INHOUDSOPGAVE. ASO - 2 de graad complementair gedeelte 1 Wetenschappelijk werk fysica (1 ste leerjaar 1 lestijd/week en 2 de leerjaar 1 lestijd/week).

Transcriptie

1

2 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 1 INHOUDSOPGAVE Inhoudsopgave...1 Visie Fysica als wetenschap Fysica binnen het complementair gedeelte....2 Beginsituatie...2 Algemene doelstellingen wetenschappen Leerdoelstellingen Attitudes...4 Gemeenschappelijke eindtermen voor wetenschappen Onderzoekend leren/leren onderzoeken Wetenschap en samenleving Attitudes...5 Doelstellingen voor het complemtair gedeelte fysica Doelstellingen Vakoverschrijdende doelstellingen:...6 Leerinhouden en methodologische wenken Leerinhouden Methodologische wenken...7 leerplandoelstellingen, inhouden en wenken Inleiding Het meten van een grootheid Lengte, massa en tijd Dichtheid Krachten Druk Vloeistoffen en gassen Vloeistoffen Gassen Arbeid, vermogen en energie Beweging Potentiële energie, kinetische energie, energieomzettingen en rendement Warmte Gaswetten Warmtehoeveelheid Faseovergangen Uitwerken van een project...22 Pedagogisch didactische wenken Algemene aanbevelingen Het gebruik van ICT Praktische aanbevelingen...24 Minimale materiële vereisten Algemene bemerkingen Basismateriaal Specifiek materiaal per onderdeel Veiligheidsvoorschriften...27 Evaluatie Dagelijks werk Examens...28 Bibliografie Handboeken Naslagwerken ICT....30

3 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 2 VISIE 1. Fysica als wetenschap. Fysica verduidelijkt de fundamentele vragen die de waarneming van de ons omringende wereld oproept. In die zin is fysica de basis van de andere exacte wetenschappen en een bron van technologische vernieuwing. Fysica als basiswetenschap zou dan ook eerst moeten onderwezen worden om andere natuurwetenschappen en de er op steunende technologische toepassingen beter te begrijpen. Dit is ook de stelling van de Nobelprijswinnaar fysica 1988, Leon Lederman. Fysica is in de eerste plaats een experimenteel gerichte wetenschap, gebaseerd op objectieve waarnemingen. Als studieobject gelden zowel de kleinste bouwstenen van de materie als de interstellaire structuren in het heelal. De fysicus tracht uit waarnemingen of uit een theoretische analyse wetten af te leiden. Deze wetten worden geformuleerd in de taal van de wiskunde en zijn universeel geldig. De fysicus zoekt dus naar de manier om de natuurverschijnselen zo eenvoudig mogelijk te beschrijven aan de hand van modellen van de werkelijkheid. Waar de klassieke fysica zich vooral tot doel stelt om het gedrag van voorwerpen of deeltjes te verklaren onder invloed van diverse krachten, streeft de fysicus nu veeleer naar het vinden van een fundamentele verklaring voor de krachtwerkingen zelf. Fysica heeft een hoge graad van maturiteit bereikt, en staat mede daarom model voor de wetenschappelijke methode, toegepast in alle gebieden van wetenschap en technologie. Deze maturiteit blijkt ook uit de toenemende snelheid waarmee ontdekkingen van de basisfysica worden uitgewerkt tot moderne technologie. Tenslotte is de studie van de fysica reeds sinds de Oudheid verbonden met filosofische theorieën en standpunten. 2. Fysica binnen het complementair gedeelte. Wetenschappelijk werk fysica is in de eerste plaats een keuzemogelijkheid voor leerlingen uit studierichtingen met het majorpakket fysica (2 lestijden per week) in de tweede graad ASO. Fysica is een experimenteel gerichte wetenschap gebaseerd op objectieve waarnemingen. Het zelf verrichten van fysische metingen is een belangrijke schakel in het verwerven van fysisch inzicht. De pijlers waarrond fysica gestructureerd wordt zijn: fysica als wetenschap, fysica als maatschappelijk verschijnsel, fysica als toegepaste en praktische wetenschap. De leerinhouden en vaardigheden die aan bod komen hebben in het complementair gedeelte geven de mogelijkheid te geven deze aspecten nog meer te verdiepen en uit te breiden. De basis zal dan ook het leerplan fysica zijn. In deze lessen wordt echter vooral de nadruk gelegd op het proefondervindelijk werken, het onderzoeken leren en het zelf onderzoeken. Daarom ook wordt dit leerplan beschouwd als een open leerplan dat het moet mogelijk maken in te spelen op de wensen en verwachtingen van de leerling, de actualiteit, maar met als basis het leerplan fysica 2 de graad Alle leerlingen moeten immers een wetenschappelijke geletterdheid verwerven. Dit leerplan kan, in uitzonderlijke gevallen, ook gebruikt worden voor scholen die de studierichting Wetenschappen niet inrichten en in het complementair gedeelte een tweede lestijd fysica willen aanbieden om de leerstof van de basisvorming te verdiepen en om bijkomende oefeningen te maken. Ook voor deze leerlingen blijft het zelfstandig uitvoeren van experimenten in groepjes van 2 belangrijk. Daarom zullen ca. 20 lestijden van het wetenschappelijk werk fysica besteed worden aan het uitvoeren van leerlingenproeven en aan het zelfstandig uitwerken van thema s. BEGINSITUATIE 1. Bepaling van de leerlingengroep. Alhoewel geen eindtermen fysica voor de eerste graad bestaan, hebben alle leerlingen een gemeenschappelijke voorkennis van de fysica uit het tweede leerjaar van de eerste graad, en zijn zij vertrouwd met begrippen als algemene eigenschappen van de stof, aggregatietoestanden en overgangen, temperatuur en temperatuurmetingen, licht en de voortplanting van het licht, eigenschappen van licht zoals terugkaatsing en breking, vlakke spiegels en lenzen.

