Signaal - | CMA · Studiedag Moleculaire biologie VWO 47 FNWI Mastercourses en congressen 47...

Signaal

Science & Wiskunde

mei 2008, nummer 29 Uitgave van het AMSTEL Instituut en de Stichting CMA over nieuwe producten en

ontwikkelingen in ICT-onderwijs voor de Bètavakken

BBB compleet

In deze tweede Signaal van het schooljaar 2007-2008 aandacht voor uiteenlopende onderwerpen. Belang-rijk nieuws is dat de serie Biologie Buiten het Boekje met het gereed komen van de 6e cd-rom nu compleet is. Een kroon op het werk van onze collega Oof Oud. De cd is gepresen-teerd tijdens een afscheidscolloqui-um. Oof is nu gepensioneerd maar blijft op de achtergrond nog even ge-passioneerd als altijd. Bedankt Oof. Hier en op www.science.uva.nl/bbb het overzicht van de serie BBB. Natuurlijk kan informatie over Coach 6 niet ontbreken in Signaal. Bij wiskunde wordt bijv. videometen gebruikt bij het oplossen van een misdrijf. Een biologiedocent gebruikt Coach om het voeren van jonge koolmezen te bestuderen en Coach werd gebruikt bij het testen van zon-neovens. Het programma heeft dit cursusjaar veel nieuwe gebruikers gekregen op school en bij uitgevers. Op onze website vindt u o.a. updates.

Er is ook nieuwe hardware. Er zijn twee nieuwe interfaces EuroLab en EuroSense waarmee meten bijna plug-and-play wordt. Lees het verslag van een docent die de EuroLab ge-bruikt in de science en technieklessen in het praktijkonderwijs. EuroSense biedt ook toepassingen voor het ba-sisonderwijs. In een Amsterdams pro-ject zijn basisscholen Coach gaan ontdekken en via VTB-Pro kunnen ba-sisscholen met science aan de slag. Dat leerlingen Coach hebben ontdekt zal u niet ontgaan zijn. Een leerlinge heeft met haar profielwerkstuk zelfs een vooraanstaand internationaal on-derwijstijdschrift gehaald. Zij publi-ceerde in Physics Education. Een nieuwe ontwikkeling is de sa-menwerking tussen vo en ho en de vorming van its-labs. Leerlingen kun-nen zo buiten school onderzoek doen. Een manier om op de hoogte te blij-ven is deel te nemen aan nascholings-cursussen. U vindt ons aanbod hier en op de website.

Deze Signaal is bestemd voor docenten en toa’s in de natuurwetenschappelijke vakken en wiskunde.

Inhoudsopgave reacties op deze Signaal kunt u mailen naar (o.v.v. S29): [email protected]

Artikelen zijn digitaal beschikbaar op onze website. Coach 6 PWS Vwo-leerlinge in Phys Education 3 Evenwichtmodellen in de scheikundeles 4 Een wiskundige thriller 6 IT4US – ICT-rijk lesmateriaal BiNaSk 9 Uitgangen van CoachLab sturen 10 Nieuwe en vernieuwde producten CMA 12 Coach 6 nieuws 14 Coach 6 in de praktijk Computeronderwijs in het Praktijkond. 16 Robocup Junior 17 Life-Science in 3VWO 18 Gebruik van Coach in Stevin 20

Een gewichtig model 22 De KoolmeesCoach 24 Zoete broodjes met Coach 26 Kwaliteit van een gitaar te bepalen? 27

e-Learning BBB: DNA technologieën 28 BBB: Overzicht van de modules 29 Nieuws uit het veld Its acadamy.nl nu snel van start 30 Coach 6 in leerboeken 31 Als God niet dobbelt, dan wij maar? 32 Energie, fiets het er af! 34 EuroSense op Basisscholen 36 Bètadag Sancta Maria 38

Nieuwbouw Faculteit aan de Kruislaan 40 Zonneovens bouwen 41 Onbruikbare energie 42 Coach 6 Tip: Bibliotheekinhoud aanpassen 45 NNV – Fysica 2008-05-15 46

Nascholing Studiedag Moleculaire biologie VWO 47 FNWI Mastercourses en congressen 47

Cursusoverzicht 48

Prijslijst en Leveringsvoorwaarden – zie het ‘Hart’ Redactie: Piet Geerke, Gerda Manneveld Aan deze Signaal is bijgedragen door: Jasper Bedaux, Jeroen Borsboom, Ben Bruidegom, Gies Buyserd, Hubert Biezeveld, Bart van Dalen, Vincent Dorenbos, Marco Dorstijn, Piet Geerke, André Heck, Peter Keeven, Lodewijk Koopman, Peter van Lith, Sjak Louw, Rolf Marteijn, Leentje Molenaar, Oof Oud, Johan vd Ridder, Peter Uylings, Frank Schweickert, Gerard Stout, Steef Steeneken, Joost Termeer, Evert Wisgerhof, Pieter Wolff, Norbert van Veen, Communicatie FNWI. Foto’s: Piet Geerke, Johan van de Ridder, auteurs. Op onze website vindt u o.a. informatie over onze hardware en software. In de rubriek Ondersteuning staat voorbeeldlesmateriaal en vindt u de FAQ met veelgestelde vragen. Bij het uitkomen van deze Signaal is er weer een nieuwe prijslijst opgenomen. Voor actuele prijzen, lesmateriaal e.d. verwijzen wij naar de website www.cma.science.uva.nl

2

Vwo-leerlinge publiceert over haar profielwerk-stuk in Physics Education

Vwo-leerlinge Caroline van Dongen heeft samen met André Heck (AMSTEL Insti-tuut) een artikel gepubliceerd in Physics Education. Het artikel, Gait analysis by high school students, gaat over het profielwerkstuk van Caroline: ‘Stilstaan bij lopen’. In de publicatie bespreken de auteurs de resultaten van Caroline's analyse van de menselijke loopbeweging. Daarvoor hebben zij bij het universitaire sportcentrum (USC) in Amsterdam diverse loopbewegingen op een loopband op video vastge-legd en tegelijkertijd spieractiviteit gemeten. Coach is ingezet om uit digitale vi-deobeelden gegevens te verzamelen en om EMG-metingen (elektromyografie, de elektrische activiteit van een spier) te doen. De resultaten zijn met eenvoudige middelen bereikt en stemmen goed overeen met de bekende vakliteratuur! In het heup-knie cyclogram in de figuur is de kniehoek gedurende een loopbeweging uitgezet tegen de heuphoek. Het doet niet onder voor onderzoeksresultaten van bewegingswetenschappers. Het artikel is te vinden op h ttp://staff.science.uva.nl/~heck/Research/lopen/index.html

3

Signaal29 - Digitaal - mei 2008

http://staff.science.uva.nl/~heck/Research/lopen/index.html

Evenwichtmodellen in de scheikundeles Evenwichtsreacties worden vaak met behulp van enkele practica verduidelijkt. Daarnaast worden bij een beschrijving van het instellen of verstoren van een even-wicht diagrammen getoond die een aantal willekeurige situaties beschrijven. Hier-onder volgt een beschrijving van een grafisch model in Coach waarin een even-wichtsreactie op een eenvoudige wijze grafisch is gemodelleerd. Erlenmeyer: grafisch symbool voor reacties In de komende update van Coach 6 is een nieuwe variabele toegevoegd in de grafische modelleeromgeving. Door deze toevoeging is het grafisch model-leren van een chemische reactie kin-derspel geworden. Bij de eigenschap-pen van het nieuwe element vult de gebruiker de snelheidsvergelijking en de stoichiometrie van de reactie in. In het voorbeeld hieronder is dit ge-daan voor de evenwichtsreactie van distikstoftetraoxide met stikstofdioxi-de; een evenwichtsreactie die vaak wordt aangehaald. De concentraties van beide stoffen worden weergegeven met een toe-standsvariabele. De stroompijlen die van de concentratie van de ene stof naar de concentratie van de andere stof lopen, worden onderbroken door het nieuwe element.

Met dit kleine aantal symbolen is een evenwichtsreactie eenvoudig op te stellen en duidelijk weer te geven. Bijvoorbeeld: heenreactie := k_heen*[N2O4] met k_heen:= 3,4766 terugreactie := k_terug*[NO2]^2

met k_terug:=1

Het is mogelijk om data die bij het draaien van model worden verkregen, overzichtelijk in diagrammen weer te geven (zie vb.). Dergelijke diagram-men zijn vaak opgenomen in een uit-leg over het bereiken van een even-wichtssituatie. Door eenvoudig de modelparameters aan te passen kan snel het effect ervan op de evenwichts-situatie worden beschreven naast de situaties die in een boek worden ver-meld.


