Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Kwantummechanica in het voortgezet onderwijs

In het nieuwe examenprogramma voor vwo is een nieuw onderwerp het kennismaken met de kwantummechanica, dat ook nog in het centraal examen wordt getoetst.Omdat het onderwerp nieuw is, is er nog niet veel bekend over hoe je leerlingen van het v.o. het beste met de kwantummechanica laat kennismaken. Begin jaren ’80 heeft P.L. Lijnse een inleiding op de kwantummechanica geschreven die op een basaal niveau de stof introduceert en redelijk aansluit op het niveau van wat van leerlingen op het vwo verwacht wordt. Het is geschreven met een vwo-leerling in het achterhoofd. Dat boekje is hier te downloaden.

Met dank aan de auteur en de uitgeverij voor hun toestemming voor publicatie op ECENT.

Wat heeft een lerarenopleider hieraan?

Voor veel docenten en ook voor lerarenopleiders is het onderwerp quantummechanica nieuw als deel van het onderwijs. Veel van de stof is weggezakt en moet weer worden opgefrist. Verder is er nog geen grote kennisbasis op het gebied van onderwijzen van quantummechanica. De docentenopleider kan het hier bij elkaar gezette materiaal gebruiken voor zichzlf maar ook inzetten bij de nascholing die docenten nodig zullen hebben.
Als voorbeelden van lesmateriaal kunnen de NiNamodule quantumwereld, de NLTmodule quantumstructuur van de materie en een gedeelte van het materiaal van het Project Moderne Natuurkunde gebuikt worden.
Voor een meer didactische verdieping kan het proefschrift van Lodewijk Koopman als naslag dienen.Verder gaat in het artikel van S. Vokos (2000) in op de problemen die studenten natuurkunde hebben met bijvoorbeeld interferentie, het golfkarakter van deeltjes en de de Brogliegolflengte. Vwo-leerlingen zullen hier niet minder moeite mee hebben.

Wat heeft een leraar hieraan?

Docenten die voldoende kennisbasis hebben, kunnen het boekje van Lijnse gebruiken als bron bij het voorbereiden van de eigen lespraktijk. Onderdelen van het Project Moderne Natuurkunde en van de NLTmodule kunnen daar ook voor dienen, en als een mogelijke extra bron voor leerlingen.
Verder zijn sommige applets wellicht ook in de les te gebruiken.
Bij NiNa zijn examens te vinden van de pilot, waarbij ook opgaven te vinden met kwantummechanica. Het project Moderne Natuurkunde heeft hier ook ervaring mee.

Literatuur

Links

ELWIeR en Ecent heten u welkom op deze nieuwe gezamenlijke website