4 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 3 Door het invoeren van leerlingenproeven werden bij de leerlingen eveneens vaardigheden en attitudes ontwikkeld die dan in de tweede graad tot verdere ontplooiing kunnen komen. De eindtermen basisonderwijs (wereldoriëntatie) en de eindtermen technologische opvoeding eerste graad, worden verondersteld bereikt te zijn. Hierin komen reeds heel wat begrippen uit de fysica voor zoals krachten, hefbomen, energie. De leerlingen zijn helemaal niet onbekend met bepaalde aspecten van de fysica bij de aanvang van de tweede graad. Om de veiligheid bij het uitvoeren van leerlingenproeven niet in het gedrang te brengen is het aangewezen dat het aantal leerlingen niet meer dan 20 bedraagt. ALGEMENE DOELSTELLINGEN WETENSCHAPPEN De belangrijkste algemene doelstelling van het wetenschapsonderwijs is het bevorderen van de wetenschappelijke geletterdheid van de leerling. Deze doelstelling omvat drie componenten: kennis van wetenschappelijke inzichten, feiten, wetten en toepassingen er van de vaardigheid om deze inzichten in diverse contexten te herkennen en toe te passen een attitude te ontwikkelen tegenover wetenschap die gesteund is op inzicht in haar methoden, in haar ontwikkeling en in haar zeer belangrijke maatschappelijke impact.. De gemeenschappelijke doelen geformuleerd in termen van leerlingengedrag hebben betrekking op: 1. attituden die tot de persoonsvorming in het algemeen bijdragen en die karakteristiek zijn voor een wetenschappelijke houding 2. aspecten van wetenschap als een specifieke wijze van kennisverwerving, met name hypothesen (theorieën, modellen, wetten) formuleren en deze empirisch verifiëren waarnemingen ordenen en veralgemenen tot of met behulp van kwantitatieve of kwalitatieve wetten of theorieën objectief informatie inwinnen, o.a. door waarneming en experimenten, en objectief communiceren 3. wetenschap als maatschappelijk fenomeen. Kennis en inzicht in wetenschap als een maatschappelijk proces zijn belangrijk voor het ontwikkelen van een evenwichtig en kritisch oordeel over wetenschap. De verschillende maatschappelijke dimensies (historisch, sociaal, economisch, cultureel, ethisch) vormen een integraal onderdeel van op wetenschappelijke geletterdheid gericht wetenschapsonderwijs. Op deze wijze wordt ook via wetenschap brede vorming nagestreefd. Historische, sociale en andere aspecten fungeren hierbij als context voor hedendaagse begrippen en theorieën en worden hiermee geïntegreerd. 1. Leerdoelstellingen. Meer specifiek heeft het fysicaonderricht haar eigen concrete doelstellingen. Het moet een bijdrage leveren tot de intellectuele vorming van de leerlingen door het aanscherpen van hun zintuiglijke waarnemingen, door het oefenen van hun denkvaardigheid en door het bijbrengen van bekwaamheid in het benoemen en ordenen van het waargenomen en het geïnduceerde. De leerlingen worden begeleid bij het opstellen van hypothesen om te komen tot de logische deductie van natuurwetten. Dit leidt tot volgende algemene doelstellingen van het onderwijs in de fysica: 1. De leerlingen leren werken volgens een wetenschappelijke methode, uitgaande van waarneming en proefneming over hypothese en verklaring, naar het vastleggen van de natuurwetten. Dit laatste gebeurt met modelmatige representaties van de waargenomen verschijnselen. 2. De leerlingen leren dat deze modellen vaak met wiskundige formules kunnen beschreven worden en dat zij alzo tot kwantitatief uit te drukken resultaten en conclusies leiden. De leerlingen komen aldus tot een behoorlijke kennis en begrip van de meest fundamentele wetten in de fysica. 3. De leerlingen leren deze kennis toepassen in concrete gevallen bij nieuwe situaties, hetzij bij verdere deductieve uitbouw van de leerstof, hetzij op technische vraagstukken en toepassingen uit onze samenleving. 4. De leerlingen leren de interactie tussen fysica, techniek en samenleving kennen in hun historische evolutie.

5 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 4 5. De leerlingen leren dat modellen van de fysica evolueren zodanig dat ze een steeds preciezere beschrijving van de werkelijkheid toelaten. 6. De leerlingen leren een zekere handvaardigheid ontwikkelen bij het hanteren van elementaire meetinstrumenten en bij het uitvoeren van eenvoudige proeven. 7. De leerlingen leren inzicht krijgen en rekening houden met onnauwkeurigheid en precisie bij metingen en meetapparaten, en met de eruit volgende foutmarges in resultaten. 8. De leerlingen leren een zekere bekwaamheid aan in het opstellen van een duidelijk en logisch verantwoord rapport over proeven en metingen en van het maken van een overzichtelijke samenvatting van een behandeld probleem. 9. De leerlingen bekomen een initiatie tot bewustwording van de maatschappelijke en morele gevolgen van het wetenschappelijk onderzoek. 2. Attitudes. Het secundair onderwijs moet in zijn ruimere opdracht ook leerlingen vormen tot volwassenen die later zowel in hun verder onderwijs als in het werkelijke leven zelfstandig kunnen denken en handelen. Daarom willen ook de lessen in de fysica, naast een geleidelijk uitgroeiende verwerving aan basiskennis en wetenschappelijke werkmethodes, een aantal fundamentele attitudes aanbrengen, met name: 1. Belangstelling opwekken voor wetenschap en techniek en de rol welke ze vervullen in de samenleving. 2. Leergierigheid stimuleren en de drang naar inzicht bij het zoeken naar de juiste verklaring van de waargenomen verschijnselen en hun onderlinge samenhang. 3. Het kennen van de exacte betekenis van de gebruikte symboliek en de woordenschat en van de fysische inhoud van de geleidelijk optredende wiskundige formuleringen. 4. Het aanbrengen van zin voor relativering, waardoor het belangrijke van het bijkomstige kan onderscheiden worden. Geleidelijk leren inzien dat het fysische wereldbeeld, dat door menselijke zintuigen en menselijk verstand werd opgebouwd, niet volmaakt is en voor evolutie vatbaar is. 5. Doorzettingsvermogen aanleren bij het uitvoeren van experimenten en het oplossen van problemen. 6. Zin voor nauwkeurigheid bijbrengen bij het uitvoeren van metingen en berekeningen. 7. Zin voor orde bijbrengen in de eigen notities, bij het uitwerken van een vraagstuk en bij het opstellen van een verslag over een uitgewerkte proef. 8. Stimuleren van zelfstandigheid door voor individuele opdrachten eerst eventueel noodzakelijke documentatie en informatiebronnen te raadplegen, vooraleer beroep te doen op medeleerlingen of de leerkracht. 9. Zin voor samenwerking aan te brengen voor opdrachten in groepsverband. 10. Objectiviteit en breeddenkendheid aanleren door bijvoorbeeld: het leren waarderen van het werk van wetenschappers uit het verleden, maar evengoed van het werk en de ideeën van de medeleerling een eigen mening desnoods te leren herzien tegenover nieuwe onweerlegbare feiten een probleem te benaderen uit verschillende standpunten 11. Door kritisch te zijn, niet alleen tegenover anderen doch ook tegenover zichzelf tegenover allerlei vormen van informatiebronnen, tegenover meningen en beweringen die echter op geen of onvoldoende logische staving of experimenten berusten tegenover zijn eigen gevonden of voorgestelde oplossing door slechts te veralgemenen op basis van voldoende observaties en experimenten. door een geïnduceerde wet deductief te controleren. Om deze doelstellingen te verwezenlijken moeten aangepaste activiteiten worden aangeboden. Het is echter niet zo dat leerlingen een routine kunnen verwerven in het uitvoeren van echt wetenschappelijk werk indien zij enkel opdrachten krijgen waarbij alle stappen reeds vooraf en gedetailleerd werden uitgeschreven. Echt onderzoek dient te verlopen volgens een plan. Achter elk experiment dient een doelstelling te zitten. Om de coördinatie met het leerplan 1 of 2 uur zo vlot mogelijk ter laten verlopen is het noodzakelijk dat het vak wordt gegeven door dezelfde leraar en bij voorkeur in een blok van 2 lestijden. De leraar zal ook zorg voor dragen om de leerinhouden van de lestijden in het complementair gedeelte wetenschappelijk werk fysica en fysica (1 of 2 lestijden) via een goede planning op elkaar af te stemmen.