4 Een grafisch model voor de evenwichtsreactie N2O4 2 NO2

Voorval Met de knop ‘voorval’ in Coach 6 kan een plotselinge verandering van een grootheid worden gemoduleerd, waar-door het evenwicht wordt verstoord. Zo is het mogelijk om op een bepaald tijdstip een concentratieverandering op te laten treden waardoor het evenwicht wordt verstoord en zich zal proberen e herstellen. Bijvoorbeeld: t

Zodra t>3,0 Doe [N2O4] := [N2O4]*0,5 EindDoe Een model kan ook worden uitgebreid met een beschrijving van de invloed van de temperatuur op de ligging van

Aangezien de modelparameters ge-makkelijk aan te passen zijn, kunnen er in een bespreking van de bijbeho-rende theorie veel situaties worden getoond. Peter Keeven, AMSTEL Instituut en Keizer Karel College, Amstelveen.


5

het evenwicht. <[email protected]>

Wanneer u belangstelling voor of vra-gen heeft over deze activiteit kunt u contact opnemen met Piet Geerke:

Reactiesnelheden en evenwichtsquotiënt tegen de tijd.

Concentratie van de reactanten tegen de tijd; op t=3 het ‘voorval’.

Een wiskundige thriller In tv-programma’s als Numb3rs, CSI en Law & Order worden misdaden met speels gemak en in korte tijd opgelost: resultaten van DNA testen, toxicologisch onderzoek en zoektochten in databanken zijn in een mum van tijd beschikbaar. De meest wazige foto’s en videobeelden en de slechtste geluidsopnames gemaakt op de plaats van delict kunnen zodanig opgepoetst worden dat allerlei details snel beschikbaar komen. De werkelijkheid is weerbarstiger en minder melodrama-tisch. Meten op een foto In voortgezet onderwijs zou je graag leerlingen met zo’n spannend onder-werp kennis willen laten maken en ze een blik in de keuken van forensisch onderzoek willen geven. Dit kan met een van de ontwikkelde NLT-modules waarin vooral de science vakken centraal staan. Maar ook de connectie met wiskunde is te maken. In dit artikel beschrijven we hoe dat kan bij het analyseren van mid-range foto’s van een plaats-delict waarin de aandacht uitgaat naar onderlinge po-sitie van objecten die in het criminele onderzoek of de juridische afhande-ling een rol kunnen spelen. Foto’s kunnen met de beeldmeting-tool van Coach 6 en met een dynamisch meet-kunde pakket geanalyseerd worden door leerlingen (bijv. Cabri of Geo-Gebra). In figuur 1 is een foto te zien van de plaats van delict van een op school in scène gezet misdrijf: een lijk op de gang. De fotograaf heeft nog een ob-ject ter plekke neergelegd: een zoge-naamd perspectiefvierkant, bestaande uit vier tegels van gelijke soort en met identieke afmetingen die zodanig aan elkaar geschoven zijn dat ze sa-men een vierkant vormen. Het per-

spectiefvierkant is het enige object op de foto waarvan de werkelijke afme-ting bekend is en zal gebruikt worden om de grootte en de onderlinge posi-tie van de andere objecten te bepalen. Zo’n hulpmiddel is nodig omdat je het slachtoffer op de foto in perspec-tief ziet. Afmetingen en posities zijn vertekend. Hierdoor heb je geen een-voudige afstandsrelatie tussen de ob-jecten en kun je de afmetingen niet simpelweg met een liniaal opmeten.

Foto van de plaats van delict. Gebruik van het perspectiefvier-kant voor beeldrectificatie Het grootste probleem met het meten van posities en afstanden op de foto van de plaats van delict is zogezegd de perspectivische vervorming. Een alternatief voor de eerder beschreven

6 Signaal29 - Digitaal - mei 2008

meetkundige aanpak van het pro-bleem is om voorafgaand aan het opmeten van foto’s en videoclips het digitale beeldmateriaal dusdanig te bewerken dat de perspectivische ver-tekening van objecten verdwijnt. Het is mogelijk om een projectieve trans-formatie toe te passen op de foto die de perspectivische vertekening van het perspectiefvierkant ongedaan maakt en een foto oplevert vanuit frontaal-parallel gezichtspunt. Het resultaat, dat verkregen is met de computerwerkomgeving Coach, is in de tweede figuur te zien.

7

Perspectiefcorrectie in Coach 6. Dit herstel van rechte hoeken en pa-rallelle lijnen in het grondvlak is een voorbeeld van beeldrectificatie. Hier-na kunnen posities en afstand direct gemeten worden op de bewerkte foto t.o.v. een zelfgekozen assenstelsel. De gebruikersinterface is door iedere leerling en leraar te hanteren: op de oorspronkelijke foto leg je een vier-hoek zodanig neer dat de hoekpunten

overeenstemmen met de hoekpunten van een object dat in werkelijkheid een rechthoek is. De software rekent de correctie uit en past de foto hier-mee aan. Of anders gezegd: de soft-ware rekent de projectieve afbeelding uit die de geselecteerde vierhoek in een rechthoek transformeert en past deze afbeelding op de digitale foto toe. In dit geval wordt het perspec-tiefvierkant als rechthoek aangewe-zen. Hierna is het slechts een kwestie van vergroten of verkleinen in beide richtingen (en eventueel verschuiven van het zichtbare gedeelte van de fo-to) om uiteindelijk tot een bruikbare foto met het vierkant en de objecten in beeld te komen. Met een digitale liniaal is dan op de gerectificeerde foto direct te achterhalen wat de wer-kelijke afstand tussen rechtervoet en muur is. Gebruik van het perspectiefvier-kant in een meetkundige aanpak Beeldrectificatie is niet de enige op-tie. Je kunt ook in navolging van re-naissance kunstenaars zoals Alberti en Piero della Francesca de perspec-tieftegel uitbreiden tot een tegelvloer in perspectiefbeeld. Projectieve meetkunde met zaken als verdwijn-punten, horizon, etc., komt dan aan de orde in een modern jasje. Een dy-namisch meetkundepakket zoals Cabri of GeoGebra is in deze aanpak wel een handig hulpmiddel. Figuur 3 toont een GeoGebra constructie, ge-maakt door 4 vwo-leerlingen van GSG Schagen. Zij hebben dit tot stand kunnen brengen door eerst het artikel “Wiskundige CSI” van André Heck uit Euclides (mei/juni 2008) te


bestuderen en met de wiskunde-docent te bespreken. Hierna konden ze zelf perspectieftegels van papier maken, een digitale foto van een mis-daadscène maken en deze importeren in het meetkundepakket voor verdere analyse. Dit ging allemaal erg voor-spoedig, ook al hadden leerlingen geen eerdere ervaring met GeoGebra. Conclusie van leerlingen en docent over deze les bij een combinatievak van NLT en Wiskunde D: “spannend onderwerp, erg leuk om te doen en nog veel geleerd ook!” Materialen Op de website van de Nationale Wis-kunde Dagen 2008 vindt u een artikel over meten op foto’s, Coach activitei-ten en lesmateriaal voor GeoGebra.

Referenties www.fi.uu.nl/nwdwww.geogebra.orgwww.cma.science.uva.nlRobinson, E. M. (2007). Crime Scene Photography. Academic Press/Elsevier. Heck, A. (2008). Wiskundige CSI. Euclides, 83 (7), mei/juni nummer. André Heck, AMSTEL Instituut <[email protected]>

Meetkundige analyse m.b.v. GeoGebra

8 Signaal29 - Digitaal - mei 2008

http://www.fi.uu.nl/nwd

http://www.geogebra.org/

http://www.cma.science.uva.nl/

mailto:[email protected]

IT4US ICT-rijk lesmateriaal voor bovenbouw biologie, natuur- en scheikunde

IT for US is een samenwerkingsproject tussen verschillende Europese onderwijs-instellingen waarbij lesmateriaal is ontwikkeld om het begrip van wetenschappe-lijke verschijnselen bij leerlingen te vergroten. Het materiaal bestaat uit een serie modulen met leerstof en lesactiviteiten waarbij gebruik wordt gemaakt van data-loggers, (grafisch) modelleren, simulatie en video. Iedere module richt zich op één onderwerp en bevat ook aanwijzingen voor docenten over de invoering en organisatie, over didactische aanpak en over inzet van ICT. Het project vindt u via www.science.uva.nl/amstel > voortgezet onderwijs > projecten > IT4US . Op onze website www.cma.science.uva.nl > Lesmateriaal staan vertalingen. De Onderwerpen Beschikbaar zijn de modulen • Bungeejumpen • Trillingen • Fotosynthese • Sterke en Zwakke zuren Het materiaal wordt gekenmerkt door een groot aantal onderzoeksvragen en opdrachten waarbij opzetten en uit-voeren van onderzoek centraal staat.

Belangrijke hulpmiddelen zijn meten, videometen en grafisch modelleren. Voorbeelden In de voorbeelden ziet u een - Videometing van een BungeeJump; - een 72-uur meting van fotosynthese (CO2-licht-temperatuur) en een - Grafisch Model van de titratie van een sterk zuur.


