Tagarchief: licht

VRIJESCHOOL – 6e/7e klas – Natuurkunde – licht (3-4)

.

Om licht te kunnen karakteriseren zijn de vorige artikelen  [3-1]  en [3-2]  een goede hulpbron. 
Er is nog veel meer over ‘licht’ te vertellen. [3-3]
Hieronder een ouder artikel, waarin nog interessante gezichtspunten. 
Het onderzoek staat niet stil en sommige bevindingen van toen, moeten wellicht weer wat worden genuanceerd.

De mens kan het daglicht niet missen

Daglicht heeft een belangrijke invloed op het functioneren van mens en dier. De intensiteit van het licht, de lengte van de dag en de seizoensgebonden verschillen daarin hebben invloed op de „biologische klok’’ en op de ritmische levensprocessen die deze klok stuurt.

Is het moderne leven onder kunstlicht, dat het natuurlijke ritme verstoort, daarom schadelijk voor de mens? Niet meteen ( ) Toch blijft het daglicht voor de mens onmisbaar.

Tijdens de industriële revolutie werd een toenemend aantal gevallen van een typische kinderziekte waargenomen die later bekend werd als de Engelse ziekte. Deze uitte zich in een zwak bottenstelsel, waardoor de benen en de rug van de kinderen krom groeiden. De oorzaak van de ziekte was aanvankelijk onbekend, zodat artsen niets konden doen om het groeiend aantal zieke kinderen te genezen. Men merkte op dat de Engelse ziekte vooral in dichtbevolkte industriegebieden voorkwam, waar weinig zonlicht was. Later bleek dat de ziekte eenvoudig te genezen was door de kinderen aan zonlicht bloot te stellen.

De Engelse ziekte is een van de voorbeelden waardoor onder medici het besef groeide dat zonlicht voor het lichaam van aanzienlijk belang is. Zonlicht is straling die bestaat uit elektromagnetische golven met uiteenlopende golflengten. De hele korte golven vormen ultraviolette straling. Het ultraviolet ligt net onder de grens van de zichtbare straling. De kortste zichtbare golven geven violet en blauw licht, de iets langere zijn groen, geel of oranje en de langste golven die we nog kunnen zien zijn rood. In het natuurlijke daglicht komen al deze golflengten meestal in een zodanige verhouding voor dat wij wit licht zien.

Naast door de golflengte wordt licht gekenmerkt door intensiteit. In onze normale omgeving varieert de intensiteit sterk, in de eerste plaats door de draaiing van de aarde om haar as. Hierdoor is het elk etmaal ’s nachts donker. Tijdens de omloop van de aarde om de zon zijn er in de loop van het jaar bovendien verschillen in daglengte. Terwijl rond de evenaar de daglengte vrij constant is, zijn in de Noord- en Zuidpoolgebieden de daglengteverschillen tussen winter en zomer soms zo extreem dat de zon een etmaal lang niet ondergaat of opkomt.

Zonnig

Ook het weer beïnvloedt de hoeveelheid licht die wij zien. De intensiteit op een zonnige dag is ongeveer tien maal groter dan bij bewolking. Toch is op een bewolkte dag de lichthoeveelheid altijd nog circa honderd maal groter dan in een kamer met kunstlicht. Van de grootte van deze verschillen zijn we ons maar nauwelijks bewust.

Hoewel we goed kunnen zien onder al deze lichtomstandigheden is het de vraag hoe licht andere functies van ons lichaam beïnvloedt. Deze vraag was het thema van het congres „Medische en biologische invloeden van licht”, dat vorige week* door de New Yorkse Academie van Wetenschappen werd georganiseerd.

De Engelse ziekte, die vooral voorkwam in verstedelijkte gebieden met straten en huizen waar weinig licht door kon dringen, is een sprekend voorbeeld van de gevolgen van tekort aan zonlicht. Hoewel het al meer dan 60 jaar bekend is dat de ziekte hierdoor ontstaat, bleek op het congres dat men het waaróm pas onlangs is gaan begrijpen.
Ultraviolette straling van de zon zet de biologische grondstof voor vitamine D in de huid om in vitamine D3. Het bloed brengt vitamine D3 naar de lever en de nieren waar de uiteindelijk biologisch werkzame vorm van vitamine D gemaakt wordt. Dit vitamine D zorgt ervoor dat de darmen calcium opnemen wat vooral bij groeiende kinderen noodzakelijk is voor de botvorming.

Er zijn meer processen in de huid die onder invloed van zonlicht staan. Bij zonaanbidders is natuurlijk het verbranden en bruin worden bekend. Een huidpigment, melanine, veroorzaakt de bruine tint om de huid tegen nog meer zonlicht te beschermen. Het bruin worden is een normale functie van de huid. Op het congres in New York rapporteerde men hoe daarentegen ook huidziekten als psoriasis en huidallergieën met zonlicht geheel onder controle gebracht kunnen worden.

Leukemie

Een zeer opmerkelijk resultaat werd gebracht door Dr. R. Edelson van de
Columbia Universiteit in New York, die licht gebruikt bij de behandeling van leukemie. Hij zei: „Bij immuunziekten zoals leukemie is het zelden of nooit mogelijk de ziekte te genezen door de oorzaak weg te nemen. Het enige wat we kunnen doen is de ziekte onder controle brengen en zo het leven van een patiënt te verlengen”.