6 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 5 GEMEENSCHAPPELIJKE EINDTERMEN VOOR WETENSCHAPPEN. De algemene doelstellingen stemmen overeen met de eindtermen die gelden voor het geheel van de wetenschappen in de tweede graad. 1. Onderzoekend leren/leren onderzoeken Met betrekking tot een concreet wetenschappelijk of toegepast wetenschappelijk probleem, vraagstelling of fenomeen kunnen de leerlingen: G1 relevante parameters of gegevens aangeven, hierover informatie opzoeken en deze oordeelkundig aanwenden. G2 een eigen hypothese (bewering, verwachting) formuleren en aangeven hoe deze kan worden onderzocht. G3 voorwaarden en omstandigheden die een hypothese (bewering, verwachting) weerleggen of ondersteunen, herkennen of aangeven. G4 ideeën en informatie verzamelen om een hypothese (bewering, verwachting) te testen en te illustreren. G5 omstandigheden die een waargenomen effect kunnen beïnvloeden, inschatten. G6 aangeven welke factoren een rol kunnen spelen en hoe ze kunnen worden onderzocht. G7 resultaten van experimenten en waarnemingen afwegen tegenover de verwachte, rekening houdende met de omstandigheden die de resultaten kunnen beïnvloeden. G8 resultaten van experimenten en waarnemingen verantwoord en bij wijze van hypothese, veralgemenen. G9 experimenten of waarnemingen in klassituaties met situaties uit de leefwereld verbinden. G10 doelgericht, vanuit een hypothese of verwachting, waarnemen. G11 waarnemings- en andere gegevens mondeling en schriftelijk verwoorden en weergeven in tabellen, grafieken, schema s of formules. G12 alleen of in groep, een opdracht uitvoeren en er een verslag over uitbrengen. 2. Wetenschap en samenleving De leerlingen kunnen met betrekking tot vakinhouden van de vakspecifieke eindtermen G13 voorbeelden geven van mijlpalen in de historische en conceptuele ontwikkeling van de natuurwetenschappen en ze in een tijdskader plaatsen. G14 met een voorbeeld verduidelijken hoe de genese en de acceptatie van nieuwe begrippen en theorieën verlopen. G15 de wisselwerking tussen de natuurwetenschappen, de technologische ontwikkeling en de leefomstandigheden van de mens met een voorbeeld illustreren. G16 een voorbeeld geven van positieve en nadelige (neven)effecten van natuurwetenschappelijke toepassingen. G17 met een voorbeeld sociale en ecologische gevolgen van natuurwetenschappelijke toepassingen illustreren. G18 met een voorbeeld illustreren dat economische en ecologische belangen de ontwikkeling van de natuurwetenschappen kunnen richten, bevorderen of vertragen. G19 met een voorbeeld de wisselwerking tussen natuurwetenschappelijke en filosofische opvattingen over de werkelijkheid illustreren. G20 met een voorbeeld verduidelijken dat natuurwetenschappen behoren tot cultuur, nl. verworven opvattingen die door meerdere personen worden gedeeld en die aan anderen overdraagbaar zijn. G21 met een voorbeeld de ethische dimensie van natuurwetenschappen illustreren. 3. Attitudes De leerlingen G22 zijn gemotiveerd om een eigen mening te verwoorden. G23 houden rekening met de mening van anderen. G24 zijn bereid om resultaten van zelfstandige opdrachten objectief voor te stellen. G25 zijn bereid om samen te werken.

7 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 6 G26 onderscheiden feiten van meningen of vermoedens. G27 beoordelen eigen werk en werk van anderen kritisch en objectief. G28 trekken conclusies die ze kunnen verantwoorden. G29 hebben aandacht voor het correct en nauwkeurig gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen,eenheden en data. G30 zijn ingesteld op het veilig en milieubewust uitvoeren van een experiment. G31 houden zich aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten. DOELSTELLINGEN VOOR HET COMPLEMENTAIR GEDEELTE FYSICA. 1. Doelstellingen. Omwille van de leesbaarheid werden leerplandoelstellingen, inhouden en methodologische wenken in afzonderlijke cellen geplaatst per hoofdstuk. Binnen deze drie cellen werd getracht de horizontale lezing zoveel mogelijk door te trekken. Daarom dient elke blok als een geheel te worden beschouwd. Contexten kunnen door de leraar gekozen worden in functie van de leerlingengroepen. Deze basisdoelstellin gen sluiten nauw aan bij de cursus fysica Deze doelstellingen zijn facultatief. Ze dienen dus niet noodzakelijk te worden nagestreefd maar kunnen wel aan bod komen in relatie tot de interesse van de leerlingen, de actualiteit, de studierichting, een project. Het is wenselijk dat de leraar via zijn jaarplan de doelstellingen en de inhouden aangeeft die hij wenst te realiseren. Deze doelstellingen sluiten dan ook nauw aan bij het leerplan fysica 2. Vakoverschrijdende doelstellingen: Daarnaast levert de leraar fysica ook zijn bijdrage tot de realisatie van de vakoverschrijdende eindtermen (VOET). Vakoverschrijdende eindtermen zijn minimumdoelen die niet specifiek behoren tot een vakgebied, maar onder meer door middel van meerdere vakken of onderwijsprojecten kunnen worden gerealiseerd. Zij zijn in eerste instantie een opdracht voor het hele schoolteam. Om uit te maken hoe alle vakoverschrijdende eindtermen op schoolniveau kunnen gerealiseerd worden, zijn afspraken nodig tussen de collega s van alle vakken. Het is aangewezen om deze afspraken formeel vast te leggen in het schoolwerkplan. In sommige vakken kunnen bepaalde VOET uitdrukkelijker aan de orde komen dan in andere. Leerplannen kunnen dan ook verwijzingen naar VOET bevatten als de binding tussen de vakgebonden doelstellingen en de VOET evident is. Indien de vakgroep nog andere VOET realiseerbaar acht binnen een vak, wordt dit vastgelegd in een verslag waarin zowel de visie en de planning zijn opgenomen. Heel wat VOET die behoren tot de domeinen Leren Leren en Sociale Vaardigheden zitten reeds verweven in de uitwerking van verschillende vakgebonden doelstellingen in dit leerplan. Door een doordachte keuze van thema s, teksten en lesonderwerpen kunnen andere VOET (opvoeden tot burgerzin, gezondheidseducatie, milieueducatie, muzisch-creatieve vorming en technisch-technologische vorming) ook in de lessen fysica aan bod komen. Bij de aanvang van het schooljaar maakt de leraar een oordeelkundige keuze van de leerinhouden waarmee hij de vakgebonden en vakoverschrijdende doelstellingen wil realiseren (bij voorkeur na overleg met de vakgroep) en stelt een jaar(vorderings)plan op waarin hij de leerstof op een evenwichtige wijze verdeelt over het beschikbare aantal lestijden.

