Werkgroepen
Meisjes, jongens en natuurkunde
K. Hooyman
Meisjes lijken in veel opzichten de wind mee te hebben in het onderwijs. Bij natuurkunde hebben de jongens echter nog steeds een ruime voorsprong en hebben de meisjes het nakijken. Ondanks alle inspanningen van de overheid en instanties als het platform Bèta-Techniek kiezen nog steeds relatief weinig meisjes het vak natuurkunde in de bovenbouw en scoren zij bij het centraal examen natuurkunde gemiddeld 0,5 punt lager dan de jongens. Gaat dat nog eens veranderen?
De verschillen in leerstijl tussen meisjes en jongens zijn groot. Meisjes zijn beter in taal, in samenwerken en in presenteren. Jongens zijn beter in wiskunde, analytisch denken en exploratief werken. Het lijken universele verschillen die ook in andere landen gelden, maar hoe komt het dan dat in Nederland nog steeds zo weinig meisjes natuurkunde kiezen? Hoe kunnen we in het natuurkundeonderwijs beter rekening houden met de verschillen tussen jongens en meisjes? En hoe pak je dat aan? Hoe kun je de les voor iedereen geschikt maken?
Op het St. Bonifatiuscollege in Utrecht is de afgelopen jaren hard gewerkt aan het ontwikkelen van nieuw lesmateriaal voor natuurkunde. Daarbij is gebleken dat bepaalde werkvormen en activiteiten zeer geschikt zijn voor meisjes, terwijl er ook onderdelen zijn die voor zowel jongens als meisjes op hun eigen manier effectief zijn. De aanpak van het St.Bonifatiuscollege is vooral gericht op samenwerkend leren vanuit concrete situaties, in plaats van leren vanuit de theorie. Die aanpak leidt tot meer meisjes die kiezen voor een bètaprofiel in de bovenbouw en bovendien tot goede examenresultaten. Uitgeverij ThiemeMeulenhoff heeft de methodiek verder ontwikkeld en verwerkt in de nieuwe methode Impact voor de onderbouw en in de vierde editie van de bovenbouwmethode Newton.
In de werkgroep zal aan bod komen hoe de verschillen in leerstijl tussen jongens en meisjes vertaald kunnen worden naar lesmateriaal en activiteiten van docenten en leerlingen in de klas. Aan de hand van concrete voorbeelden wordt duidelijk gemaakt hoe de natuurkundeles voor een grote groep leerlingen interessant en begrijpelijk kan zijn.
Presentatie
Foto's
Wonder en is gheen wonder
R. Brouwer, L. Mathot en H. Biezeveld
Simon Stevin verzon het woord 'natuurkunde', dat leek ons voldoende reden om Smaakmakers dit keer te vervangen door zijn lijfspreuk. Natuurlijk laten we proeven zien die onze verwondering hebben opgewekt - u kent ons onderhand - maar tegelijk maken we gebruik/misbruik van uw aanwezigheid om er achter te komen wat docenten verwachten van nieuwe boeken voor Nieuwe Natuurkunde. We laten zien wat ons alternatief is voor grote stapels vers bedrukt papier.
De bezitters van een iPhone vragen we dat ding mee te nemen, want tijdens de werkgroep verklappen we wat dit plaatje voorstelt en hoe het gemaakt is.
Verslag
Foto's
Pulsar Natuurkunde 3e editie Tweede Fase
P. Koopmans
In 2013 wordt het nieuwe examenprogramma voor natuurkunde ingevoerd. De eerste delen van de compleet vernieuwde Pulsar Natuurkunde voor havo en vwo zijn inmiddels gereed.
In deze werkgroep laten we u kennismaken met de nieuwe editie waarin de concepten als vanouds een centrale rol spelen en contexten functioneel worden ingezet.
Nieuw is de introductie vanuit een motiverende context die de voorkennis activeert en leerlingen uitdaagt. Ook nieuw in elk hoofdstuk is de toepassing op examenniveau waarin de leerstof in nieuwe contexten wordt getoetst en die een optimale examenvoorbereiding garandeert.
Bij de centrale examens zal de nadruk verschuiven van berekeningen richting meer conceptuele en redeneervragen. Pulsar speelt daarop in door nog meer dan voorheen aandacht te besteden aan conceptuele vragen.
In deze werkgroep krijgt u verder een overzicht van de methodeonderdelen en informatie over Pulsar online, onze nieuwe uitgebreide digitale leeromgeving voor docent en leerling. De toetsen zijn compleet vernieuwd en volgens het RTTI concept samengesteld. Ook krijgt u een voorproefje te zien van het nieuwe derde klas boek dat qua concept naadloos aansluit op de Tweede Fase.
Presentatie
Foto's
De speciale relativiteitsleer; eenvoudige toepassingen en leuke opgaven
H. Jordens
Had u vroeger ook zo'n hekel aan die gedachtenexperimenten met treinen en flitsende zaklantaarns? Wat had dat nu eigenlijk met natuurkunde te maken? Lang heeft de opvatting geheerst dat de relativiteitsleer alleen maar een rol speelde bij hoge snelheden. Niet iets voor het dagelijks leven dus. Maar zo langzamerhand heeft iedereen wel een GPS-gestuurd navigatieapparaat. En dat kan alleen maar werken als rekening gehouden wordt met de - algemene - relativiteitstheorie. We hebben er dus wel degelijk dagelijks mee te maken. Maar wist u dat ook zoiets alledaags als magnetisme opgevat kan worden als een relativistisch verschijnsel, terwijl de elektronen in een stroomdraad echt geen hoge snelheden bereiken!
De speciale relativiteitsleer gaat over de complicaties die optreden als we waarnemingen doen aan objecten die zich ten opzichte van ons bewegen. In deze werkgroep zullen de grondbeginselen van de speciale relativiteitsleer toegelicht worden aan de hand van eenvoudige toepassingen en een aantal leuke opgaven die zo in de klas gebruikt kunnen worden.
Presentatie
Foto's
Water, een kosmisch avontuur in het Mobiel Planetarium
J. Vreeling
NOVA, de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie, heeft een reizend planetarium voor het voortgezet onderwijs. Met dit planetarium bezoeken we scholen voor een of meerdere dagen. In overleg met de betrokken secties wordt het aantal groepen vastgesteld dat op een dag het planetarium kan bezoeken. De kosten zijn 400 euro per dag of 420 euro als de boeking met de cultuurkaart wordt gedaan.
Al veel collega's hebben het mobiel planetarium op school gehad voor een schitterende ervaring voor hun leerlingen. Collega's gebruiken het planetarium zowel bij de introductie van een lessenserie over het heelal als bij de afsluiting van projecten voor de vakken ANW, NLT en Natuurkunde.
In een nieuwe full-dome film voor het mobiele planetarium, gemaakt om het 50-jarig bestaan van ESO te vieren, wordt op een prachtige manier het ontstaan van elementen in het heelal visueel gemaakt. Op het eind wordt duidelijk ingegaan op de zeer belangrijke rol van water in het heelal en de zoektocht naar leven bij andere planeten in en buiten ons zonnestelsel.
De film duurt ongeveer 25 minuten en biedt voldoende mogelijkheden tot het stellen van vragen in het planetarium. De film sluit ook fantastisch aan bij de nieuwe inhoud van het natuurkundeprogramma.
Foto's
Het maken van opgaven voor toetsen en schoolexamens
K. van der Lingen
Uitgevers leveren meestal een of twee toetsen mee met hun methodes. Het gebruik van deze aangeleverde toetsen kent een paar nadelen
- De opgaven zijn vaak bewerkte examenopgaven. Leerlingen vinden de opgaven en de antwoorden gemakkelijk op internet.
- Het aantal verschillende toetsen is beperkt. Zodra bekend is dat docenten ieder jaar dezelfde toetsen gebruiken, ontstaat er een 'toetseconomie' bij de leerlingen.
De oplossing is natuurlijk om zelf opgaven te maken. Dan ontstaan de volgende vragen: waar vind ik een geschikt onderwerp? Hoe bepaal ik het niveau van de vragen? Waar vind ik relevante gegevens? Hoe kom ik aan plaatjes? Waarop moet ik letten bij het opstellen van een toets?
In de werkgroep komen bovenstaande vragen aan de hand van zelfgemaakte opgaven aan de orde.
Presentatie
Onderwijsmateriaal
Foto's
Tien methoden om de brekingsindex te bepalen: hoe kun je ze didactisch gebruiken?
W. Peeters
In deze werkgroep worden minimaal tien methoden getoond die tot doel hebben de brekingsindex van water te bepalen.
