04) Onderwijsvorm:

SECUNDAIR ONDERWIJS

Onderwijsvorm:

TSO

Graad:

tweede graad

Jaar:

eerste en tweede leerjaar

Vak(ken):

AV Fysica.

Vakkencode:

WW-c

Leerplannummer:

2004/025 (Vervangt 2002/070)

Nummer inspectie:

2004 / 27 // 1 / F / SG / 1 / II / / D/ (Vervangt 2002/261//1/F/SG/1/II/ /V/04)

4/4 lt/w

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week).

1

INHOUDSOPGAVE Inhoudsopgave ........................................................................................................................................... 1 Visie ............................................................................................................................................................. 2 1. Fysica als wetenschap.......................................................................................................................... 2 2. Fysica als onderwijsvak. ....................................................................................................................... 2 Beginsituatie............................................................................................................................................... 2 Algemene doelstellingen wetenschappen ............................................................................................... 3 1. Leerdoelstellingen................................................................................................................................. 3 2. Attitudes................................................................................................................................................ 4 VAKGEBONDEN eindtermen voor wetenschappen................................................................................ 5 1 Onderzoekend leren .............................................................................................................................. 5 2 Wetenschap en samenleving................................................................................................................. 5 3 Attitudes................................................................................................................................................. 5 Doelstellingen voor het vak fysica............................................................................................................ 6 1. Basisdoelstellingen. .............................................................................................................................. 6 2. Uitbreidingsdoelstellingen..................................................................................................................... 6 3. Vakoverschrijdende doelstellingen: een invulling vanuit fysica. ........................................................... 6 Leerinhouden en methodologische wenken ........................................................................................... 7 1. Leerinhouden........................................................................................................................................ 7 2. Methodologische wenken ..................................................................................................................... 7 leerplandoelstellingen, inhouden en wenken.......................................................................................... 8 1. Materie, ruimte en tijd .......................................................................................................................... 8 2. Atoom en kernmodel............................................................................................................................. 9 3. Elektromagnetische straling................................................................................................................ 10 4. Krachten ............................................................................................................................................. 11 5. Vloeistoffen en gassen ....................................................................................................................... 13 5.1 Vloeistoffen ................................................................................................................................... 13 5.2 Gassen.......................................................................................................................................... 15 5.3 De luchtdruk .................................................................................................................................. 16 6. Beweging en verkeer .......................................................................................................................... 17 7. Arbeid, energie en vermogen ............................................................................................................. 19 8. Warmte ............................................................................................................................................... 20 8.1 Uitzetting ....................................................................................................................................... 20 8.2 Gaswetten ..................................................................................................................................... 22 8.3 Merkbare warmte .......................................................................................................................... 24 8.4 Faseovergangen. .......................................................................................................................... 25 9. Optica ................................................................................................................................................. 28 Pedagogisch didactische wenken. ......................................................................................................... 29 1. Algemene pedagogische en didactische wenken............................................................................... 29 Algemene aanbevelingen ................................................................................................................... 29 Praktische aanbevelingen ................................................................................................................... 30 2 Specifieke pedagogische en didactische wenken ............................................................................... 31 3. Aan te bevelen tijdsgebruik................................................................................................................. 31 Minimale materiële vereisten. ................................................................................................................. 32 1. Algemene bemerkingen...................................................................................................................... 32 2. Materiaal ............................................................................................................................................. 32 Basismateriaal. ................................................................................................................................... 32 Specifiek materiaal per onderdeel. ..................................................................................................... 33 3. Veiligheidsvoorschriften...................................................................................................................... 34 Evaluatie.................................................................................................................................................... 35 1. Dagelijks werk..................................................................................................................................... 35 2. Examens............................................................................................................................................. 35 Bibliografie................................................................................................................................................ 37 Naslagwerken. ........................................................................................................................................ 37 Bibliografie per onderdeel....................................................................................................................... 37


2

VISIE 1. Fysica als wetenschap. Fysica verduidelijkt de fundamentele vragen die de waarneming van de ons omringende wereld oproept. In die zin is fysica de basis van de andere exacte wetenschappen en een bron van technologische vernieuwing. Fysica als basiswetenschap zou dan ook, in principe, eerst moeten onderwezen worden om andere natuurwetenschappen en de er op steunende technologische toepassingen beter te begrijpen, zoals voor de mechanische en elektrische toepassingen. Dit is ook de stelling van de Nobelprijswinnaar fysica 1988, Leon Lederman. Fysica is in de eerste plaats een experimenteel gerichte wetenschap, gebaseerd op objectieve waarnemingen. Als studieobject gelden zowel de kleinste bouwstenen van de materie als de interstellaire structuren in het heelal. De fysicus tracht uit waarnemingen of uit een theoretische analyse wetten af te leiden. Deze wetten worden geformuleerd in de taal van de wiskunde en zijn universeel geldig. De fysicus zoekt dus naar de manier om de natuurverschijnselen zo eenvoudig mogelijk te beschrijven aan de hand van modellen van de werkelijkheid. Waar de klassieke fysica zich vooral tot doel stelt om het gedrag van voorwerpen of deeltjes te verklaren onder invloed van diverse krachten, streeft de fysicus nu veeleer naar het vinden van een fundamentele verklaring voor de krachtwerkingen zelf. Fysica omvat talrijke deelgebieden: optica, akoestiek, elektriciteit, magnetisme, mechanica, thermodynamica, atoom- en molecuulfysica, kernfysica, plasmafysica, en nog vele andere disciplines zoals astrofysica, biofysica, medische fysica, halfgeleiderfysica, geofysica, kwantumchemie, kwantumoptica, enz… Ondanks die schijnbare verscheidenheid aan studiegebieden vertoont de fysica een onmiskenbare eenheid, die bereikt wordt door het nastreven van een zo groot mogelijke eenvoud in de formulering van alle fysische wetmatigheden. Fysica heeft een hoge graad van maturiteit bereikt, en staat mede daarom model voor de “wetenschappelijke methode”, toegepast in alle gebieden van wetenschap en technologie. Deze maturiteit blijkt ook uit de toenemende snelheid waarmee ontdekkingen van de basisfysica worden uitgewerkt tot moderne technologie. 2. Fysica als onderwijsvak. Fysica is een experimenteel gerichte wetenschap gebaseerd op objectieve waarnemingen.Het zelf verrichten van fysische metingen is een belangrijke schakel in het verwerven van fysisch inzicht. De pijlers waarrond fysica gestructureerd wordt zijn: fysica als wetenschap, fysica als maatschappelijk verschijnsel, fysica als toegepaste en praktische wetenschap. De leerinhouden en vaardigheden die aan bod komen moeten de leerlingen toelaten studies en beroepen te verkennen rekening houdend met de eigen mogelijkheden. Alle leerlingen moeten een wetenschappelijke geletterdheid verwerven.

BEGINSITUATIE Bepaling van de leerlingengroep. Alle leerlingen hebben een gemeenschappelijke voorkennis van de fysica uit het tweede leerjaar van de eerste graad, en zijn vertrouwd met begrippen als algemene eigenschappen van de stof, aggregatietoestanden en overgangen, temperatuur en temperatuurmetingen, licht en de voortplanting van het licht, eigenschappen van licht zoals terugkaatsing en breking, vlakke spiegels en lenzen. Door het invoeren van leerlingenproeven werden bij de leerlingen eveneens vaardigheden en attitudes ontwikkeld die dan in de tweede graad tot verdere ontplooiing kunnen komen. Ook in de technologische opvoeding van de eerste graad, waarvoor de leerlingen de eindtermen hebben bereikt, kwamen reeds diverse onderwerpen van fysica aan bod zoals krachten en overbrenging ervan, energie, elektrische schakelingen, eenheden en toepassingen van elektriciteit. Deze voorkennis is voldoende om aan te sluiten bij de fysica van de tweede graad.


3

ALGEMENE DOELSTELLINGEN WETENSCHAPPEN De belangrijkste algemene doelstelling van het wetenschapsonderwijs is het bevorderen van de wetenschappelijke geletterdheid van de leerling. Deze doelstelling omvat drie componenten: -

kennis van wetenschappelijke inzichten, feiten, wetten en toepassingen er van

-

de vaardigheid om deze inzichten in diverse contexten te herkennen en toe te passen

-

een attitude te ontwikkelen tegenover wetenschap die gesteund is op inzicht in haar methoden, in haar ontwikkeling en in haar zeer belangrijke maatschappelijke impact..

De gemeenschappelijke doelen geformuleerd in termen van leerlingengedrag hebben betrekking op: 1. attituden die tot de persoonsvorming in het algemeen bijdragen en die karakteristiek zijn voor een wetenschappelijke houding 2. aspecten van wetenschap als een specifieke wijze van kennisverwerving, met name -

hypothesen (theorieën, modellen, wetten) formuleren en deze empirisch verifiëren

-

waarnemingen ordenen en veralgemenen tot of met behulp van kwantitatieve of kwalitatieve wetten of theorieën

-

objectief informatie inwinnen, o.a. door waarneming en experimenten, en objectief communiceren

3. wetenschap als maatschappelijk fenomeen. Deze doelen moeten minstens met één voorbeeld aangetoond kunnen worden en zijn onafhankelijk van een specifieke leerinhoud. Kennis en inzicht in wetenschap als een maatschappelijk proces zijn belangrijk voor het ontwikkelen van een evenwichtig en kritisch oordeel over wetenschap. De verschillende maatschappelijke dimensies (historisch, sociaal, economisch, cultureel, ethisch) vormen een integraal onderdeel van op wetenschappelijke geletterdheid gericht wetenschapsonderwijs. Op deze wijze wordt ook via wetenschap brede vorming nagestreefd. Historische, sociale en andere aspecten fungeren hierbij als context voor hedendaagse begrippen en theorieën en worden hiermee geïntegreerd. 1. Leerdoelstellingen Meer specifiek heeft het fysicaonderricht haar eigen concrete doelstellingen. Het moet een bijdrage leveren tot de intellectuele vorming van de leerlingen door het aanscherpen van hun zintuiglijke waarnemingen, door het oefenen van hun denkvaardigheid en door het bijbrengen van bekwaamheid in het benoemen en ordenen van het waargenomen en het geïnduceerde. De leerlingen worden begeleid bij het opstellen van hypothesen om te komen tot de logische deductie van natuurwetten. Dit leidt tot volgende algemene doelstellingen van het onderwijs in de fysica: 1. De leerlingen leren werken volgens een wetenschappelijke methode, uitgaande van waarneming en proefneming over hypothese en verklaring, naar het vastleggen van de natuurwetten. Dit laatste gebeurt met modelmatige representaties van de waargenomen verschijnselen. 2. De leerlingen leren dat deze modellen vaak met wiskundige formules kunnen beschreven worden en dat zij alzo tot kwantitatief uit te drukken resultaten en conclusies leiden. De leerlingen komen aldus tot een behoorlijke kennis en begrip van de meest fundamentele wetten in de fysica. 3. De leerlingen leren deze kennis toepassen in concrete gevallen bij nieuwe situaties, hetzij bij verdere deductieve uitbouw van de leerstof, hetzij op technische vraagstukken en toepassingen uit onze samenleving. 4. De leerlingen leren de interactie tussen fysica, techniek en samenleving kennen in hun historische evolutie. 5. De leerlingen leren dat modellen van de fysica evolueren zodanig dat ze een steeds preciezere beschrijving van de werkelijkheid toelaten. 6. De leerlingen leren een zekere handvaardigheid ontwikkelen bij het hanteren van elementaire meetinstrumenten en bij het uitvoeren van eenvoudige proeven.


