Werkgroepen
Stevin
H. Biezeveld, L. Mathot en R. Brouwer
Slechts één boek met daarin alle CE-stof voor de bovenbouw: kan dat? Jazeker, en we laten in deze werkgroep graag zien dat dit is gelukt.
Vanzelfsprekend demonstreren we, zoals u van ons gewend bent, een scala aan interessante, verrassende, grote en kleine proeven en leggen we de opbouw en structuur van het boek en de nieuwe website uit.
Wie zijn nieuwsgierigheid niet kan bedwingen, kan alvast in de bladerboeken kijken op www.stevin.info. De Antwoorden op de opgaven zijn gratis op de site te vinden, net als de Werkbladen, Extra, Doen, Lees, Samenvatting en de Toets.
En alsof dat niet genoeg is, presenteren we een kleurrijke bundel met de twintig artikelen Antieke techniek en de twintig artikelen Oude natuurkunde die we momenteel samenstellen.
Verslag
Foto’s
Arduino in de klas
F. Pols
Een Arduino is een microcontroller die je eenvoudig kunt programmeren. Zo kun je snel elektronica uitlezen en aansturen. Dit biedt vele mogelijkheden voor gebruik in de klas bij het hoofdstuk elektriciteit, bij technisch ontwerpen, profielwerkstukken en bij technische automatisering. Ook kun je snel vele practica ontwikkelen en dure meetapparatuur vervangen door inzet van de Arduino. Genoeg mogelijkheden dus!
In de werkgroep laat ik zien wat je met de Arduino kunt doen, wat voor projecten je kunt realiseren en wat de meerwaarde ervan kan zijn in de les.
Verslag
Hand-out
Foto’s
Quantumproef voor nog geen € 30,-
F. Pols
In NVOX #3 van 2016 heb ik samen met een collega bericht over een practicum waarbij je de constante van Planck zeer nauwkeurig kunt bepalen. Daarbij gebruikten we de Arduino als hulpmiddel. Er is massaal op gereageerd en velen van u gebruiken de proef ook al in de klas.
In de werkgroep gaat u zelf aan de slag met de Arduino en bouwt u de benodigde opstelling. Gezamenlijk bepalen we daarmee de waarde van de constante van Planck.
Verslag
Hand-out
Foto’s
Differentiëren met Gamification 1: Adventure!
G. Bakker en S. Folkerts
Spelletjes, op de computer of in traditionele zin, zijn ontworpen om de aandacht van spelers te grijpen en vast te houden. Spel-ontwerpers combineren spelelementen met elkaar en stemmen ze op elkaar af om de betrokkenheid en motivatie te maximaliseren en de speler gaandeweg een set vaardigheden aan te leren. De gebruikte technieken zijn zeker niet nieuw voor het onderwijs, maar het lijkt erop dat spel-ontwerpers de docenten voorbij zijn gestreefd als het gaat om het motiveren van leerlingen en het stroomlijnen van leerprocessen.
Bij ‘gamification’ draait het erom lering te trekken uit game design en spel-ontwerptechnieken toe te passen bij het ontwerpen van leermateriaal. Het doel is om zo de betrokkenheid en motivatie van leerlingen te vergroten. Hierbij mag het leerproces uiteraard niet worden gedegradeerd!
In de werkgroep bekijken we wat gamification is, vanuit welke theorie deze ontwerpfilosofie wordt ondersteund en welke beloftes en controverses gamification met zich meebrengt.
Presentatie
Artikel NTvN
Folder
Lesmateriaal
Foto’s
Differentiëren met Gamification 2: De Skill Tree
G. Bakker en S. Folkerts
Gamification is het inzetten van spel- en spelontwerp-elementen in niet-spel contexten, zoals het onderwijs. Zie voor een uitgebreidere beschrijving de tekst over werkgroep 4: ‘Differentiëren met gamification 1: Adventure!’
In de werkgroep wordt dieper ingegaan op de theorie achter games en motivatie. Bovendien bekijken we hoe we die kennis kunnen inzetten om de motivatie en autonomie van de leerlingen te vergroten en ruimte kunnen creëren voor differentiatie binnen de les.
Presentatie
Artikel NTvN
Folder
Films
Foto’s
Differentiëren met video: Flipping the Classroom
G. Bakker en S. Folkerts
Centrale instructie legt het tempo en de inhoud op aan de hele groep leerlingen. Het is een onmogelijke opgave voor de docent om het tempo en de inhoud aan te laten sluiten bij iedere leerling in de klas. Bovendien valt het niet mee om van iedere leerling de individuele voortgang in de gaten te houden. Het inzetten van uitlegfilmpjes is een geweldig middel om de flexibiliteit en effectiviteit van uw lessen te vergroten én meer contact te onderhouden met de individuele leerling.
We draaien het systeem om: De leerling krijgt thuis les met behulp van een uitlegfilmpje en gaat in uw les aan de slag met verwerkingsopdrachten. De leerling kan in zijn eigen tempo en op zijn eigen niveau werken, de docent heeft zijn handen vrij om de klas in te gaan en de leerlingen één op één of in groepjes te begeleiden.
In de werkgroep laten we zien dat flipping heel wat meer is dan filmpjes maken alleen. Het is een heel andere manier van lesgeven, met een eigen set voordelen en valkuilen. We geven een overzicht van manieren waarop u uw van uitleg vrijgemaakte lessen invulling kunt geven.
Nieuwsgierig naar uitlegfilmpjes? Kijk op ons YouTube-kanaal Boemlauw Natuurkunde.
Presentatie
Artikel NTvN
Folder
Werkblad
Foto’s
De SE-toetsengenerator
T. de Klerk en J. Bunschoten
Toetsen en SE’s samenstellen is vaak een proces van bestaande opgaven hergebruiken. En het ‘gedoe’ daarbij van hernummeren, consistent maken, formateren (alles 12 punts Arial) enzovoort.
Zou al dit ‘gedoe’ niet kunnen worden geautomatiseerd? Ja, dat kan. Afgelopen jaar heb ik een SE-toetsgenerator gemaakt op basis van MS Word 2013 en de VBA-programmeermogelijkheden daarin. Alles wat je nu nog nodig hebt is een verzameling opgaven bestaande uit vragen en antwoorden met puntentoekenning – ‘de bolletjes’. De generator neemt de aangewezen opgaven bijeen en maakt hier een consistent document van met een indeling die lijkt op de eindexamenopgaven in M4, H5 of V6. Het eindresultaat is een Word-document (of pdf bestand) dat zo kan worden afgedrukt voor vragen en bijlagen. De antwoorden met puntentoekenning houd je natuurlijk achter de hand.
De verzameling opgaven bouw je in de loop der tijd op of deelt die met collega’s, zodat al snel een poule aanwezig is waaruit kan worden geput. Een SE-toets samenstellen kost dan nog maar een paar minuten, en het resultaat ziet er altijd consistent uit en lijkt op wat leerlingen bij hun examen ook zullen krijgen.
De antwoorden kunnen worden geclassificeerd in RTTI of OBIT of ander systeem, zodat men kan zien of de toets evenwichtig is samengesteld. Samen met een los hiervan te gebruiken Excel-analysetool kun je zien hoe goed de leerling(e) scoort in elke categorie: per toets maar ook over alle toetsen tot heden. Dit vormt een nuttig, op feiten gebaseerd handvat bij rapportvergaderingen en ouderavonden.
Helaas… nakijken blijft toch nog eigen handwerk.
Presentatie
Lesmateriaal
Foto’s
Met regelmaat je tanden poetsen… Wat doet je elektrische tandenborstel?
G. Janssens
De folder van je elektrische tandenborstel belooft een groot aantal bewegingen per minuut, tot 20000! Kan dat kloppen? En welke bewegingen zijn dat precies?