In een eerste deel worden de verschillende methoden uitgevoerd. In het tweede deel wordt ingegaan op didactische werkvormen die het onderzoekend leren van leerlingen bij dit thema kunnen bevorderen. Daarbij komt aan de orde hoe de onderzoeksvraag de manier waarop die methoden ingezet worden bepaalt. En hoe de klas als een grote onderzoeksgroep kan behandeld worden, met interne discussies en organisatie, maar ook reflectie en rapportering. Dit alles met het oog op een 'verbetering van de kwaliteit' van het onderzoek.
Onderwijsmateriaal
Folder
Foto's
Onderzoekend lesgeven: ik denk dat ik dat doe, maar is dat wel zo?
W. Peeters
In het kader van het Europees project FIBONACCI, waarin het IBL (Inquiry Based Learning) centraal staat, werd door een werkgroep een instrument ontwikkeld voor docenten van hogescholen om te evalueren of hun leraars-studenten wel onderzoekend les aan het geven zijn, en voor leraars, om, als zelfevaluatie, te zien of ze zelf onderzoekend les aan het geven zijn.
Tijdens deze werkgroep zullen we vooral dat laatste instrument bekijken en bespreken. Verder kan daaruit misschien een kijkwijzer afgeleid worden om te zien of leerlingen onderzoekend bezig zijn.
Ten slotte wordt een zeer uitgebreide tabel gepresenteerd om aspecten van onderzoekend leren bij leerlingen, via een uitgeschreven vijf-puntenschaal van 'starter' tot 'expert' te evalueren.
Kernwoorden voor deze werkgroep zijn dan ook: evaluatie van evaluatie-instrumenten voor onderzoekend leren.
Wim Peeters houdt deze werkgroep als medewerker van DKO vzw (pedagogische begeleidingsdienst Antwerpen), met medewerking van Ed van den Berg van de Hogeschool van Amsterdam (reference centre in het Fibonacci project).
Presentatie
Publicatie: Tools for Enhancing Inquiry in Science Education
Onderwijsmateriaal
Foto's
Digitale methode voor onderbouw HAVO en VWO
P. van Meeuwen en J. Driesse
DBK-na, een bekende methode in de vorige eeuw geïnitieerd door de Vrije Universiteit in Amsterdam, is bezig met belangrijke en boeiende vernieuwingen. Deze voormalig marktleider in met name onderbouw HAVO en VWO mikt op behoud van het vak natuurkunde en de kennisaspecten van het vak, maar biedt tevens een aantal interessante noviteiten op het vlak van ICT. Johan Driesse, werkzaam als docent natuurkunde bovenbouw HAVO en VWO aan de Pontes Scholengroep, locatie Pieter Zeeman in Zierikzee, met als hobby programmeren, is gestart met het digitaliseren van DBK-natuurkunde voor de onderbouw HAVO en VWO.
Het digitale materiaal kan worden aangeboden binnen een zelfontwikkelde elektronische schil. Het materiaal is ook beschikbaar in de vorm van exe- en html-bestanden en als scorm-pakket. Met dit pakket kan het materiaal zonder problemen worden aangeboden binnen de eigen ELO.
De sterke punten van DBK-na zijn overeind gebleven, zoals de ijzersterke structuur met een geïntegreerd practicum, met differentiatie door middel van herhaalstof en extrastof. Maar er zijn nog een aantal andere grote voordelen ontstaan.
- Kostenbesparing: de methode kan voor een relatief laag bedrag worden aangeschaft; voordelig voor scholen die nu zelf de boeken moeten bekostigen.
- Interactiviteit: duidelijk mag zijn dat via externe links onmiddellijk extra informatie kan worden geraadpleegd.
- Actualiteit: voor de docent bestaat de mogelijkheid zelf lesstof toe te voegen, zodat er kan worden ingespeeld op de actualiteit.
- Flexibiliteit: het materiaal biedt de docent de mogelijkheid om zelf zijn weg te bepalen.
- Binnen de eigen schil extra functionaliteit (zoals bijvoorbeeld een intern rekenblad) en een fraaie lay-out (een gebruiksvriendelijke omgeving, met snelle schermwisselingen en zeer goed leesbare tekst).
Nieuw met ingang van het schooljaar 2012-2013 is een versie die draait op tablet en smartphone. Een versie voor iPad en iPhone, beschikbaar via Appstore, is in voorbereiding.
Naast het digitale materiaal in verschillende versies is er ook een beknopte, zelf uit te printen, papieren versie beschikbaar. Hierdoor ontstaat er voor docenten grote flexibiliteit in het gebruik.
DBK-digitaal wordt door acht scholen in de praktijk getest. Ook wordt de methode inhoudelijk aangepast aan de eisen van de tijd. Met ingang van het schooljaar 2012-2013 is het eerste deel geheel herzien; in de loop van dit schooljaar volgt deel twee.
De vereniging DBKna is op zoek naar scholen die een bijdrage willen leveren aan het optimaliseren van het materiaal. Via de digigroep ondersteunt de vereniging de scholen met raad en daad. Gedurende het schooljaar zijn er twee gebruikersbijeenkomsten gepland.
Tijdens de werkgroep wordt de methode in verschillende versies gepresenteerd en worden praktijkervaringen uitgewisseld.
Presentatie
Verslag
Foto's
40 jaar natuurkundeonderwijs-verandering, vernieuwing, verbetering? Docenten aan het woord...
L. de Vries
Tijdens de werkgroep zal de geschiedenis van het natuurkundeonderwijs van HBS tot heden aan bod komen, geïllustreerd met korte geluidsfragmenten van natuurkundedocenten.
Mijn bacheloronderzoek richtte zich op de gevolgen van deze veranderingen in de natuurkundeles. Ik ben langs diverse scholen gegaan om de afgelopen veertig jaar door te nemen met ervaren natuurkundedocenten om vervolgens het blikveld te richten op de toekomst. Hoewel er theoretische bespiegelingen bestaan van universiteiten en SLO over de ontwikkelingen van het natuurkundeonderwijs, werd de docent naar mijn mening niet genoeg aan het woord gelaten.
Mijn bachelorscriptie heb ik geschreven met de natuurkundedocent als doelgroep. Voor de ervaren docent is het een feest van herinnering en herkenning. Voor de jonge docent wordt historisch besef geboden, om lessen te trekken voor de toekomst.
Presentatie
Foto's
Uit de knel met registerleraar.nl
D.J. van de Poppe en R. Zibret, beiden leraar en aanvoerder registerleraar.nl
Registerleraar.nl is het platform voor leraren in het basis-, voortgezet, middelbaar beroeps- en speciaal onderwijs die gaan voor kwaliteit en staan voor hun beroep.
Door mee te doen met registerleraar.nl versterken leraren hun professionaliteit en hun professionele positie. Leraren laten zien dat ze bevoegd en bekwaam zijn en staan voor kwaliteit door te investeren in hun professionele ontwikkeling. Een leraar die zich inschrijft, wil zich houden aan de eisen die het register aan professionele ontwikkeling stelt. Bovendien heeft de leraar hiermee grip op zijn eigen ontwikkeling.
Samen versterken registerleraren de beroepsgroep en waarborgen ze de kwaliteit van leraren en de kwaliteit van onderwijs in Nederland. In deze werkgroep worden achtergronden en mogelijkheden duidelijk gemaakt.
Presentatie
Foto's
De kwaliteit van schoolexamentoetsen
C. Baars en J. Paus
In het nieuwe examenprogramma is de verdeling van CE- en SE-inhoud ruwweg 60-40%. Deze wijzigingen geven aanleiding kritisch te kijken naar het PTA en het schoolexamen en na te denken over (alternatieve) manieren van toetsen.
In het schooljaar 2010-2011 heeft de SLO in een project 'Kwaliteitsborging Schoolexamens natuurkunde' met een aantal docenten instrumenten ontwikkeld om het niveau van onze schriftelijke en praktische schoolexamentoetsen te beoordelen.
In deze werkgroep willen we laten zien welke instrumenten de werkgroep 'Kwaliteitsborging' heeft gemaakt voor schriftelijke en praktische toetsen. Deze instrumenten geven inzicht welke opdrachten we de leerlingen geven, hoe we het werk beoordelen en of de beoordeling valide is.
Onderwijsmateriaal
Foto's
Hoe zeg je dat?
G. van Dijk
"De atomen zetten uit bij verhitting", "De warmte weerkaatst op wit", "Accommoderen is dat je je oog scherp maakt".
