Werkgroepen

Werkgroep 1

Omarm de rekentoets!

K. Hooyman

De rekentoets is vreselijk en tegelijk heel zinvol. Het is een kans die we met beide handen zouden moeten aanpakken. De rekentoets biedt namelijk volop kansen om zwakke leerlingen over de drempel van het rekenwerk te helpen en beter te laten scoren bij natuurkunde en bij andere vakken. Daarom zouden wij natuurkundedocenten de rekentoets moeten omarmen, maar dat is helaas niet altijd de praktijk.

Er zijn nog steeds veel leerlingen die moeite hebben met rekenen. Niet met het ‘gewone’ rekenen, maar met het aanpakken van iets complexere rekenvragen. Die leerlingen scoren vaak slecht bij het CE, en niet alleen bij natuurkunde. De vragen van de rekentoets sluiten heel mooi aan bij dat wat we graag willen zien bij deze leerlingen. Het zijn vragen waarbij leerlingen niet met een ‘trucje’ het antwoord kunnen vinden. Vragen waarbij leerlingen gewoon goed moeten kijken naar de gegevens en logisch nadenken. Vragen waarbij leerlingen die slordig werken hard gestraft worden. Dat is voor heel veel vakken nuttig, en daarmee scoren leerlingen beter bij het examen. Oefenen voor de rekentoets betekent dus ook oefenen voor het CE natuurkunde.

De rekentoets zou een katalysator moeten zijn om op school het rekenen in de vakken (natuurkunde, economie, scheikunde, biologie, aardrijkskunde) te versterken. Maar dan moet je als school wel eerst weten hoe je dat rekenonderwijs vorm wilt geven en welke instrumenten je daarbij wilt inzetten. En dan moet je ook nog alle secties op een lijn zien te krijgen…

In deze werkgroep kijken we eerst naar de oorzaak: Hoe komt het dat zoveel leerlingen zwak zijn in rekenen? Vervolgens kijken we naar een aanpak die vaak goed werkt en er worden enkele praktische instrumenten gepresenteerd. Die instrumenten kan elke school eenvoudig overnemen en zijn relatief gemakkelijk in te zetten. De rekenkaart en de rekenposter vormen voor leerlingen een hulpmiddel om het rekenen onder de knie te krijgen. Tegelijk krijgt het rekenonderwijs daarmee een herkenbare plek en worden afspraken over rekenbeleid zichtbaar. Met formatieve digitale toetsen kunnen leerlingen oefenen met rekenen in de vakken en kunnen ze zich beter voorbereiden op de rekentoets. Met als gevolg dat leerlingen ook beter zullen scoren bij het CE natuurkunde en bij andere vakken.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 2

Digitale leermiddelen in de bovenbouw

K. Hooyman

Op steeds meer scholen gebruiken leerlingen, ook in de bovenbouw, een laptop of tablet in de klas. Het aanbod van digitale leermiddelen loopt nog wat achter. Er zijn open platforms zoals Edmodo, Socrative en Physics Trainer, maar hoe kun je die inzetten in de klas? Daarnaast zijn de uitgeverijen voorzichtig bezig met het ontwikkelen van digitaal lesmateriaal. Wat kun je daarvan verwachten?

Het digitaal materiaal dat nu bij lesmethoden ontwikkeld wordt, bestaat vaak alleen uit teksten en opgaven die ook in het papieren boek staan. In de bovenbouw lijken natuurkundedocenten toch de voorkeur te geven aan een boek en een schrift. Het is ook niet zo eenvoudig om natuurkundesommen op een computer te maken, en het examen blijft voorlopig ook schriftelijk. Wat kun je dan wel doen met de digitale revolutie in de natuurkundeles?

In deze werkgroep gaan we op zoek naar wat digitale leermiddelen kunnen toevoegen aan het boek en het schrift. Wij kijken naar open platforms en naar het aanvullende digitale materiaal dat in ontwikkeling is bij twee methodes (Systematische Natuurkunde en Newton). We kijken naar de voor- en nadelen en we gaan in discussie over de vraag wat digitale leermiddelen kunnen toevoegen aan onze natuurkundelessen, aan de hand van de volgende vragen:

• Bij welke lesonderdelen kunnen digitale leermiddelen een meerwaarde vormen?
• Welke functionaliteit verwacht je van digitale leermiddelen?
• Wat bieden ‘grote’ platforms als Edmodo en Socrative? En welke nadelen zijn er?
• Wat wordt er ontwikkeld bij Newton en Systematische Natuurkunde?
• Wat kun je met PhysicsTrainer, een platform dat specifiek voor natuurkunde ontwikkeld is?

In de werkgroep gaan we ook aan de slag met digitaal materiaal, en onderzoeken we de mogelijkheden om meer samen te werken bij het ontwikkelen en testen van lesactiviteiten.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 3

Showdefysica – Natuurkunde laat je zien

Frederik, E. van den Berg, P. Dekkers, L. te Brinke, F. Pols, W. Sonneveld, W. Spaan, N. van Veen en M. van Woerkom

De auteurs laten schitterende demonstraties zien waarvan uw leerlingen zullen smullen. Bovendien zullen leerlingen door de manier van demonstreren heel veel natuurkunde leren. Onder andere heen-en-weer denken tussen verschijnselen en begrippen en redeneren met bewijsmateriaal.

In Showdefysica wordt het leerling-denken gestimuleerd door – net als in het eerste deel van Showdefysica – P(E)OE  te gebruiken en door discussie aan de hand van concept cartoons in te zetten.

Showdefysica 1 & 2 bevat  ruim 140 demonstraties om morgen in de klas uit te voeren, zó beschreven dat fysische begripsvorming optimaal is (in deel 2 ondersteund met concept cartoons), gericht op natuurwetenschappelijke vaardigheden (A), begripsontwikkeling (B) en de charme van natuurkunde bij speciale gelegenheden (C), en voorzien van een website met links.

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 4

Demonstreren met Niks

E. van den Berg

Door een roosterwijziging heb je ineens een ander lokaal of zelfs een andere klas, het kan gebeuren. Je hebt geen demonstratieapparatuur en vindt jezelf in een kaal lokaal en ver van het natuurkundekabinet. Wat kun je dan toch doen om een inspirerende les te geven met concrete voorbeelden? We gaan uit van wat er in een standaard lokaal aanwezig is, tafels, bord, krijt, ramen, stoelen, leerlingen, en de inhoud van broekzakken en tassen van leerlingen. Kun je dan toch demonstraties doen? Ja, heel veel zelfs. De aard van de demonstraties varieert. Sommige zijn om iets experimenteel te bewijzen, maar de meeste zijn bedoeld als visualisatie en motivatie. Er zijn ook enkele rollenspelen voor als leerlingen moeilijk stil kunnen zitten, of juist slaperig zijn, of wanneer de docent gewoon even iets heel anders wil doen.

De werkgroep start met een serie voorbeelden. Daarna gaan we zelf aan de gang met voorwerpen uit de zaal, uit onze broekzakken en tassen en wat we verder nog kunnen vinden en bedenken we hoe we de demo’s kunnen gebruiken om leerlingen te leren heen-en-weer te denken tussen verschijnselen en begrippen.