4

7. De leerlingen leren inzicht krijgen en rekening houden met onnauwkeurigheid en precisie bij metingen en meetapparaten, en met de eruit volgende foutmarges in resultaten. 8. De leerlingen leren een zekere bekwaamheid aan in het opstellen van een duidelijk en logisch verantwoord rapport over proeven en metingen en van het maken van een overzichtelijke samenvatting van een behandeld probleem. 9. De leerlingen bekomen een initiatie tot bewustwording van de maatschappelijke en morele gevolgen van het wetenschappelijk onderzoek. 2. Attitudes Het secundair onderwijs moet in zijn ruimere opdracht ook leerlingen vormen tot volwassenen die later zowel in hun verder onderwijs als in het werkelijke leven zelfstandig kunnen denken en handelen. Daarom willen ook de lessen in de fysica, naast een geleidelijk uitgroeiende verwerving aan basiskennis en wetenschappelijke werkmethodes, een aantal fundamentele attitudes aanbrengen, met name: 1. Belangstelling opwekken voor wetenschap en techniek en de rol welke ze vervullen in de samenleving. 2. Leergierigheid stimuleren en de drang naar inzicht bij het zoeken naar de juiste verklaring van de waargenomen verschijnselen en hun onderlinge samenhang. 3. Het kennen van de exacte betekenis van de gebruikte symboliek en de woordenschat en van de fysische inhoud van de geleidelijk optredende wiskundige formuleringen. 4. Het aanbrengen van zin voor relativering, waardoor het belangrijke van het bijkomstige kan onderscheiden worden. Geleidelijk leren inzien dat het fysische wereldbeeld, dat door menselijke zintuigen en menselijk verstand werd opgebouwd, niet volmaakt is en voor evolutie vatbaar is. 5. Doorzettingsvermogen aanleren bij het uitvoeren van experimenten en het oplossen van problemen. 6. Zin voor nauwkeurigheid bijbrengen bij het uitvoeren van metingen en berekeningen. 7. Zin voor orde bijbrengen in de eigen notities, bij het uitwerken van een vraagstuk en bij het opstellen van een verslag over een uitgewerkte proef. 8. Stimuleren van zelfstandigheid door voor individuele opdrachten eerst eventueel noodzakelijke documentatie en informatiebronnen te raadplegen, vooraleer beroep te doen op medeleerlingen of de leerkracht. 9. Zin voor samenwerking aan te brengen voor opdrachten in groepsverband. 10. Objectiviteit en breeddenkendheid aanleren door bijvoorbeeld: -

het leren waarderen van het werk van wetenschappers uit het verleden, maar evengoed van het werk en de ideeën van de medeleerling

-

een eigen mening desnoods te leren herzien tegenover nieuwe onweerlegbare feiten

-

een probleem te benaderen uit verschillende standpunten

11. Door kritisch te zijn, -

niet alleen tegenover anderen doch ook tegenover zichzelf

-

tegenover allerlei vormen van informatiebronnen,

-

tegenover meningen en beweringen die echter op geen of onvoldoende logische staving of experimenten berusten

-

tegenover zijn eigen gevonden of voorgestelde oplossing

-

door slechts te veralgemenen op basis van voldoende observaties en experimenten.

-

door een geïnduceerde wet deductief te controleren.

Om deze doelstellingen te verwezenlijken moeten aangepaste activiteiten worden aangeboden. Het is echter niet zo dat leerlingen een routine kunnen verwerven in het uitvoeren van echt wetenschappelijk werk indien zij enkel opdrachten krijgen waarbij alle stappen reeds vooraf en gedetailleerd werden uitgeschreven. Echt onderzoek dient te verlopen volgens een plan. Achter elk experiment dient een doelstelling te zitten.


5

VAKGEBONDEN EINDTERMEN VOOR WETENSCHAPPEN. De algemene doelstellingen stemmen overeen met de eindtermen die gelden voor het geheel van de wetenschappen in de tweede graad. 1 Onderzoekend leren Met betrekking tot een concreet natuurwetenschappelijk of toegepast natuurwetenschappelijk probleem, vraagstelling of fenomeen, kunnen de leerlingen G1

relevante parameters of gegevens aangeven en hierover doelgericht informatie opzoeken.

G2

een eigen hypothese (bewering, verwachting) formuleren en aangeven waarop deze steunt.

G3

omstandigheden die een waargenomen effect kunnen beïnvloeden inschatten.

G4

resultaten van experimenten en waarnemingen afwegen tegenover de verwachte resultaten, rekening houdende met de omstandigheden die de resultaten kunnen beïnvloeden.

G5

experimenten of waarnemingen in klassituaties met situaties uit de leefwereld verbinden.

G6

doelgericht, vanuit een hypothese of verwachting, waarnemen.

G7

alleen of in groep waarnemings- en andere gegevens mondeling of schriftelijk verwoorden.

G8

alleen of in groep, een opdracht uitvoeren en er verslag over uitbrengen.

G9

informatie op elektronische dragers raadplegen en verwerken.

G10 een fysisch, chemisch of biologisch verschijnsel of proces met behulp van een model voorstellen en uitleggen. G11 in het kader van een experiment een meettoestel aflezen. G12 samenhangen in schema's of andere ordeningsmiddelen weergeven. 2 Wetenschap en samenleving De leerlingen kunnen G13 voorbeelden geven van mijlpalen in de historische en conceptuele ontwikkeling van de natuurwetenschappen en ze in een tijdskader plaatsen. G14 de wisselwerking tussen de natuurwetenschappen, de technologische ontwikkeling en de leefomstandigheden van de mens met een voorbeeld illustreren. G15 een voorbeeld geven van positieve en nadelige (neven)effecten van natuurwetenschappelijke toepassingen. G16 met een voorbeeld sociale en ecologische gevolgen van natuurwetenschappelijke toepassingen illustreren. G17 met een voorbeeld illustreren dat economische en ecologische belangen de ontwikkeling van de natuurwetenschappen kunnen richten, bevorderen of vertragen. G18 met een voorbeeld verduidelijken dat natuurwetenschappen behoren tot cultuur, nl. verworven opvattingen die door meerdere personen worden gedeeld en die aan anderen overdraagbaar zijn. G19 met een voorbeeld de ethische dimensie van natuurwetenschappen illustreren en een eigen standpunt daaromtrent argumenteren. G20 het belang van biologie of chemie of fysica in het beroepsleven illustreren. G21 natuurwetenschappelijke kennis veilig en milieubewust toepassen bij dagelijkse activiteiten en observaties. 3 Attitudes De leerlingen G22* zijn gemotiveerd om een eigen mening te verwoorden.


6

G23* houden rekening met de mening van anderen. G24* zijn bereid om resultaten van zelfstandige opdrachten objectief voor te stellen. G25* zijn bereid om samen te werken. G26* onderscheiden feiten van meningen of vermoedens. G27* beoordelen eigen werk en werk van anderen kritisch en objectief. G28* trekken conclusies die ze kunnen verantwoorden. G29* hebben aandacht voor het correcte en nauwkeurige gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen, eenheden en data. G30* zijn ingesteld op het veilig en milieubewust uitvoeren van een experiment. G31* houden zich aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten. G32* hebben aandacht voor de eigen gezondheid en die van anderen.

DOELSTELLINGEN VOOR HET VAK FYSICA. 1. Basisdoelstellingen. Omwille van de leesbaarheid werden leerplandoelstellingen, inhouden en methodologische wenken in afzonderlijke cellen geplaatst per hoofdstuk. Binnen deze drie cellen werd getracht de horizontale lezing zoveel mogelijk door te trekken. Daarom dient elke blok als een geheel te worden beschouwd. Contexten kunnen door de leraar gekozen worden in functie van de leerlingengroep. De gemeenschappelijke eindtermen voor wetenschappen (zie het vorige hoofdstuk) dienen ook integraal te worden nagestreefd, in nauw overleg met alle collegae wetenschappen. 2. Uitbreidingsdoelstellingen. Deze uitbreidingsdoelstellingen (U) zijn, samen met de daarop aansluitende leerinhouden en de pedagogische en didactische wenken, samengebracht in het schema. Deze doelstellingen zijn facultatief. Ze dienen dus niet noodzakelijk te worden nagestreefd maar kunnen wel aan bod komen in relatie tot de interesse van de leerlingen, de actualiteit, de studierichting, een project, begeleid zelf gestuurd leren. 3. Vakoverschrijdende doelstellingen: een invulling vanuit fysica. Daarnaast levert de leraar fysica ook zijn bijdrage tot de realisatie van de vakoverschrijdende eindtermen (VOET). Vakoverschrijdende eindtermen zijn minimumdoelen die niet specifiek behoren tot een vakgebied, maar onder meer door middel van meerdere vakken of onderwijsprojecten kunnen worden gerealiseerd. Zij zijn in eerste instantie een opdracht voor het hele schoolteam. Om uit te maken hoe alle vakoverschrijdende eindtermen op schoolniveau kunnen gerealiseerd worden, zijn afspraken nodig tussen de collega’s van alle vakken. Het is aangewezen om deze afspraken formeel vast te leggen in het schoolwerkplan.


7

LEERINHOUDEN EN METHODOLOGISCHE WENKEN 1. Leerinhouden Het realiseren van de leerplandoelstellingen is fundamenteel. De leerinhouden staan in relatie tot deze leerplandoelstellingen. Leerplandoelstellingen voorafgegaan door een U (uitbreidingsdoelstellingen) zijn facultatief. Dit geldt dus ook voor de leerinhouden. Uit de vermelde leerlingenproeven dient de leraar een selectie te maken. Onder leerlingenproeven wordt verstaan een experiment uitgevoerd door een kleine groep leerlingen onder begeleiding van de leraar. Deze leerlingenproeven zijn aangeduid met (*) en dienen dus bijkomend meegerekend worden bij de aan te bevelen lestijden voor het betrokken hoofdstuk. Minimum acht leerlingenproeven per jaar uitvoeren verdient aanbeveling. Ook de verschillende items die betrekking hebben op fysische informatie (op te zoeken in gedrukte bronnen of langs elektronische weg) kunnen behandeld worden via een project of via zelfstandig werk. Eventueel kan de opdracht gegeven worden dit ook als klassentaak uit te voeren. 2. Methodologische wenken De methodologische wenken geven aan op welke manier de leerplandoelen kunnen gerealiseerd worden. Deze wenken zijn illustratief en niet bindend. Het staat de leraar vrij andere methodes of methodieken te gebruiken in relatie tot plaatselijke mogelijkheden, samenhang andere vakken, actualiteit, ….


8

LEERPLANDOELSTELLINGEN, INHOUDEN EN WENKEN 1. Materie, ruimte en tijd ET Leerplandoelstellingen. Decr. Nr . De leerlingen kunnen

Leerinhouden.

Didactische wenken. Korte herhaling: SI- eenhedenstelsel met hoofdeenheden invoeren.

G5

G5

- de hoofdgrootheden en hoofdeenheden van het SI –eenhedenstelsel benoemen.

Lengtemetingen: Van atoom tot kosmos.

- omzettingen tussen verschillende eenheden van een zelfde grootheid maken.

Lengtemeting: leerlingenproeven (*) : meten met diverse meetinstrumenten (schuifmaat, palmer, sferometer, kilometerteller, afstandsmeter eventueel met laser, afstandssensor). De eenheid van afstand: de meter. Proef: meting van de zondiameter. Volumemeting: vast, vloeibaar en gas.