8 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 7 LEERINHOUDEN EN METHODOLOGISCHE WENKEN 1. Leerinhouden Het realiseren van de leerplandoelstellingen is fundamenteel. De leerinhouden staan in relatie tot deze leerplandoelstellingen Uit de vermelde leerlingenproeven mag de leraar een selectie maken op basis van leerstofonderdelen die hij in de les fysica heeft gezien en die hij wenst uit te breiden of te verdiepen. Onder leerlingenproef wordt ook verstaan een experiment uitgevoerd door de leraar in samenwerking met de leerlingen. De verschillende items die betrekking hebben op fysische informatie kunnen geraadpleegd worden in gedrukte bronnen of langs elektronische weg opgezocht worden. Hier is ook het mogelijk via een project of via zelfstandig werk, eventueel als klassetaak deze opdracht uit te voeren. 2. Methodologische wenken De methodologische wenken geven aan op welke manier de leerplandoelen kunnen gerealiseerd worden. Deze wenken zijn illustratief en niet bindend. Het staat de leraar vrij andere methodes of methodieken te gebruiken in relatie tot plaatselijke mogelijkheden, samenhang andere vakken, actualiteit,. De leerplandoelstellingen en de leerinhouden die hieronder voorkomen dienen te worden gezien vanuit het oogpunt van uitbreiding of van verdieping. Daarom komen er onderwerpen voor die ook in de leerplannen AV fysica voorkomen. Dit biedt de mogelijkheid dat de leraar enerzijds bewuste keuzes maakt vooral gericht op experimenten en anderzijds beter kan aansluiten zowel op het leerplan fysica AV 1 uur als op 2 uur.

9 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 8 LEERPLANDOELSTELLINGEN, INHOUDEN EN WENKEN 1. Inleiding. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen fysica als wetenschap beschrijven en enkele domeinen van de fysica opnoemen. Leerinhouden. Wat is fysica? Verklaren van het gedrag van de natuur. Visie op fysica: studie van de kleinste bouwstenen van de materie tot het ontstaan van het heelal. Wetenschappelijke methode bondig uitleggen. Didactische wenken. Domeinen van de fysica: optica, mechanica, warmteleer, elektriciteit, magnetisme, molecuulfysica, atoomfysica, kernfysica, astrofysica,... Ook grensgebieden: biofysica, halfgeleiderfysica,... het deeltjesmodel van de materie beschrijven. Gebruik van modellen: molecuulmodel, atoommodel,kernmodel. Aansluiten bij leerinhouden 1 ste graad: demonstratieproef aggregatietoestanden. Atoommodel. voorbeelden geven van mijlpalen in historische en conceptuele ontwikkeling van het atoommodel. Historische ontwikkeling van het atoommodel:thomson Bohr,,Rutherford en anderen. Liefst laten opzoeken door leerlingen op internet. Bondig werkje laten maken. Naar voor laten brengen door een of meerdere leerlingen

10 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 9 2. Het meten van een grootheid. 2.1 Lengte, massa en tijd. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen een coherent internationaal eenhedenstelsel hanteren lengte benoemen en eenheid ervan aangeven een meetlat gebruiken om lengte te meten de grootteorde van lengten aangeven oppervlakte en volume benoemen en de eenheid ervan aangeven Leerinhouden. Het SI-eenhedenstelsel. Belang van correcte schrijfwijze, ook buiten de fysica Symbool voor lengte: l. Eenheid van lengte: meter (m). Het meten van een lengte l. Grootteorde van lengten. Symbool voor oppervlakte: A. Eenheid van oppervlakte: m². Didactische wenken. De drie hoofdgrootheden van de mechanica/ lengte, massa en tijd. De corresponderende hoofdeenheden vormen de aanloop naar het SI-eenhedenstelsel: meter, kilogram en seconde. Een eenvoudige definitie van de meter. Context: nanotechnologie. Omzetting van µm en nm naar m. Multimedia: video, CD-ROM, DVD, internet. Orde van grootte van macroscopische en microscopische elementen. Machten van tien. Het verschil tussen hoofdgrootheden en afgeleide grootheden. massa benoemen en de eenheid ervan aangeven een balans gebruiken om massa te meten de grootteorde van massa s aangeven tijd en tijdsverloop benoemen en de eenheid ervan aangeven een chronometer gebruiken om tijd te meten metrische voorvoegsels gebruiken de grootteorde van tijden aangeven Symbool voor volume: V. Eenheid van volume: m³. Het begrip massa. Symbool voor massa: m. Eenheid van massa: kilogram (kg). Meten van de massa m met een balans. Grootteorde van massa's. Symbool voor tijd: t. Symbool voor tijdsverloop: t. De eenheid van tijd: de seconde (s). Het meten van de tijd t. Grootteorde van tijden. Context: de oppervlakte van de zonnepanelen van het International Space Station. Eenvoudige definitie van de kilogram. Demonstratie van massabepaling met een (digitale) balans. Omzetting van g naar kg en omgekeerd. Microscopische en macroscopische massa's: van kg tot kg (atoom, planeet, sterren, melkwegstelsel). Een eenvoudige definitie van de seconde. Berekenen van t. Omzetting van µs en ns naar s. Microscopische en macroscopische tijden: van atoomklok (10-8 s) tot leeftijd van het heelal ( jaar).

