Presentatie bij de werkgroep Proeven van Vroeger door Hendrik Asper, Tiemen Cocquyt en Hieke Huistra, op de Woudschotenconferentie Natuurkundedidactiek 2010.

1. Proeven van Vroeger
Inleiding Geschiedenis van de
Natuurwetenschappen
NLT module vwo5/6
Hendrik Asper
Hieke Huistra
Tiemen Cocquyt
www.proevenvanvroeger.nl
1

2. Een nlt module wetenschapsgeschiedenis
Historische en sociaal-culturele context bij de
monovakken
Onze wetenschappelijke ontwikkeling bestaat uit meer dan
alleen ‘de grote helden’.
Wetenschap is niet los te zien van maatschappelijke
ontwikkelingen.
Uitgebreider dan mogelijk is bij ANW
Inleiding in de wetenschapsgeschiedenis tot de 1e helft van
de 19e eeuw: van de klassieke oudheid tot de opkomst van
de moderne universiteiten.
Wereldbeelden, mathematisering, de opkomst van het
experiment, classificatie, popularisering en specialisatie.
Bestuderen van historisch bronmateriaal.
Historisch practicum.
2

3. Algemene Leerdoelen
Belangrijkste ontwikkelingen in de geschiedenis van
de wetenschappen
Oudheid en de middeleeuwen, Wetenschappelijke
Revolutie en de opkomst van de moderne
natuurwetenschappen in de 18e en 19e eeuw.
De invloed van de maatschappij (sociaal/cultureel/politiek)
op het uitoefenen van natuuronderzoek
Besef van het niet-finalistische karakter van de
wetenschap.
Wetenschap als een verzameling van denkbeelden,
succesvolle maar ook mislukte theorieën in een sociale
context
Inzicht in de rol van het experiment en de
mechanisering van ons wereldbeeld.
mathematisering, en de status van het experiment in de
wetenschap. Reproduceerbaarheid en autoriteit
3

4. Module opbouw (40 SLU)
Week 1: Oudheid en middeleeuwen
Week 2: Wetenschappelijke revolutie
Week 3: Historisch practicum: Descartes vs. Newton
Week 4: 18e en 19e eeuw
Week 5-8: Eindopdracht - historisch onderzoek
Groepsopdracht
Eigen keuzeonderwerp
Presentatie en verslaglegging
Digitale tentoonstelling: wiki
4

5. Week 1: Oudheid en de middeleeuwen
Overzicht belangrijkste ontwikkelingen tot aan de
Wetenschappelijke Revolutie
Kennismaking met het concept wereldbeelden
Bronopdracht: Bestudering van het Aristotelisch
wereldbeeld.
5

6. Week 1: Onderwerpen
Geschiedenis van de Oudheid tot eind 16e eeuw:
Aristotelisch natuurfilosofie en bouw van de wereld
Ideale wiskunde (Pythagoras), meetkunde
Practische wiskunde (hefboom, hydrostatica)
Antieke Geneeskunde (Galenus en Hippocrates)
Adaptatie van wetenschap uit de Oudheid aan de
Christelijke opvattingen van de Middeleeuwen
16e eeuw: drang om de wereld te verkennen, het
Aristotelisch wereldbeeld werkt te beperkend
6

7. Week 2: De Wetenschappelijke Revolutie
De theorieën van Copernicus en later Kepler
Praktische instrumenten worden gebruikt om de natuur
kunstmatig te onderzoeken.
Galileo en de telescoop
Boyle en de luchtpomp
Torriccelli en de barometer
Einde van het Aristotelisch wereldbeeld
Kerk vs. Wetenschap?
7

8. Week 2 & 3: Het experiment en het
mechanische wereldbeeld
Mathematisering en mechanisering van de
natuurwetenschappen
Theorieën die de natuur wiskundig beschrijven
Gebeurtenissen zijn causale reacties van deeltjes
De waarde van het experiment
Reproduceerbaar
Kunstmatige omgeving
Autoriteit bepaald door getuigen: opkomst van Societies
Historisch practicum
Primair bronmateriaal
Galilei’s Discorsi (1638)
Teksten van Descartes en Newton
8

9. Week 4: Opkomst van de moderne
natuurwetenschappen
Wetenschap beoefenen is niet langer voorbehouden aan
een heel selecte groep mensen
Wetenschap wordt ook vermaak
Onderzoek wordt systematischer en grootschaliger
aangepakt: catalogiseren, classificeren, systemen
Vakgebieden worden specialistisch
Opkomst van moderne universiteiten en laboratoria
Rol van de staat bij het uitoefenen van de wetenschap
Primair bronmateriaal: afbeeldingen van
verzamelingen
9

10. Week 5-8: Eindopdrachten
Het doen van een eigen historisch onderzoek:
Wat is historisch onderzoek?
Startdossiers
• Onderwerpen: toegankelijk, concreet en voortbouwend op colleges
• Inleiding bij het onderwerp
• Artikelen: inleiding tot onderwerp en mogelijke vraagstelling
• Verwijzingen naar relevante informatie in de UB
Begeleiding bij het uitwerken van de vraagstelling en het
vinden van informatie
Het presenteren van het onderzoek (in digitale vorm)
Website & presentatie van de website
Beoordeling
Het onderzoekproces en peer-reviewing
De resultaten (inhoud en presentatie)
De verantwoording van en selectie van het gebruikte
bronmateriaal
10

