Menu

  Diffusie en beweging van deeltjes

Diffusie en beweging van deeltjes

Diffusie en beweging van deeltjes

Omschrijving van het misconcept:

Leerlingen denken dat:

  • deeltjes uitsluitend van een hoge naar een lage concentratie bewegen.
  • de beweging van deeltjes stopt zodra de concentratie aan beide zijden van een membraan gelijk is.
  • dat voor diffusie energie van de cel nodig is.
  • deeltjes in het cytoplasma niet willekeurig bewegen.

 

Achtergrond misconcept

Verschillende onderzoekers (Odom, 1995; Tomažič en Vidic, 2012; Stains en Sevian, 2015; Oztas en Oztas, 2016) hebben veel voorkomende misverstanden over diffusie bij schoolkinderen beschreven die kunnen blijven bestaan ​​bij studenten tot aan de universiteit, waaronder dat:

  • moleculen slechts in één richting bewegen, van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie (een gebrek aan begrip van de willekeurige beweging van deeltjes versus het concept van netto beweging);
  • de beweging van deeltjes stopt nadat de concentratiegradiënt tussen twee gebieden door diffusie gelijk is gemaakt (mogelijk omdat studenten "geen netto beweging" interpreteren als "geen beweging van deeltjes");
  • diffusie een externe kracht of mechanische gebeurtenis vereist (in plaats van het resultaat van de intrinsieke beweging van deeltjes);
  • diffusie door een celmembraan energie van een cel vereist (of op een andere manier afhankelijk is van de aanwezigheid van een levende cel), en zou stoppen als de cel zou sterven.

Om diffusie te verklaren is een goed begrip van de deeltjes achtige aard van materie en het gedrag van deeltjes in oplossingen nodig. Johnson (1998) vat onderzoek samen waaruit bleek dat studenten verschillende manieren hebben om over stoffen en hun samenstelling op submicroscopisch niveau te denken, waaronder:

  • dat stoffen een continu geheel zijn en niet uit deeltjes bestaan;
  • dat moleculen in de continue stof kunnen oplossen – bijvoorbeeld dat suikermoleculen in water oplossen zonder te beseffen dat water zelf ook uit moleculen is opgebouwd.

Studenten toonden weinig kennis over de intrinsieke, willekeurige beweging van deeltjes. Bovendien hadden ze vaak misverstanden over de afstand tussen de deeltjes van een stof in de vloeibare toestand – ze kozen er doorgaans voor om de deeltjes te ver uit elkaar af te beelden, ergens tussen die van de vaste en gasvormige toestand. Dit misverstand zou kunnen worden versterkt door afbeeldingen in leerboeken waarin de afstand te groot wordt weergegeven.

Odom (1995) heeft een lijst met kennis elementen opgesteld die nodig zijn om diffusie in de context van cellen te begrijpen, waaronder:

  • Alle deeltjes zijn constant in beweging.
  • Diffusie omvat de beweging van deeltjes.
  • Diffusie is het resultaat van de willekeurige beweging en/of botsingen van deeltjes (ionen of moleculen).
  • Diffusie vindt plaats in levende en niet-levende systemen.

 

Voorbeeldaanpak in de les

De werkbladen van de University of York Science Education Group bieden handvatten om deze misconcepties doelgericht zichtbaar te maken en te adresseren.

Geef je in het Engels biologie (TTO), dan vind je hieronder de originele Engelstalige werkbladen:

 

Bronnen en verder lezen

Christianson, R. G. and Fisher, K. M. (1999). Comparison of student learning about diffusion and osmosis in constructivist and traditional classrooms. International Journal of Science Education, 21(6), 687-698.

Çalýk, M., Ayas, A. and Ebenezer, J. V. (2005). A review of solution chemistry studies: insights into students' conceptions. Journal of Science Education and Technology, 14(1), 29-50.

Haddad, H. and Baldo, M. V. C. (2010). Teaching diffusion with a coin. Advances in Physiology Education, 34(3), 156-157.

Krajšek, S. S. and Vilhar, B. (2010). Active teaching of diffusion through history of science, computer animation and role playing. Journal of Biological Education, 44(3), 116-122.

Odom, A. (1995). Secondary & college biology students' misconceptions about diffusion & osmosis. The American Biology Teacher, 57(7), 409-415.

Odom, A. L. and Barrow, L. H. (1995). Development and application of a two-tier diagnostic test measuring college biology students' understanding of diffusion and osmosis after a course of instruction. Journal of Research in Science Teaching, 32(1), 45-61.

Oztas, F. and Oztas, H. (2016). How do biology teacher candidates know particulate movements & random nature of matter and their effects to diffusion. Journal of Education and Practice, 7(29), 189-194.

Sanger, M. J., Brecheisen, D. M. and Hynek, B. M. (2001). Can computer animations affect college biology students' conceptions about diffusion and osmosis? The American Biology Teacher, 63(2), 104-109.

Stains, M. and Sevian, H. (2015). Uncovering implicit assumptions: a large-scale study on students' mental models of diffusion. Research in Science Education, 45(6), 807-840.

Tomažič, I. and Vidic, T. (2012). Future science teachers' understandings of diffusion and osmosis concepts. Journal of Biological Education, 46, 66-71.

Colofon

Het arrangement Diffusie en beweging van deeltjes is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteur
Kennisbank biologie
Laatst gewijzigd
2025-09-29 19:29:53
Licentie

Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

  • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
  • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
  • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Toelichting
Aanpak van de misconcepten: Leerlingen denken dat: - deeltjes uitsluitend van een hoge naar een lage concentratie bewegen. - de beweging van deeltjes stopt zodra de concentratie aan beide zijden van een membraan gelijk is. - dat voor diffusie energie van de cel nodig is. deeltjes in het cytoplasma niet willekeurig bewegen.
Leerniveau
HAVO 4; VWO 6; HAVO 3; VWO 3; HAVO 5; VWO 4; VWO 5;
Leerinhoud en doelen
Biologie;
Eindgebruiker
leraar
Moeilijkheidsgraad
gemiddeld
Trefwoorden
celmembraan, deeltjes, difussie, moleculen, verbranding

Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

Metadata

LTI

Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

Arrangement

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

Voor developers

Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.