Korte samenvatting van de (mogelijke) activiteiten
Verkennen en probleemstelling
Inleiding
Kennis ophalen en probleemverkenning
Brainstorm en klasgesprek over slim omgaan met water
Brainstormsessie
Klasgesprek
Verkennen van rioleringssystemen
Theorie: Wat is water? (zie leerlingenblaadje)
Uitleg over water
Begrippenkoppeling
Experimenten
Diepgaande verkenning van waterbeheer
Inspirerende voorbeelden
Oplossingen in de landbouw
Samenvatting en presentatie
Slot: informatieve bronnen en opdracht
Gebruik van bronnen
Voorbereiding op de opdracht
Presentatie en discussie
Motivatie
Zonder water geen landbouw. En hoewel het in Vlaanderen soms met bakken uit de hemel valt, heeft de sector er nog altijd te kort aan. Dat komt door de hoge bevolkingsdichtheid in Vlaanderen maar ook door de eisen die aan het water worden gesteld. Grondwater is bijvoorbeeld uitermate geschikt als drinkwater voor vee, maar is schaars. Regen- en oppervlaktewater is ideaal om de velden te irrigeren of om het bedrijf te reinigen. Zuiver water is dan bijvoorbeeld weer nodig in de serres om ziektes te voorkomen.
Tijdsduur
Je hebt zelf de keuze om één of meerdere activiteiten rond energie uit te werken. Je kan de activiteit heel oppervlakkig behandelen of er zelf wat dieper op ingaan met je leerlingen.
Doelen
De leerlingen kunnen:
Inzicht in waterbeheer en duurzaamheid
begrijpen waarom water essentieel is voor landbouw en de uitdagingen in Vlaanderen.
uitleggen hoe verschillende waterbeheerstrategieën werken en waarom ze belangrijk zijn.
Probleemoplossend denken
watergerelateerde problemen analyseren en oplossingen voorstellen.
de eisen van de overheid aan waterbeheer op gemeentelijk niveau begrijpen en uitleggen.
Wetenschappelijke begrippen en experimenten
fundamentele begrippen zoals moleculen, cohesie, en adhesie begrijpen en uitleggen.
eenvoudige experimenten uitvoeren om de eigenschappen van water te demonstreren.
Samenwerken en communiceren
in groepen samenwerken om waterproblemen te onderzoeken en oplossingen te bedenken.
hun bevindingen effectief presenteren en discussiëren over waterbeheerstrategieën.
De leerlingen ontwikkelen:
Analytische vaardigheden
watergerelateerde problemen identificeren en analyseren.
kritisch denken over watertekorten en -overlast.
Onderzoeksvaardigheden
Experimenten uitvoeren en resultaten interpreteren.
Informatie over waterbeheerstrategieën verzamelen en analyseren.
Samenwerkingsvaardigheden
Effectief in groepen werken en taken verdelen.
Luister- en discussievaardigheden tijdens klasgesprekken en groepsactiviteiten ontwikkelen.
1.23. De leerlingen tonen zich in hun gedrag bereid om in de eigen klas en school zorgvuldig om te gaan met afval, energie, papier, voedsel en water;
2.1. De leerlingen kunnen van technische systemen uit hun omgeving zeggen uit welke materialen of grondstoffen ze gemaakt zijn;
1.15. De leerlingen kunnen illustreren dat een stof van toestand kan veranderen;
1.16. De leerlingen kunnen met enkele voorbeelden aantonen dat energie nodig is voor het functioneren van levende en niet-levende systemen en kunnen daarvan de energiebronnen benoemen.
06.26 De leerlingen leggen uit hoe stofomzettingen, stofuitwisselingen en energieomzettingen het functioneren van de mens en dieren mogelijk maken.
06.31 De leerlingen leggen het verschil uit tussen mengsels en zuivere stoffen aan de hand van het deeltjesmodel in betekenisvolle contexten.
06.36 De leerlingen analyseren eigenschappen van materialen en grondstoffen in functie van een probleemstelling.
06.39 De leerlingen werken op een veilige en duurzame manier met materialen, stoffen, organismen en technische systemen.
Materiaal
Materiaal proefopstelling ‘watertouwtje’
Leerlingenbundel
Activiteit
Inleiding Introduceer het thema "Zonder water geen landbouw" aan de leerlingen door te benadrukken hoe belangrijk water is voor de landbouwsector in Vlaanderen. Leg uit dat hoewel er soms veel regen valt, er toch een tekort is aan water vanwege de hoge bevolkingsdichtheid en de specifieke eisen aan waterkwaliteit.
