de volgende vraag) (3:07-6:10)
De focus ligt doorheen de activiteit op het vormen van grotere bellen. Hiervoor moeten de kinderen zich richten op één ingrediënt per keer om zo te achterhalen hoe ze precies een beter mengsel kunnen maken voor grotere bellen (= eerlijk onderzoeken). Deze oplossingsmethode blijkt voor de kinderen niet vanzelfsprekend.
Vanaf 1:00, wanneer de kinderen vrij aan de slag gaan met het maken van een mengsel, horen we de leraar dan ook vragen stellen die de kinderen doen nadenken over hun aanpak die sterk afwijkt van eerlijk onderzoeken (zie ook reflectie en interactie).
Na 3:06 gaat de leraar samen met de kinderen op onderzoek rond één variabele, waarbij ze de kinderen via vraagstelling begeleidt in het eerlijk onderzoeken: het verschil tussen kraantjeswater en gedemineraliseerd water wordt getest. Dit doen ze door het recept twee maal te volgen; dit gebeurt één keer met kraantjeswater en één keer met gedemineraliseerd water. De testen wijzen uit dat er geen groot verschil bestaat. (3:06-6:10)
De leraar geeft de kinderen de ruimte om zelf zaken uit te voeren, ook als ze weet dat dit tot geen (correct) resultaat zal leiden. Ze probeert te vermijden om zomaar te zeggen of een handeling juist is. Ze trekt het zelf in twijfel om de kinderen te laten nadenken over wat ze precies doen. Ze zet hen hierbij aan om hun handelingen en gedachten te verwoorden. Twee voorbeelden:
- Vanaf 1:04 tijdens het maken van een sopje om grotere bellen te blazen:
“Ga je het recept nu een beetje volgen of ga je helemaal willekeurig iets anders proberen?”
“Nee, we gaan het een beetje volgen.”
“Ja, een beetje volgen.”
“Maar kijk ne keer hier.”
“Oei! Guh, we gaan het helemaal anders doen.”
“Dus nu ga je helemaal iets anders doen?”
- Wanneer de kinderen het verschil tussen gedemineraliseerd water en kraantjeswater onderzoeken (4:55-5-16):
"A ja, nee, mag je een ander product als je moet nagaan of dat kraantjeswater …? En waarom niet Wout?
Een terugblik op het gevoerde onderzoek gebeurt vanaf 1:31 nadat de kinderen zelf een recept hebben uitgevoerd om tot grotere zeepbellen te komen. Ze hebben geen resultaat en weten ook niet welke ingrediënten al dan niet zorgen voor (grotere) bellen. Via volgende vragen wil de leraar de kinderen dit laten vaststellen door hen aan te sporen om kritisch terug te kijken op hun gevoerd onderzoek:
“Maar hoe denk je nu dat het komt dat je geen resultaat hebt? Waarom had je daarnet heel grote zeepbellen en nu heb je geen zeepbellen? Wat heb je nu allemaal anders gedaan?”
“We hebben er eigenlijk allemaal andere producten ingedaan, zoals gelijk dat blauw, en dat water, en dat kraantjeswater.”
“Dus nu weet je eigenlijk niet waarom, door welk product je andere zeepbellen hebt of geen zeepbellen?”
Hierna richt de leraar zich op één specifiek ingrediënt, namelijk het soort water, om de kinderen te helpen terugblikken op hun onderzoek en om hen van daaruit inzicht bij te brengen in eerlijk onderzoeken (vanaf 2:08).
“Maar weet je nu eigenlijk al of dat je gedemineraliseerd water moet gebruiken of kraantjeswater?”
“Ik denk kraantjeswater.”
“Nee, ik denk dat water.”
“Maar weet je het eigenlijk al, want wat heb je de eerste keer gebruikt?”
"Kraantjeswater."
“En de tweede keer?”
“Gedemineraliseerd water.”
“Dus hebben we nu de grootste bellen met kraantjeswater of met …”
“Met kraantjeswater.”
“Kraantjeswater, hé.”
“Dus de eerste keer hadden we de grootste bellen. Maar we hebben dan nog dingen veranderd.”
“Ja, we hebben er dat en dat dan ook nog bijgedaan.”
“Ja, dus weten we nu eigenlijk wel of die bellen groter zijn doordat dat kraantjeswater of …”
“Nee.”
Vanuit die kritische terugblik zet de leraar de kinderen aan om opnieuw op onderzoek te gaan.
Doorheen het fragment gaan de kinderen op verschillende momenten gefascineerd spelen met de bellen. Ook het maken van het mengsel spreekt de kinderen aan. Ze gaan telkens geïnteresseerd aan de slag om een nieuw sopje te maken. Eén meisje lijkt voornamelijk interesse te hebben voor het blazen van de bellen en neemt minder deel aan het maken van de mengsels. Op 4:50 geeft ze toch blijk van interesse door aan te geven dat nog een ingrediënt moet worden toegevoegd.
