Practicum

Noot: In de huidige lespraktijk had ik veel behoefte aan een nieuw practicum voor het domein Elektriciteit. Hoewel dit een ander domein betreft dan de andere opdrachten, wilde ik mijn visie op practicum met een nieuwe opdracht voor de leerlingen direct in de praktijk brengen om hier meer van op te steken. Het practicum wordt momenteel uitgevoerd zoals beschreven door leerlingen van 4 vwo.

Practicum 4 vwo: weerstand van een draad

Inleiding

Weerstand is een eigenschap van een elektrisch geleidend voorwerp. De grootte van de weerstand zegt iets over het tegenwerken van de stroom door het voorwerp. In dit practicum onderzoek je de weerstand van een draad.

Onderzoeksvragen

1. Wat is het verband tussen de weerstand van een draad en de lengte van een draad?
2. Wat is het verband tussen de weerstand van een draad en de doorsnede van een draad?
3. Hoe kan je de soortelijke weerstand van een draad bepalen?

Theorie

Stroom in een draad bestaat uit bewegende geladen deeltjes, elektronen. Als deze elektronen door de draad bewegen, treedt er interactie op met het materiaal. Daarbij wordt elektrische energie omgezet in warmte. Oorzaak van dit verschijnsel is de weerstand. Die weerstand hangt niet alleen af van het soort materiaal, maar ook van de afmetingen van het voorwerp: de lengte en de dwarsdoorsnede.

De invloed van het materiaal wordt weergegeven door de soortelijke weerstand ρ. Dit is de weerstand van een voorwerp met een lengte van 1 meter en een dwarsdoorsnede van 1 m². De temperatuur van de draad heeft ook invloed op de weerstand.

Opdracht

Bij het practicum krijg je een dunne draad van constantaan van ongeveer 1.20 meter en een diameter van ongeveer 0,5 mm. Maak een meetplan om voor deze draad bovenstaande onderzoeksvragen te beantwoorden. In je meetplan geef je duidelijk aan:

• Benodigde materialen
• Beschrijving van wat je gaat doen (bekijk dit filmpje als inspiratiebron voor het schrijven van duidelijke instructies).
• Schematische weergave van je schakeling
• Tabellen (nog leeg) waarin je je meetresultaten gaat zetten
• Grafiek (nog leeg) met op de assen de grootheden die je gaat meten.
• Berekeningen (formules) die je nodig hebt om antwoord te geven op de onderzoeksvragen.

Bedenk van te voren goed hoe je ervoor zorgt dat je de juiste spanning en stroomsterkte weet.

Aanwijzing:

Om te voorkomen dat de draad te warm wordt, moet je gebruik maken van een zogenoemde voorschakelweerstand. Een voorschakelweerstand is een weerstand die gebruikt wordt om de elektrische stroomsterkte in het erna volgende circuit te begrenzen en/of te regelen. Dit gebeurt om de gewenste hoeveelheid stroom door het circuit te laten stromen.

Zet in je circuit vòòr de draad een weerstand van 10 Ohm.

LEVER JE WERKPLAN UITERLIJK 2 APRIL IN VIA DE ELO!  

4 APRIL: Les 1: Verken je meetopstelling. Klopt het wat je had bedacht of zijn er nog aanpassingen nodig? Voer een aantal proefmetingen uit.

8 APRIL: Les 2: Voer alle metingen uit die je nodig hebt om antwoord te kunnen geven op de onderzoeksvragen. Wanneer je klaar bent met je metingen, kan je beginnen aan het verslag.

Mijn visie op practica

In mijn ervaring van de afgelopen jaren heb ik opgemerkt dat leerlingen tijdens practica vaak de stappen uitvoeren die in de instructies staan, maar eigenlijk niet goed begrijpen wat ze precies aan het doen zijn. Dit sluit niet aan bij mijn visie op practicumonderwijs, die vooral gericht is op het bevorderen van actief leren, het leggen van verbanden tussen theorie en praktijk, en het stimuleren van onderzoekend leren.

Mijn visie is dan ook om het practicumonderwijs te transformeren naar een omgeving waarin leerlingen worden aangemoedigd om zelfstandig hypothesen te formuleren, experimenten op te zetten en resultaten te analyseren. Dit betekent dat we meer moeten werken met het laten maken van werkplannen, waarbij leerlingen de vrijheid krijgen om hun eigen methoden te bedenken om vragen te beantwoorden die gerelateerd zijn aan de lesstof.

Door deze benadering krijgen leerlingen niet alleen de kans om actief betrokken te zijn bij hun leerproces, maar ontwikkelen ze ook cruciale vaardigheden zoals probleemoplossing, kritisch denken en samenwerking.

Ondertussen hebben de leerlingen hun werkplan ingeleverd. Veel leerlingen hebben vragen gesteld over het uit te voeren practicum en zijn actief bezig met het uit te voeren experiment. De ingeleverde werkplannen zien er goed en volledig uit en laten zien dat ze weten wat ze moeten doen.

Kortom, mijn visie op practicumonderwijs is om een dynamische leeromgeving te creëren waarin leerlingen worden uitgedaagd om zelfstandig te verkennen, te ontdekken en te leren, met als uiteindelijk doel een dieper begrip en waardering voor de lesstof te ontwikkelen.