Beginnend leerkracht: hoe leg je uit wat evident is ?

Ik zou voorzichtig zijn met dergelijke analogieën, zeker als het om de basis gaat. Elektriciteit is elektriciteit en niets anders.

De basis is wat mij betreft de stroomkring. Zorg dat dat als geramd zit, relatief veel (routing / elektra) vragen op Co zijn terug te herleiden tot een gebrek aan begrip van wat de diverse betrokken stroomkringen zijn.

wat ik (als leerling zijnde ) erg handig vindt is inderdaad om met dit soort analogieën te beginnen. dan heb je in je hoofd een idee van waar men het over heeft. ik vind het in ieder geval altijd veel makkelijker om me ergens een voorstelling van te maken dan aan te nemen 'dat het zo is'. als eenmaal dat begrip er is, kan je verder zoals aart zegt.

Doet me denken aan een preek die mijn leerkracht ooit eens afstak. Hij zei dat ze beter beginnen met dingen als elektriciteit uit te leggen in het lager onderwijs.
Kinderen leren al spelenderwijs hoe krachten werken (de bal valt op de grond, maar stuitert weer, hopelijk richting het doel), of hoe basiswiskunde werkt (als de broer plotseling een snoepje meer krijgt, gegarandeerd dat ze het opmerken )
Maar elektriciteit is een pak moeilijker (alleen al omdat ouders zouden schrik hebben dat hun kind zich elektrocuteert, ook al geef je ze allemaal een 9V-batterij die een heel lage kortsluitstroom heeft en lage spanning). Je ziet ook niet wat er gebeurt, je kan het alleen meten. Maar schakelingetjes met lampen zouden praktisch te doen zijn in het lager. Zolang het maar niet bij 1 of 2 lessen blijft.

Nu elektriciteit kan je eigenlijk geen analogie geven. Hoe leg je uit dat er een spanningsval over een weerstand komt met een analogie? Laat staan dat je halfgeleiders moet gaan uitleggen.

Je kan eenmaal een analogie geven, maar hierop mag je je niet fixeren. Ik heb het het beste geleerd door een breadbord te nemen, wat weerstandjes erin te prutsen en het al spelenderwijs (whooh, LEDje gaat langzaam aan uit met een opgeladen elco zonder bronspanning, maar knipt ineens uit bij een bepaalde spanning) te leren. Je hersenen leren nu eenmaal volledig nieuwe concepten het beste via oefeningen, zowel in de praktijk als simulatie.

Blind staren op vraagstukken is volgens mij ook niet direct een manier om ze het begrip aan te leren. Ik had continu het gevoel dat ik gewoon maar opschreef maar niet wist wat er gebeurde.
Bij elk klein dingetje moest ik een heel vraagstuk opschrijven (bv hoeveel vermogen over een weerstand staat bij een bepaalde spanning), terwijl ik nu amper nog iets opschrijf en het vanzelf komt, enkel en alleen door die praktische oefeningen.

Kortom, analogieën kunnen helpen, maar het beste zijn praktijkoefeningen met breadbord. Vraagstukken zijn enkel nuttig als het begrip erin zit, ander.

[Bericht gewijzigd door Agro op zondag 14 november 2010 15:24:57 (11%)]

Dit soort voorbeelden zijn altijd lastig: vaak vind ik dit soort voorbeelden meer een soort laatste redmiddel bij iemand waarbij het gewoon niet door wil dringen: voor de anderen is het simpelweg erin rammen en nog eens erin rammen.

Het probleem van dergelijke voorbeelden is namelijk dat ze vaak heel basisgericht zijn: hoe leg je dan bijvoorbeeld een weerstand uit die veel vermogen weg kan stoken? Is de deuropening dan groter waar jij dan in gaat staan, of staan er meer mannetjes om de electronen op te vangen...

Dat soort zaken (ik kan geen goed voorbeeld bedenken op het moment, maar er zijn er altijd die dan in de war raken als er dieper op de onderdelen ingegaan wordt)

Als je al analogiën wilt gebruiken, beperk je dan tot één soort. Dus niet elk element van de wet van Ohm aan een andere analogie koppelen.

