STEM kit

S.T.E.M. KIT

S.T.E.M. op een aantrekkelijke manier en op het niveau van je leerlingen onderwijzen is dankzij de S.T.E.M. Kit kinderspel.
Dankzij de steun van de Vlaamse Gemeenschapscommissie (VGC)
is de S.T.E.M. kit voor Brusselse scholen gratis.

De S.T.E.M. Kit is een handige doos waarin het materiaal zit voor vier projecten. De projecten sluiten aan bij technologie en engineering.
Elk project bestaat uit enkele opdrachten die stap voor stap beschreven staan in het begeleidende boekje of je bekijkt het filmpje.

Het S.T.E.M. proces bestaat uit meerdere stappen om zo de beste oplossing te vinden voor ons probleem of behoefte. Deze stappen worden in elk project doorlopen.

De projecten van de S.T.E.M. kit en de S.T.E.M. klas-kit zijn hetzelfde. Alleen de manier van werken is anders. In de klas-kit werken drie leerlingen samen aan 1 project.
De projecten en hun instructiefilmpje, instructiefiche en invulfiche vind je hieronder terug.

The Original

PROJECTEN

RubberBandCar

Techniek, aandrijving en fysica

Hoe brengen we een object in beweging en welke manieren kunnen we hiervoor bedenken? Samen ontwerpen we een wagentje en maken vervolgens onze prototypes. We gebruiken nu onze wagentjes om alle manieren die we bedacht hebben te testen. Door het evalueren van onze resultaten kunnen we opnieuw onze prototypes aanpassen om de aandrijving te verbeteren.

Om een voorwerp voort te bewegen is er energie nodig. Welke soort energie gebruiken we?

kinetische energie = energie dat in een object zit dat beweegt = de elastiek zal de wielen doen draaien.

elektrische energie omzetten in mechanische energie = batterijen doen de motor draaien, deze zal de wielen doen draaien.

elektrische energie omzetten in mechanische energie = batterijen doen de motor draaien en deze doet een tandwiel draaien, die op hun beurt de wielen doen draaien. De grootte van de tandwielen bepalen de snelheid.

Laat de auto zo ver mogelijk rijden.
Met welke aandrijving rijdt de auto het verste?

opdracht 1: aandrijving door een elastiek

instructiefiche 1 instructiefilmpje 1 invulfiche 1

opdracht 2: aandrijving door een motor

instructiefiche 2 instructiefilmpje 2 invulfiche 2

opdracht 3: aandrijving door tandwielen en een motor

instructiefiche 3 instructiefilmpje 3 invulfiche 3

Gearbox

Krachten, techniek en wiskunde

We ontdekken de wereld van tandwielen. We onderzoeken waar en waarvoor ze gebruikt worden. Wat kunnen we doen met tandwielen?
Waarvoor kunnen we het overdragen van krachten gebruiken?
We maken enkele opstellingen en onderzoeken de richtingen, snelheden en krachten die een rol spelen in een klok, een generator, een auto en nog zoveel meer.

Tandwielen zijn bedoeld om krachten over te zetten in een mechanisme.
Dit kan de snelheid, richting of de koppelkracht zelf zijn.

De verhouding waarin de overzetting plaats vindt, hangt af van het aantal tanden die op elk tandwiel zitten.
Door het aantal tanden van beide tandwielen te delen met elkaar bekomen we de verhouding tussen de tandwielen en kunnen zo bepalen welke sneller of trager zal gaan en hoeveel kracht wordt gegenereerd aan het uiteinde van de tandwielopstelling.

R=B/A
R= verhouding
B= aantal tanden tandwiel 2
A= aantal tanden tandwiel 1

opdracht 1:
DOEL: zoveel mogelijk andere tandwielen aandrijven met 1 tandwiel.
Maak een tandwielopstelling met 6 verschillende draairichtingen.

instructiefiche 1 instructiefilmpje 1 invulfiche 1

opdracht 2:
DOEL: zoek de juiste opstelling van de tandwielen en verhoudingen om een werkende klok te maken.
Maak een klok en zoek de juiste tandwielcombinatie.

instructiefiche 2 instructiefilmpje 2 invulfiche 2

De elektrische bouwtegels

Techniek, elektronica en elektriciteit

We gebruiken een batterij om ledlampjes te doen branden. We ontdekken waarom dit allemaal werkt en welke mogelijkheden er zijn.
We kijken ook al eens naar hoe een simpel elektrisch schema eruit ziet en hoe we veilig met batterijen om moeten gaan.
Misschien wel jullie eerste stap naar een job bij Tesla!

Serie: alle lampjes (ledjes) zijn in 1 lange ketting verbonden met de batterijen.
Voorbeeld: lampjes die in de straten hangen voor de eindejaarsfeesten.