Presentatie

Artikel Demonstraties met niks

Artikel Demonstraties met een glas water

Rollenspel Zonnestelsel

Rollenspel Elektrische schakelingen

Foto’s

Werkgroep 5

Leren Onderzoeken met Concept Cartoons in PO en VO

E. van den Berg

Bij practica krijgen leerlingen doorgaans weinig gelegenheid zelf experimenten te bedenken en daarin het heen-en-weer-denken tussen begrippen en verschijnselen te oefenen. Een laagdrempelige manier daarvoor is het gebruik van concept cartoons. Geef een cartoon aan leerlingen met de opdracht experimenten te ontwerpen om het cartoon-verschijnsel nader te onderzoeken, en ze komen zo snel met ideeën dat je ze zelfs moet afremmen. Dat is natuurlijk slechts het begin. De docent zal de leerlingen moeten begeleiden om hun onderzoeks- en redeneervaardigheden te ontwikkelen. Hoe doe je dat in een klas van 28 leerlingen?

In de werkgroep doen we eerst zelf onderzoek met enkele cartoons. Vervolgens kijken we naar vakdidactische tools om leerlingen echt aan het denken te zetten. Dit alles met enkele video-voorbeelden uit de klas ter illustratie.

Presentatie

Artikel Investigating with Concept Cartoons

Lesmateriaal Natte glazen (docentversie)

Lesmateriaal Natte glazen (leerlingversie)

Foto’s

Werkgroep 6

Ontwikkeling van onderzoeksvaardigheden bij practica

F. Pols

ISW ’s-Gravezande / TU Delft

Het analyseren van data is een belangrijk maar moeilijk onderdeel van natuurkundepractica. Het begint al bij het doen van voldoende aantal metingen die ook van hoge kwaliteit moeten zijn. Maar daarna begint het echte werk… Hoe weet je of het om een kromme of een rechte gaat? Hoe vergelijk je datasets? Hoe zorg ik ervoor dat mijn conclusie ondersteund wordt door mijn dataset? Trek ik niet een te grote of te voorzichtige conclusie? En als docent natuurlijk de vraag: Hoe leer ik dit mijn leerlingen zonder dat ik veel tijd kwijt ben…

In de werkgroep staan we niet alleen stil bij de problemen, maar ga je zelf aan de slag met het uitvoeren van meerdere practica. De practica vormen samen een leerlijn onderzoeken die zich met name richt op de data-analyse.

Presentatie

Samenvatting

Lesmateriaal Leren onderzoek doen

Foto’s

Werkgroep 7

Algemene relativiteitstheorie in het VWO – hoe doen we dat?

S. Delhaye en L. de Putter

De werking van GPS, het bestaan van zwarte gaten en gravitatiegolven, de bijzondere eigenschappen van goud en kwik zijn allemaal te begrijpen met behulp van de algemene relativiteitstheorie. In de keuzemodules voor het VWO is relativiteitstheorie als onderwerp opgenomen. De meeste methoden hebben echter gekozen voor speciale relativiteitstheorie.

In de werkgroep bespreken we kort de algemene relativiteitstheorie die geschikt kan zijn voor 6 vwo uit eerdere Nederlandse initiatieven en lesmethoden uit het buitenland. Vervolgens proberen we het repertoire aan lesinhoud en leerlingactiviteiten uit te breiden en geschikt te maken voor de eigen klassen.

Presentatie

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 8

Stevin: Extra & Doen

H. Biezeveld, L. Mathot en R. Brouwer

Stevin natuurkunde

Wie ons kent, weet dat we in de werkgroep interessante demo’s, proeven, modellen en speelgoed laten zien. Op onze website zijn per hoofdstuk veel onderwerpen te bekijken die we in de loop der jaren hebben verzameld.

Hubert zal onder ander een proef van Kelvin laten zien die bijna niemand doet. Verder doet hij proefjes met een bezem en een rolschaats die hij altijd vertoonde bij de eerste lessen over de traagheidswet van Newton. Hij vertelt over zijn truc om leerlingen over deze wet te laten nadenken.

Louis demonstreert een paar verrassende proeven en nieuw speelgoed met een natuurkundige achtergrond.

Ruud showt een aantal natuurkundige illusies en ook hoe je Excel met een schuifje interactief kunt maken om metingen te analyseren.

Voor wie ons niet kent: doordat alle CE-stof in één boek zit, heeft u als docent maximale vrijheid om de stof naar eigen inzicht in te delen. Kenmerk van Stevin: veel proeven, veel context en toch systematisch van opzet. Eén boek (304 p.) voor VWO waar je drie jaar uit kunt werken. Eén boek (224 p.) voor HAVO waar je twee jaar uit kunt werken. De Antwoorden, Werkbladen, Extra, Doen, Lees, Samenvatting en Toets zijn gratis op de website te vinden. Ook proefwerkopgaven ontbreken niet. De niet-verplichte stof en de stof voor de keuzegroepen zijn in aparte katernen opgenomen.

Website: www.stevin.info

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 9

Relativiteitstheorie

H. Biezeveld

Ik denk dat ik eindelijk snap waarom relativiteitstheorie zo lastig en vreemd gevonden wordt. In de werkgroep ga ik proberen aan te tonen dat het allemaal wel meevalt − als je tenminste de volgorde van Einstein aanhoudt en op een paar valkuilen bedacht bent.

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 10

Welke misconcepten hebben leerlingen bij het onderwijs over medische beeldvorming en wat kun je daaraan doen?

P. Siersma

Herbert Vissers College, Universiteit Twente

De inhoud van het examenprogramma over straling en radioactiviteit is bij Nieuwe Natuurkunde veranderd, de nadruk is meer komen te liggen op straling bij medische toepassingen. En dat zijn mooie toepassingen, want van röntgenfoto’s en echografie, daar weten leerlingen wel wat van, althans dat denken ze…

Radioactiviteit kunnen we als mens niet waarnemen, daar hebben we de zintuigen niet voor. Dus vormen we zelf een beeld van wat straling en radioactiviteit zijn: onze preconcepten. En die kunnen best eens onjuist zijn: misconcepten. Voor mijn promotieonderzoek, in het kader van een DUDOC-beurs, heb ik door middel van interviews onderzocht welke onjuiste denkbeelden leerlingen hebben over straling en radioactiviteit.

Ik zal in de werkgroep eerst een overzicht geven van leerlingdenkbeelden over straling, radioactiviteit en de medische toepassingen. Daarna doe ik een voorstel hoe je daar als docent mee om kan gaan. Vervolgens gaan we aan de slag met het analyseren van een enkele opgave: welke misconcepten spelen leerlingen hier doorgaans parten en welke vragen moet je als docent stellen om deze denkfouten aan hen duidelijk te maken?

Foto’s

Werkgroep 11

Dat had je gedacht! – Wat u denkt over leren en wat u doet in de les? Hoe gaat dat samen?

E. Meij

In deze conferentie staat denken centraal en we vragen ons af hoe onze leerlingen en studenten denken (of niet) en hoe we ze aan het denken krijgen. Want leren doe je alleen als je denkt. Maar… u als docent? Wat denkt u? Zet u zichzelf aan het denken als het gaat over uw natuurkundeles? Denkt u af en toe na over wat een goede les is? Over welke vakdidactische keuzes volgens u slim zijn om leerlingen aan het denken en aan het leren te krijgen?

Uit onderzoek blijkt dat docenten na een aantal jaar in de praktijk een pragmatische manier vinden om hun lessen vorm te geven en vakdidactische keuzes steeds meer onbewust maken, dat de onderliggende drijfveren, overtuigingen, principes en uitgangspunten over ‘leren’ onder het wateroppervlak zijn gezakt, en dat deze overtuigingen en principes onze dagelijkse didactische keuzes wel grotendeels sturen!