Een onderzoek wordt opgestart, met meerdere mogelijke opstellingen. Tijdens de trilbeweging van de staaf worden variaties in de spankracht van een touw om die staaf opgemeten als een functie van de tijd F(t). Uit de niet-sinusoïdale vorm van de grafiek besluiten we dat meerdere trillingen op elkaar gesuperponeerd zijn. De rimpel op de basisgrafiek doet vermoeden dat die bijkomende trillingen een hogere frequentie hebben dan de basisfrequentie, met een kleinere amplitude. Dit kan een aanvullend onderzoekje worden, waar gebruik van sensoren en meet- en analysetechnieken gaandeweg ingeschakeld worden. Zo kunnen we meer informatie bekomen over de frequenties van de trillingen die hier optreden. Zijn ze werkelijk aanwezig of worden ze geïnduceerd door de meetmethode?
Verschillende denkpistes worden onderzocht, en zowel theoretische als technische problemen komen aan bod. We vergelijken de experimentele grafiek van de pulserende kracht F(t) als een functie van de tijd met de superpositie van een beperkt aantal trillingen F1 + F2 + F3. De rol van Fourieranalyse en van faseverschuivingen wordt verduidelijkt.
Verslag
Presentatie
Foto’s
Werkgroep 10
Digitale vraagstukken: Maak ze zelf!
M. Philippens
In de werkgroep leer je vragen te maken voor een digitale omgeving waarin je leerlingen echt helpt met het oplossen van niet al te ingewikkelde natuurkundevraagstukken. Dit doe je in de online-omgeving Physicstrainer, die je kosteloos kunt gebruiken.
Een van de vraagtypes die je kunt maken is een rekenvraag met gerichte feedback. Een leerling die een fout maakt, krijgt dan een reactie van de computer zoals: “De eenheid klopt niet”, “Je maakt een significantiefout” of “Je maakt een fout in het omrekenen van km/h naar m/s”. Zo worden de leerlingen naar een goed antwoord geleid zonder antwoordenboekje. Ook kun je werken met randomgetallen, waardoor elke leerling andere getallen in zijn opgave heeft. Dat stimuleert leerlingen om zelf na te denken.
Physicstrainer biedt ook de mogelijkheid tot peer-feedback bij uitlegvragen: leerlingen bekritiseren elkaars antwoorden aan de hand van een antwoordmodel, waardoor ze beter leren formuleren en kritischer worden op hun eigen antwoorden.
Je hoeft niet alles zelf te verzinnen. Je kunt ook vragen van collega's gebruiken en deze eventueel naar eigen inzicht aanpassen.
Presentatie
Foto’s
Iedereen kan Tinkeren: Bouw je eigen lichtbaan
D. Hagens en M. van Laar
Verwondering is de start van wetenschap. Door waar te nemen en nieuwsgierig te zijn, ontdek je nieuwe dingen. Door te proberen, onderzoeken en meten ga je op zoek naar oplossingen.
De periode van verwondering en aanrommelen wordt in de maker-wereld Tinkeren genoemd. Tinkeren geeft een startpunt, maar biedt vervolgens de mogelijkheid om eigen doelen te stellen en te volgen, het geeft je de mogelijkheid om problemen tegen te komen en op te lossen en ook echt in de activiteit te duiken. Het materiaal dat gebruikt wordt, stuurt niet, maar fascineert en biedt mogelijkheden voor creativiteit.
Uitgaande van deze voorwaarden heeft NEMO de workshop ‘Bouw je eigen lichtbaan’ ontwikkeld. De activiteit gaat over licht, en sluit daarmee aan bij natuurkunde, maar ook over ‘maken’ en samenwerken. In een iteratief proces stellen de deelnemers steeds hun eigen subdoelen, waarna ze gaan bouwen, testen, proberen, verbeteren, oplossingen zoeken en indien nodig hun doelen bijstellen. NEMO laat u in de werkgroep kennismaken met de kunst van het Tinkeren, en ervaren welke maak- en leerprocessen bij deze activiteit plaatsvinden. Ontdek zo de meerwaarde hiervan voor uw leerlingen (onderbouw vmbo, havo en vwo) en de koppeling met de natuurkundelessen.
Presentatie
Foto’s
Een lanceerinstallatie voor een pingpongbal
L. Bronzwaer en M. van Laar
Heeft u nog nooit in de klas een potje tafeltennis gespeeld met uw leerlingen als introductie voor een natuurkundeles? Op zoek naar een nieuwe inspirerende les voor na dit weekend waarin u geen tijd heeft uw lessen voor te bereiden? Dis is uw kans!
In de werkgroep staat tafeltennis centraal als thema om onderwerpen als snelheid, afstand en kracht te bespreken. Verwondering is de start van wetenschap. Door waar te nemen en nieuwsgierig te zijn, krijgt tafeltennis een nieuwe betekenis. Door te meten gaat u op zoek naar oplossingen. In de werkgroep laten we zien hoe u in de klas de leerlingen kunt laten verwonderen over alledaagse dingen en een oplossing kan vinden voor een probleem.
U maakt zelf een lanceerinstallatie voor een pingpongbal en na afloop van de werkgroep heeft u een voorbeeld én een leuke les om in de klas mee te beginnen.
Presentatie
Foto’s
Play and Decide
L. Bronzwaer en M. van Laar
Hoe is de verdeling jongens/meisjes in uw bovenbouw natuurkundeklas? En hoe is de verdeling in het bèta-vervolgonderwijs? Als docent speelt u een belangrijke rol in het keuzeproces van uw leerlingen bij het kiezen van een vervolgstudie, ook al is dat niet altijd zichtbaar! Om leerlingen te helpen bij deze keuze en ervoor te zorgen dat een bèta-vervolgstudie een serieuze optie voor hen is, heeft NEMO voor de bovenbouw havo en vwo het spel Play Decide ontwikkeld. Een debatspel waarin de deelnemers oplossingen bedenken voor de problemen en dilemma’s van de toekomst en met elkaar de discussie aangaan over (stereotype) rolverdelingen binnen de bètawetenschappen in de maatschappij.
In de werkgroep maakt u kennis met deze game en ervaart u hoe u het spel in uw klas kunt inzetten. Na afloop kunt u met uw leerlingen delen wat uw oplossing voor een maatschappelijk probleem was, waar u tegenaan bent gelopen en kunt u hen inspireren met eigen oplossingen te komen.
Presentatie
Foto’s
Vaardigheden in de natuurkunde
L. Bronzwaer en M. van Laar
Werkt u al samen met bedrijven of onderzoeksinstellingen uit de omgeving? Twijfelt u omdat u niet goed weet wat u daar kunt doen met uw leerlingen?
Om een goed beeld te krijgen van de mogelijkheden en een bèta-vervolgstudie als een serieuze optie te zien, is het voor uw leerlingen essentieel een eigen beeld te vormen van de mogelijkheden. Een bedrijfsbezoek kan daarbij heel behulpzaam zijn.
In de werkgroep maakt u kennis met een spel dat u met uw leerlingen in het bedrijf of op school kunt spelen. U en uw leerlingen krijgen antwoord op de vraag welke vaardigheden je nodig hebt voor een loopbaan in wetenschap of techniek. U krijgt inzicht in de kwaliteiten en valkuilen van uw leerlingen. Deze activiteit kunt u op school uitvoeren, maar ook bij bedrijfsbezoeken.
Geïnteresseerd, maar lastig om een bedrijfsbezoek te plannen? Ook daar kan NEMO u bij helpen.
Presentatie
Foto’s
Robotica in 4 havo (en verder)
K. Hooyman
Zou je iets met robots kunnen doen in de natuurkundeles? Past het misschien bij een van de onderwerpen die we bij natuurkunde behandelen? En hoe organiseer je dat allemaal, als je een hele klas laat stoeien met robots?