- met een balans een massa bepalen

Massametingen: het begrip massa.

G5

- met de chronometer een tijdsverloop bepalen

G5, 7, 8 G23, 24, 25

- met eenvoudige meetinstrumenten metingen uitvoeren.

Meten met een balans, ook digitaal. De eenheid van massa: kilogram. Leerlingenproeven (*) Tijdmetingen: de eenheid van tijd: de seconde. Correcte symbolen in wetenschappen. Leerlingenproeven (*) : meten van het tijdsverloop met de chronometer. Leerlingenproeven (*): meten van de massa en het volume van verschillende voorwerpen uit dezelfde stof en uit verschillende stoffen. Berekenen van de verhouding tussen de massa en het volume. Begrip dichtheid als verhouding tussen massa en volume: ρ = m/V. Eenheid: g/cm3 en kg/m3.

Microscopische en macroscopische afmetingen: atoom, planeet, sterren, melkwegstelsel. Enkele toestellen om afstanden te meten bespreken. Invoeren van een eenvoudige definitie. Volumes meten in milliliter – Omzetting naar cm3 en m3. Beeld van de zonneschijf opvangen door een kleine opening en uit verhoudingen de berekening uitvoeren (nooit rechtstreeks in de zon kijken!!). Er op wijzen dat massa en gewicht verschillende begrippen zijn. Demonstratie. Invoeren van een eenvoudige definitie. Enkele bewegingen in de ruimte die onze tijdseenheid hebben bepaald. Voorbeelden van zeer kleine en zeer grote tijdsintervallen.

Gebruik ook stoffen waarvan de dichtheid kleiner is dan deze van water (zie hydrostatica).


9

2. Atoom en kernmodel ET Decr. Nr . G9,13

Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen - Voorbeelden geven van mijlpalen in de historische en conceptuele ontwikkeling van de natuurwetenschappen en ze in een tijdskader plaatsen.

Leerinhouden. Atoommodel. Eenvoudig model van elektronenverdeling in elektronenwolk. Kernmodel.

Didactische wenken. Atoommodel op eenvoudige manier aanbrengen: model van Thomson en van Rutherford - Bohr. Het ion. De verdeling van elektronen over schillen (energieniveaus) op eenvoudige manier aanbrengen. Kernmodel op eenvoudige manier aanbrengen: bouw van de kern, kerndeeltjes, isotopen, massagetal, ladingsgetal. Maak gebruik van ICT.


10

3. Elektromagnetische straling ET Decr. Nr

Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen

Leerinhouden.

Didactische wenken. De leerlingen zullen, samen met de leerkracht, bronnen raadplegen op zoek naar gegevens over elektromagnetische straling.

G1, 10, 12

G1, 21

- de belangrijkste gebieden van het elektromagnetisch spectrum opnoemen.

Elektromagnetische straling: • volledig elektromagnetisch spectrum • aangeven waar het zichtbare gebied zich bevindt. Demonstratieproeven met prisma (eventueel spectroscoop).

- de eigenschappen en effecten van elektromagnetische straling beschrijven en de bronnen aangeven.

Elektromagnetische straling: • ontstaan • bronnen • effecten Toepassingen opzoeken uit het dagelijks leven Toepassingen in de telecommunicatie Toepassingen in de medische sector. Toepassingen in onderzoek van de ruimte

Begrippen golflengte en frequentie invoeren. Uit praktische voorbeelden komen tot gekende elektromagnetische stralingen (volledig overzicht), inbegrepen radiogolven, microgolven, IR, UV, γ-stralen, röntgenstralen. UV-factor Elektromagnetische straling: ordening volgens energiewaarden (gevaar), beveiliging. Uitleggen dat de aanwezigheid van een middenstof niet vereist is. Zonnestraling. Vanuit het effect van zonnestralen komen tot de drie soorten straling: zichtbare, IR en UV. UV en IR bespreken als elektromagnetische straling buiten de grenzen van het zichtbare spectrum. Röntgenstralen bespreken als elektromagnetische straling en ioniserende straling. γ-stralen bespreken als elektromagnetische straling en ioniserende straling. Verband tussen eenvoudig atoommodel en het uitzenden van elektromagnetische straling bespreken.


11

4. Krachten ET Decr. Nr G1 G5 G7 G8 G9 G11 G12

Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen - een kracht als oorzaak van vervorming en als oorzaak van verandering van de bewegingstoestand van een voorwerp in een concrete situatie herkennen. - een vervorming of een verandering van bewegingstoestand toeschrijven aan de werking van een kracht.

Leerinhouden. Definitie van een kracht door zijn statische en dynamische werking. Soorten krachten in het dagelijkse leven. Voorbeelden: - spierkracht, zwaartekracht, wrijvingskracht, windkracht. - Krachten in de sport, parachutespringen,... - Opwaartse stuwkracht (alleen het bestaan ervan aantonen). - Elektrische krachtwerking. - Magnetische krachtwerking.

Didactische wenken. Aanbrengen aan de hand van praktische voorbeelden uit de leefwereld van de leerlingen.

Invoeren zonder definitie. Thema: botsingen tussen voertuigen. Uit een eenvoudige proef de begrippen actie en reactie afleiden.

Leerlingenproef (*): Experimenteel de relatie tussen kracht en uitrekking nagaan.

G5 G7 G8 G11 G12

Meten van krachten: - bepalen van de veerconstante - wet van Hooke - grafische voorstelling F ∼ s - gebruik van dynamometers. Eenheid van kracht: de newton (N). Derde wet van Newton Kracht als wisselwerking: actie en reactie. Leerlingenproeven (*) - het belang van het vectoriële karakter van een Vectorvoorstelling van een kracht. kracht toelichten. Zwaartekracht. Leerlingenproeven (*): bepaling van het zwaartepunt door ondersteuning en door ophanging. Soorten evenwicht: stabiel, labiel, indifferent. Voorbeelden uit het dagelijks leven.

Voorbeelden uit de sport. Definiëren van grootte, richting, zin en aangrijpingspunt. Krachtvectoren tekenen. Schaalverdeling aanleren. Richting en zin van de zwaartekracht bespreken. Verband tussen massa en zwaartekracht: evenredigheidscoëfficiënt 9,8 N/kg (Fzw = m . 9,8 N/kg). Gewicht als gevolg van zwaartekracht.

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). ET Decr. Nr G5, 7, 8, 11, 12 G23, 24, 25, 28, 29, 30, 31

G1 G2 G3 G5 G12

Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen - krachten volgens dezelfde werklijn samenstellen. - krachten met verschillende werklijn samenstellen.

- het verband tussen kracht en druk illustreren bij vaste voorwerpen.

12 Leerinhouden.

Samenstellen van krachten volgens dezelfde werklijn en hetzelfde aangrijpingspunt: - met dezelfde zin - met tegengestelde zin Samenstellen van hoekmakende krachten met hetzelfde aangrijpingspunt. Leerlingenproef (*): Experimenteel afleiden dat de resultante van twee hoekmakende krachten wordt gegeven door de diagonaal van het parallellogram van de samenstellende krachten. Grafisch oplossen van oefeningen op het samenstellen van hoekmakende krachten. Het begrip druk invoeren. F p= A Voorbeelden van grote en kleine druk uit het dagelijks leven.

Eenheid: pascal.

Didactische wenken. De leerlingen leren krachten samenstellen via experimenten (dynamometers, touw,...) en voorbeelden (parachutist, opwaarts gooien, touwtrekken,...).

Voorbeelden uit het verkeer: invloed van de wind.

Experimenteel vaststellen dat F/A = cte. Laten inzien dat de uitwerking van een constante kracht omgekeerd evenredig is met de oppervlakte waarop ze werkt. Verband met gevolgen van verkeersongevallen aangeven (airbag, scherpe randen,...). Invoeren als 1 N per m². Aanbrengen van andere nog toegestane eenheden: bar, millibar.

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). 5. Vloeistoffen en gassen 5.1 Vloeistoffen ET Leerplandoelstelling Decr. Nr De leerlingen kunnen G10 - eigenschappen specifiek van vloeistoffen verklaren met behulp van het reeds vroeger ingevoerde deeltjesmodel. G1, 7, 8, 11, 12

G2, 14

G1, 2 4, 5

13

Leerinhouden

Bij een vloeistof in evenwicht op aarde is het oppervlak horizontaal. Een vloeistof heeft een vast volume, is weinig samendrukbaar maar heeft geen vaste vorm. - de dichtheid van een vloeistof experimenteel Leerlingenproef (*): bepalen. Dichtheid van een vloeistof bepalen m.b.v. kleine maatcilinder (of bekerglaasje en pipet) en balans. - inzien dat de druk uitgeoefend op een vloeistof Wet van Pascal. zich in alle richtingen voortplant met een zelfde De druk uitgeoefend op een vloeistof plant zich bedrag en begrijpen dat hierdoor winst aan in alle richtingen voort met een zelfde bedrag. kracht kan worden geboekt. -inzien dat kracht en druk in een vloeistof een gevolg zijn van de zwaartekracht.

Kracht en druk in een vloeistof zijn een gevolg van de zwaartekracht.

- de grootte van de druk in een vloeistof berekenen.

Hydrostatische druk: p = ρ.h.g

Didactische wenken (Noodzakelijke voorkennis: dichtheid, kracht, druk) Eigenschappen experimenteel aantonen.

Wet van Pascal experimenteel aantonen en intuïtief verklaren met behulp van het deeltjesmodel. Voornaamste toepassing: de hydraulische pers. Oplossen van eenvoudige vraagstukken. Experimenteel aantonen dat: - de druk in een vloeistof toeneemt met de diepte, - in een horizontaal vlak overal dezelfde druk heerst, - de druk op een bepaalde plaats in alle richtingen werkt en steeds even groot blijft. Formule voor hydrostatische druk opstellen door de kracht op de bodem van een vat met verticale wanden te delen door de oppervlakte van de bodem. Steeds duidelijk het onderscheid maken tussen de scalaire grootheid druk (in een punt) en de vectoriële grootheid kracht (op een oppervlak). Eventueel proeven doen met ICT. Oplossen van eenvoudige vraagstukken.

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). ET Decr. Nr G5, 7, 8, 11, 12

G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen - de ligging van de vloeistof-spiegels van één of twee, niet mengbare, vloeistoffen in open verbonden vaten verklaren.

- inzien dat een voorwerp ondergedompeld in een vloeistof een opwaartse stuwkracht ondervindt.

- de grootte van de opwaartse stuwkracht berekenen.

G5, 14, 15, 17

- inzien dat een lichaam zal zinken als de zwaartekracht groter is dan de stuwkracht. - inzien dat een lichaam zal zweven als de zwaartekracht even groot is als de stuwkracht. - inzien dat een lichaam zal stijgen als de zwaartekracht kleiner is dan de stuwkracht. - inzien dat een lichaam zal drijven als de zwaartekracht gelijk wordt aan de stuwkracht.

14 Leerinhouden

Wanneer een bepaalde vloeistof zich in open verbonden vaten bevindt, liggen de vloeistofspiegels in een horizontaal vlak. Wanneer twee, niet mengbare vloeistoffen zich in open verbonden vaten bevinden geldt: ρ1 . h1 = ρ2 . h2 waarbij h1 en h2 de hoogten van de vloeistofspiegels boven het scheidingsoppervlak voorstellen. Leerlingenproef (*): Bepalen van de dichtheid van petroleum of olie volgens de U-buis methode.

Didactische wenken Vermelden van toepassingen zoals peilglas, opening in sluisdeur, sommige waterpassen, niveau grondwater, … Oplossen van eenvoudige vraagstukken.