Ze zijn niet verdwenen, die principes, maar impliciet geworden. In deze werkgroep gaan we op zoek naar onze eigen basisovertuigingen van ‘hoe leren werkt’ en kijken vervolgens hoe je die didactisch vertaalt naar een natuurkundeles waarin leerlingen inderdaad aan het denken worden gezet.

Presentatie

Artikel APA Top 20 Principles from Psychology for PreK-12 Teaching and Learning

Socrative-resultaten

Foto’s

Werkgroep 12

The difference is Digistar 6

J. Vreeling

NOVA

Het NOVA Mobiel Planetarium is vernieuwd! We gebruiken nu de software die de grote planetaria in de wereld ook hebben. We vliegen nu door een wetenschappelijk verantwoord heelal, werken interactiever dan ooit en sluiten nog beter aan op het niveau van de leerlingen. Verder springen we in op de actualiteit doordat we via de cloud verbonden zijn met de ESO. Daardoor hebben we altijd de beschikking over de laatste wetenschappelijke gegevens. Daarnaast hebben we, in het kader van ons ‘Data to Dome’-project, waarnemingen gedaan met de LOFAR-telescoop in Drenthe. Die gegevens laten we in onze planetariumkoepel zien.

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 450 euro per dag en er kan ook betaald worden met de cultuurkaart.

Werkgroep 13

Sterrenkunde als een ‘gateway science’ tot iSTEM

M. De Cock en H. Van Winckel

STEM@School

Met iSTEM-onderwijs (met de i van integrated) willen we leerlingen de relevantie en het samenspel van de verschillende componenten van S-T-E-M beter duidelijk maken. STEM@school is een Vlaams onderzoeksproject waarin we leermaterialen en een didactische methode ontwikkelen en valideren voor geïntegreerd STEM-onderwijs (voor leerlingen met sterke interesse in wetenschappen en wiskunde). Binnen dit project werden verschillende modules ontwikkeld voor leerlingen van de tweede en derde graad.

In de werkgroep stellen we een module voor waarin sterrenkunde het centrale thema is: leerlingen worden uitgedaagd data van een dubbelster opgemeten met de Vlaamse Mercator-telescoop te verwerken. Daartoe moeten ze concepten uit fysica, wiskunde en programmeren samenbrengen om de opdracht tot een goed einde te brengen.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 14

Interdisciplinair bètaonderwijs: didactische strategieën

D. van Breukelen en M. Smeets

Jongeren worden steeds vaker geconfronteerd met een complexe maatschappij. Dit wordt mede veroorzaakt door een sterke verankering van wetenschap en techniek in de samenleving. Het is daarom belangrijk dat leerlingen passend onderwijs krijgen om met deze situatie om te kunnen gaan. Bètaonderwijs speelt hier onder andere op in door samenhang te creëren tussen de monovakken, waarbij leerlingen bijvoorbeeld leren door middel van ontwerptaken (design-based learning: DBL). Deze didactische benadering resulteert in een hoog vaardigheidsniveau, maar vaak teleurstellende leeropbrengsten met betrekking tot conceptueel leren. DBL biedt echter in potentie een rijke leeromgeving om conceptueel te kunnen leren. Uit (promotie)onderzoek blijkt dat deze kans onbenut blijft vanwege de hoge complexiteit en diversiteit van ontwerptaken. Deze complexiteit wordt ook door docenten ervaren, waardoor het vaak lastig is de juiste begeleiding te bieden. Verder blijkt uit het onderzoek dat diverse didactische interventies in het kader van ‘scaffolding’ en ‘explicit teaching’ een positief effect hebben op het conceptuele leren en een oplossing bieden voor het eerdergenoemde complexiteitsprobleem. Op deze manier ontstaat er een leeromgeving die zowel het vaardigheidsleren als het conceptuele leren faciliteert.

In de werkgroep wordt een didactische strategie (FITS-model) geïntroduceerd om DBL optimaal binnen uw onderwijspraktijk te implementeren.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 15

Leerlingen laten samenwerken bij toetsen

H. van Harten

In de werkgroep laat ik een korte filmimpressie zien van een toets die ik heb afgenomen, waarbij leerlingen mochten samenwerken. Het is een A5 toets over trillingen en golven met acht meerkeuzevragen, die de leerlingen individueel moesten maken in 25 minuten. Daarna werden de leerlingen in groepjes van 3 of 4 ingedeeld en kregen de toets nog een keer. Deze keer moesten de antwoorden beargumenteerd gegeven worden en hadden ze 45 minuten de tijd. De cijfers waren het gemiddelde van het individuele en het groepsresultaat. Doel was om te laten zien dat je pittige meerkeuzevragen kunt stellen, waarbij getoetst wordt of je het begrijpt. Door de onderlinge discussie worden de antwoorden scherper en duidelijker geformuleerd.

De werkgroep begint met een korte presentatie van mijn ervaringen en de ervaringen van de leerlingen met de meerkeuzevragen. 

Wij gebruiken Newton en onze leerlingen zijn vooral bezig met trainen van sommetjes maken met de formules. Instructies gericht op begrijpen van de natuurkunde komen minder goed binnen. Een video van MLTS learning sparks (fragment 10) triggerde mij om de toets anders af te nemen. Een toetsbespreking levert weinig meer op dan interesse voor de punten. Deze discussie levert meer inzicht op en delen van kennis maakt iedereen sterker. De toetsen over losse hoofdstukken zijn voor mij vooral diagnostische tussenstops voor de SE’s, zodat ik de ruimte voel om dit experiment uit te voeren.

Presentatie

Videofragment

Foto’s

Werkgroep 16

Drieluiken: demonstratieproeven als brug tussen context en concept

H. Poorthuis

Voor het aanleren van abstracte begrippen zoals stroomkring gebruik je vaak voorbeeldsituaties (Poorthuis, 2017). Die voorbeeldsituaties kunnen ontleend zijn aan het dagelijks leven, maar kunnen ook bestaan uit speciaal voor onderwijsdoeleinden ontwikkelde demonstratie- of practicumproeven. In het eerste geval spreken we van praktijksituaties, en in het tweede geval van laboratoriumsituaties. Laboratoriumsituaties zijn meestal minder complex en beter te begrijpen dan praktijksituaties, en kunnen daarom dienst doen als ‘brug’ tussen praktijk en theorie. Hieronder een voorbeeld. Het taalgebruik is afhankelijk van het communicatieniveau: leefwereld, laboratorium of theorie.

Na een korte instructie aan de hand van een voorbeeld, gaat u zelf aan het werk met het bedenken van demonstratieproeven die de brug vormen tussen context en concept en met het formuleren van teksten passend bij de verschillende communicatieniveaus.

Referentie

Poorthuis, H. (2017). Drieluiken. In K. Kortland, A. Mooldijk & H. Poorthuis (Red.), Handboek natuurkundedidactiek (pp. 144-149). Amsterdam: Epsilon Uitgaven.

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 17

Een les starten met doelen: resultaatgericht of probleemgeoriënteerd?

