De tweede bel is gegaan. De meeste leerlingen zitten in de klas, sommigen lopen nog rond. Ik zet de waterkoker aan omdat warm water altijd handig is voor proefjes over warmte. En zet ook de pan met water maar op het vuur. Ik sluit de brander aan voor het geval iemand die wil gebruiken. Op een kar staan kratjes met materiaal waarvan ik er paar op tafel zet. De les lijkt niet te willen beginnen. De pauze moet er eerst nog even uit gepraat worden.
Na een paar minuten vraagt een groepje leerlingen of ze proef vijf punt drie mogen doen. En dan gaat het ineens snel. Iedereen realiseert zich dat er iets moet gebeuren. “Waar waren we ook alweer?” Het groepje dat “vijf punt drie” wil doen pakt de spullen uit de krat waar “5.3” opstaat en gaat weer zitten. Ze zitten met hun mobiel in de hand en bekijken de opdracht nog eens goed. Ze hebben het duidelijk niet voorbereid maar gaan toch aan de slag.
Het is een eenvoudig practicum. De dompelaar wordt aangesloten op het lichtnet en verwarmt het water. Door het warme water wordt de lucht in het flesje warm en de lucht zet uit. Het water in de buis wordt door de lucht omlaag gedrukt. Vijf minuten maximaal om te meten als je weet wat je aan het doen bent. Het duurt lang voor ze er uit zijn en willen gaan meten. Ik neem nog even de veiligheidsafspraken door en zet de spanning aan. Het gaat voorspoedig. Het water gaat langzaam omlaag. De buis gaat zelfs bellen blazen. Hi hi. “Iets te ver door gegaan meester”. De dompelaar gaat uit, het water wordt vervangen door koud water, de buis weer gevuld. En nu nog een keer. Deze keer stoppen ze voor de buis leeg is en noteren de gegevens. Het is inmiddels bijna tijd. Nog even wat rekenen.
“Meester hoe weten we hoe warm het water is geworden?”
“Misschien kan je dat meten?”
“Met een thermometer?”
“Ja, dat zou kunnen.”
Boze gezichten. Waarom lag die thermometer er dan niet gewoon bij? Waarom moet die apart gehaald worden? Dan is het tijd om op te ruimen. Volgende les weer verder.
De les erna start het groepje sneller op. Ze weten inmiddels wat ze moeten doen. Opstelling klaargezet, thermometer er bij gepakt. Start gegevens noteren, verwarmen, eindgegevens noteren. Het gaat best snel zo. Ik hoor het gesprek gaan. Het water is 21 cm gezakt. Maar wat kan je daar nu mee? Wat moeten we eigenlijk uitrekenen? We hebben veel te veel variabelen in de formule. Hier kunnen we niets mee.
“Meester, we weten de temperatuur en het volume wordt gevraagd maar wat is de druk?”
“Als je de druk nodig hebt moet je hem meten of zorgen dat hij niet verandert.”
“????”
Hier moet nog wat over worden nagedacht. Totdat blijkt dat de buis met de liniaal los zit en opgetild kan worden zodat de druk gelijk gehouden kan worden aan de luchtdruk buiten het systeem. Hierop volgen wat krachttermen en de opstelling wordt gereed gemaakt voor nog een keer meten.
Nu gaat het beter. De temperatuur wordt gemeten en de druk wordt gelijk gehouden. Het volume wordt groter dus de buis moet steeds wat verder omhoog getrokken worden.
Het einde nadert. Ze kunnen nu twee situaties vergelijken met een verschillende temperatuur en een gelijkblijvende druk. Het volume wordt 24 cm groter. Het duurt nog lang voor de leerlingen er achter komen dat [cm] geen maat is voor een volume. En dat de buisdiameter ook nog gemeten moet worden. Na twee lessen zijn de gegevens eindelijk boven tafel. “De berekening maken we thuis wel”.
De leerlingen zijn 90 minuten bezig geweest met een relatief simpel proefje. En dan komt de vraag of het rendement dan wel groot genoeg is geweest. Kan het niet sneller? Als de leerlingen de proef hadden voorbereid zeker. Maar dan nog hadden ze bepaalde stappen niet vanzelf goed gemaakt. Misschien had ik als docent het beter moeten voordoen. Een soort stappenplan maken waardoor er niets vergeten wordt.
We denken dat de leerlingen uiteindelijk meer leren van “hands-on laboratory experience with concrete physical systems” (1). Misschien wel meer dan bij een voorgekookt practicum. En, misschien, hebben de leerlingen ook geleerd dat je in de les efficiënter werkt als je weet wat je wil gaan doen.
We hebben er voor gekozen om de leerlingen 4V in de 2e periode bij Natuurkunde hun eigen route af te laten leggen. We zijn afgestapt van “the traditional passive-student lecture” (1). De leerlingen maken hun eigen planning en kiezen zelf welke weg ze willen bewandelen. De theorie die van belang is is bekend, er staan practica klaar voor wie wil, er zijn belangrijke opgaven die ze kunnen maken en ook nog oefenopgaven voor het geval het lastig is en alles met antwoorden en uitwerkingen. Alles is online te vinden en kan op een mobiel worden bekeken (op de methode site van de uitgever en http://praktischbezig.nl).
We sturen vooral het proces. We zorgen voor lessen waarin practica gedaan kunnen worden, er is ruimte voor vragen over opgaven in het boek, er is tijd voor overleg tussen leerlingen. Het heeft wel iets weg van een les O&O of NLT waarin leerlingen vooral zelfstandig diepgang moeten zoeken. Voor ons als docent is het vooral hard werken vooraf om er heel relaxed bij te kunnen lopen tijdens de les.
Bron:
(1) Hake, R.R. 2004. “The Arons Advocated Method,” submitted to the American Journal of Physics on 24 April 2004, waarin Richard Hake de werkwijze van Arnold Arons toelicht.
Bernard Blogt 