Fysica (Diepenbeek)
Word leraar fysica: samen de natuurwetten doorgronden
Fysica ontstaat uit het verlangen naar het begrijpen van de natuur. Als leraar fysica ga je met je leerlingen dit avontuur aan, je betrekt hen in je verwondering over de samenhang en logica die schuilt in de natuur.
Je leert leerlingen experimenten doen om de natuur te ‘ondervragen’. Je leert leerlingen voorspellingen maken (na hoeveel seconden zal de bal de grond raken?) en nagaan of dit klopt.
Net zoals Galileo Galilei, Isaac Newton of Louis de Broglie belichaam je als leraar dat verlangen naar het begrijpen van de natuur. Het is die liefde voor de fysica die een belangrijke motor is om bij leerlingen verwondering en interesse op te wekken.
Je komt als student terecht in een fijne groep. Als studenten fysica doen we mee aan activiteiten zoals de Dag van de Wetenschap, nascholingen of wetenschapsdagen in scholen. Er worden regelmatig ook uitstappen gemaakt: bezoeken aan bedrijven of onderzoeksinstellingen en één keer in de drie jaar wordt er een buitenlandse fysica-reis ondernomen.
Tegelijk word je leraar natuurwetenschappen én stem (science, technology, engineering, mathematics) voor de eerste en tweede graad.
Fysica is op zoek naar de basiswetten van de natuur die gelden tot in de verste uithoeken van het universum.
Wat komt er in de opleiding aan bod?
Naast de algemene vorming en praktijkstages bestudeer je de belangrijkste thema’s uit de klassieke en de moderne fysica.
Opleidingsfase 1
Mechanica van Newton (incl. Seminarie) |
De zoektocht naar de bewegingswetten begin bij de oude Grieken. Met Copernicus, Galilei en Kepler gaat het verder tot Newton die de aardse en de hemelse mechanica verenigde. Vele misconcepten die leerlingen hebben over de bewegingswetten kunnen beter begrepen worden als je de historische ontwikkeling kent. De theorie van het zwaarteveld, van statica en dynamica, van mechanische energie, hoeveelheid van (draai)beweging, krachtmoment... brengen we in deze lessenreeks tot leven met alledaagse voorbeelden en practica maar ook door de banen van planeten en satellieten te bestuderen. Tenslotte kijken we naar de beperktheden van de theorie van Newton: de instabiliteit van een heelal met alleen maar zwaartekracht. |
Elektrostatica en -dynamica |
Elektrische verschijnselen worden verklaard met het elektrisch veld, de wet van Coulomb en elektrische energie, vermogen en potentiaal. Je gaat aan de slag met schakelingen maar ook met eigentijdse zonnepanelen, windmolens en Arduino. |
Fysica van het licht |
Wat is licht? Volgens Newton bestond licht uit een deeltjesstroom en volgens Huygens bestaat licht uit golven. De zoektocht naar de ware aard van licht heeft de fysica vaak voortgedreven. Hoe verklaren we diffractie? En interferentie? Hoe werkt een telescoop? Hoe ontstaat beeldvorming bij lenzen of spiegels? Hoe verklaar je lichtbreking met licht als golf? We kijken ook naar atmosferische verschijnselen en toepassingen: waarom zijn achterlichten rood? Practica en theorie gaan hier hand in hand. |
Didactisch atelier Fysica |
Je leert de natuurwetenschappelijke methode gebruiken in de lessen fysica. Je doet mee aan kleine didactische activiteiten zoals een wetenschapsdag om geleidelijk aan een volledige les ter hand te nemen. Je maakt je vertrouwd met het samenspel tussen theorie en experiment in de lessen fysica. Je bekijkt de leerplannen van de 1ste en 2de graad. |
|
Mechanica van Newton (incl. Seminarie) De zoektocht naar de bewegingswetten begin bij de oude Grieken. Met Copernicus, Galilei en Kepler gaat het verder tot Newton die de aardse en de hemelse mechanica verenigde. Vele misconcepten die leerlingen hebben over de bewegingswetten kunnen beter begrepen worden als je de historische ontwikkeling kent. De theorie van het zwaarteveld, van statica en dynamica, van mechanische energie, hoeveelheid van (draai)beweging, krachtmoment... brengen we in deze lessenreeks tot leven met alledaagse voorbeelden en practica maar ook door de banen van planeten en satellieten te bestuderen. Tenslotte kijken we naar de beperktheden van de theorie van Newton: de instabiliteit van een heelal met alleen maar zwaartekracht. |