Dergelijke uitingen van leerlingen komen natuurkundeleraren dagelijks tegen. Ze demonstreren dat begripsontwikkeling bij leerlingen niet los gezien kan worden van de ontwikkeling van vaktaal. Daaronder verstaan we in dit geval ook beeldtaal, want in de natuurwetenschappen communiceren we vaak met behulp van een combinatie van tekst en beelden.
U ondersteunt in uw lessen waarschijnlijk op allerlei manieren de leerlingen in hun taal- en begripsontwikkeling, bijvoorbeeld door middel van feedback of formatieve toetsing. In deze werkgroep breidt u uw repertoire uit met behulp van een vakdidactisch instrument om tot een concrete aanpak te komen bij de problemen die uw leerlingen bij een bepaald onderwerp ondervinden.
Presentatie
Verslag
Foto's
Overal Natuurkunde: de ijzersterke basis voor de nieuwe examens!
A. Wielemaker
U wilt uw leerlingen natuurlijk zo goed mogelijk voorbereiden op het nieuwe examenprogramma natuurkunde. Dat lukt uitstekend met de nieuwe editie van Overal Natuurkunde, waarvan de delen voor 4 havo en voor 4 vwo inmiddels zijn verschenen. Deze 4e editie is perfect afgestemd op het nieuwe examenprogramma en is overzichtelijk en gebruiksvriendelijk voor leerling en docent.
In deze werkgroep laten uitgever en auteurs u aan de hand van de nieuwe delen zien wat Overal Natuurkunde u en uw leerlingen biedt:
- een optimale examenvoorbereiding, met de verplichte stof per leerjaar in het boek en SE-keuzestof via de site en veel aandacht voor de nieuwe vraagsoorten in de examens
- een evenwichtige mix van concept en context, waarbij een verbeterde logische conceptopbouw leidend is
- gevarieerd en uitgebreid aanbod aan opdrachten, experimenten en ICT voor boeiende lessen met ruimte voor eigen keuzes
- gemak om mee te werken door glasheldere structuur, uitgewerkte voorbeelden en een ruime hoeveelheid oefenmateriaal
- verbeterde ICT in een digitale omgeving
Afgelopen jaar zijn de nieuwe Overal-delen voor NaSk leerjaar 2 al verschenen. Komend voorjaar verschijnen ook de nieuwe delen voor 3 havo en voor 3 vwo, zodat Overal vanaf komend schooljaar een doorlopende leerlijn vanaf leerjaar 2 biedt.
Presentatie
Foto's
Hoe onderzoeksgericht zijn onderzoeksopdrachten? Evaluatie van leerlingenpractica
T. Lambert
In een doorsnee leerproces wisselen theorie en experimenten elkaar af. De experimenten kunnen demonstraties door de docent zijn, maar ook leerlingenpractica waarbij de leerlingen de theorie toetsen of een onderzoek uitvoeren dat leidt tot de theorie. In deze werkgroep ligt de klemtoon op de onderzoeksopdrachten.
In het eerste deel van de werkgroep verkennen we het Vlaamse vak Wetenschappelijk Werk (dat vergelijkbaar is met het Nederlandse BètaPlus-programma). In dit vak moet de leerstof onderzoeksgericht aangebracht worden. Maar... hoe onderzoeksgericht zijn deze onderzoeksopdrachten? Er is nood aan een meetinstrument!
In het tweede deel wordt de Laboratory Structure and Task Analysis Inventory (LAI) gepresenteerd. De LAI werd in 1978 door Marlene Fuhrman ontwikkeld om de onderzoeksgerichtheid van scheikundepractica te meten. Echter, de LAI kan ook gebruikt worden voor natuurkundepractica. Dankzij de LAI ontdekt u zelf ook mogelijkheden om uw methode en/of leerlingenpractica onderzoeksgerichter te organiseren.
Presentatie
Foto's
NiNa en CKV gecombineerd in theaterpakket Het verhaal van Het Einstein Meisje
"Haar zijn is een kwantumverhaal: tegelijk waar en niet waar"
A. Hagenaars
"Het is 1932, een paar maanden voordat Hitler aan de macht komt. Een jonge vrouw ligt bewusteloos in de bossen bij Berlijn. Naast haar op de grond vindt men een strooibiljet met daarop een aankondiging van een lezing van Albert Einstein. Als ze wakker wordt in het ziekenhuis, blijkt dat ze haar geheugen kwijt is. Dan begint de zoektocht naar wie ze is."
Volgend jaar wordt NiNa ingevoerd, waarbij de relativiteitstheorie en de kwantummechanica een onderdeel worden van het onderwijsprogramma. Sander Bais heeft in het kader van NiNa een module ontwikkeld gebaseerd op zijn boek De sublieme eenvoud van relativiteit. Mede geïnspireerd door Bais en door auteur Philip Sington die de roman The Einstein Girl schreef, heeft actrice Annemarie Hagenaars de solovoorstelling Het verhaal van Het Einstein Meisje gemaakt. Ze gebruikt hierin concepten uit de relativiteitstheorie en kwantummechanica, zoals 'het zwarte gat' en 'Schrödingers kat' als metaforen voor het geheugenverlies en de dualiteit van bestaan van het meisje.
De theatervoorstelling is, naast een vertelling van een aangrijpend verhaal, ook een samensmelting van exact en artistiek, van alfa en bèta.
Annemarie Hagenaars studeerde Sterrenkunde aan de Universiteit van Leiden en Grondslagen van de Natuurkunde aan de Universiteit van Utrecht. Ook volgde zij lessen aan de Arnhemse Toneelschool en aan The Lee Strasberg Theatre and Film Institute in New York.
Ze speelt Het verhaal van Het Einstein Meisje op middelbare scholen in combinatie met een lessenpakket dat bestaat uit een introductielezing en/of een evaluatieles. De voorstelling sluit aan bij de vakken natuurkunde, geschiedenis en CKV. Hagenaars is cultuurkaart-acceptant en geregistreerd kunstenaar bij CJP.
In deze werkgroep zal ze haar voorstelling laten zien en na afloop in een vraaggesprek met de deelnemers de metaforen afkomstig uit de kwantummechanica en de relativiteitstheorie analyseren. Dit doet ze aan de hand van fragmenten uit het script. Ook zal ze voorbeelden van vragen en opdrachten bespreken die betrekking hebben op thema's uit de voorstelling. Hiermee kunnen de docenten en leerlingen zelf aan de slag.
Presentatie
Foto's
Website: www.annemariehagenaars.nl
Actief Leren Denken (voorheen denklessen)
I. Meljes en J. Scheer
Docenten worstelen soms met de passieve consumptieve houding van leerlingen. Vaak stampen leerlingen bij bepaalde problemen de stapjes in hun hoofd, maar als dan op de toets of het eindexamen de stof in een andere setting wordt teruggevraagd zijn zij niet in staat om tot een antwoord te komen. Veel gehoorde opmerkingen zijn dan: "Ik snapte er niets van, het waren hele rare vragen en dat hadden we ook helemaal niet geleerd!".
Met het onderwijsconcept Actief Leren Denken, leren leerlingen oplosstrategieën te herkennen en bewust te gebruiken. Ze leren een onderzoekende houding aan te nemen, waardoor een hoger abstractieniveau kan worden bereikt. Dat vraagt ook om een andere houding van docenten. Maar het loont, de ervaringen met deze methode zijn zeer positief. De methode Actief Leren Denken is gebaseerd op het Engelse project Cognitive Acceleration through Science Education (CASE) uit de jaren 90 van de vorige eeuw. Scholen die hebben deelgenomen aan het project lieten grote verbeteringen zien op het gebied van academische vaardigheden, gemeten door nationale testen. Actief Leren Denken wordt krachtig vormgegeven doordat het rust op vijf essentiële pijlers, namelijk een structurele voorbereiding, constructief samenwerken, cognitief conflict, reflectie en transfer. Het concept is destijds vormgegeven met puur bèta activiteiten, maar stimuleert de algemene cognitieve ontwikkeling van leerlingen bij alle vakken. Daardoor kan Actief Leren Denken worden ingezet om bij alle vakken de leerlingen actief aan het denken te zetten.
Foto's
Hoe werkt de nieuwe Systematische Natuurkunde?
J. Verhaar en H. Ottink
Helder, uitdagend en vertrouwd: de sterke punten van Systematische Natuurkunde komen terug in de achtste editie. Deze sluit volledig aan op de nieuwe natuurkunde examenprogramma's voor havo en vwo.