H. Poorthuis

Het valt me op dat lessen steeds vaker beginnen met het stellen van leerdoelen voor de leerlingen. Dit geeft leraren en leerlingen een gerichte focus op de kern van de les. Er is ook een nadeel. De doelen aan het begin van de les bevatten vaak de kernbegrippen die pas gedurende de les worden begrepen. Dat betekent dat leerlingen de doelen aan het begin van de les vaak (nog) niet begrijpen.

Als oriëntatie op het leren gaat mijn voorkeur uit naar een probleemgeoriënteerde formulering van doelen met een instap (Kortland & Poorthuis, 2017). Bijvoorbeeld: ‘Je leert hoe je lampjes kunt aansluiten op een spanningsbron.’ De instap kan zijn voorspellingen doen aan vier verschillende schakelingen van drie lampjes.

Als check van het leren kunnen resultaatgerichte doelen met kernbegrippen dienen. Bijvoorbeeld: ‘Je kunt herkennen of lampjes in serie of parallel geschakeld zijn.’ Daarin zijn serie en parallel de nieuw geleerde kernbegrippen.

Na een korte instructie aan de hand van een lesvoorbeeld, gaat u zelf aan het werk met het formuleren van ‘je leert met instap…’ als oriëntatie op het leren en ‘je kunt met kernbegrippen…’ als check van het leren.

Referentie

Kortland, K. & Poorthuis, H. (2017). Vakdidactisch ontwerpen. In K. Kortland, A. Mooldijk & H. Poorthuis (Red.), Handboek natuurkundedidactiek (pp. 357-366). Amsterdam: Epsilon Uitgaven.

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 18

Robotica in de les: Werken met Mindstorms EV3

N. van Veen

CMA

Op steeds meer scholen wordt robotica ingevoerd en leren leerlingen door deze roboticalessen hoe ze moeten programmeren. Het ontdekkende leren van leerlingen, waarbij ze vaardigheden uit de 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

Werkgroep 19

Infraroodcamera in de natuurkundeles

N. van Veen

CMA

In het natuurkundecurriculum speelt elektromagnetische straling een grote rol. Het begint al met soorten licht in het eerste jaar dat de leerlingen natuurkunde krijgen tot en met de Planckkromme van een zwarte straler en de verschuivingswet van Wien in de 6^e klas van het VWO.

In deze werkgroep gaan we in op het gebruik van een infraroodcamera in de les. We staan stil bij de werking van deze camera en hoe je er zinnige metingen mee doet. We bespreken reflecties en hoe deze temperatuurmetingen kunnen beïnvloeden. Ook laten we leuke voorbeelden zien van de wereld in het infrarood en wat leerlingen als opdracht met de IR-camera kunnen doen. We gebruiken de FLIR-software om nauwkeurige metingen te doen aan de IR-foto’s. Als eindproduct maken de deelnemers zelf een rapport van hun metingen. Op het Fons Vitae Lyceum gebruiken de docenten de IR-camera regelmatig in de (natuurkunde-, scheikunde- en biologie)les en kunnen leerlingen de camera gebruiken voor (vrije) onderzoeksopdrachten.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 20

Noethers referentiekader beperkt Einsteins relativiteit met verrassende gevolgen

R. Roodenburg, F. de Winter, O. van Duijn en M. Palthe

Loop-Doctor

Zowel in de kwantummechanica als op grote schaal in de kosmologie gelden behoudswetten, zoals behoud van impuls en behoud van energie. Deze wetten zijn echter gebonden aan een referentiekader waarbinnen bepaalde regels gelden. Einstein gebruikte ook behoudswetten, bijvoorbeeld bij het aantonen van het foto-elektrisch effect. Maar bij zijn Speciale Relativiteitstheorie zijn de beperkende regels op de achtergrond geraakt.

Emmy Noether publiceerde haar theorema in 1919, dus jaren nádat Albert Einstein zijn theorieën gepubliceerd had. Zij bewees dat referentiekaders aan een aantal voorwaarden moeten voldoen voor impulsbehoud, namelijk homogeniteit en isotropie. Binnen een referentiekader moeten de natuurwetten en de natuurconstanten (zoals de lichtsnelheid) gelijk zijn en blijven om behoud van energie te garanderen.

Einstein gebruikte alleen wiskundige referentiekaders en deze kennen die beperkingen niet, zoals bij de bekende Speciale Relativiteitstheorie. Albert prees Emmy wel als een briljante wetenschapper, maar veranderde helaas niets aan zijn theorie. Jammer, want het zal in de werkgroep tot interessante gevolgen leiden. Toepassing lost de beroemde tweelingparadox op en biedt uitleg van bekende relativiteitsexperimenten en meer. Boeiend voor antwoorden op vragen van leerlingen uit de hogere VWO-klassen.

In de werkgroep gaan we de beperkingen van de Lorentztransformatie nader bekijken. We gaan gezamenlijk de toepasbaarheid in de natuurkunde analyseren. We gaan ook in de Large Hadron Collider kijken welke klok nu langzamer tikt (klok-paradox). We gaan zien hoe lengtesamentrekking en tijdsdilatatie nu natuurkundig in elkaar zitten, hoeveel energie er vrijkomt bij een botsing van twee protonen en hoe E = m·c² toepasbaar is.

Website: www.loop-doctor.nl. Loop-Doctor is een onafhankelijke denktank voor meet- en regeltechniek en astronomie.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 21

Is de lichtsnelheid in vacuüm wel constant?

J. Heise en R. Meulenbroeks

Eén van de uitgangspunten van de Speciale Relativiteitstheorie is dat de gemeten lichtsnelheid constant is, of je nu tegen een lichtstraal in loopt of juist meeloopt. We brengen in herinnering hoe dat de meting van tijd en afstand van een bewegend voorwerp beïnvloedt : klokken tikken langzamer en afstanden krimpen afhankelijk van de snelheid van het bewegende voorwerp. De factor waarmee dat gebeurt, heet de Lorentzfactor en de transformaties tussen referentiestelsels met verschillende snelheden heten Lorentztransformaties. Het relativiteitsprincipe zegt dat de natuurkunde niet mag afhangen van de snelheid van een referentiestelsel: de wereld zou Lorentz-invariant moeten zijn, zoals dat heet. Is dat ook zo? We zoeken de extremen. Komt de korte puls van straling bij de vorming van een zwart gat ver weg in het heelal wel met een constante lichtsnelheid aan, onafhankelijk van de golflengte?

Presentatie

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 22

Natuurkunde is overal, met de nieuwe Overal Natuurkunde!

L. Oostenbrink en P. Koopmans

Noordhoff Uitgevers

In deze werkgroep maakt u kennis met de nieuwe, 5^e editie van NaSk en Natuurkunde Overal. Leerjaar 1-2 is inmiddels beschikbaar, leerjaar 3 (voor vmbo, havo, en vwo) verschijnt in 2018, en vanaf 2019 verschijnen de nieuwe delen voor de Tweede Fase.

In deze werkgroep ontdekt u de belangrijkste elementen van de 5^e editie: natuurkundige concepten zijn leidend, activerend door prikkelende discussievragen en aansprekende infographics, gemakkelijk mee te werken door de glasheldere structuur, doelgericht door volop differentiatiemogelijkheden, niveaudifferentiatie van opdrachten, rijk digitaal adaptief lesmateriaal met leerroutes, en een doorlopende leerlijn van leerjaar 1-2 tot en met de Tweede Fase.

In de werkgroep laten we u dit zien aan de hand van de nieuwe boeken voor de onderbouw en een kijkje in de compleet vernieuwde online-omgeving.

