Wat weten de leerlingen al?
De vraag ‘Waarom zijn er seizoenen op aarde’ bleek een vraag die niet gemakkelijk te beantwoorden was voor de leerlingen. Zoekend naar een antwoord beredeneerden sommigen dat het iets te maken moest hebben met de baan van de aarde om de zon. Ze legden uit dat de aarde niet om de zon draait in een perfecte cirkel, maar dat de baan van de aarde meer de vorm van een ovaal heeft.  Wanneer de aarde dichtbij de zon staat is het zomer. En wanneer de aarde verder van de zon af staat zal het dan wel winter zijn. Een slimme uitleg, maar deze veel voorkomende misvatting  verklaard nog niet waarom de seizoenen zijn omgedraaid op het noordelijk- en zuidelijk halfrond.

Zelf proberen in plaats van uitleggen
De leerlingen kregen in groepjes een gloeilamp en een Aarde gemaakt van piepschuim. Met de lichten uit gebruikten ze dit model om te laten zien hoe de aarde beweegt zodat we dag en nacht hebben. Om uit te leggen waarom we seizoenen hebben kregen ze extra informatie: de as van de aarde staat een beetje scheef, en de Noordpool wijst altijd (ongeveer) naar de poolster, in ons model een grote ster getekend op het bord. Hoewel het nog best moeilijk bleek om zelf uit te leggen waar de seizoenen vandaan komen konden leerlingen geleid door de juiste vragen aan het einde van de les allemaal goed met hun model laten zien wanneer het zomer is in Nederland, wanneer het winter is, waarom Australië kerst viert met barbecuefeestjes en zelfs waarom het midden in de winter maar een paar uur licht is op de Noordpool.

Was de les succesvol?
Aan het einde van de les vroegen we weer: ‘Waarom zijn er seizoenen op aarde?’ Sommige leerlingen stonden er nog steeds op dat het iets te maken had met de ovaalvormige baan van de aarde om de zon. Andere leerlingen waren het hier nu hardgrondig mee oneens, en lieten het hun medeleerlingen zien met het model. Zelfs na deze extra uitleg bleef een kleine groep leerlingen onzeker over het juiste antwoord. Zelfs als ze het model begrepen bleek de stap van piepschuimen bal naar echte roterende planeten nog iets te groot.

Was de les nog succesvol? Wij vinden van wel. De les heeft hun beeld op het niveau van het model veranderd. Nu hebben ze tijd nodig om deze nieuwe ideeën te laten rijmen met de echte wereld.

The post Miss-to-Hit les: De vier seizoenen. appeared first on Miss to Hit.

Conduction is one of the topics on which big misconceptions exist with secondary education students in the Netherlands. NEMO Science Museum developed a set of activities to try and change the existing misconceptions. We tested these at a secondary school in the Netherlands.

We tested the activities with three groups of Higher General Secondary Education students, aged around 16. The test was executed to see what works better to change the misconceptions: a cookbook method or an open inquiry based method.

In the first two groups we tested with pretty detailed inquiry experiments (cookbook version) with the last group we did an open inquiry activity. We provided this second group with a range of materials and the assignment to investigate. After the test, we realized that both methods worked really well to reach our goal of changing misconceptions. However, the second (open) method, resulted in both more fun as more frustration for the students and even more important. The students of the open method felt proud of their accomplishments.

The Activities

Both lessons started with a conversation about a butter melting experiment. The students have to predict on which spoon (wooden, plastic, glass, metal) butter will melt the quickest, if the spoons are placed in hot water. After this the students were told that to be able to predict the experiment more carefully, they were going investigate materials and conductivity.

In the cookbook version they conducted the following experiments, accompanied by a worksheet.

1. Investigate if and/or why humans are/aren’t objective thermometers. Place fingers in cold and hot and in lukewarm water after that.
2. Melt an ice cube on metal and plastic.
3. Use thermo chromatic paper to research the conduction of hot water in different materials.

In the open inquiry based method we handed the students all the materials and asked them to use the materials to think of an experiment with which you can better predict the experiment from the introduction. We provided them with a worksheet with example questions.

Results of the test

• Students seem to enjoy the ‘cookbook’ activities from the start, where the group with the open assignment didn’t know where to start and they felt more frustrated at start.
• In the end the students from the open experiment felt more proud and interested in the topic, compared to the other group.
• The students are most surprised by the ice melting experiment.
• The students like working with the materials a lot. They use the infrared thermometer to measure other things than assi
  gned, and they play with the different materials to get acquainted with them.

And now..

The test show that it is important to go forward with the open, inquiry based variant, but it still needs some improvements:

• Start or end with the experiment that shows people are not objective thermometers.
• Use the opening experiment to have a conversation about conducting heat and cold and let them explore after that.