11 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Dichtheid. Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen met een aantal gegeven invloedsfactoren een onderzoeksvraag opstellen beschrijven hoe de dichtheid experimenteel kan worden bepaald bij de notatie van een meting rekening houden met de meetnauwkeurigheid dichtheid benoemen en de eenheid ervan aangeven Leerinhouden. Leerlingenproef 1. (*) Meten van de massa en het volume van verschillende voorwerpen uit dezelfde stof en uit verschillende stoffen. De factoren die invloed hebben op de massa van een voorwerp in een onderzoeksvraag kunnen inschatten. Nauwkeurigheid van een meting. Gebruik van beduidende cijfers. Gebruik van de wetenschappelijke notatie. Symbool voor dichtheid: ρ.: eenheid: kg. 3 m Didactische wenken. Een eerste zelfstandig onderzoek. De vaardigheden worden aangebracht in een concreet onderzoek dat uitmondt in het concept dichtheid. Gebruik ook vaste stoffen waarvan de dichtheid kleiner is dan deze van water. Vaardigheden: hoe onderzoeken, meten, notuleren, besluiten Werken met kubussen of andere vormen (met een zelfde volume) van verschillende materialen. Uitbreiding: gebruik bolvorm met meetgegevens een tabel opmaken uit de gegevens van een tabel besluiten of we te maken hebben met een recht evenredig of omgekeerd evenredig verband de gegevens van een tabel grafisch weergeven in een diagram een recht en omgekeerd evenredig verband herkennen Begrip dichtheid als verhouding tussen massa en volume. Vaardigheden. Nauwkeurigheid van een resultaat evalueren. Een tabel opstellen met gemeten grootheden voorzien van eenheden. Een besluit leren trekken. Een grafiek leren maken. De juiste keuze van de assen. De waarde van de helling van een rechte kunnen bepalen. Deze helling fysisch interpreteren. Uit de gemeten waarden van massa en volume de dichtheid berekenen. Nauwkeurigheid van een meting absoluut, relatief en procentueel aanbrengen. Opmaken van een tabel met gemeten waarden van massa en volume en deze weergeven in een (massa, volume)-diagram. Erop wijzen dat de grafiek die we bekomen (de rechte door de oorsprong) geïnterpreteerd moet worden als een recht evenredig verband tussen massa en volume. De helling van de grafiek in verband brengen met de dichtheid. voor dichtheid de formule toepassen de grootteorde van dichtheden aangeven Formule: ρ = V m Grootteorde van dichtheden. Grootteorde van dichtheden: van microkosmos tot macrokosmos. Voorbeeld dichtheid aarde, planeten, sterren

12 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Krachten. Nummers eindtermen. Leerplandoelstelling. De leerlingen kunnen het verband leggen tussen de vervorming van een volkomen elastisch systeem en de uitgeoefende kracht dit verband ook grafisch voorstellen en met een voorbeeld illustreren Leerlingenproef 2. (*) Leerinhouden Bepalen van een veerconstante of krachtconstante k Afleiden van de wet van Hooke. Grafische voorstelling F ~ s F = k. s Didactische wenken De relatie F~s experimenteel door de leerlingen laten vinden met behulp van veren. Deze proeven ook uitvoeren met elastiekjes, om een niet-lineair verband tussen F en s te onderzoeken. Toepassing: Bengispringen Voorbeelden: keukenweegschaal, personenweegschaal, brievenweger. De leerlingen maken zelfstandig een verslag. De metingen verwerken met een rekenblad. Met behulp van ICT informatie over Hooke en zijn werk opzoeken. een dynamometer gebruiken om kracht te meten Leerlingenproef 3 (*) IJken van een krachtsensor of een veer als dynamometer Het meten van krachten met een dynamometer. Inoefenen van het gebruik van verschillende dynamometers.. Leren gebruiken van een krachtsensor. Gebruik van applets in verband hiermee. hoekmakende krachten samenstellen met de regel van het parallellogram Leerlingenproef 4(*) Samenstellen van hoekmakende krachten en ontbinden van krachten. De leerlingen leren hoekmakende krachten samenstellen en een kracht ontbinden aan de hand van experimenten en voorbeelden. Oefeningen en toepassingen met simulatiesoftware.

13 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 12 Nummers Leerplandoelstelling. Leerinhouden Didactische wenken eindtermen. De leerlingen kunnen de betekenis van de derde hoofdwet van Newton aangeven Actie en reactie: derde hoofdwet van Newton. de derde hoofdwet toepassen met behulp van een dynamometer en massablokjes een wrijvingscoëfficiënt bepalen Een actiekracht en de bijhorende reactiekracht treden gelijktijdig op. Hoewel deze krachten even groot en tegengesteld gericht zijn, kunnen ze elkaars werking nooit opheffen.ze werken namelijk op verschillende voorwerpen. Leerlingenproef 5 (*) Bepalen van een wrijvingsfactor. Benadrukken dat actie- en reactiekrachten op twee verschillende voorwerpen aangrijpen en terzelfdertijd werken. Krachten komen steeds in paren voor Eventueel illustreren met een voorwerp, ondergedompeld in een vloeistof of dynamometers aan sleetjes op luchtkussenbaan. Toepassingen uit de ruimtevaart. Projectweek in Eurospace-centrum te Redu In verschillende groepen met verschillende materialen µ laten bepalen. het zwaartepunt bij voorwerpen in stabiel, labiel en onverschillig evenwicht bepalen Leerlingenproef 6 (*) Bepalen van het zwaartepunt van een voorwerp. De leerlingen onderzoeken in verschillende groepen de ligging van het zwaartepunt. Ze stellen de gevonden resultaten aan elkaar voor. Correcte figuur tekenen om proef te verklaren. de evenwichtsvoorwaarde experimenteel nagaan Leerlingenproef 7 (*) Onderzoek van de evenwichtsvoorwaarde. De leerlingen onderzoeken in verschillende groepen de evenwichtsvoorwaarde. Ze stellen toepassingen van momentenstelling voor.

14 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Druk. Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. Leerinhouden. De leerlingen kunnen een druk berekenen steunend op de definitie Leerlingenproef 8 (*) Experimenteel de druk bepalen die een leerling uitoefent op de grond : F p = A Didactische wenken. Weeg de leerling en bereken daarmee F. Bepaal de oppervlakte van zijn voeten door een afdruk te maken op een blad papier. Eventueel de methode hernemen voor schoenen met scherpe hakken, voor ski s, De methode kan ook gebruikt worden om de druk te bepalen van een fietser op de grond, of onder de banden van een auto.

