140 likes | 271 Vues
Scheikundige Begripsontwikkeling door het gebruik van Computeranimaties van Moleculaire Processen. Han Vermaat Universiteit Twente, Enschede Huidige werkkring: Stebo – Den Haag. Animaties. Waarom zouden we animaties gebruiken in scheikundeonderwijs?
E N D
ScheikundigeBegripsontwikkelingdoor het gebruik vanComputeranimaties van Moleculaire Processen Han Vermaat Universiteit Twente, Enschede Huidige werkkring: Stebo – Den Haag
Animaties • Waarom zouden we animaties gebruiken in scheikundeonderwijs? • Wat is de beste manier om animaties te gebruiken in scheikundeonderwijs? ORD 2005 - Gent
Waarom zouden we animaties gebruiken? • Decoratie • Aandacht trekken(gevaar: afleiding) • Motivatie • Informatie • Verheldering • Weiss, Knowlton & Morrison (2002). Computers in Human Behavior } Leren van dynamische processen ORD 2005 - Gent
Chemische processen • Chemische processen zijn dynamisch en worden verklaard met abstracte concepten als atomen, moleculen en ionen. • Atomen, moleculen en ionen zijn te klein om te zien, daarom werken chemici met modellen. • Nanoscopische wereld is dynamisch, modellen moeten dit ook zijn. ORD 2005 - Gent
Onderzoek animaties • Doel: leerlingen krijgen beter inzicht in nanoscopische processen en verklaren macroscopische fenomenen met nanoscopische processen. • Drie groepen scholieren: • Instructie op papier uit eigen schoolboek (controle conditie). • Animaties bekijken en opdrachten maken (doelgeoriënteerde observatie conditie). • Maken van animaties (constructie conditie). ORD 2005 - Gent
Proces 1: smelten van ijs • IJs: watermoleculen, door H-bruggen bijeen gehouden in een hexagonale, open structuur. • Smelten: ineenstorten van deze structuur. • Water: moleculen zijn minder regelmatig, maar dichter op elkaar gerangschikt. ORD 2005 - Gent
Proces 2: oplossen van zout ORD 2005 - Gent
Geleidbaarheid van zout water • Vaste stof: ionen zijn immobiel. • Oplossing: ionen kunnen bewegen. • Natriumionen zijn positief en kleiner dan de negatief geladen chloride-ionen. • Zuurstofkant van watermoleculen gericht naar natriumionen.Waterstofkant van watermoleculen gericht naar chloride-ionen. ORD 2005 - Gent
Voorbeelden animaties • Smelten van ijs • Oplossen van zout • Hydratatie ionen ORD 2005 - Gent
Resultaten pretest Geen significant verschil tussen de groepen. ORD 2005 - Gent
Resultaten posttest Significant verbetering voor alle groepen. Significant verschil tussen groep 2 en 3. ORD 2005 - Gent
Resultaten appreciatie Significant verschil tussen groep 1 en groep 2. ORD 2005 - Gent
Discussie/conclusie • Construeren van animaties kost waarschijnlijk teveel tijd. • Doelgeoriënteerde observatie leidt tot de hoogste scores en wordt het meest geapprecieerd. • Voor de onderwezen processen lijkt doelgeoriënteerde observatie de meest geschikte aanpak. ORD 2005 - Gent
Nader onderzoek • Vergelijkbaar onderzoek bij andere processen (neerslagreacties, verbranding). • Construeer animaties na het bekijken van goede voorbeelden: leidt dit tot beter begrip? • Waar is plaats (en geld)? http://www.Write-On.nl ORD 2005 - Gent