Je kan de leerlingen:

• de koppeling laten maken tussen de wetenschappelijke concepten (golven, magnetische inductie, hall effect)  gebruikt in sensoren.
• het verband laten leggen tussen inductiespanning door zelfinductie en wederzijdse inductie
• software aanpassen/schrijven om actuatoren aan te sturen in functie van de meetgegevens 
• een onderzoek laten uitvoeren volgens de wetenschappelijke methode om zo een antwoord te formuleren op een onderzoeksvraag.
• een oplossing laten ontwikkelen door STEM-disciplines geïntegreerd toe te passen:
  • om een de kost te drukken
  • om een systeem te optimaliseren
• de wisselwerking laten illustreren tussen wetenschappen, technologie, wiskunde en de maatschappij aan de hand van maatschappelijke uitdagingen:
  • om met technologie de veiligheid te verhogen
  • het aantal doden aan spoorwegovergangen reduceren door gebruik te maken wetenschap en techniek

Elk jaar zijn er verschillende doden en gewonden aan bewaakte spoorwegovergangen door het negeren van de signalisatie. De NMBS heeft al meerdere campagnes opgezet om de weggebruiker te sensibiliseren. Toch blijven er filmpjes opduiken van voetgangers, fietsers, voertuigen, ... die tussen de gesloten slagbomen slalommen en zo zichzelf en anderen in groot gevaar brengen. Het volledig afsluiten van een spoorwegovergang bij een naderende trein is omwille van veiligheidsredenen niet mogelijk, men moet immers ten allen tijde de spoorwegovergang kunnen evacueren.

Je kan aan de leerlingen:

• de toepassingen van elektromagnetische inductie toelichten.
• de invloed van een veranderend magnetische veld op de opgewekte inductiespanning duiden.
• het gebruik van elektromagnetische inductie in hall sensoren toelichten.
• de reeds bestaande veiligheidssystemen voorstellen en een afweging maken naar bruikbaarheid voor deze specifieke toepassing.

Je kan vertrekken van een specifiek probleem:

• Onderzoek naar technische haalbaarheid aan de hand van een schaalmodel.

• Wat is de omvang van het probleem, de maatschappelijk en effectieve kost, wat is de veroorzaakte vertraging, ... door personen die een gesloten spoorwegovergang oversteken?
• Wat zijn de reeds bestaande veiligheidssystemen, wat zijn hun voor- en nadelen, welke afweging te maken bij de keuze van een systemen?
• Kan via elektromagnetische detectie de passage van personen worden gedetecteerd?
• Wat zijn de randvoorwaarden opdat een veiligheidssysteem op basis van elektromagnetische detectie zou functioneren?
• Wat zijn de technische eisen aan de uitvoering (aantal windingen, opgewekte inductiespanning, versterking van het signaal, ...)?
• Hoe kunnen vals positieven (bv. vogel op de sporen) uitgesloten worden?
• Wat is de detectieafstand in functie van de grootte van het voertuig?

Je kan met de leerlingen verschillende relevante onderzoeksmethodes bij dit thema verkennen:

• Data verzamelen door cijfers op te vragen bij de NMBS, het Vlaams verkeerscentrum, ... of door de analyse van het probleem via allerlei filmpjes op sociale media.
• Wetenschappelijk onderzoek via een labo simulatie op een schaalmodel.
• Opmeten van de karakteristieken van bestaande sensoren en deze vergelijken met de gegevens van de fabrikant.

• plan van aanpak
• samenwerking vastleggen met partners

Je kan aandacht hebben voor het betrouwbaar verzamelen van gegevens:

• aandacht voor selectie van bronnen.
• het gestructureerd verzamelen van gegevens.
• meettoestellen in relatie tot meetnauwkeurigheid.
• reflecteren op de verzamelde gegevens en de bronnen kritisch beoordelen.
  • Hierbij kunnen volgende hulpvragen gebruikt worden: zijn de opgegeven data door de fabrikant accuraat, vanwaar een eventuele afwijking tussen de eigen meting en de gekregen data, ...?
  • Hoe verhouden die bronnen zich tot elkaar en tot de onderzoeksvraag?

• meetgegevens verwerken.
• bevindingen en argumenten formuleren.

• De leerlingen vatten samen, selecteren of prioriteren de belangrijkste argumenten.
• De leerlingen geven een antwoord op de probleemstelling of onderzoeksvraag.
• Ze geven aan hoe de geraadpleegde bronnen zich tegenover elkaar verhouden en identificeren eventuele patronen, thema’s, conflicten en hiaten.
• Als conclusie kun je de belangrijkste bevindingen laten samenvatten.
• Je kan leerlingen laten reflecteren over het verloop van het onderzoek in relatie tot de verkregen inzichten en mogelijkheden voor verder onderzoek.

VTI Izegem, rudi.vandenbussche@prizma.be