Alle theorie en opgaven voor de verplichte examenstof worden aangeboden in een basisboek per leerjaar voor havo en vwo. Er is veel aandacht besteed aan het compact en begrijpelijk formuleren en illustreren van de leerstof. Het aantal opgaven is teruggebracht naar vijf per paragraaf, in een oplopende complexiteit. Voor de aanpak van complexe opgaven krijgt de leerling houvast met een hulpblad op de methodesite. Elk hoofdstuk sluit af met twee hoofdstukoverstijgende opgaven op examenniveau.
Voor de keuzeonderwerpen van het schoolexamen biedt Systematische Natuurkunde vier keuzekaternen voor havo en vier voor vwo. Deze zijn zowel in boekvorm als digitaal beschikbaar. Hiervoor is gekozen vanuit het oogpunt van optimale keuzevrijheid voor de natuurkundesectie.
Tijdens de werkgroep maakt u kennis met het basisboek en de methodestartpagina. Hierop vindt de leerling de werkbladen met tekenfiguren en de hulpbladen met uitleg bij de opgaven. Volledig digitaal werken, bijvoorbeeld via laptop of tablet, is ook mogelijk. Via een totaallicentie krijgt de leerling toegang tot de methodestartpagina en een digiboekversie van basisboeken en keuzekaternen.
De docent en TOA krijgen via een gratis startlicentie toegang tot alle online docenteninformatie per hoofdstuk, zoals: de systematische uitwerkingen, de practica, applet-opdrachten en alle leerlingmaterialen. Met een totaallicentie krijgt de docent ook toegang tot de toetsen, de digibordsoftware en de digiboekversies van alle basisboeken en keuzekaternen.
Presentatie
Foto's
QED, een zonderlinge theorie van licht
M. Verhaart
Altijd al willen weten wat die zonderlinge theorie QED beweert? Dit is uw kans. Via een werkblad maakt u kennis met voorbeelden uit de eerste twee lezingen van het boekje QED, Quantum Electro Dynamica, van Feynman over licht. Met minimale voorkennis en slechts een klein aantal uitgangspunten is hij in staat om vele fysische verschijnselen zoals buiging, breking en de werking van een lens te beschrijven. Dat levert zulke verrassende uitkomsten dat u nauwelijks kunt geloven wat hij beweert. De natuur blijkt zich uiterst bizar te gedragen. En waarom dat zo is? Ja, op deze vraag kan niemand antwoord geven. Het is boeiend om via deze theorie te ervaren hoe wij allemaal zo onze voorkeuren hebben waaraan een theorie moet voldoen. Graag wil Feynman uitsluitend afgerekend worden op de vraag "levert deze theorie voorspellingen die kloppen met de experimentele gegevens?"
In zijn voorwoord vraagt Feynman de lezer om onbevangen tegenover zijn theorie te staan. Zal u dat lukken? Wilt u graag overleggen over de absurditeit van de natuur en zo het enthousiasme van de schrijver delen?
Presentatie
Werkbladen
Foto's
Met succes Technische Natuurkunde studeren in het HBO
R. Sniekers
Technische Natuurkunde studeren in het HBO! Jaarlijks maken in Nederland een kleine driehonderd HAVO/VWO-leerlingen deze keuze. Ongeveer de helft hiervan rondt de opleiding Technische Natuurkunde met succes af. De andere helft van de studenten haakt helaas vroegtijdig af. Binnen de opleiding Technische Natuurkunde van Saxion in Enschede is in de afgelopen periode onder de naam Studeren met Succes geëxperimenteerd met een nieuwe trainingsmethode om meer effectief en efficiënt leergedrag te bevorderen. De methode is enerzijds gebaseerd op 'Action-type Coaching' dat in de topsport al veel tot successen heeft geleid, en anderzijds op het gedachtegoed van Stephen Covey: 'Seven habits of higly effective people'. Tijdens de trainingscyclus worden op interactieve wijze succesen faalfactoren in het studeren besproken, waarbij vooral wordt ingegaan op ingesleten automatismen en gewoonten. Op basis hiervan kiezen studenten welk gedrag zij zelf willen ontwikkelen (ze kiezen dus zelf) en hoe ze dat willen gaan doen. Essentieel hierbij is dat de studenten niet alleen allerlei goede voornemens maken, maar dat ze deze voornemens ook delen met medestudenten. In wekelijkse intervisiebijeenkomsten wordt besproken welke stapjes de studenten hebben gezet en welk resultaat dat heeft opgeleverd. Uiteindelijk ontwikkelen de deelnemende studenten een eigen gedragscode met betrekking tot studeren. Het experiment loopt nog te kort om meetbare resultaten te kunnen presenteren. Studenten zijn echter enthousiast en geven zelf aan dat de gevolgde methode eigenlijk verplicht zou moeten zijn voor iedereen.
Presentatie
Verslag 1
Verslag 2
Foto's
Wat leer je van practicum doen?
M. Koops
Practicum is onlosmakelijk verbonden met het vak natuurkunde. Je kunt je echter afvragen wat leerlingen werkelijk leren van het practicum. Ongetwijfeld is het nuttig, maar waarom? Wat brengt het de leerling nu werkelijk?
In deze werkgroep beschrijven we een heel klein practicum en onderzoeken we vervolgens wat een leerling ervan leert. We gaan in op vragen als: Hoe gedetailleerd beschrijf je een practicumopdracht? Hoe kun je door je practicumopdracht beïnvloeden wat de leerling ervan gaat leren? Wat is de typische leeropbrengst van een practicum? Daarnaast wordt kort wat theoretische achtergrond aangereikt die je in staat stelt om deze vragen in je eigen lespraktijk te beantwoorden.
Foto's
Online huiswerk maken en online toetsen met behulp van 'Mastering Physics'
M. Vloemans en M. Mulder
De opleiding Technische Natuurkunde van De Haagse Hogeschool maakt sinds twee jaar gebruik van Mastering Physics. Dit is een online tool, dat de studenten in het eerste en tweede studiejaar bij alle natuurkundevakken gebruiken bij het maken van huiswerk en het maken van diagnostische toetsen.
De student maakt zijn huiswerk online en kan zogenaamd hints gebruiken bij het beantwoorden van de vragen. De docent ziet direct welke inspanningen de student heeft verricht, wat zijn resultaten zijn en krijgt zo een goed inzicht in de werkhouding van de student. Twee jaar geleden is de opleiding Technische Natuurkunde hiermee gestart en het afgelopen semester zijn de resultaten van de studenten en de gevolgen voor de wijze van doceren geanalyseerd.
In de werkgroep willen we de resultaten met u delen en bediscussiëren hoe dit instrument voor de eerstejaars optimaal ingezet zou kunnen worden. En wellicht is het een optie om een dergelijk programma ook op vo-scholen te gaan gebruiken.
Presentatie 1
Presentatie 2
Mastering Physics
Website: www.masteringphysics.com
Foto's
"Nieuwe methode veel beter dan regulier"
E. Wijnhoven (uitgever Malmberg)
Nova is al jaren de meest gebruikte natuurkundemethode in de onderbouw. Nu is Nova er voor de bovenbouw havo en vwo/gymnasium: een methode met diepgang en uitdaging, ook voor de beste leerlingen. De methode sluit volledig aan op het nieuwe examenprogramma natuurkunde. Met de vertrouwde structuur, compacte theorie en de diepgang bereidt u uw leerlingen optimaal voor op het examen. Bovendien kent Nova het aansprekende PTM-concept: Praktijk, Theorie en Maatschappij. Daarmee kunt u lesgeven vanuit de benadering die u wilt.
Tijdens de pilots op scholen dit najaar werd de duidelijke structuur geprezen en het feit dat de methode zowel geschikt is voor conceptdenkers als voor uitgesproken vernieuwers. Docenten vonden het materiaal beduidend beter dan de reguliere methode die zij gebruiken. Bij Nova schrijven twee auteursteams afzonderlijk van elkaar. Zodoende is er geen sprake van het beruchte 'theezakjesmodel'. De nieuwe methode biedt voldoende uitdaging onder meer met plus- en olympiadevragen. Aansluiting op HO en WO komen in het M-deel nadrukkelijk tot uiting.
Foto's
Cursus Quantumwereld voor docenten
L. Koopman en O. Slooten
Quantumwereld is een van de nieuwe onderwerpen van het centraal examen. Hoewel sommige scholen quantummechanica geven als NLT-module, is het aanbieden van quantum voor alle leerlingen met natuurkunde nieuw. Er is dan ook maar weinig ervaring met het geven van dit onderwerp aan bijvoorbeeld NG-leerlingen. Voor veel docenten is het bovendien de laatste keer dat ze met dit vakgebied bezig zijn gewe e s t h u n e i g e n s t u d i e .
