Het ISP is uit te voeren in twee verschillende varianten. De gesloten variant, en de open variant. Veel scholen kiezen voor de werkbladen waarin de leerlingen door de proeven geleid worden (gesloten versie). Voor een deel van de experimenten is ook een werkblad beschikbaar met een open karakter waar de leerlingen deels zelf de uitvoering bepalen (open versie).

Het verschil tussen de gesloten en de open versie zit vooral in de manier waarop de leerlingen zich op het practicum voorbereiden. De gesloten versie neemt de leerlingen bij de hand bij het doen van de metingen en de verwerking van de stof. Bij de open versie maken ze zelf een werkplan voor de uitvoering van het experiment waardoor de gedetailleerde instructies voor het uitvoeren van de metingen en het uitwerken van de meetresultaten op de werkbladen die bij de gesloten versie worden gebruikt vervallen.

Bij de eerste testen van de open uitvoeringsvariant is gebleken dat leerlingen een open experiment als leerzamer en uitdagender ervaren, maar – zoals te verwachten was – als minder duidelijk dan een gesloten experiment. Vanwege de benodigde extra tijdsinvestering en de meer intensieve begeleiding geven zowel leerlingen als docenten aan dat zij – als er is gekozen voor de open variant – een voorkeur hebben voor het uitvoeren van één open experiment in combinatie met enkele gesloten experimenten tijdens een practicumsessie. Er kan overigens ook voor worden gekozen om slechts een deel van de leerlingen een open experiment te laten uitvoeren.

Open versie

Uit een door de SLO in 1999 uitgevoerd onderzoek onder docenten/gebruikers van het ISP is gebleken dat er ook behoefte bestaat aan een open versie, aansluitend bij een schoolspecifieke ‘leerlijn onderzoeken’.

Karakter – Bij de open versie is de opstelling hetzelfde als bij de gesloten versie. Ook het doel van het experiment blijft gelijk.  Het open karakter komt tot uiting in de manier waarop de leerlingen zich op het practicum voorbereiden. Ze maken zelf een werkplan voor de uitvoering en verwerking van het experiment. De werkbladen van de open versie missen daarom de gedetailleerde instructies voor het uitvoeren van de metingen en het uitwerken van de meetresultaten op de werkbladen die bij de gesloten versie worden gebruikt.

Open experimenten – Sommige ISP-experimenten lenen zich door hun kwalitatieve karakter of hun complexe verwerking van de meetresultaten niet voor een open variant. In de tabel hieronder staan de experimenten die  wel geschikt zijn.

Opzet – In de gesloten opzet voeren de leerlingen in een practicumsessie van zo’n twee uur twee tot drie experimenten uit. Dat blijft zo in de open variant. Het verschil zit in de voorbereiding op, en de afronding van het practicum.

Voorbereiding – Na een keuze voor de open variant krijgen de leerlingen het werkblad van het door hen gekozen of toebedeelde open experiment – of de leerlingen halen het benodigde werkblad zelf binnen vanaf deze website via de lijst met beschikbare open experimenten hierboven. Dit werkblad geeft het doel van het experiment, en de beschikbare meetopstelling. Daarna wordt de leerlingen gevraagd om zelf – zij het met enige sturing – de onderzoeksvraag en hypothese te formuleren, en het bijbehorende werkplan voor de uitvoering van het experiment op te stellen. De leerlingen leggen het resultaat van hun voorbereiding in een werkplanbespreking voor aan de practicumleider, docent en/of TOA. Na de eventueel noodzakelijke bijstellingen zijn de leerlingen klaar voor het uitvoeren van de metingen bij het practicum. Daarna bestaat de afronding uit het verwerken van de meetresultaten met behulp van enkele aanwijzingen op het werkblad en het schrijven van een verslag in de vorm van een (kort) meetrapport.

Bovenstaande voorbereiding kan gebeuren voorafgaand aan het bezoek van het ISP maar ook tijdens het practicum zelf. Vanzelfsprekend moet er dan voldoende begeleiding zijn en gaat deze voorbereidingstijd ten koste van de meettijd. Zie hiervoor de kopjes “voorbereiding vooraf” en “voorbereiding tijdens het practicum”  verder op deze pagina.

In beide manieren van voorbereiden kunnen leerlingen zich voorbereiden door het lezen van de experimenten op de website stralenpracticum.nl  (of in het boekje Experimenten met radioactieve bronnen en röntgenstraling) en het werkblad.