9

http://www.science.uva.nl/amstel


Uitgangen van CoachLab sturen met pulsbreedtemodulatie

Behalve voor meten is de CoachLab II/II+ ook geschikt voor sturen en kunnen ac-tuatoren worden bediend (lampje, zoemer, motor linksom, - rechtsom draaien, etc.). Er zijn 8 uitgangen (blauwe bus) die ‘aan’ (hoog) of ‘uit’ (laag) gezet kunnen worden. Indien ‘hoog’ is de uitgangsspanning 12 Volt. Toch kunnen er ook lampjes, motor, enz. geschakeld worden die voor een lagere spanning bedoeld zijn.

Waarom pulsbreedtemodulatie? Meet- en stuurinterfaces zoals CoachLab II en CoachLabII+, hebben geen Digitaal naar Analoog Converter. Het hart van deze interfaces bestaat uit een microcontroller. Digitaal naar Analoog Converters zijn hierin niet aanwezig. Om apparaten als motoren en lampjes met een lagere spanning dan de maximale spanning toch aan te kunnen sturen wordt gebruik gemaakt van pulsbreedtemodulatie 1 (PWM). PWM maakt gebruik van een blokgolf met een vaste frequentie. Van deze blokgolf kan de zogenaamde Duty

10

1 Vaak wordt hiervoor de term PWM, afge-leid van Pulse-width Modulation, gebruikt.

Cycle worden ingesteld. De Duty Cy-cle is de verhouding tussen de tijd dat het signaal ‘hoog’ is en de tijd dat het signaal ‘laag’ is. De uitgangsspanning is de gemiddelde spanning van het signaal. In figuur 1 is een uitgang ach-tereenvolgens op een gemiddelde spanning van 6 volt, 3 volt en 11,25 volt ingesteld. Pulsbreedte modulatie bij CoachLab II en Coachlab II+ Bij CoachLab II en Coachlab II+ is de spanning op de uitgangen 12 volt. De vaste frequentie van de signalen op deze uitgangen is 750 Hz. De Duty-Cycle van de uitgangen is instelbaar in 16 stappen.


Toepassingen Veel actuatoren kunnen met PWM worden aangestuurd, bijvoorbeeld DC-motoren. Het PWM-signaal wordt hierbij gemiddeld door de opgewekte inductie in de motorspoelen. Ook fietslampjes kunnen met PWM wor-den aangestuurd. Meten met programma Als voorbeeld wordt een fietslampje aangestuurd en de lichtintensiteit er-van gemeten.


11

Hier is het programma weergegeven waarmee het lampje (7 V; 0,3 A) wordt aangestuurd. Het eerste argument van het comman-do: ZetNiveau(1, n) stuurt de betref-fende uitgang aan (uitgang 1). Het tweede argument n, stelt het ge-middelde spanningsniveau in Volt in: de duty cycle is instelbaar van 1...16). (

Vgem = n * 12 V / 16 .

Met een lichtsensor wordt de licht-intensiteit van het lampje gemeten. In figuur 2 is de relatie weergegeven tussen de spanning op het lampje en de lichtintensiteit. De ‘ruis’ op het sig-naal wordt veroorzaakt door de fre-quentie van 750 Hz. Gedurende de tijd dat het PWM-signaal 0 volt is, koelt de gloeidraad een klein beetje af en zendt dus minder licht uit. Bij n = 8 is deze tijd 2/3 ms.

Ben Bruidegom, AMSTEL Instituut <[email protected]>

n = 2 Wacht(0,1) ZetAan(1) ZetNiveau(1;n) Wacht(0,25) Herhaal n = n + 1 ZetNiveau(1;n) Wacht(0,25) Totdat n > 8 ZetUit(1)


Nieuwe en vernieuwde producten CMA Hieronder treft u een overzicht van vernieuwde en binnenkort verwachte nieuwe artikelen van CMA.

CO2-sensor 0660i (hoge concentratie) Deze zomer komt er een CO2-sensor (0660i) voor het meten van hoge concentraties met een bereik van 0 tot 100.000 ppm (0 tot 10%). Hiermee is het bijvoorbeeld mogelijk de CO2-concentratie van door mensen uitgeademde lucht te meten (ongeveer 50.000 ppm of 5%). De normale CO2-

sensor (0661i) heeft een bereik van 0 tot 5.000 ppm of 0,5%. Net als de 0661i is ook de hoge-concentratie CO2-sensor intelligent (automatische herkenning door ULAB, CoachLab II+ en €Lab). Deze nieuwe 0660i sensor heeft aangepaste ijking waar-door de stabiliteit van de meting en temperatuuronafhankelijkheid sterk is verbeterd. De prijs vindt u op de website zodra de sensor leverbaar is. De hoge-concentratie CO2-sensor is niet geschikt voor het meten van atmosferische CO2-concentraties (ongeveer 400 ppm of 0,04%). Hiervoor is de CO2-sensor 0661i veel beter geschikt, ijvoorbeeld voor het volgen van fotosynthese. b

ECG sensor (0628i)

12

In juli 2008 wordt een vernieuwd type ECG sensor verwacht (0628i). Deze sensor vervangt het oude type ECG sensor (028), welke niet meer in productie is. De nieuwe sensor is eenvoudiger in het gebruik: er is geen batterij nodig, geen externe lichtsen-sor en de afregeling van het signaal is overbo-

dig geworden. Ook is de nieuwe sensor intelligent (met een ingebouwd geheugen (EEPROM)), waardoor de sensornaam en -ijking automatisch worden herkend door CMA interfaces CoachLab II+, ULAB en €Lab. Voor de veiligheid gebruikt de sensor intern twee elektronische circuits die galva-nisch van elkaar gescheiden zijn. De sensor wordt geleverd inclusief 100 plakelek-trodes. Extra sets van 100 elektrodes kunnen apart worden bijbesteld. De prijs kunt vinden op onze website zodra de sensor leverbaar is.

Lichtsluis met gatenwiel (0662i) Deze vernieuwde sensor is uitgebreid met twee magneetjes die aan de zijkant van de lichtsluis zijn bevestigd. Hierdoor kan de sensor nu een-voudig op bijvoorbeeld een magnetisch bord worden bevestigd. De lichtsluis wordt geleverd met gatenwiel en een metalen bevestigingsstaaf.


Het is

13

mogelijk tot 5 lichtsluizen aan elkaar te koppelen met behulp van kabel

te gebruiken bij sport, bijv. sprongkracht. Zie de website.

n en toepassingen aar geworden. Aan de

vanaf nu v

T-verlengkabel verkrijgbaar in twee

Prijzen: 0521 (3 m): € 9,- (excl. BTW).

a. 20 jaar) is de productie van de draaihoeksensor (013) gestopt.

n nieuwe stappenmotor-titrator (061), het huidige type is

lset van 14 tegels t.b.v. de Robocup Junior-

ken.

(s): www.robocupjunior.nle

07662. De lichtsluis is ook zonder het gatenwiel te gebruiken. Behalve een interne lichtbron en detector, bevat de lichtsluis een tweede externe detector (door een schakelaar kan tussen beide detectoren gewisseld worden). Met behulp van een la-serpen kan met deze tweede detector een grote, externe lichtsluis gecreëerd worden. De complete sensor is verkrijgbaar voor slechts € 52,50 (excl. BTW).

rachtplaat (0364BT) KDoor het grote bereik ook

iologie Buiten het Boekje; Module 6: BDNA technologieën: processeEen leven zonder DNA technologieën is ondenkbhand van experimenten en animaties behandelt de module de essentie van de technieken en gaat uitgebreid in op toepassingen. Deze module is erkrijgbaar, een overzicht van deze en andere BBB-modulen vindt u

elders in deze Signaal of raadpleeg www.science.uva.nl/amstel/dws/BBB_nl/Prijs voor schoollicentie (inclusief cd-rom): € 98,- (excl. BTW).

naloge BT-verlengkabels (0521 en 0522) AVanaf nu is er een Blengtes: 3 meter en 5 meter. De kabel kan gebruikt worden voor alle analoge sensoren met BT-stekker. In verband met eventuele introductie van extra ruis (afhankelijk van signaalsterkte en omgeving) is het aan te bevelen om de kabel niet overbodig lang te kiezen. € 6,- (excl. BTW); 0522 (5 m):

raaihoeksensor D

Na een lange tijd (cEr wordt gewerkt aan een nieuw type. Een exacte leverdatum is nog niet bekend.

tappenmotor-titrator SEr wordt gewerkt aan eeniet meer leverbaar. Een exacte leverdatum van het nieuwe type is nog niet bekend.

obocup Junior Rescueveld-tegelset RMet deze tegediscipline Rescue, kunnen meerdere parcoursen worden uitgezet. De tegels zijn 60 x 60 cm en gedrukt op zwaar papier. Ze zijn verdeeld over 3 categorieën: 2 groene eindtegels, 9 tegels in Pool A en 3 tegels in Pool B. Zo zijn parcoursen van verschillende niveau's te maPrijs € 105,00 (excl. BTW). Info & inschrijven schoolteam