M e t b e h u l p v a n s t i c h t i n g I O B T i s d a a r o m e e n c u r s u s v o o r d o c e n t e n o n t w i k k e l d . D e z e c u r s u s i s v o r i g v o o r j a a r ( 2 0 1 2 ) g e t e s t . I n d e p e r i o d e v a n j a n u a r i t / m m a a r t d r a a i t d e c u r s u s v o o r d e t w e e d e k e e r . D e c u r s u s h e e f t a l s d o e l e n o m :
- d e k e n n i s v a n d o c e n t e n o v e r d i t o n d e r w e r p o p f r i s s e n , z o d a t z i j , b i j i n v o e r i n g v a n h e t n i e u w e p r o g r a m m a , w e e r b o v e n d e s t o f s t a a n
- d o c e n t e n k e n n i s t e l a t e n m a k e n m e t v e r s c h i l l e n d e d i d a c t i s c h e b e n a d e r i n g e n v a n d i t o n d e r w e r p
- d o c e n t e n b e r e d e n e e r d e e n d i d a c t i s c h e a a n p a k t e l a t e n k i e z e n v o o r h u n e i g e n l e s s e n
- d o c e n t e n w e r v e n d i e d e z e c u r s u s z e l f k u n n e n v o o r t z e t t e n i n h u n e i g e n r e g i o , z o d a t z o v e e l m o g e l i j k d o c e n t e n b e r e i k t k u n n e n w o r d e n .
In de werkgroep krijgt u e e n o v e r z i c h t v a n d e o p z e t e n i n h o u d v a n d e c u r s u s . E e n o n d e r d e e l van de cursus zal hiervoor worden besproken. Na een korte uitleg gaat de groep aan de slag met een aantal opgaven. We sluiten af met een inventarisatie over de verwachtingen van docenten over het geven van die nieuwe onderwerp.
Presentatie
Werkblad
Werkblad antwoorden
Foto's
Een leerlijn grafisch modelleren in Coach, vanaf de onderbouw
O. van Buuren
In 2008 is aan het voormalig AMSTEL-Instituut een onderzoek gestart naar het ontwikkelen van een leerlijn 'modelleren' voor natuurkunde. Hierbij wordt grafisch modelleren gecombineerd met experimenteren en wordt gebruik gemaakt van animaties in Coach. De onderliggende onderzoeksvraag is, hoe leerlingen door zo'n combinatie een beter begrip van natuurkunde kunnen ontwikkelen.
De leerlijn bestrijkt momenteel de klassen 2 en 3 havo-vwo, met een kleine aansluitingsmodule naar klas 4. Een praktisch leerdoel is, dat leerlingen tegen het einde van klas 3 zelfstandig een eenvoudig model kunnen bouwen.
In de werkgroep gaan we in op de vraag hoe je modelleren in je onderwijs zou kunnen aanbieden: wat moeten leerlingen kunnen voordat ze met succes kunnen modelleren. Hoe kan je een modelleeractiviteit op een effectieve manier inpassen? Waarmee moet je rekening houden? Vragen die niet alleen voor de onderbouw, maar ook voor de bovenbouw relevant zijn.
Presentatie
Foto's
Kwaliteit door Resultaatgericht Toetsen
L. Orbons
Toetsen is belangrijk, er hangt veel vanaf voor leerlingen én docenten. Tegelijk worden toetscijfers, terecht of niet, gezien als een maat voor kwaliteit. Deze werkgroep geeft een methodiek en een hulpmiddel waarmee objectief inzicht gekregen wordt in de resultaten van leerlingen en hun docent. De methodiek gaat uit van de examensyllabus die via PTA's en toetsmatrijzen vertaald wordt naar toetsen.
Toetsen, mits goed samengesteld bevatten een schat aan informatie over kennis en vaardigheden van leerlingen. Tegelijk zie je bij het vergelijken van klassen van gelijke of verschillende jaargangen verschillen. De discussie over verschillen en afwijkingen kunnen belangrijke suggesties opleveren voor mogelijke verbeteringen. Zo viel mij op dat in het laatste CE op het onderdeel de cirkelbeweging slecht gescoord werd. Wat betekent dit voor bijvoorbeeld de rol van de docent, de methode of anders? Kan ik iets beter of anders doen?
De achilleshiel van resultaatanalyse zit in de uitvoering. Zonder IT-hulpmiddelen is het ondoenlijk om structurele informatie boven water te halen en te communiceren. Tot nu toe kost dat (veel) extra werk. Met de in deze werkgroep gepresenteerde aanpak is het voor iedereen mogelijk om de resultaten en kwaliteit van zijn of haar toetsen te beoordelen.
Foto's
The Physics of Angry Birds
K. Langendonck
De vogels zijn boos! Boos op groene varkentjes! Ze willen er daarom alles aan doen deze varkentjes te vernietigen. Deze hebben zich echter verstopt op, onder en tussen de meest fantasierijke constructies. Met meerdere typen vogels trekken ze ten strijde... een rode vogel, een gele vogel, een blauwe vogel, een witte vogel en een zwarte vogel.
In deze werkgroep gaan we het razend populaire smartphone-spelletje 'Angry Birds' aan een nadere inspectie onderwerpen. Misschien is Angry Birds wel het meest infantiele en debiele computerspelletje ooit bedacht. De speler heeft de schone taak de Angry Birds te lanceren vanuit een katapult, hiermee de constructies en varkentjes rakend. Angry Birds is een combinatie van inzicht, tactiek, geluk, brute kracht... en natuurkunde!
In deze werkgroep richten we ons uiteraard voornamelijk op dat laatste aspect. Onderwerpen als bewegingsanalyse, videometen en modelleren komen uitgebreid aan bod. Een prachtige manier om uw leerlingen, binnen een (in ieder geval voor hen) zeer aansprekende context, een aantal basisbeginselen uit de klassieke mechanica eigen te laten maken en/of te laten toepassen.
Presentatie
Opdrachten
Verslag
Website: www.fysikarel.nl
Foto's
Uitdaging voor excellente leerlingen in reguliere klassen: 'Hele taak eerst'
H. van Bemmel
Sommige leerlingen vinden het natuurkundeboek echt saai, allemaal paragrafen met opgaven over onderdelen van de leerstof (deeltaken) die ze snel doorhebben. Het wordt voor hen pas uitdagend als ze aan het eind van het hoofdstuk alle eerder verworven kennis moeten gebruiken bij complexere opgaven (hele taken). Zij hebben liever aan het begin van een hoofdstuk een steviger kluif waar ze zelfstandig aan gaan werken. Zij zijn 'geheelstrategen'. Anderen vinden zo'n complexe taak aan het begin wel motiverend als perspectief, maar werken vervolgens liever eerst stapje voor stapje door de stof alvorens ze een dergelijk complex vraagstuk echt gaan aanpakken. Dit zijn de 'deelstrategen'.
Op het Stedelijk Gymnasium Leiden is in samenwerking met het ICLON een experiment uitgevoerd met het aanbieden van twee routes door de stof, voor de geheelstrategen en de deelstrategen. Dat dit inspirerend is voor zowel leerlingen als docent blijkt uit de filmpjes die in de les zijn gemaakt en die in de werkgroep worden bekeken.
In de werkgroep bekijken we ook een eerste versie van een online ontwerptool waarmee dergelijke hele taken voor leerlingen eenvoudig kunnen worden geformuleerd. Vaak hoeft een dergelijke taak niet eens te worden ontworpen, maar kan een uitdagende opdracht later in het hoofdstuk hiervoor worden gebruikt. Dit oefenen we met de nieuwe bovenbouwmethode Nova, die zo is opgebouwd dat docenten gemakkelijk verschillende routes door een hoofdstuk kunnen kiezen.
Foto's
Havo examens bij Nieuwe Natuurkunde
J.M.Thurlings-van der Lingen
In 2015 worden de eindexamens havo afgenomen volgens de syllabus die hoort bij het programma Nieuwe Natuurkunde. Vanaf 2009 zijn er bij een aantal scholen al pilotexamens afgenomen.
In deze werkgroep wordt getoond wat er nieuw is in deze havo (pilot)examens Nieuwe Natuurkunde en wat is gebleven. Welke vakinhoudelijke veranderingen zijn aan bod gekomen en welke vraagvormen zijn gebruikt? De vakinhoud van het nieuwe programma staat in deze werkgroep niet ter discussie. Het bedoelde programma kunt u downloaden op de website van het College van Examens (voorheen Cevo).
