5 jaar Quantum Rules lab: ‘Het leukste is wanneer je het kwartje hoort vallen bij een leerling’
Natuurkundeleraar Henk Buisman staat klaar voor docenten én middelbare scholieren die meer willen weten over quantumfysica. En dan het liefst op een interactieve manier. Vijf jaar geleden begon hij daarom met collega’s het Quantum Rules lab van de Faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen. Per jaar komen honderden leerlingen hier langs om zelf natuurkundige experimenten uit te voeren op de universiteit.
Toen quantumfysica een paar jaar geleden geïntroduceerd werd in het voortgezet onderwijs, klopten docenten al snel bij Buisman aan. ‘We hadden vanuit de universiteit al goed contact met docenten’, vertelt hij. ‘Ik coördineer dat contact tussen de universiteit en leraren. Niet alle collega’s hebben een achtergrond in quantum. Wij bedachten toen experimenten die je in de klas kunt doen.Dat groeide uit tot het Quantum Rules lab.’
Supergeleiding, het fotoelektrisch effect en quantum dots: dat zijn zomaar wat onderwerpen die aan bod komen in de 15 experimenten die leerlingen uitvoeren tijdens een dagje in het lab van Buisman. ‘Natuurkunde wordt vaak als lastig ervaren’, vertelt hij. ‘En quantummechanica zeker, omdat je de concepten die je kent los moeten laten en iets volledig nieuws moeten accepteren. Maar de leerlingen zeggen vaak dat als ze iets met eigen ogen hebben waargenomen in het lab, ze het echt begrijpen.’
Wisselwerking universiteit en middelbare scholen
Sinds 2008 bouwt de Faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen via Contact.VWO een docentennetwerk op dat de regio Leiden overstijgt. Buisman is een van de coördinatoren en is erg entousiast: ‘We bereiken tientallen docenten die op hun beurt weer honderden leerlingen lesgeven. Zo krijg je een sneeuwbaleffect.’ Driemaal per jaar organiseert Contact.VWO docentenavonden op de universiteit met lezingen over natuur- of sterrenkunde. Daarnaast worden profielwerkstukken van leerlingen begeleid en thematische cursussen georganiseerd.
De quantum van alledag in een spel
Buisman heeft niet stilgezeten in de afgelopen 5 jaar. ‘Eerst lieten we de leerlingen hun resultaten aan elkaar presenteren. Maar dat was toch wat saai, dus hebben we er een spel van gemaakt. Het is een soort escaperoom over de maatschappelijke impact van quantum. Elke leerling doet slechts een deel van de experimenten en heeft daarmee een puzzelstukje van de oplossing in handen. Om als groep het spel binnen de tijd uit te spelen is samenwerken belangrijk, net zoals in de wetenschap en daarbuiten.’
‘De ontwikkeling van nieuwe quantumtechnologiëen gaat razendsnel en dus is er altijd wel iets wat we toe kunnen voegen. De didactiek is ook nog nieuw en in volle ontwikkeling, dus het is een soort pionierswerk in de garage’, lacht Buisman. ‘Als docent heb je veel vrijheid om ervan te maken wat je wilt. Dat is wat het zo leuk maakt.’
Een uniek concept
Het Quantum Rules lab is uniek in Nederland en zelfs binnen Europa een bijzonder concept. Het is dan ook enorm populair, ziet Buisman: ‘Tijdens corona lag alles stil. Nu zijn we met meer dan 600 scholieren per jaar alweer helemaal terug op het oude niveau.’ Ook heeft hij met een student onderzocht wat voor effect de activiteiten hebben op de leerlingen. ‘We zagen dat veel scholieren na een dag in het lab een stuk positiever denken over quantumtechnologiëen. Maar misschien nog belangrijker: de negatieve ideeën over quantum namen sterk af.’
En wat droomt Buisman voor de toekomst na al dit succes? ‘Ik zou het mooi vinden om te zien dat alle jongeren in Europa op zo’n manier kennis kunnen maken met quantum. Leerlingen gaan tevreden naar huis en komen soms zelfs terug. Ik ben er echt trots op dat het concept is aangeslagen.’