Water en leidingen is een vaak gebruikte analogie..

Je hebt een groot vat gevuld met water met daaraan een leiding waardoor water wegstroomt.

Vat vol = hoge spanning (druk)
Vat half vol = lagere spanning (druk)

Dikke leiding = lage weerstand = grote stroom
Dunne leiding = hoge weerstand = lagere stroom

liters per seconde (waterstroom) = elektronen per seconde (elektrische stroom)

Leg na een analogie ook altijd meteen uit wat de verschillen zijn. Water stroomt door een leiding --> Elektrische stroom vloeit niet echt. De elektronen blijven op hun plaats, alleen de lading wordt doorgegeven (analogie hiervoor is een rij domino stenen, tik de eerste aan en de rest valt achtereenvolgens om)

De meeste beginners boeken over elektronica beginnen met eenvoudige elektrisiteitsleer (spanning, stroom, lading). Vaak kun je daar veel voorbeelden uithalen om het uit te kunnen leggen.

De wetenschap om kennis en vaardigheden over te brengen heet didaktiek. Hebben jullie in de opleiding geen lessen didaktiek?

deze vind ik wel goed:
http://www.eneserv.com/images/beeranalogy.jpg

water is inderdaad het best om elektriciteit mee uit te leggen. ik zal de eerder genoemde uitleg iets aanvullen:
-wisselstroom: stel je voor dat we water bekijken dat door een geul stroomt tussen een baai en open zee. wat gebeeurd er met het getij? bij hoogwater in de open zee zal de baai volstromen en bij laag water in de open zee zal het water van de baai naar de zee stromen. zo wisselt de stroomrichting steeds. hoe sneller de wisseling tussen eb en vloed is hoe vaker de stroomrichting per tijds eenheid veranderd.
-condensator: kan gezien worden als een ballon aan het einde van een slang/ leiding. hoe groter de ballon kan worden, hoe hoger de capaciteit is. (en als de druk/ het potentiaal verschil te hoog wordt zegt hij knal )
-spoel: kan je zien als een hele lange slang; als je de kraan dicht draaid zal het water nog even stromen voordat hij leeg is. verder is het ook moeilijker om de stroomrichting in een spoel steeds te moeten veranderen.
diode: klep in een leiding die naar een kant scharniert (net als een deur). er moet een bepaalde druk/potentiaal verschil zijn om het te openen of op een kier te zetten
-transistor: we monteren een zelfde soort klep in de slang, alleen wordt deze dicht gehouden door een veer. op de klep bevind zich een lange hendel met aan het einde een klein containertje waar een gaatje in zit. door een smalle buis (weerstand) leiden we wat water naar het containertje toe. als deze vol stroomt zal hij door de lange arm (de moment wet moet wel begrepen worden) genoeg kracht hebben om met zijn gewicht de klep te openen en zo het water te kunnen laten stromen.

zo heb ik het als leerling een beetje begrepen

Edit: jullie (=comments hieronder) hebben gelijk over dat verhaal van de condensator.

Op 14 november 2010 17:04:48 schreef electrical storm:
-condensator: kan gezien worden als een ballon aan het einde van een slang/ leiding. hoe groter de ballon kan worden, hoe hoger de capaciteit is.

Met dit soort analogieën moet je erg oppassen. Een ballon heeft nl. maar één aansluiting. Maar een condensator heeft er twee. Zonder die tweede aansluiting werkt een condensator niet.
Ik zou het aanhalen van analogieën beperken tot het allereerste begin, het duidelijk maken van spanning en stroom. Maar daarna zo snel mogelijk overstappen op het echte werk.

Een buis waar water doorloopt is ook maar 1 buis nogthans heb je voor elektriciteit te transporteren 2 draden nodig Dat is juist een analogie, je kan het er mee vergelijken, maar het is niet hetzelfde. De uitleg van met water vind ik wel goed, maar ik zou ook alles met water uitleggen dan.

Op 14 november 2010 17:12:42 schreef KlaasZ:
[...]Met dit soort analogieën moet je erg oppassen. Een ballon heeft nl. maar één aansluiting. Maar een condensator heeft er twee. Zonder die tweede aansluiting werkt een condensator niet.

