Literatuur

• Besson, U., Borghi, L., De Ambrosis, A. & Mascheretti, P. (2007). How to teach friction: Experi­ments and models. American Journal of Physics 75(12), 1106-1113.
• Clement, J. (1982). Students’ preconceptions in introductory mechanics. American Journal of Phys­ics 50(1), 66-71.
• Clement, J. (1993). Using bridging analogies and anchoring intuitions to deal with students’ pre­conceptions in physics. Journal of Research in Science Teaching 30(10), 1241-1257.
• DiSessa, A. (1998). What changes in conceptual change? International Journal of Science Educa­tion 20(10), 1155-1191.
• Driver, R. (Ed.) (1985). Children’s Ideas in Science. Milton Keynes: Open University Press.
• Driver, R., Squires, A., Rushworth, P. & Wood-Robinson, V. (1994). Making Sense of Secondary Science – Research into Children’s Ideas. London: Routledge.
• Freudenthal, H. (1990). Mijmeringen over het mechanica-onderwijs. TDβ 8(3), 222-248.
• Halloun, I. & Hestenes, D. (1985). Common sense concepts about motion. American Journal of Physics 53(11), 1056-1065.
• Kibble, B. (2000). Forces. In D. Sang (Ed.), Teaching Secondary Physics (pp 98-138). London: John Murray.
• Klaassen, K. (2005). The concept of force as a constitutive element of understanding the world. In K.Th. Boersma, M. Goedhart, O. de Jong & H. Eijkelhof (Eds.), Research and the Quality of Science Education (pp. 447-457). Dordrecht: Springer.
• Knight, R.D. (2004). Five Easy Lessons, Strategies for Successful Physics Teaching. San Francisco: Addison Wesley.
• Logman, P. (2014). Students Reinventing the General Law of Energy Conservation. Alkmaar: Ma­celisDékavé.
• Reiner, M., Slotta, D., Chi, M. & Resnick, L. (2000). Naive physics reasoning, a commitment to substance-based concepts. Cognition & Instruction 18(1), 1-34.
• Shaffer, P. & Mc Dermott, L. (2005). A research-based approach to improving student understand­ing of the vector nature of kinematical concepts. American Journal of Physics 73(10), 921-931.
• Van Buuren, O.P.M. (2014). Development of a Modelling Learning Path. Amsterdam: UvA.
• Van den Berg, E. & Van Huis, C. (1998). Het tekenen van krachten. NVOX 24(1), 18-19.
• Van Genderen, D. (1989). Mechanicaonderwijs in beweging: een onderzoek naar veranderingen in de didactiek van de mechanica in het voortgezet onderwijs. Utrecht: UU.
• Van Huis, C., Van Blohuis, B. & Van den Berg, E. (1994). Heeft een boek energie? NVOX 19(5), 170-173.
• Vegting, P. (1986). Kracht, een moeilijk begrip. NVOX 11(11), 26-31.

Achtergrond

Vectoren – De publicatie hieronder gaat onder andere in op de afstemming tussen wiskunde en natuurkunde over vectoren in de bovenbouw.

• Van de Konijnenberg, J., Paus, J., Pieters, M., Rijke, K. & Sonneveld, W. (2015). Afstemming wis­kunde-natuurkunde tweede fase. Enschede: SLO.

Zwaartekracht, gravitatiekracht en gewicht – Het stuk hieronder geeft een vakdidactische reflectie op de definities van de begrippen zwaartekracht, gravitatiekracht en gewicht, het onderscheid tussen deze begrippen en de consequenties daarvan voor het beantwoorden van de vraag of een voorwerp behalve gewichtloos ook zwaartekrachtloos kan zijn.
Het stuk is enigszins ingekort en zonder de daarin opgenomen verdiepingsopdracht ‘gewichtloos en/of zwaartekrachtloos?’ ook gepubliceerd in NVOX.

• Zwaartekracht, gravitatiekracht en gewicht | Auteur: Ton van der Valk, Freudenthal Instituut, Universiteit Utrecht
• Van der Valk, T. (2017). Zwaartekracht, gravitatiekracht en gewicht – Een natuurkundedidactische reflectie. NVOX 42(9), 460-461.

Probleemstellende benadering – Zie paragraaf 3.6.1 van het handboek voor een probleemstellende benadering van het onderwerp mechanica.