Parallel: alle lampjes zijn afzonderlijk verbonden met de batterijen.
Voorbeeld: de lampen in je huis.

Weerstand: deze zal zorgen dat er niet teveel elektrische stroom naar de led lampjes gaat.

Meer uitleg over serie- en parallelschakleling vind je hier.

Via rode en zwarte draden maken we een verbinding met 3 kleine ledlampjes en met batterijen om elektriciteit te geven aan de ledlampjes. Daarnaast gebruiken we ook een weerstand en een aan/uit-knop.

opdracht 1: maak een serieschakeling met de 3 leds, de weerstand, de aan/uit-knop en de batterijen.

opdracht 2: maak een parallelschakeling met de 3 leds, de weerstand, de aan/uit-knop en de batterijen.

instructiefiche instructiefilmpje invulfiche

TinkerCAD
- meten is weten -
3D modelleren

Techniek, wiskunde en engineering

We leren 3D modelleren met primitieve vormen.
We gaan na hoe we deze combineren om te maken wat we willen. Dit geeft ons meer inzicht in onze eigen wereld: we moeten immers nadenken over hoe objecten zijn samengesteld.
We leren ook hoe we aan de slag gaan met een digitale meetlat en hoe we die best inzetten om objecten te meten en om te zetten in een 3D-model.
We kijken hoe je omgaat met nauwkeurigheid.

Nauwkeurigheid: De precisie en herhaling waarmee men kan meten met een meettoestel.

Millimeter: een afstandseenheid.
Bijvoorbeeld 10 mm is 1 cm.
Een brug is 100m ofwel 10000 cm of 100000mm.
Een kat is 43cm lang ofwel 0,43m of 430mm.
Een mier is 9mm ofwel 0,9cm of 0,0009m groot.

Primitieve vormen: zijn de basisvormen (kubus, cilinder, bol, piramide) waarmee we in 3D werken om onze objecten te maken, Dit doen we door deze vormen te combineren of van elkaar af te trekken met behulp van booleaanse wiskunde.

opdracht 1: word een architect en leer een huisje opmeten en modelleren.

instructiefiche invulfiche

opdracht 2: maak je eigen huis na met behulp van Google Streetview (de gevel) en Google Earth (volledige huis).

via de gratis website
www.tinkercad.com maak je de opdrachten.

download basiscursus TinkerCAD

Code Moves

Micro:Bit en servomotor

Code Moves is de perfecte uitbreidingskit voor de S.T.E.M. kit. Met behulp van 3D-geprinte onderdelen en motoren kun je abstracte robots bouwen die bewegen dankzij code.
Deze kit biedt een leuke en interactieve manier om te leren over S.T.E.M. en de impact van code op ons dagelijks leven. Laat je creativiteit de vrije loop en ontdek hoe code de wereld om ons heen in beweging zet!

De micro:bit is een toegankelijk programmeerbaar apparaat dat beginners en kinderen introduceert in elektronica en codering. Het bevat knoppen, LED-displays en sensoren, en kan draadloos communiceren via Bluetooth. Met zijn externe pinnen kunnen diverse componenten worden aangesloten voor creatieve projecten die reageren op de omgeving.

Introduceer eenvoudige bewegingen zoals draaien, omhoog en omlaag gaan met behulp van servo's.

De verschillende onderdelen in de Code Moves kit MakeCode ontdekken Microbit oefeningen bundel De codes

Project 1: Geluidsmeter

Dit project introduceert de basis van het aansturen van een servo motor. Leerlingen zullen leren hoe ze een 180-graden servo kunnen programmeren om te bewegen naar specifieke posities.
Dit project helpt bij het begrijpen van de principes van motorbesturing en biedt een praktische toepassing van programmeren in de wereld van robotica. Door dit project ontwikkelen de leerlingen niet alleen technische vaardigheden, maar krijgen ze ook inzicht in hoe beweging wordt gecontroleerd in geautomatiseerde systemen.

Geluidsmeter bundel

Project 2: de windmolen

Een continue servo kan, in tegenstelling tot een 180 graden servo, in een volledige cirkel draaien zonder te stoppen. Het blijft draaien zolang je het vertelt om te draaien. Je kunt de snelheid en de draairichting besturen, maar niet een specifieke positie.
Door tandwielen te gebruiken krijgen we verschillende rotatiesnelheden tussen beide propellers.

Windmolen bundel

OUT OF THE BOX

Spelen met de S.T.E.M. kit.
Met de onderdelen van de S.T.E.M. kit gaan wij creatief aan de slag.

Doen jullie mee?

Wil jij je creaties delen met andere leerkrachten?
Stuur je filmpje of foto naar info@the-it-garage.be.