Want to try?

After making some changes to the materials one of our partners will also test it. All materials will be cross-tested in different countries to get the widest feedback by end-users and once corrected, they will be freely available on the website: https://misstohit.deusto.es/ from May 2017

The post Testing conduction activities appeared first on Miss to Hit.

Heavier objects fall faster than lighter objects, this is a common misconception at secondary schools in the Netherlands, was the starting point for a new activity we developed

Designing a hands-on activity

After researching the subject we found out that a multidisciplinary approach to the topic would work the best to explain the concept. Furthermore, we wanted the activity to be hands on and inquiry based. Therefore we asked the students to design their own experiments to find out what influences the falling, rolling and gliding speed of an object.

Testing the activity

In July 2016 we piloted the activity with 55 students of pre-vocational secondary education (VMBO). We were very curious how the students would respond to the materials and the open design of the activities. Especially because in the Netherlands this type of students are not used to do open designed activities at school.

Piloting in small groups

Our objective with this activity was to beat the misconception. To understand if we could meet our objective with this activity we tested each activity in small groups of 15 students. This was a very successful way of working with the subject. In this setting we were able to really guide the students during their research. There was enough time to walk around and help every student with their set-up for a good research(question). We spoke with them about what they are doing, which gave them enough new ideas and realization.

What worked well

1. It was good to see how the students experiment with the materials and it gave us lots of insights on how we needed to further develop the activity.
2. We start and end the lesson with an activity where the students talk about their ideas. In this way you can compare and use the answers of the students during the introduction, the experimenting and at the end of the lessons use their answers to draw conclusions on falling.

What we need to improve

1. After the tests with the students we had to fine tune the materials, to make all the experiments work. We looked for suitable material and came to the following experiments.

3D printed materials

We are excited to have the possibility to work with IBIMET in designing 3D printed materials for our rolling experiment. We asked them to design a cylinder with which you can  transport weight on different places in the cylinder. For example you can put the same amount of weight in the center of a cylinder and  on the outside of another cylinder and compare what happens.. This will give the students even more opportunities to explore the subject. We are looking forward to see if it enhances the learning of the students.

The post Developing the Rolling, Falling, Sliding activity appeared first on Miss to Hit.

Eerst werd alle leerlingen gevraagd naar hun mening over het broeikaseffect. Bijna alle leerlingen gaven aan dat dit fenomeen de oorzaak was voor alle huidige milieuproblemen. Hoewel sommigen aangaven dat het niet iets negatiefs is, konden zij geen redenen hiervoor geven. Daarna verplaatsten we naar het lab, waar leerlingen aan de slag gingen met de materialen die hen werden gegeven.

De leerlingen ondernamen de volgende acties:

• Ze vulden een tabel in met de temperaturen die zij hadden gemeten in verschillende omstandigheden.
• Ze hielden rekening met mogelijke variabelen.
• Elke groepje deed ieder experiment twee keer.

Eenmaal terug in de klas zetten de leerlingen de discussie over het broeikaseffect voort en kwamen zij tot de conclusie dat het een natuurlijk fenomeen is dat zorgt voor temperatuursomstandigheden die passen bij leven en helpt om extreme temperaturen te voorkomen die we bijvoorbeeld zien op de maan.

Natuurlijk merkten zij ook op de activiteiten van de mens op, die bijdragen aan het stijgen van  de concentratie CO₂, en dat dit een significante verandering veroorzaakt in de temperatuur van onze planeet.

The post Sensale’s eerste hands-on activiteit appeared first on Miss to Hit.

We hebben de activiteiten getest met drie groepen van het hoger voortgezet onderwijs met leerlingen van rond de zestien jaar. De test werd uitgevoerd om te zien welke methode misvattingen beter verandert: een kookboekmethode of een open onderzoeksmethode.

In de eerste twee groepen testten we dit met gedetailleerd opgezette experimenten (kookboekversie) en met de laatste groep deden we een open onderzoeksactiviteit. We gaven de tweede groep een verscheidenheid aan materialen om te onderzoeken. Daarna realiseerden we ons dat beiden methodes heel goed werkten om ons doel van het veranderen van de misvattingen te bereiken, maar de tweede (open) methode resulteerde in zowel meer plezier als meer frustratie voor de leerlingen. De leerlingen van de open methode waren ook meer trots op hun prestaties.

De Activiteiten

Beide lessen startten met een gesprek over een experiment waarin boter wordt gesmolten. De leerlingen wordt gevraagd te voorspellen op welke lepel (hout, plastic, glas of metaal) de boter het snelst smelt als de lepels in heet water worden gezet. Hierna vertelden we de leerlingen dat om de uitkomst van dit experiment beter te voorspellen, ze eerst verschillende materialen en hun geleidingsvermogen gingen onderzoeken.

