Werkgroep 39
Akoestiek is een prominent onderwerp binnen het examenprogramma natuurkunde. Onderwerpen zoals geluidsniveau en geluidsintensiteit, interferentie en staande golven worden echter door leerlingen vaak als lastig ervaren. Het uitvoeren van experimenten kan er toe leiden dat de theorie meer inzichtelijk wordt.
Natuurkundedocent en (jazz-)muzikant Karel Langendonck ontwikkelde in de laatste maanden van 2005 een project waarin leerlingen via een andere invalshoek het onderwerp ‘geluid’ benaderen. Dit project, dat de naam ‘Fysica Musica’ heeft meegekregen, is opgebouwd rondom een (redelijk groot) aantal experimenten. Daarnaast is er een theoretisch deel toegevoegd waarin een stuk verdieping wordt geboden en waarin een aantal algemene vaardigheden aan de orde wordt gesteld.
Het theoretisch deel van ‘Fysica Musica’ bestaat uit een aantal hoofdstukken. Het eerste hoofdstuk behandelt de stof van het examenprogramma die betrekking heeft op akoestiek: lopende golven, geluidsintensiteit en geluidsniveau, interferentie, staande golven en het dopplereffect. Het tweede hoofdstuk biedt de leerling een stuk verdiepingsstof met betrekking tot Fourier-analyse, essentieel bij het uitvoeren van geluidsmetingen. In het derde hoofdstuk wordt de aandacht gevestigd op het softwarepakket Coach, waarmee leerlingen metingen kunnen uitvoeren en waarmee ze deze vervolgens kunnen analyseren. Het hoofdstuk over Coach is ook goed bruikbaar buiten het project ‘Fysica Musica’. Het is dusdanig samengesteld dat allerhande aspecten van Coach er in worden behandeld. In het vierde en laatste hoofdstuk van het theoriedeel van ‘Fysica Musica’ worden allerlei onderwerpen besproken die betrekking hebben op verslaglegging. Zo komen achtereenvolgens aan bod: het schrijven van een meet-rapport, het schrijven van een verslag, het maken van tabellen in word, het maken van grafieken met XL-plot (gratis van het internet te downloaden spreadsheetprogramma), het opstellen van een functievoorschrift in word, het opstellen van een functiefit in XL-plot en de wijze waarop meetfouten en foutenanalyses te verwerken zijn. Ook dit hoofdstuk staat redelijk op zich. Het kan ook worden ingezet bij andere projecten, practica, onderzoeken of het profielwerkstuk.
De experimenten uit ‘Fysica Musica’ zijn dusdanig opgebouwd dat leerlingen met een onderzoekende houding aan de slag zullen moeten. Voorbeelden van experimenten zijn: de uitdemptijd van een gitaarsnaar, frequentie-analyse van de didgeridoo (Australisch blaasinstrument) en andere instrumenten, onderzoek aan de duimpiano, nagalmtijd in een ruimte, frequentiespectrum van een akoestisch instrument versus een synthesizer, interferentie van geluidsbronnen, enz. In totaal bestaat het praktisch gedeelte van ‘Fysica Musica’ uit zo’n 26 experimenten.
Naast het uitvoeren en verwerken van experimenten zal de leerlingen ook de mogelijkheid geboden worden om bijvoorbeeld workshops (o.a. djembé) te volgen en concerten te bezoeken. ‘Fysica Musica’ mag/moet doorklinken in de hele school. Daarnaast is ‘Fysica Musica’ een project dat poogt leerlingen op een actieve wijze te betrekken bij de stof en hun leerproces. Daarnaast doet ‘Fysica Musica’ recht aan verschillen tussen leerlingen vanwege het grote assortiment aan experimenten en andere activiteiten.
Uit een evaluatie na afloop van het project is gebleken dat de leerlingen ‘Fysica Musica’ als bijzonder positief ervaren hebben. Mocht u interesse hebben in het inpassen van ‘Fysica Musica’ in uw lessen en/of wil u in het bezit komen van een exemplaar van het project, laat u dit dan weten via karellangendonck@wanadoo.nl.