|
Elektrostatica en -dynamica Elektrische verschijnselen worden verklaard met het elektrisch veld, de wet van Coulomb en elektrische energie, vermogen en potentiaal. Je gaat aan de slag met schakelingen maar ook met eigentijdse zonnepanelen, windmolens en Arduino. |
|
Fysica van het licht Wat is licht? Volgens Newton bestond licht uit een deeltjesstroom en volgens Huygens bestaat licht uit golven. De zoektocht naar de ware aard van licht heeft de fysica vaak voortgedreven. Hoe verklaren we diffractie? En interferentie? Hoe werkt een telescoop? Hoe ontstaat beeldvorming bij lenzen of spiegels? Hoe verklaar je lichtbreking met licht als golf? We kijken ook naar atmosferische verschijnselen en toepassingen: waarom zijn achterlichten rood? Practica en theorie gaan hier hand in hand. |
|
Didactisch atelier Fysica Je leert de natuurwetenschappelijke methode gebruiken in de lessen fysica. Je doet mee aan kleine didactische activiteiten zoals een wetenschapsdag om geleidelijk aan een volledige les ter hand te nemen. Je maakt je vertrouwd met het samenspel tussen theorie en experiment in de lessen fysica. Je bekijkt de leerplannen van de 1ste en 2de graad. |
Opleidingsfase 2
Fluïda- en thermodynamica |
Hier gaat het over de mechanica van kleine deeltjes in zogenaamde veeldeeltjessystemen. Verschijnselen zoals diffusie, osmose en Brownse beweging maar ook oppervlaktespanning, capillariteit worden hier verklaard. Je leert over de wetten van Bernoulli, temperatuur en thermisch evenwicht, de algemene gaswetten. Met de kinetische gastheorie geef je een moleculaire verklaring voor faseovergangen, dampdruk, warmte, inwendige energie, latente warmte e.d. Ook de interessante hoofdwetten van de thermodynamica bestuderen we met hun consequenties voor kringprocessen, rendement van (warmte)motoren, warmtepompen en levende systemen zelf. |
Natuurwetenschappen |
Als leraar fysica kan je het vak natuurwetenschappen geven. Daarom word je bijgespijkerd in de component biologie en chemie binnen de Natuurwetenschappen van de 1ste graad. De atoommodellen, de chemische reactie en chemische binding en een aantal basisvaardigheden komen aan bod in de component chemie. In de component biologie gaat het over de bouw van een cel, weefsel, orgaan; de spijsvertering en de samenhang tussen de stelsels. Maar ook bloemplanten, voortplanting en biotoopstudie staan op het programma. |
Vakdidactiek Fysica |
Wat is de eigenheid en het bestaansrecht van fysica? Hoe kan je dat een rol laten spelen in je lessen? Hoe speel je in op misconcepten bij je leerlingen? Hoe bereid je een les fysica voor? We bekijken de leeropbouw van eindtermen en leerplannen van de 2de graad secundair onderwijs en de accenten die je als leraar fysica telkens kan leggen. Daarnaast zetten we ook in op een aantal extra experimentele vaardigheden (sensoren, Arduino). Tenslotte kijken we naar de rol van Fysica binnen STEAM met als voorbeeld iMuscica (muziek en fysica). |
Muziek en fysica |
In deze module onderzoek je hoe muziek en fysica nauw met elkaar verbonden zijn. Je leert hoe geluid ontstaat uit trillingen, hoe geluidsgolven zich voortplanten en welke eigenschappen — zoals amplitude, frequentie en golfsnelheid — een toon bepalen. Vanuit deze basis verken je natuurtonen, consonantie en dissonantie, en ontdek je hoe wiskundige verhoudingen de muzikale ervaring mee vormgeven. Aan de hand van concrete voorbeelden uit aerofonen, chordofonen en membranofonen bestudeer je hoe staande golven en eigenfrequenties bijdragen aan toonhoogte en klankkleur. Daarnaast maak je kennis met historische en fysische inzichten in muzikale harmonie, van de frequentieverhoudingen bij Pythagoras tot de theorie van Helmholtz over consonantie en dissonantie. Via experimenten — zoals op een monochord — ervaar je deze verbanden zelf. Verder leer je over resonantie, en bestudeer je fenomenen zoals diffractie, interferentie en het Dopplereffect als voorbeelden van hoe geluidsgolven zich in de ruimte gedragen. Op die manier ontwikkel je een diep en tegelijk didactisch bruikbaar inzicht in hoe fysica de wereld van muziek vormgeeft. |
Elektromagnetisme |
