Voor de Maakchallenge-opdracht maak je een kettingreactie in een doos, ook wel bekend als een Rube Goldberg machine. De dozen zijn eventueel aan elkaar te koppelen tot één grote kettingreactie!

De opdracht is zeer ruim op te vatten. Dat hebben we met opzet zo gemaakt. Eigenlijk is alleen de doos het verplichte kader. Wat er in de doos gebeurt is volledig vrij. Maak daar gebruik van! Pas je eigen thema in. Koppel het aan de lesstof. Onderzoek de overbrengingen. Gebruik de doos als podium. Het kan echt niet te gek! Zolang de wereldvrede niet in gevaar komt en er geen gewonden vallen, kán het. De kaartjes hebben we alleen gemaakt om wat ideeën te geven, maar ermee werken is zeker niet verplicht.

De kaartjes

Een Rube Goldbergmachine is een aaneenschakeling van energie-omzettingen. In de kettingreactie zijn drie overgangen te onderscheiden. De omzettingen zijn:

• van kinetische energie naar kinetische energie (bijvoorbeeld kaartje 5);
• van kinetische energie naar potentieel energie (knikker die omhoog wordt getakeld);
• van potentieel energie naar kinetische energie (bijvoorbeeld kaartjes 2, 3 en 4).

Bij elke omzetting komt warme-energie vrij. Hierdoor moet je telkens opnieuw de kettingreactie klaarzetten en starten. De warmte-energie raken we kwijt aan de omgeving en is voor de kettingreactie niet meer bruikbaar.

Wanneer je naar de kaartjes kijkt zijn er drie manieren om energie in je kettingreactie op te slaan. Je kunt energie opslaan als:

• chemische energie (bruistablet, kaars, batterij)
• veerenergie (veer, elastiek, potgrond)
• zwaarte-energie (klompje klei dat valt, knikker die naar benden rolt)

Bedenken waar de energie vandaan komt is soms verrassend lastig. Dit kan als aandachtspunt dienen in het klaslokaal en wellicht een aanzet zijn tot onderzoek. Waarom zet de potgrond uit? Waar komt die energie vandaan? Maakt de vorm waarin de potgrond zit uit voor het uitzetten? Wat is de ideale verhouding van water en lucht wanneer je de bruistablet gebruikt? Bij welke temperatuur begint het geheugenmetaal te werken? Heel veel vragen waarmee je samen met leerlingen aan de slag kunt gaan.

Kaderen

Wanneer je met de kaartjes werkt kan je die goed gebruiken om de opdracht te kaderen. Hier volgen een aantal voorbeelden:

• Je kettingreactie mag/moet x kaartjes lang zijn.
• Maak van elk kaartje (wat je wil gebruiken) eerst een prototype
• Elke kettingreactie begint met kaartje nummer 1 en eindigt met kaartje nummer 5. (dit kan je gebruiken om meerdere dozen aan elkaar te verbinden).
• Gebruik x kaartjes en verzin er minimaal eentje zelf.
• Gebruik minimaal/maximaal één keer een kaartjes met chemische energie (bv 3, 6 10 en 11).
• …

Er zijn natuurlijk nog veel meer manieren om de opdracht te kaderen. Hiervoor kan je de inhoud, de tijd of de materialen gebruiken. Een aantal voorbeelden:

• Gebruik alleen gerecycled materiaal, de kettingreactie moet weer helemaal uit elkaar kunnen.
• Je moet water gebruiken in je kettingreactie.
• Maak met de kettingreactie een model van het spijsverteringskanaal.
• Laat de knikker langs je favoriete dichtregel lopen.
• Laat de kettingreactie precies twee minuten duren.

Achtergrondinformatie

De cartoonist Rube Goldberg raakt rond 1928 bekend met cartoons waarin machines staan afgebeeld die simpele taken onnodig ingewikkeld uitvoeren. Een zeer bekend voorbeeld van zo’n cartoon (1931) is hieronder te vinden. Hierna zijn er mensen geweest die dit soort ideeën uitwerkten tot werkende machines. Het is dan ook niet moeilijk om veel verschillende voorbeelden te vinden van Rube Goldbermachines.

Rube Goldberg [Public domain], via Wikimedia Commons

Inspiratie

Het is dus heel erg gemakkelijk om voorbeelden te vinden van mooie kettingreacties. Erg bekend zijn de videoclips van de band OK GO. Ze zijn een prachtig beginpunt, omdat ze zo ontzettend rijk zijn aan verschillende ideeën. Je kunt ze veilig in de klas laten zien zonder dat leerlingen het precies gaan namaken. En er is nóg een reden waarom we OK GO noemen. Achter de clips zit namelijk een website, speciaal voor het onderwijs, om zelf met kettingreacties aan de slag te gaan

Delen

Makers delen. Het is oneerlijk om het plezier van een kettingreactie voor jezelf te houden. We vinden het heel erg leuk wanneer er filmpjes van de kettingreacties worden gemaakt. Dit zou zelfs onderdeel van de opdracht kunnen zijn. Publiceer je filmpje op Youtube met de hashtag #maakchallenge. Het filmen is trouwens best lastig. Een slowmotion-versie is vaak een goede aanvulling om de overgangen goed vast te leggen. Of je maakt de opdracht zó dat de kettingreactie gefilmd kan worden.

Doordat de kettingreactie in een doos zit zijn mobiel. Deel de kettingreactie met publiek, ouders bijvoorbeeld. Dat is ook goed voor de motivatie en maakt misschien een beoordeling overbodig. En het kan nog beter! Kom eind september naar de Maker Faire Eindhoven en laat je kettingreactie zien aan de rest van Nederland!

Nieuwe kaartjes

Wanneer er een gave nieuwe techniek wordt gebruikt die goed werkt dan horen we dat graag. Neem contact met ons op en vertel ons je idee! We maken er graag nieuwe kaartjes bij. Op deze manier hopen we een nationaal klooi-geheugen te maken. Zo helpen we elkaar verder en geven de ideeën door. Eigenlijk vormen we op deze manier ook een grote Rube Goldbergmachine.

Wij houden van samen, van delen en natuurlijk van maken! We hopen dat je samen met de leerlingen heel veel plezier hebt in het maken van de kettingreacties. We verheugen ons enorm op alle maaksels! Succes!

Deze handleiding is geschreven door Per-Ivar Kloen.

Meer

• Maakchallenge kettingreactie
• Op jouw school: handleiding
• Voorbeelden en uitleg interacties
• De speciale Klooikoffer kettingreactie

Dit project en de Klooikoffer zijn bedacht door Per-Ivar Kloen en Astrid Poot. Het project is een speciale samenwerking tussen Lekkersamenklooien en MakerEducation.nl en is mede mogelijk gemaakt door MakerEducation.nl, Ministerie van OCW, Waag, Conrad en Lekkersamenklooien.