Jasper Bedaux, CMA <b [email protected]>


http://www.science.uva.nl/amstel/dws/BBB_nl/

14

s Update naar Coach 6.24 Sinds 19 maart zijn alle Coach 6 versies geüpdatet naar versie 6.24. Wij raden u aan zo snel mogelijk over te stappen op deze nieuwe versie die een aantal belangrijke bugfixes en verbeteringen heeft. Ook bevat deze versie een belangrijke verbeterde firmware voor ULAB (zie onder). Uitgebreide informatie over deze update op de Coach 6 pagina van het betreffende Coach 6 pakket: www.cma.science.uva.nl/software/coach6De Coach 6 pagina’s op de CMA-website zijn geheel vernieuwd. Nederlandse Coach 6 Handboeken Sinds kort is het Coach 6 helpsysteem ook omgewerkt tot een aantal losse handboe-ken, die u als pdf-bestand op de CMA website kunt vinden (www.cma.science.uva.nl/software/coach6/c6docu.html): • Handboek Introductie Gebruikersinterface • Handboek Meten & Sensoren • Handboek Sturen, Programmeren & Actuatoren • Handboek Videometen • Handboek Modelleren • Handboek Diagrammen, Tabellen en Gegevensverwerking • Handboek CoachTaal • Handboek Docentmodus

Coach 6 Lesmateriaal op de CMA website Op de CMA website wordt de pagina met Coach 6 activiteiten steeds verder uitge-breid (rubriek Lesmateriaal/Coach6). Onlangs zijn de lesmaterialen die in het ‘IT 4 US’-project zijn gemaakt toegevoegd. Het gaat om een viertal ICT-rijke Coach-projecten met metingen, videometingen en modellen. Het gaat om de volgende onderwerpen: • Introductieproject ‘Trillingen en Oscillaties’.

Hierin worden de leerlingen wegwijs gemaakt in de basisvaardigheden voor me-ten, videometen en (grafisch) modelleren in Coach 6.

• Biologieproject ‘Fotosynthese’ • Scheikundeproject ‘Sterke en zwakke zuren’ • Natuurkundeproject ‘Bungeejumping’

De Coach 6 Home-versie Voor leerlingen thuis is er de Coach 6 Homeversie. De Home-versie is een student-versie van Coach 6 waarmee leerlingen thuis kunnen videometen, (grafisch) model-leren en gegevens verwerken of analyseren. Coach 6 Home ondersteunt géén actie-ve hardware. Wel kunnen experimenten worden voorbereid en later worden ge-bruikt in een Coach 6-versie die wél hardware ondersteund (bijv. op school).

Coach 6 Nieuw


15

Scholen kunnen een abonne ilzwijgend wordt verlengd er 1 augustus. Zie verder: www.science.uva.nl/coach6home

ment nemen dat jaarlijks stp Nieuwe ontwikkelingen van Coach 6 in de nabije toekomst We zijn volop bezig met de verdere ontwikkeling van Coach 6. Rond de zomerva-kantie komt er nog een update beschikbaar (volgens de normale kanalen) met weer een aantal grote vernieuwingen: Een greep uit de belangrijkste toevoegingen: Een animatie-omgeving. De beweging of grootte van vormen of plaatjes op het scherm kunnen in het animatievenster worden aangestuurd door modelvariabelen.

gen aspecten van er dat zij het model zelf hoeven te zien of be-

t er een nieuw symbool

Zo kunnen realistische animaties gemaakt worden waarmee leerlineen model kunnen onderzoeken zondgrijpen. Bij grafisch modelleren en in de vergelijkingenmodus komvoor chemisch modelleren: een erlenmeyer. Hiermee wordt het mogelijk om nette s chtscheikundige modellen te maken van (evenwi )reacties (zie verderop in deze S orbeelden). Q id meten van tijdsintervallen

ignaal voor enkele uitgewerkte vo

ua meten komt er ondersteuning voor het uitgebre , b v f de tijdsduur van een puls. Hiermee samen hangt de mogelijkheid om frequentien ensor (1-bit) of als f

erne batterij leeg raakte waardoor de sensor-

ieuwd. Dit hulpprogramma ge-b n, maar ook om de interne biblio-theéén verzenden naar de interne U t onthouden. U n Coach 6 via

’s. deel uit van de Coach 6.24 update die hierboven werd

Vincent Dorenbos, CMA <[email protected]>.

ij oorbeeld tussen pulsen os te kunnen meten. Ook kunnen analoge sensoren dan

iet alleen als teller worden gedefinieerd, maar ook als digitale srequentiemeter.

Een nieuwe firmware voor ULAB Voor ULAB is er een nieuwe firmware beschikbaar gekomen (v2.04). Het bleek dat als ULAB langdurig stil lag ook de intbibliotheek verloren ging. Dit probleem is nu, samen met nog een paar bugfixes ver-holpen. Tegelijk is het hulpprogramma ULABUpdate vernruikt u om de firmware van ULAB te vervange

ek van ULAB te kunnen vullen. Het is nu mogelijk om zelf een lijst sensoren uit van de Coach 6 bibliotheken samen te stellen en te

LAB-bibliotheek. Deze lijst word vindt ULABUpdate in het programmamenu va

Start>Programma’s>CMA Coach 6>HulpprogrammaDeze verbeteringen makenbeschreven (en zijn dus ook te vinden in Coach 6.24 Lite). Wij adviseren om uw ULABs zo snel mogelijk van deze nieuwe firmware te voorzien. Het updaten van ULAB naar v2.04 kost ca. 2 minuten en kan u en uw leerlingen teleurstellingen be-sparen. Meer informatie in de Revisiegeschiedenis van Coach 6.


16

heikunde, biologie!

t zal u

erwijs, vroeger VSO-MLK.

et techniek. Denk ijvoorbeeld aan conditie meten (hart-

h

n, maken en controleren.

terdata is daarom niet moeilijk. Gra-

or het verloop te volgen op het

die van jongens groter dan die van meisjes? Wie is het snelst? Als docent moet je zeker sneller zijn, want leef-

Een voordeel van meten met een com-

hee het langst warm blijft? dsisolerende schoe-

rin een wekker afloopt.

ach-Lite, een eenvoudig der andere wordt geleverd ope interface EuroLab.

Computermetingen in het Praktijkonderwijs Juist in de lessen techniek is er ruimte voor natuurkunde, sc

Praktijkonderwijs in Signaal, het blad voor regulier VO, vaak aan de pittige boven-bouwkant? Ja zeker! Johan van de Ridder combineert zijn werkzaamheden bij het AMSTEL Instituut met zijn werk als docent op praktijkschool

e Danne in Breukelen; het zijn de ingrediënten voor zijn verhaal hierna. HeDniet verrassen dat Johan in zijn lessen vaak Coach en de computer gebruikt. Techniek in relatie met BiNaSk Al jaren geef ik techniek lessen in het raktijkond

schermen te gebruiken. De koppeling met het meten en aflezen van compu-

pDeze lessen waren voornamelijk hout-bewerken en soms wat metaal. Op school spraken wij af dat de lessen echte technieklessen zouden moeten

orden, gericht op onderzoekend en

fieken, lijnen, hellingshoek, pulsen en meetpunten zijn wel vaak moeilijke begrippen. Echter nu worden ze zicht-baar gemaakt en zijn opeens duidelijk dow

ontdekkend leren. Voor onze tweede klassen is nu een aantal lessen ont-worpen die te maken hebben met na-tuurkunde, scheikunde en biologie en een relatie hebben m

scherm. Het wordt ook leuker als je zelf invloed hebt op wat je meet. Je hart gaat veel sneller kloppen na in-spanning. En dan reactiesnelheid, is

bslag) en reactietijden meten met Coacen de computer. De techniekopdracht bij deze biologieles is een conditie verhogend (niet bestaand) apparaat te ontwerpe

tijd, sportiviteit en andere factoren zijn bespreekbare en relevante begrippen geworden.

Het onderdeel computeronderwijs, en zeker het meten met de computer, is nieuw binnen het praktijkonderwijs. Als ik naar mijn leerlingen kijk, weten zij vaak uitstekend hun weg te vinden

puter is dat je veel grootheden zicht-baar kunt maken. Een goed voorbeeld is de isolatiebeker: - Wie maakt de beker waarin de kof-fie/t

op de pc. Zij durven de knoppen en - Of de best geluinendoos waa EuroLab: handig pc-meetapparaat In het Praktijkonderwijs is er geen be-hoefte aan de vele extra’s in Coach zoals functiefit of grafisch modelleren. Er is nu Coversie die on


bij de goedk

17

SB e t-

Ju

rel

ganiet g we

ppeneder teamin Nonstr

ixar f

w Dans –de show: leerlingen bedenken een eigen dansshow met de robotjes. Resque –de redding: breng een drenkeling buiten het speelveld Voetbal –de wedstrijd: de robot werkt de bal in doel van tegenstander.

Deze EuroLab sluit je aan op de Uen je kunt dan direct met één of twesensoren meten. Een bruikbaar meeapparaat voor veel plezier in de klas! Meer weten? Lesbrief ontvangen? Mail dan naar AMSTEL-Instituut, Johan vd Ridder <[email protected]>.