Kennis ophalen en probleemverkenning Bespreek met de leerlingen of ze al problemen hebben ervaren of gehoord over watertekorten en -overlast in België. Laat ze een tijdlijn maken van de watergerelateerde problemen van het afgelopen jaar en deze op een kaart van België plaatsen. Gebruik verschillende kleuren om droogte en overlast te onderscheiden.
Brainstormsessie Stel de vraag: "Hoe kan en zou de gemeente zorgen voor waterbesparing?" Laat leerlingen nadenken over mogelijke oplossingen zoals het graven van putten, aanleggen van grachten, gebruik van riolering, of het asfalteren van oppervlakken.
Klasgesprek (zie leerlingenbundel) Gebruik het klasgesprek om de verschillende ideeën te bespreken en de leerlingen bewust te maken van de eisen die de overheid stelt aan gemeentes voor waterbeheer. Introduceer hierbij het concept van een regenwater- en droogteplan. Zo'n plan bevat een integrale visie over waar en hoe we regenwater in een gebied zoveel mogelijk ter plaatse infiltreren of hergebruiken, bufferen en pas als laatste stap langzaam afvoeren. Het draagt bij aan het besef dat we anders met ons regenwater moeten omgaan.
Verkennen van rioleringssystemen Gebruik de video over rioolwaterzuiveringsinstallaties om de leerlingen meer inzicht te geven in hoe rioleringssystemen werken en waar het afvalwater naartoe gaat. TIP: Bekijk meer informatie bij het lesmateriaal van Aquafin op KlasCement
Uitleg over water Geef een uitleg over de samenstelling van water en de fysische eigenschappen ervan. Laat leerlingen inzien dat water bestaat uit moleculen die elkaar sterk aantrekken, wat zorgt voor cohesie en adhesie. Je kan ook een YouTube filmpje bekijken over de beweeglijke kenmerken van molecules.
Begrippenkoppeling
Laat de leerlingen kenmerken koppelen aan water met behulp van hun kennis en opzoekingsvaardigheden. Bespreek begrippen zoals
molecule
atomen
deeltjesmodel
faseovergangen
aggregatietoestand
zuivere stof
mengsel
massa bepaling
Ga na of de leerlingen alles begrijpen door hun kennis te testen. Gebruik daarvoor een interactieve tool, zoals Wordwall. Laat ze in groepen spelen en strijden tegen een andere groep om hun kennis te herhalen.
Experimenten Laat de leerlingen brainstormen over mogelijke proefjes om de aanwezigheid van watermoleculen te bewijzen. Gebruik bijvoorbeeld het experiment met het watertouwtje om cohesie en adhesie te demonstreren.
Antwoorden:
Vraag 1: Alle antwoorden zijn goed.
Vraag 2: Het water stroomt van de kan langs het touwtje in het glas.
Vraag 3: Alle antwoorden zijn goed.
Uitleg: De kleinste deeltjes van water, de watermoleculen trekken elkaar heel sterk aan. De watermoleculen die in het touwtje zitten trekken dus ook sterk aan de watermoleculen die langs het touwtje glijden. Ze trekken elkaar zo sterk aan dat het water niet naar beneden valt, maar dus langs het touwtje stroomt.
Cohesie en adhesie: Cohesie is de natuurkundige term voor moleculen van dezelfde soort die elkaar aantrekken. In dit geval dus de watermoleculen, de cohesie van watermoleculen is zo sterk dat ze ervoor zorgen dat het water bij elkaar blijft en niet naar beneden valt. Het water dat in het touwtje is getrokken maakt gebruik van adhesie. Adhesie ontstaat als moleculen van verschillende soorten elkaar aantrekken, in dit geval dus watermoleculen en de moleculen van het touw.
Inspirerende voorbeelden
Bekijk de video "Water-Land-Schap: 3 inspirerende voorbeelden". Het filmpje beschrijft initiatieven in Vlaanderen om de waterhuishouding te verbeteren, gericht op het herstel van natuurlijke waterlopen, het creëren van bufferzones en het verbeteren van biodiversiteit. Door samen te werken worden projecten uitgevoerd, zoals het hermeanderen van beken, aanleggen van bufferzones en implementeren van peilgestuurde drainage. Deze aanpak is cruciaal gezien de toenemende droogte en de impact op sectoren zoals landbouw, industrie en natuurbehoud. Coalities vormen zich om deze uitdagingen aan te pakken, waarbij belanghebbenden uit verschillende sectoren betrokken zijn, met als doel een duurzaam waterbeheer te realiseren met respect voor landbouw, natuur en bewoners.