Voorbeeld van wetenschappelijk onderzoek door toepassing van de herontdekkingmethode Opzoeken van alle factoren die de stuwkracht zouden kunnen beïnvloeden. Eliminatie van de factoren die geen invloed Een lichaam ondergedompeld in een vloeistof, ondervindt een opwaartse stuwkracht, gelijk aan uitoefenen. Invloed van de andere factoren zo precies het gewicht van de verplaatste vloeistof. mogelijk onderzoeken en komen tot het verband: Fst = ρvl.V.g Fst = ρvl .V.g Theoretische verklaring van de wet van Archimedes uitgaande van de hydrostatische druk. Oplossen van eenvoudige vraagstukken. Een lichaam zinkt als de zwaartekracht groter is Steunen op de wet van Archimedes. dan de stuwkracht. Een lichaam zweeft als de zwaartekracht even groot is als de stuwkracht. Demonstratieproeven :Het duikertje en een ei in Een lichaam stijgt als de zwaartekracht kleiner verschillende zoutoplossingen. is dan de stuwkracht. Schepen, duikboten, vlot, densimeters. Een lichaam drijft als de zwaartekracht gelijk Meerdere toepassingen uit het dagelijks leven wordt aan de stuwkracht. zoeken.

Leerlingenproef (*): Experimenteel afleiden van de wet van Archimedes.

Oplossen van eenvoudige vraagstukken.


15

5.2 Gassen ET Decr. Nr G2, 5, 10

Leerplandoelstelling Leerinhouden De leerlingen kunnen - eigenschappen specifiek van gassen verklaren Eigenschappen van gassen met behulp van het reeds vroeger ingevoerde deeltjesmodel.

G11, 29

- weten hoe ze de massa en de dichtheid van een gas experimenteel kunnen bepalen. - inzien dat de lucht rondom hen een druk uitoefent. - weten dat de luchtdruk wordt gemeten met een barometer en kennen de normale waarde van de luchtdruk.

G5, 11

- weten dat de luchtdruk afneemt met de hoogte. - weten dat de druk van een gas kan worden gemeten met een manometer.

Demonstratieproef: Experimenteel de dichtheid van lucht bepalen. De lucht oefent op alle lichamen op Aarde een druk uit. De normale luchtdruk op zeeniveau bedraagt 1013 hPa. De luchtdruk wordt gemeten met een barometer. De luchtdruk neemt af met de hoogte.

De druk van een gas kan worden gemeten met een manometer.

Didactische wenken Erop wijzen dat de druk uitgeoefend door een gas een gevolg is van de beweging van de moleculen in tegenstelling met de hydrostatische druk die een gevolg is van de zwaartekracht. Gebruik maken van de vacuümpomp en de glazen ballon. Experimenteel het bestaan van de luchtdruk aantonen. Een petfles luchtledig zuigen.

Experimenteel onderzoeken en in verband brengen met de afnemende dichtheid bij toenemende hoogte. Ten minste één vloeistof- en één metaalmanometer demonstreren.


16

5.3 De luchtdruk ET. Decr. Nr. G 3, 5

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen - inzien dat een voorwerp ondergedompeld in een gas een opwaartse stuwkracht ondervindt.

- inzien wanneer een luchtballon zal stijgen, zweven en dalen.

Leerinhouden

Didactische wenken

Wet van Archimedes. Aantonen met een baroscoop en vacuümpomp. Een lichaam ondergedompeld in een gas, ondervindt een opwaartse stuwkracht, gelijk aan het gewicht van het verplaatste gas. Oplossen van eenvoudige vraagstukken. Een luchtballon zal: - stijgen als de opwaartse stuwkracht groter is dan de zwaartekracht; - zweven als de opwaartse stuwkracht even groot is als de zwaartekracht; - dalen als de opwaartse stuwkracht kleiner is dan de zwaartekracht.


17

6. Beweging en verkeer ET Decr. Nr G5 G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen - de relativiteit van rust en beweging illustreren met voorbeelden uit de eigen leefwereld. - bij een eenparig rechtlijnige beweging tijdsduur, afgelegde weg en snelheid berekenen.

G5

- bij snelheidsverandering van een voertuig de traagheidsaspecten verwoorden.

G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

- het onderscheid maken tussen ogenblikkelijke en gemiddelde snelheid. - het begrip versnelling als verandering van snelheid in een bepaald tijdsverloop verwoorden

- verklaren waarom de remafstand bij een voertuig kwadratisch toeneemt met de beginsnelheid

Leerinhouden

Didactische wenken

Rust en beweging als relatieve begrippen.

Voorbeelden uit eigen leefwereld van leerlingen.

Leerlingenproef (*): Studie van de eenparige beweging: - experimentele studie - definitie van snelheid - formule v = ∆s / ∆t - eenheid van snelheid: m/s, km/h - grafische voorstelling: (s,t)-grafiek. Eenvoudige vraagstukjes. Eerste wet van Newton (traagheidswet).

Aanleren van vaardigheid in het meten van afstanden en tijd. Snelheid als constante verhouding tussen s en t. Omzettingen kunnen uitvoeren. Aandacht besteden aan nauwkeurig tekenen van grafieken. Proef met luchtbel of met tikker of met luchtkussenbaan. Aanbrengen via experimenten. Belang van deze wet onderstrepen bij stoppen of vertrekken van voertuigen.

Gemiddelde snelheid en ogenblikkelijke snelheid Leerlingenproef (*): Studie van de eenparig veranderlijke beweging Afleiden van het verband ∆s~ (∆t)2 en v~∆t Definitie van het begrip versnelling a=∆v/∆t; eenheid: m/s2 - verandering van snelheid door een tangentiële kracht. - toename van de snelheid door een kracht in de zin van de beweging = versnellende beweging. - afname van de snelheid door een kracht in tegengestelde zin van de beweging = vertraagde beweging. - snelheid in functie van de tijd bij een eenparig vertraagde beweging. Verband tussen afgelegde weg en beginsnelheid bij een vertraagde beweging: ∆s ∼ v02

Proef met de valgeul van Galilei of tikker of luchtkussenbaan Werken met concrete voorbeelden. Grafisch verwerken van de meetresultaten (mmpapier, rekenblad, computer). Voorbeeld: de verticale worp (geen formules)

Aan de hand van een concreet voorbeeld: remafstand van een voertuig bij één welbepaalde omstandigheid (gegevens te halen uit tabellen).

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). ET Decr. Nr G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen - met woorden en formules de invloed van massa en kracht op de versnelling weergeven

18 Leerinhouden

Leerlingenproef (*): De tweede wet van Newton Verband tussen F, m en a

G3, 5, 14

- inzien dat de botsingstijd een belangrijke invloed heeft op de grootte van de kracht.

Botsingen. Krachtstoot: F.∆t Bewegingshoeveelheid of impuls: p = m.v F.∆t = ∆(m.v)

- de stopafstand van een voertuig in verband brengen met snelheid, reactietijd en andere externe factoren

Berekenen van de invloed van de tijdsduur op de grootte van de kracht bij een stoot. De stopafstand van een voertuig: - reactietijd - reactieafstand - remafstand - invloed van externe factoren op de remafstand Stopafstand = reactieafstand + remafstand.

Didactische wenken Proef met kabelbaan of luchtkussenbaan Experimenteel laten inzien dat een grotere kracht bij constante massa een grotere snelheidsverandering geeft. Laten inzien dat een grotere massa bij een constante kracht een kleinere snelheidsverandering krijgt. Toepassingen: autogordel, airbag, valhelm, kreukelzone.

De leerlingen laten inzien dat tussen het waarnemen van een gebeurtenis en het uitvoeren van een actie een zekere tijd verloopt: de reactietijd. In deze reactietijd legt een bewegend voertuig een zekere afstand af: reactieafstand (eenparige beweging). De remafstand hangt af van beginsnelheid en snelheidsverandering. De remsnelheid hangt af van remkracht en massa van het voertuig. De remkracht wordt beïnvloed door de toestand van het wegdek.


19

7. Arbeid, energie en vermogen ET Decr. Nr G10, 29

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen - het begrip arbeid correct gebruiken en in concrete situaties omschrijven.

Leerinhouden Het begrip arbeid

- arbeid berekenen bij een constante kracht die evenwijdig is met de verplaatsing.

G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 29

G5, 14, 29

Arbeid verricht door een constant blijvende kracht. Formule: W = F.∆s Eenheid: joule -het begrip vermogen correct gebruiken en in Het begrip vermogen concrete situaties omschrijven. Leerlingenproef (*): Experimenteel meten van het vermogen van een persoon. - vermogen berekenen bij een geleverde arbeid. Formule: P = W/∆t Eenheid: watt Het kilowattuur als eenheid van arbeid. Verband kWh – J -het begrip energie correct gebruiken en in concrete situaties omschrijven.

- mechanische energie en andere energievormen herkennen en aangeven in concrete situaties. - de potentiële en kinetische energie van een voorwerp berekenen in het zwaarteveld van de aarde.

- de wet van behoud van energie algemeen formuleren en illustreren met concrete voorbeelden.

Het begrip energie. Een voorwerp bezit energie als het arbeid kan leveren. Eenheid: joule. Mechanische energie en andere energiesoorten.

Formules voor de potentiële energie in het zwaarteveld van de aarde (zwaarte-energie) en de kinetische energie (bewegingsenergie) : Ep = m.g.h Ek = ½.m.v² Behoud van mechanische energie. Uitbreiden tot andere energievormen. Opstellen van een keten van energieomzettingen.

Didactische wenken Er op wijzen dat het fysisch begrip arbeid niet altijd overeenkomt met wat we onder arbeid verstaan in de gewone omgangstaal. Symbool voor arbeid: W 1 J = 1 N.m Het verschil inzien tussen arbeid en vermogen.

Symbool voor vermogen: P 1 W = 1 J/s Laten inzien dat het kWh een eenheid van arbeid is: 1 kWh = 3.600.000 J. Het verband tussen arbeid en energie uitleggen met behulp van voorbeelden uit de leefwereld van de leerlingen. Symbool voor energie: E We voeren proefjes uit met stoompistool, zonnecel, elektrisch motortje, batterij en lampje en kunnen zo voorbeelden van potentiële en kinetische energie opzoeken. De formule voor de potentiële energie Ep en kinetische energie Ek afleiden. Vraagstukjes op arbeid, energie en vermogen.

Uitgaan van een vallende knikker. Contexten: een ritje in het pretpark, bungee jumping.

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). 8. Warmte 8.1 Uitzetting ET Leerplandoelstelling Decr. Nr De leerlingen kunnen G5, 6, 11, - de kinetische opvatting van het begrip 14, 30 temperatuur beschrijven. - inzien dat de temperatuur praktisch niet te meten is langs de gemiddelde kinetische energie van de moleculen. - de werking van enkele thermometers kennen G29 - inzien dat warmte een energievorm is. - weten dat inwendige energie de totale mechanische energie is van alle moleculen van een lichaam. - inzien dat bij warmtetoevoer de kinetische en / of de potentiële energie van de moleculen stijgt.

- het onderscheid maken tussen “merkbare” en “latente” warmte.

G10, 14

20

Leerinhouden Temperatuur Temperatuur is een maat voor de gemiddelde kinetische energie van de moleculen.