RoboCup NL-kampioensschappen in Nemo – we

RoboCup Junior is een wereldwijde orbehulp van robotjes leuke projecten op hJaarlijks worden in meer dan 20 landendoen mee met de wereldkampioenschaden. Als alles goed gaat, gaan er twee NDit jaar zijn er in Nederland bijna 100op 7 Juni meedoen met de wedstrijden Naast de wedstrijden zullen er ook demrobot Wall-E uit de nieuwste Disney/P

nior 2008 dkampioenschappen 2008 in China

satie, die kinderen stimuleert om met ebied van techniek uit te voeren. dstrijden gehouden en de beste teams , die dit jaar in China worden gehou-landse teams meedoen aan de WK. s actief. Meer dan 60 hiervan zullen

EMO. aties worden gegeven en komt de

ilm zijn opwachting maken.

ww.robocupjunior.nlKijk voor meer informatie op

Meedoen? Dit jaar kan dat uiteraard niet meer, maar voor komend (school)jaar worden er weer nieuwe wedstrijden georganiseerd. Dus: nieuwe ronde, nieuwe kansen! Peter v Lith <[email protected]>.



18

Life-ScienceStimulering van onderzoekend leren en belan Sinds twee jaar wordt op het Fons Vitae Lycgeven. Dit vak wordt aangeboden aan de 3Grieks of science. De sciencedocenten komeste jaar waren er natuurkunde- en scheikunbiologie- en natuurkundedocenten het vak.

Vakoverstijgende Projecten We streven ernaar om zoveel mogelijk vakoverstijgende projeaan

c

kracht moet eerkend kunnen worden! Leerlingen

ltaten

De leerlingen hebben de beschikking over een groot aantal sensoren en

m aan het lichaam te

Met de lichtsensor worden zoveel mo-gelijk kleuren van het lichaam geme-ten. Denk bijvoorbeeld aan reflectie van de huidskleur, lippen, haar, en de iris.

e

in 3vwo gstelling voor bèta op het Fons Vitae

um in Amsterdam het vak science ge-ee klas vwo. Leerlingen kiezen Latijn,

n uit verschillende vaksecties. Het eer-dedocenten betrokken. Dit jaar geven

cten bij Science meetapparatuur o te bieden. Voorbeelden van pro-ten zijn: forensisch onderzoek en

meten. jeerfelijkheid, heelal en zonnestelsel, Science-Fair, materiaalkunde, robotica (LEGO mindstorms NXT/RCX), kern-fysica, ruimtevaart (ISS-lesmateriaal ESA) en Life-Science. Leerlingen krijgen zo meteen een indruk van het keuzevak NLT dat vanaf de 4e klas wordt gegeven. Binnen de projecten ligt de nadruk op het leren van vaar-digheden, zoals samenwerken in een groep, metingen verrichten met de computer, technisch ontwerpen en het geven van presentaties. Persoonsherkenning en Life-Science Op het Fons Vitae hebben alle leerlin-gen in de tweede klas al kennis ge-maakt met open onderzoek en Coach in het project ‘Persoonsherkenning’. Met behulp van max. vier sensoren voor temperatuur, licht, geluid en

en willekeurige leerling hdoen in de derde klas meer ervaring op in het project Life-Science. Leerlingen meten aan het eigen li-chaam en presenteren hun resuop een poster. Met natuurlijk aandacht voor de opzet van het onderzoek.

Met de ECG-sensor wordt de hartslag gemeten vóór en na inspanning. De leerlingen verklaren daarbij zelf d

verschillen. waargenomen

19

Met de temperatuursen

puter gaat de

belangrij-

n Life-Science t .

worden verzameld op het ACTIV-

Er moet echter meer na-druk gelegd worden op het verwerken en analy-seren van de grafieken

en metingen. Dit blijft nog te veel op de oppervlakte. Voor een volgend pro-ject willen we meer Coachsensoren, om er een groter roulatiepracticum van te maken. Zeker is dat er ook een Spi-rometer-sensor, bloeddruksensor en

rojec. van der G

sor meten de Het vervolg valeerlingen op verschillende plaatsen an hun lichaam de temperatuur.

De leerlingen zijn heel enthousiasover dit onderdeel van het vak sciencev

De leerlingen hebben de relatieve luchtvochtigheidsensor in een plastic zak geplaatst en hun hand daarbij ge-stopt. Leerlingen zien zo de relatieve luchtvochtigheid oplopen. Deze me-ing werd herhaald na een inspanning.

Er is veel motivatie om te meten aan het eigen lichaam. De leerlingen moe-ten de metingen bij elkaar uitvoeren, wat zij erg leuk vinden. Als de metin-gen van de klas in een spreadsheet

tMet de geluidssensor wordt (nog zonder sig-naalanalyse zoals lineai-re predictie) gezocht naar verschillen tussen gesproken klinkers van leerlingen. Daarbij werd in de grafieken inge-zoomd en gekeken naar kwalitatieve verschillen. Naast bovengenoemde Coach-metingen hebben de leerlingen nog metingen verricht aan bloeddruk, longvolume, skeletgewicht, lichaams-gewicht, kracht (fitnessapparaten) en reactiesnelheid. Verwerking door leerlingen

et meten met de comHleerlingen goed af. Dit komt mede doordat de meetinstellingen voor de verschillende sensoren door de docent aangemaakt zijn. Wat de leerlingen moeilijk vinden, is het beoordelen en de interpretatie van de grafieken. De leerlingen hebben veel moeite om in de grafieken precies aan te geven waarom een bepaalde meting varieert en wat er dus af te lezen is. Op de pos-terpresentatie werden op dit ke onderdeel weinig punten gehaald. Bronnen: Bij de ontwikkeling van het phet materiaal: “Groeiboekje” van A

Board komt menige leer-ling zijn/haar meetwaar-den vergelijken met an-dere leerlingen.

CO2-sensor gebruikt gaan worden. Deze sensoren geven binnen Coach 6 een mogelijkheid tot verdere analyse. Dit project is niet gebonden aan het vak science, maar is ook te gebruiken bij biologie of als een project in een projectweek. Leerlingen werken bij dit project heel zelfstandig en hebben weinig sturing nodig. De praktijk wijst uit dat groep-jes leerlingen elkaar helpen bij het uit-voeren van de metingen. Norbert van Veen, AMSTEL Instituut / Fons Vitae <[email protected]>.

t Life-Science is gebruik gemaakt van raaff, zie: www.betapartners.nl


20

Carin de ord

rden opgeno-ach is dan ans aange-

t natuurkunde chte experi-

valt. eer gebruikt

leerlingen (en docen-

oor zich, bij een paar geven we een orte toelichting.

Het gebruik van oach in Stevin

In Stevin is ook videometen aan de set hulpmiddelen toegevoegd. Er wordt geen handleiding voor het gebruik ge-geven, maar door allerlei toepassingen wordt getoond hoe normaal het toe-passen van videometen op school is. Coach in Stevin Hierna een paar voorbeelden van onze proeven in Stevin. Van de meeste zijn de bestanden op te halen op www.stevin.info. De plaatjes spreken

Sinds de WEN-editie van Scoop wordt danier waarop Coach gebruikt wordt, is in

gebruik gemaakt van Coach. De ma-loop der jaren wel veranderd. In deze om dit gebruik van Coach in hun nieu-bijdrage laten wij de auteurs aan het wo

we boek Stevin toe te lichten. Inleiding Vanaf het allereerste begin is er voor gezorgd dat oscilloscoopbeelden niet

s nog steedsnagetekend werden, zoalin eindexamens wordt gals foto in het boek wemen. Met de komst van Coook vol enthousiasme de kgrepen om te laten zien dat we ons niemet verzonnen, papieren bezig houden, maar met ementen waar aan te metenCoach wordt allang niet m

edaan, maar

zoals in het begin. Bladerend in de WEN-editie van Scoop uit 1990 zie je bijvoorbeeld dat daar een soort hand-leiding werd beschreven voor filteren en differentiëren van functies. Nu wordt ervan uitgegaan dat die basis-aardigheden bijv

ten) bekend zijn.

vk

xva Met de proef XVA krijgen leerlingen de kans de finesses te doorgronden van differentiëren en integreren. Aan

deze x(t)-grafiek voeren pdrachten uit, sommige n papier en andere op het

de hand van ze allerlei omet potlood escherm.

Het bootje Bij de proef BOOTJE wordt gemeten met een stopwatch, maar ook met het bootje als plaatssensor in een lange bloembak. Zelfs blijkt het mogelijk om in het begin van zowel vwo-4 als havo-4 een model te gebruiken om de snelheid te bepalen.