En zonder 2e aansluiting kun je ook niet uitleggen dat wisselstroom wel "door" een condensator komt...

Ik heb 'm wel 's gehoord/gelezen met een rubber "vel" in een buis: 2 aansluitingen. Gelijkstroom wil er niet door: het vel gaat 1 kant op, drukt daar een beetje water weg, en dan houd het op. Wisselstroom duwt het vel heen en weer, waardoor het lijkt alsof het water gewoon doorstroomt.

En bij te hoge waterdruk gaat 'ie nog steeds stuk natuurlijk.

Grotere capaciteit: groter vel
Hogere werkspanning: steviger vel
hoge interne serieweerstand: dunne buis
parallelweerstand? Gat in het vel.

Ik ben geen leraar.

Op 14 november 2010 18:01:18 schreef AC/DrieC:
Een buis waar water doorloopt is ook maar 1 buis nogthans heb je voor elektriciteit te transporteren 2 draden nodig Dat is juist een analogie, je kan het er mee vergelijken, maar het is niet hetzelfde. De uitleg van met water vind ik wel goed, maar ik zou ook alles met water uitleggen dan.

Elektriciteit loopt ook maar door 1 'buis', dat de heen en de terugbuis bij elektriciteit vaak samengevoegd zijn tot één snoer doet aan het principe niks af.

Watervergelijking doet het nog steeds erg goed. Liever niet aankomen met dingen als condensators of spoelen, daarbij komen krachten kijken die geen waterequivalent hebben. Voor dat je dat soort onderdelen of effecten gaat behandelen moet men toch echt al helemaal 'elektrisch denken'.

Wat hierboven ook al gezegd is, maar ik herhaal het graag, is het nadruk leggen op de stroomkring, geen gesloten kring->geen stroom. Het is iets dat menigeen, zeker in het begin, makkelijk vergeet. Vraag maar eens aan 'de mens in de straat' waarom een kraai op een hoogspanningsleiding niet geëlektrocuteerd wordt.

Op 14 november 2010 18:41:41 schreef Hensz:
Wat hierboven ook al gezegd is, maar ik herhaal het graag, is het nadruk leggen op de stroomkring, geen gesloten kring->geen stroom. Het is iets dat menigeen, zeker in het begin, makkelijk vergeet. Vraag maar eens aan 'de mens in de straat' waarom een kraai op een hoogspanningsleiding niet geëlektrocuteerd wordt.

Bwah, als ik het hier aan de oudere mens in de straat het ga vragen, dan zal die antwoorden dat die kraai niet aan het nulpunt of aarde komt. (In het plaatselijk dialect: "Omda dieje kroai ni mee den tèrre verbonne is he!")

De jongere generatie wordt steeds minder en minder een doe-het-zelver, wat logisch is, aangezien men van kinds af aan niet met techniek meer in contact kwam. Vroeger kon je zelfs nog volgen als leek wat er allemaal gebeurde, maar nu wordt dat als maar moeilijker. Het zijn deze contacten met techniek die missen, en die dringend terug moeten aangebracht worden.
Een beetje zelfredzaamheid mist de moderne generatie (en als 18-jarige ben ik hier al veel op gestoten).

Als ik het uit moet leggen zijn bij mij spanning, stroom en weerstand alledrie naar het water voorbeeld te herleiden. Druk, stroming, vernauwing. Ik zou niet steeds verschillende analogieen gebruiken.

Edit:

Op 14 november 2010 18:41:41 schreef Hensz:
Liever niet aankomen met dingen als condensators of spoelen, daarbij komen krachten kijken die geen waterequivalent hebben. Voor dat je dat soort onderdelen of effecten gaat behandelen moet men toch echt al helemaal 'elektrisch denken'

heee! Een condensator is een cylinder, waarbij je er aan de onderkant water in kan pompen. Hoe hoger de druk/voltage hoe meer er opgeslagen wordt. Grote capaciteit -> dikke cylinder. Condensatoren hebben een max voltage. Cylinders hebben een maximale druk/hoogte. Ga je daar overheen, loopt de cylinder over, gaat de condensator kapot.