Bij leukemie gebeurt dit vaak met chemotherapie, die aanzienlijke bijwerkingen heeft. Deze bijwerking probeert Edelson te omzeilen door de natuurlijk in het lichaam voorkomende stof, 8-methoxypsoraleen, te binden aan een medicijn. De combinatie van beide stoffen heeft in het lichaam geen enkele invloed maar kan werkzaam gemaakt worden door het plaatselijk in de huid met ultraviolet licht te activeren. Zo wordt de rest van het lichaam gespaard van schadelijke bijwerkingen. Bij de eerste leukemiepatiënt, die met deze lichttherapie werd behandeld, had Edelson onlangs aanmerkelijk succes.

Fluctuaties in de lichtintensiteit die veroorzaakt worden door de beweging van de aarde hebben grote gevolgen voor de manier waarop mensen en dieren hun bezigheden in de tijd indelen. In de evolutie heeft zich een biologische klok ontwikkeld die ervoor zorgt dat dieren op die momenten actief zijn die voor hen — om uiteenlopende redenen. — het meest gunstig zijn. Deze klok staat in verbinding met de ogen, zodat hij de wisselingen van dag en nacht waarneemt en bovendien de daglengte kan meten. Onderzoekers van de Groningse en Leidse Universiteit lieten in New York zien hoe dit in zijn werk gaat.

Door veranderingen in de daglengte te meten is de klok in staat om het organisme op de jaargetijden voor te bereiden. De biologische etmaalsklok kan dus ook seizoensritmen tot stand brengen. Dit is een bijzonder belangrijke functie, omdat er tegelijk met de veranderingen in daglengte ook grote veranderingen in temperatuur en in de beschikbare hoeveelheid voedsel optreden. Deze laatste twee factoren vereisen een aanzienlijke aanpassing van de meeste diersoorten. De meest in het oog lopende aanpassingen zijn wel de vogeltrek en de winterslaap.

Dr. I. Zucker van de Berkeley Universiteit in San Fransisco liet op het congres zien dat het lichaamsgewicht van Canadese veldmuizen afneemt als in de herfst de dagen korter worden en dat hun vacht wel twee maal zo dik wordt. De geslachtsorganen van de hamster worden kleiner zodat de dieren zich niet meer kunnen voortplanten in het ongunstige winterseizoen.

Zucker vatte zijn bevindingen als volgt samen: „De daglengte is bepalend voor seizoensgebonden aanpassingen in lichaamsgewicht, temperatuurregulatie en voortplanting bij muizen. Deze aanpassingen (…) worden alle geregeld door de daglengte, wat de overlevingskansen van verschillende kleine zoogdieren vergroot”. Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen, die de jaarritmiek bij veldmuizen in de Lauwersmeer bestuderen, bevestigen hoezeer deze dieren hun gedrag aan de seizoenswisselingen aanpassen.

Zelfmoord

Bij mensen zijn zowel psychologische als biologische jaarritmen waargenomen onder meer in groeisnelheid, agressie en het aantal verkrachtingen. Het sterftecijfer bereikt op het Noordelijk halfrond zijn hoogtepunt rond januari. Zelfmoordpogingen en bevruchtingen komen het meest in de vroege zomer voor. Bij de evenaar zijn jaarritmen vrijwel afwezig, terwijl ze op het Zuidelijk halfrond 6 maanden verschoven zijn ten opzichte van het Noordelijk halfrond.

Dr. Aschoff van het Max-Planck-Instituut voor gedragsfysiologie in Duitsland stelt dat hoewel sociale en culturele factoren de jaarritmen beïnvloeden, een biologische basis voor deze ritmen onmiskenbaar is, gezien hun kenmerkende en stabiele samenhang met de jaargetijden. Dus ook bij de jaarritmen van mensen blijkt de daglengte van belang.

Op grond van dit inzicht is op het Nationale Instituut voor Geestelijke Volksgezondheid van de Amerikaanse regering een therapie ontwikkeld om de jaarlijks terugkerende „winterdepressie, waaraan tal van mensen lijden, te genezen. Deze aandoening, die pas sinds enkele jaren ten volle wordt onderkend, kenmerkt zich door een diepe neerslachtigheid, prikkelbaarheid en een sterk verminderde behoefte aan sociaal contact. Bovendien eten en slapen de patiënten in deze maanden overmatig.

De behandeling bestaat hieruit dat patiënten ’s morgens en ’s avonds aan sterke belichting worden blootgesteld. Op deze manier proberen de Amerikaanse psychiaters de korte winterdag kunstmatig te verlengen’. Tijdens de behandeling geven de patiënten een aanzienlijke verbetering te zien.

In tegenstelling tot dieren is de mens door het gebruik van vuur, olielampen, kaarsen en met name de elektrische verlichting nooit volledig afhankelijk geweest van het daglicht. Het is echter een betrekkelijk recente gewoonte om een groot deel van de dag onder kunstverlichting door te brengen. Daarom is het belangrijk om na te gaan hoe dit de lichtafhankelijke functies van de huid en de biologische ritmiek beïnvloedt.

Kunstverlichting verschilt in meerdere opzichten van natuurlijk licht: de verdeling van golflengten is anders en de lichtintensiteit is veel lager. Bovendien zijn we met kunstverlichting minder onderhevig aan veranderingen in de daglengte.