In deze module maak je kennis met de fundamenten van het elektromagnetisme en ontdek je hoe elektrische en magnetische verschijnselen nauw met elkaar verweven zijn. Je leert hoe magnetische materialen reageren op magnetische velden, hoe elektrische stromen zelf magnetische velden opwekken en hoe bewegende geladen deeltjes zich gedragen in zo’n veld. Zo maak je ook kennis met de fysische principes die liggen aan de basis van de werking van deeltjesversnellers en detectoren zoals in de Large Hadron Collider van het CERN en in het centrum voor protontherapie Particle aan het UZ Leuven. Daarnaast bestudeer je het principe van elektromagnetische inductie en zie je hoe dit aan de basis ligt van technologieën zoals generatoren en transformatoren. Verder onderzoek je hoe elektromagnetische golven ontstaan en zich voortplanten, en maak je de link met toepassingen in onze leefwereld. Tot slot verken je ook hedendaags onderzoek en innovaties binnen het elektromagnetisme, zodat je een eigentijds en relevant beeld krijgt van dit veelzijdige domein binnen de fysica. |
|
Fluïda- en thermodynamica Hier gaat het over de mechanica van kleine deeltjes in zogenaamde veeldeeltjessystemen. Verschijnselen zoals diffusie, osmose en Brownse beweging maar ook oppervlaktespanning, capillariteit worden hier verklaard. Je leert over de wetten van Bernoulli, temperatuur en thermisch evenwicht, de algemene gaswetten. Met de kinetische gastheorie geef je een moleculaire verklaring voor faseovergangen, dampdruk, warmte, inwendige energie, latente warmte e.d. Ook de interessante hoofdwetten van de thermodynamica bestuderen we met hun consequenties voor kringprocessen, rendement van (warmte)motoren, warmtepompen en levende systemen zelf. |
|
Natuurwetenschappen Als leraar fysica kan je het vak natuurwetenschappen geven. Daarom word je bijgespijkerd in de component biologie en chemie binnen de Natuurwetenschappen van de 1ste graad. De atoommodellen, de chemische reactie en chemische binding en een aantal basisvaardigheden komen aan bod in de component chemie. In de component biologie gaat het over de bouw van een cel, weefsel, orgaan; de spijsvertering en de samenhang tussen de stelsels. Maar ook bloemplanten, voortplanting en biotoopstudie staan op het programma. |
|
Vakdidactiek Fysica Wat is de eigenheid en het bestaansrecht van fysica? Hoe kan je dat een rol laten spelen in je lessen? Hoe speel je in op misconcepten bij je leerlingen? Hoe bereid je een les fysica voor? We bekijken de leeropbouw van eindtermen en leerplannen van de 2de graad secundair onderwijs en de accenten die je als leraar fysica telkens kan leggen. Daarnaast zetten we ook in op een aantal extra experimentele vaardigheden (sensoren, Arduino). Tenslotte kijken we naar de rol van Fysica binnen STEAM met als voorbeeld iMuscica (muziek en fysica). |
|
Muziek en fysica In deze module onderzoek je hoe muziek en fysica nauw met elkaar verbonden zijn. Je leert hoe geluid ontstaat uit trillingen, hoe geluidsgolven zich voortplanten en welke eigenschappen — zoals amplitude, frequentie en golfsnelheid — een toon bepalen. Vanuit deze basis verken je natuurtonen, consonantie en dissonantie, en ontdek je hoe wiskundige verhoudingen de muzikale ervaring mee vormgeven. Aan de hand van concrete voorbeelden uit aerofonen, chordofonen en membranofonen bestudeer je hoe staande golven en eigenfrequenties bijdragen aan toonhoogte en klankkleur. Daarnaast maak je kennis met historische en fysische inzichten in muzikale harmonie, van de frequentieverhoudingen bij Pythagoras tot de theorie van Helmholtz over consonantie en dissonantie. Via experimenten — zoals op een monochord — ervaar je deze verbanden zelf. Verder leer je over resonantie, en bestudeer je fenomenen zoals diffractie, interferentie en het Dopplereffect als voorbeelden van hoe geluidsgolven zich in de ruimte gedragen. Op die manier ontwikkel je een diep en tegelijk didactisch bruikbaar inzicht in hoe fysica de wereld van muziek vormgeeft. |
|