In het filmpje horen we de kinderen (zichzelf) geen vragen stellen. We horen de kinderen wel reacties geven tijdens het uitproberen, maar ze stellen zich bijvoorbeeld geen vragen over de invloed van de ingrediënten op het blazen van bellen.
De kinderen verwoorden zelf hoe ze het effect tussen gedemineraliseerd water en kraantjeswater kunnen vergelijken. Ze willen het een keer met kraantjeswater proberen en een keer met gedemineraliseerd water. De jongen legt hierbij uit dat ze alle ingrediënten hetzelfde moeten houden behalve het water. (3:11-3:42), (4:38-5:17)
In het filmpje horen we de kinderen geen voorspellingen maken, bijvoorbeeld over de invloed van het soort water op de grootte van de bellen.
Vanuit de vraag “Hoe kunnen we grotere bellen blazen?” besteden de kinderen geen aandacht aan een systematische aanpak om te komen tot accurate resultaten. Ze laten het oorspronkelijke recept volledig los en voegen ondoordacht allerlei ingrediënten samen. Hierdoor zijn hun resultaten van geen betekenis voor de probleemstelling. (1:00-1:30)
Dit verloopt anders bij het vergelijken van het effect van gedemineraliseerd water en kraantjeswater. Hier volgen de kinderen het recept en breng de juiste hoeveelheden samen in één pot. Ze besteden duidelijk de nodige aandacht aan de juiste hoeveelheid, bijvoorbeeld door gebruik van lepels als maateenheid. Daarna proberen ze het mengsel uit. Dit doen ze één keer met gedemineraliseerd water en één keer met kraantjeswater. (3:07-5:40)
De kinderen bekijken de bellen na het maken van ieder mengsel. Ze gaan na of ze bellen kunnen blazen en vertellen of het gaat om grote bellen of niet.
De bellen geblazen met een sopje op basis van gedemineraliseerd water vergelijken ze met de bellen die ze eerder bliezen met kraantjeswater. Op het zicht, al schattend, bepalen ze welke bellen het grootste zijn. Ze zoeken hierbij niet naar verklaringen voor de resultaten, maar gaan meteen over tot een conclusie op basis van de analyse die ze maakten. (5:43-5:54)
“Bijna even groot toch.”
“Zo groot zijn.”
“Zo groot. Awel, dan zijn die van gewoon water groter.”
In relatie tot de vraag of de grootste bellen kunnen geblazen worden met kraantjeswater of gedemineraliseerd water concluderen de kinderen onder begeleiding van de leraar (zie ook denk- en doe-vragen) het volgende (5:51-6:10):
“Awel, dan zijn die van gewoon water groter.”
“Groter?”
“Ja, die van gewoon water zijn groter.”
“En is er heel veel verschil?"
“Nee!”
“Dus je kan met alle twee bellen maken?”
“Ja.”
“Maar met kraantjeswater (…)”
“Heb je de grootste.”
“De grootste.”
Een terugblik op het gevoerde onderzoek gebeurt vanaf 1:31 nadat de kinderen zelf een recept hebben uitgevoerd om tot grotere zeepbellen te komen. De leraar bespreekt samen met de kinderen wat ze hebben gedaan om hen stil te laten staan bij hun onderzoeksaanpak. De kinderen dienen na te denken en te verwoorden wat ze gedaan hebben met de verschillende ingrediënten en of ze een antwoord kunnen bieden op de probleemstelling.
“Maar hoe denk je nu dat het komt dat je geen resultaat hebt? Waarom had je daarnet heel grote zeepbellen en nu heb je geen zeepbellen? Wat heb je nu allemaal anders gedaan?”
“We hebben er eigenlijk allemaal andere producten ingedaan, zoals gelijk dat blauw, en dat water, en dat kraantjeswater.”
“Dus nu weet je eigenlijk niet waarom, door welk product je andere zeepbellen hebt of geen zeepbellen?”
“Maar weet je nu eigenlijk al of dat je gedemineraliseerd water moet gebruiken of kraantjeswater?”
“Ik denk kraantjeswater.”
“Nee, ik denk dat water.”
“Maar weet je het eigenlijk al, want wat heb je de eerste keer gebruikt?”
"Kraantjeswater."
“En de tweede keer?”
“Gedemineraliseerd water.”
“Dus hebben we nu de grootste bellen met kraantjeswater of met …”
“Met kraantjeswater.”
“Kraantjeswater, hé.”
“Dus de eerste keer hadden we de grootste bellen. Maar we hebben dan nog dingen veranderd.”
“Ja, we hebben er dat en dat dan ook nog bijgedaan.”
“Ja, dus weten we nu eigenlijk wel of die bellen groter zijn doordat dat kraantjeswater of …”
“Nee.”
Dit gebeurt niet tijdens het filmfragment.
Het meisje naast de leraar past schriftelijk het recept aan op papier. De rest van de rapportage gebeurt mondeling doorheen de activiteit.