15 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Vloeistoffen en gassen. 5.1 Vloeistoffen. Nummers Leerplandoelstellingen. eindtermen. De leerlingen kunnen de dichtheid van een vloeistof experimenteel bepalen Leerinhouden. Leerlingenproef 9(*) Dichtheid van een vloeistof bepalen met een maatcilinder (of met een pyknometer) en een balans. Leerlingenproef 10(*) Bepaal van de dichtheid van een vloeistof met de U-buis methode. de wet van Archimedes omschrijven Leerlingenproef 11(*) de wet van Archimedes gebruiken om het volume van een voorwerp te bepalen Experimenteel afleiden van de wet van Archimedes : F st = ρ vl.v.g Opzoeken van alle factoren die de stuwkracht (archimedeskracht) zouden kunnen beïnvloeden. Leerlingenproef 12(*) Gebruik : V = F ρ. g vl st Didactische wenken. Het is belangrijk zo nauwkeurig mogelijk het volume van de vloeistof te meten. Breng water in een U-vormige buis ; dan in 1 been petroleum of olie bijgieten. De hoogteverschillen vanaf de vloeistofmeniscus verhouden zich omgekeerd evenredig met de dichtheden van de vloeistoffen. Eliminatie van de factoren die geen uitvloed uitoefenen (vorm en stand van het voorwerp, massa van het voorwerp, de diepte). Invloed van de andere factoren (dichtheid van de vloeistof en volume van het voorwerp) zo precies mogelijk onderzoeken en komen tot het verband: F st = ρ vl.v.g Toepassingen Meet nauwkeurig de archimedeskracht (eventueel door het verschil te maken van 2 massametingen). Werk met een vloeistof met gekende dichtheid. de wet van Archimedes gebruiken om de dichtheid van een vloeistof te bepalen de wet van Archimedes gebruiken om de dichtheid van een voorwerp te bepalen Leerlingenproef 13(*) Gebruik : Fst ρ vl = V. g Leerlingenproef 14 (*) Gebruik : m ρ = V Werk met een voorwerp waarvan je het volume kent (bijv. bepaald met de vorige methode). Als vloeistof kan je bijv. zout water nemen. Proefjes met ei in zout water. Zinken, zweven, drijven De massa van het voorwerp meet je met een balans, het volume met de vorige methode.

16 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Gassen. Nummers Leerplandoelstellingen. Leerinhouden. Didactische wenken. eindtermen. De leerlingen kunnen de massa en de dichtheid van een gas (lucht) experimenteel bepalen Leerlingenproef 15. (*) Experimenteel de dichtheid van lucht bepalen. m ρ = V lucht lucht Gebruik maken van vacuümpomp en glazen ballon met kraan : de ballon wegen mét en zonder lucht. V lucht = V ballon. de wet van Bernouilli verwoorden en toepassen Leerlingenproef 16. (*) Eenvoudige proeven als illustratie van de wet van Bernouilli Voorbeelden: - lucht blazen tussen 2 kaarsen, 2 papiertjes, - de bunsenbrander - de vaporisator - vorming van watergolven - krachten op een vliegtuigvleugel. een verband leggen tussen de verandering van de atmosferische druk in de tijd en de weersevolutie Hoge en lagedrukgebieden beïnvloeden het weer Analyse van een weerbericht van TV of krant. Bezoek brengen aan het KMI te Ukkel

17 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Arbeid, vermogen en energie. Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen de wet van behoud van arbeid controleren bij een werktuig met een kwalitatief of kwantitatief experiment het begrip vermogen illustreren vermogen definiëren in woorden en met formule Leerlingenproef 17. (*) Leerinhouden. Behoud van arbeid bijvoorbeeld bij een hellend vlak of katrollen. Leerlingenproef 18 (*). Experimenteel meten van het vermogen van een leerling. W Formule: P = t Didactische wenken. Last x verticale verplaatsing = macht x verplaatsing langs de helling. Toepassingen laten opzoeken. Bijvoorbeeld een trap oplopen, opheffen van halters of touwklimmen.

18 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Beweging. Nummers eindtermen. Leerplandoelstelling. De leerlingen kunnen bij een eenparige rechtlijnige beweging het verband tussen de verplaatsing en het tijdsverloop experimenteel bepalen zelfstandig -in groep- een experiment uitvoeren Leerlingenproef 19 (*). Leerinhouden Studie van de eenparige rechtlijnige beweging. s Formule: v = t Didactische wenken Vaardigheid in het nauwkeurig meten van afstanden en tijden aanbrengen. Verwerking van de metingen met behulp van een rekenblad. Zo mogelijk de metingen met verschillende opstellingen (luchtbelbuizen, tikkers) in kleine groepen laten doen, en de leerlingen hun resultaten aan elkaar laten voorstellen.. bij een eenparig versnelde beweging zonder beginsnelheid het verband tussen de afgelegde weg en het tijdsverloop experimenteel bepalen. zelfstandig -in groep- een experiment uitvoeren Leerlingenproef 20 (*). Onderzoek van de eenparig versnelde beweging zonder beginsnelheid. Experimenteel aanbrengen van de formules. a v t = en 2 s a = ( t) 2 Experimenten met b.v. valgeul, luchtkussenbaan of kabelbaan door de leerlingen laten uitvoeren in meerdere kleine groepen. Verwerking van de metingen met behulp van een rekenblad. Leren presenteren van meetresultaten aan elkaar. Voorbeelden laten opzoeken.van versnellen en vertragen vb context vervoer de valbeweging situeren als toepassing van de eenparig versnelde beweging Leerlingenproef 21 (*). Bepalen van de valversnelling g. v 2 s g = en g = t ( t ) 2 De leerlingen op alternatieve manieren de valversnelling laten meten, b.v. met eenvoudig materiaal zoals vallende druppels uit een brik, vallende lat, schommelende plank. de betekenis van de tweede hoofdwet van Newton aangeven Leerlingenproef 22 (*). Het verband onderzoeken tussen kracht, massa en versnelling. Voorwaarde voor een eenparig versnelde beweging. Tweede hoofdwet van Newton: F = m. a. Experimenteel aanbrengen, met luchtkussenbaan of rijweg. Onderzoek van deze wet met behulp van didactische simulatiesoftware. Illustreren met voorbeelden uit de ervaringswereld van de leerlingen, bijvoorbeeld uit het verkeer of uit sport.

19 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 18 de wetten van Kepler formuleren, en met eigen woorden de betekenis ervan weergeven een aantal toepassingen uit astronomie en ruimtevaart opsommen De 3 wetten van Kepler: figuur en formule Toepassingen van de gravitatiewet. Met behulp van simulatiesoftware de invloed van de verschillende parameters onderzoeken. Een groepswerkje maken waarin astronomische gegevens (planeten, satellieten ) i.v.m. de wetten van Kepler verwerkt zijn. Aandacht besteden aan de historische benadering. Naast geschreven bronnen ook ICT integreren.