Een vergelijking van de jaarritmen bij de mens over de laatste honderd jaar laat zien dat de ritmen steeds minder uitgesproken zijn geworden. Dit is misschien een gevolg van te lage lichtintensiteiten binnenshuis, maar ook het terugdringen van de invloed van de daglengte door het altijd beschikbare kunstlicht kan een rol spelen. Jaarritmen zijn het meest uitgesproken in gebieden met weinig industrialisatie en verstedelijking. Het lijkt er dus op dat de sterkte van de ritmen afneemt naarmate we ons meer kunnen onttrekken aan de natuurlijke belichting in onze omgeving.

Geen van de deelnemers van het congres rapporteerde echter dat deze tendens schadelijk zou zijn. Mensen zijn immers veel minder dan dieren afhankelijk van grote lichamelijke aanpassingen om de winter te overleven.

Kunstlicht verschilt bovendien van daglicht doordat er een andere verdeling van golflengten is. De gevolgen van een langdurig verblijf in kunstlicht op de aanmaak van vitamine D is onderzocht op een onderzeeboot waar de bemanning drie maanden in door moest brengen. De bemanningsleden die geen extra vitamine D tabletten kregen vertoonden een aanzienlijke afname in de hoeveelheid vitamine D. Dit heeft gevolgen voor de sterkte van de botten.

Heupbreuk

Uit ander onderzoek bleek dat bijna alle mensen die met heupbreuken in het ziekenhuis worden opgenomen te weinig vitamine D hebben. Mensen die niet of nauwelijks buitenkomen, zoals veel bejaarden, zouden daarom geholpen zijn met extra vitamine D tabletten. Het is de vraag of dit alle problemen oplost.

Dr. M. Holick, die werkzaam is aan de Harvard Universiteit, heeft onlangs een nieuw type vitamine D in de huid gevonden, dat net als het bekende type ook door zonlicht geactiveerd wordt. De functie van dit nieuwe vitamine D is nog onbekend maar het staat wel vast dat we dit noch via ons voedsel, noch door middel van klassieke vitamine D tabletten binnen krijgen.

Omdat de mens beter dan dieren in staat is de invloeden van de
seizoenwisselingen op te vangen, heeft het leven onder kunstlicht geen nadelige invloed op de door de biologische klok geregelde levensprocessen. Toch blijft een zekere dosis „echt” licht nodig voor andere lichtafhankelijke functies, zoals de aanmaak van vitamine D in de huid.

Joke Meijer, destijds studente neurobiologie en deelneemster aan de conferentie, Volkskrant 10-11-1984

.

Uiteraard zijn alle mogelijke onderzoeken voortgezet:

Leukemie en vitamine D

Meer info over genoemde onderzoeken en wetenschappers via Google

.

Natuurkundealle artikelen

.

1633

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

Advertenties

VRIJESCHOOL – 6e/7e klas – Natuurkunde – licht (3-3)

In de 6e en/of 7e klas van de vrijeschool komt in het vak natuurkunde ‘licht’ aan de orde.
Hier enige wetenswaardigheden, gesignaleerd door Piet Vroon

.

licht

Wat heeft licht met ons doen en laten te maken 

Veel licht werkt kortdurende topprestaties en het voeren van harde
onderhandelingen in de hand. Hoe minder licht, hoe humaniserender u gaat denken. Van dat laatste worden wij blijkens proefnemingen ook minder gauw moe. De hoeveelheid licht beïnvloedt tevens de manier waarop wij elkaar in ander verband bejegenen. Men heeft de helft van een groep bloeddonors na de aderlating in een zee van licht gezet en de andere helft in een schaars verlichte ruimte. De leden van de laatste groep hadden de neiging bij elkaar te gaan zitten en te gaan kwekken, terwijl de in letterlijke zin verlichten met barse gezichten gingen zitten lezen.

De lichthoeveelheid heeft ook invloed op de stemverheffing: de conversatie in de gangen die lesruimten in de zulo’s met elkaar verbindt, kan met vele decibels worden getemperd door wat lampen te slopen. Wat de geluidshinder betreft zouden we dus moeten terugverlangen naar de energiecrisis toen de ene televisiepersoonlijkheid na de andere ons aanraadde Derde Wereld-peertjes te kopen.

Een gematigde hoeveelheid licht is niet alleen aangenaam, het wordt allemaal nog beter als de boel langs indirecte weg waarneembaar is. Mensen werken graag in zo’n omgeving maar gaan, zoals aangestipt, hun stembanden sparen en zij schrikken zich een beroerte van de telefoon en ander ongerief. Het is dus blijkbaar altijd wat.

Een modern probleem met verlichting is overigens dat TL-buizen flikkeren met een frequentie die u net niet kunt zien. Niets aan de hand dus, maar dit interfereert op een vervelende manier met de beeldschermen waarop wij van alles en nog wat schijnen te moeten ontwaren. Daar moet dus ook weer iets op gevonden worden.