Warmte en inwendige energie Warmte Inwendige energie

Merkbare warmte Latente warmte

- weten dat vaste stoffen, vloeistoffen en Uitzetting gassen uitzetten bij verwarming en inkrimpen bij Vaste stoffen, vloeistoffen en gassen zetten uit afkoeling. - praktische toepassingen van uitzetting geven. bij verwarming. Ze krimpen in bij afkoeling. - de uitzetting van vaste stoffen, vloeistoffen en gassen verklaren m.b.v. het deeltjesmodel.

Didactische wenken

Wijzen op de uitzetting als macroscopisch meetbaar verschijnsel, dat lineair samenhangt met de temperatuur. Bespreking van kwik- , alcohol-, koorts- en bimetaalthermometer. Warmte is de energie die overgaat van een lichaam met hogere temperatuur naar een lichaam met lagere temperatuur. Inwendige energie is de totale mechanische energie van alle moleculen van een lichaam. We spreken van merkbare warmte als de opgenomen warmte een temperatuursverhoging tot gevolg heeft. De inwendige kinetische energie is dan toegenomen. We spreken van latente warmte als de opgenomen warmte geen temperatuursverhoging tot gevolg. De inwendige potentiële is dan toegenomen. Illustreren met toepassingen.

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). ET Decr. Nr G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

G5, 14, 29

G5, 14

Leerplandoelstelling Leerinhouden De leerlingen kunnen - inzien dat de lineaire uitzetting recht evenredig Uitzetting van vaste stoffen is met de beginlengte en met de De lineaire uitzetting (of inkrimping) van een temperatuurstoename, en afhankelijk is van de vaste stof kan worden berekend met de formule aard van de stof. ∆l = λ.l. ∆θ. ∆l : lengteverandering - het verband tussen ∆l , λ , l en ∆θ kennen en λ : lineaire uitzettingscoëfficiënt , toepassen in eenvoudige vraagstukken. l : beginlengte , ∆θ : temperatuursverandering Leerlingenproef (*) : Bepalen van een lineaire uitzettingscoëfficiënt - inzien dat de kubieke uitzetting recht evenredig is met het beginvolume en met de De kubieke uitzetting (of inkrimping) van een temperatuurstoename, en afhankelijk is van de vaste stof kan worden berekend met de formule aard van de stof. ∆V = α.V. ∆θ. - weten wat men verstaat onder “kubieke ∆V : volumeverandering , uitzettingscoëfficiënt” en het symbool en de α (= 3 λ) : kubieke uitzettingscoëfficiënt , eenheid ervan kennen. V : beginvolume , - het benaderend verband tussen λ en α ∆θ : temperatuursverandering bewijzen en kennen. - het verband tussen ∆V , α , V en ∆θ kennen en toepassen in eenvoudige vraagstukken. - het verband tussen temperatuursverhoging en Als de temperatuur toeneemt wordt de dichtheid dichtheidsverandering geven. kleiner. - inzien dat vloeistoffen meer uitzetten dan Uitzetting van vloeistoffen vaste stoffen en dit kunnen verklaren steunend Vloeistoffen zetten meer uit dan vaste stoffen. op het deeltjesmodel. - de formule voor het berekenen van de volumeverandering bij temperatuursverhoging weergeven. - weten dat water een afwijkend gedrag vertoont Water zet onregelmatig uit. qua uitzetting t.o.v. andere vloeistoffen.

21 Didactische wenken

Invloed van de aard van de stof experimenteel aantonen. Erop wijzen dat het symbool θ hier temperatuur voorstelt ! Het symbool T behouden we echter om absolute temperaturen voor te stellen.

Proef van ’s Gravesande

Eventueel de formule ρ’ = ρ / (1 + α.∆θ) afleiden. De uitzetting van een vloeistof experimenteel aantonen en wijzen op de invloed van het recipiënt.

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). 8.2 Gaswetten ET Leerplandoelstelling Decr. Nr De leerlingen kunnen G5, 10 - inzien dat gassen veel meer uitzetten dan vloeistoffen en vaste stoffen bij temperatuursverhoging en dit kunnen verklaren m.b.v. het deeltjesmodel. - weten dat temperatuursverhoging van een gas onvermijdelijk ook een verandering van volume en / of druk met zich meebrengt. G1, 2, 3, - het verband tussen druk en volume van een 4, 5, 6, 7, bepaalde massa gas bij constante temperatuur 8, 11, 12 inzien en toepassen in eenvoudige vraagstukken. - dit verband grafisch voorstellen.

G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

- het verband tussen druk en temperatuur van een bepaalde massa gas bij constant volume inzien.

22

Leerinhouden Gaswetten

Didactische wenken Experimenteel aanbrengen.

Druk, volume en temperatuur worden de toestandsfactoren van een gas genoemd.

Leerlingenproef (*): Onderzoek van het verband tussen druk en volume van een constante massa gas bij constante temperatuur. Voor een bepaalde massa gas bij constante temperatuur geldt dat p.V = constant (Gaswet bij constante temperatuur.) De gaswet bij constante temperatuur wordt in een ( p,V) – diagram voorgesteld door een hyperbool. Leerlingenproef (*): Onderzoek van het verband tussen druk en temperatuur van een constante massa gas bij constant volume. De gaswet bij constant volume wordt in een (p,θ) –diagram voorgesteld door een schuine rechte.

Proef m.b.v. meetspuit.

Gebruik van temperatuur- en druksensor gekoppeld aan interface is hier aangewezen.

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). ET Decr. Nr G10, 12

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen - inzien dat bij het absolute nulpunt de moleculen tot absolute rust zijn gekomen. - temperaturen in °C omrekenen naar absolute temperatuur.

23 Leerinhouden

Bij het absolute nulpunt (θ = - 273 °C ) nemen de moleculen een verwaarloosbaar volume in. De moleculen zijn tot rust gekomen. θ = - 273 °C kiest men 0 K T (in K) = θ (in °C) + 273 T (in K) noemen we “absolute temperatuur”.

Didactische wenken Af te leiden door extrapolatie uit gaswet bij constant volume.

- de gaswet bij constant volume uitdrukken in functie van de absolute temperatuur en deze gaswet grafisch voorstellen.

G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

G10, 29

Voor een bepaalde massa gas bij constant volume geldt dat p / T = cte (Gaswet bij constant volume.) De gaswet bij constant volume wordt in een (p,T) –diagram voorgesteld door een schuine rechte door de oorsprong. - het verband tussen volume en temperatuur De gaswet bij constante druk wordt in een (V,θ) Indien de vorige twee leerlingenproeven werden van een bepaalde massa gas bij constante druk –diagram voorgesteld door een schuine rechte. uitgevoerd is het niet nodig onderstaande inzien. leerlingenpoef uit te voeren. De algemene gaswet (zie verder) kan immers Leerlingenproef (*): Onderzoek van het verband tussen volume en temperatuur van een afgeleid worden uit twee gaswetten. constante massa gas bij constante druk. - het verband tussen druk, volume en temperatuur van een bepaalde hoeveelheid gas kennen en toepassen in eenvoudige vraagstukken. - de molaire gasconstante berekenen. - weten wat wordt bedoeld met een ideaal gas.

De algemene gaswet : p.V/T = cte Toestandsvergelijking van een ideaal gas : p.V = n.R.T De molaire gasconstante R = 8,31 J.(mol.K)-1

Oplossen van vraagstukken als toepassingen op de formules p.V/T = cte en p.V = n.R.T

R berekenen Ideaal gas: - moleculen worden beschouwd als massapunten zonder eigen volume - cohesiekrachten tussen de moleculen zijn verwaarloosbaar - moleculen botsen met behoud van kinetische energie

TSO – 2e graad AV Fysica (1e leerjaar 4 lestijden/week en 2e leerjaar 4 lestijden/week). 8.3 Merkbare warmte ET Decr. Nr G1, 2, 3

G29

G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12 G14

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen

24

Leerinhouden Merkbare warmte bij vaste stoffen en vloeistoffen Als de kinetische energie van de moleculen toeneemt en de temperatuur dus stijgt spreken we van merkbare warmte.

- de begrippen warmtecapaciteit en soortelijke warmtecapaciteit kwalitatief en kwantitatief gebruiken. - weten dat mechanische energie kan worden omgezet in warmte en omgekeerd (Equivalentie van arbeid en warmte.)

Warmtecapaciteit Γ = Q / ∆T Soortelijke warmtecapaciteit : c = Q /( m. ∆T) Q = c. m. ∆T Leerlingenproef (*): Bepalen van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof.

- inzien dat water een grote soortelijke warmtecapaciteit heeft.

Leerlingenproef (*): Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van water.

Didactische wenken

Experimenteel aantonen dat: Q ~ ∆T Q~ m Q afhankelijk is van de aard van de stof Oplossen van vraagstukken i.v.m. soortelijke warmtecapaciteit door gebruik van de formule Q = c. m. ∆T Bepalen van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof (bijv. loodkorrels) door de omzetting van mechanische energie in warmte. Verwijzing naar de historische proef van Joule Bespreken van het belang van de grote waarde van cw. Invloed cw op klimaat


25

8.4 Faseovergangen. 8.4.1 Smelten en stollen. Nummers eindtermen. G1, 2, 3

G5,7,8, G23,24,25

G1,5

G5,7,8 G23,24,25

Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen het smelten en stollen van een stof met het deeltjesmodel van de materie verklaren en in termen van inwendige energie de kenmerken van het smelten bij constante druk opnoemen de verandering van volume en dichtheid bij het smelten of stollen van een stof grafisch weergeven de invloed van de druk op het smeltpunt grafisch weergeven en beschrijven het verschijnsel onderkoeling beschrijven

de soortelijke smeltingswarmte en soortelijke stollingswarmte definiëren warmtebalansberekeningen toepassen bij smelten en stollen gebruikelijke metrische voorvoegsels toepassen de soortelijke smeltingswarmte van een stof (bijv. ijs) met de calorimeter bepalen

Leerinhouden. Kenmerken van het smelten bij constante druk. Verandering van volume en dichtheid bij het smelten of stollen. Invloed van de druk op het smeltpunt – Smeltlijn.

Didactische wenken. De faseovergangen kwalitatief verklaren op basis van het deeltjesmodel en in termen van inwendige energie. Smelten, stollen en onderkoeling illustreren met voorbeelden uit onze leefwereld.

Leerlingenproef (*): Onderkoeling. Soortelijke smeltingswarmte en soortelijke stollingswarmte. Oefeningen op berekeningen met warmtebalansen. Leerlingenproef (*) Bepaling van de soortelijke smeltingswarmte van een stof (bijv. ijs).

Grootteorden van soortelijke smeltings- en stollingswarmten aangeven. Warmtebalansberekeningen voldoende in oefenen.


26

8.4.2 Verdampen, koken en condenseren. Nummers eindtermen. G1,2,3

G5,7,8,11,12 G23,24,25

G5,7,8,11 G23,24,25

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen de verdamping in de atmosfeer en in een afgesloten luchtledige ruimte beschrijven en de kenmerken ervan opnoemen het begrip maximumdampdruk of verzadigingsdruk correct omschrijven de maximumdruk van een etherdamp experimenteel bepalen de verbanden tussen druk, volume en temperatuur van verzadigde en onverzadigde dampen opnoemen het verdampen van een stof met het deeltjesmodel van de materie verklaren en in termen van inwendige energie het kookverschijnsel beschrijven de invloed van de druk op het kookpunt beschrijven en grafisch weergeven voorbeelden van koken bij verminderde en bij verhoogde druk beschrijven en verklaren

G5,7,8,11 G23,24,25

het condenseren van een stof met het deeltjesmodel van de materie verklaren en in termen van inwendige energie het verschijnsel van de oververzadiging beschrijven de wet van de koude wand verklaren

G5,7,8,11

de soortelijke verdampings- en condensatiewarmte definiëren warmtebalansberekeningen toepassen bij verdampen en condenseren

G23,24,25

Leerinhouden Kenmerken van de verdamping in de atmosfeer en in een afgesloten luchtledige ruimte. Het begrip maximumdampdruk of verzadigingsdruk. Leerlingenproef (*): Bepalen van de maximumdruk van een etherdamp. Kenmerken van onverzadigde en verzadigde dampen – verband tussen druk en temperatuur.

