Lessuggestie op basis van het onderzoek van Marleen Kamperman

Bekijk hier een voorbeeld hoe actueel onderzoek vertaalt is naar een experimentles in het voortgezet onderwijs.

Deze lessuggestie is gebaseerd op de Eye-opener van Marleen Kamperman. De clipjes van Eye-openers van de KNCV tonen kort en helder de variëteit aan wetenschappelijk onderzoek binnen de chemie. 

Marleen Kamper onderzoekt als hoogleraar aan de Rijksuniversiteit Groningen hoe zij nieuwe materialen kan maken, gebaseerd op basis van unieke eigenschappen van materialen die in de natuur voorkomen.

Haar onderzoeksvragen: Kunnen we een lijm ontwikkelen die ook plakt onder water, zoals de lijm van de zandkasteelworm? Of kunnen we een supersterke vezel maken, gebaseerd op spinrag? In onderstaand clipje geeft ze een korte toelichting.

Natuurlijk is wat zij echt dagelijks in het lab doet veel complexer, maar voor leerlingen is deze boodschap genoeg om aan de slag te kunnen.

Een experiment gebaseerd op het onderzoek van Marleen

Opdracht voor de leerlingen

Om Marleen haar onderzoek na te doen, gaan leerlingen onderzoek doen naar de grondstoffen van lijm. De opdracht voor de leerlingen luidt: Onderzoek welk bindmiddel het beste plakt.

Opzet van het experiment

1. Leerlingen maken in groepjes met behulp van een recept zelf lijm van huis-, tuin- en keukenmateriaal.
De groepjes krijgen verschillende bindmiddelen, zodat de bindmiddelen met elkaar vergeleken kunnen worden.
Bindmiddelen zijn:

Natuurlijk zijn er nog meer bindmiddelen te bedenken, aardappelzetmeel, gelatine, agar-agar (vegetarisch) etc.

2. Leerlingen testen de lijm door papier (of andere spullen) aan elkaar te plakken.

3. Ze beoordelen de lijm op de eigenschappen
Deze eigenschappen kunnen van tevoren klassikaal bedacht worden, of  jij kunt ze van tevoren opstellen.
Mogelijkheden:

  • Droogtijd: hoe snel droogt de lijm?
  • Plakkracht: hoeveel kracht kost het om het papier (of andere spullen) weer los te trekken van elkaar?
  • Plaktesten:
    • Verschuift een papier dat op een verticaal oppervlakte (bijvoorbeeld glas) geplakt wordt? Zo ja, hoe lang duurt dat?
    • Blijft een blokje aan een plank plakken als je de plank ondersteboven houdt? Indien niet, hoe lang duurt dat?

4. De leerlingen vergelijken de resultaten per bindmiddel met elkaar en concluderen welk bindmiddel het beste plakt.

De link met de praktijk: Welke beroepen kunnen aan de activiteit gekoppeld worden?

Leg na het experiment de link met de praktijk. Welke beroepen zijn er te koppelen aan de productie en onderzoek naar lijm?

Voorbeelden van beroepen in een ‘lijmfabriek’.

Niveau Bijbehorend beroep (uitgaande vmbo>mbo, havo>hbo en vwo>wo) Wat doe je dan?
Vmbo LaborantOperator De laborant meet en verwerkt gegevens van gemaakte lijm in een rapport. Welke eigenschappen heeft de lijm en wat is de samenstelling ervan? De laborant doet dat volgens bepaalde protocollen (vastgestelde afspraken) om zo nauwkeurig mogelijk te werken.De operator beheert en stuurt het proces van het maken van de lijm in grote hoeveelheden, en beheerst en bestuurt het hele (vaak geautomatiseerde) proces.
Havo LaborantR&D-medewerker De laborant (vaak samen met de R&D medewerker) onderzoekt zelfstandig de samenstelling van de gemaakte lijm, controleert de kwaliteit en verzamelt gegevens over hoeveelheid, samenstelling en de eigenschappen van het materiaal.De R&D medewerker voert onderzoek uit naar de praktische toepasbaarheid van de gemaakte lijm en hoe de lijm te verbeteren is of onder welke omstandigheden de lijm wel of niet werkt.
Wo onderzoekerTechnoloog De onderzoeker (Marleen in dit geval) doet fundamenteel of praktisch onderzoek. Zij wil weten waarom de lijm doet wat het doet of hoe (het komt dat) de lijm in de natuur werkt zoals het werkt. Ze zoekt naar de oorzaak en wil dat begrijpen en die kennis weer gebruiken om nieuwe materialen te ontwikkelen.De technoloog ontwikkelt de technologische toepassing en grootschalige productie van het nieuw materiaal.

Op alle niveaus wordt er altijd samengewerkt in een team van deskundigen van verschillende disciplines. De hierboven beschreven taken lijken heel strak afgebakend, maar er is altijd veel overleg, ook tussen de niveaus, waardoor de gemeenschappelijke kennis en inzicht groeit.

Zijn de leerlingen geïnteresseerd en willen ze meer weten?

Op exactwatjezoekt.nl vinden ze opleidingen, open dagen en een studiekeuzetest voor bèta en techniek.