In de kookboekversie voerden ze de volgende experimenten uit, begeleid door een werkblad.

1. Onderzoek of en waarom mensen wel of geen objectieve thermometers zijn. Plaats je vinger in heet en koud water, en daarna in lauw water.
2. Smelt een ijsblokje op metaal en op plastic.
3. Gebruik thermochromatisch papier om te de geleiding van heet water in verschillende materialen te onderzoeken.

In de open methode gaven we de leerlingen alle materialen en vroegen we hen een experiment te bedenken waarmee je beter de uitkomst van het experiment uit de introductie kunt voorspellen.

We gaven hen een werkblad met voorbeeldvragen.

Resultaten van de test
– Leerlingen lijken de ‘kookboek’-activiteiten leuk te vinden vanaf het begin, terwijl de groep met de open methode niet wist waar te beginnen en zich meer gefrustreerd voelde.

– Uiteindelijk waren de leerlingen met de open methode meer trots op hun prestaties en meer geïnteresseerd in het onderzoek.

– De leerlingen zijn het meest verrast door het experiment waarbij ze ijs laten smelten.

– De leerlingen vinden het erg leuk om met de materialen te werken. Ze gebruiken de infrarood thermometer om ook dingen te meten die niet binnen de opdrachten vallen, en ze spelen met verschillende materialen om er kennis mee te maken.

En nu…
De test liet zien dat het belangrijk is om door te gaan met de open, onderzoekende methode, maar er zijn nog wat verbeteringen nodig:

– Begin of eindig met een experiment dat laat zien dat mensen geen objectieve thermometers zijn.

– Gebruik het openingsexperiment om een gesprek te hebben over geleiding van warmte en kou en laat het hen ontdekken. 

Ook proberen?
Nadat wat aanpassingen zijn gemaakt aan de materialen zal één van onze partners het ook testen. Alle materialen zullen ook getest worden in verschillende landen om een brede feedback te krijgen van eindgebruikers, en na de laatste correcties zal al het materiaal vrij beschikbaar zijn op de website https://misstohit.deusto.es/ from May 2017.

The post Testen geleidingsactiviteiten appeared first on Miss to Hit.

De activiteit
De activiteit is geschikt voor leerlingen van de eerste tot de derde klas van verschillende soorten middelbare scholen en is in lijn met het wetenschappelijk curriculum. Leerlingen, verdeeld in groepen, vergelijken vijf verschillende toestanden waarin variabelen een voor een kunnen worden veranderd. Zij vergelijken bijvoorbeeld door gebruik te maken van dezelfde materialen (flessen, lichtbronnen, thermometers) de temperatuurverandering van verschillende gasmengsels die werden geïnjecteerd in flessen en verwarmd door een gloeilamp. Helium, vacuüm, gewone lucht en lucht met toegevoegde waterdamp en koolstofdioxide werden vergeleken. De experimenten laten zien hoe broeikasgassen leiden tot verlengde opwarming wanneer ze onder een stralingsbron worden gezet, vooral in vergelijking met helium en vacuüm. De resultaten van verschillende groepjes werden uitgewerkt en vergeleken in een plenaire discussie waar de docent als moderator optreed. De vacuüm- en heliumexperimenten stellen als doel de leerlingen te laten begrijpen dat de aarde zonder broeikasgassen in de atmosfeer zijn warmte snel zou verliezen terwijl het daarentegen met een hogere concentratie broeikasgassen zoals water en in het bijzonder koolstofdioxide meer tijd zou kosten om af te koelen. Deze activiteit kan ook gebruikt worden om de evolutie van de planeet aarde uit te leggen in de context van de evolutie van de atmosfeer.

Test
De activiteit werd getest met ongeveer 120 leerlingen in Italië en Spanje. In het algemeen leerden de leerlingen hoe ze een wetenschappelijk experiment uitvoeren en de leerlingen die zelf een opzet maakten voor hun experiment herkenden de variabelen van de omgeving en de technische variabelen die van invloed waren tijdens het vergelijken van de resultaten van verschillende groepjes. Daardoor zagen ze het belang van het gebruiken van dezelfde setting. De leerlingen vonden het leuk om het experiment te doen , maar de grootste moeilijkheden werden  ondervonden door leerlingen die werkten aan de dataverwerking met spreadsheets. Interviews met de leerlingen en observaties in de klassen lieten wel zien hoe leuk de leerlingen onderzoek vonden, en dat er interesse was in het onderwerp.

Ook doen?
De activiteit kan worden gevonden op de website van MisstoHit, vertaald in 5 talen (Italiaans, Spaans, Baskisch, Catalaans en Nederlands.)

The post Het broeikaseffect appeared first on Miss to Hit.