Website: www.overal.noordhoff.nl.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 24

Fantastic Feats and Physics Magic

D. Featonby

Using our knowledge of physics to perform what at first seems to be impossible tasks and ‘tricks’. This is the core theme of a series of articles I have written for Science in School, and is in the process of publication as a regular feature. We shall demonstrate and then give the opportunity to try things out. The ‘magic’ is of course just physics that you don’t see!

Website: www.scienceinschool.org/content/fantastic-feats

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 25

Music and composition workshop for STEM

S. Durant

This workshop focuses on the art of composing science songs to aid memory and understanding of various topics... and maybe come up with some new pieces.

Foto’s

Werkgroep 26

Programmeren in Python – inzicht in complexe fenomenen

M. Stegeman en I. van Vulpen

De afgelopen paar jaar is er bij de opleiding natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam een vak ‘inleiding programmeren’ ontwikkeld dat ook prima geschikt is (als leidraad) voor leerlingen in het voortgezet onderwijs. Het is opgezet vanuit de filosofie dat het programmeren vooral gezien moet worden als middel om een wiskundig of natuurkundig vraagstuk op te lossen en niet zozeer als doel op zich. Studenten moeten met een beperkt aantal eenvoudige code-bouwstenen een complex probleem te lijf in vier verschillende toepassingsgebieden. En dat lukt!

In de werkgroep gaan we aan de slag met een paar van de ‘echte’ opdrachten uit de cursus om een goed beeld te krijgen. Duik in de wereld van Python!

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 27

Warme Wetenschap

S. Kamphuis

Universiteit van Amsterdam, Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica

In deze werkgroep kijken we naar warmte. Met speciale warmtebeeldcamera’s kan warmte (infraroodlicht) in beeld worden gebracht en gaan we een eigen onderzoek uitvoeren. Je leert over het spectrum van zichtbaar en onzichtbaar licht, waarom objecten stralen en hoe je de temperatuur kan afleiden aan de hand van het uitgezonden licht. Een greep uit de vele vragen die je kunt stellen: waarom is je neus kouder, isoleert je kleding wel goed, waarom voelt metaal koud, laat warmte ook sporen achter, zijn led-lampen inderdaad kouder dan gloeilampen, waarom zie je die warmte zelf niet, en achter welke materialen ben je onzichtbaar voor de warmtebeeldcamera?

Aan de hand van een eigen zoektocht volgens de wetenschappelijke onderzoekscyclus leer je over energie, straling, warmte en eigenschappen van materialen. We gaan in groepsverband een onderzoek bedenken en uitvoeren, uiteraard met een wetenschappelijke insteek. Hoe kan je nou op een verantwoorde manier verschillende situaties met elkaar vergelijken? Onderzoek wordt gepresenteerd op een wetenschappelijke doch speelse poster met eigen geprinte warmtebeeldfoto’s. Zo blijft de kennis goed hangen!

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 28

NatuurKLunde - Natuurkunde voor kleuters… (2)

K. Langendonck

Deze werkgroep stond ook vorig jaar op het programma en komt dit jaar in reprise. Deels zal er sprake zijn van nieuwe inhoud, deels zal het gaan om herhaling van vorig jaar, maar nog steeds is deze werkgroep op geen enkele manier gebaseerd op vakinhoudelijke en/of vakdidactische pretenties. Deze werkgroep is slechts ‘ter lering ende vermaak’!

In razende vaart gaan we het hebben over onderwerpen als trekdrop, air hockey, de rietjessaxofoon, mandarijnen en bananen, de schoenendoosbeamer, vliegtuigjes, buurman en buurman, kleurpotloden en nog veel meer. 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. Laat u (naar ik hoop) amuseren en inspireren.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 29

Lesideeën Quantumwereld: golf-deeltjedualiteit en tunneling

J. Grijsen, S. Wenderich, T. Bomhof en A. van Rossum

Universiteit Twente

Sinds drie jaar is het onderwerp quantumwereld opgenomen in het eindexamencurriculum van het vwo. De didactiek rondom dit onderwerp is nog steeds in ontwikkeling. Vanuit het Impulsproject van de Universiteit Twente wordt de vakdidactiek ontwikkeld van twee onderdelen van de quantumwereld: tunneling en golf-deeltje­dualiteit. Practicum speelt hierbij een belangrijke rol.

Presentatie

Artikel Golf-deeltje dualiteit

Schema 1-foton 2-spleet experiment

Schema tunneling

Foto’s

Werkgroep 30

Quantumwereld – Wat kunnen we leren van andere landen?

K. Stadermann

Quantumfysica in de natuurkundeles voelt voor veel docenten nog steeds nieuw. Sommige enthousiastelingen zien allemaal uitdagende mogelijkheden, terwijl anderen er tegenop zien: hoe beantwoord je vragen van leerlingen over golf-deeltje dualisme, hoe maak je goede toetsopgaven, wat is belangrijk om quantumfysica te begrijpen, zijn er ook simpele, nuttige practica? In plaats van het wiel opnieuw uit te vinden, gaan we kijken wat er in andere landen gedaan wordt. Want in bijna alle Europese landen zit quantumfysica in het programma, in sommige landen al meer dan vijftig jaar lang.

In de werkgroep laten we zien wat er in vijftien verschillende landen aan quantummechanica op scholen gedaan wordt. Wat zijn de verschillende perspectieven op dit onderwerp? Enkele voorbeelden zullen we uitgebreider bekijken en met elkaar bespreken in hoeverre dit materiaal ook in Nederland te gebruiken is.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 32

Beoordelen van profielwerkstukken via een digitale rubric

S. Young en M. Stolk

Profielwerkstukken beoordelen is ieder jaar weer een uitdaging. Centraal in deze werkgroep staat een handige digitale rubric om profielwerkstukken (PWS) te beoordelen. Deze rubric is ontwikkeld en uitgeprobeerd door een groep bètadocenten in het kader van een professionele leergemeenschap rondom het thema ‘leerlingen als onderzoekers’.

In de werkgroep maak je kennis met de rubric, probeer je hem uit en is er aandacht voor uitdagingen die je tegen kan komen als je hem op je school zou willen gebruiken.

Foto’s

Werkgroep 33

Bedrijven in de natuurkundeles: een mooie context!

T. van Dijk en K. Schoenmaker

Wil je je natuurkundelessen nog aantrekkelijker maken voor leerlingen? In deze werkgroep leer je hoe je bètatechnische bedrijven bij je lessen kan betrekken. We beginnen met een aantal praktijkvoorbeelden ontwikkeld door studenten van de lerarenopleiding natuur- en scheikunde van Windesheim, een groep docenten en een aantal bedrijven. Daarna ga je zelf aan de slag om een (eerste aanzet van een) lesactiviteit vorm te geven, waarin je de wereld van bedrijven je klaslokaal binnenhaalt.

Presentatie

Hand-out

Foto’s

Werkgroep 34

Wetenschappelijk leren denken in drie (of meer) dimensies

H. Eijkelhof

Op veel scholen in Nederland wordt aandacht besteed aan wetenschappelijk leren denken. Dat gebeurt op verschillende manieren met wisselend succes. Internationaal wordt de laatste tijd op dit gebied veel ontwikkeld en wellicht kan dit inspiratie bieden voor de Nederlandse praktijk.

