Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Intuïtieve begrippen versus vakbegrippen

Leerlingen maken al gebruik van bepaalde veronderstellingen op het gebied van stroom en spanning als ze in de natuurkundeles met deze begrippen worden geconfronteerd. Dankzij het taalgebruik thuis rondom elektriciteit, dankzij de noties die ze oppikken bij het gebruik van dynamo’s bij fietsen, “weten” leerlingen al hoe een elektrische schakeling kan reageren.

Pieter Licht heeft dit onderzocht en is daarbij gekomen tot een viertal denkbeelden van leerlingen die een wetenschappelijke invulling van de begrippen stroom en spanning in de weg staan.

Zijn onderzoek toont ook aan dat leerlingen na genoten onderwijs weliswaar opgaven goed kunnen maken en in de context van een opgave kunnen rekenen met elektrische begrippen, maar als ze in meer huiselijke context uitspraken moeten doen over elektriciteit vallen ze vaak weer terug op hun eerder ontwikkelde intuïtieve denkbeelden.

Pieter Licht stelt voor om met een alternatieve schema te komen, dat voor leerlingen goed te begrijpen is en hun eigen denkbeelden kan vervangen. Dit model gaat uit van elektronendichtheden in een schakeling, waarbij spanning iets zegt over het verschil in elektronendichtheid tussen twee punten en stroom ontstaat doordat er verschil is in elektronendichtheid. Met dit model kunnen verrassend veel fenomenen worden uitgelegd en leerlingen kunnen er goed mee werken. Het aan dit artikel hangend verslag van een lezing op de WNDconferentie 1987 gaat hier dieper op in.

Voorbeelden van intuïtieve ideeën

Licht pleit er na een eerste versie van zijn lesmateriaal voor om te komen tot verschillende niveaus bij het veranderen van de intuïtieve ideeën van leerlingen. In het plaatje is dat zien. Vanuit de intuïtieve noties van de leerling moet de leerling in verschillende situaties met andere leerlingen in discussie en op die manier leren om te gaan met de eigen ideeën en die waarin de vakbegrippen meer centraal staan. Vanuit dat beschrijvende niveau zal de leerling dan naar een niveau moeten gaan waarin met behulp van de juiste begrippen en ideeën verklaard kan worden wat gebeurt.

 

In het lesmateriaal van het Project Bovenbouw Natuurkunde is geprobeerd het principe achter de elektronendichtheid uit te werken. Ook in het lesmateriaal van DBKna (www.dbkna.nl) kom je dit principe tegen. Het nu gratis verkrijgbare computerprogramma Elektrix is een programma waarin het idee van elektronendichtheid en het kunnen beschrijven en verklaren met behulp van dat principe sterk is uitgewerkt. Dit programma wordt bijvoorbeeld nog gebruikt in de module domotica van NiNa, voorbeeldlesmateriaal voor het examenprogramma natuurkunde havo/vwo vanaf 2012.

 

ELWIeR en Ecent heten u welkom op deze nieuwe gezamenlijke website