De enige plek waar robots goed in het lesprogramma passen is in 4 havo, bij het keuzedomein Technische automatisering. En in 4 havo past het ook prima bij de leerstijl van de leerlingen. Want dat zijn vaak meer doeners dan denkers, en die zijn wel te porren voor een leuke uitdaging. Bovendien kun je met robotica een mooie koppeling leggen naar een technische vervolgopleiding. Leerlingen met talent voor robotica hebben immers vast ook talent voor een technische studie. Want daar speelt inventiviteit een belangrijke rol, en dat geldt ook voor robotica.
In de werkgroep maken de deelnemers kennis met een robotwedstrijd. Dat is een onderwijsvorm die prima past bij robotica en bij havo-leerlingen. Bij deze wedstrijd moet de robot zo aangepast worden dat bepaalde taken op een wedstrijdveld uitgevoerd kunnen worden. Daarnaast moeten programma’s geschreven worden waarmee de robot de taken autonoom kan uitvoeren. Het wedstrijdelement vergroot de nadruk op inventiviteit.
Verder is deze wedstrijd een prima opstap naar een grotere wedstrijd, zoals de First Tech Challenge. Dat is een internationale wedstrijd met grotere metalen robots, serieuze motoren en een complexer besturingssysteem. Echt iets voor leerlingen die meer willen en meer kunnen. En een mooie opstap naar een technische opleiding.
In de werkgroep besteden we ook aandacht aan de organiseerbaarheid van robotica. Hoeveel leerlingen kunnen tegelijk met robots werken? Hoe zorg je voor het materiaal? Hoeveel tijd heb je nodig om de leerlingen te begeleiden?
Presentatie
Foto’s
De resultaten van PISA2015: wat kunnen we daarvan leren?
H. Eijkelhof
Begin december 2016 worden de resultaten bekend van PISA2015, de wereldwijde OECD-meting van kennis en vaardigheden van jongeren van 15 jaar. In 2015 stond science centraal, naast een beperkte meting op het gebied van wiskunde en leesvaardigheid. In veel landen wordt met argusogen gekeken naar de uitslagen en vaak hebben deze impact op het onderwijsbeleid.
In de werkgroep bespreken we de opzet van PISA2015 en het raamwerk waarop de vragen zijn gebaseerd (een raamwerk waaraan de werkgroepleider heeft bijgedragen). We bekijken voorbeelden van opgaven en vergelijken de nieuwe resultaten van Nederland met voorgaande metingen en met andere landen.
In de discussie ligt de nadruk op het interpreteren van de resultaten: wat betekenen deze voor het Nederlandse onderwijs?
Presentatie
Foto’s
Sneak preview: ShowdeFysica 2
Frederik, W. Spaan, M. van Woerkom, E. van den Berg, P. Dekkers, L. te Brinke en K. Stadermann
Demonstraties zijn fantastisch! Ze bieden zoveel mooie mogelijkheden dat we er eigenlijk in iedere natuurkundeles tenminste één zouden moeten doen! Welke demo dan? De bundel Showdefysica staat boordevol suggesties gericht op een optimaal leereffect. De demo’s zijn alle uitstekend uitvoerbaar in jouw natuurkundeles.
Showdefysica 2 wordt hopelijk net zo’n succes als deel 1. Het zal eind 2017 verschijnen. Tijdens de bijeenkomst demonstreren de auteurs wederom fantastische experimenten uit deel 1 en geven vast een sneak preview van wat je van deel 2 mag verwachten
Verslag
Presentatie 1
Presentatie 2
Presentatie 3
Foto’s
Modelleren en experimenteren in de natuurkunde
N. van Veen
Op school voeren we regelmatig experimenten uit of laten we leerlingen experimenten uitvoeren. Het is vaak erg inzichtelijk om de resultaten hiervan te vergelijken met een model. Coach biedt deze mogelijkheden van verzamelen, analyseren en vergelijken. Een voorbeeld uit de praktijk zijn de profielwerkstukken op het Fons Vitae Lyceum waar leerlingen de opdracht krijgen om (waar mogelijk) hun experiment te onderbouwen met een model in Coach.
In de werkgroep bekijken we enkele experimenten die zeer geschikt zijn om leerlingen het belang van modelleren en experimenteren bij te brengen. We onderzoeken onder andere de R,T-karakteristiek van een gloeilamp, de eigenschappen van de ‘pendulum wave’ (slingergolf) in model en animatie, de inductiegrafiek van een vallende of bewegende magneet, het toestel van Atwood en het opladen en ontladen van condensatoren. Het lesmateriaal uit de werkgroep is vrij beschikbaar op de website van CMA.
Verslag
Presentatie
Hand-out
Foto’s
Robotica in de les: werken met LEGO Mindstorms EV3
N. van Veen
Op steeds meer scholen wordt robotica ingevoerd en leren leerlingen door deze roboticalessen hoe ze moeten programmeren. Het ontdekkende leren van leerlingen, waarbij ze meerdere monovakken gebruiken om een probleem op te lossen, lijkt de toekomst te worden en wordt in veel landen in het curriculum toegevoegd als STEM-onderwijs. LEGO Mindstorms EV3 is een uitgebreide en leuke manier om leerlingen met robotica kennis te laten maken. LEGO Mindstorms EV3 is geschikt (als uitbreiding of verdieping) voor de vakken natuurkunde, techniek, onderzoeken & ontwerpen en informatica.
In de werkgroep laten we u kennismaken met EV3 en gaan we de EV3 programmeren om eenvoudige taken te laten uitvoeren.
Presentatie
Foto’s
Lesmateriaal en inspiratie voor Coach 7
S. Habets en R. Baars
De nieuwe versie van Coach is veelzijdiger inzetbaar en werkt intuïtiever. Ter ondersteuning van Coach 7 wordt er vakspecifiek lesmateriaal geschreven voor biologie, scheikunde en natuurkunde. Dit lesmateriaal is vrij beschikbaar via de website www.cma-science.nl. Het lesmateriaal bevat per onderwerp een docentenhandleiding, achtergrondinformatie en een leerlingenwerkblad. Al het lesmateriaal is ook voorzien van de benodigde Coach-activiteiten.
In de werkgroep laten we u actief kennismaken met het natuurkundig lesmateriaal en gaat u aan de slag met Coach 7 en de diverse experimenten.
Verslag
Presentatie
Foto’s
Modelleren in Coach 7 (met tablets)
S. Habets en R. Baars
Op steeds meer scholen werken leerlingen in de klas met een laptop of tablet. Dat maakt allerlei interessante nieuwe lesinhoud mogelijk. Met Coach is het mogelijk om computergestuurd te leren, experimenten en onderzoeken. Met de komst van Coach 7 is dat ook mogelijk op mobiele apparaten met iOS of Android.
Eén van de belangrijke en onderscheidende onderdelen van Coach is de mogelijkheid om te modelleren. In de werkgroep gaan we in op de mogelijkheden om modelleren in de les te gebruiken, van eenvoudig tot gevorderd. We leggen daarbij de nadruk op het modelleren op een tablet en demonstreren de werking hiervan.
Verslag
Presentatie
Foto’s
Vernieuwingen met het Mobiel Planetarium
J. Vreeling en W. Chafia
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 één dag het planetarium kan bezoeken. De kosten zijn 430 euro per dag en kan ook betaald worden met de cultuurkaart.
We staan aan de rand van een enorme vernieuwing en we hopen daar tijdens de werkgroep iets van te kunnen laten zien. In samenwerking met de ESO gaan we in 2017 aan de slag met dezelfde software die ook in het grote planetarium daar gebruikt gaat worden. We kunnen dan de allernieuwste ontdekkingen veel beter laten zien. Ook de aansluiting met het natuurkundeprogramma in de bovenbouw blijft onze aandacht hebben.