Natuurlijk is het licht ook in de medische wereld doorgedrongen. Er schijnen mensen te zijn die tijdens de herfst en de winter buitengewoon chagrijnig worden, hetgeen wel een depressie wordt genoemd. Zeer fel licht zou deze ramp kunnen afwenden. Hoe dat werkt is niet helemaal duidelijk. Sommigen beweren dat neerslachtigheid indirect te maken heeft met de pijnappelklier die bij dieren overduidelijk gevoelig is voor licht. Felle lampen zouden deze klier aanzetten tot de productie van een in dit verband tamelijk heilzaam hormoon.
Anderen zeggen dat depressieve mensen in het zonnetje moeten worden gezet omdat hun dag-nachtritme is verstoord, wat door middel van veel licht zou kunnen worden bijgesteld. Ook kennen we allemaal het ritueel om gele zuigelingen onder een blauwe lamp te leggen. Deze zou heilzaam zijn voor de afbraak van het vele bilirubine, maar waarom dat werkt weet niemand. Wie zegt daar dat alternatieve geneeswijzen niet deugen omdat we niet weten waarom het eventuele effect tot stand komt?
Aardig is ook de vraag waarom operatiekamers, alsmede de kleding van de aldaar werkzame personen als regel groen zijn gespoten. Als u langdurig naar een bloedbad staart en vervolgens de ogen op een witte wand richt, ziet u een groen nabeeld. Dat is niet zo leuk, maar een dergelijk nabeeld is uiteraard onzichtbaar tegen een groene achtergrond.

Wat de woonkamer betreft kunt u de schijnbare grootte door middel van kleuren variëren: een blauwe kamer lijkt groter dan een rode. Dat komt misschien omdat we scheef door onze pupillen kijken, met als gevolg dat het oog als een prisma werkt dat verschillende kleuren in een verschillende mate breekt. Dat een rode kamer ook geschikt is voor het nemen van risico’s van allerlei aard, zal bekend zijn.

Een uitgesproken dom voorbeeld van het gebruik van kleuren heb ik meegemaakt toen ik nog iets nuttigs deed en de zeeën bevoer. Men zette de brug van een schip ’s nachts vaak in rood licht om de donkeraanpassing van het oog optimaal te maken. Minder optimaal was dan wel eens het navigeren. Een bureaucraat had namelijk bedacht dat je de zeekaarten het best met rode, en dus onzichtbare, lijnen kon bedrukken.

.

Gedeelte van een artikel van Piet Vroon, Volkskrant, Het hele artikel is hier te vinden.

.

Natuurkundealle artikelen

.

1630

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

.

 

VRIJESCHOOL – 6e/7e klas – Natuurkunde – licht (3-1)

.

In de 6e en/of 7e klas van de vrijeschool komt in het vak natuurkunde ‘licht’ aan de orde.
Omdat verschijnselen zo veel mogelijk fenomenologisch benaderd worden, is onderstaand artikel een hulpmiddel voor de leerkracht het fenomeen ‘licht’ dieper te doorgronden.

licht

Licht is de zon, te fel om in te kijken. Het licht kan niet direct gezien worden, wel indirect via voorwerpen. Licht, waar is het? Als er geen voorwerpen zijn dan is er geen ‘zien’. In een lege ruimte is er geen licht zichtbaar. Het is er zwart, donker. Alleen de zon is zichtbaar. Tussen de voorwerpen is niets. Toch zijn ze licht. Licht is van voorwerp tot voorwerp. Als het donker wordt verlies je de voorwerpen, het contact. De afgrond begint. Het zoeken naar houvast. Licht kan overstralen; het maakt dingen kleiner, verder weg maar ook detailrijker. Het onderdeel gaat spreken. Licht kan onderstralen; het maakt voorwerpen groter, dichterbij, maar ook armer. De contouren gaan spreken. Licht is overal tegelijk, kent geen grenzen. Het verblindt, vernauwt de pupil, doet samentrekken. Licht is ongrijpbaar, weegt niets. Is warm noch koud. Het maakt je meestal ‘licht’. Het tilt op, het zuigt, het trekt. Het trekt aan planten. Het trekt planten de grond uit, naar zich toe. Het vormt. Planten vormt het. Het vormt planten in de aarde, het plant vormen in de aarde.
Licht dwingt soms door stoffen heen, meestal niet. Het laat contouren zien, structuren, vormen. Doorvallend licht laat materie verdwijnen, geeft het glans van bijna niets te zijn. Een boomblad, doorvallend licht.

Twee soorten licht: Indirect en lichtzelf of beter geformuleerd: Opvallend licht en direct licht (dit is bijna alles. Alle voorwerpen, dieren, planten, mensen).
Doorvallend licht (dunne voorwerpen, bladeren, water, een mineraal, een kristal).
Licht wordt steeds meer geremd, gevangen: Lucht, water, mineralen, bladeren, dichte voorwerpen.
Waar vind je direct licht in de natuur, waar komt het vandaan? Van de zon, de sterren, de planeten (heel soms), van vallende sterren, van vulkanen, van vuurvliegjes, van de lichtende zee, van het vuur.
De zon laat ons niet alleen, de maan houdt het contact. Soms ook niet, maar dan komen sterren lichten als vertrouwenslichten, als houvast. Zelfs wolken houden het licht vast, heel weinig maar. Het is nooit helemaal donker, altijd is de zon er, direct of indirect.
Is licht rechtlijnig? Je kunt het bewegen. Ieder voorwerp beweegt licht, door het overal heen te sturen. Een voorwerp sproeit licht alom, wordt zelf stralend, een zon in het klein, zo zijn er ontelbare zonnen.
Een kristal beweegt licht door het te ‘breken’. Is het dan stuk? Nee, het gaat elders heen, het vermenigvuldigt zich, het voegt zich samen. Mijn ooglens kan dat ook. Het licht wordt gevangen in mijn oog, in de ruimte van mijn oog. Even in mijn hoofd gevangen. Ik krijg daar een geweldige wereld voor terug; een wereld van voorwerpen, vormen, contouren, details. Vang ik het licht, of vangt het mij? Ik vang het door mijn ogen te openen. Licht wordt gevangen, een activiteit. Ik werp mijzelf om het licht, de voorwerpen, de wereld.

