Universiteit Twente, Enschede Huidige werkkring: Stebo – Den Haag 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? Wat is de beste manier om animaties te gebruiken in scheikundeonderwijs? ORD 2005 - Gent

Waarom zouden we animaties gebruiken? Aandacht trekken (gevaar: afleiding) Decoratie Motivatie Informatie Verheldering Weiss, Knowlton & Morrison (2002). Computers in Human Behavior } Glass of water = dynamic process 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. Filmpje 1: Starten na 25 seconden. 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 Hydratatie ionen Oplossen van zout Smelten van ijs 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 Conditie n M Sd 1 23 3,0 1,2 2 24 2,0 0,8 3 2,5 1,1 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