Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Er bestaan al veel boeken en sites met natuurkundeproefjes. Showdefysica bevat echter naast een uitgebreide selectie van verwonderende experimenten een belangrijke toevoeging: een handleiding met didactische tips voor een optimale toepassing in de klas. Zeer geschikt om ook eens de technisch onderwijsassistent te laten lezen en/of te bespreken binnen het bètacluster, eventueel in combinatie met Showdechemie. Want een ‘kale’ demonstratie is (meestal) leuk en afwisselend maar blijkt weinig extra kennis op te leveren [1], de benodigde tijd en energie zou in dat opzicht bespaard kunnen worden. Met gebruik van de PEOE-methode (predict explain observe explain) valt echter wel degelijk (grote) winst te boeken bij het ontwikkelen van natuurkundig inzicht. In Showdefysica wordt deze methode toegelicht aan de hand van een oeroude vraag waarbij de geleerden, tot aan de zeventiende eeuw, met een misconcept bleven zitten (erfenis van Aristoteles): wat valt sneller, een kleine of grote steen? In acht stappen wordt de hele demonstratie doorlopen. De laatste is het indrukwekkendst voor leerlingen, de toepassing in een nieuwe situatie: wat valt sneller, een boek of een vel papier? Honderd procent voorspelt het boek. Toch vallen ook die even snel, als je maar geen last hebt van wrijving. Wanneer het vel papier bovenop het boek ligt komen ze beiden met een klap precies gelijk aan bij de grond!

Vanwege het belang van de didactiek zijn diverse demo’s volgens deze aanpak beschreven (had soms wel wat uitgebreider gemogen), waarbij de eerste meteen een van de mooiste is en zelfs bij ervaren fysici veel discussie opwekt: wat gebeurt er met de massa die een weegschaal aangeeft als een voorwerp wordt opgehangen in een bak water? Voorspel, verklaar en controleer het zelf. De oplossing en verklaring zijn te vinden op pagina 125 van het aprilnummer van het NTvN.

Proef 38 met de hangende slinky is eveneens zo’n fraaie: wat gebeurt er na loslaten met de onderkant? Valt die meteen, blijft deze nog even op zijn plaats of gaat hij eerst iets naar boven en dan naar beneden?

Showdefysica toont een handige opdeling van de experimenten in drie rubrieken: natuurwetenschappelijke vaardigheden, begripsontwikkeling (het grootste aandeel) en demonstraties voor bijzondere gelegenheden (te gebruiken voor een of andere show). Bij alle beschreven proeven (getest in de klas door diverse docenten) zijn belangrijke onderdelen overzichtelijk weergegeven: natuurkundig domein, benodigde tijd, niveau, samenvatting van de leereffecten, benodigdheden, voorbereiding, uitvoering (inclusief te stellen vragen), natuurkundige achtergrond, indien nodig opmerkingen over veiligheid en milieu en ten slotte tips (eventueel met verwijzingen naar YouTube-filmpjes of websites) en ideeën voor verder onderzoek. Bovendien is via de NVON-site (www.nvon.nl → lesmateriaal → natuurkunde) extra achtergrondinformatie te vinden in de vorm van artikelen, testrapporten en zelfs PowerPointpresentaties die gebruikt kunnen worden bij de demonstratie.

Bij diverse demonstraties is eenvoudig huis-tuin-en-keukenmateriaal te gebruiken. Zeer geschikt dus voor leerlingen om thuis te herhalen (herhaling is de basis van het leren). In dat kader past ook de rubriek Broekzakdemo’s waarvan de experimenten met ‘spul uit je broekzak’ overal kunnen worden gedemonstreerd. Veel proeven zijn bovendien bruikbaar om, met de heldere toelichting en didactische tips, door leerlingen op toerbeurt te laten showen in de klas als een proef van de week.

Kortom: een aanwinst voor het natuurkundeonderwijs!

Jan van Riswick
vakdidacticus natuurkunde RU Nijmegen

Referentie
1. Catherine Crouch, Adam P. Fagen, J. Paul Callan en Eric Mazur. Classroom demonstrations: Learning tools or entertainment. American Journal of Physics 72, 835 (2004); doi: 10.1119/1.1707018.