Licht is in beweging, in ritme. Grote en kleine ritmes, regelmatige en onregelmatige ritmes. Een wolk voor de zon, een verduistering. Dag en nacht, ochtendschemering en avondschemering.
Ochtend: Het licht schiet de wereld in, duwt zich binnen. Avond: Het licht ontglipt, trekt zich terug, weg naar boven. Winter en zomer, Kerstmis en St. Jan. Verschil van licht, kwaliteitsverschil, intensiteitsverschil. Groeiend licht in het voorjaar, stijgende zon. Krimpend licht in het najaar, dalende zon.

Maar ook de maan draagt een ritme als zonnegeschenk, afnemen en wassen, nieuw en vol. Wel een andere kwaliteit dan zonlicht. Krachtelozer, transparanter, nadenkender, bespiegelender. Licht staat nooit alleen. Het komt samen met lucht op aarde. Waar licht is, is lucht (niet andersom). Het breekt door de wolken, breekt ze open, duwt ze vaneen. Doorlichte lucht.
En het water? Het is transparant, laat licht door, maar soms niet. Spiegelende vlakken, rimpelingen, glinsteringen. Spel van het water en licht. Spel op grensvlakken. Wervelend, flonkerend, speels, schitterend. Doorlicht water, oplichtend water.

Begeertig zuigt de zwarte aarde het licht op. Verovert het totaal, schijnbaar onberoerd. Het speelt er niet mee, het doet in zijn innerlijk iets met de kwaliteit van het licht, maar houdt het geheim. Aarde slokt het op, water speelt ermee, licht laat het zichzelf zijn, vuur geeft het zelfs terug. Vuur schenkt licht. Tussen verteren en schenken werken de elementen met licht.

Dan is er nog kleur! En innerlijk licht, zielelicht!

Nieuwe kwaliteiten dienen zich aan. Nieuwe vergezichten, diepere lagen, een andere taal.

.

Willem Beekman, Jonas 23, 14-07-1978

.

Natuurkunde: alle artikelen

.

1628

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

VRIJESCHOOL – 6e, 7e klas – natuurkunde – overzicht

.

Hieronder volgt een schematisch overzicht van de onderwerpen van het vak natuurkunde in klas 6 en 7. Het is gemaakt in de tijd dat klas 7 nog bij de basisschool hoorde. Nu dat niet meer zo is, lijkt het verstandig dat de leerkrachten van klas 6 en 7 – de laatste zal naar alle waarschijnlijkheid op een andere locatie werken – de stof goed op elkaar afstemmen.

Dit verslag is ontstaan n.a.v. diverse werkbijeenkomsten om het leerplan natuurkunde concreter uit te werken.

In de artikelen die een onderwerp behandelen, kan het zijn dat er een verschil is van aanbieding per leerjaar.

NATUURKUNDE

 

Aandachtspunten die van belang kunnen zijn bij het voorbereiden van de periode natuurkunde in de benedenbouw:

– Welke bijdrage kan dit vak leveren aan de ontwikkelingsweg die de kinderen doormaken? (Het vak is een middel en geen doel op zich).

– Waar haal ik de motivatie vandaan om voor dit vak enthousiast te worden. De initiatiefkracht van de opvoeder is doorslaggevend.

– Ontwikkelingsfase: (een zeer beknopte schets, met een trefwoord:
breuken   biologie   natuurkunde   scheikunde   perspectief   humor
klas                4                5                    6                       7                    8                   9
godenschemering              natuurkunde      stofverandering              innerlijk
………………………………….leven                                                         ruimtelijk

klas 4/5     belevingen                       en fenomenen
warmte                                brandglas
licht                                      verrekijker
in deze klassen is er nog geen sprake van een gerichte natuurkundeles, maar de kinderen ervaren wel al allerlei natuurkundige verschijnselen

klas 6:
De kinderen leven nog in de volheid van hun ziel (spieren).
Benaderen van de wereld vanuit de beleving die doorzien gaat worden (begrijpen).

Klas 7
De kinderen incarneren tot in hun botten.
Het mechanische wordt van binnenuit ervaarbaar. Het causale analytische denken wordt actueel.

Klas 8-
Innerlijk dringen de kinderen door tot in het kristallijne. Getalsverhoudingen en eenheden.