Enkele specifieke voorbeelden uit de video:
1. Hermeandering van waterlopen: In de Herkombeeckvallei in Limburg wordt De Meander hersteld, de beek heringericht en ecologisch beekherstel uitgevoerd. Dit omvat het hermeanderen van de Herkebeek in het kasteeldomein van Borgloon.
2. Aanleg van bufferzones: Bijvoorbeeld in het project rond de Barbierbeek in het Waasland, Oost-Vlaanderen, waar gewerkt wordt aan het aanleggen van bufferzones langs de waterloop. Deze zones helpen erosie te voorkomen en dragen bij aan een betere waterkwaliteit.
3. Peilgestuurde drainage: In Ravels wordt gewerkt aan stuw- en peilgestuurde drainage om water vast te houden op landbouwpercelen. Door de hoogte van het water in de percelen te reguleren, kan water worden vastgehouden of afgevoerd afhankelijk van de behoeften van de landbouw.
4. Diversiteitsbevordering: Er worden diverse maatregelen genomen om de biodiversiteit te bevorderen, zoals het aanleggen van poelen voor kamsalamanders en het creëren van grasbuffers en houtkanten. Dit draagt bij aan een gezonder ecosysteem en een betere leefomgeving voor verschillende planten- en diersoorten.
Oplossingen in de landbouw
Laat de leerlingen bespreken welke toestellen en methoden boeren gebruiken om waterproblemen aan te pakken. Laat hen foto’s maken van verschillende toestellen op de boerderij en bespreek de toestellen en methoden die ze tegenkwamen.
Wat kan je vragen aan de landbouwer?
Hoe zorg je voor beschikbaar water?
Hoe verspil je zo weinig mogelijk water (voor je portemonnee én voor het klimaat?)
Bandirrigatie, een variant op de beregeningsboom, beregen je enkel de stroken of rijen waar je gezaaid of geplant hebt. Dat gebeurt met een aangiettoestel gemonteerd op de tractor. Aangezien het water enkel terechtkomt op de plaats van het gewas, is het mogelijk om tot 50% water te besparen. Deze techniek is vooral nuttig om gezaaide teelten op ruggen (bv. wortelen of witloofwortelen) voor opkomst te beregenen, zodat een goede kieming en opkomst wordt gegarandeerd. Daarnaast kan deze techniek ook ingezet worden in geplante teelten, zoals prei en knolselder. Ook om de startgroei van koolgewassen kort na het planten te verzekeren, kan bandirrigatie soelaas bieden. (Bron: Inagro)
Wat: beregeningssysteem om gericht te wateren
Waar: op het land
Wanneer: voor opkomst van de groente, geplante teelten
Waarom: zekerheid van evenveel water per teelt, geen verspilling van water tussen de teelten.
Hoe: rijden met tractor tussen de ‘hoopjes’ of geulen van de groenten
Druppelirrigatie
Laat de leerlingen de verschillende mogelijkheden bestuderen en laat ze nadenken over hoe uniform de waterafgifte is en hoe geautomatiseerd de oplossing is.
Meer uniforme waterafgifte
Minder uniforme waterafgifte
Minder geautomatiseerd
Meer geautomatiseerd
Samenvatting en presentatie Maak een samenvatting van de bevindingen en laat de leerlingen hun werk presenteren. Laat hen uitleggen hoe de verschillende waterbeheeroplossingen bijdragen aan duurzame landbouw (en wat de rol van lokale overheden is in het ondersteunen van deze initiatieven).
Gebruik van bronnen Zorg ervoor dat de leerlingen toegang hebben tot informatieve bronnen zoals infographics over de watervoetafdruk en de website van Wordwall en de bijkomende QR-codes in hun bundel.
Voorbereiding op de opdracht Laat de leerlingen een samenvatting maken van hun bevindingen en een presentatie voorbereiden. Zorg ervoor dat ze een goed begrip hebben van de problematiek rond waterbeheer en de oplossingen die beschikbaar zijn.
Presentatie en discussie Laat de leerlingen hun presentaties geven en bespreek de belangrijkste bevindingen. Reflecteer op wat ze hebben geleerd en hoe die kennis toegepast kan worden in de praktijk om bij te dragen aan duurzaam waterbeheer in de landbouw.
In dit STEM-project gaan je leerlingen op zoek naar een duurzame manier om met de waterschaarste in België om te gaan. Vertrekkende vanuit de droogteproblematiek van de laatste jaren bestuderen je leerlingen:
waar water voorkomt in onze omgeving,
hoe drinkbaar water te behouden of te produceren,
waarom zout water niet gebruikt kan worden voor landbouw,
osmose als filtertechniek,
de link tussen waterschaarste en de klimaatopwarming,