Presentatie
Foto's
Quantummechanica in de Praktijk
A. van Rossum, K. Krijtenburg-Lewerissa en H. Pol
Met het NiNa-programma dat vanaf 2013 ingevoerd zal worden komt het subdomein quantumwereld in het examenprogramma. Met het programmeren van Quantummechanica (QM) komen een paar grote uitdagingen af op zowel de leerling als de docent. Ten eerste is er de leerbaarheid van QM. In vele studies wordt QM leren gelijk gesteld aan het leren goochelen met veel wiskunde. Willen en kunnen we dat onze leerlingen aandoen? Of kan het ook anders? Bijvoorbeeld door (meer) op conceptuele aspecten van QM in te gaan? Daarbij moeten we ons bedenken dat QM-concepten aanleren ook moeilijker kan zijn omdat het verder van de belevingswereld van leerlingen af staat.
Een argument in deze discussie is een praktische invulling van QM. Conceptueel leren gaat samen met 'hands-on'. Maar ook hier geldt dat de hogere opleidingen niet echt het goede voorbeeld geven. Welke practica kunnen we bedenken als het gaat om QM?
In de werkgroep willen we ingaan op bovenstaande vragen en argumenten. Er zal een overzicht worden gegeven van alternatieven als het gaat om het aanleren en doceren van QM op een conceptuele versus mathematische manier. We bespreken de eerste resultaten van een onderzoek naar begripsvorming bij de NLT-module Kwantumstructuur. Ook zal een overzicht worden gegeven van mogelijke proeven. En er wordt een aan de UT ontwikkelde dubbelspleetproef gedemonstreerd, waarbij losse fotonen aantoonbaar worden gemeten.
Presentatie
Foto's
Vernieuwingen in de Pilot-examens Natuurkunde VWO
P. Smeets en H. Pol
Sinds 2010 worden in de pilot Natuurkunde VWO-examens afgenomen. Een deel van elk pilot-examen toont overlap met het reguliere examen. Een ander deel bevat vragen specifiek voor de Pilot-leerlingen.
Afgelopen jaar is de syllabus van het nieuwe programma verschenen. In 2016 zullen de eerste examens afgenomen worden volgens deze syllabus.
In deze werkgroep willen we u aan de hand van de afgenomen pilot-examens van 2012 en de jaren daarvoor laten zien welke nieuwe vraagvormen er bedacht zijn: een schatting maken, meer gesloten vragen en conceptuele vragen. Daarna willen we met u in discussie over deze nieuwe vraagvormen. Welke vindt u aantrekkelijk? In welke gevallen kunnen deze toegepast worden? Wat u mist in de vernieuwing van de examens?
De Pilot-examens staan op de website van de NVON. De syllabus kunt u downloaden vanaf de website van het College van Examens (voorheen Cevo) .
Presentatie
Foto's
Website: www.nvon.nl/natuurkunde/examens/examens_vwo_na
Website: www.cve.nl/item/natuurkunde_havo_en_vwo
PROEF!ondervindelijk aan de slag
R. Simonsz en I. Mekes
In 2010 maakte de WND conferentie al kennis met C3 en PROEF!werk, en dit jaar zijn we terug met een nieuwe PROEF!ondervindelijke werkgroep. PROEF!werk is uitgebreid. Dat betekent nieuwe experimenten voor de havo onderbouw die aansluiten bij de vakken natuurkunde, scheikunde en biologie, maar bijvoorbeeld ook informatica. De experimenten zijn gekoppeld aan beroepen: leerlingen kruipen in de huid van bijvoorbeeld een technisch natuurkundige, een chemisch technoloog... Ze maken door het uitvoeren van de experimenten kennis met de verschillende beroepsmogelijkheden in de Applied Sciences. En dat al voor de profielkeuze!
De experimenten zijn ontwikkeld in samenwerking met bedrijven, middelbare scholen en hogescholen. In totaal zijn er elf experimenten ontwikkeld, gebundeld en beschikbaar gesteld aan alle middelbare scholen in Nederland.
In de werkgroep nemen we één van de nieuwe experimenten onder de loep: we bespreken het experiment en gaan er natuurlijk zelf mee aan de slag. Tenslotte volgt er een korte brainstorm over nieuwe ideeën voor experimenten en bijbehorende beroepen. Meer informatie: rsimonsz@c3.nl
Presentatie
Foto's
Werken aan vakvernieuwing in steunpunten
O. Slooten en W. van Joolingen
In 2013 gaan de vernieuwde examenprogramma's in klas 4 van start, met als eerste examenjaren 2015 voor havo en 2016 voor vwo. Een aantal onderwerpen, zoals quantum wereld, bio- en geofysica en zonnestelsel & heelal, heeft nooit eerder deel uitgemaakt van het curriculum. Naast het feit dat docenten weer in de boeken moeten duiken om te zorgen dat ze boven de stof staan, zal er gezocht moeten worden naar manieren om deze nieuwe stof effectief aan leerlingen over te kunnen brengen.
In het land zijn verschillende vaksteunpunten voor de bètavakken opgezet om docenten te ondersteunen. Voor natuurkunde zijn die er momenteel op negen plaatsen. Deze steunpunten organiseren workshops, ontwikkelen met docenten lesmateriaal en bieden docenten de gelegenheid om ervaringen en materiaal uit te wisselen. U vindt hun aanbod op de hieronder genoemde website. De steunpunten kunnen op deze manier docenten helpen om het nieuwe programma effectief in te voeren. In de werkgroep vertellen we u meer over het aanbod van de diverse steunpunten, en we vragen uw input bij het uitbouwen ervan.
Deze werkgroep wordt gegeven door medewerkers van de steunpunten, NNV en SLO: Onne Slooten (steunpunt Amsterdam) en Wouter van Joolingen (NNV).
Presentatie 1
Presentatie 2
Website: www.betasteunpunten.nl
Foto's
De LHC
P. de Haas en C. Heesbeen
Vier juli 2012 is een gedenkwaardige dag in de natuurkunde. De mededeling van CERN over de ontdekking van het Higgs-deeltje vormt een mijlpaal in de moderne natuurkunde. De botsingen bij CERN zijn het voorlopige hoogtepunt in het bestuderen van hoogenergetische processen. Maar voor het bestuderen van deze processen is wel een groot apparaat nodig. Tijd om eens te gaan kijken hoe die versneller eigenlijk werkt.
Het apparaat waarmee het onderzoek naar dit deel t j e w e r d g e d a a n d e L a r g e H a d r o n C o l l i d e r , L H C b r e n g t e e n h e e l s c a l a a a n n a t u u r k u n d i g e t o e p a s s i n g e n b i j e e n . I n d e z e werkgroep g a a n w e d e z e t o e p a s s i n g e n e e n s w a t n a d e r b e k i j k e n . D a a r b i j k o m e n v r a g e n a a n b o d a l s : H o e i s d e L H C o p g e b o u w d e n w a t i s e r a a n t e c h n i e k v e r s t o p t i n d i t a p p a r a a t ? W a t g i n g e r f o u t n a h e t o p s t a r t e n ? H o e w e r k e n d e d e t e c t o r e n A T L A S e n C M S ?
Presentatie
Foto's
H e t H i g g s - d e e l t j e
P . d e H a a s e n C . H e e s b e e n
Ieder jaar organiseert CERN een drieweekse bijscholing voor natuurkundedocenten uit heel Europa (en daarbuiten). Dit jaar was het heel bijzonder, omdat de presentatie van het Higgs-deeltje juist in deze tijd viel. Hoera, het Higgs-deeltje is gevonden! Maar wat is er eigenlijk gevonden? Hoe zeker zijn we daarvan? En wat is er aangetoond?
In deze werkgroep kijken we of we de metingen die gedaan zijn met de ATLAS en CMS-detector bij de LHC kunnen begrijpen. We kijken naar hoe een detector is opgebouwd en wat zo'n detector kan meten.
De ATLAS-detector krijgt ontzettend veel meetresultaten binnen. Hoe gaat men daarmee om? Hoe zit de verwerking in elkaar? En als je dan al die metingen hebt, hoe haal je daar een mogelijk Higgs-deeltje uit? Welke meetresultaten wil je kunnen vinden? En hoe groot is de kans dat het om het Higgs-deeltje gaat? Waarom is er naast de ATLAS-detector ook een CMS-detector die hetzelfde meet? En hoe duur is dit alles?
Presentatie
Foto's
Bringing CERN to the classroom
P. de Haas en A. Alexopoulos (Pathway and CERN Education)
Ieder jaar organiseert CERN een drieweekse bijscholing voor natuurkundedocenten uit heel Europa (en daarbuiten). Dit jaar was het heel bijzonder omdat de presentatie van het Higgs-deeltje juist in deze tijd viel.