Lesmaterialen

Lespraktijk – De artikelen hieronder geven voorbeelden van mechanicapractica, al dan niet in projectvorm en al dan niet binnen of buiten het schoolgebouw – en dat laatste dan in Walibi World in de Flevopolder.

• Pols, F. (2015). Versnelling langs een helling. NVOX 40(4), 178-179.
• Verbeek, K. (2016). Transport tijdens een verhuizing – Concept-context les natuurkunde ‘Extreem transport’. NVOX 41(9), 492-493.
• Langendonck, K. (2009). Misselijkmakende natuurkunde. NVOX 34(8), 350-352.

De artikelen hieronder geven een manier om het inzicht van leerlingen in grafieken te vergroten, met in het eerste artikel aandacht voor de helling en in het tweede artikel aandacht voor het oppervlak onder de grafiek.

• Blankendaal, K. (2018). KIMspel (1) – Spelenderwijs inzicht in grafieken. NVOX 43(3), 126-127.
• Blankendaal, K. (2018). KIMspel (2) – Spelenderwijs inzicht in grafieken. NVOX 43(6), 290-291.

Hulpmiddelen

Begripstests – De Force Concept Inventory (FCI) en de Mechanics Baseline Test (MBT) zijn veel gebruikte instrumenten voor de diagnose van leerlingdenkbeelden in de mechanica en voor het meten van de effectiviteit van het mechanica-onderwijs in het ‘bestrijden’ van deze denkbeelden. De beide documenten hieronder  bevatten een selectie van de opgaven uit deze tests zoals opgenomen in het in paragraaf 3.5.1 genoemde boek Peer Instruction (Mazur, 1997, pp. 45-70).

• Begripstest: Kracht en beweging (FCI)  (FCI) | Vertaling: Peter Dekkers (Bron: Mazur, 1997)
• Begripstest: Kracht en beweging (MBT) | Vertaling: Peter Dekkers (Bron: Mazur, 1997)

Het artikel hieronder beschrijft een kort onderzoek waarin van een klein deel van de Force Concept Inventory gebruik is gemaakt.

• Kes, J., Van der Valk, M. & Landheer, B. (1999). Krachten op afstand. NVOX 24(7), 366-367.

Het artikel hieronder bevat vragen die ingaan op leerlingdenkbeelden over krachten. Die vragen kunnen goed gebruikt worden in bijvoorbeeld een onderwijsleergesprek of bij de werkvorm denken-delen-uitwisselen (zie paragraaf 2.7.7), maar ook bij een lesaanpak met formatieve toetsing en feedback (zie paragraaf 3.5.1).

• Verhagen, P. (1995). Krachten tekenen. NVOX 20(2), 79-82.

Begripsvragen – Het leerstofonderdeel mechanica is binnen de basisvorming al aan de orde geweest. Het is echter niet ongebruikelijk dat de intuïtieve ideeën van leerlingen zoals beschreven in deze paragraaf van het handboek in de tweede fase toch weer opduiken. De documenten hieronder bevatten voor de leerstofdomeinen havo en vwo C1 (Kracht en beweging), havo E1 (Zonnestelsel en heelal) en vwo C3 (Gravitatie) van de examenprogramma’s een verzameling begripsvragen in de vorm van meerkeuzevragen, tekenvragen, open vragen en ordeningsvragen. Deze begripsvragen zijn in te zetten voor de diagnose van begripsproblemen en voor begripsontwikkeling, onder andere door middel van formatieve toetsing en feedback (zie paragraaf 3.5.1 in het handboek).

• Begripsvragen: Beweging | Samenstelling: Peter Dekkers & Koos Kortland
• Begripsvragen: Kracht en krachtmoment | Samenstelling: Peter Dekkers & Koos Kortland
• Begripsvragen: Kracht en beweging | Samenstelling: Peter Dekkers & Koos Kortland
• Begripsvragen: Cirkelbeweging | Samenstelling: Peter Dekkers & Koos Kortland

Simulaties – Op de websites Natuurkunde-Apps en Phet-Colorado > Physics zijn simulaties te vinden van onder andere hefbomen, krachten, kracht en beweging, wrijving en tweedimensionale bewegingen (met werkbladen en didactische tips).