Logo Universiteit Utrecht

Handboek Natuurkundedidactiek

4.2.12 Relativiteitstheorie

Literatuur

  • Arons, A.B. (1997). Teaching Introductory Physics. San Francisco: Wiley.
  • Bais, S. & Rijkenberg, B. (2010). Relativiteit. Enschede: Stichting natuurkunde.nl.
  • Bandyopadhyay, A. (2009). Students’ ideas of the meaning of the relativity principle. European Journal of Physics 30(6), 1239–1256.
  • Dimitriadi, K. & Halkia, K. (2012). Secondary students’ understanding of basic ideas of special relativity. International Journal of Science Education 34(16), 2565-2582.
  • Gamow, G. & Stannard, R. (2010). The New World of Mr Tompkins: George Gamow’s Classic Mr Tompkins in Paperback. Cambridge: Cambridge University Press.
  • Hewitt, P.G. (2014). Conceptual Physics (12th ed.). Boston: Pearson.
  • Hewitt, P.G. (2015). Instructor’s Manual for Conceptual Physics (12th ed.). Boston: Pearson.
  • Hewson, P.W. (1982). A case study of conceptual change in special relativity: The influence of prior knowledge in learning. European Journal of Science Education 4(1), 61-78.
  • McGrath, D., Wegener, M., McIntyre, T.J., Savage, C. & Williamson, M. (2010). Student experi­ences of virtual reality: A case study in learning special relativity. American Journal of Phys­ics 78(8), 862-868.
  • Panse, S., Ramadas, J. & Kumar, A. (1994). Alternative conceptions in Galilean relativity: Frames of reference. International Journal of Science Education 16(1), 63–82.
  • Saltiel, E. & Malgrange, J.L. (1980). Spontaneous ways of reasoning in elementary kinematics. European Journal of Physics 1(2), 73-80.
  • Scherr, R.E. (2001). An Investigation of Student Understanding of Basic Concepts in Special Relativity. Washington: University of Washington.
  • Styer, D.F. (2011). Relativity for the Questioning Mind. Baltimore, MD: John Hopkins University Press.
  • Takeuchi, T. (2010). An Illustrated Guide to Relativity. Cambridge: Cambridge University Press.
  • Villani, A. & Pacca, L. (1987). Students’ spontaneous ideas about the speed of light. International Journal of Science Education 9(1), 55-66.

Achtergrond

Lesmaterialen

Lesmateriaal voor dit onderwerp is natuurlijk te vinden in de keuzekaternen of hoofdstukken over de (speciale) relativiteitstheorie van de verschillende natuurkundemethodes voor de bovenbouw vwo.

NiNa – In het project Nieuwe Natuurkunde (NiNa) is de module Relativiteit (vwo) ontwikkeld, gebaseerd op het boek De sublieme eenvoud van relativiteit (Bais, 2007).

Lespraktijk – Het artikel hieronder beschrijft lesactiviteiten rond de eerste bepaling van de lichtsnelheid door Römer in 1676.

Het artikel hieronder geeft ideeën voor demonstraties rond de detectie van gravitatiegolven als verstoring van de ruimtetijd.

Het artikel hieronder gaat in op het uitleggen van nieuwe concepten via de methode van dynamisch visualiseren, in dit geval concepten uit de speciale relativiteitstheorie.

Opgaven – Het document hieronder geeft een verzameling opgaven die aansluiten bij de tekst van paragraaf 4.2.12 in het handboek. Bij een deel van die opgaven staat een wit kader met een toelichting voor de leerling en/of een grijs kader met een toelichting voor de leraar.

Hulpmiddelen

Webfilms – Op YouTube is een groot aantal webfilms te vinden, waaronder de volgende:

Bij de webfilm over het experiment van Hafele & Keating moet worden opgemerkt dat ook het (tegengestelde) tijdseffect uit de algemene relativiteitstheorie in de berekening moet worden meegenomen

SRT games – De volgende games over de speciale relativiteitstheorie (SRT) kunnen de begripsontwikkeling van de leerlingen stimuleren.

Interferometer – Bij het Nikhef is een betaalbaar bouwpakket van een Michelson Interferometer verkrijgbaar, inclusief montagehandleiding.

Ruimtetijddiagrammen – Een tool voor het tekenen van ruimtetijddiagrammen is te vinden op An interactive Minkowski diagram.