Leerlingenproef (*):

Didactische wenken De faseovergangen kwalitatief verklaren op basis van het deeltjesmodel en in termen van inwendige energie. Het verdampingsproces ook illustreren met voorbeelden uit onze leefwereld.

Het kookverschijnsel en koken bij verhoogde en verminderde druk illustreren met voorbeelden uit onze leefwereld.

Het kookverschijnsel. Invloed van de druk op het kookpunt – koken bij verminderde druk – koken bij verhoogde druk. De kooklijn. De faseovergang kwalitatief verklaren op basis Leerlingenproef (*): van het deeltjesmodel en in termen van Condenseren. inwendige energie. Oververzadiging Distillatie als voorbeeld van de wet van de koude wand bespreken.

Wet van de koude wand. Soortelijke verdampings- en condensatiewarmte. Leerlingenproef (*) Bepaling van de soortelijke condensatiewarmte van water. gebruikelijke metrische voorvoegsels toepassen Oefeningen op berekeningen met een warmtebalans.

Grootteorden van soortelijke verdampings- en condensatiewarmten aangeven. Warmtebalansberekeningen voldoende laten inoefenen ook in combinatie met berekeningen voor smelten en stollen.


27

8.4.3 Reële gassen en dampen. Nummers eindtermen. G1,14,15

Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen het begrip kritische temperatuur omschrijven

Leerinhouden. Damp. Kritische temperatuur. Vloeibaar maken van gassen. Leerlingenproef (*) Proeven met vloeibare lucht.

G5

Didactische wenken. Uitvoeren van de proef over de kritische temperatuur. Het belang van de kritische temperatuur bij de vloeibaarmaking van gassen illustreren met voorbeelden van courante gassen in onze leefwereld. Enkele toepassingen van vloeibare gassen bespreken.

8.4.4 Sublimeren. Nummers eindtermen. G10

Leerplandoelstellingen. De leerlingen kunnen het sublimeren van een stof met het deeltjesmodel van de materie verklaren en in termen van inwendige energie de kenmerken van het sublimatieproces in de atmosfeer en in een afgesloten ruimte kunnen beschrijven

Leerinhouden. Sublimeren. Invloed van de druk op het sublimatiepunt - de sublimatielijn.

Didactische wenken. De faseovergang kwalitatief verklaren op basis van het deeltjesmodel en in termen van inwendige energie. Het sublimatieproces illustreren met voorbeelden uit onze leefwereld.

8.4.5 Toestandsdiagrammen. Nummers eindtermen. G1,10

Leerplandoelstellingen. Leerinhouden. De leerlingen kunnen het druk-temperatuur toestandsdiagram van een Het druk-temperatuur toestandsdiagram. stof tekenen en de betekenis en kenmerken van Het tripelpunt. de verschillende lijnen en gebieden beschrijven Toestandsveranderingen van een stof bij verwarming of afkoeling onder atmosferische de betekenis van het tripelpunt beschrijven druk. het gedrag van stoffen bij afkoeling of opwarming onder atmosferische druk op basis van het druk-temperatuur toestandsdiagram en de coördinaten van het tripelpunt verklaren

Didactische wenken. Het diagram illustreren voor courante stoffen uit onze leefwereld (bijvoorbeeld H2O en CO2). De coördinaten van het tripelpunt voor courante stoffen uit onze leefwereld aangeven (bijvoorbeeld H2O en CO2). De toestandveranderingen van een stof in relatie tot de ligging van het tripelpunt illustreren met voorbeelden uit onze leefwereld (bijvoorbeeld H2O en CO2).

TSO – 2e graad AV Fysica (1e jaar 4 lestijden/week en 2e jaar 4 lestijden/week).

28

9. Optica ET Decr. Nr U G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

Leerplandoelstelling De leerlingen kunnen - de voortplanting van het licht beschrijven in termen van stralen en doorzichtige, doorschijnende en ondoorschijnende middenstoffen. - het verschijnsel breking omschrijven. - de wetten van de breking benoemen en omschrijven.

- de wetten van de breking toepassen

U G1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12

Leerinhouden De voortplanting van het licht in doorzichtige, doorschijnende en ondoorschijnende middenstoffen. Leerlingenproef (*) Het brekingsverschijnsel. Leerlingenproef (*) De wetten van de breking: - bij loodrechte inval treedt geen breking op - wet van Snellius - invloed van de middenstof op de breking - omkeerbaarheid van de stralen bij breking - invloed van de kleur van het licht Toepassingen op de brekingswetten: - het begrip brekingsindex Leerlingenproef (*). - het begrip grenshoek. - totale terugkaatsing. Leerlingenproef (*). - dispersie van het licht

- de wetten van de breking toepassen op lenzen Lenzen. Leerlingenproeven(*) - de brandpunten van een lens - het optisch middelpunt - de beeldvorming bij lenzen construeren Beeldvorming bij lenzen. Leerlingenproeven(*) - de begrippen voorwerp en beeld - de begrippen voorwerps- en beeldafstand - de lenzenformule controleren: 1/v + 1/b = 1/f. - beeldconstructies bij reële voorwerpen. Eventuele uitbreiding: - beeldconstructies bij virtuele voorwerpen - de universele figuur van bolle lenzen - beeldconstructies bij holle lenzen.

Didactische wenken Experimenteel de voortplanting van het licht in verschillende middenstoffen aantonen.

Experimenteel aantonen. Experimenteel aantonen Indien de leerlingen het begrip sinus niet zouden kennen, dit invoeren als een toets op de rekenmachine. De constante uit de wet van Snellius hangt af van de stof. We noemen deze de brekingsindex van de stof. Experimenteel aantonen Experimenteel aantonen en enkele toepassingen vermelden Bij een prisma heeft men twee dispersies die elkaar versterken. We beperken ons tot bolle lenzen. Experimenteel aantonen van de brandpunten en het optisch middelpunt van een lens. Uitgaande van de eigenschappen van de brandpunten en het optisch middelpunt. De beelden van voorwerpen op verschillende afstanden voor de lens grafisch construeren. Idem voor voorwerpen achter de lens. De verschillende voorwerpen en beelden verzamelen in één grafiek en de verschillende voorwerps- en beeldgebieden aanduiden.

TSO – 2e graad AV Fysica (1 jaar 4 lestijden/week en 2e jaar, 4 lestijden/week).

29

PEDAGOGISCH DIDACTISCHE WENKEN. 1. Algemene pedagogische en didactische wenken Algemene aanbevelingen Elk nieuw lesonderwerp zou moeten beginnen met een probleemstelling of een boeiend aanknopingspunt. Het is aangewezen de beginsituatie van leerlingen na te gaan, om een idee te krijgen van hun theoretische en praktische vakkennis en van eventuele preconcepten die zij zich reeds over het lesonderwerp gevormd hebben. Het spreekt voor zich dat zowel de behandelde leerstof als de uitgevoerde proeven door de leerkracht degelijk voorbereid worden. Het is onmogelijk de nodige aandacht te besteden aan het leerproces en sturing van de leerlingen, indien men volledig in beslag wordt genomen door het overbrengen van de leerstof en het uitvoeren van de experimenten. De in het leerplan vooropgestelde theoretische leerinhouden dienen zoveel mogelijk door experimenten te worden ondersteund. De leerlingen moeten in de mate van het mogelijke deelnemen aan de uitgevoerde experimenten. Een goed voorbereid leergesprek vormt voor vele lessen de na te streven werkvorm. Hierbij wordt de nodige aandacht besteed aan het correct gebruik van de wetenschappelijke terminologie. Er wordt nadruk gelegd op zelfwerkzaamheid. Er zal zo veel mogelijk gewerkt worden met contexten die voor de leerlingen herkenbaar zijn. Door dezelfde leerinhouden op verschillende manieren te benaderen – in experimenten, theoretisch en in (denk)oefeningen – zal de begripsvorming bij de leerlingen geoptimaliseerd worden. Bij het einde van de les dienen de leerlingen duidelijk te weten wat van hen verwacht wordt: lessen, oefeningen en taken worden duidelijk in hun schoolagenda genoteerd. Hierbij mag verwezen worden naar handboeken en / of werkschriften.

Het gebruik van ICT Nieuwe informatie- en communicatietechnologieën hebben in de laatste decennia onze samenleving grondig veranderd, en zijn er volledig in geïntegreerd. In onze informatiemaatschappij is het ontstaan van een nieuw soort kansarmoede niet denkbeeldig: wie niet over de nodige middelen enerzijds of over de vereiste kennis, vaardigheden en attitudes anderzijds beschikt, dreigt uit de boot te vallen. Voor het onderwijs is hier een belangrijke sturende taak weggelegd. Bovendien evolueert de informatiemaatschappij naar een kennismaatschappij: het accent wordt verlegd van het louter verzamelen van gegevens naar het vermogen deze informatie te gebruiken om problemen op te lossen of nieuwe informatie te genereren. Het is belangrijk dat leerlingen de overvloed aan informatie die hen overspoelt leren selecteren en verwerken. De lessen wetenschappen zijn bij uitstek geschikt om het computergebruik te integreren. Enerzijds leren zij de computer met didactisch aangepaste interfaces kennen als een handig meet- en verwerkingsinstrument. Zowel voor leerling als leraar is de computer een krachtige leeromgeving. Anderzijds kunnen de leerlingen via aangepaste software en eventueel het internet informatie leren verwerven en verwerken, naar model van het hedendaagse wetenschappelijk onderzoek. Concreet kan de computer in de lessen fysica gebruikt worden ter vervanging van of als aanvulling bij experimenten uitgevoerd met klassiek didactisch materiaal. Toepassingsmogelijkheden: -

het uitvoeren van ‘real time’ metingen met behulp van een aangepaste interface en bijhorende software,

-

het snel verwerken van meetgegevens, vooral grafisch,

-

doordat de gevolgen van het veranderen van parameters in een opstelling zeer snel kunnen nagegaan worden, kan het denkproces “voorspellen – observeren” bij de leerlingen gestimuleerd worden,

-

illustratie van de lessen met behulp van de vele uitstekende simulatiesoftware die inmiddels op de markt is gekomen; in een aantal gevallen is deze software zelfs interactief (ook op het internet);

-

zelfevaluatiepakketten stellen leerlingen in staat eventuele achterstand bij te werken of juist extra kennis en vaardigheden over de leerstof te verwerven,

-

in de toekomst kan –mits de nodige infrastructuur aanwezig is- gedacht worden aan het werken met


30

computer en interface door de leerlingen, het zoeken van informatie en interactief werken op internet. Praktische aanbevelingen Documenten welke in het bezit moeten zijn van de lesgever

Het leerplan De meest recente versie moet in het bezit zijn van de leerkracht. Eventueel kan de internetsite van het Gemeenschapsonderwijs geraadpleegd worden: www.gemeenschapsonderwijs.be . Men zal zich bij het raadplegen van het leerplan niet beperken tot de leerinhouden, maar ook rekening houden met doelstellingen, methodologische-, didactische- en pedagogische wenken.

