De aardappelsorteermachine

Eindtermen 

• Wet. & techniek
  • 2.11
  • 2.12
  • 2.14
• Wiskunde
  • 2.1
  • 3.1

VVKBaO

• IVoz3
• OWte4
• WDmm3

OVSG

• Wereldoriëntatie
  • WO-TEC-02.18
  • WO-TEC-04.06
  • WO-TEC-02.30
  • WO-TEC-02.31
• Wiskunde
  • WI-MVL.CLAS.2.1
  • WI-MVL.STRUC.7

GO!

• Wereldoriëntatie
  • 3.3.1.1
  • 3.3.3.3
  • 3.3.3.21
• Wiskunde
  • 3.3.05
  • 3.3.06

2.1 De professionele aardappelsorteermachine

Het is uiteraard niet de bedoeling om kinderen te laten werken aan de aardappelsorteermachine van het bedrijf, maar hier is in deze les wel belangrijk om de werking van de machine verder toe te lichten.  Een demonstratie is eventueel mogelijk.

Dit kun je VOOR of NA het systematisch onderzoek plannen.  VOOR… dan stroomlijn je de onderzoeksopdracht, NA… dan wordt de onderzoeksopdracht moeilijker (en uitdagender).

DENK- en DOEVRAGEN

Laat de kinderen tijdens de demonstratie vooral nadenken over de efficiëntie.

- Hoeveel tijd was er nodig om deze bak aardappelen te sorteren ?

Deze demonstratie kan ook uitgesteld worden tot op het eind van de activiteit.  Dan wordt hun eigen sorteermethodiek minder beïnvloed.

2.2 Onze aardappelsorteermachine – probleemstelling

Vroeger bevatte een zak aardappelen allerlei vormen en groottes van aardappelen.  Nu kopen klanten meestal een zakje aardappelen (aan het automaat of in de supermarkt) en die aardappelen zijn meestal van een gelijkaardige grootte (zeker bij krieltjes). Sorteren is dus steeds belangrijker geworden.  Vroeger deden mensen dit karwei met de hand…

- Hoe zullen de mensen vroeger de aardappelen gesorteerd hebben ? (met de hand)

- Elk voordeel heeft zijn nadeel…  wat waren de nadelen van die handmatige sortering ? (veel tijd, veel mankracht en kosten, misschien ook meer schade aan de aardappelen.  Wijs hier op het feit dat de aardappelen zo weinig mogelijk valschade (of stootblauw) mogen oplopen.  Daarom worden ze via een transportband vervoerd.  

- Wat waren de voordelen ? (Iedereen had werk.  Ook mensen met een lager diploma vonden makkelijk een job. Misschien was er iets meer fierheid over wat er geteeld/gekweekt werd.)

2.3 Onze aardappelsorteermachine – ontwerpend leren

SYSTEMATISCH ONDERZOEK

Stel nu dat wij nu een nieuwe aardappelsorteermachine zouden moeten ontwerpen, die niet op elektriciteit, maar terug op mankracht werkt.  De rotte aardappelen en aardappelen met groene schil zijn er reeds uitgegooid.  Nu moeten de aardappelen alleen nog op grootte gesorteerd worden.

Bedoeling is om 20 aardappelen te sorteren in vier (of vijf) verschillende groottes.

- Hoe zouden we dit aanpakken ?

Het is aangewezen om de latten, de kartonnen platen, scharen en stiften in de buurt te leggen.  Sta ook voldoende stil bij de vorm van de aardappel.

- Als we een aardappel van bovenuit bekijken, welke vorm heeft hij dan ? (ei of ovaal)

Laat de kinderen nu zelf een paar voorstellen doen voor hun aardappelsorteermachine.  Laat ze voor- en nadelen van hun ontwerp op een rijtje zetten.

Beperk tot twee mogelijke ontwerpen (zie voorbeelden hieronder).

Laat ze de twee ontwerpen uitvoeren en probeer die uit.

- Hoe verloopt het sorteren ? Zijn de aardappelen correct gesorteerd ?

- Hoeveel tijd is er nodig om de 20 aardappelen (volgens verschillende groottes) te sorteren ?

Ontwerp 1 

We meten de aardappelen in de breedte.

Daarvoor snijden we de aardappel doormidden (op de kortste zijde). 

We meten de doorsnede.