Ontwikkeling van een hands-on activiteit

Na wat onderzoek op dit onderwerp kwamen we erachter dat een multidisciplinaire benadering van het probleem het best zou werken om dit concept te kunnen uitleggen. Bovendien wilden we dat deze activiteit hands-on was en gestuurd door gerichte vragen. Daarom vroegen we onze leerlingen om zelf een experiment te ontwerpen om erachter te komen welke omstandigheden van invloed zijn op de snelheid van het vallen, rollen en glijden van een voorwerp.

Het testen van de activiteit

In juli 2016 deden we de eerste proef van de activiteit met 55 leerlingen van het VMBO. We waren benieuwd hoe de leerlingen zouden reageren op de materialen en de open opzet van de activiteiten. Vooral in Nederland is dit type leerling niet gewend aan open activiteiten op school.

Proberen in kleine groepjes

Het doel van deze activiteit was om deze misconceptie eruit te krijgen. Om te zien of we ons doel met deze activiteit konden bereiken verdeelden we de groep in twee kleinere groepen van 15 leerlingen. Dit was een succesvolle manier van werken. In deze opzet was het mogelijk om de leerlingen te leiden tijdens hun onderzoek, en er was genoeg tijd om rond te lopen en elke leerling te helpen met hun opzet voor een goede onderzoeksvraag. We bespraken met hen wat ze aan het doen waren, wat ze genoeg nieuwe ideeën en bewustzijn gaf.

Wat goed werkte

1. Het was goed om te zien hoe de leerlingen met de materialen experimenteerden en het gaf ons veel inzicht in hoe we de activiteit verder moeten ontwikkelen.
2. We beginnen en eindigen de les met een activiteit waar de leerlingen praten over hun ideeën. Op deze manier kun je hun antwoorden van de introductie en de experimenten vergelijken en gebruiken aan het eind van de les om conclusies te trekken over vallen.

Wat we moeten verbeteren

Na de test met de leerlingen moesten we de materialen opnieuw afstellen om alle experimenten te laten werken. We zijn op zoek gegaan naar passende materialen en zijn gekomen tot de volgende experimenten.

3D geprinte materialen

We vinden het heel leuk om de mogelijkheid te hebben samen te werken met IBIMET in het ontwerpen van 3D geprinte materialen voor onze rolexperimenten. We hebben hen gevraagd een cilinder te ontwerpen die een gewichtje kan meenemen op verschillende plekken in de cilinder. Je kunt bijvoorbeeld dezelfde hoeveelheid gewicht in het centrum van de cilinder plaatsen en aan de buitenkant van een andere cilinder om te vergelijken wat er gebeurd. Dit geeft de leerlingen nog meer mogelijkheden om het onderwerp te onderzoeken. We kijken ernaar uit om te zien of dit het leerproces van de leerlingen verbeterd.

The post Ontwikkeling van de ‘Rollen, Vallen, Glijden-activiteit’ appeared first on Miss to Hit.

Belangrijkste les: Bespreek het met de leerlingen!
We hebben ook geleerd dat het als leerkracht belangrijk is om te praten met de leerlingen over hun bevindingen en ervaringen in de fase van discussie en conclusie. Wanneer de leerlingen hands-on experimenteren met de materialen geleid door vragen worden ze uitgenodigd om hun eigen experimenten uit te voeren en hun eigen conclusies te trekken. Dit kan resulteren in een scala aan verschillende experimentele opzetten en meetfouten kunnen snel voorkomen. Discussies in de klas geven de leerkracht de mogelijkheid om de uitkomsten van verschillende groepjes met elkaar te vergelijken en de verschillen en mogelijke verklaringen met de leerlingen te bespreken.

Tijdens onze eerste proef bespraken we bijvoorbeeld de verschillen die werden veroorzaakt door de materialen. De banen die we gebruikten voor onze activiteit waren geleend en waren eerder gebruikt door kinderen om mee te spelen. Sommige materialen waren daardoor wat ruw geworden wat wrijving veroorzaakt kan hebben op de baan. Niet alle molens draaiden soepel, en daarom vonden de leerlingen het moeilijk om een knikkerbaan te bouwen die het molentje constant liet draaien. Was dit een probleem? Aan de ene kant had het makkelijker geweest om perfecte materialen te hebben. Aan de anderen kant zullen materialen die op school veel worden gebruikt ook niet hun perfecte toestand behouden. Volgens de leerkrachten die meededen aan dit experiment voegde de discussies juist iets toe aan het leerproces, omdat de leerlingen zo leerden om kritisch te kijken naar hun eigen bevindingen en zoeken naar alternatieve verklaringen. En dit een belangrijk aspect van de wetenschappelijke praktijk.

The post Racebanen en knikkerbanen in het klaslokaal: het testen van de elektriciteitseenheid appeared first on Miss to Hit.