Modelleren in Coach7

Net als veel collega’s, denk ik, zijn we bezig om modelleren om te zetten van Coach6 naar Coach7. Op zich ben ik wel tevreden met Coach7 en vooral met de betere werking bij leerlingen thuis. We hebben grootse plannen om het modelleren in te zetten bij in principe elk hoofdstuk. Maar tijd moet nog gevonden worden.

We verzamelen de opdrachten online zodat leerlingen de gegevens thuis terug kunnen vinden. En tot op heden lukt het de leerlingen aardig om alles werkend te krijgen.

We hebben er, voor nu, voor gekozen om leerlingen zelf de modelleeropdrachten te laten maken en de .cma7 bestanden niet online te zetten. Maar misschien wijken we daar nog wel vanaf als het maken van het model onevenredig veel tijd kost met wat er dan te zien is.

We zijn begonnen met 4vwo (Kracht en beweging) en 5vwo (Straling).

Linkhttps://modelleren.wordpress.com

Geplaatst in ICT, Over lessen | Tags: , , , , , | Een reactie plaatsen

The Language of Functions and Graphs, Malcon Swan

Op 25 april 2017 is Malcom Swan op 73 jarige leeftijd overleden. Swan was vooral bekend in de wiskunde hoek waar hij onderzoek deed naar hoe je wiskunde aan kinderen kan leren.

In zijn boek: “The Language of Functions and Graphs” (1985) kijkt hij naar het belang van grafieken. De voorbeelden worden uitgebreid uitgewerkt en zijn voorzien van enkele antwoorden van leerlingen die hij vervolgens bekijkt.

De eerste  opgave van Malcon Swan heb ik als voorbeeld genomen voor de volgende opdracht “Autorit van Amsterdam naar Eindhoven”.

Downloads
Autorit.doc
Autorit.pdf

Geplaatst in Over Natuurkunde, Over onderwijs | Tags: , , , , | Een reactie plaatsen

Handboek natuurkundedidactiek

Onlangs (januari 2017) kwam het Handboek natuurkundedidactiek uit (http://www.natuurkundedidactiek.nl/).

Een mooie verzameling onderwerpen waar veel voor mij bekende namen (en ook veel onbekende namen) langskomen als auteur van bepaalde onderdelen.

Voor nu een kort citaat over een onderwerp waarover we op school regelmatig discussie hebben.

“In alle schoolvakken speelt het leren van vakbegrippen en -redeneringen een rol. Volgens de psychologische theorie van het constructivisme -voor zover vakdidactisch relevant- kunnen begrippen en redeneerwijzen niet worden overgedragen van de leraar naar de leerling, maar moeten leerlingen deze kennis zelf ontwikkelen op basis van de al aanwezige kennis (Ausubel, 1968). Ze kunnen daarbij geholpen worden door de leeromgeving die de leraar aanbiedt: informatie en discussies over betekenissen en ervaringen die voor de begrippen van belang zijn.

Uit vakdidactisch onderzoek is bekend dat, als het om begripsontwikkeling gaat, onderwijs minder succesvol is dan wordt gedacht of gehoopt. Leerlingen leren wel de vaktermen te gebruiken, maar de betekenis die ze eraan toekennen verschilt vaak van de geaccepteerde natuurwetenschappelijke betekenis. Dat komt tot uiting in begripsproblemen: veel leerlingen geven heel andere dan de gewenste antwoorden als hen begripsvragen worden voorgelegd. Ze blijken dan vast te houden aan begrippen en redeneringen die voortkomen uit hun alledaagse ervaringen.”

De actieve werkhouding van leerlingen om dit goed voor elkaar te krijgen ontbreekt regelmatig. Met tegenvallende resultaten als gevolg.

Geplaatst in Citaten, Misconcepties, Over docenten, Over klassen, Over leerlingen, Over lessen, Over Natuurkunde | Tags: , , , , | Een reactie plaatsen

Uitleggen (in de ogen van leerlingen)

Leerlingen vinden een uitleg pas een uitleg als iemand anders hun probleem oplost. En leren werkt, volgens mij, zo niet. Als een leerling een vraag stelt komt er meestal eerst een tegenvraag:

Meester 36 snap ik niet?
Wat bedoel je met 36?

Meester vraag 12 snap ik niet?
Wat zegt vraag 12 precies?

Meester als een blokje op de helling ligt hoe kan ik dan uitrekenen wat de versnelling wordt?
Welke gegevens zie je in de opgave?

Meester het lukt me niet om dinsdag het verslag in te leveren.
Wat is nu je voorstel?