De waterklok Het leeglopen van een buis water wordt vaak − maar ten onrechte − ge-zien als een model voor radioactief


21

klok van Torricelli. Deze proef is ide-aal voor een videometing.

verval. Niet de e-macht speelt hier een rol, maar de formule voor de water-

De drukwet van Gay-Lussac Onze nieuwste proef betreft de druk-wet van Gay-Lussac. De resultaten zijn zeer verrassend. We zijn bezig met het maken van een nieuw meetvat. Binnenkort worden de gegevens daar-over gepubliceerd op de site van Ste-vin en op die van CMA. Bij de voor-lopige opstelling waarmee deze gra-fiek is gemaakt, werd het meetvat verwarmd met een föhn en startte de meting toen het afkoelen begon.

Sensoren dubbel ijken De veer op deze foto is gecombineerd met een Märklin-trein die gekoppeld is aan een constantaandraad.

De spanning die van de ‘elektrische liniaal’ komt, wordt dubbel gebruikt: ten eerste voor de plaats x en ten tweede voor de kracht F. Op zo’n manier lukt het om uit de F(t)-grafiek de stoot te bepalen en uit de F(x)-grafiek de arbeid.

Sensoren combineren Hang een veer met gewicht aan een krachtsensor en laat hem dansen bo-ven een ultrasone afstandsensor. Je moet wel een stukje karton aan het gewicht vastmaken, want anders ‘ziet’ de afstandsensor het gewicht niet. Uit de combinatie van de metingen volgt in één klap de F(u)-grafiek van de wet van Hooke.

Hubert Biezeveld, Louis Mathot en René Peerdeman <[email protected]>.


Een gewichtig model

22

e geanalyseerd.

el leggen we uit hoe je een

ervoor

e kloppen voor wat

-en door zo’n S-kromme). Deze is

In de CWI vakantiecursus ‘Wiskunde en Gezondheid’ wordt in het artikel ‘Ge-wichtige wiskunde in de klas’ uitgebreid ingegaan op modellen voor gemiddelde lengtegroei van Nederlandse jongens en meisjes. In het volgende artikel worden gegevens over gewichtstoenam In dit artikanalyse met Coach kunt doen aan het gewicht van Nederlandse jongens en meisjes in de tienerleeftijd. In de bij-gevoegde schermafdruk zie je links-boven het gewicht van Nederlandse jongens tegen de leeftijd uitgezet. In hetzelfde kwadrant is ook de grafiek van de groeisnelheid en die van het wiskundige model getekend. Er is gekozen voor het logistische groei-model en in Coach 6 kun je hifunctiefit gebruiken. Je ziet heel dui-delijk dat de groeisnelheid in de eer-ste levensjaren snel afneemt, tijdens de kinderperiode tot de puberteit li-neair toeneemt en dat er tijdens de puberteit een groeispurt plaatsvindt met pieksnelheid rondom het 14e levensjaar. Het model lijkt op het zicht heel goed tde tienerperiode betreft. We bekijken voor jongens de periode van 10 tot 19 jaar. We passen de formule van de S-kromme voor gewicht G toe. (In de tienerperiode wordt de gemiddelde lengtegroei wiskundig goed beschrevgelijk aan

sepG tqr +

+= −1

,

waarbij G het gewicht op leeftijd t is en p, q, r, s groeiparameters zijn met de volgende interpretaties: p is de gewichtstoename is het

gewicht in de gegeven periode,

en sp +

eindqr is de leeftijd waarop de groei-

snelheid het grootst is en dan is de gewichtstoename halverwege en de groeisnelheid gelijk aan 4pr . Deze formule hoort bij de volgende diffe-rentiaalvergelijking

( )( GspsG )rqG −+−=' .

Dit betekent dat als je de verandering in gewicht, d.w.z. de groeisnelheid, uitzet tegen het gewicht zelf, dat dan de punten op een parabool moeten liggen. Rechtsboven is de best bijpas-ende parabool te zien met als form

adering en in ontbonden s u-le (bij benvorm opgeschreven m.b.v. de abc-formule)

( )( )' 0,01022 27,0 75, 4G G G= − − − Kortom: 27,0s = en 48, 4p = . Maar hoe nu verder met de bepaling van de groeiparameters q en r? De zoge-naamde Fisher-Pry transformatie biedt uitkomst. Deze is gedefinieerd als

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛− FF

1ln ,

met

psGF −

= .

Er geldt nu een lineair verband:

rtqF

F−=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−1

ln


Dit is ook precies de basisgedachte achter de Fisher-Pry transformatie: als het sigmoïdale groeimodel goed functioneert, dan moet er een lineair verband herkenbaar zijn. De parame-ters q en r zijn met lineaire regressie eenvoudig te bepalen. Rechtsonder in de schermafdruk is het lineaire ver-band goed zichtbaar. Er geldt

0,490q = en 6,718r = . Dit impl

23

iceert een piek in de groeispurt bij de leef-tijd van pakweg 13 jaar en 8 maan-den. Dit is een jaar na de piek in de groeispurt wat lengte betreft. Gevon-den waarden komen aardig overeen met de parameters in de functiefit.

oor meisjes in de leeftijd van 9 to doen. Je zult

V t 18 jaar kun je hetzelfdedan vinden

meisjes 5,809 0,486

40,1 23.21 tG

e −= ++

Dit impliceert een piek in de groei-spurt bij de leeftijd van ongeveer 11 jaar en 11 maanden. Dit is een jaar en vijf maanden na de piek in de groei-spurt wat lengte betreft. Uit de medi-sche literatuur is bekend dat deze iek later is dan bij lengtegroei, maar

kelijkheid maar

op bij meisjes dan bij jongens. Dit heeft te maken met het feit dat meisjes eerder in de puberteit geraken dan jongens. André Heck, AMSTEL Instituut <[email protected]>.

Bovenstaand artikel is ingekort. Het volledige artikel is te lezen op http://www.science.uva.nl/~heck/Research/groei/groeimodel.pdfBijpassende Coach 6 bestanden zijn: http://www.science.uva.nl/~heck/Research/ ngens.cma http://www.science.uva.nl/~heck/Res arch/

phet verschil is in wereen paar maanden. Een bilogistisch groeimodel voor gewicht naar leeftijd in de periode van 3 tot 18 jaar dat samengesteld is uit twee logistische krommen zou overigens een resultaat opleveren dat meer in overeenstem-ming is met de werkelijkheid. In ons model treedt de piek in de groeisnel-heid eerder

groei/groeimodel_joe groei/groeimodel_meisjes.cma


De KoolmeesCoach

24

en t n

. Zij hebben het druk, druk en nog ens druk, met het vullen van al die magen en dat kunnen er veel zijn! Nesten met 8-

ng.

oor de computer vastge-legd! Twee pulsen betekent één voedseltransport. Doe je dit 24 uur dan

het programma om twaalf uur ’s nachts en na elke zes minuten ver-schijnt het tussenresultaat, met een

leet beeld na 24 uur.

Wie kent niet de koolmees die ons met zijn vrolijke zang ’s ochtends voor dagdauw wekt? De koolmees is een van de bekendste mezen in onze tuin en nesteldoorgaans in nestkasten. Als er eenmaal jongen zijn, vliegen de ouders af en aaom ze te voeren met rupsen en ander ongediertee10 jongen zijn meer regel dan uitzonderi Inleiding Bij onze keukendeur hangt al jaren een nestkast en elk voorjaar verschijnt het-zelfde paartje koolmezen om weer een gezin groot te brengen. Dat begint al in januari met hofmakerij. In april/mei legt het vrouwtje de eieren en begint met broeden. Een paar weken later hoor je het eerste piepen van de jon-gen; het feest kan beginnen. De beide ouders slepen voedsel en uitwerpselen af en aan. Hoe vaak? Hoe veel? Zijn er patronen te ontdekken in dit voedsel-transport? Dit is handmatig te meten door op een stoel, met stopwatch en teller en het aantal bezoeken van de ouders aan het nest te registeren. Automatiseren kan ook, bijvoorbeeld met Coach en de lichtsluis. Deze sen-sor zendt continu een lichtstraal uit. Coach registreert elke onderbreking van die lichtstraal. Door nu de licht-sluis (dat is dus zonder het gatenwiel), verticaal voor de invliegopening van de nestkast te plaatsen, wordt elke keer dat de vogel naar binnen én naar bui-ten vliegt d

krijg je als onderzoeker een aardig idee over de voedingsfrequentie per dag.