11. Voorbeelden van startdossiers:
Galilei en de Waarnemen Waarnemen De Astrolabe
Kerk met een Galilei met een Van
telescoop Leeuwenhoek
microscoop
Esthetische Elektrificering Geschiedenis Humorenleer
Anatomie van de van de
samenleving meteorologie
Huygens als Geschiedenis Opkomst van Buys Ballot en
wetenschapper van de de evolutieleer de opkomst
en aan het hof Alchemie van moderne
laboratoria
11

12. Drie inzichtniveaus van de cursus
Chronologisch overzicht van westerse
wetenschapsgeschiedenis van de Antieke Oudheid tot de
Industriële Revolutie.
Het beseffen van een relatie tussen wetenschappelijke
ontwikkelingen en de sociaal-culturele context.
Het koppelen van de wetenschapsgeschiedenis in haar
context aan hedendaagse vraagstukken en de actualiteit.
12

13. Bronopdracht Wereldbeelden
Deze afbeelding is een 15e eeuwse voorstelling van het
ontstaan van de wereld. Geef minimaal drie kenmerken
waaruit blijkt dat een christelijke kosmogonie is.
13

14. Verschillende Wereldbeelden
Je hebt als het goed is al kennisgemaakt met een aantal
wereldbeelden tot aan het eind van de zestiende eeuw. De
belangrijkste zijn het Aristotelische en het middeleeuws-
christelijke wereldbeeld.
a) Geef minimaal twee verschillen tussen deze
wereldbeelden. Noem ook een overeenkomst.
b) Kun je nog andere wereldbeelden uit de oudheid en de
middeleeuwen noemen?
14

15. Botsende wereldbeelden
a) Wereldbeelden kunnen botsen. Ook in het heden kan dit
leiden tot discussies. Geef twee voorbeelden van
consequenties uit hedendaagse wereldbeelden die niet met
elkaar te rijmen zijn.
b) Onderdelen van een eerder wereldbeeld kunnen worden
opgenomen in een vernieuwd wereldbeeld. Geef een
voorbeeld waar dit is gebeurd.
c) Een andere mogelijkheid is om nieuwe waarnemingen
en de daaruit volgende theorieën proberen te verklaren
binnen het oude wereldbeeld. Noem een voorbeeld.
Interpretatie van de geschiedenis
Noem twee voorbeelden van hoe wij in de
geschiedschrijving, hedendaagse historische literatuur of
films anders zijn gaan kijken naar vanzelfsprekendheden
uit het verleden.
15

16. Het wereldbeeld van Apianus
a) Welk type wereldbeeld is dit? Waar kun je dit aan zien?
b) In de paragraaf ‘De Griekse filosofen en de natuur’
staan de kenmerken van een Aristotelisch wereldbeeld en
in de paragraaf ‘De Griekse wiskunde’ wordt de wiskundige
uitwerking dit systeem door Ptolemaeus beschreven. In
het wereldbeeld van Apianus zijn elementen hieruit
overgenomen. Welke elementen zijn dit?
c) De afbeelding bevat nog vele andere symbolen. Welke
herken je?
16

17. Het wereldbeeld van Apianus
17

18. Het nieuwe wereldbeeld
Geef drie verschillen aan tussen dit nieuwe wereldbeeld en
dat van Apianus.
18

19. Proeven van Vroeger
Historisch Prismapracticum
19

20. Kleurenleer voor de Wet. Revolutie
Natuurlijke magie
Aristotelisch:
doelmatigheid,
kwaliteiten
Kleur als overgang
tussen zwart en wit
20

21. Descartes (1596-1650)
Causale natuurwetten
Vb: onderzoek naar
botsingswetten
Mechanisch
wereldbeeld
`Rationele' reactie
tegen Aristoteles
21

22. Descartes (1596-1650)
22

23. Kleurenleer Descartes
Verklaring regenboog
Gebruik van prisma's
Experimentele
methode
hypotheto-deductief
23

24. Isaac Newton (1643-1727)
Principia (1687)
“hypothesis non
fingo”
Mathematisering
van natuurwetten
Prismaproeven
1660-1670
24

25. Kleurenleer Newton
25

26. Kleurenleer Newton
Licht is niet homogeen,
maar bestaat uit
verschillende stralen,
waarvan de ene meer
breking vertonen dan de
andere.
Kleuren zijn geen
kwaliteiten [qualifications]
van licht, veroorzaakt
door breking, maar
fundamentele
eigenschappen, die
verschillend zijn in
verschillende stralen.
Diverse observaties en
experimenten bewijzen
26 bovengenoemde theorie

27. Conflicterend kleurenonderzoek
• Descartes vs. Newton
• Deductieve vs. inductieve
methode
• Wereldbeelden
• Theologische grondslag
27

28. Receptie Newton
• Principia: 1687, (1713),
1714
• Twijfel over conclusies
experiment (Huygens,
...)
• Twijfel over uitkomst
experiment (Italië, ...)
28

29. Verspreiding
• Willem Jacob 's
Gravesande:
introductie
`Newtoniaans'
gedachtengoed
continent
• Jan van Musschenbroek
levert instrumenten
29

30. Historisch Practicum
30

31. Geschiedschrijving Newton
31