Zwarte gaten in de school
P. Jonker
Zwarte gaten zijn mysterieuze objecten die wij willen gebruiken om de interesse van scholieren te wekken voor natuurkunde. We stellen voor om leerlingen professionele, op afstand bestuurbare, telescopen te laten gebruiken voor waarnemingen aan zwarte gaten. Wij nodigen u uit bij te dragen aan de aanpassing van een bestaand Engels lespakket aan het Nederlandse curriculum en eventueel aan nieuwe lespakketten waarbij gebruik wordt gemaakt van waarnemingen aan zwarte gaten om natuurkunde te leren in de inspirerende omgeving van het heelal. Ook willen wij leerlingen uitnodigen professionele telescopen te gebruiken. De gegevens, verzameld door de leerlingen, worden in lopend wetenschappelijk onderzoek gebruikt.
Maak nuttig gebruik van animaties tijdens je lessen
P. Over
Animaties vormen een nuttige introductie bij veel onderwerpen van de lesstof. Het zien van bepaalde processen of werking van apparaten leidt vaak tot een betere begripsvorming.
De eerste java-applets (Fendt in 1997) werden vooral gemaakt in de hobbysfeer door enthousiaste ontwerpers. Inmiddels worden veel animaties in flash en html5 door universiteiten op hun website gezet. De bekendste is Colorado, maar er zijn er gelukkig meer en niet alleen in de USA. Het tijdperk van de java-applets lijkt voorbij, want ook de applets van Colorado worden in hoog tempo omgezet in html5. Een prettige bijkomstigheid is dat ze vaak te downloaden zijn en dan ben je niet meer afhankelijk van internet. Zij kunnen via de ELO ook voor leerlingen beschikbaar zijn als achtergrondinformatie. Tevens zijn er soms interactieve vraagstukken en games die aansluiten bij diverse animaties.
In de werkgroep laat ik voorbeelden zien van de mogelijkheden op diverse websites aan de hand van verschillen in lay-out, niveau en uitwerking. Ook binnen de quantumfysica zijn er mooie voorbeelden die de beeldvorming van de leerlingen bij dit moeilijke onderwerp bevorderen.
Presentatie
Hand-out
Hulpmiddelen
Foto’s
Determineren in de natuurkundepraktijk met RTTI of OBIT
P. Palsma en R. van der Veen
Op veel scholen zijn zaken als goede doorstroming en juiste plaatsing van leerlingen een hot item. Dat vraagt om een goede determinatie. De toets is daarvoor het logische middel.
Schoolleiders kiezen voor een taxonomie zoals RTTI of OBIT en daarna bent u aan zet. In de werkgroep willen we laten zien hoe de sectie natuurkunde op het Augustinuscollege in Groningen toetsen inzet voor determinatie.
Onze school maakt hierbij gebruik van het RTTI-model (www.rtti.nl), maar de door ons ontwikkelde tool is evengoed te gebruiken op scholen die het OBIT-model of een ander model hanteren.
We behandelen de volgende thema’s:
- Hoe en waarom van determinatie
- RTTI versus OBIT
- Hoe maak je een goede toets? In welke verhouding komen vraagtypes terug in de toets en waarom?
- Hoe worden resultaten van klassen en individuele leerlingen verwerkt zonder dat dit te veel tijd kost?
- Hoe helpt de tool bij de interpretatie van resultaten?
- Hoe gebruik je dit voor bespreking en advisering?
Presentatie
Foto’s
Modelleren in de 2e fase VWO: een lessenserie
R. van der Veen
Het nieuwe examenprogramma heeft vwo-6 bereikt. Onze leerlingen hebben dit jaar voor het eerst een NINA-examen gemaakt. In alle (pilot)-examens van de laatste jaren werd modelleren getoetst en ook dit jaar was het raak in zowel het eerste als tweede tijdvak. Hoe leer je ze dat aan?
Modelleren leent zich er goed voor om even lekker praktisch aan de slag te gaan zonder boek. Maar dan moet je wel een hele lessenserie maken en dat is best veel werk. Dat heb ik toch maar gedaan en het resultaat daarvan wil ik in de werkgroep graag aan jullie voorleggen. Is het wat? Hoe is het niveau? Zijn de gekozen contexten (in de afbeeldingen ziet u een resultaat van een model op basis van de nieuwe examenstof gravitatie) geschikt? En aantrekkelijk? Is er voldoende ruimte voor differentiatie?
Het lesmateriaal bevat niet alleen opdrachten om modellen te maken of aan te vullen, maar combineert dit met inzichtvragen en andere opdrachten. Er is een begeleidende Powerpoint die de docent in de klas kan gebruiken en die de hele lessenserie stap voor stap doorloopt.
Op het Augustinuscollege in Groningen geven we er de voorkeur aan om te modelleren met modelregels in Coach.
Presentatie
Hand-out
Foto’s
Onderzoeken wat je zelf doet, zó word je een betere leerkracht!
W. Peeters
Wat is dan een betere leerkracht? Volgens ons Linpilcare denkkader ( www.linpilcare.eu) betekent dit eenvoudig dat je voortdurend zoekt – als attitude – naar veranderingen in je lespraktijk die kunnen leiden tot betere resultaten met je leerlingen. Tijdens de werkgroep maak je zeer kort kennis met dat denkkader, en zetten we je op weg naar een micro-praktijkonderzoekje. Als smaakmaker worden enkele voorbeelden gegeven van onderzoeken die door collega’s al uitgevoerd werden. Deze onderzoekjes gebeuren door elk lid van een ‘professionele leergroep’, waardoor ieder lid een beetje mee helpt aan, verantwoordelijk wordt voor, elkaars zoektocht. We gebruiken hiervoor wat wij protocollen noemen. Dit zijn bewezen (we steunen op onderzoek van Prof. N. Dana van de Universiteit van Florida) werkbare, actieve werkvormen, met strikte tijdsindeling. Dit leidt tot diep, zeer bondig en voldoening gevend nadenken en discussiëren over onze job, in de volle breedte van haar complexiteit.
Presentatie
Foto’s
Hoe meet je dat nou in de klas?
A. Topma
In het huidige natuurwetenschappelijk onderwijs hebben we dankzij de computer, tablet en smartphone veel nieuwe manieren gekregen om data van experimenten te verzamelen en te verwerken. Voor de meesten zijn de traditionele analoge experimenten gesneden koek, maar met behulp van sensoren en eenvoudige software of apps kunnen we tegenwoordig veel nauwkeuriger en reproduceerbaar meten.
Om te laten zien hoe je deze techniek ook laagdrempelig in de klas kunt toepassen, wordt één experiment zelf uitgevoerd en één experiment gedemonstreerd. Daarbij laten we zien hoe we de data gelijktijdig op eigen devices via de app Graphical Analysis van Vernier kunnen verwerken.
Verslag
Presentatie
Practicumvoorschrift
Foto’s
Python bij deeltjesdetectie met HiSPARC: Notebooks in de klas
T. Kooij en N. Schultheiss
Voor het meten van deeltjes geldt als vuistregel dat de afmetingen van de opstelling groter worden naarmate de deeltjes exotischer zijn. Het opsporen van kosmische deeltjes vereist een uitgebreid netwerk van detectoren, zoals bij HiSPARC. Deze staan op het dak van 140 middelbare scholen.
Dat betekent dat er veel meetgegevens geanalyseerd moet worden. Het HiSPARC experiment maakt gebruik van de programmeertaal Python. Wij hebben Python ‘Notebooks’ ontwikkeld, waarmee de analyse door leerlingen verregaand is geautomatiseerd. Een Python Notebook bestaat uit afwisselende alinea's met uitleg en computercode. De computercode is in de les aanpasbaar en uitvoerbaar, zodat leerlingen interactief antwoorden op zelf geformuleerde onderzoeksvragen kunnen krijgen.
