Elementaire Deeltjes in 3 – 6 lessen

Elementaire Deeltjes in 3 – 6 lessen Dick Hoekzema Ed van den Berg Centrum voor  Didactiek Universiteit Utrecht

Ontdekking van het positron (1932 Anderson) • Deeltje van onder naar boven, hoe zie je dat? • Magneetveld wijst in het scherm, dus lading is…..? • Indien proton, dan energie laag en zou stoppen in 5 mm • Uit energieverlies in lood volgt lading. • Dus lading hooguit 2e en massa < 20 me

A Zie opdrachten werkblad

Het standaardmodel

Toelichting • Materie is samengesteld uit twee soorten fermionen: 1) leptonen (lichte deeltjes) 2) quarks (voor zware deeltjes) • Fermionen zijn er in 3 generaties: van licht naar steeds zwaarder • Krachten worden overgebracht door bosonen: twee deeltjes oefenen kracht op elkaar uit door een boson uit te wisselen

Ladingsymmetrie / anti-deeltjes • p+ + e-  H • C: elk deeltje heeft zijn anti-deeltje

Tijd symmetrie • p+ + e-  H • Tijd symmetrie: de pijl kan worden omgedraaid T: H  p+ + e-

a)Pas C symmetrie toe en schrijf de vergelijking b) Pas T symmetrie toe en schrijf de reactievergelijking

a)Pas C symmetrie toe en schrijf de reactievergelijking b) Pas T symmetrie toe en schrijf de reactievergelijking

Kruisen X(...) X( )

c) Pas X(e)-symmetrie toe

c) Pas X( )-symmetrie toe

Pas symmetrieën toe om de reactie vergelijking voor + emissie te krijgen Pas de symmetrieën toe om een reactievergelijking te vinden waarin een elektron wordt geabsorbeerd.

Gebruik symmetrieen om een reactie te vinden waarmee elektronneutrino’s kunnen worden gedetecteerd. Zelfde voor anti-elektron neutrinos

Gebruik symmetrieen om eenr eactie te vinden waarmee elektronneutrino’s kunnen worden gedetecteerd. Zelfde voor anti-elektron neutrinos Davis:

Waarom kozen we deze stof? • Behoudswetten en symmetrieen zijn fundamenteel in de huidige natuurkunde. • Met enkele principes kunnen de leerlingen veel reacties afleiden….generalisatiekracht! • Niet nodig om veel deeltjes de bespreken • Esthetisch aantrekkelijk en niet moeilijk.

3 – 6 lessen • Les 1: betaverval • Les 2: bellenvat • Les 3: standaardmodel • Les 4 en 5: reacties, behoudswetten • Les 6: LHC, quarks, Higgs

Deeltjes en nieuwe betavak • PMN hoofdstuk 4 (20 SLU) • Excursie NIKHEF of CERN of … • Deeltjes uitbreiding uit populaire bronnen (CERN LHC experimenten, versnellers en detectoren, first three minutes, etc…..20 SLU) • Totaal: 40 SLU

Wat deed de docent? • Opgaven in kleine stapjes • Rondgaan en kijken naar leerlingantwoorden, feedback geven. • Plenair reageren op veel voorkomende fouten • Kijken naar het werk van veel leerlingen

Individuele feedback met 30 leerlingen? • Geef vragen in fast feedback format • Check of iedereen aan het werk is • Ga rond en kijk naar het werk van 10 leerlingen • Misschien: korte conversatie over vraag • Plenaire follow-up gebaseerd op moeilijkheden van leerlingen • Volgende vraag

Formats • Grafieken • Tekeningen • Diagrammen (eg krachten, optica) • Korte antwoorden of meerkeuze • Ad hoc representaties • Rollenspelen

When to use fast feedback? • Teaching a skill (eg applying symmetries to reactions, mathematics) • Quick review • Diagnosis and remediation of conceptual problems (force diagrams, circuits, etc.)

Teaching and learning

Teaching and learning Learning is construction, NOT copying Construction often leads to errors. Continuous monitoring is essential INTERACTION

Back to fast feedback • Diagnosis and feedback are essential in learning • Diagnosis and feedback can be done real time, during lessons • Learning can be monitored real time • Docent gets to know typical misconceptions AND learns a lot more!

Formative evaluation provides: • Feedback for the teacher: • What do/don’t they understand, what can/cannot they do? • What should I do now? • Feedback for the student: • What do / don’t I understand? • What should I do now?

Elementaire Deeltjes in 3 – 6 lessen