20 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Potentiële energie, kinetische energie, energieomzettingen en rendement. Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen rendement benoemen in concrete situaties het rendement berekenen rendement definiëren in woorden en met behulp van formule de eenheid aangeven Leerinhouden. Leerlingenproef 23 (*) Bepalen van het vermogen van een motor. Symbool voor rendement: η. Erop wijzen dat de nuttige energiesoort E uit nooit volledig bekomen wordt uit de toegevoerde energiesoort E in omdat er meestal ook warmte ontstaat. E uit Puit Formule: η = = E P in in Didactische wenken. Rendement kan zowel decimaal als procentueel uitgedrukt worden. Symbool voor rendement: η. E uit : nuttige energie E in : totale energie P uit : nuttig vermogen P in : totaal vermogen Context: de fiets als efficiënte energie-omzetter. Grootteorden van rendement: van mens tot elektrische motor. de grootteorden van rendement aangeven

21 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Warmte. 9.1 Gaswetten. Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. Leerinhouden. De leerlingen kunnen het verband tussen p en V grafisch weergeven Leerlingenproef 24. (*) Wet van Boyle en Mariotte: het verband tussen druk (p) en volume (V) van een ideaal gas bij constante temperatuur. Formule: p. V = c te Het (p,v)-diagram. het verband tussen V en t grafisch weergeven Leerlingenproef 25. (*) Wet van Gay-Lussac: het verband tussen volume (V) en temperatuur (t) van een ideaal gas bij constante druk. Het (V,t)-diagram. het verband tussen p en t grafisch weergeven Leerlingenproef 26. (*) Wet van Regnault: het verband tussen druk (p) en temperatuur (t) van een ideaal gas bij constant volume. Het (p,t)-diagram. Didactische wenken. Het verband tussen p en V van een gas bij constante temperatuur proefondervindelijk laten vaststellen en grafisch weergeven in een (p,v)- diagram. Het verband tussen V en t van een gas bij constante druk proefondervindelijk laten vaststellen en grafisch weergeven in een (V,t)- diagram. Maak bij voorkeur gebruik van de computer. Het verband tussen p en t van een gas bij constant volume proefondervindelijk laten vaststellen en grafisch weergeven in een (p,t)- diagram. Maak bij voorkeur gebruik van de computer. Het is niet nodig om zowel de wet van Gay- Lussac als de wet van Regnault proefondervindelijk te laten vaststellen. Kiest men voor de wet van Regnault dan kan de wet van Gay-Lussac nadien uit de algemene gaswet afgeleid worden.

22 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Warmtehoeveelheid. Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen het begrip warmtehoeveelheid correct omschrijven en de gevolgen van warmteuitwisseling beschrijven de warmtecapaciteit van een calorimeter definiëren het behoud van warmte bij mengproeven uitleggen warmtebalansen in de calorimetrie toepassen Leerinhouden. Leerlingenproef 27 (*). Invloed van de massa, temperatuurverandering en aard van de stof op de uitgewisselde warmte onderzoeken. Het onderscheid tussen warmte en temperatuur. Formules: Q = c. m. T De begrippen warmtehoeveelheid en inwendige energie. Leerlingenproef 28. (*) Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof door omzetting van mechanische energie in warmte. Didactische wenken. De gevolgen van warmteuitwisseling voor de temperatuur van een stof (merkbare warmte) proefondervindelijk laten vaststellen. Q ~ T Q ~ m voor constante T of T ~ m 1 voor constante Q. Q afhankelijk van de aard van de stof voor constante T of T afhankelijk van de aard van de stof voor constante Q. Berekeningen van warmtehoeveelheden ook betrekken op verwarmingsaspecten van woningen. Proef met loodkorrels : de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof door omzetting van mechanische energie in warmte experimenteel bepalen Informatie opzoeken (boeken, tijdschriften, ICT) over Joule en zijn historische proef. de warmtecapaciteit van een calorimeter definiëren het behoud van warmte bij mengproeven uitleggen warmtebalansen in de calorimetrie toepassen Leerlingenproef 29. (*) Bepalen van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof en/of van een vloeistof met een calorimeter. Bijvoorbeeld met mengproef. De soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof of van een vloeistof experimenteel bepalen met een calorimeter

23 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Faseovergangen. Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen de soortelijke smeltingswarmte van een stof (bijv. ijs) met de calorimeter bepalen de soortelijke verdampings- en condensatiewarmte definiëren warmtebalansberekeningen toepassen bij verdampen en condenseren Leerinhouden. Leerlingenproef 30. (*) Bepaling van de soortelijke smeltingswarmte van een stof (bijv. ijs). Leerlingenproef 31. (*) Bepaling van de soortelijke condensatiewarmte van water. Soortelijke verdampings- en condensatiewarmte.. Koken bij verhoogde en bij verlaagde druk het begrip kritische temperatuur omschrijven Leerlingenproef 32. (*) Proeven met vloeibare lucht. Damp. Kritische temperatuur. Vloeibaar maken van gassen. Didactische wenken. Grootteorden van soortelijke smeltings- en stollingswarmten aangeven. Grootteorden van soortelijke verdampings- en condensatiewarmten aangeven. Water kokend bevriezen onder vacuum Uitvoeren van de proef over de kritische temperatuur. Het belang van de kritische temperatuur bij het vloeibaar maken van gassen illustreren met voorbeelden van veel voorkomende gassen in onze leefwereld. Enkele toepassingen van vloeibare gassen bespreken. 10. Uitwerken van een project Nummers eindtermen. Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen zelfstandig -in groep- een experiment uitvoeren en een verslag maken, onder begeleiding een project uitwerken, informatie opzoeken en verwerken, een wetenschappelijk artikel lezen. Leerinhouden. Diverse onderwerpen. Didactische wenken. Items die betrekking hebben op fysische informatie kunnen opgezocht en verwerkt worden oa. langs elektronische weg. Dit is mogelijk via een project of via zelfstandig werk, eventueel als groepswerk. Het uitwerken kan gebeuren in relatie met andere vakken, aansluitend op de actualiteit, of op basis van de belangstelling van de leerlingen. Didactische uitstap naar een wetenschapspark : Technopolis, Pass, Cité des Sciences, Palais de la Découverte,