Leerlingen vinden het vaak prettig om zaken over te dragen aan de docent. De leerling snapt het niet en de docent moet het oplossen. Liefst met een gedetailleerde uitleg die de leerling dan direct kan overnemen in zijn schrift (als dat al gebeurt).

Onlangs vroeg een collega zich hardop af of leerlingen wel in staat zijn om te gaan met tegenvragen. Hoe regel je dat je leerlingen niet kwijtraakt als je vraagt “En wat denk je zelf?” of iets dergelijks?

 

Geplaatst in Over docenten, Over leerlingen, Over lessen | Tags: , | Een reactie plaatsen

Teaching Physics with the Physics Suite: The dead leaves model

“Teaching Physics with the Physics Suite” (2002) is een vrij recent boek en waarin E.F.Redish kijkt naar het leren en doceren van natuurkunde. Het boek is te koop, maar de delen zijn ook te downloaden.

http://www2.physics.umd.edu/~redish/Book/

Een mooie beschrijving van sommige van onze leerlingen beschrijft hij als het “dead leaves model“. Ik zie zo een aantal hardwerkende leerlingen voor me die samenvatting na samenvatting maken maar uiteindelijk de diepgang missen voor een succesvol proefwerk.

“Unfortunately, the most common mental model for learning science in my classes seems to be:

• Write down every equation or law the teacher puts on the board that is also in the book.
• Memorize these, together with the list of formulas at the end of each chapter.
• Do enough homework and end-of-the-chapter problems to recognize which formula is to be applied to which problem.
• Pass the exam by selecting the correct formulas for the problems on the exam.
• Erase all information from your brain after the exam to make room for the next set of materials.

I call the bulleted list above “the dead leaves model.” It’s as if physics were a collection of equations on fallen leaves.”

Nu het Natuurkunde eindexamen langzaamaan afstapt van vooral rekenen en steeds meer redeneervragen opneemt, lopen leerlingen met een beperkt begrip een grotere kans om de voldoende niet -meer- te halen.

Geplaatst in Citaten, Over leerlingen, Over lessen, Over Natuurkunde | Tags: , , , | Een reactie plaatsen

Bij het Natuurkunde lokaal gebeurt het

Eerst waren het er een paar, maar de laatste tijd worden het er steeds meer. Op dit moment komen er elke pauze zo’n acht leerlingen naar het Natuurkunde lokaal toe. Ze werken zelfstandig aan moeilijk opdrachten en overleggen met elkaar over een goede strategie. Als een opdracht niet lukt geeft dat zoveel energie dat ze het nog een keer gaan proberen, net zo lang tot het wel lukt. Soms roepen ze me “Meester moet u eens kijken, ik kan het nu echt goed”. Zo af en toe is de energie wat minder. Misschien door een rondje hardlopen bij gym, of een lastige wiskunde les ervoor. Ze gaan dan een stapje terug. Zoeken opdrachten die makkelijker zijn of die ze eerder al gemaakt hebben maar nog niet helemaal in de vingers hebben. “Ja meester ik kan dit al wel, maar ik ben een beetje moe”.

Als ik wat langer naar ze kijk zie ik dat ze genieten van de vrijheid bij hun werk. Ze verkennen dingen wanneer zij dat willen, ze falen continu maar worden daar niet opstandig van, ze worden vrolijk als ze het beter doen dan de anderen. Ze overleggen de hele tijd, reguleren hun inspanning en laten hun inspanning niet afhangen van anderen. Kortom: ze zijn super gemotiveerd om aan de slag te zijn en goede resultaten te halen. Heerlijk.

En dan gaat de bel. De game wordt afgesloten. De telefoon verdwijnt in hun kontzak. De leerlingen gaan op weg naar de volgende les. Om te doen wat de docent van ze vraagt, of ze daar nu aan toe zijn of niet. In een tempo dat zelden klopt bij hun eigen ontwikkeling. Was het maar weer pauze.

Geplaatst in Over leerlingen, Over onderwijs | Tags: , , | Een reactie plaatsen

Nog een keer wat weglaten

Methodes geven een uitleg en vervolgens opgaven. Dit helpt niet echt bij het voeren van een dialoog waarbij begrip voorop staat. Het weglaten van getallen helpt leerlingen om na te denken over wat er nu gebeurt zonder direct in de berekening te duiken. In de termen van de Systematische Probleem Aanpak (SPA) gaat het dan om het verwoorden van de opgave.