Start

comp

Opstelling Coach en Lichtsluis (0662i)

Instelling Activiteit Soort: Meten (Tijdgestuurd) Sensor Lichtsluis (0662i) (0..2000)

Meetinstelling Tijdsduur 24 uren

n per 6 minuten Kies Symbool: Grote punt; Lijnsoort

Frequentie 10 per uur (elke 6 minuten)

Wijzig/Maak Diagram C1: Verbinding: Klok, As: X-as, Groot-heid: tijd (0 - 24 uur) C2: Verbinding: Analoog ln 3: lichtsluis,As: Onzichtbaar C3: Verbinding: Formule, Formule: (Del-ta(n))/2, As: Y-as links, Grootheid: Aan-tal bezoeke

: HistogramC4: Verbinding: Formule: n/2, As: Y-as rechts, Grootheid: Totaal aantal bezoekenKies Symbool: Geen; Lijnsoort: Lijn


Altijd controleren In de formules (Delta(n))/2 en n/2 (zie kader met ‘Opstelling’), gaan we er stilzwijgend van uit dat Coach bij elk bezoek twee pulsen registreert, één bij het invliegen en één bij het uitvliegen. Echter, bij hand-matige controle bleek dat elk bezoek méér dan de twee voorspelde pulsen

opleverde. Videobeelden lieten zien dat het aantal pulsen veel hoger was door de beweging van de staart door de lichtbundel. Vooral het naar binnen vliegen leverde meer pulsen op dan het uitvliegen; soms wel vier. Verder bleek dat het mannetje anders ‘vliegt’ dan het vrouwtje. Correctiefactor Van 56 bezoeken is het aantal pulsen dat Coach registreerde genoteerd:

1 puls geregistreerd

> 1 puls geregistreerd

25

Invliegen 11 45 Uitvliegen 46 10

De correctiefactor kan nu eenvoudigeberekend wo

rden door het totaal aantal

pulsen te delen door het aantal bezoe-ken. In deze proefopzet was deze cor-

ctiefactor: 176/56 = 3,14 en werd

Opdrachten / vragen voor leerlingen Dit eenvoudige experiment levert voor

voor ‘bezoekre-aken

ol Leeuwarden

revervolgens dus de gebruikte formule: (Delta(n))/3,14 en n/3,14

Steef Steeneken Noordelijke Hogescho

leerlingen een aantal aardige vragen en opdrachten op. • Bepaal de correctiefactor. • Hoelang moet de meetreeks zijn om een redelijk constante correctiefactor te krijgen? • Is de correctiefactor constant gedu-rende de gehele periode (enkele we-ken) dat de jongen gevoerd worden? • Verandert het aantal bezoeken gedu-rende de gehele periode dat de jongen gevoerd worden? • Is er een relatie tussen het aantal be-zoeken en het aantal jongen in het nest? • Wat zijn mogelijk verklaringen voor het grillige verloop van het voedsel-transport? • Bedenk een nieuwe of aangepaste

ethode / proefopzet mgistratie’, zonder gebruik te mvan een correctiefactor.

Lerarenopleiding Biologie <[email protected]>.



26

Zoete broodjes met Coach

ven met broodmix levert lemen op. Bij

worden gebakken in

te gaan experimenteren. Varieer de bak-

mperatuur, de samenstelling van het

ttp://webserv.nhl.nl/~stout/films Gerard Stout, Noordelijke Hoge-school Leeuwarden <[email protected]>.

Vijf leerlingen van OSG Piter Jelles Aldlân uit Leeuwarden onderzochten het tem-peratuurverloop tijdens het bakken van broodjes. De proef is een aantrekkelijke toe-passing van Coach. De proefopzet is eenvoudig en het experiment staat dicht bij de dagelijkse leefwereld. Thuis brood bakken in de ogeen probindustriële broodbereiding van (voorgebakken) brood luistert de energiehuis-houding nauw. De afkoelsnelheid van vers gebakken brood heeft invloed op de structuur en de versheid van het brood. Te weinig vocht in het brood levert een droog product. Teveel vocht zorgt voor kleffe broodjes. Met twee thermokoppelsensoren is de temperatuur van de korst en van het deeg te bepalen, zowel tijdens het bakken als tijdens het afkoelen.

th

de temperatuur bij 100°C steken. De zoete broodjes een oven van 180°C. Na 15 minuten wordt het brood uit de oven gehaald en begint het afkoelen. Deze broodbereiding zorgt voor prik-keling van meerdere zintuigen en is een uitdaging voor leerlingen om

De temperatuur van de korst komt ruim boven de 100°C. Binnenin blijft

tedeeg (water, bloem, boter, margarine, zout, gist) en de omvang van het brood. Films over dit experiment zijn te vinden op h

ermokoppel in midden van deegthermokoppel in korst

S Drijver, Jesse de Valk, Sander van Dijk tephan

Is de kwalitei

Muriëlle Huisman schrover de natuurkunde bijgedeelte van het ondemet Coach 6, deed ze aaIn dit artikel is een korte shaar onderzoek. Haawww.cma.science.uva.nvoor losse ar

t van een gitaar ook kwantitatief aan te tonen?

eef haar profielwerkstuk een gitaar. Het praktische

rzoek, meten aan een gitaar n het AMSTEL Instituut. amenvatting te lezen van

r verslag is te vinden op l onder ‘Signaal’, kies

tikelen uit Signaal 29.

p een theoretische manier naar de

150) ria AK30, studiegitaar (€200–€350)

Alhambra 5 gitaar (€Contreras

21

rschillende frequenties el van de

n, die met de prijsklasse

ar ook meer en zui-

.

Er wordt vaak gezegd dat er niets mooiers is dan van je hobby je werk maken. Voor een VWO-6-scholier lijkt dat een onmogelijke opgave. Examens hebben niets te maken met dingen als dansen, snowboarden of tv kijken. Muriëlle werd voor haar pro-fielwerkstuk geprikkeld door de na-tuurkundelessen over trillingen. Met zes jaar gitaar ervaring, wilde ze graag omuziek kijken. Er zijn vier instrumenten onderzocht: Admira Almeria, beginnergitaar (€50–€A

P, studie 500–€700) N3, concertgitaar

(€1900–€ 00)

De analyse van de tonen is uitgevoerd met Coach 6 signaalanalyse. Dat le-vert een grafiek op waarin de verhou-ding van de veafgezet wordt tegen het aandebelangrijkste boventoon. Er zitten grote verschillen tussen de instrumentesamen lijken te hangen: hoe duurder het instrument, hoe zuiverder de bo-ventonen en hoe minder storingen. Na het geluid van vier verschillende gitaren geanalyseerd te hebben, blijkt dat een betere gitaverdere boventonen heeft, waarin minder vaak afwijkende noten voor-komen<[email protected]>.

27Signaal29 - Digitaal - mei 2008

BBB: DNA technologieën Leven zonder DNA technologieën is ondenkbaar geworden. Iedereen heeft er – soms dagelijks – mee te maken. De nieuwste Biologie Buiten het Boekje module laat processen en toepassingen aan de hand van experimenten en animaties zien. D

28

NA chips, genetische modificaties,

herapie, er toe-e BBB

ijn stuk e vrijwel

interesseren. Daaren-n hoe je

n T’s ologieën

ze toe-n wor-

e behan-

troforese), hoe je fragmenten kunt

vermeerderen en bewaren (PCR en kloneren) en hoe je de genetische co-

uitlezen

Bij het werken aan de experimenten hoort een werkboek (22 pag.), dat met de cd meegeleverd wordt (incl. bestand met antwoorden). Het werk-boek bevat tabellen voor het noteren en verwerken van de resultaten en stelt vragen over toepassingen. Hier-mee kunnen leerlingen zelfstandig aan het werk. Technieken en toepassingen worden

een herkent al

nant hun

t verwezen naar de BBB module “DNA en eiwitten”.

recombinant eiwitten, pre- entale diagnostiek, stamceltDNA vingerafdrukken en mepassingen komen in de nieuwstmodule aan de orde. Het zvoor stuk toepassingen diiedereen zullen

postna-de van het DNA kan(Sanger methode).

boven laat de module ook zieuitgaande van A’s, C’s, G’s ezoveel verschillende technkunt ontwikkelen. De basisprincipes die aan depassingen ten grondslag liggeden op zeer interactieve wijzdeld. Géén kookboek, maar experi-menten die leerlingen zelf op de computer kunnen uitvoeren en aldus inzichtelijk maken hoe je DNA in hanteerbare stukken kunt knippen (restrictie-enzymen), hoe fragmenten gescheiden kunnen worden (gelelec-

in een context aangeboden. Aan de hand van een kort verhaal over een familie krijgen de verschillende ge-bieden waarin DNA technologieën toegepast kunnen worden een “na-uurlijke” plaats. Iedert

snel onderwerpen die in zijn naaste omgeving ook spelen. Zoals bij alle BBB modules wordt ook aanvullende informatie aangebo-den. Zij die meer willen weten over de modernste technieken om DNA te sequensen, het bepalen van de functie van een gen m.b.v. knockout muizen, genetische diagnostiek in combinatie met in vitro fertilisatie, recombinsuline etc. komen ook aan i

trekken. Voor elementaire kennis over DNA (structuur, genen, replica-tie, transcriptie en translatie) word



29

Demoprocessen en toepassingen” is

verbaar. Kosten voor een onge-

ww.science.uva.nl/bbb/

enkijk

se onur lan

n aties

ngen m

men mutativulling o

odule 4: Erfelijkheid, bijvoor"Erfelijkheid op het niveau van individuen, DNA en populaties, met veel voorbeelden, illustraties en animaties samengebracht in een boeiend pakket."

Module 5: Evolutie, bron van biodiversiteit "Alle facetten van wetenschappelijke evolutietheorieën die biodiver-siteit kunnen verklaren, met veel voorbeelden en DotWorld games."