Klas 9
lk-inslag. In de ziel ontstaat een polariteit. De twee hoofdthema’s zijn
warmte  ↔  elektriciteit

Mogelijke jaarplanning periodes:

HERFST                                                                                                            ZOMER rekenen                                              biologie                                                meetkunde algebra                                            natuurkunde
scheikunde

Duur van de periode:

6e klas                                           7e klas                                                   8e t.m. 12e klas
4 weken                                     4 weken of                                                       4 weken                                                              3+    2 weken mechanica

Thema’s
6e klas
: volgorde van behandeling:
licht
warmte
elektriciteit
magnetisme

 7e klas
licht
akoestiek →  geluid in klas 6
warmte
elektriciteit
magnetisme
mechanica

8e klas
ook alle thema’s behandelen met een accent op hydraulica en 
aerodynamica   

Duur:
Minimaal 3 è 4 dagen voor één onderwerp.
Ieder thema exemplarisch behandel. (In de bovenbouw sterker thematisch)

Aanpak:
=Het allerbelangrijkste is om bij de kinderen ‘interesse’ en een ‘vraagstelling’ die vanuit de ‘verwondering’ ontstaa,t wakker te roepen.

= Zo met verschijnselen omgaan dat in directe bewoordingen uitgesproken wordt wat de waarneming en de beleving biedt, (waarnemingsoordelen).

=Vervolgens je verstand gebruiken om inieuwe proefopstellingen, waarnemingsmogelijkheden te creëren.

=Verwante fenomenen zoeken en die ernaast plaatsen (vergelijkende methode).

Eenzijdige wegen:
=veel vertellen, weinig proeven
=alsmaar (spectaculaire) proeven doen.

Zoek een afwisseling en evenwicht tussen de sympathie-(waarnemen) en antipathiekrachten (voorstellen, herinneren, begrijpen).

In het waarnemen trek je de kinderen naar buiten, gericht op de natuur, waarnemend verbind je je met de natuur.
In het voorstellen en begrijpen verbindt het kind zich met het goddelijk-scheppende in de wereld.
Het grote gevaar in de huidige tijd is om je in je eigen ziel op te sluiten, waardoor het ervaringsgebied ingedamd wordt.
Waarnemen en voorstellen, beide zijn de poorten waardoor de mens zich met de wereld kan verbinden.

– Doe alle proeven vooral zelf
– Voer de proeven niet te klein uit
– Laat de kinderen ook zelf proeven doen
– Klasseproeven: let op de afstand!
– Ieder thema heeft ook een specifieke behandelingswijze.

magnetisme
elektriciteit
mechanica                zijn wat wezensvreemd; je moet (ermee) doen, direct ervaren

warmte
licht                           zijn wezensverwant; ook beeld; beleving sterk

klank zit er tussenin

Pas op voor: model- en analogievoorstellingen e.d.

Bijvoorbeeld:
=elektrisch neutraal wil zeggen evenveel + en – .
= er loopt een stroom
=inleidingen geven over het vakgebied (beter is het achteraf samenvattingen te geven
=de toon komt uit de stemvrok
=alle kleuren in het licht
=definities – zoals warmte is beweging van deeltjes; mechanica is……..

een begrip verwijst naar een fenomeen, niet naar een voorstelling of model.

Het leren kennen van de wereld gebeurt niet door definities maar door inleving en karakterisering van fenomenen.

=wanneer de samenhangen van een proefversie doorzien wordt, kun je niet meer vragen ‘waarom is dit zo’.

LEERPLAN
Naast een korte karakterisering van het thema volgt een lijst met proeven die in aanmerking komen voor de betreffende klas.

Algemeen:
De thema’s zo aanzetten dat het kind er vanuit zijn ervarings- en belevingswereld bij kan aansluiten.
Voor het laatst is er bij de 6 klassers de vanzelfsprekende houding mens en wereld is een eenheid.
Daarom in de 6e klas vanuit grote samenhangen en totaliteiten naar de afzonderlijke fenomenen afdalen. Beeldend vertellen. Beleefbaar, ruimtelijk.

Voor de 7e klassen is de wereld reeds koud en leeg, het eigen innerlijk maakt zich definitief los uit de omhullende wijsheidsvolle licht- en liefdevolle warmtewereld.
Daarom in de 7″ klas uitgaan van de afzonderlijke fenomenen. De dingen zelf worden bij het vraagstellingsproces betrokken. Het waarneembare krijgt een centralere plaats ten opzichte van het beleefbare.

6″ klas
klank:
sferenharmonie
orkest zingen instrumenten lichaam toonladder interval
7e klas
klank:
stemvork toon beweging vibratie

Waarnemen (het ware ervan nemen, het uiterlijke eraf schillen; innerlijk nabootsen, meekklinken.

6e klas
licht:
(zwemmen)
kleur: harmonie in de mens
donker (zuigen)

7e klas
licht:
spiegelbeeld
schaduwbeeld
beeldvorming (camera obscura, camera lucida

6e klas
warmte:
holistisch
samenhang zon-aarde
mens-natuur (ademhaling)
atmosfeer
straling/warmte-uitbreiding
koken- zout strooien
kaars

7e klas
warmte:
‘aarde’|
isoleren
waarnemen van de warmte
eigen warmte-organisme
uitzetting

6e klas
elektriciteit:
elektrisch veld
‘de wil om te verdwijen
egoísme

7e klas
elektriciteit:
elektrische gesloten kring
‘verzet’
chemische activiteit ↔ spanning
spanning ↔ materiële kring