24 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 23 PEDAGOGISCH DIDACTISCHE WENKEN. 1.1 Algemene aanbevelingen. Elk nieuw lesonderwerp zou moeten beginnen met een probleemstelling of een boeiend aanknopingspunt. Het is aangewezen de beginsituatie van leerlingen na te gaan, om een idee te krijgen van hun theoretische en praktische vakkennis en van eventuele preconcepten die zij zich reeds over het lesonderwerp gevormd hebben. Het spreekt voor zich dat zowel de behandelde leerstof als de uitgevoerde proeven door de leerkracht degelijk voorbereid worden. Het is onmogelijk de nodige aandacht te besteden aan het leerproces en sturing van de leerlingen, indien men volledig in beslag wordt genomen door het overbrengen van de leerstof en het uitvoeren van de experimenten. De in het leerplan vooropgestelde theoretische leerinhouden dienen zoveel mogelijk door experimenten te worden ondersteund. De leerlingen moeten in de mate van het mogelijke deelnemen aan de uitgevoerde experimenten. Een goed voorbereid leergesprek vormt voor vele lessen de na te streven werkvorm. Hierbij wordt de nodige aandacht besteed aan het correct gebruik van de wetenschappelijke terminologie. Er wordt nadruk gelegd op zelfwerkzaamheid. Er zal zo veel mogelijk gewerkt worden met contexten die voor de leerlingen herkenbaar zijn. Door dezelfde leerinhouden op verschillende manieren te benaderen in experimenten, theoretisch en in (denk)oefeningen zal de begripsvorming bij de leerlingen geoptimaliseerd worden. Bij het einde van de les dienen de leerlingen duidelijk te weten wat van hen verwacht wordt: lessen, oefeningen en taken worden duidelijk in hun schoolagenda genoteerd. Hierbij mag verwezen worden naar handboeken en / of werkschriften Het gebruik van ICT Nieuwe informatie- en communicatietechnologieën hebben in de laatste decennia onze samenleving grondig veranderd, en zijn er volledig in geïntegreerd. In onze informatiemaatschappij is het ontstaan van een nieuw soort kansarmoede niet denkbeeldig: wie niet over de nodige middelen enerzijds of over de vereiste kennis, vaardigheden en attitudes anderzijds beschikt, dreigt uit de boot te vallen. Voor het onderwijs is hier een belangrijke sturende taak weggelegd. Bovendien evolueert de informatiemaatschappij naar een kennismaatschappij: het accent wordt verlegd van het louter verzamelen van gegevens naar het vermogen deze informatie te gebruiken om problemen op te lossen of nieuwe informatie te genereren. Het is belangrijk dat leerlingen de overvloed aan informatie die hen overspoelt leren selecteren en verwerken. De lessen wetenschappen zijn bij uitstek geschikt om het computergebruik te integreren. Enerzijds leren zij de computer met didactisch aangepaste interfaces kennen als een handig meet- en verwerkingsinstrument. Zowel voor leerling als leraar is de computer een krachtige leeromgeving. Anderzijds kunnen de leerlingen via aangepaste software en eventueel het internet informatie leren verwerven en verwerken, naar model van het hedendaagse wetenschappelijk onderzoek. Concreet kan de computer in de lessen fysica gebruikt worden ter vervanging van of als aanvulling bij experimenten uitgevoerd met klassiek didactisch materiaal. Toepassingsmogelijkheden: het uitvoeren van real-time metingen met behulp van een aangepaste interface en bijhorende software, het snel verwerken van meetgegevens, vooral grafisch, doordat de gevolgen van het veranderen van parameters in een opstelling zeer snel kunnen nagegaan worden, kan het denkproces voorspellen observeren bij de leerlingen gestimuleerd worden, illustratie van de lessen met behulp van de vele uitstekende simulatiesoftware die inmiddels op de markt is gekomen; in een aantal gevallen is deze software zelfs interactief (ook op het internet); zelfevaluatiepakketten stellen leerlingen in staat eventuele achterstand bij te werken of juist extra kennis en vaardigheden over de leerstof te verwerven, in de toekomst kan mits de nodige infrastructuur aanwezig is- gedacht worden aan het werken met computer en interface door de leerlingen, het zoeken van informatie en interactief werken op internet. 23

25 ASO - 2 de graad complementair gedeelte Praktische aanbevelingen. Voor de documenten welke in het bezit moeten zijn van de lesgever verwijzen we naar het leerpaln fysica Bijzondere aandacht wordt gevraagd voor het jaarplan Het jaarplan en jaarvorderingsplan. Vermits de tijdsbesteding vrij is, evenals de keuze van de onderwerpen en de leerlingenproeven is het nodig een schema op te stellen waarbij de leerkracht ook rekening houdt met eventuele tijdsbesteding die in het leerplan Fysica voorzien is. De onderwerpen 1 tot en met 6 worden bij voorkeur in het eerste jaar behandeld, de onderwerpen 7 tot en met 9 in het tweede jaar. 24

26 ASO - 2 de graad complementair gedeelte 25 MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN. 1. Algemene bemerkingen. De fysica is een vak waarbij de leerlingen hun dagelijkse ervaringswereld kunnen uitbreiden door het volgen en zelf uitvoeren van proeven in de klas. Het proefondervindelijk karakter van het vak is daarom zeer belangrijk. In de mate van het mogelijke zouden zoveel mogelijk proeven aan bod moeten komen in de les. In bepaalde gevallen kunnen een video, een film of een computersimulatie de plaats van de demonstratieproef innemen. Deze werkvorm zal de begripsvorming ongetwijfeld verhogen maar kan nooit het experimenteel aspect van de wetenschappelijke methode vervangen. De lessen moeten daarom plaatsvinden in een lokaal met een aangepaste infrastructuur, zodat alle proeven veilig kunnen gebeuren. Dit betekent dat volgende voorzieningen essentieel zijn in het fysicalokaal: elektriciteitsvoorziening met noodstop, watervoorziening die centraal kan gebeuren, de mogelijkheid tot volledige verduistering van het lokaal en eventueel een gasvoorziening op de leerlingentafels. Hierbij moet speciaal gelet worden op nodige veiligheidsvoorzieningen in het algemeen en op de specifieke voorzieningen: zoals het gebruik van benzeen, naftaleen en metaalgaas met asbest vermijden in de lessen. Het lokaal moet ook een nooduitgang hebben met een deur die naar buiten opendraait. Er is één lijst per graad opgesteld, waarbij een onderscheid gemaakt wordt naargelang het aantal uren fysica per week. Per lijst komt vooraan een opsomming van het basismateriaal en daarna het specifiek materiaal per onderdeel. Materiaal dat door de leerkracht zelf gemaakt kan worden is niet in de lijst opgenomen. Het materiaal voor de leerlingenproeven moet voldoende talrijk aanwezig zijn. 2. Basismateriaal. Meetapparatuur. meetlat klaschronometer handchronometer (digitale) balans geodriehoek rolmeter Statiefmateriaal. stangen en voeten, noten en statiefklemmen driepikkel en metaalgaas Glaswerk (eventueel kunststof). kleine en grote reageerbuizen bekerglazen, kolven en trechters maatcilinders petrischaal meetspuiten glazen buizen Toestellen. vacuümpomp en toebehoren spanningsbron bunsenbrander ( of kookplaat) kwikbarometer (of metaalbarometer) Diversen. diaprojector overheadprojector 25