Leerlingen vinden opdrachten zonder gegevens erg lastig. En ik ben er nog niet helemaal uit of deze oefeningen geholpen hebben bij het verwoorden van de opgave. Ik denk het wel. Misschien merk ik dat later nog. Het valt op hoe moeilijk leerling zich uiten. Het is blijkbaar nog niet gewoon om meningen uit te wisselen. Leerlingen willen graag goede antwoorden geven en zwijgen als ze niet echt overtuigd zijn. Is het gesprek eenmaal een beetje op gang dan komen er veel misconcepties langs. En die kan je als leerling niet zomaar oplossen. Leerlingen moeten praten om misconcepties te signaleren en aan te kunnen pakken.

Hieronder enkele opgaven zonder getallen die ik in de klas heb doorgenomen bij de wetten van Newton. Het duurt vaak opmerkelijk lang voordat een opdracht afgerond is. Leerlingen hebben tijd nodig om alles te kunnen verwerken.

Katrol

Bovenstaande tekening was voor leerlingen wel duidelijk. Als er geen wrijving is en het touw en de katrol zijn massaloos dan gaat massa 1 naar beneden en massa 2 omhoog. Massa 1 is twee maal zo groot als massa 2.

Leerlingen hebben deze tekening vervolgens nog drie maal getekend in de volgende situaties:

  • iemand houdt massa 1 vast en stil
  • iemand houdt massa 2 vast en stil
  • niemand houdt iets vast.

Met vervolgens de vraag welke krachten een rol spelen en ook de vraag om die te tekenen. Dit was (4vwo) best een lastige vraag. Na (te) lange tijd kwam er iemand op het idee dat de zwaartekracht een rol speelt en de spankracht. En daarmee is ook iets te zeggen over de nettokracht.

De bedoeling van deze oefening is dat leerlingen nadenken over de verschillen tussen de situaties en de verschillen ook herkennen voordat er eventueel gerekend gaat worden. Leerlingen geven aan dat de spankrachten in alle tekeningen gelijk zijn. Hoewel soms de spankrachten in één touw ook verschillend mogen zijn. Ook kunnen de massa’s verschillend bewegen ondanks het touwtje. Ook ziet een enkeling per ongeluk dat de snelheid een relatie heeft met de nettokracht: Fnetto = mv .

Krachten de bocht om

Leerlingen zien ook hier wel wat er gebeurt. Massa 1 gaat naar beneden en neemt massa 2 mee (geen wrijving en geen massa voor touw en katrol). Inmiddels weten ze ook dat de zwaartekracht een rol speelt en de spankracht. De nettokracht kan dan ook bepaald worden.

Leerlingen hebben er moeite mee dat de spankracht in het touw gelijk moet blijven. En dat het geheel niet versnelt met g = 9,81 m/s/s. Hoe groot is de versnelling a dan wel? En hoe noteer je dat zonder getallen?

Een treintje

Geen wrijving en geen massa voor touw. Massa 1 > massa 2.

De leerlingen kunnen nu de zwaartekracht en de normaalkracht tekenen en merken dat die geen duidelijke rol spelen. De kracht F zorgt er voor dat de blokjes gaan versnellen naar rechts. Het touwtje speelt een belangrijke rol voor massa 2. Zonder touwtjs bleef blokje 2 liggen. Hoe groot is de spankracht in het touw? Hoe groot is de nettokracht op blokje 1 en 2? Wat wordt de versnelling in dit geval?

Nog een treintje

Ook hier geen wrijving en geen massa voor de touwtjes.  Massa 1 > massa 2 > massa 3

Blokje 3 komt er bij. Wat is er te zeggen over de spankracht tussen blokje 2 en 3? En over de nettokrachten op de blokjes? Zijn de nettokrachten gelijk of verschillen ze per blokje?Met welke versnelling gaat het geheel bewegen?

Zomaar een opgave

De vraag is met welke kracht er tegen het geheel aangeduwd moet worden zodat de blokjes (massa 1, massa 2 en massa M) ten opzichte van elkaar NIET bewegen. Uiteraard geen wrijving, geen massa voor katrol en touw.

Leerlingen zien dit niet zo snel. De bedoeling is dat ze relevante krachten tekenen en dan met wat wetten van Newton gaan kijken wat er gebeurt. Het antwoord wordt dan

F = …..

Bron van deze laatste opgave: Major American Universities Ph.D. Qualifying Questions and Solutions PROBLEMS AND SOLUTIONS ON MECHANICS (1994), edited by Lim Yung-Kuo

Geplaatst in Over leerlingen, Over lessen | Tags: , , , , , | Een reactie plaatsen