6e klas
magnetisme:
aardmagnetisme
kompas
veldbeeld van 1 magneet

7e klas
magnetisme:
een magneet breken
veldbeelden van meerdere magneten

6e klas
geen mechanica

7e klas
mechanica:
balans
krachten
katrol/takels
mechanismen

E.e.a. werd opgetekend uit:
Peter Landweer: leerplan beschrijving natuurkunde (6e en 7e klas)
Uitgave Geert Grooteschool Amsterdam
M.von Mackensen: Klang, Helligkeit und Wärme (6-8 Klasse)
R.van Romunde: Warmte, materie en ruimte deel 2

PROEVEN
7e klas
licht:
-kleurenleer: verduisteren/oplichten (met folies of cuvetten =kleurenfilter)

groen                    geel
rood                      blauw (cyaan)
violet                    purpur

psychische werking van kleuren

-prisma: subjectieve proeven kort herhalen
objectieve proefopstelling

heffing/breking met een lichtbundel
spiegel-beeld/ruimte:
=wat zie je wel/niet
= hoe gaan staan om iets te zien in de spiegelruimte
spiegel en glasplaat:
=1 leerling voor én achter de spiegel, wat ziet ieder  (niet) – gezichtsveld
=beeldpositie is onafhankelijk van de waarnemer
=grote spiegel bestrooien met zand/beslaan met condens
=hoe groot moet een spiegel minimaal zijn om je er helemaal in te kunnen zien
=een kaars in een glas water
= kaars (schaduwen) (gekleurde schaduw)
De spiegel kijkt voor mij.
De spiegel verspert mij de weg om mijn blik vrij in de wereld te werpen, ik moet in zijn beeldruimte kijken.
=schrijven in een spiegelruimte
=symmetrische vorm tekening
=links/rechts opdracht voor een spiegel
Spiegelpracticum’ (spiegeltje, papier, potloden)
=trek de kijklijn-richting
=2 spiegels onder een hoek (graden verdeling)
=2 spiegels evenwijdig.

 

 

 

 

– Spiegeling aan het water, hand, glasplaat.
– Schaduwbeelden:
=in het zonlicht
=gloeilamp (doorzichtig, mat
vorm, grens (onscherp
=oplichten (kleur) ↔ schaduw (duister)
= spiegeling (bespiegelen, fantasie, illusie

 

schijnen en oplichten van de wereld

 

schaduw (duister, algemeen

– Beeldvorming – een ruimte verduisteren → 1gaatje (transparant scherm)
Dit is zeer verrassend en onvergetelijk.
=let op de kleur
= door het gaatje kijken/iemand buiten
=gaatje groter en kleiner

– Een objectieve proef opstelling:
= cam.obscura →lichtbeeld in het donker
= cam. lucida → donkerbeeld in het licht

– Zelf maken van een camera obscura
+ de afbeelding van een kaars onderzoeken
+ afstand variëren

– Lenzen:
=samendrukken of oprekken van de lichtruimte
=bril

AKOESTIEK (Akous’t ikos: – het gehoor betreffende)

7e klas
– Herhaling van het orkest, zingen en spreken
– Chladni (de beweging van de plaat)
– de stemvork:
=aanslaan
(met lange benen) – in water, neus, hoofd, tafel, bord, glas, fietsbel,ping-pongbal- Serie stemvorken (toon/afmetingen) toon – beleefbaar

vibratie -waarneembaar

– Klankkast:
=resonantiepijpje
=iedere toon zijn eigen ruimte waarin hij kan klinken
=resonantie met 2 stemvorken/2 snaren/zingen(6e )

– Trillend voorwerp:
=Chladni, lineaal. zaagblad, klepper, tandrad
= gespannen koord (proef Melde)
spanning variëren
of de frequentie variëren (frequentie en golfverdubbeling, octaaf)
=luidspreker

 

– Timbre ( meeklinken van bepaalde boventonen)
– Draad telefoon
– Hoorn met naald (draaitafel)
– Oog — oor                            oogbeweging-wereldvibratie (oog) (oor)

 

WARMTE 7e klas
De temperatuurvariaties op enige meters diepte zijn max. 1º C. Op ± 30m diepte is er een constante temp. van 8 à 10ºC. De temp.stijging in oergesteente is ± 1ºC/100m.

– Aardewarmte (mijnen, grotten, vulkanen,geisers)
– Atmosfeer: bliksem, regengoog, poollicht
– Isoleren :5 grote conservenblikken, 5 kleine potjes/blikken

=met de hand de temperatuursverschillen voelen
=dubbel glas, dons dekbed, harige trui, thermosfles, koelkast, spouwmuur, wolkendek.
=C.V., geiser (isolatie/opwarmen/afkoelen).

-Warmtewaarneming: de 3 emmerproef:
=warmte verschillen
=éénworden met de warmtewereld
=beleving te warm/te koud
=koorts/ijlen (ervaringen, dokter)
=mens (buik-hoofd)(organen) (warmtekwaliteiten)

– Uitzetting:
=lucht (handen, in water)
=water
=vaste voorwerpen (pijpjes/staven van  1½  m.)
=ring van ‘ s Gravesande
=2 scheermesjes met een munt. Spijker in een conservenblik slaan.
=rails, bruggen
=als meter gebruiken voor de warmte-toestand, dagverloop, koelkast(olie)
=vergelijken met de kwikthermometer

=ijsvorming in de natuur (isoleren, uitzetten)
glazen pot met deksel in het vriesvak
=kaars/branden:vlamonderzoek (een schaduwbeeld maken).

