De laatste periode voor mijn examenklassen is alweer aangebroken. Dat betekent dat het tijd is voor het onderwerp quantummechanica. Ik vind dit een van de leuke onderwerpen om met leerlingen te behandelen. Dat komt voornamelijk omdat ik samen met mijn oud-collega Tim Bouchée een prachtige digitale leeromgeving heb gemaakt om deze stof te behandelen.
We behandelen quantum aan de hand van 5 onderwerpen:
1. Deeltjesgedrag van materie
2. Deeltjesgedrag van licht
3. Golfgedrag van licht
4. Golfgedrag van materie
5. Dualiteit
Bij het eerste thema gaan we aan de slag met klassieke botsingen van knikkers om het begrip van impuls aan te brengen. In het tweede thema gaan we naar de impuls van fotonen kijken en dan kom je uit bij het foto-elektrisch effect. Les 2 uit de zestiendelige lessenserie komt de PhET applet hierover aan bod. Voor deze les delen we de klas op in tweetallen. Ieder tweetal gaat met een onderzoeksvraag aan de slag: “Wat is de invloed van de intensiteit en de golflengte van de lichtbundel op de stroom?” of “Wat is de invloed van het materiaal van de fotokathode en de aangebrachte spanning op de stroom?”
Met gestuurde vragen klikken ze door de applet heen om zo iets te leren over het gedrag van de fotocel. Wanneer de groepjes klaar zijn zoeken ze klasgenoten met de andere onderzoeksvraag om hun resultaten uit te wisselen. Daarna volgt een klassikaal gesprek over de bevindingen. Helaas zijn de 40 minuten deze week, in combinatie met het online lesgeven vanuit quarantaine, niet genoeg om alles te doen, dus heb ik deze les in tweeën gehakt. Vorige les hebben ze aan de opdrachten kunnen werken en deze vrijdag heb ik de onderzoeken wat uitgebreider besproken. Niet de snelste manier om door de stof heen te gaan, maar toch goed denk ik.
Wil jij ook met deze applet opdracht aan de slag gaan, voel je dan vrij om deze te gebruiken. Let wel op dat de applet nog niet omgezet is naar HTML5, waardoor je deze alleen kunt draaien op een computer met Java. In de browser draaien met CheerpJ werkt helaas niet. Gelukkig had mijn systeembeheerder dat zo op afstand op de laptopjes van de sectie geïnstalleerd.
[…] Eerder schreef ik al over de digitale leeromgeving die ik gebruik voor het aanleren van de beginselen van de quantummechanica. Na het deeltjesgedrag van materie en het deeltjesgedrag van licht was het nu tijd voor het golfgedrag van licht. Bij dit onderwerp hebben we vier verschillende leeractiviteiten die leerlingen kunnen doen om dit gedrag te ervaren, herkennen en snappen. […]