Ieder jaar gaan vele tientallen Europese schoolklassen naar CERN om daar een kijkje te nemen hoe natuurkunde in het groot werkt. En om de uitdagingen die CERN biedt dichterbij te brengen.
In deze werkgroep gaan we kijken hoe de docentenscholing eruit ziet en hoe de ervaringen zijn van docenten die er geweest zijn. Welke mogelijkheden liggen er voor de Nederlandse docent? Verder kijken we naar de leerlingenreizen: hoe verrijk je een bezoek met leerlingen aan CERN? Daarvoor zijn verschillende mogelijkheden. Je kunt het koppelen aan profielwerkstukken, NLT en aan NiNa-keuzemodules. Verder zijn er mogelijkheden tot videoconferencing, en zijn er internetprogramma's en ATLAS-meetresultaten beschikbaar.
Ook eenmaal weer thuis is er nog genoeg te doen. We geven een presentatie van enkele activiteiten met leerlingen via het CERN Educatie aanbod (videoconferencing with ATLAS control room and/or e-Hypatia masterclass).
Foto's
De computergame in de natuurkundeles
H. van Bergen
Nieuwe media bieden de mogelijkheid om jongeren op een andere manier te bereiken en te prikkelen voor natuurkunde. Van de Nederlandse jongeren gamet 95% gemiddeld 6 tot 8 uur in de week. De TU/e is deze uitdaging aangegaan en heeft een computergame ontwikkeld waarin vwo-leerlingen op een speelse wijze kennis maken elektriciteit. 'E & Eve's Electrical Endeavors' is een computergame dat bestaat uit meerdere levels die steeds moeilijker worden. De characters 'E' en 'Eve' zitten gevangen in een machine. Aan de speler de taak om 'E' of 'Eve' naar de uitgang te leiden.
'E & Eve's Electrical Endeavors' geeft natuurkundedocenten de mogelijkheid om leerlingen niet vanuit een boek te laten leren. Al spelende maken leerlingen kennis met elektriciteit, weerstanden en poorten. Tijdens de werkgroep kunt u zelf kennismaken met deze computergame. Ook worden er mogelijkheden gegeven voor het inpassen van de game in uw natuurkundelessen.
Voor meer informatie kunt u contact opnemen met Henry van Bergen, aansluitingsdocent Electrical Engineering, TU/e, e-mail H.J.M.v.Bergen@tue.nl of telefoon 013 247 3827.
Presentatie
Foto's
Onderzoekend leren of leren onderzoeken?
M. Abels
Wat hebben 'onderzoekend leren' en 'leren onderzoeken' met elkaar te maken? Wat is het verschil? Welke rol kan onderzoekend leren spelen bij het informeel toetsen? Welke activiteiten zijn hiervoor geschikt?
Aan de hand van een aantal activiteiten kunt u kennismaken met materiaal dat voor het PRIMAS (PRomoting Inquiry in Mathematics And Science education) project is ontwikkeld. Hiermee worden de antwoorden op bovenstaande vragen duidelijk, en beschikt u over voorbeelden die u in uw eigen les kunt gebruiken voor onderzoekend leren.
Foto's
Een leraar kan een goede toets maken
P. Out
Een leraar kan een goed natuurkundeproefwerk maken. En dat kan hij aantonen met behulp van een RTTI-overzicht van het proefwerk en de resultaten. In een RTTI overzicht zie je in een oogopslag het percentage vragen in de categoriën Reproductie, Toepassings en Inzicht. Ook zie je hoe leerlingen hebben gescoord op deze cognitieve niveau's. Met een RTTI-overzicht kun je leerlingen, ouders en schoolmanagement goed laten zien hoe leerlingen presteren. Dit maakt discussies over dit onderwerp een stuk transparanter.
In de werkgroep zie je hoe je met behulp van RTTI snel en efficiënt een proefwerk in elkaar zet. Ook worden tips gegeven over het bespreken van proefwerken met leerlingen, ouders en schoolmanagement.
Foto's
Ruimtevaart en sterrenkunde in de klas
S. Jansen en H. Tuinenburg
Ruimtevaart en sterrenkunde is een fascinerend onderwerp voor u en uw leerlingen. Het is ook een onderwerp waarbij leerlingen veel natuurkunde kunnen ontdekken. ESERO Nederland en Science Center NEMO hebben in opdracht van ESA (Europese Ruimtevaart Organisatie) 40 lessen ontwikkeld voor de onderbouw van het voortgezet onderwijs (have/vwo). In deze lessen, verdeeld over vier thema's, krijgen uw leerlingen natuurkunde-, wiskunde- en biologieonderwerpen aangeboden in de context van ruimtevaart en sterrenkunde. De lessen gaan uit van het principe van onderzoekend en ontwerpend leren. Elke les bevat achtergrondinformatie voor de docent, en een proefje of experiment dat de leerlingen zelfstandig kunnen uitvoeren. Veel lessen hebben beeldmateriaal voor op het digitale schoolbord.
In deze werkgroep krijgt u een beeld van de achtergrond, de gebruiksmogelijkheden en de inhoud van de inspirerende lessen uit de diverse thema's
Foto's
Blue Energy: actueel onderwerp voor contextrijke natuurkundelessen
I.M. Voskamp en J.P.J Sijbers
Energie opwekken uit het verschil tussen het zoutgehalte in zout en zoet water, dat is het principe achter Blue Energy. Door in gescheiden compartimenten zout en zoet water langs elkaar heen te leiden, wordt er middels omgekeerde elektrodialyse elektriciteit opgewekt. Na uitgebreide experimenten op laboratoriumschaal wordt vanaf 2013 een Blue Energy demonstratiefabriek gerealiseerd op de Afsluitdijk. Deze 50 kW leverende centrale zal mogelijk al over zes jaar worden uitgebreid tot een centrale die 200 MW kan leveren. Dit zou betekenen dat Blue Energy in de nabije toekomst 500.000 huishoudens van elektriciteit kan voorzien. Dat zijn alle huishoudens in Noord Nederland.
Om de schaalvergroting van laboratoriumschaal naar energiecentrale te maken, is verder onderzoek en innovatie nodig. In deze werkgroep zal worden ingegaan op de werking van Blue Energy en op de vraagstukken die bij verder onderzoek aan de orde zullen komen. De potentie van Blue Energy wordt besproken door vanuit verschillende optieken naar sterkten, zwakten, uitdagingen en kansen voor deze technologie te kijken.
Blue Energy is een geschikt en interessant onderwerp om de natuurkundelessen contextrijk te maken. In de NLT-module Blue Energy komen de vakgebieden scheikunde, natuurkunde, wiskunde en aardrijkskunde samen. Op het gebied van natuurkunde wordt met name elektriciteit behandeld. Begrippen als arbeid, vermogen, stroomsterkte en weerstand komen uitgebreid aan de orde.
Presentatie
Foto's
Summer in the City: weersverschijnselen in stad
T. Nooteboom en J.P.J Sijbers
'Hot town, summer in the city' zijn de openingsregels van een Amerikaans lied dat in 1966 een hit was. In het tweede couplet wordt gezongen 'cool town, evening in the city'. Maar wordt het wel zoveel koeler in de avond? De vakgroep meteorologie van Wageningen University voert onderzoek uit naar het stadsklimaat door middel van allerlei metingen. Steeds groter wordende steden hebben effect op het klimaat en daarmee de leefbaarheid in de stad.
De lesmodule Summer in the City past heel mooi in het nieuwe examenprogramma van natuurkunde binnen het keuzedomein geofysica. Het materiaal behandelt de energie- en stralingsbalans. In de werkgroep demonstreren wij een practicum waarin deze balansen terugkomen. Daarnaast gaan we in op de leefbaarheid in de stad en de maatregelen die getroffen kunnen worden om het stadsklimaat te verbeteren. De leerlingen doen dit als eindopdracht en verplaatsen zich in de rollen van overheid, industrie en burger.
Presentatie
Foto's
VinciLab en MoLab: meten zonder PC
T. Ellermeijer en E. Kedzierska
De PC neemt altijd een prominente plaats in bij computermeetexperimenten. De handzame, nieuwe dataloggers MoLab en VinciLab maken het mogelijk om met Coach te meten en te verwerken zonder computer.
Van een interface aan een PC met Coach zijn we gekomen tot een interface die tevens een computer met Coach is. Dit maakt de opstelling overzichtelijker. Bovendien draait Coach zonder tussenkomst van systeembeheer.