Geïnteresseerd in Python Notebooks? Kijk op http://docs.hisparc.nl/infopakket/. In de rechterkolom zijn hier lesbrieven voor de installatie en het gebruik onder ‘Python’ te vinden. De Notebooks zijn op te halen onder ‘Python Notebooks’.
Presentatie
Foto’s
Naar een bètabrede leerlijn ‘onderzoeken’
T. van der Valk
Waarom zouden we leerlingen leren (natuurkundig) onderzoek te doen? Dat is toch meer iets voor de universiteit!? Het antwoord is: om ze een onderzoekende houding te laten ontwikkelen. Daar hebben ze hun hele leven wat aan.
Kinderen zijn van nature nieuwsgierig en willen graag iets uitzoeken. Die onderzoekende houding kunnen we in het onderwijs goed gebruiken en uitbreiden met aspecten als ‘kritisch willen zijn’, ‘willen staan op schouders van voorgangers’ en ‘willen delen’.
In de werkgroep wordt een globale leerlijn van de brugklas tot het eindexamen geschetst voor de bètavakken. Ook komt aan de orde hoe je zo’n leerlijn met de bèta-collega’s van je school concreet kunt invullen, gebruikmakend met wat ieder al aan onderzoek in de klas doet. Daarbij krijg je voor GLOBE-Nederland ontwikkelde hulpmiddelen aangeboden om de leerlijn in de klas vorm te geven, onder andere in de vorm van een poster, een webtool en een activiteit die je (in verschillende leerjaren) als start van de leerlijn kunt gebruiken.
Presentatie
Foto’s
Primeur: De innovator: meten en besturen met behulp van de grafische rekenmachine
C. Baars
In het voorjaar 2017 zal Texas Instruments met de nieuwe innovator op de markt komen. In de werkgroep kunt u al een voorproefje krijgen van de mogelijkheden van deze innovator. De innovator is een klein kastje dat je kunt programmeren met behulp van de TiNspire en de Ti84. Dit kastje kan zonder hulpmiddelen lichtsterkte meten, verschillende kleuren licht maken en geluiden afspelen. Daarnaast is het mogelijk om allerlei sensoren en actuatoren aan te sluiten, rechtstreeks of via relays en breadboards.
In de werkgroep maakt u kennis met de innovator en leert u een aantal basisfuncties van de innovator te programmeren. Het uiteindelijke product zal een programma zijn om een decimaal getal te converteren naar een binair getal en dit zichtbaar te maken met acht LED’s die bevestigd zijn op een breadboard.
Presentatie
Foto’s
Nieuwe ontwikkelingen op het gebied van meten via Wifi met MyDaq, Arduino, MyRio, Rasberry-pi, Smart Everything componenten en je Smartphone
J. Zwegers, P. Philipsen, E. Morsink en M. Rudolph
Bij Technische Natuurkunde van Fontys worden door studenten met behulp van een MyDaq-interface meetopstellingen geautomatiseerd. Daartoe wordt de MyDaq via een USB-poort aangesloten op een laptop en worden spanningen ingelezen en uitgestuurd. Hierbij wordt geprogrammeerd in Matlab of Labview.
Verder wordt binnen de opleiding geëxperimenteerd met data-acquisitie met behulp van een low-cost Arduino. Aan deze Arduino kunnen allerlei modules (zoals Wifi, Bluetooth en intelligente sensoren) worden gekoppeld om meetgegevens binnen te halen. De meetgegevens kunnen ook binnengehaald worden via een app op een Smartphone. Ook wordt gekeken naar nieuwe hardware MyRio, Rasberry-pi en Smart Everything componenten en hoe deze een plaats kunnen krijgen binnen het onderwijs.
De allernieuwste ontwikkeling is het Lora-protocol. In tegenstelling tot de eerder genoemde methodes van data binnenhalen is dit protocol geschikt voor grotere afstanden (tot zo’n 5 km). Op basis van de mini/micro-controller Arduino wordt een antenne-eenheid (Gateway) geplaatst op een dak en aangesloten op een server. Tot op 5 km afstand van de antenne kunnen Nodes (sensoren gekoppeld aan een micro-controller) worden uitgelezen. Deze energiezuinige Nodes kunnen uitstekend gebruikt worden voor veldmetingen, waarbij de Nodes gevoed worden door een batterij.
De werkgroep geeft een overzicht van de mogelijkheden en onmogelijkheden van de nieuwe hardware, geïllustreerd door een aantal demonstraties.
Presentatie
Hulpmiddelen
Foto’s
Vallend foton (examen 2009, II)? Hoe hebben ze dat gemeten?
M. Dirken
De examenopgave ‘vallend foton’ verhaalt van een experiment waarin de invloed van de zwaartekracht op licht bepaald wordt om de algemene relativiteitstheorie te toetsen. Wanneer u bekend bent met deze opgave, zult u zich ongetwijfeld hebben afgevraagd hoe deze zeer kleine invloed (10-15 ten opzichte van de gebruikte energie) gemeten is. Voor zo’n experiment moet licht immers worden uitgezonden en geabsorbeerd om tot een meting te komen. En hoe kan dit met zo een grote nauwkeurigheid, dat daarna een uitspraak gedaan kan worden over de algemene relativiteitstheorie?
In het schoolprogramma worden emissie en absorptie van licht behandeld in relatie tot elektronen die van baan veranderen. Echter, in speciale gevallen kan ook emissie en absorptie van kernstraling (gammastraling) plaatsvinden, en dat is juist in dit experiment gebruikt. Hierbij spelen impulsbehoud en kwantummechanica een rol, twee onderwerpen van het nieuwe examenprogramma. De gebruikte meettechniek heet Moessbauer Effect Spectroscopie (MES), en geeft informatie over de elektronenstructuur in een vaste stof.
In de werkgroep wordt het experiment ‘vallend foton’ uitgelegd en gebruikt als inleiding in MES. De resterende tijd wordt gewijd aan verdere verdieping en toepassingen van deze techniek.
Presentatie
Foto’s
Quantumwereld: van begripsproblemen naar lesontwerp
K. Krijtenburg-Lewerissa en H. Kanger
Quantummechanica maakt sinds vorig jaar deel uit van het examenprogramma vwo. Een nieuw onderwerp dat heel anders is dan de klassieke natuurkunde, omdat er ineens sprake is van onzekerheid en kansen. Omdat er nog weinig ervaring is met het onderwijzen van quantummechanica op middelbare scholen, is Kim Krijtenburg bezig met een promotieonderzoek naar begripsproblemen van leerlingen en strategieën om deze te voorkomen. Het afgelopen jaar heeft ze, middels vragenlijsten en interviews, in kaart gebracht welke begripsproblemen leerlingen hebben na instructie over het domein quantumwereld. In de werkgroep zal ze een overzicht geven van de resultaten van dit onderzoek. Om na te gaan welke strategieën we in de natuurkundelessen kunnen toepassen zodat de gevonden begripsproblemen worden voorkomen of worden opgelost, is er naast het onderzoek naar begripsproblemen op verschillende scholen een ‘Lesson Study’ gedaan. Hierbij zijn er lessen ontworpen en geëvalueerd, die specifiek gericht zijn op het voorkomen/oplossen van bekende begripsproblemen. Hans Kanger zal tijdens deze werkgroep de werkwijze en resultaten presenteren van een Lesson Study gericht op de begripsproblemen met betrekking tot tunneling.
De werkgroep zal worden afgesloten met een discussie over hoe wij, als docenten, deze kennis over begripsproblemen en het gebruik van Lesson Study kunnen gebruiken om onze lessen over het onderwerp quantumwereld te verbeteren.
