4.2.4 Elektriciteit en magnetisme
Literatuur
- Coll, R.K., France, B. & Taylor, I. (2005). The role of models and analogies in science education: Implications from research. International Journal of Science Education 27(2), 183-198.
- Knight, R.D. (2004). Five Easy Lessons, Strategies for Successful Physics Teaching. San Francisco: Addison Wesley.
- Lee, Y. & Law, N. (2001). Promoting conceptual change in electrical concepts. International Journal of Science Education 23(2), 111-149.
- Licht, P. & Snoek, M. (1986). Elektriciteit in de onderbouw. NVON-Maandblad 11(10), 32-36.
- Shipstone, D. (1985). Electricity in simple circuits. In R. Driver, E. Guesne & A. Tiberghien (Eds.), Children’s Ideas in Science (pp. 33-51). Milton Keynes: Open University Press.
Achtergrond
Begripsontwikkeling – De artikelen hieronder gaan in op leerlingdenkbeelden en begripsontwikkeling bij verschillende onderdelen van het leerstofdomein elektriciteit en magnetisme.
- Arons, A.B. (1997). Teaching Introductory Physics. Hoboken, NJ: Wiley.
- Kock, Z-J.D.Q.P (2016). Toward Physics Education in Agreement with the Nature of Science: Grade 9 Electricity as a Case. Eindhoven: TUe.
- Licht, P. (1986). Begrips- en redeneerproblemen in beginnend elektriciteitsonderwijs. TDβ 4(2), 88-106.
- Maloney, D.P., O’Kuma, T.L., Hieggelke, C.J. & Van Heuvelen, A. (2001). Surveying students’ conceptual knowledge of electricity and magnetism. American Journal of Physics 69(7), S12–23.
- Onorato, P. & De Ambrosis, A. (2013). How can magnetic forces do work? Investigating the problem with students. Physics Education 48(6), 766-775.
- Snelder, M. (2014). High school students’ understanding of magnetism. Enschede: UTwente.
- Tarciso Borges, A. & Gilbert, J.K. (1998). Models of magnetism. International Journal of Science Education 20(3), 361-378.
- Van den Berg, E., Grosheide, W., Breedijk, J. & Schouten, A. (1995). Misconcepties, elektriciteit, energie en basisvorming. NVOX 20(6), 257-260.
- Vetter Engelhardt, P. & Beichner, R.J. (2004). Students’ understanding of direct current resistive electrical circuits. American Journal of Physics 72(1), 98-115.
Leerstofopbouw – Het document hieronder gaat in op de leerlingdenkbeelden rond elektrische schakelingen in de onderbouw en het begin van de bovenbouw, de overgangen die gemaakt moeten worden in het denken van de leerlingen en de analogieën die daarbij kunnen helpen.
- Denkbeelden en analogieën bij elektrische schakelingen | Auteur: Hans Poorthuis
Lesmaterialen
Rollenspel – Een rollenspel kan goed werken bij het inzichtelijk maken van de verschillen tussen spanning, stroom, energie en vermogen.
- Rollenspel: Schakelingen | Auteur: Ed van den Berg (Bron: Verslag WND-conferentie 2017)
Hulpmiddelen
Begripstests – Bij de vragen in de hieronder genoemde begripstests hoeft niet gerekend te worden. De vragen zijn geschikt voor een discussie tussen leerlingen onderling of klassikaal. In een enkel geval zullen leerlingen het antwoord pas geloven als de proef op de som wordt genomen in een experiment.
- Elektrische schakelingen | Bron:University of York, UK
- Magnetisme | Bron: Universiteit Twente
Begripsvragen – Het leerstofonderdeel elektriciteit en magnetisme 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 G1 en vwo D1 (Elektriciteit) en vwo D2 (Elektrische en magnetische velden) 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: Elektriciteit | Samenstelling: Koos Kortland
- Begripsvragen: Elektrisch veld | Samenstelling: Koos Kortland
- Begripsvragen: Magnetisch veld | Samenstelling: Koos Kortland
Simulaties – Op de websites Natuurkunde-Apps en Phet-Colorado > Physics zijn simulaties te vinden van onder andere statische elektriciteit, magnetisme en stroomkringen (met werkbladen en didactische tips).