In deze werkgroep komt een aanpak aan bod die zich richt op drie dimensies van wetenschappelijk denken in de natuurwetenschappen: 1) vakconcepten (‘content knowledge’), 2) wetenschappelijke werkwijzen (‘practices’), en 3) wetenschappelijke denkwijzen (‘crosscutting concepts’). Met deze aanpak wordt een balans gevonden tussen vakspecifieke en vakoverstijgende leerdoelen. In de Verenigde Staten heeft dit geleid tot nieuwe eindtermen voor science: de ‘Next Generation Science Standards’. In Nederland sluit de kennisbasis voor natuurwetenschapen en technologie voor de onderbouw hier deels op aan.

Een andere recente ontwikkeling is niet alleen met vakconcepten en breed gepraktiseerde denk- en werkwijzen aan de slag te gaan, maar daarbij ook vakspecifieke denkwijzen te betrekken (‘threshold concepts’).

In een inleiding worden deze stromingen toegelicht met voorbeelden. In de discussie staat de vraag centraal hoe deze meerdimensionale aanpak in Nederland kan bijdragen aan het doel leerlingen in onder- en bovenbouw meer inzicht te geven in de manier waarop wetenschappers werken.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 35

Van Coach 1 tot Coach 7, 30 jaar meten (en meer) met de computer

T. Ellermeijer en E. Kedzierska

CMA

CMA is nu bijna dertig jaar bezig met onder andere het meten met de computer om het onderwijs in de exacte vakken te ondersteunen. In deze werkgroep gaan wij, de centrale ontwikkelaars van Coach, in op de ontwikkeling van Coach 1 tot en met Coach 7. De belangrijkste nieuwe mogelijkheden en wijzigingen zullen de revue passeren, en welke we in petto hebben voor de komende periode. Ook gaan we in op de rol die Coach 7 (en bijbehorende hardware) kan spelen in het realiseren van up-to-date natuurkundeonderwijs.

Foto’s

Werkgroep 36

Quiz-tools zoals Go Formative toepassen voor efficiënte lessen

L. Bouma

Met de nieuwe quiz-tools kunnen niet alleen meningen worden gepeild en formatieve toetsjes gedaan worden, maar is het zelfs mogelijk om de instructie in de opdracht op te nemen. Leerlingen kunnen hiermee in hun eigen tempo aan de slag, terwijl de docent eenvoudig zicht houdt op voortgang en probleempunten. Dit is handig voor differentiëren en gepersonaliseerd leren.

De diverse tools verschillen in de mogelijkheden wat betreft het soort vragen, de (overzichtelijke) presentatie van antwoorden, de (handigheid van) automatische beoordeling, en de mate van flexibiliteit. Vooral met Formative kan de docent – terwijl de leerlingen aan de slag zijn – zien wat ze invoeren, zodat dromerige leerlingen kunnen worden aangespoord en slimme leerlingen kunnen laten zien wat ze al kunnen. Het is ook een handig hulpmiddel om ‘leg uit’-vragen te oefenen en te bespreken. Ook kan heel eenvoudig al bestaand materiaal worden geüpload en omgezet tot een digitale toets.

In de werkgroep worden onder andere Formative, Socrative, Google Forms en EdPuzzle besproken, met aandacht voor de mogelijkheden, toekomstige ontwikkelingen en kosten van de diverse tools en voor de gevolgen die het gebruik ervan heeft voor de voorbereiding en opzet van onze lessen.

Presentatie

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 37

HiSPARC: Leren denken/programmeren in de cloud

T. Kooij en N. Schultheiss

Software installeren op schoolcomputers is niet meer nodig! In deze werkgroep gaan de deelnemers aan de slag met programmeren in Python aan de hand van voorbeeldprogramma’s van HiSPARC. SURFsara faciliteert een omgeving waarin deze programma’s met alleen een internetverbinding en webbrowser gebruikt kunnen worden. Deze HiSPARC-voorbeeldprogramma’s kunnen zowel in de klas als voor profielwerkstukken gebruikt worden in de SURFsara omgeving. In de klas zijn dan alleen computers met internet nodig.

In de werkgroep gebruiken we de programmeeromgeving ‘Jupyter notebook’ – die draait op een server van SURFsara – om gegevens van HiSPARC-meetstations onder andere te verwerken tot grafieken met behulp van Python. De Jupyter notebook-omgeving is ook geschikt voor het aanleren van meer algemene programmeervaardigheden.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 38

Meten aan Biofysica en Sport

R. Ockhorst en M. Mollema

In de sport is er een steeds belangrijker rol weggelegd voor bewegingswetenschap. Met behulp van sensoren, videometingen en computermodellen worden de prestaties van sporters vastgelegd, geanalyseerd en zelfs voorspeld. Als natuurkundedocent kun je deze context gebruiken voor het keuzeonderwerp Biofysica. Daarbij zijn er allerlei oude en nieuwe technieken beschikbaar om leerlingen metingen te laten doen en zo fysisch betekenisvolle uitspraken te kunnen doen binnen een context die nauw aansluit bij hun belevingswereld.

In de werkgroep bespreken we twee voorbeelden uit de praktijk en belichten we de achterliggende natuurkunde (op leerlingniveau) en de toegepaste technieken.

Presentatie Wielrennen

Presentatie Schaatsen

Lesmateriaal Biofysica van het wielrennen

Foto’s

Werkgroep 39/40

Maak nuttig gebruik van animaties tijdens je lessen in de bovenbouw/onderbouw

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 PhET 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 PhET, Surendranath en Duffy 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.

Binnen de quantumfysica (vwo) en sterrenkunde (havo) zijn ook mooie simulaties die de beeldvorming bevorderen. In mijn presentatie van werkgroep 39 (bovenbouw) laat ik voorbeelden van de mogelijkheden bij deze twee onderwerpen zien aan de hand van verschillen in lay-out, niveau en uitwerking.

In mijn presentatie van werkgroep 40 (onderbouw) zijn vooral de animaties van Fysica op School (Vascak – in flash) interessant.

Website: www.peter-over.nl/natuurkunde

Presentatie Bovenbouw (werkgroep 39)

Presentatie Onderbouw (werkgroep 40)

Webadressen

Foto’s

Een verzameling animaties, simulaties en films is via Verkenner te vinden in de map “Werkgroep 39-40” op deze verslag-DVD.

Werkgroep 41

Natuurkunde in actie

J. van Riswick

Een kussengevecht, polonaise, ‘bowlingbal-sturen’ en het ‘lanceren van een leerling’: enkele actieve werkvormen met intense ervaringen die kunnen helpen om robuuste misconcepten te lijf te gaan. Zo’n veelvoorkomend misconcept signaleren we tot in VWO 6 (en zelfs bij ouderejaars natuurkundestudenten) bij het doceren van de klassieke mechanica. De basis daarvan ligt bij het traagheidsprincipe, beschreven door Galileo en uitgewerkt door Newton in zijn eerste wet. De eeuwigdurende beweging zonder externe energiebron wordt echter op aarde (en formeel in het hele universum) niet waargenomen en is mede daardoor de oorzaak van misconcepten zoals: ‘kracht is evenredig met snelheid’ en ‘als je een bocht maakt wordt je naar buiten geduwd’.