Presentatie 1
Presentatie 2
Foto’s
Van kookboekpracticum naar onderzoekspracticum: het resultaat van een docenten-ontwikkelteam
J. Voets, Y. Dietzenbacher en L. de Putter
Practicum doen is een heel eigen manier van leren. Vaak hebben we of nemen we niet de tijd om veel aandacht aan het practicum te schenken. We pakken een practicum van de plank en verwachten dat de leerlingen er alle praktijkvaardigheden voor hebben en alle theorie meenemen die ze kennen. Vervolgens verwachten we dat ze de uitkomsten correct interpreteren én juist rapporteren én in hun kennisbank de bevestiging van de theorie opnemen. Dit kan voor leerlingen frustrerend werken, want door de opzet van het practicum is het voor leerlingen lang niet altijd duidelijk wat ze aan het doen zijn en waarom. Frustrerend ook voor de docent, die deze periode van chaos elk practicum weer voor lief neemt en teleurgesteld is over het bereikte resultaat.
In de werkgroep laten we zien hoe je van een kookboekpracticum naar een fijn werkende actieve werkvorm gaat. De werkgroep is gericht op practica vanaf de derde klas (T-H-V).
Presentatie
Foto’s
Grafisch modelleren met Coach 7
H. Biezeveld en T. Wieberdink
Als een plaatje zoals hiernaast geen geheimen voor u heeft, moet u voor een andere werkgroep kiezen. Als u tot nu toe met een grote boog om grafisch modelleren bent heengelopen, heeft u er wellicht wat aan.
We hebben het begin van een handleiding gemaakt waarmee we de grootste huiver proberen weg te nemen.
Verslag
Foto’s
De Ideeënfabriek natuurwetenschappen opstarten - Hoe integreer je wetenschappelijke concepten succesvol in het preconceptueel denken van je leerlingen?
J. Sermeus, B. Robberecht en C. Balck
In het kader van een praktijkgericht wetenschappelijk onderzoek ontwikkelen we een slimme methodiek en concreet lesmateriaal voor wetenschappelijke conceptvorming in natuurwetenschappen.
In de workshop stellen we de methode voor aan de hand van het lesmateriaal dat we uitwerkten voor de thema’s energie en zinken, zweven en drijven. Innovatief in de aanpak is de klemtoon op dialogisch werken vanuit en met preconcepten die leven bij de leerlingen. Door middel van een Socratische dialoog creëren we een ruimte waarin leerlingen creatief kunnen denken. In trials in Vlaanderen, Lesotho en Spanje zijn leerkrachten en leerlingen met deze methodiek aan de slag.
Presentatie
Foto’s
Vakinhoudelijk redeneren met SPA+
J. Paus en L. Bruning
SPA, de systematische probleemaanpak, wie kent hem niet? Veel docenten leren leerlingen opgaven systematisch aan te pakken en op te lossen. In de nieuwe programma's ligt de nadruk wat meer op redeneren en argumenteren. SPA+ sluit daarop aan en bouwt voort op de systematische probleemaanpak.
Nieuw in SPA+ is een vereenvoudigd schema (naar Stephen Toulmin) voor argumenteren en redeneren. Daarnaast is er expliciet aandacht voor het omgaan met contextrijke opgaven en het gebruik van vaktaal.
In de werkgroep gaan we aan de hand van voorbeeldopgaven uit de bovenbouw havo/vwo aan de slag met SPA+ door te werken met de volgende driedeling: data, verbinding en conclusie. Naast dit praktische deel krijgt u achtergrondinformatie over argumenteren, vakinhoudelijk redeneren, Toulmin en vaktaal.
Presentatie
Hand-out
Foto’s
Jouw natuurkundeles in de toekomst
E. Wijnhoven en G. Boerkamp
Hoe ziet uw les er in de toekomst uit? Welke mogelijkheden biedt verdere digitalisering? Via een presentatie van de nieuwe digitale omgeving bij Nova maakt u kennis met de mogelijkheden die:
- voorkennis activeren (en u tijd besparen door minder te herhalen);
- extra feedback geven (waardoor u minder opgaven klassikaal hoeft te bespreken);
- adaptieve trainers bieden (waardoor leerlingen zich zelfstandig kunnen bijspijkeren);
- extra inzicht in individuele leerresultaten geven (en u gerichtere feedback kunt geven).
Op dit moment wordt Nova herschreven voor de bovenbouw. Er is extra aandacht voor digitalisering van de methode en er is een meer geleidelijke opbouw in moeilijkheidsgraad van opgaven. De Praktijkdelen zijn naar aanleiding van uw ervaringen wat krachtiger geformuleerd. Ook modelleren krijgt een prominentere plek. Tot slot, het taalgebruik in Theorie is onder handen genomen en dat maakt de stof toegankelijker.
Verslag
Foto’s
Hoe meet je dat nou? Ioniserende straling meten met je Smartphone, Coach, LabQuest of Arduino
R. van Rijn en A. Beune
Straling spreekt tot de verbeelding. Ze is vaak in het nieuws de laatste tijd met de problemen met de reactoren in Frankrijk en België, het afval bij de reactor in Petten en het wellicht sluiten van de reactor in Borssele. Daarnaast is er natuurlijk ook het positieve nieuws van de bekende chipmachinemaker uit Veldhoven over het maken van 99-Mo zonder het gebruik van kerncentrales. Van die aandacht kunnen we in het onderwijs dankbaar gebruik maken.
Het is dus niet raar dat de interesse van leerlingen over het onderwerp groeit. Vanuit diverse instanties wordt aangegeven dat de vraag naar hulp bij het meten van straling, bijvoorbeeld voor een profielwerkstuk, toeneemt. Scholen geven vaak aan dat ze zelf niets kunnen meten. De kosten van de meetapparatuur en het voorhanden hebben van eigen bronnen wordt vaak als reden genoemd.
In de werkgroep geven we u een aantal handreikingen voor wat betreft het meten van ioniserende straling. We geven mogelijkheden voor het zelf meten van straling met bijvoorbeeld bestaande (commerciële) tellers, maar ook voor het meten met Coach, met de LabQuest of met hulp van een Arduino. Hoe leuk is het om aan te sluiten bij de beleving van de leerlingen door met een smartphone straling te meten, met behulp van de camera of met een externe sensor.
Verslag
Foto’s
Werken met de Geokoffer 2 - Atmosfeer
H. van Bergen, G. Linssen , G. Mulder en W. Sonneveld
In de werkgroep staat de natuurkunde van de atmosfeer centraal. De PLG Nieuwe Natuurkunde van de TU Delft heeft, samen met Universiteit van Wageningen, bestaande en nieuwe experimenten bewerkt en ontwikkeld. In de werkgroep kunnen deelnemers de experimenten en opdrachten bekijken en uitproberen.
We laten een filmpje zien van een zelfbouw-waterkolk, waarmee leerlingen het gedrag van tornado’s kunnen onderzoeken. Met het mini-weerstation Windoo-3 van Skywatch (€ 99 bij vliegeruit) kun je metingen (luchtdruk, temperatuur, relatieve vochtigheid, windsnelheid- en richting) op lokaal niveau aan het weer doen. We laten de resultaten van een aantal experimenten met de Windoo-3 zien. Ook kun je zelf aan de slag met dit miniweerstation (download dan de gratis app van Windoo via de App-Store of Play-Store). Er is een groot aantal weer-app ’s beschikbaar, waarvan de kwaliteit sterk verschilt. Een aantal app’s zullen we bespreken, waaronder MeteoEarth en Weather-Pro (gratis); € 9,99 (premium). Ook is er meetopstelling waarmee je het dauwpunt kunt bepalen.
Van alle experimenten uit de geokoffer is een nulde-versie van de leerlingenhandleiding beschikbaar. Begin 2017 zijn beide geokoffers af en kunnen ze geleend worden via het Bètasteunpunt Zuid-Holland.