MoLab verscheen het afgelopen jaar, en nu introduceren we de VinciLab. VinciLab biedt ondersteuning voor de bekende lijn van BT-sensoren, en beschikt over veel krachtige functies, onder andere een multi touchscreen, meetfrequentie tot 1 MHz en wi-fi mogelijkheden om te communiceren met mobiele apparatuur.
In deze werkgroep bieden wij een overzicht van de mogelijkheden, en kunt u beide apparaten bekijken en uitproberen aan de hand van enige eenvoudige natuurkundeproeven.
Foto's
Robotica bij NLT en in de techniekles
R. Vonk
Bij technieklessen wilt u graag dat uw leerlingen systematisch werken en nadenken over een ontwerpopdracht. Robotica is één van de onderdelen waarmee dit systematisch denken geoefend kan worden. Leerlingen worden uitgedaagd de robot een taak te laten uitvoeren en schrijven daarvoor zelf een programma. Meerdere oplossingen zijn hierbij mogelijk. Door het programma uit te voeren zien de leerlingen direct of de robot de taak correct uitvoert. Zo niet, dan moeten ze het programma bijstellen. Deze werkwijze biedt veel perspectief voor zelfstandig werken en bedient daarmee zowel de leerlingen van basisniveau als de bovengemiddelde leerling.
Zowel de mOway robotlijn als de Lego Mindstorms lijn bieden hiervoor diverse aanknopingspunten. De mOway is een programmeerbare robot met Nederlandstalige software en lesmateriaal waarmee uw leerlingen direct aan de slag kunnen. De Lego Mindstorms lijn (met als belangrijkste onderdeel de Lego NXT) is in Nederland inmiddels redelijk bekend, mede ook door de NLT module Robotica en initiatieven als de First Lego League en Robocup Junior.
In de werkgroep maakt u kennis met de mogelijkheden van de mOway en de Lego Mindstorms en gaat u aan de slag met de twee robots en de hiervoor ontwikkelde werkbladen.
Website: www.cma-science.nl/moway
Foto's
Onderzoekend Leren in Europees Verband
V. Dorenbos en R. Vonk
Europa wil graag het science-onderwijs meer richten op de ontwikkeling van kritische, innovatieve burgers voor de Europese Kennismaatschappij. Vorig jaar informeerden we u dat CMA deelneemt aan een aantal Europese projecten, dit jaar willen we rapporteren wat er het afgelopen jaar is gebeurd.
In het KliC project ('Kicking Live into the Classroom') wordt draadloze sensortechnologie (onder meer een versnellingssensor) toegepast in lesscenario's. Daaruit is daadwerkelijk een draadloze 3D versnellingssensor ontwikkeld voor gebruik met Coach.
Het Establish project ('European Science and Technology in Action: Building Links with Industry, Schools and Home') is een groot project dat met name gericht is op IBSE (Inquiry-Based Science Education - onderzoekend leren in het Bèta-onderwijs), en wil stimuleren dat hieraan aandacht wordt besteed bij de opleiding en de nascholing van leraren. In dit kader hebben we bij CMA een nascholingscursus rond Onderzoekend Leren opgezet waarbij gebruik wordt gemaakt van de zestien ontwikkelde modules met lesmateriaal die ontwikkeld zijn. Over het verloop van deze cursus in het afgelopen voorjaar, de bijdragen van de deelnemers aan de internationale conferentie in juni en het lesmateriaal willen we u informeren.
In de werkgroep krijgt u verder een voorproefje van een opdracht uit de nascholing Onderzoekend Leren, en laten we de versnellingssensor zien. De werkgroep is interessant voor docenten (concrete hardware en lesmateriaal voor in de klas) en lerarenopleiders (cursusmaterialen).
Website: www.klic-project.eu
Website: www.establish-fp7.eu
Foto's
PulseOn - Leren op maat!
P. Westeneng
Elke leerling is anders. De één heeft meer zorg nodig, en ander juist meer uitdaging. Eigenlijk moeten docenten een ruim gevulde gereedschapskist tot hun beschikking hebben om aan elke leerling onderwijs op maat te leveren. Bijvoorbeeld een aangepast niveau voor leerlingen met een achterstand en verdiepingsstof voor hoogbegaafde leerlingen.
PulseOn breekt met de onderwijstraditie dat iedereen in een klas dezelfde lesstof in hetzelfde tempo moet doorlopen. Gebruikmakend van adaptieve technologie wordt het mogelijk om elke leerling, op basis van zijn niveau, zijn leerresultaten en leervoorkeuren, een eigen route door de stof aan te bieden. Door op basis van learning analytics uit PulseOn continu het leerproces te analyseren, zien docenten in één oogopslag hoe het met de leerlingen staat. Zo kan de docent op het juiste moment ingrijpen of de leerroute van een leerling bijstellen.
Gedurende het schooljaar 2012-2013 wordt PulseOn op een aantal scholen voor voortgezet onderwijs getest, waarbij iedere leerling een iPad, tablet of laptop ter beschikking heeft.
In de werkgroep wordt u getoond hoe PulseOn de leerling centraal stelt en de docent ontzorgt; zoals een docent op het Hondsrug College in Emmen zei: "Met PulseOn heb ik mijn vak terug!". In de discussie gaan we in op de mogelijkheden om ook bij u op school een pilot met PulseOn uit te voeren.
Presentatie
Foto's
BYOD, Computermeten met je eigen tablet
J. Levij
BYOD in de biologie-, natuur- en scheikundeles. Probleemloos computermeten met SPARKScience en PASCO-sensoren.
Vanaf de start van computermeten in de bètavakken zet wereldspeler PASCO internationaal de trend. De SPARKvue software van PASCO is het middelpunt van SPARKScience. Een nieuwe generatie groeit op met deze technologie die het mogelijk maakt om de PASCO-sensoren te koppelen aan 'Your Own Device'. Dat betekent dat de leerlingen direct op hun eigen tablet gegevens van natuurwetenschappelijke experimenten kunnen verzamelen, bewerken en analyseren. Alles wordt mogelijk gemaakt in de al vertrouwde SPARKvue leeromgeving, al dan niet aan de hand van vooraf (zelf)geschreven proefhandleidingen.
Het Nederlandstalige SPARKvue (platformonafhankelijk!) is te gebruiken en in te richten voor alle onderwijsdisciplines ook in de onderbouw. Indien er meer geëist wordt van
de software is er altijd nog de mogelijkheid om met dezelfde hardware metingen te doen in de meer uitgebreide Capstone-software van PASCO.
Het SPARKScience-platform biedt een leeromgeving op basis van probleemloze sensoren en is ook nog eens vriendelijk in het gebruik. PASCO vindt het belangrijk dat de hardware naadloos aansluit op de software en streeft daarom naar 'plug-and-play'. Een proef moet immers zonder al te veel interventie van derden uitgevoerd kunnen worden.
De uitwisselbaarheid met computers is bij PASCO eenvoudig gehouden, zowel in een Windows- als in een Mac-omgeving.
Ook nu het 'Bring your own device' binnen het onderwijs in opkomst is, gaat PASCO door met het ontwikkelen van moderne oplossingen. Eerste uitvloeisel hiervan is de SPARKVue HD. De SPARKvue software is nu ook al beschikbaar voor tablets.
Foto's
Deeltjes en hun interacties
J.W. van Holten
De atomaire en subatomaire bouw van de materie is onderdeel van het schoolexamen natuurkunde (subdomein E3). In samenwerking met het Steunpunt Natuurkunde Amsterdam zullen medewerkers van het Nationaal Institituut voor Subatomaire Fysica (Nikhef) in het voorjaar 2013 een cursus verzorgen om docenten bij te scholen in deze onderwerpen. De cursus zal bestaan uit een combinatie van hoorcolleges en werkcolleges. In de hoorcolleges zullen onder andere de volgende onderwerpen aan bod komen: de equivalentie van massa en energie, antimaterie, deeltje/golf- dualiteit en quantumeigenschappen van de materie, quarks en leptonen, sterke, zwakke en elektromagnetische wisselwerkingen, verstrooiing en het begrip werkzame doorsnede, versnellers, detectietechnieken, nucleosynthese en donkere materie.
In de werkcolleges kunnen de deelnemers hun begrip van de stof verder ontwikkelen, en materiaal uitwerken en aanpassen voor gebruik in de klas. De werkgroep biedt een inleiding in de cursusstof en geeft potentiële deelnemers de mogelijkheid mee te denken over de opzet van de werkcolleges.
Foto's