ELEKTRICITEIT
Schijnwerper /batterijaccu

-Batterij openmaken (zink, koolstof, zwarte pasta)
-De tong als batterij (waar het ’t hardst prikkelt is volgens afspraal -(min)
=zink en koolstof
=andere materialen (schoonschuren)
welke prikkelt: allumium, zink (-), ijzer, tin, lood, koper, zilver, goud (+) koolstof (+)

– In een glazen pot:
=batterij onderdelen (salmiak= amoniumchloride, mangaanoxide of waterstof-peroxide)
chemisch aantasten van de plaat (—)

– In serie schakelen van zink- koperplaatjes via de tong
– 2 metalen platen (zink, koper) met een vloeipapier ertussen (doordrenkt met een zuur) (5% zwavelzuur)
– Voltazuil (koper/papier/zinkplaatjes)
– Gesloten kring proeven met een accu/batterij
=draad gloeien (lengte variëren, lampje)
=schakelaar + lampje
=magnetisme

Warmte en magnetisme hangen samen met de chemische activiteit van de accu.
De spanning is niet meer direct waarneembaar of beleefbaar.
Batterij 1,5 volt, 4,5 vol,t accu 12 volt.
De sterkte van het magnetische effect (⊥ op de draad) is een maat voor de intensiteit van het chemische en warmte-effect.
(In het dagelijks taalgebruik wordt dit stroom genoemd – een begrip dat naar een modelmatige voorstelling verwijst.)

– Maak een electro-magneet (koperdraad op een spijker(s)) (batterij 4,5V)
– Een magneto-meter

— onderzoeken van het chemisch actieve (-) en passieve (+) metaal
– Korte, dikke draden → grote warmte, magn. en chem. activiteit
=welke stoffen/vloeistoffen bevorderen of remmen het kring-effeet. (Kunststoffen, metalen, vloeistoffen),
– Gloeilampje zelf maken (in een glazen potje hangen)

– Smeltveiligheid. (Een dun draadje dat doorbrandt wanneer de warmte-intensiteit te hoog is).
– Volta en Edison (lamp) biografie/geschiedkundige ontwikkelingen.
-spel

MAGNETISME

– Aansluiten bij de electro-magneet
– 6 klas afronden en herhalen
– Veldbeeld opbouwen (onzichtbaar werkzaam in de ruimte, magisch werkend op het ijzer, nikkel en cobalt).
Onderzoek ook het menselijk bewustzijnsveld in de ruimte, (waarnemend, voorstellend, herinnering, denken).
=kompas rondom een magneet en spoel : ijzervijlsel
=veldbeelden van 2 magneten : veldbeeld van de kop van de magneet

-Een staaf magnetiseren en in stukken knippen
(idem magneten aan elkaar schakelen)

– Hoeveel keren kan een magneet zijn eigen gewicht dragen.

-Uitspraak:
Het sterke en volhardend ijzer wordt gegrepen en door de magneet in beweging gebracht en daarna gevangen gehouden in zijn krachtige armen.
Een magneet toont overeenkomst met de hemel, hij heeft ook twee vaste punten, ze liggen alleen lager.

In 1950 ontdekking van een legering die sterk magnetisch gemaakt kan worden, 43% ijzer, 33% cobalt, 18% nikkel, 6% aluminium (zeer langdurig experimenteel onderzoek) Alnico magneten

MECHANICA
– Evenwicht
=maak een grote wip, (de kinderen niet vooraf wegen. Wegen is vergelijken.
De eenheid volgt later.)
=evenwichtsbalk (je),( met een lange stang in de hand.)
=reuzenbalans, beide zijden 1 kind/meerdere kinderen
=balans in de klas  (verhaal uit het Egyptische dodenboek) .

=maatlat op een potlood (wegen – vergelijken)
=lange stok op 2 vingers (naar binnen bewegen)
=het evenwichtspunt zoeken van voorwerpen, leerlingen, (over een wip gaan liggen). (Ophangen of kantelen).
=een mobile, evenwichtskunstenaar maken.

 

=meetlat op een potlood (pepermuntjes)
halveren van de arm, dan verdubbelen van het gewicht
=koevoet, breekijzer. (Het effect van de kracht is groter naarmate de arm groter is). Boomstam als hefboom, auto optillen.

Guldenregel: wat aan kracht gewonnen wordt, gaat aan weg/arm verloren.

voorbeeld:

1. we constateren er is evenwicht
2. getalsmatig komt dit evenwicht nogmaals tot uitdrukking 2 x 1 = 5 x 4

=windas
=gereedschap, kruiwagen

Krachten:
=Touwtrekken (2 partijen, 3 partijen, spel)
=touwtrekken – 2 personen, touw om een boom, paal, katrol.
= vast katrol (elkaar ophijsen)
=los katrol (kracht halvering)
= takelblok ( aantal meters touw en stijghoogte)
=met garenklosjes ijzerdraad en koord een hijs-inrichting maken.

Mechanismen;
=Slagroomklopper, fietsbel, brievenweger, kettingoverbrenging (fiets), molen

.

Dit verslag werd gemaakt door Jan van Gils, nadere gegevens onbekend

Dit verslag zal wellicht niet overal even duidelijk zijn. In de loop van de tijd zal geprobeerd worden met verwijzingen naar artikelen eventuele onduidelijkheden te verhelderen.
.

12-jarige kind

Natuurkunde: alle artikelen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.