Leren onderzoeken

Ed van den BergVU en HvA

21 november 2013

Wereld van Ideeën Wereld van Objecten

Theorieën

Begrippen

Relaties

Verschijnselen

Observaties

Metingen

Experimenten

Wereld van WetenschappersRondspelen van theorieën, resultaten,

interpretaties, consensus?

Waar gaat het om?

Manipulatie

van ideeënManipulatie

van apparatuurof

?Minds-on Hands-on

Eindexamenprogramma havo/vwo bovenbouw Deel A: Vaardigheden Deel B-E: Inhoud

Onderzoeks- en ontwerp vaardigheden: De kandidaat kan een natuurwetenschappelijk onderzoek voorbereiden, uitvoeren, resultaten verwerken, conclusies trekken

Opdracht: Lenzenwet

Bedenk een methode om de lenzenwet te verifieren.-Wat stellen de grootheden f, v, b voor?-Wat ga je meten en hoe?-Teken een opstelling-Ontwerp een tabel voor de gegevensWelke denkstappen / vaardigheden?

Onderzoeksvaardigheden Onderzoek vereist:

– Planning (onderzoeksvraag, theorie, ontwerp van experiment)

– Uitvoering (apparatuur, metingen)– Analyse en interpretatie

Leerlingen moeten ervaring opdoen met alle drie, niet alleen met meten.

Planning en opzet van experimenten1. Formuleren van

onderzoeksvraag2. Formuleren van hypothese3. Ontwerpen van experiment

(variabelen, controle)4. Meet definities (operational

definitions)5. Voorspellen van

resultaten/verwachtingen

Uitvoeren van experimenten

1. Waarnemen, meten2. Manipuleren van apparatuur3. Noteren van resultaten4. Verwerken/berekenen resultaten5. Uitleg of beslissing over

experimentele uitvoering6. Werken volgens eigen plan

Analyse en Interpretatie

1. Transformeren van data in standaardvorm (tabellen etc)

2. Bepalen van verbanden (incl grafieken) 3. Discussie van nauwkeurigheid4. Discussie van beperkingen/assumpties5. Formuleren van generalisaties6. Verklaren van verbanden7. Formuleren van nieuwe vragen en

problemen

Wet van Ohm versie 1

Spanning (U) Stroomsterkte (I)

U/I

0

3

4

6

8

10

12

Opdracht:Welke vaardigheden oefenen ze?

Wet van Ohm versie 2 Onderzoek De wet van Ohm is: U/I =

constant met U: Spanning, I: stroomsterkte

Maak een plan om deze wet te verifiëren– Teken de schakeling die je gebruikt?– Wat ga je variëren/instellen, wat ga

je meten? Geef weer in een tabel.– Welke spullen heb je nodig?

Wet van Ohm 3: Begrip

Deel 1: Maak het ontdekkend opdat U/I = constant een ontdekking wordt.

Deel 2: Ga dan naar een diode of transistor of gewoon lampje waar U/I NIET constant is.

Als docent: waar let je op?

Waar let je op tijdens uitvoering van versie 1?

Versie 2?

Versie 3?

Een practicum toets

Welke papieren handdoeken zijn het best? Bedenk een manier om dit te onderzoeken

De diagrammen laten zien dat de meelwormen reageren op:A. Licht maar niet op vochtigheidB. Vochtigheid maar niet op lichtC. Zowel licht als vochtigheidD. Geen van beiden

An experimenter tested the response of mealworms to light and moisture. He set up four boxes as shown in the diagram below. In the center of each box he placed 20 mealworms. One day later he observed the following.

Leg uit!

Free fall

S(t)=1/2 gt2

g2sT

Suggesties

Voor elk practicum, wees heel specifiek in het vaststellen van de leerdoelen

Richt begeleiding op die doelen Oefen apparatuurvaardigheden in pre-

lab Begeleidingsvragen, minds-on , heen-

en-weer-denken Nabespreking

– Begripscomponent..wat hebben we geleerd?

– Methode component..what is the evidence?