[Bericht gewijzigd door rew op zondag 14 november 2010 19:42:17 (63%)]

Beetje mijn fout in het begin: ik heb alles uitgelegd met het water (opdat ze toch ergens een houvast zouden hebben, had ik enkele jaren terug ook liever). Probleem: degenen die al iets van elektriciteit wisten zijn volledig mee, sommigen van de anderen zijn mee, enkelen verstaan het niet met welke analogie dan ook.

Eentje wil zelfs niet erkennen dat als je water in een buis laat lopen, het water er aan de andere kant uitkomt

Nu moet ik er wel even bij vermelden dat de cursus die ik momenteel inricht een elektriciensopleiding op korte termijn is. Naar mijn mening te kort, tenzij voor iemand die écht wil elektricien worden. De opleiding is namelijk op een kleine 4 maanden afgerond.

In die 4 maanden zou ik eigenlijk veel te veel moeten zien om de leerstof erin te kunnen rammen. Met andere woorden: de lln leggen binnenkort examen af van een pak leerstof waar ze geen kans bij krijgen om geleidelijk aan inzicht erin te krijgen.

Nu in de praktijklessen laat ik ze wel praktischer zaken zien zodat ze fouten kunnen opsporen en goede installaties kunnen maken. Maar als ze eens iets moeten zeggen over rendement of iets dergelijks dan zouden ze soms nog uit de lucht durven vallen "wat is rendement?".

[frustratie modus ON]
Nuja... ligt het aan mij, men methode, de tijd of verwacht ik teveel... maar zulke dingen lijken me toch absoluut noodzakelijk om te weten als (toekomstig) elektricien. [frustratie modus OFF]

Ik zelf ook wel goede ervaringen met de water-analogie. Dingen als spanning, stroom, capaciteit en zelfs zelfinductie (water moet langs een molentje waaraan een vliegwiel zit ) kunnen goed in beide systemen vergeleken worden.
Uiteraard moet je in iedere analogie oppassen wat je zegt; je moet de analogie niet overbelasten.

Maar allez, dat schijnt niet het probleem nu. Dat zit dieper.
Misschien helpt dit: het komt wel eens voor dat het begrip er nu eenmaal niet is, of nog niet is, maar in zo'n geval kan men soms toch wel verder.
Het is dan zaak, dat men zich aan de definities vastklampt.
Even een voorbeeld uit wiskunde/rekenen: de meeste lezers hier zullen weten dat a^p × a^q = a^(p+q).
Dus bijvoorbeeld 2³ * 2² = 2⁵
De standaard uitleg laat dat zien door alle machten uit te schrijven, en daarna alle factoren (hier: van 2) bij elkaar op te tellen.

Maar soms worden daar dan toch fouten mee gemaakt, iemand vermenigvuldigt dan bijvoorbeeld de exponenten, zodat er 2⁶ uit komt.
Het is wel voorgekomen dat ik dan NIET meer overnieuw de voorbeelden erbij ging pakken, maar gewoon stelde dat hij de regel verkeerd had toegepast.
Dat is wel iets minder tevredenstellend, maar de leerling kan dan wel verder.
En soms valt later het muntje alsnog: hij heeft dan opeens, heel trots, bedacht 'hoe het veel simpeler kan worden uitgelegd'. De leerkracht moet dan proberen niet te lachen..

Als we proberen dit te vertalen naar elektro, dan heeft bijvoorbeeld een weerstandje (het ding) een eigenschap, een apparaatconstante, die toevallig ook 'weerstand' heet. Die constante moeten ze kunnen uitrekenen, maar dat kan ook zonder dat je begrijpt hoe die 'weerstand'-eigenschap nu eigenlijk werkt.
Dit is maar een voorbeeld uiteraard.

Zelfs grote geleerden hebben dit soms zo moeten doen, omdat ze echt niet wisten wat het was waarmee ze rekenden - diezelfde stroom bijvoorbeeld.

Het hangt nogal van de persoon af wat het beste werkt. Maar voor meer praktisch ingestelde mensen is het wel erg goed om een analogie te hebben, en water is perfect.
Een vak als natuurkunde heeft alleen zin wanneer mensen hun kennis vast kunnen knopen aan dingen die ze al weten. Anders wordt het snel vergeten en nooit toegepast.

