Zonnecellen: Van licht naar elektriciteit

In deze lessenreeks ontdekken leerlingen hoe zonnepanelen werken en hoe ze worden gemaakt. De kern van de reeks is het inzicht dat in een zonnepaneel licht wordt omgezet in elektrische energie. Leerlingen maken kennis met belangrijke begrippen zoals elektronenen fotonen en leren dat de werking van zonnecellen gebaseerd is op principes uit de quantumfysica.

De lessen zijn inzetbaar vanaf de brugklas en geschikt voor alle niveaus. Als docent bepaal je zelf welke opdrachten passend zijn voor jouw klas. Je kunt opdrachten weglaten, aanpassenof vervangen door materiaal dat je zelf al gebruikt.

Voorkennis

Voor deze lessenreeks is het niet noodzakelijk dat het hoofdstuk over elektriciteit al is behandeld. Als dat wel het geval is, kan onderzoek 2 worden uitgebreid met metingen van zowel spanning als stroomsterkte, zodat leerlingen het vermogen van de zonnecel kunnen berekenen. De begrippen serie en parallel worden in de opdrachten uitgelegd,maar blijken voor leerlingen vaak lastig als elektriciteit nog niet eerder aanbod is geweest.

Tijdens de lessen worden enkele nieuwe begrippen geïntroduceerd, zoals elektron en foton. De opdrachten zijn zo ontworpen dat leerlingen zich hiervan een concreet beeld kunnen vormen. Als docent speel je een belangrijke rol bij het begeleiden en controleren van het begrip van de leerlingen.

Lesopzet

De reeks bestaat uit twee lessenvan elk 50 minuten:

Les 1: Klassikale introductie:

Leerlingen leren waarom zonnepanelen belangrijk zijn, hoe ze worden gemaakt en hoe ze werken. Belangrijke begrippen zoals elektron, foton, en band gap worden geïntroduceerd. Leerlingen maken een demonstratiemodel waarin de werking van een zonnecel wordt uitgelegd. Het is verstandig om op het einde van de les het model te bespreken.  

Les 2: Uitvoering onderzoek:

Leerlingen starten met hun zelfgekozen of toegewezen onderzoeksopdracht. De onderzoeksopdrachten zijn gedifferentieerd naar niveau:

·        Onderzoek 1: geschikt voor de brugklas

·        Onderzoek 2: geschikt voor klas 2

·        Onderzoek 3: geschikt voor klas 3

Je kunt deze variatie ook gebruiken om binnen je klas te differentiëren.

‍