De agenda De leraar heeft elke les zijn nauwkeurig ingevulde agenda bij zich. Datum, klas, lesuur, vak en lesonderwerp worden vooraf genoteerd. Achteraf wordt dit eventueel aangevuld met huistaken of opdrachten voor de leerlingen en een aanduiding van de lesvordering of van onvoorziene wijzigingen. Bij bezoek van directie, inspectie en pedagogisch adviseur of – begeleider moet de agenda voorgelegd worden.

De lesvoorbereiding Zeker in de beginjaren van de opdracht en voor leraren die geen lerarenopleiding fysica hebben gevolgd, is een schriftelijke lesvoorbereiding onontbeerlijk. Ook voor ervaren leerkrachten is de stelregel: ga nooit onvoorbereid naar uw les. Experimenten worden vooraf uitgetest. Het noodzakelijke materiaal wordt tijdig klaargezet. Meestal hangt een geslaagde proef af van een goede voorbereiding. De lesvoorbereiding omvat minstens: -

de probleemstelling of de situering van de les binnen het leerplan

-

de lesdoelstellingen

-

een beknopt overzicht van de leerinhouden

-

het lesverloop

-

de uit te voeren experimenten, desgevallend met schema en werkgegevens

-

toepassingen en opdrachten voor de leerlingen

-

eventuele evaluatie

Het is zinvol om na reflectie positieve en negatieve bemerkingen op de lesvoorbereiding te noteren, zodat men er de volgende schooljaren rekening mee kan houden.

Het jaarplan en jaarvorderingsplan Een jaarplan wordt gemaakt per vak, en per klassengroep. Bij het opstellen van het jaarplan houdt de leerkracht rekening met eventuele tijdsbesteding die in het leerplan voorzien is. Het bevat een indeling per jaar en per week. Het jaarvorderingsplan heeft dezelfde structuur als het jaarplan, maar geeft ook de werkelijke data van uitvoering weer. Beide documenten worden bij de schooladministratie ingediend. Op een persoonlijk jaarvorderingsplan kunnen wijzigingen aangebracht worden waarmee men in de toekomst rekening kan houden.

Het evaluatieschrift Leerlingen hebben recht op een eerlijke evaluatie. De registratie ervan in het evaluatieschrift is vooral van belang voor de procesevaluatie, die zich vertaalt in het cijfer voor dagelijks werk. Niet alleen de cognitieve mogelijkheden van de leerlingen, maar ook hun attitudes moeten gevolgd en desgevallend genoteerd worden. Vakgroepwerking kan ertoe leiden een meer eenvormige manier van evalueren op school toe te passen. Het rapporteren zelf moet zinvol zijn: commentaren als “goed”, “voldoende”, “onvoldoende” … blijken ook uit het rapportcijfer. De leraar moet zoveel mogelijk leerlingengerichte commentaren schrijven, die via rapport of schoolagenda bij de leerling een remediërend effect hebben. Opbouwende opmerkingen hebben bij de leerlingen een motiverend effect. Zinvol commentaar staaft eventuele negatieve beslissingen tijdens de delibererende klassenraad, en kan die beslissingen bij klachten motiveren.


31

Documenten welke in het bezit moeten zijn van de leerling Het ordelijk bijhouden van agenda en notities is functioneel zeer belangrijk voor de leerling zelf; bovendien vormen deze documenten een belangrijke basis bij controle.

De schoolagenda Elke les wordt door de leerling een nauwkeurige omschrijving van het behandelde lesonderwerp ingeschreven, evenals opdrachten die tegen de volgende les moeten uitgevoerd worden. Toetsen worden ingeschreven op de datum van afname. Ook resultaten van overhoringen worden best in de agenda genoteerd. De leerlingenagenda is een uitstekend communicatiemiddel tussen school, leraar en ouders. Het is een officieel document dat nog een schooljaar volgend op het lopende in het schoolarchief wordt bewaard.

Het schrift Van elk behandeld onderwerp dient een overzichtelijke neerslag in de schriften van de leerlingen aanwezig te zijn. Ook oplossingen van vraagstukken en oefeningen en verslagen van experimenten moeten genoteerd worden. Indien de leerlingen bij de studie gebruik moeten maken van een handboek, dient dat duidelijk vermeld te worden. Bij wijze van steekproef controleert en parafeert de leerkracht de schriften, die een element van evaluatie kunnen uitmaken. 2 Specifieke pedagogische en didactische wenken Deze wenken staan, samen met de leerplandoelstellingen en de leerinhouden, 3. Aan te bevelen tijdsgebruik Wegens de logische en sequentiële opbouw zijn verticale samenzettingen van leerlingen uitgesloten.De onderwerpen 1 tot en met 5 worden bij voorkeur in het eerste jaar behandeld, de onderwerpen 6 tot en met 9 in het tweede jaar. Minimaal zal de helft van de lestijden besteed worden aan het experimenteel werk, demonstratieproeven en minimaal 16 leerlingenproeven, aan het oplossen van vraagstukken en denkvragen, gebruik van ICT en andere motiverende werkvormen. Bij voorkeur worden de lestijden in blokken van 2 lestijden gegroepeerd.

Onderwerp

Lestijden

1. Materie, Ruimte en Tijd

20

2. Atoom en kernmodel

8

3. Elektromagnetische straling

8

4. Krachten

24

5. Vloeistoffen en gassen

28

6. Beweging en Verkeer

24

7. Arbeid, energie en vermogen

16

8. Warmte

48

9. Optica

(uitbreiding)


32

MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN. 1. Algemene bemerkingen. De fysica is een vak waarbij de leerlingen hun dagelijkse ervaringswereld kunnen uitbreiden door het volgen en zelf uitvoeren van proeven in de klas. Het proefondervindelijk karakter van het vak is daarom zeer belangrijk. In de mate van het mogelijke zouden zoveel mogelijk proeven aan bod moeten komen in de les. In bepaalde gevallen kunnen een video, een film of een computersimulatie de plaats van de demonstratieproef innemen. Deze werkvorm zal de begripsvorming ongetwijfeld verhogen maar kan nooit het experimenteel aspect van de wetenschappelijke methode vervangen. De lessen moeten daarom plaatsvinden in een lokaal met een aangepaste infrastructuur, zodat alle proeven veilig kunnen gebeuren. Dit betekent dat volgende voorzieningen essentieel zijn in het fysicalokaal: elektriciteitsvoorziening met noodstop, watervoorziening die centraal kan gebeuren, de mogelijkheid tot volledige verduistering van het lokaal en eventueel een gasvoorziening op de leerlingentafels. Het didactisch materiaal De leerkracht zal er moeten voor zorgen het didactisch materiaal in de klas systematisch te (laten) onderhouden en in de mate van het mogelijke te vernieuwen. Bij de verschillende didactische firma’s zijn catalogi met prijsoffertes te verkrijgen. Door het geregeld bijwonen van studiedagen en onderhouden van contacten met collega’s blijft men op de hoogte van de nieuwste ontwikkelingen of interessante aanbiedingen. Gemeenschappelijk gebruik van laboratoria vergt afspraken met collega’s. Elke kast in het lokaal dient voorzien te zijn van een inventaris van het aanwezige materiaal. Hierbij moet speciaal gelet worden op nodige veiligheidsvoorzieningen in het algemeen en op de specifieke voorzieningen: zoals het gebruik van naftaleen en metaalgaas met asbest vermijden in de lessen. Het lokaal moet ook een nooduitgang hebben met een deur die naar buiten opendraait. Er is één lijst per graad opgesteld, waarbij een onderscheid gemaakt wordt naargelang het aantal uren fysica per week. Per lijst komt vooraan een opsomming van het basismateriaal en daarna het specifiek materiaal per onderdeel. Materiaal dat door de leerkracht zelf gemaakt kan worden is niet in de lijst opgenomen. Het materiaal voor de leerlingenproeven moet voldoende talrijk aanwezig zijn. 2. Materiaal Basismateriaal. Meetapparatuur. meetlat klaschronometer handchronometer (digitale) balans geodriehoek rolmeter kwikthermometer (op 1°C) kwikthermometer (op 0,1°C) Statiefmateriaal. stangen en voeten, noten en statiefklemmen driepikkel en metaalgaas Glaswerk (eventueel kunststof). kleine en grote reageerbuizen bekerglazen, kolven en trechters maatcilinders

TSO – 2e graad AV Fysica (1 jaar 4 lestijden/week en 2e jaar, 4 lestijden/week). petrischaal meetspuiten glazen buizen Toestellen. vacuümpomp en toebehoren spanningsbron bunsenbrander ( of kookplaat) kwikbarometer (of metaalbarometer) Diversen. diaprojector overheadprojector computer met interface en sensoren multimeter gereedschapskist verbindingssnoeren gummislangen en stoppen televisie en videorecorder Specifiek materiaal per onderdeel. 1. Materie, ruimte en tijd. kubussen balans schuifpasser (schuifmaat) micrometerschroef (palmer) 2. Atoom- en kernmodel. simulatiemodel voor aggregatietoestanden toestel voor Brownse beweging roostermodellen 3. Elektromagnetische straling. rimpeltank met toebehoren slinky veer trillingsgenerator stroboscoop golvenmodel 4. Krachten. toestel voor de wet van Hooke dynamometer schietlood ijkmassa's veren hefbomen katrollen momentenschijf voorwerpen voor zwaartepuntsbepaling 5. Vloeistoffen en gassen. toestel principe van Pascal hydraulische pers glazen cilinder met afsluitplaatje vliesmanometer verbonden vaten toestel voor hydrostatische paradox voorwerpen voor de wet van Archimedes Maagdenburgse halve bollen toestel dichtheidsbepaling van lucht buis van Torricelli baroscoop 6. Beweging en verkeer. toestel om de eenparige beweging te onderzoeken

33


34

( bijv. glazen buis met glycerol en luchtbel) toestel om de eenparig veranderlijke beweging te onderzoeken ( valgeul van Galileï ) valbuis van Newton toestel om de valversnelling te bepalen toestel om F = ma af te leiden toestel om actie en reactie aan te tonen 7. Arbeid, vermogen en energie. chronometer hellend vlak kleine elektrisch motor model waterturbine met dynamo radiometer van Crookes zonnecel botsbal warmtegevoelig papier 8. Warmte. alcoholthermometer koortsthermometer bimetaalthermometer toestel voor het bepalen van een lineaire uitzettingscoëfficiënt bol en ring van ’s Gravesande toestel voor het aantonen van de uitzetting van een vloeistof toestellen voor het onderzoek van de gaswetten verwarmingsspiraal calorimeter metalen voorwerpen (aluminium, ijzer, lood, …) kartonnen koker met loodkorrels paraffine natriumthiosulfaat 9. Optica (optioneel). optische bank met toebehoren plastiekplaatjes met interferentiecirkels opstelling voor interferentieproef van Young rooster He-Ne laser (of laserpointer) toestel voor golflengtebepaling polarisatiefilters Na-lamp en Hg-lamp 3. Veiligheidsvoorschriften Inzake veiligheid is de volgende wetgeving van toepassing: Codex ARAB AREI Vlarem. Deze wetgeving bevat de technische voorschriften die in acht moeten genomen worden m.b.t.: de uitrusting en inrichting van de lokalen; de aankoop en het gebruik van toestellen, materiaal en materieel. Zij schrijven voor dat: duidelijke Nederlandstalige handleidingen en een technisch dossier aanwezig moeten zijn; alle gebruikers de werkinstructies en onderhoudsvoorschriften dienen te kennen en correct kunnen toepassen; de collectieve veiligheidsvoorschriften nooit mogen gemanipuleerd worden; de persoonlijke beschermingsmiddelen aanwezig moeten zijn en gedragen worden, daar waar de wetgeving het vereist.