 - Hoe heet die afstand ? (diameter)

- Wat zal er gebeuren als we alle aardappelen doormidden moeten snijden ? (veel werk, maar vooral veel moeite om aardappelen te bewaren…)

Alternatief = Bekijk de aardappel van bovenaf.  Lukt het om met een latje de doorsnede (diameter) te meten ? (Vergelijk eventueel met de nieuwe optische sorteermachines)

REFLECTIE en INTERACTIE

Meten van de diameter van de aardappel is een optie, maar tijdrovend en niet zo nauwkeurig.  Het wordt nauwkeuriger als we de aardappel doormidden snijden, maar dan is die beschadigd.

DIFFERENTIATIE

Alternatief 2 = Span een touwtje RONDOM de aardappel.  Op die manier kunnen aardappelen via de OMTREK gesorteerd worden.  Herhaal in dit geval ook nog eens de formule van de omtrek

Omtrek = 2 x pi x straal (2 x 3,14 x bijv. 32mm = ongeveer 20 cm)

REFLECTIE en INTERACTIE

Ook een zeer tijdrovende methode…  We kunnen er wel voor kiezen om touwtjes van verschillende lengte af te meten (bijv. 15cm – 20cm – 25cm – 30cm) en die touwtjes te gebruiken om de aardappels rondom te meten.  Dat zou wel iets sneller gaan om de aardappelen in verschillende groottes te sorteren.

Ontwerp 2

Neem het karton, de latten en de scharen.  Met de doorsnedes (diameters) van de aardappelen in het achterhoofd gaan we tekenen.

De diameter (35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm) wordt nu wel onze diagonaal. 

- Kunnen we via de diagonaal een vierkant tekenen ? Hoe doen we dat ? (diagonaal tekenen en helft afmeten, daarna loodrecht en ook doormidden een tweede diagonaal tekenen.  Tot slot de diagonalen met elkaar verbinden).

De getekende vierkanten knippen we uit, maar de rand knippen we niet door.  Op die manier krijgen we een strook karton met vier valgaten, ons sorteersysteem. 

Onze sorteermachine gaat van links naar rechts.  Eerst leggen we onze aardappel op het kleinste vierkant.  De kleinste aardappelen vallen door het kleinste vierkant.  Dat zijn de krieltjes. 

Te groot ? Dan verschuiven we telkens naar ‘een maatje meer’.  We doen dit tot onze aardappel door een bepaald vierkant gaat.

De grootste aardappelen kunnen zelfs niet door het grootste vierkant.  Dat zijn onze frietaardappelen. 

Ontwerp

Als het karton groot genoeg is, dan kan de afmeting van de diagonaal bij elk valgat genoteerd worden.

REFLECTIE en INTERACTIE

Werken met een valsysteem gaat een stuk vlugger (zeker als de taken in groep goed worden afgesproken en aardappelen telkens worden doorgegeven tot ze door een bepaald valgat kunnen).  Vallen is echter niet echt een optie voor aardappelen.  Zo krijg je alleen maar beschadiging (en later rottende aardappelen).

TRIGGER

Hopelijk is er na deze activiteit nog tijd om aan het werk te gaan.

Nog op zoek naar een trigger om tijdens het werk over na te denken ?

- Welke aardappelen kosten in de supermarkt het meest ? De grote of de kleintjes ?

REFLECTIE en INTERACTIE 

Tijdens de reflectie worden de taken nog eens overlopen en op kwaliteit geëvalueerd. (Hoe verliep het werk? Wie had hulp nodig? Hoeveel tijd was er voor die taak nodig? ...) 

Herhaal kort wat er vandaag geleerd werd.  Vergeet ook de ‘trigger’ niet.
- Hoe werkt onze aardappelsorteermachine ?  Wat kan onze aardappelsorteermachine onderscheiden ?

- Welke manieren hebben jullie bedacht om de aardappelen op grootte te sorteren ?

- Welke aardappelen kosten in de supermarkt het meest ? De grote of de kleintjes ? (Dat is toch afhankelijk van de soort en de populariteit van het moment.  Vroeger zag men kleine aardappelen-krieltjes eerder als afval.  Nu worden ze in veel gerechten geserveerd… en dus duur. 

Op dit moment zijn grote aardappelen dus goedkoper dan kleintjes.

(vgl. prijs september 2024 : € 100-110 voor 100 kg voor de maat 28/35 mm - € 70 voor 100 kg voor de maat 35/45 mm: bron: https://www.nieuweoogst.nl/marktprijzen/pootgoed)