In de werkgroep worden de knelpunten besproken, waarna de deelnemers aan den lijve kunnen ervaren hoe concepten op een alternatieve en actieve manier behandeld kunnen worden. De werkvormen zijn direct toepasbaar in de les. Enthousiaste leerlingen en docenten willen vaak meer. Dat kan, er zijn vele concepten die men kan ervaren en vanuit deze ervaring kan gaan begrijpen: gewicht, breking en weerkaatsing van licht en geluid, faseovergangen, actie = –reactie, van x(t) naar v(t) en a(t) en omgekeerd, warmtestroom, mechanische energie wordt warmte, krachten (vectorieel) optellen, impuls, middelpuntzoekende kracht, draaimoment, schijngestalten van de maan, trillen en golven, en nog veel meer…

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 43

Nieuwe Natuurkunde vier jaar na de invoering

M. Pieters en E. Woldhuis

SLO

Wat vinden uw collega’s van de nieuwe natuurkunde-programma’s? SLO voert een evaluatie­onderzoek uit naar de invoering van de programma’s, onder andere door middel van enquêtes voor docenten en leerlingen die afgelopen voorjaar zijn afgenomen.

In de werkgroep presenteren we een aantal resultaten van dat onderzoek. Hoe ervaren uw collega’s de invoering wat betreft werkbelasting, het werken met contexten en overladenheid? Daarnaast kijken we onder meer naar de ruimte voor SE-inhoud, natuurkundig denken en werken, de manier van toetsen, en de samenhang met de andere bètavakken. We leggen de verzamelde gegevens en uitkomsten graag naast uw eigen ervaringen. Samen kijken we wat de vernieuwing voor een ieder betekent. Misschien komt u op ideeën voor uw eigen natuurkunde­lessen. En we verzamelen wensen en tips voor vernieuwingen van het natuurkundeprogramma in de toekomst.

Eerdere uitkomsten van het evaluatie­onderzoek zijn al gepubliceerd. We gaan daar in de werkgroep niet diep op in, maar als u interesse heeft: zie de onderstaande links naar de publicaties.

Publicaties: Nulmeting 2012-2013 en Tussenmeting 2014-2015

Presentatie

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 44/45

Een Ideeënfabriek natuurkunde opstarten / Training in de Ideeënfabriek methodiek

W. Temmerman, B. Robberecht, J. Sermeus en C. Balck

Odisee Hogeschool, Ideeënfabriek

Leerlingen hebben heel wat ideeën over concepten waar we in de natuurkundeles mee aan de slag gaan. Ze kennen bijvoorbeeld het woord energie en ze gebruiken die kennis probleemloos om vlot doorheen het leven te wandelen. Maar dan lijkt het in de klas alsof de leerkracht daar anders over denkt. Dergelijke misverstanden zijn voor leerlingen erg verwarrend. Je kan wel goed uitleggen hoe de wetenschapper het ziet, maar op de één of andere manier is het conflict tussen wat ze zelf denken  en wat de leraar zegt te groot. Leerlingen stoppen dan met zelf na te denken. Dat is een groot probleem. De leerstof nazeggen lukt nog wel, maar ze gebruiken niet. Bovendien denken veel leerlingen dat de leerkracht dus te slim voor hen is en zij te dom om natuurkunde te begrijpen. Je zou voor minder je motivatie verliezen.

Je kan echter leerlingen opnieuw aan het denken krijgen door met hen in dialoog te gaan over hun intuïtieve ideeën, die ideeën te erkennen en ze te spiegelen aan het verbazend handige wetenschappelijk idee. In het onderzoek dat we voorstellen is dat precies wat we deden bij leerlingen en studenten in Vlaanderen, Spanje en Lesotho. We stelden vast dat de aanpak werkt en dat leerlingen de ideeën van de wetenschap actiever gaan inzetten in hun denken.

In werkgroep 44 geven we toelichting bij de methode aan de hand van voorbeeldlesmateriaal. We geven een korte inkijk in het theoretisch kader waarvan we vertrokken en we brengen verslag uit van de onderzoeksresultaten.

In werkgroep 45 geven we een training in de Ideeënfabriek methodiek voor het concept energie. We oefenen in het gebruik van materiaal en Socratische dialoog en we geven informatie over de ervaringen van de leerkrachten die aan het onderzoek deelnamen. Ten slotte presenteren we de website met het materiaal dat ter ondersteuning van de methode ontwikkeld werd.

Presentatie Opstarten (werkgroep 44)

Presentatie Methodiektraining (werkgroep 45)

Foto’s

Werkgroep 47

Fontys Physics Quiz

R. van Klinken en M. Smeijers

Fontys Hogeschool, Toegepaste Natuurwetenschappen

De opleiding Technische Natuurkunde te Eindhoven bestaat komend schooljaar precies een halve eeuw. In deze tijd heeft de opleiding vele veranderingen binnen het onderwijs meegemaakt. Het leren denken in de natuurkunde is hierdoor telkens op een andere manier ingezet, maar is nooit verdwenen uit de opleiding. Bovendien heeft de opleiding meerdere keren een mooie bijdrage geleverd aan de WND-conferentie. Om dit bijzondere en aankomende jubileum met onze relaties te vieren verzorgen we dit jaar een werkgroep waarin het thema ‘Dat had je gedacht’ centraal staat.

Wij nemen de deelnemers in de werkgroep aan de hand van demonstraties, prikkelende vragen en verrassende natuurkundige inzichten in de vorm van een interactieve wetenschapsquiz mee door de afgelopen vijftig jaar van Technische Natuurkunde.

Presentatie

Quiz

Foto’s

Werkgroep 48

Lanceer een pingpongbal

M. van Laar en C. Dietvorst

NEMO

In de werkgroep staat een pingpong-uitdaging centraal om onderwerpen als snelheid, afstand en krachten te bespreken. Je gaat tijdens deze werkgroep zelf met deze uitdaging aan de slag en bouwt een pingpong-lanceer­installatie. Deze activiteit is onderdeel van de Hypatia toolkit. Het Europese project ‘Hypatia’ heeft als doel W&T-onderwijs gender-inclusief aan te bieden om zo jongeren te enthousiasmeren voor een carrière in W&T.

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 49

Leven in het heelal

A. van de Ven en P. van Wijngaarden

NEMO

Maak kennis met de nieuwe workshop in NEMO voor 2/3 havo/vwo bij de nieuwe tentoonstelling ‘Leven in het heelal’. In deze workshop onderzoeken leerlingen aan de hand van verschillende experimenten of leven op een nieuw ontdekte exoplaneet mogelijk is en ontdekken ze dat je heel veel te weten kunt komen over sterren en planeten door te observeren.

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 50

Scrum@school

E. Reehorst

Scrum@school zorgt voor zelforganiserende teams waarin leerlingen ieders verwachtingen overtreffen, inclusief die van henzelf. Scrum@school biedt structuur en ruimte, doelgerichtheid en eigen inbreng, houvast en transparantie. Leerlingen gaan niet alleen hard aan het werk, ze gaan ook nadenken over hun manier van werken en de kwaliteit ervan. Hun motivatie en interesse in het vak groeien en na enige tijd gaan hun cijfers stijgen. De methodiek wordt al gebruikt op tientallen scholen voor VO, in alle vakken waar samenwerking zinvol is – dus ook bij natuurkunde.

De werkgroep biedt u een actieve en vrolijke oriëntatie op Scrum en Scrum@school. Na afloop heeft u een goed beeld van de methodiek en de opbrengsten ervan en kunt u inschatten of Scrum@school van waarde kan zijn voor uw eigen onderwijs. Daarmee kunt u goed onderbouwd beslissen of u wilt deelnemen aan een basistraining.