Voorbereiding vooraf – De leerlingen kunnen het open experiment in hun eigen tijd buiten de les om voorbereiden en het resultaat daarvan met de docent/TOA bespreken. De leerlingen leggen het resultaat van hun voorbereiding op het open experiment voor aan de practicumleider, docent en/of TOA, die het beoordeelt en de eventueel noodzakelijke bijstellingen met de leerlingen bespreekt. Een dergelijke werkplanbespreking vraagt 10 tot 15 minuten. Een alternatief is om één les in te roosteren voor een dergelijke voorbereiding en bespreking. Het voorbereiden van een open experiment buiten de les kost de leerlingen 30 tot 40 minuten (exclusief bespreking met de docent en/of TOA). Een dergelijke voorbereiding binnen de les blijkt minder tijd te kosten, wat overigens niet ten koste lijkt te gaan van de kwaliteit van de door de leerlingen gemaakte werkplannen.

In vergelijking met de gesloten versie van het practicum vraagt deze open versie tijdens de voorbereiding op het practicum ook een duidelijk grotere tijdsinvestering van de docent en/of TOA: de door de leerlingen opgestelde onderzoeksvraag en hypothese, en het bijbehorende meetplan moeten worden beoordeeld en besproken. Als dit niet of onvoldoende gebeurt, zullen tijdens de uitvoering van het practicum problemen ontstaan met leerlingen ‘die niet weten wat ze nu eigenlijk moeten doen’. Dit soort problemen zijn onder druk van de beperkte uitvoeringstijd en de groepsgrootte tijdens het practicum alleen op te lossen door de leerlingen te gaan vertellen wat ze nu eigenlijk moeten doen. In dat geval is er geen sprake meer van een meer open variant van het practicum.

In het kader van de beoordeling en bespreking van de door de leerlingen ingeleverde werkplannen is voor de docent en/of toa nog een tweede, zij het eenmalige tijdsinvestering nodig: het ontwikkelen van een duidelijk beeld van het doel en de mogelijke uitvoering van elk van de experimenten. Een dergelijke voorbereiding is nodig om met name het werkplan van de leerlingen te kunnen beoordelen op uitvoerbaarheid en volledigheid. Deze voorbereiding kan plaatsvinden met behulp van de werkbladen die bij de gesloten variant worden gebruikt (zie de pagina Uitvoering) en een aantal aanwijzingen per experiment op het (met een wachtwoord beveiligde) deel van deze website. Deze noodzakelijke voorbereiding op de werkplangesprekken met de leerlingen is de reden om alleen voor de open variant van het practicum te kiezen bij een redelijk goede bekendheid met de experimenten van het ISP.

Bij de begeleiding van de leerlingen in deze voorbereidingsfase moet worden bedacht dat de door hen opgestelde hypothese niet of niet volledig juist hoeft te zijn. Als de opgestelde hypothese door hen maar enigszins beargumenteerd kan worden is het goed. In een latere fase – bij de afronding – blijkt dan wel in hoeverre de opgestelde hypothese en de meetresultaten van elkaar verschillen en wat daarvoor de verklaring is.

Voorbereiding tijdens het practicum – Uit de test die in het seizoen 2017/2018 gehouden is bleek dat het mogelijk is om de voorbereiding ook tijdens het practicum te doen. Hiervoor dient er dan wel voldoende begeleiding beschikbaar te zijn (docent + toa) naast de practicumleider. De leerlingen kunnen hun experiment dan voorbereiden door het maken van een werkplan. Het is wel verstandig dat de leerlingen vooraf hun experiment doorkrijgen en alvast de benodigde informatie uit het boekje Experimenten met radioactieve bronnen en röntgenstraling goed doorlezen.

Voor de docenten en toa’s is ook een handleiding beschikbaar die helpt bij de begeleiding.

Uitvoering – De uitvoering van een open experiment kost niet meer tijd dan de uitvoering van een gesloten experiment. In beide gevallen zijn de metingen in zo’n 30 minuten uit te voeren. Daarbij moet worden aangetekend dat het afronden van een open experiment – het verwerken van de metingen en het schrijven van een (kort) meetrapport – dan buiten de practicumsessie zal moeten plaatsvinden.

Bij de uitvoering van een open experiment stellen de leerlingen duidelijk meer vragen, vooral om te controleren of ze ‘op de goede weg zitten’. Bovendien zijn de meetresultaten van de leerlingen minder makkelijk en minder snel te controleren door het ontbreken van standaardtabellen en -diagrammen zoals op de werkbladen bij de gesloten variant. De begeleiding van de leerlingen door de practicumleider van het ISP en door de docent en/of TOA is dus intensiever.

Afronding – De afronding van een open experiment bestaat uit het verwerken van de meetresultaten en het schrijven van een verslag in de vorm van een (kort) meetrapport. Op het werkblad staan daarvoor enkele aanwijzingen.

Het voor de verwerking van de meetresultaten benodigde grafiekpapier (normaal en enkellogaritmisch) moet door de school zelf beschikbaar worden gesteld.