Presentatie
Foto’s
Hydrodynamica en haarcellen in de cochlea
A.J. van Opstal
Het slakkenhuis (de cochlea) is een holle benige structuur met daarin drie gescheiden, met vloeistof gevulde kamers. In de middelste kamer bevindt zich het gehoororgaan van Corti, bestaande uit het basilair membraan (BM), the tectoriaal membraan, en de binnenste en buitenste haarcellen. Geluid vanuit de buitenlucht wordt via de gehoorbeentjes overgedragen op het orgaan van Corti door middel van een prachtige interactie tussen de vloeistoffen in de kamers, het BM, en de twee typen haarcellen. Door de drukgradiënt over het BM ontstaat een dissiperende lopende golf, waarvan het mechanisme is ontrafeld door het Nobelprijswinnende werk van Von Békésy. De binnenste haarcellen (waarvan we er slechts ongeveer drieduizend hebben) geven de geluidsinformatie door aan de ruwweg dertigduizend neuronen in de auditieve zenuw, met een ongelooflijke precisie, en een dynamisch bereik van wel twaalf grootte-ordes. De hoge precisie en extreme gevoeligheid van het auditief systeem worden mogelijk gemaakt door actieve opscherping van de trillingen op het BM, waarbij mechanische terugkoppeling door de buitenste haarcellen een cruciale rol speelt.
In de werkgroep bespreek ik deze mechanismen, het niet-lineaire gedrag van het systeem, en het effect van terugkoppeling. Door middel van enkele opgaven bekijken we hoe niet-lineaire interacties aanleiding kunnen geven tot meetbare vervormingsproducten in het akoestisch spectrum, die als zogenaamde oto-akoestische emissies uit het oor treden en kunnen worden gemeten.
Presentatie
Hand-out
Artikel
Hulpmiddelen
Foto’s
Duurzaamheid in de natuurkundelessen
F. Box
Door de steeds betere meet- en interpretatiemethoden wordt het ons duidelijk dat de opwarming van de aarde een enorm probleem is. Het ijs smelt en de toekomst van de mensheid is in gevaar. We beginnen meer en meer de problemen hiervan te ondervinden. Voor onze kinderen en kleinkinderen wordt dit een nog veel groter issue.
Er is toch ook veel moois te doen. De oplossingen van de opwarming van de aarde kunnen onze wereld meteen ook mooier, gezonder, eerlijker en leuker maken. Daarbij geven ze veel kansen voor het opstarten van nieuwe bedrijven. Kortom een mooie toekomst voor de kinderen is een mooie uitdaging voor ons als docenten.
In de werkgroep wordt de ernst van het klimaatprobleem uitgelegd. Na een discussie wordt vervolgens gekeken naar en gewerkt met lesmateriaal dat kan worden ingezet in natuurkundelessen.
Presentatie
Foto’s
Quantumdidactiek – deeltje/golf, tunneling – misconcepties, practicum en didactiek
J. Grijsen, T. Bomhof, A. van Rossum, S. Wenderich en H. Pol
Gat in je didactische vaardigheden? Welkom, je bent niet de enige! In de werkgroep gaan we aan de slag met mogelijke didactiek. Twee onderwerpen worden uitgelicht: deeltje/golf-dualiteit en tunneling. Per onderwerp is de opzet de volgende:
- Misconcepties boven water krijgen.
- Demonstratie van mogelijke experimenten om misconcepties te tackelen. Voor deeltje/golf-dualiteit: afzonderlijke fotonen door dubbelspleet. Voor tunneling: prisma’s met microgolven, en prisma’s met licht (in opbouw).
- In groepjes lessen maken, met de experimenten als basis.
Presentatie
Foto’s
The Era of Photonics is coming – the FREE Photonics Explorer Kit for your class
A. Adam en T. Zuidwijk
Light and Photonics have the amazing quality of pouring into every aspect of our lives, in our homes, in our communications, in our cars, in our workplaces, in our fields, enhancing our vision. Photonics heals, monitors, creates, direct our path in many ways, entertains, and allow us to see beyond.
What is Photonics and what role does it play in our home, and our economy!
The aim of this workshop is to give you an inspirational introduction to the wonder of Photonics, so students feel the connections between what they learn at school and what is surrounding them every day, and how important these studies are. We will also offer you the demonstration of a Photonics Explorer Kit that can be used in class for lower to upper secondary level students. This free kit, made available thanks to the EU, contains components to perform many experiments with light and photonics: lens, fibre, LEDs, grating, etc. In addition to these components, the didactic framework includes eight educational modules with worksheets, factsheets, and notes for teachers available in Dutch. Some modules also feature videos, which are specifically produced to support the suggested lesson outlines.
Presentatie
Foto’s
Genieten van de sterrenhemel – met de klas!
R. Walrecht
edereen die op een mooie, heldere avond de sterrenhemel ziet is onder de indruk. Welke ster is dat? Welke sterrenbeelden zie je? Daarvoor is er de planisfeer, die ook erg geschikt is voor gebruik in de klas. Maar… hoe gebruik je de planisfeer en wat kun je ermee op school? En hoe leer je de leerlingen ruimtelijk te denken?
In mijn cursus sterrenkunde voor docenten (zie hierna) vormt de planisfeer natuurlijk een belangrijk onderdeel. Een cursus sterrenkunde kan niet zonder uitleg van de sterrenhemel! De planisfeer kan ook de belangrijkste bewegingen aan de sterrenhemel illustreren: de dagelijkse beweging (rotatie van de aarde) en de jaarlijkse beweging (van de aarde om de zon; zie onder ‘Wat is een planisfeer?’). Verder leert hij je veel over de tijd die we gebruiken. Op zoek naar een manier om cursisten een goed begrip te geven van de driedimensionale ruimte om ons heen kwam ik erachter dat ik zelfs dát kon oplossen met de planisfeer! De betreffende lessen waren al interactief, met drie sets Vragen en Opdrachten die iedereen erg leuk vond om te doen. Door die V&O iets uit te breiden, bleek het mogelijk de cursisten te leren om vanuit de ‘platgemaakte’ sterrenhemel van de planisfeer een vertaalslag te maken naar het heelal in 3D. Terloops leert men ook nog een aantal belangrijke sterren en sterrenbeelden te herkennen.
Wat is een planisfeer?
De planisfeer, of draaibare sterrenkaart, toont de sterrenhemel van elk moment van het jaar, en dat moment kun je instellen met de datum en de tijd. Het is nog altijd het beste, meest overzichtelijke hulpmiddel om de sterrenhemel te leren kennen. Hij toont de namen van sterrenbeelden en van sterren, en de codes van zo’n driehonderd sterrenstelsels, nevels, dubbelsterren en dergelijke. De planisfeer heeft natuurlijk alles met tijd te maken, en is ook om die reden erg leerzaam. In onze cursus leer je bijvoorbeeld de planisfeer aan te passen aan het tijdverschil tussen de locatie (lengte) waar je waarneemt en de lengte waarvoor de planisfeer is ontworpen.
Ook toont de planisfeer de ecliptica (de weg die de zon jaarlijks volgt tegen de achtergrond van de sterren, als gevolg van de beweging van de aarde om de zon) die door twaalf beroemde sterrenbeelden loopt: de sterrenbeelden van de dierenriem! De ecliptica is zo gemaakt dat elk stipje of streepje ervan de positie van de zon op een bepaalde dag van het jaar aangeeft. Daarmee kun je bepalen hoe laat de zon opkomt of ondergaat: je stelt hem dan in op de situatie (zon op de oostelijke of westelijke horizon) en leest de tijd af tegenover de datum! Erg leerzaam voor de leerlingen.
Verder zijn er ook hemelcoördinaten, zoals we die ook voor de aarde hebben: de declinatie is te vergelijken met geografische breedte op Aarde, de rechte klimming met geografische lengte. Die coördinaten zijn als het ware geprojecteerd op een soort enorme hemelbol, met de aarde in het centrum. Het werken ermee stimuleert ruimtelijk denken.