Website: www.scrumatschool.nl

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 51

Onderzoekend leren met Eigenfrequentie

S. de Groot

Peellandcollege

Eigenfrequentie is een serie lesmodules voor bovenbouw havo en vwo met onderzoekend leren als didactisch uitgangspunt. Binnen een module leren leerlingen op eigen kracht nieuwe concepten en passen deze binnen relevante contexten direct toe. Daarmee vervangt een module een deel van de gangbare lesmethode. Door het toepassen van kenmerken van onderzoekend leren krijgen leerlingen een groot gevoel van eigenaarschap over de lesstof.

Eigenfrequentie wordt ontwikkeld met een financiering van het Leraren OntwikkelFonds. Een aantal modules is inmiddels beschikbaar voor docenten en direct toe te passen in de praktijk. Hoewel de modules op dit moment alleen voor de bovenbouw beschikbaar zijn, is het didactisch concept ook voor de onderbouw toepasbaar.

Website: www.eigenfrequentie.nl

Presentatie

Foto’s

Werkgroep 52

Peeria – een simple-to-use peer-feedback app voor elk vak!

B. Rietberg

Rijksuniversiteit Groningen

De peerfeedback-app Peeria is een app waarbij leerlingen elkaars huiswerk kunnen nakijken en van feedback kunnen voorzien. De app zorgt voor een verhoogd leerrendement en een leuke interactieve vorm van formatieve toetsing.

Presentatie

Samenvatting

Foto’s

Werkgroep 53

Leerlingen na laten denken over Energie door middel van experimenteren

D. Winkler en H. Fruhmann

NTL

Duurzaamheid is een steeds terugkerend thema in het onderwijs in de bètavakken. Energieomzettingen, arbeid en rendement zijn daarbij kernbegrippen. NTL levert kant- en klare leskisten waarin deze concepten door leerlingen zelf onderzocht kunnen worden.

In de werkgroep kijken we naar de mogelijkheden die de leskisten ‘Alternatieve energieomzettingen’ en ‘Arbeid, Prestatie en Rendement’ in de les bieden. Leerlingen ontdekken en onderzoeken hoe diverse duurzame energieomzettingen leiden tot elektrische energie. De elektrische energie wordt daarna uitgebreid onderzocht en de leerlingen kunnen door experimenteren zelf de formules bij de elektriciteitsleer afleiden.

Foto’s

Werkgroep 56

Differentiëren met gamification 1: De Skill Tree

G. Bakker

Boemlauw Natuurkunde

Binnen de wereld van het gamedesign is in de afgelopen jaren veel expertise ontwikkeld met betrekking tot het blijvend motiveren van gebruikers. Gamification, het toepassen van deze kennis in niet-spel contexten zoals het onderwijs, is een ontwerpstrategie die erop gericht is deze kennis te gebruiken om leerlingen te motiveren. Vaak zijn de vormen erop gericht de docent controle te laten uitoefenen op de klas en leerlingen bepaald gewenst gedrag te laten vertonen. Uit de theorie blijkt echter dat overmatige controle nu juist de autonome motivatie van leerlingen ondermijnt.

Ik doe onderzoek naar manieren om gamification op een autonomie-ondersteunende manier in te zetten in het onderwijs. In de werkgroep ga ik in op de theorie achter games en motivatie. Bovendien bekijken we hoe we die kennis in kunnen zetten om de motivatie en autonomie van de leerlingen te vergroten en ruimte kunnen creëren voor differentiatie binnen de les.

Presentatie

Artikel NTvN Differentiëren met video

Artikel Geen oefentoets maar een spel

Lesmateriaal Introductie skill tree

Lesmateriaal Skill tree

Foto’s

Werkgroep 57

Differentiëren met Gamification 2: Klas als team

G. Bakker en S. Folkerts

Boemlauw Natuurkunde

Binnen de wereld van het gamedesign is in de afgelopen jaren veel expertise ontwikkeld met betrekking tot het blijvend motiveren van gebruikers. Gamification, het toepassen van deze kennis in niet-spel contexten zoals het onderwijs, is een ontwerpstrategie die erop gericht is deze kennis te gebruiken om leerlingen te motiveren. Vaak zijn de vormen erop gericht de docent controle te laten uitoefenen op de klas en leerlingen bepaald gewenst gedrag te laten vertonen. Uit de theorie blijkt echter dat overmatige controle nu juist de autonome motivatie van leerlingen ondermijnt.

In de werkgroep ervaart u zelf de kracht van een autonomie-ondersteunend gamification ontwerp. Bovendien vergelijken we dit ontwerp met een controlerend voorbeeld en worden voor- en nadelen van beide strategieën besproken.

Presentatie

Artikel NTvN Differentiëren met video

Artikel Geen oefentoets maar een spel

Foto’s

Werkgroep 58

Differentiëren met video: Flipping the classroom

S. Folkerts

Boemlauw Natuurkunde

Centrale instructie legt tempo en 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 kleine groepjes te begeleiden.

In de werkgroep leert u 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. U krijgt een overzicht van manieren waarop u uw van uitleg vrijgemaakte lessen invulling kunt geven.

Website: https://www.youtube.com/user/boemlauwnatuurkunde

Presentatie

Artikel NTvN Differentiëren met video

Artikel Geen oefentoets maar een spel

Foto’s

Werkgroep 60

Ruimtevaart in de klas

S. Jansen en W. van den Putte

ESERO

ESERO brengt ruimtevaart en sterrenkunde in het klaslokaal. De ESERO-website ‘Ruimtevaart in de klas’ biedt een ruime selectie hands-on lessen, gebaseerd op principes van onderzoekend en ontwerpend leren. De lessen zijn een aanvulling op bestaande onderwerpen uit het curriculum en zijn daardoor gemakkelijk in te passen in uw bestaande programma. Ze brengen de concepten die behandeld worden in diverse methodes tot leven door ze te koppelen aan ruimtevaart en sterrenkunde. Niet alleen in woord, maar ook in daad, want bij elke les zitten een of meerdere doe-opdrachten.

Website: www.ruimtevaartindeklas.nl

Foto’s

Werkgroep 63

Novabrengt natuurkunde dichtbij de leerling

E. Wijnhoven en M. van der Moer

Malmberg

Meer dan iedere andere methode benadrukt Nova het belang van natuurkunde voor de maatschappij. De stof is op een toegankelijke manier geschreven vanuit de eigen interessewereld: smartphones, aardgaswinning/aardbeving, buitenaards leven, bioluminescentie enzovoort. Via het Praktijk-Theorie-Maatschappij-model leren leerlingen het belang van natuurkunde onderkennen. Nova is ontwikkeld vanuit de visie dat leerlingen kunnen kennismaken met de vele zegeningen die de natuurkunde de maatschappij nu én in de toekomst biedt.

Met de nieuwe editie wordt elke leerling uitgedaagd op het eigen niveau door onder andere Olympiade-opgaven, moeilijker opgaven en eindexamenopgaven te integreren. Geen leerling is hetzelfde. Inspelen op verschillen kan nu beter dan ooit dankzij de digitale leeromgeving van Nova. Overzichtelijke dashboards bieden inzicht in de voortgang van iedere leerling. Daardoor kun je aandacht geven aan de dingen die jíj belangrijk vindt. Je kunt voorkennis inventariseren en activeren. De specifieke feedback en adaptieve trainers zorgen voor extra leermomenten.

Foto’s