Elektromagnetisme In deze module maak je kennis met de fundamenten van het elektromagnetisme en ontdek je hoe elektrische en magnetische verschijnselen nauw met elkaar verweven zijn. Je leert hoe magnetische materialen reageren op magnetische velden, hoe elektrische stromen zelf magnetische velden opwekken en hoe bewegende geladen deeltjes zich gedragen in zo’n veld. Zo maak je ook kennis met de fysische principes die liggen aan de basis van de werking van deeltjesversnellers en detectoren zoals in de Large Hadron Collider van het CERN en in het centrum voor protontherapie Particle aan het UZ Leuven. Daarnaast bestudeer je het principe van elektromagnetische inductie en zie je hoe dit aan de basis ligt van technologieën zoals generatoren en transformatoren. Verder onderzoek je hoe elektromagnetische golven ontstaan en zich voortplanten, en maak je de link met toepassingen in onze leefwereld. Tot slot verken je ook hedendaags onderzoek en innovaties binnen het elektromagnetisme, zodat je een eigentijds en relevant beeld krijgt van dit veelzijdige domein binnen de fysica. |
IMuSciCA in de klas, een didactisch project muziek en fysica
Opleidingsfase 3
Moderne fysica: kwantummechanica en relativiteit |
In deze module maak je kennis met moderne fysica: kwantumfysica en relativiteit, telkens met aandacht voor een conceptuele en didactisch bruikbare benadering. Je ontdekt de concepten van de moderne fysica onder meer via analogieën, denkmodellen, leerstations en eenvoudige wiskundige redeneringen. Het 2-spleten experiment met licht en elektronen, de instabiliteit van het klassieke atoommodel, de emissielijnen van elementen... Het zijn interessante voorbeelden om te ervaren dat niet alles kan verklaard worden met klassieke fysica. Via een hands‑on practicum kom je eerst conceptueel maar dan ook kwantitatief in contact met de kwantummechanica; zo bereken je bijvoorbeeld met het model van de Broglie de emissielijnen van waterstof en koppel je deze inzichten aan toepassingen zoals de CCD‑camera en halfgeleiders. Daarnaast verdiep je je in de gedachtenexperimenten en redeneringen die Einstein leidden tot de speciale en algemene relativiteitstheorie. Je onderzoekt de constantheid van de lichtsnelheid, het begrip inertiaalstelsels en de verregaande implicaties van de Einstein-postulaten, zoals tijdsdilatatie, lengtecontractie en de beschouwing van ruimtetijd als één geheel waarop zwaartekracht inwerkt. |
Bachelorproef-STEM |
Als eindwerk kan je de rol van de fysica in een STEM-project onderzoeken en in de praktijk brengen. |
|
Moderne fysica: kwantummechanica en relativiteit In deze module maak je kennis met moderne fysica: kwantumfysica en relativiteit, telkens met aandacht voor een conceptuele en didactisch bruikbare benadering. Je ontdekt de concepten van de moderne fysica onder meer via analogieën, denkmodellen, leerstations en eenvoudige wiskundige redeneringen. Het 2-spleten experiment met licht en elektronen, de instabiliteit van het klassieke atoommodel, de emissielijnen van elementen... Het zijn interessante voorbeelden om te ervaren dat niet alles kan verklaard worden met klassieke fysica. Via een hands‑on practicum kom je eerst conceptueel maar dan ook kwantitatief in contact met de kwantummechanica; zo bereken je bijvoorbeeld met het model van de Broglie de emissielijnen van waterstof en koppel je deze inzichten aan toepassingen zoals de CCD‑camera en halfgeleiders. Daarnaast verdiep je je in de gedachtenexperimenten en redeneringen die Einstein leidden tot de speciale en algemene relativiteitstheorie. Je onderzoekt de constantheid van de lichtsnelheid, het begrip inertiaalstelsels en de verregaande implicaties van de Einstein-postulaten, zoals tijdsdilatatie, lengtecontractie en de beschouwing van ruimtetijd als één geheel waarop zwaartekracht inwerkt. |
|
Bachelorproef-STEM Als eindwerk kan je de rol van de fysica in een STEM-project onderzoeken en in de praktijk brengen. |
Practicum Kwantummechanica: bepalen van de constante van Planck. © foto: Layla Aerts
STEM-projecten in opleidingsfase 3
Elk jaar presenteren onze studenten aardrijkskunde, biologie, chemie, elektriciteit, fysica, mechanica, techniek en wiskunde kant en klare STEM-projecten aan leerlingen en leerkrachten. Dit zijn 8 projecten uit 2023:
Wat kan je doen met je diploma?