De cursus ‘Leer het heelal begrijpen!’
Vanaf 2010 heb ik deze cursus sterrenkunde ontwikkeld, speciaal voor docenten in het basisonderwijs en voortgezet onderwijs. De cursus, die vooral op het overdragen van begrip én handige trucs en tools is gericht, bestaat uit acht lessen van bijna twee uur. Het cursusmateriaal bevat onder andere de planisfeer en mijn boeken (stijl, opzet en illustraties van lessen en boeken zijn gelijk!). De eerste vier lessen zijn bestemd voor de inleiding in de hemelmechanica (de bewegingen aan de hemel), hemelcoördinaten, tijd, getijden en meer. Twee lessen gaan over het zonnestelsel, en een elk voor ‘Sterren’ en ‘Sterrenstelsels en het heelal’. Er wordt veel gebruik gemaakt van exclusieve schaalmodellen.
In de inleiding speelt de planisfeer een belangrijke rol. De kennis en handigheid ermee wordt stap voor stap opgebouwd, ook door de Vragen en Opdrachten!
Presentatie
Foto’s
NatuurKLunde – Natuurkunde voor kleuters…
K. Langendonck
Deze werkgroep heet eigenlijk ‘NatuurKLunde - Natuurkunde voor kleuters, peuters, pubers, papa’s, mama’s, opa’s, oma’s en andere geïnteresseerden’, maar dat paste niet op een regel. De werkgroep is op geen enkele manier gebaseerd op vakinhoudelijke of vakdidactische pretenties. De werkgroep is slechts ‘ter lering ende vermaak’!
In razende vaart zullen onderwerpen als schommelen, de glijbaan, bellenblaas, air hockey, de rietjessaxofoon, het waterkanon, de schoenendoosbeamer, vliegtuigjes, buurman en buurman, smarties en vele andere ideeën de revue passeren. Soms bekijken we een onderwerp met een mooie diepgang, soms krijgt u slechts een idee voorgeschoteld, maar het gebodene zal altijd nagenoeg direct toe te passen zijn in uw lessen.
Presentatie
Foto’s
Vragen? Geen Vragen!?
K. Langendonck
U maakt het moment gegarandeerd een aantal maal per lesdag mee. U heeft een stuk uitleg gegeven over een of een aantal natuurkundige concepten en u wilt controleren of hetgeen u de leerlingen heeft voorgeschoteld ook bij hen is aangekomen en door hen is begrepen. Stelt u de klas dan ook weleens de vraag ‘zijn er misschien vragen?’ of kortweg ‘vragen?’? Krijgt u hierop doorgaans de reactie die u wenst? Waarschijnlijk niet, waarschijnlijk blijft het akelig stil in de klas.
In de werkgroep gaan we aan de slag met het fenomeen controlevraag, vragen die u aan leerlingen kan voorleggen om te controleren in hoeverre behandelde stof begrepen is. Er zal een opzet gepresenteerd worden waaraan een goede controlevraag zou moeten voldoen en er zullen een aantal voorbeelden van controlevragen besproken worden. Het uitgangspunt is daarbij steeds dat de controlevraag niet alleen terugkijkt naar de zojuist behandelde stof, maar dat er via de vraag ook alvast vooruit kan worden gekeken naar een volgend stuk leerstof.
In de werkgroep gaat u aan de slag met het ontwerp van een aantal controlevragen. Het streven daarbij is u na de conferentie een set controlevragen toe te kunnen sturen die u kunt inzetten in uw eigen lespraktijk.
Presentatie
Hand-out
Artikel NVOX
Foto’s
Onderzoekend leren integreren in de lespraktijk
S. de Groot
De wetten van Kirchhoff opleggen of laten ontdekken? Atoommodellen bespreken of laten ontwerpen? Onderzoekend leren blijkt te werken in de praktijk!
In het kader van een Professionele Leergemeenschap (PLG) is onderzoek gedaan naar het introduceren van onderzoekend leren in de dagelijkse lespraktijk. Intussen hebben we voldoende ervaring om deze kennis te delen.
We zullen eerst bespreken wat we verstaan onder onderzoekend leren. Vervolgens geven we een aantal direct toepasbare praktische voorbeelden. We zullen laten zien dat het introduceren van onderzoekend leren in de natuurkundelessen niet moeilijk hoeft te zijn. Ook zal er aandacht zijn voor valkuilen en problemen. Een kleine, goed doordachte aanpassing van bestaand lesmateriaal kan veel verandering teweeg brengen.
We bespreken met de deelnemers de verschillende mogelijkheden en verschijningsvormen. Als oefening gaan de deelnemers een deel van bestaand lesmateriaal omzetten naar een ‘onderzoekend leren les’ die direct toepasbaar is.
Presentatie
Foto’s
Phantoms or Physics?
Muñoz Molina en S. Rademaker
In this workshop we will focus on the so-called ‘supernatural’. People tend to believe in supernatural events when our limited human sensory skills do not provide us enough clues for normal explanations. Better knowledge of physics gives us proper tools to understand these events and even use them to our benefit.
Pupils will occasionally ask about the existence of phantoms. Instead of explaining the physics we decided to take another approach. We show some events and challenge pupils to present an acceptable explanation to us. They will have to re-enact the events themselves and present comparable situations or applications in the normal world.
In this workshop you will experience some of these events in the role of a pupil. You will establish contact with an interactive medium to share your reaction, explanation and applications. We will tell you about our different approaches of the project in Spain as well as in the Netherlands.
Presentatie 1
Presentatie 2
Presentatie 3
Presentatie 4
Foto’s
Toetsbase, Knip en plak je eigen (RTTI, OBIT of anders) toets
L. Orbons
Goede toetsen geven extra leerrendement. De samenstelling daarvan is tijdrovend. Het gebruik maken van een collectie van goede opgaven en toetsen én een manier om die snel aan elkaar te plakken biedt kwaliteit en spaart tijd. Kwaliteit die terugkomt in de individuele terugkoppeling die je leerlingen kunt geven zodat ze meer eigenaar kunnen worden van hun leerproces.
Hoe goed zijn je toetsen? Welke taxonomie gebruik je? RTTI, OBIT of anders? Staan er soms foutjes in je toetsen? Zijn alle vragen scherp genoeg en is de samenstelling evenwichtig genoeg? En wat hebben de leerlingen aan de feedback die je ze geeft? Mag het iets meer zijn dan het cijfer alleen? Hoe lang ben je bezig met het maken en analyseren van een toets? Zijn ze wel op niveau? Hoe passen ze op het PTA?
De werkgroep gaat op al deze aspecten in en biedt een database van toetsen en opgaven die in de eigen omgeving gebruikt en verfijnd is. Op dit moment staat er een omgeving die het hele NiNa programma afdekt.
Presentatie
Foto’s
What Happpens Next? 3.0
D. Featonby
What Happens Next is a well-tested workshop that has been presented to a wide range of audiences throughout Europe. Its present form is a result of cooperation sharing ideas between several different presenters and countries. David Featonby, originator of the workshop, now writes a regular column in the international journal Physics Education, detailing the experiments. The current version of What Happens Next is a freshly updated version of the previous successful performances.
The basic idea is that a simple experiment is described and shown to the participants, who then have to predict its outcome from their knowledge of science. The experiments involve no tricks or deceit but follow basic science, however the outcomes are often not what is expected. They have provided an excellent way of reviewing understanding of topics, and highlighting any misconceptions that pupils (and teachers) have.
Participants in the workshop will have the opportunity to experience the frustration of trying to predict and understand, and look at different levels of complexity in the experiments presented. In addition they will try experiments for themselves and have access to a large bank of ‘What Happens Next?’ examples that they will be able to take back to their classrooms and develop for themselves in their own situations.
Presentatie
Hand-out
Foto’s