35

EVALUATIE Algemene schikkingen i.v.m. evaluatie worden vastgelegd in het besluit van de Vlaamse Regering d.d. 19/07/02. en in omzendbrief SO 64 nader toegelicht. Netgebonden schikkingen worden door de inrichtende macht van het Gemeenschapsonderwijs voorgesteld. De school bepaalt haar eigen evaluatiebeleid eventueel in samenwerking met andere scholen uit de scholengroep. Deze concrete schikkingen worden verduidelijkt en concreet uitgewerkt in het schoolwerkplan en het schoolreglement. Onderstaande bepalingen dienen dan ook in dit licht te worden beschouwd. 1. Dagelijks werk Het dagelijks werk, een procesevaluatie, wordt permanent geëvalueerd. De leraar laat hierbij niet alleen het cognitieve, maar ook affectieve en psychomotorische doelstellingen aan bod komen. Hiertoe beschikt hij over de volgende middelen: • herhalingsopgaven of deeltoetsen • korte schriftelijke beurten • mondelinge overhoringen • prestaties aangaande laboratoriumwerk en verslag • oplossen van vraagstukken • taken • schrift met samenvatting van de geziene leerstof • actieve deelname aan het lesgesprek • mate van het beheersen van vaardigheden • notities van observaties in de klas De permanente evaluatie is in feite de bestendige opvolging van het onderwijsleerproces, de beheersingsgraad van de inhouden door de leerlingen, de doorlopende voorbereiding tot het slagen in de examens. Dagelijks werk wordt gequoteerd enerzijds na meerdere partiële quoteringen en beoordelingen/appreciaties, vastgestelde tekorten en aansluitende remediering. Anderzijds wordt rekening gehouden met de observatiegegevens van affectieve en psychomotorische aard. De leerkracht houdt alle gegevens bij in een evaluatieschrift. Men zal streven naar een minimum van drie evaluaties per rapportperiode. Via de agenda worden de leerlingen en ook hun ouders bestendig geïnformeerd over de vorderingen, de prestaties en de taken met inbegrip van remediërende opdrachten indien dit noodzakelijk is. 2. Examens Examens houden een productevaluatie in. Na analyse van de resultaten wordt een diagnose opgesteld die aanleiding kan geven tot bijsturing van het onderwijsleerproces of voor individuele leerlingen tot remediëring. Schriftelijke examens In het kader van het schoolreglement en het schoolwerkplan is het aangewezen dat ouders en leerlingen tijdig over de wijze van evalueren worden ingelicht. De duur van de examens is normaal minimum twee lesuren. Het is vanzelfsprekend dat de eindtermen en de belangrijkste doelstellingen van het leerplan geëvalueerd moeten worden en dat de inhouden, die essentieel zijn voor de opbouw van de leerinhouden in het volgend semester of schooljaar aan bod moeten komen. Bij het opstellen van de opgaven tracht men zowel kennis, inzicht als toepassingen te toetsen. Ook de uitgevoerde proeven kunnen getoetst worden. Tijdens het examen is de betrokken leraar in principe aanwezig. Elke bijkomende toelichting wordt liefst luidop gegeven zodat alle leerlingen op een gelijke wijze worden behandeld. De examenvragen moeten geldig, betrouwbaar, normgericht en aanvaardbaar zijn. Om geldig te zijn moeten examenvragen over de doelstellingen vaan het leerplan gaan en over die kennis


36

en vaardigheden die men onderwezen heeft. Een exemplaar van de gestelde vragen met aanduiding van de gedetailleerde puntenverdeling wordt samen met de verbeterde examenkopijen in het archief bewaard. Alle gestelde vragen worden aangevuld met een niet-absolute modeloplossing (de leerling kan terecht een andere oplossingsmethode gebruiken), een correctiemodel of een opsomming van aandachtspunten die aanwezig moeten zijn voor de oplossing van open vragen/taken. Dit correctiemodel verhoogt de betrouwbaarheid. Na de proeven hebben de leerlingen en hun ouders het recht de niet-absolute modeloplossing, het correctiemodel of de aandachtspunten die aanwezig moesten zijn voor de oplossing van open vragen, in te zien en krijgen ze, op hun vraag, inzage van de gecorrigeerde kopijen. Er worden met de leerlingen duidelijke afspraken gemaakt i.v.m. het verwachtingspatroon van de examens. Algemene richtlijnen bij schriftelijke examens 1) De vragen / opdrachten met aanduiding van de cijferverdeling en de modeloplossing worden vooraf opgesteld en overhandigd aan de directie vóór het begin van de examenreeks. 2) Men is verplicht er voor te zorgen dat de leerlingen kunnen beschikken over: • een duidelijk beeld van datgene wat van hen verwacht wordt • de vragen en opdrachten die reeds zijn voorgekomen gedurende het didactisch proces • een schriftelijk overzicht van de te kennen leerstof • een geschreven mededeling waarin staat welke informatiebronnen, welk materiaal ze mogen / moeten meebrengen op het examen • een blad met de vragen om overschrijffouten te vermijden 3) Differentiatie Indien in één klas leerlingen van verschillende opties samen alle lessen of een deel van de lessen volgen, dan is binnen deze klas differentiatie van de bevraging toegelaten. 4)

Bijkomende proef

Bij een eventuele bijkomende proef zal men voor die leerling de leerstof voor dat examen nauwkeurig omschrijven. Deze leerstof en het examen zullen aan dezelfde normen voldoen als de oorspronkelijke proef, maar niet identiek zijn.


37

BIBLIOGRAFIE. Handboeken voor het secundair onderwijs. PERGOOT, J., Fysica 2, Eerste jaar van de tweede graad: Elementaire Mechanica, Hydro- & Aërostatica, Elementaire Elektriciteit, De Garve, Brugge. PERGOOT, J., Fysica 3, Tweede jaar van de tweede graad: Mechanica, De Garve, Brugge. PERGOOT, J., Fysica 4, Warmte, De Garve, Brugge. PERGOOT, J., Werkschrift Fysica 3a, Mechanica, Tweede jaar van de tweede graad: 2 u /week, De Garve, Brugge. PERGOOT, J., Werkschrift Fysica 4, Warmte, De Garve, Brugge. Deze boeken worden nu herwerkt en uitgegeven door Van In, Wommelgem. DE VALCK, L., Pulsar 2, Eerste jaar van de tweede graad, Novum, Deurne. DE VALCK, L., Pulsar 3, Tweede jaar van de tweede graad, Novum, Deurne. DE VALCK, L., Handleiding bij Pulsar 2 en Pulsar 3, Novum, Deurne. DE VALCK, L., Impuls 1, Eerste jaar van de tweede graad, Plantyn, Deurne. DE VALCK, L., Impuls 2, Tweede jaar van de tweede graad, Plantyn, Deurne. DE VALCK, L., Werkboek / Impuls 1, Plantyn, Deurne. DE VALCK, L., Werkboek / Impuls 2, Plantyn, Deurne. DE VALCK, L., Oplossingen bij Werkboek / Impuls 1 en bij Werkboek / Impuls 2, Plantyn, Deurne. PLANTYN PROJECT TECHNISCH ONDERWIJS, Fysica (PPTO), Eerste jaar van de tweede graad, Plantyn, Deurne. RUYTERS, J., Die Keures reeks Fysica, Die Keure, Brugge. DAVIDTS, M., Fysica Concreet, Deel 3.2, 4.2, Doe-Map en Handleiding, DNB / Pelckmans, Kapellen. DE WERKGROEP, Fysica Toegepast, Van In, Lier. HELLEMANS, J., Standaard Fysica, Deel 1a en Deel 2a, Werkboeken, Standaard, Antwerpen. DE BELIE, H., Fysica, Deel 1 en Deel 2, Handleiding, Den Gulden Engel, Antwerpen. BETABOOK, Flux Fysica voor het MTO. http://www.homestead.com/betabook/natuurkunde.html MIDDELINK, J., Systematische Natuurkunde, Kernboek N1, Nijgh Versluys, Baarn,1998. http://www.nijghversluys.nl MIDDELINK, J., Systematische Natuurkunde, Kernboek N2, Nijgh Versluys, Baarn,1999. Naslagwerken. BINAS informatieboek vwo-havo natuurwetenschappen, voor "het studiehuis" (5de druk), Wolters – Noordhoff, Groningen. NATUUR EN TECHNIEK, De Wetenschappelijke Bibliotheek: Bouwstenen van het atoom, Klank en Muziek. Bibliografie per onderdeel. Materie, ruimte en tijd. PERGOOT, J., Fysica 2, Eerste jaar van de tweede graad: Elementaire Mechanica, Hydro- & Aërostatica, Elementaire Elektriciteit, De Garve, Brugge. DE VALCK, L., Pulsar 2, Eerste jaar van de tweede graad, Novum, Deurne. Atoom- en kernmodel. KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , informatieboek N1, 1ste druk, Thieme, Zutpen, 1998. ISBN 9003-40931-5. Hoofdstuk 8. Materie. Deeltjestheorie en straling. Elektromagnetische straling. KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , havo informatieboek 2, 1ste druk, Thieme, Zutpen, 1999. ISBN 9003-40931-2. Hoofdstuk 16. Beeldbuizen. Elektrische en magnetische velden. Paragraaf 4. Straling. Krachten. KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , havo informatieboek 1, 1ste druk,

TSO – 2e graad AV Fysica (1 jaar 4 lestijden/week en 2e jaar, 4 lestijden/week). Thieme, Zutpen, 1998. ISBN 9003-40931-5. Hoofdstuk 4. Krachten in de sport. Statica. Vloeistoffen en gassen. PERGOOT, J., Fysica 2, Eerste jaar van de tweede graad: Elementaire Mechanica, Hydro- & Aërostatica, Elementaire Elektriciteit, De Garve, Brugge. DE VALCK, L., Pulsar 2, Eerste jaar van de tweede graad, Novum, Deurne. Beweging. KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , havo informatieboek 1, 1ste druk, Thieme, Zutpen, 1998. ISBN 9003-40931-5. Hoofdstuk 9. Beweging in de sport. Energie en beweging. KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , havo informatieboek 2, 1ste druk, Thieme, Zutpen, 1999. ISBN 9003-40931-2. Hoofdstuk 13. Verkeersveiligheid. Kracht en beweging. Arbeid, vermogen en energie. KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , havo informatieboek 1, 1ste druk, Thieme, Zutpen, 1998. ISBN 9003-40931-5. Hoofdstuk 5. Brandstofverbruik in het verkeer. Arbeid en energie. Hoofdstuk 6. Verwarmen en isoleren. Warmte en energie. Hoofdstuk 9. Beweging in de sport. Energie en beweging. Warmte. KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , havo informatieboek 1, 1ste druk, Thieme, Zutpen, 1998.ISBN 9003-40931-5. Hoofdstuk 6. Verwarmen en isoleren. Warmte en energie. PERGOOT, J., Fysica 4, Warmte, De Garve, Brugge. PERGOOT, J., Werkschrift bij Fysica 4, Warmte, De Garve, Brugge. Optica (optioneel). KORTLAND, K., Newton, Natuurkunde voor de tweede fase , havo informatieboek 1, 1ste druk, Thieme, Zutpen, 1998. ISBN 9003-40931-5. Hoofdstuk 3. Lichtbeelden. Optica.

38

04) Onderwijsvorm:

Recommend Documents