Ik wil jullie bij deze al hartelijk bedanken voor de goede tips! Morgen eens toepassen Merci!!

Succes!
En mocht die ene persoon nog niet geloven dat water er langs de andere kant uitkomt, neem een buis mee he!

Hoi, je zou iets kunnen vragen bij Fibo beeldonderwijs in Rotterdam,
Vroegah....hadden ze daar een beeldserie genaamd Ampertje volt, dat was pas echt uitleg in Jip&Janneke taal......

succes, joto

Helaas bestaan Resi en Transi niet meer.

Ik weet nog goed hoe ze het aan mij een keer hebben uitgelegd:

We zaten in een klaslokaal, en daar meestal ook ramen, en de leraar verkondigde hetvolgende (vw: meerderheid van de klas zijn jongens):

Je zit in de klas, maar dat is niet erg spannend. Stel dat er buiten een groep lekkere meiden staan. Je voelt het al aankomen, de spanning is enorm om naar buiten te gaan. Ditzelfde heb je bij elektronen die bij een spanningsverschil ook gaan bewegen. Echter staat de raam maar net open genoeg zodat studenten slechts 1 voor 1 naar buiten kunnen. De raam vormt dus een weerstand die de stroom van studenten beperkt. Verlaag je de weerstand door 2 ramen te openen, dan kunnen de studenten per 2 naar buiten. Vervolgens zie je dan snel in dat er meer studenten naar buiten kunnen "stromen" als er meer ramen openstaan (lagere weerstand) en de wet van Ohm is uitgelegd

Naar aanleiding van je titel: evident.
Het is niet absoluut evident, voor jou is het evident, voor je leerlingen (nog) niet.
Dus, verplaats je in de leef/denkwereld van je leerlingen en probeer daar bij aan te sluiten (vergelijkbaar met wat (Z)weetoetje al zei).

Zelfs in hooggeleerde boeken worden analogieen gebruikt (zoals 'transistorman' in The art of electronics van Horowitz).
Water, ramen, alles is toegestaan om iets uit te leggen. Maar alleen op voorwaarde dat het ook echt een analogie is.
Als iets niet met een analogie kan worden uitgelegd, doe dat dan ook niet. Sommige dingen moet je gewoon maar aannemen en uit je hoofd leren.
Is de wet van Ohm met een analogie uit te leggen? Ik zou het niet kunnen in ieder geval. Idem voor de stelling van Pythagoras.

Op 14 november 2010 15:40:11 schreef Schimanski:
Leg na een analogie ook altijd meteen uit wat de verschillen zijn. Water stroomt door een leiding --> Elektrische stroom vloeit niet echt. De elektronen blijven op hun plaats, alleen de lading wordt doorgegeven (analogie hiervoor is een rij domino stenen, tik de eerste aan en de rest valt achtereenvolgens om)

De elektronen verplaatsen zich toch wel van de ene pool naar de andere. Het is als een buis knikkers. De buis zit helemaal vol en aan de ene kant duw je een knikker bij, aan de andere kant valt er een knikker uit. Maar de knikkers verplaatsen zich wel.

Het is dus alleen niet dat als er aan de ene kant 1 elektron vertrekt dat die onmiddellijk aan de andere kant ook uitkomt, maar uiteindelijk kan hij er toch wel uit komen.

Het is inderdaad lading dat zich verplaatst maar het zijn de elektronen die een negatieve lading hebben die zich verplaatsen.

Op 16 november 2010 18:34:06 schreef hadv:
Zelfs in hooggeleerde boeken worden analogieen gebruikt (zoals 'transistorman' in The art of electronics van Horowitz).

Hayes en Horowitz doceren nog steeds met delen van AoE, daaruit zijn praktijkboeken gemaakt die ook naar het Nederlands vertaald zijn.
http://www.elektor.nl/products/books/electronics/elektronica-kunst-kun…
http://www.elektor.nl/products/books/electronics/elektronica-kunst-kun…

Ook in deze serie worden grappige analogieen gebruikt.

Deze boeken zijn evident voor elke serieuze elektronicus.