De wereldberoemde natuurkundige Richard Feynman zei: If you cannot explain something in simple terms, you don't understand it. Je moet een onderwerp heel goed begrijpen om het eenvoudig uit te kunnen leggen. Iedere docent herkent dit.
Ivo Winnubst is docent natuurkunde én toa bij het Kaj Munk College in Hoofddorp. Hij maakt deze benadering concreet door machines en mechanismes werkend uit te voeren op een zo simpel mogelijke manier. Juist door de eenvoudige uitvoering in herkenbare materialen wordt de werking inzichtelijk.
“De principes zijn niet nieuw. Wat ik probeer is de uitvoering te versimpelen. Het moet zo makkelijk te maken zijn dat iedere leerling het kan met minimale begeleiding. Ook een leerling die niet zo handig is.”
Alles van karton
Zo bedacht Ivo een stoommachine gemaakt van golfkarton, een satéprikker en een paar pvc-buisjes. Het kartonnen vliegwiel gaat draaien als je lucht door het buisje blaast. De machine is verrassend snel in elkaar gezet met eenvoudige gereedschappen. Op Ivo zijn YouTube-kanaal Dit is natuurkunde (nvon.tk/din) vind je een video met een uitleg van minder dan 10 minuten waarmee zijn leerlingen meteen aan de slag kunnen.
“Bouwpakketten zijn er genoeg. Ook zie je via internet allerlei voorbeelden van dit soort projecten waarbij de materialen misschien wel alledaags zijn, maar wat alsnog honderden euro's zou kosten als je zo'n project met 30 leerlingen zou gaan doen. Daarbij vind ik het belangrijk dat iedereen ermee aan de slag kan.”
Tussendoor
De werkstukken zijn bedacht voor projectlessen (skill-klassen), maar worden ondertussen ook gebruikt in de normale natuurkundeles.
“Ik gebruik het soms als een leuk project tussendoor. De eenvoudige stoommachine is gemakkelijk om te maken en zet ik in als ik een beetje lucht tussen de theorielessen nodig heb. Laatst heb ik dit vlak voor de vakantie gedaan met mijn 2-mavo klas. Je wilt op zo'n moment niet met een nieuw onderwerp beginnen, maar ook geen les verloren laten gaan.”
Uitvogelen
De eindproducten zien er misschien basaal uit, maar versimpelen is niet eenvoudig. Er zit veel tijd in het ontwikkelen van de projecten. Het bedenken van de kartonnen stoommachine kostte twee maanden aan bouwen, testen en proberen.
“Als je eenmaal weet hoe het moet is het makkelijk, maar er zijn zoveel stappen die je van te voren moet nalopen. Eerdere prototypes van de kartonnen stoommachine werkten ook wel, maar waren niet simpel genoeg of niet makkelijk genoeg om te maken. Ik heb er bijvoorbeeld ook één gemaakt met een roterend ventiel. Het draaide rond en sloot zijn eigen luchtstroom af. Het was een heel leuk model, maar dit was millimeterwerk om uit te lijnen. Als er maar één druppeltje lijm op de verkeerde plek kwam, liep het vast.”
Houtje-touwtje
Niet alles doorstaat Ivo zijn eigen spelregels. Sommige principes vragen om veel precisie of onderdelen die meer kosten dan een paar cent. Met karton, tape en kraaltjes maakte Ivo een werkende tesla-turbine. Toch wordt deze turbine niet meer in de klas gemaakt.
“Ik wilde de leerlingen een ballonwagen laten maken waarbij de ballon een mechaniek aan zou drijven. Dit mechaniek zou als de motor van het wagentje dienen. We hebben met een klein groepje leerlingen het principe van de tesla-turbine getest. Het beste resultaat was een afstand van 50 cm. Als de turbine eenmaal gaat, dan loopt het heel aardig, maar een opgeblazen ballon was hiervoor niet voldoende. Ik heb laatst een variant gemaakt met de lasersnijder. Die deed het best mooi, maar ik ben hier minder fan van. Ik vind juist het houtje-touwtje-werk leuk.”
Slingeruurwerk
Op dit moment is Ivo bezig met het principe van een slingeruurwerk uit te werken die meerdere uren kan draaien en de juiste tijd aangeeft. Natuurlijk moet ook dit worden uitgevoerd met karton en ijslolly-stokjes.
“Hier ben ik al een half jaar zoet mee. Ik weiger te geloven dat het niet kan. Elke keer kom ik nog iets tegen en kan ik een kleine verbetering maken. Ik heb het op allerlei manieren geprobeerd, maar tot nu toe is de marge het probleem. Het is nog niet 100% opgegeven, maar het kan zijn dat ik over een maand toch zeg: dit is mislukt. Het is bijna een erekwestie geworden. ”
Het volgende project? “Dat wordt een teletransporter van karton die minimaal 1 lichtjaar af moet kunnen leggen”, grapt Ivo.
Nieuwsgierig geworden? Maak ook een stoommachine. Bekijk het youtube-kanaal van Ivo: “Dit is natuurkunde” en deel daar jouw resultaten in de comments.
Terugkoppeling
