Ontwerp een toren voor Amerika

Stap 1: Confronteren

Laat de afbeelding zien van de toren in Washington.

In deze toren hangt de beiaard van Arlington. Na de opknapbeurt van de toren komen er 53 beiaardklokken in te hangen. De zwaarste klok weegt bijna 6000 kg. Allemaal samen wegen ze wel 30.000 kg.

Confronteer de leerlingen: Als jullie een toren mogen bouwen voor één klokje dat je kunt luiden, hoe zou hij er dan uitzien?

Stap 2: Verkennen

Eerst wat achtergrond: Wat zijn sterke constructies?

Welke constructie zie je in de toren van Arlington? (Vier lange palen  op de hoeken, verbindingen tussen de palen op verschillende hoogtes, midden tussen de palen een plaat die hogerop overgaat in 2 palen, waar bovenin een vierkant horizontaal hangt.)

Bekijk evt. de Klokhuisuitzending over bouwen (15 min.), zie het extra filmpje.

Zie je ook welke techniek gebruikt is voor de toren van Arlington?

Welke andere manieren van constructies zijn er mogelijk om een sterke toren te bouwen?

• Welke verbindingen heb je gezien in het filmpje? (balken die geschroefd worden; schuine balken, planken tussen vierkanten)
• Welke verbindingen zijn het sterkste? (driehoeksvormen; vierkant met een plaat ertussen)

Nu gaan de kinderen in groepjes van vier brainstormen over hoe ze een sterke toren kunnen bouwen met materiaal dat beschikbaar is.

 Verzamel de ideeën op het bord.

Stap 3: Ontwerp schetsen

Maak het voorbehoud dat de leerlingen een ontwerp maken voor een toren met een klok die ze kunnen laten slaan. Hun toren mag eenvoudiger worden dan de beiaardtoren van Arlington. Stel samen de eisen op die aan de eigen te bouwen toren worden gesteld. Voor 1 klokje (belletje) i.p.v. 53.

Nodig:

• tekenpapier en tekenmaterialen
• een klokje dat in de toren moeten kunnen hangen.

Zie voorbeelden van papieren torenconstructies:

• https://www.ontdekplek.nl/wb/wolkenkrabber.pdf
• https://www.sciencespace.nl/technologie/opdrachten/4100/toren-bouwen-van-kranten

Laat de groepjes overleggen hoe de toren eruit moet zien. Daarna tekent elke leerling een ontwerp voor de toren. Elke groep kiest één tekening en verbetert deze met de ideeën van de andere leerlingen in de groep. Ze bereiden voor hoe ze hun ontwerp gaan uitleggen.

De leerlingen beschrijven van welke materialen ze de toren gaan bouwen.

De groepjes bespreken hun ontwerp met een ander groepje. Is het ontwerpplan duidelijk, kan de andere groep het ontwerp uitvoeren? Daarna het ontwerp verbeteren. (De werkwijze kan zijn, dat de tekeningen rouleren en ieder groepje tips en vragen zet op de ontwerpen.)

Bekijk alle plannen in de klas bekeken en bespreek. Werk bij indien nodig.

Stap 4: Ontwerp realiseren

Nodig:

• Materialen voor het bouwen
• De afbeeldingen van torens
• Verschillende bouwmaterialen (bij kleuters ‘ingenieur’ lenen, karton, knex, kartonnen dozen, satéprikkers met klei en touw, lego misschien, meccano (kost veel tijd), bamboe en touw, pvc buizen, rietjes met knopspelden, kranten, etc.)

De leerlingen maken een plan om hun ontwerp te realiseren. De groepjes kiezen een leider die zorgt voor een taakverdeling en controle op de uitvoering. De taken worden verdeeld en de materialen verzameld. Bouw dan de toren.

Stap 5: Testen en bijstellen

De leerlingen testen of hun uitvoering voldoet aan de eisen van het ontwerp. "Hang het klokje in de toren, kun je het klokje luiden?"

Test met behulp van andere groepjes. Of regel een expert, bijvoorbeeld een ouder met kennis van zaken. Laat leerlingen daarna eventueel hun bouwwerk nog verbeteren.

Stap 6: Presenteren

Nodig:

• De toren die gebouwd is door het groepje

De leerlingen presenteren de ontwerpen aan elkaar. Gebruik de checklist presentatie om vragen te stellen aan de leerlingen. In de checklist staat bijvoorbeeld: ‘Het is duidelijk of het gelukt is om volgens plan te werken’. Je kunt dan vragen aan de leerlingen “is het jullie gelukt om volgens het ontwerpplan te werken?”.

Varianten op presentatie: alle torens worden tentoongesteld.  Leerlingen lopen langs en kiezen de beste toren. Bespreek deze uitgebreid. Of de leerkracht kiest twee of drie torens die besproken worden.
Laat de leerlingen reflecteren op hun eigen product en op die van anderen.

Stap 7: Verdiepen en verbreden

Nodig:

• de afbeeldingen van torens met carillons met verschillende constructies.

Laat de leerlingen reflecteren op de vorige fasen. Kunnen de leerlingen uitleggen waarom ze bepaalde keuzes hebben gemaakt? Zouden ze een volgende keer de toren op dezelfde manier bouwen, of zouden ze dit anders doen? Waarom?

Verdiepen
Welke toren is het sterkste? Welke constructieprincipes zijn er in de sterkste toren gebruikt?

Verbreden
Hoe zien echte carillontorens eruit, welke constructieprincipes zijn daarin gebruikt? Wat is het verschil tussen de Amerikaanse en de Nederlandse torens waar carillons in hangen?

Reflectie

• Wat hebben we gedaan?
• Welke constructie bleek de sterkste te zijn?
• Welke constructie hebben echte carillontorens?
• Hoe vond je het om zelf een toren te ontwerpen?