NIEUWE NATUURKUNDE

Nieuwe mechanica?
Woudschotenconferentie
december 2007
Marjolein Vollebregt
Peter Dekkers
Kees Hooyman
Roeland Boot
Antoon Boks
Programma van deze werkgroep
•
•
•
•
Inleiding (15 minuten)
Zelf materiaal bekijken (30 minuten)
Ervaringen uitwisselen (ook uit praktijk)
Vragen
Nieuwe mechanica?
• Context-concept-benadering?
• Mechanica is toch oud/af?
Wat willen we bereiken?
• Meer nadruk op begrijpen naast toepassen
• Meer aandacht voor proces van wetenschap
naast het product
• Inhoudelijk motiveren naast activerende
didactiek en moderne middelen
Niet nieuw maar wel anders?
Inhoudelijke kenmerken:
• Beweging en krachten gelijktijdig
• Geschiedenis / aard van natuurwetenschap
• Constructiemethode / computermodellen
Didactische kenmerken:
• Veel ruimte om leerlingen mee te laten
denken
• Veel aandacht voor reflectie
Voorlopige inhoud
• Voorbeeldmateriaal en in ontwikkeling!
4 VWO:
1. Bewegingen verklaren: wat is mechanica?
2. Krachten en beweging: nieuwe krachten met
nieuwe effecten (1 dimensionaal)
3. Krachten en evenwicht: samenstellen en
ontbinden (2 dimensionaal)
5 VWO:
• Vermogen, arbeid, energie, momenten, impuls,
gravitatie, cirkelbeweging (?)
Hoofdstuk 1: bewegingen verklaren
• Inleiding
• Komeet Kirch
• Aannames van Newton en
constructiemethode
• Tijdstap verkleinen: computermodellen
• Evaluatie
Hoofdstuk 1: bewegingen verklaren
Komeet Kirch
Hoe heeft de komeet bewogen en waarom zo?
Hoofdstuk 1: bewegingen verklaren
Komeet Kirch
• Verschillende banen en verklaringen
• Overeenkomsten:
– Aanname over de beweging ‘uit zichzelf’
– Aanname over een invloed
– Aanname over een afwijking t.o.v. de beweging
‘uit zichzelf’
• Dat deed Newton ook!
Hoofdstuk 1: bewegingen verklaren
Aannames v. Newton en constructiemethode
– Newtons aannames over:
• de invloedloze beweging (traagheidswet)
• de invloed van de zon (gravitatiewet)
• de afwijking (voorbereiding op tweede wet)
– Newtons constructiemethode:
O
A
B
Hoofdstuk 1: bewegingen verklaren
• Newtons aanpak voor Kirch
Hoofdstuk 1: bewegingen verklaren
Tijdstap verkleinen: computermodellen
• Hele baan construeren
• Overstap van
– Invloedloze beweging naar snelheid
– Invloed naar kracht
• Oefenen met gravitatiewet
Evaluatie
Hoofdstuk 2: krachten en beweging
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Inleiding
Vallende kogel (Fz, versnelling)
Remmende auto (Frem, vertraging)
Botsen zonder autogordel
Tijdrit v.e. wielrenner (Flucht, v-afh.)
Parachutespringer
Bungee catapult (Fveer, plaats afh.)
Tacoma Narrows bridge
Afsluiting
Hoofdstuk 3: krachten en evenwicht
• Wat doe je als de krachten in verschillende
richtingen werken?
– Situaties: Bierkrat dragen, weegschaal op
schuine plank, spankabels brug.


– Krachten optellen: spankrachten moeten
samen de zwaartekracht opheffen.
– Krachten splitsen in twee richtingen.
En nu zelf!
•
•
•
•
6 onderdelen uit module 4vwo
2x 15 minuten
1x computer + 1x overig
Computer onderdelen:
– Gravitatie (H1)
– Tijdrit wielrenner (H2)
– Bungee catapult (H2)
• Overige onderdelen
– Vallende kogel (H2)
– Remmende auto (H2)
– Bierkrat (H3)