De vakken die je kan geven in de eerste graad:
- Basisoptie STEM – Wetenschappen (5 lesuren/week) en Moderne Talen – Wetenschappen (2-3 lesuren/week)
- Natuurwetenschappen (1-2 lesuren/week)
- STEM-differentiatie optie in het 1ste jaar
- Wetenschappen of PAV in BSO
De vakken die je kan geven in de tweede graad:
- Fysica in domeinoverschrijdende richtingen zoals Latijn, Wetenschappen, Economie... (ASO doorstroom) (1 – 2 lesuren/week)
- Fysica in domeingebonden STEM-richtingen zoals Technologie, Biotechnische Wetenschappen (TSO doorstroom) (1 – 3 lesuren/week)
- Toegepaste Fysica in dubbele finaliteitsrichtingen (tot 4 lesuren/week)
- Natuurwetenschappen in domeingebonden richtingen buiten STEM bv. Bedrijfswetenschappen of maatschappij en welzijnswetenschappen (1,2 of 3 lesuren/week)
- Wetenschappen, PAV in BSO
De vakken die je kan geven in de derde graad:
- Wetenschappen of PAV in BSO
Heb je nog vragen?
Contacteer jouw docenten rechtstreeks!
Renaat Frans
Renaat Frans is vakdidacticus en docent fysica in de Educatieve Bachelor Secundair Onderwijs van hogeschool UCLL. Hij is mede-oprichter van de expertisecel Art of Teaching Vakdidactiek. De groep zet sterk in op vakdidactiek fysica, STEM maar ook de link tussen Wetenschap, Technologie en Kunst. Vakdidactisch onderzoek en opleiding van leraren versterken elkaar. Hij is promotor van verschillende nationale en Europese onderzoeksprojecten, lid van de werkgroep STEM in de Vlaamse Onderwijsraad, lid van de stuurgroep wetenschapscommunicatie in de VLIR/VLOHRA en lid van verschillende leerplancommissies fysica.
Laura Tamassia
Laura Tamassia is docent fysica in de Educatieve Bachelor Secundair Onderwijs van hogeschool UCLL, vakdidactisch onderzoeker van het expertisecentrum Art of Teaching van de UCLL en gastdocent in de bachelor fysica van de UHasselt. Ze is doctor in de theoretische fysica en als postdoctoraal onderzoeker heeft ze gewerkt aan de KU Leuven en aan de universiteit van Uppsala in Zweden.
Elien Sijmkens
Elien begon haar studies wiskunde aan de UHasselt in 2012. Na haar bachelor vervolgde ze haar studies aan de KU Leuven, waar ze haar master in de zuivere wiskunde behaalde in 2017. Haar eerste werkervaring deed Elien op aan het departement Computerwetenschappen van de KU Leuven, waar ze oefenzittingen wiskunde voor de bachelors burgerlijk ingenieur, wiskunde en informatica begeleidde. Dit combineerde ze met het volgen van de lerarenopleiding met vakdidactiek wiskunde en fysica. In 2020 startte ze met haar doctoraatsonderzoek rond het stimuleren van metacognitieve vaardigheden van studenten bij het oplossen van fysicaproblemen. Na het behalen van haar doctoraat, startte Elien in 2024 als docent in de lerarenopleiding secundair onderwijs en vakdidactisch onderzoeker in het expertisecentrum Art of Teaching van de UCLL.
Erica Andreotti
Erica Andreotti studeerde fysica aan de universiteit van Como (Università degli Studi dell’Insubria). Ze behaalde haar doctoraat in de fysica in 2009. Tijdens haar studies werkte ze in het kader van internationale experimenten die de natuur van deeltjes (zoals de neutrino) onderzoeken. Sinds 2014 is ze als vakdidactisch onderzoeker werkzaam bij de Educatieve Bachelor Secundair Onderwijs van hogeschool UCLL. Erica werkt aan Vlaamse en Europese projecten rond de vakdidactiek van de moderne fysica en rond de interdisciplinariteit in vakdidactiek. Vandaaruit draagt ze bij aan een aantal opleidingsonderdelen zoals vakdidactiek fysica, moderne fysica, bachelorproef-STEM, ...