Module 6: DNA technologieën: processen en toepassingen "Een leven zonder DNA technologieën is ondenkbaar geworden. Aan de hand van experimenten en animaties behandelt de module de essentie van de technieken en gaat uitgebreid in op toepassingen."

Biologie Buiten het Boekje dule “DNA technologieën:

nu lelimiteerde schoollicentie bedra-gen € 98 (excl. BTW en ver-zendkosten); te bestellen bij CMA. De module draait op Windows PC’s met een schermresolutie van minimaal 1024 x 768 pixels. Een demoversie is te vinden op: w

Biologie Buit6 cd-roms met een nieuwe

Module 1: Mitose en meio"Leerlingen zaten een lesucomputerlokaal."

Module 2: DNA en eiwitte"De mogelijkheid om animove

het Boekje op de moderne biologie

thuld g geboeid te werken in het

te gebruiken is ten volle benut en is eldden dat ze het nu echt snapten."

es de basis van genetica en evolutie; p het "standaard" VWO onderwijs."

ral functioneel; leerli

Module 3: Mutaties "Welbeschouwd voreen onontbeerlijke aan

M beeld bij de mens

30

Its academy.nl komt al snel!

erwijs ontwikkelen vernieuwend bètaonderwijs voor leerlingen van 15 t/m 18 jaar. erni

den te va ool.

gekozen kan wor-

Leerlingen zijn van nature heel nieuwsgierig en dat komt in de bèta-disciplines goed van pas. Maar hoe regel je nu een leuk practicum waarbij ze deze nieuwsgierigheid op een han-dige manier kunnen inzetten? En hoe zorg je dat ze hier ook echt wat van opsteken? Volg met een hele klas een sciencelab! Itslab biedt verdieping bij bestaand lesmateriaal. Itslab laat leer-lingen op een andere manier kennis maken met bèta. En itslabs zijn opge-zet voor een hele klas. .nl

In de regio Noord Holland / Flevoland werken scholen en hoger onderwijs samen onder de naam its academy (its = informatica, technologie en science). De ontwik-kelingen binnen de its academy zijn momenteel in volle gang. Scholen en hoger on-dHet doel is om impulsen te bieden aan vscholen. En om gevarieerde mogelijkheom een beter beeld te geven van de wereld Samenwerking De betrokken partners zijn druk bezig hun actuele aanbod online te plaatsen. Het streven is om aan het einde van mei 2008 het complete aanbod te pre-senteren aan leerlingen en docenten op de website www.itsacademy.nl

et aanbod waaruit

euwingen van het bètaonderwijs op de bieden voor leerlingen en docenten en n bèta en techniek buiten de sch

den, bestaat uit sciencelabs, master-classes, e-learning activiteiten, expe-rimenten op afstand, ondersteuning bij het profielwerkstuk en excursies. In e-klassen kunnen leerlingen al on-line lessen volgen voor Wiskunde D. De module "Dynamisch modelleren" is inmiddels uitgevoerd en wordt mo-menteel geëvalueerd (zie elders in de-ze Signaal). Sciencelabs

H

Aanbod Er zijn verschillende sciencelabs waarbij per HO-instelling het zwaar-tepunt ergens anders ligt. Op een hbo ligt het zwaartepunt meer bij ontwer-pen terwijl binnen de universiteiten het zwaartepunt bij onderzoek ligt. Veelal bij bestaand onderzoek. Een kijkje in de keuken dus. Maar zeker ook aansluitend bij de kennis en het niveau van de leerlingen.

• Chemistry of cooking • De synthese van indigo • DNA • Moderne materialen • Ongewervelde dieren • Remmen • Sport en doping • Springstaartenplaag op het dak Naast de sciencelabs wordt er nog veel meer aangeboden. In september start bijv. Robotica. Bekijk het volledige aanbod op www.itsacademy.nlInformatie: Joost Termeer, <[email protected] >.


31

in leerboeken ch in de leerboeken. Alle uitgevers maken op de van de computer bij practica, bij de analyse van heorie. Soms is dat in een algemene beschrijving

l is dat met een directe verwijzing naar het te n is dat natuurlijk ook veel duidelijker. Via de

k instellingen van Coach-practica te downloa-T staan elders in deze Signaal voorbeelden.

eid

In BATECHin de onderbdigheden en eenvoudig voorbeeld is het gelijktijdig meten van de temperatuur en de voch-tigheid bij kzaken zoals bekerglas, pc met CoachLab II/II+, worden een temperatuursgebruikt. Organisatie

geboden in een overzichtelijke pro-jectmap. Hiheden en gemIn Coach 6 ilijk aan wat

is. Alle instellingen, teksten, figuren e.d. staan in één bestand met de exten-sie *.cma (Coach 6 activiteit) of *.cmr (activiteit met resultaten). Dit bestand

waar de proeven staan worden toegevoegd aan een lijst met Favorieten zodat die di-rectory met één muisklik is te openen

n Onderzocht worden eerst de relatieve

d gemeten zo’n 15 cm boven het water.

Coach 6 In deze rubriek aandacht voor Coaeen of andere manier wel gebruik opdrachten of bij de uitleg van de ten programma-onafhankelijk. Meestagebruiken programma. Voor leerlingemethode-sites van uitgevers zijn vaaden. Over gebruik in Stevin en bij NL

hTemperatuur - relatieve vochtig

(uitg. Educatief) is er al ouw aandacht voor vaar-onderzoek. Een helder en

– geen gezoek meer op het netwerk. Meten van rel.vochtigheid bij koke

oken van water. Behalve een elektrische kookplaat,

vochtigheid in het lokaal, bij ademene.d. en vervolgens wordt de water aande kook gebracht en de vochtighei

vochtsensor (025i) en een koken van water: tensor (016BT of 0511BT)

emperatuur (boven)

van Proeven in Coach 6 De practica wor-den bij BATECH gebruiksklaar aan-

ermee worden mogelijk-ak van Coach 6 gebruikt.

s het bestandsbeheer ge-in Windows gebruikelijk en relatieve voochtigheid (onder)

mag overal staan. Bijv.: in de ELO.

In Coach 6 kan een directory


32

Als God niet dobbelt, dan wij maar? Eerste ervaringen met de NLT module Dynamische modellen VWO

r ook

ij biologie en natuurkun-naf de derde klas en met

en/of Powersim ?

eelden om-

n zó uit:

Op menige school die iets wil met bèta is dit jaar het nieuwe vak NLT van start ge-gaan. NLT heeft beslist zijn zonzijde: eindelijk kun je je eens uitleven op een onder-werp dat jou of één van je collega’s aan het hart ligt en waar je nu iets mee kan doen zonder je schuldig te voelen over het verspillen van contacturen. Keuze te over, je shopt een aantal modules naar keuze bij www.betavak-nlt.nl/les/ en je bent in business! Een impressie vanuit het Bonhoeffercollege in Castricum. VakoverstijgendOp het Bonhoeffercollege Castricum is ‘Dynamische modellen’ gekozen als één van de modules. Deze module moet je er haast wel bij hebben zitten. Zoals aangegeven in het logo past de module niet alleen in NLT, maain wiskunde D, natuurkunde en biolo-gie. De GSG Schagen gebruikt model-leren, met stevige vulling vanuit Getal & Ruimte, voor drie vakken tegelijk. Wij vinden dat het de inhoud en de kwaliteit van NLT ten goede komt als elke module -als een soort rode draad- één of meer modellen bevat. Uit eer-dere projecten zoals Vooruit! blijkt dat

odelleren bmde ‘werkt’ vaeen doorlopende leerlijn doorgezet kan worden tot een behoorlijk niveau.

Coach 6 Kiest de school daarnaast ook voor het meedoen aan Compex, dan kan dat vrijwel zonder extra investering van tijd. Veel van de Bètapartnerscholen uit de regio Noord-Holland/Flevoland werken, net als Bonhoeffer, met Coach 6. Daarom heeft André Heck van het AMSTEL Instituut vanuit het regionaal steunpunt Amsterdam de in Powersim gegeven voorbgezet naar Coach 6. Overigens blijkt dat leerlingen gemak-kelijk tussen Powersim en Coach 6 kunnen switchen, zodat ook de Com-pex-biologie daarmee niet in het ge-drang komt. Een gevorderd model bij het eerste belangrijke onderwerp Griepepidemie ziet er da



33

Toetsing en PO oals bij elke NLT m

Daarnaast moeten de leerlingen voor de tweede helft van de praktische op-dracht in tweetallen een eigen model inleveren. Groot is de fantasie, van snoepwinkels met wisselende voorraad die overval-len worden tot Harry Potter fans die

(zoals bij de snoepwinkel

e

uit van de variabele

www.betapartners.nl

Z odule bestaat de Dobbelsteen Eerst gingen we

toetsing uit een praktisch en een theo-retisch deel. De praktische opdracht was een tijdens de (computer)lessen bijgehouden Word-document van al-leen zelf aangepaste modellen en bij-behorende grafieken (simpel met copy-paste) zoals:

d=(1+5*RAND), die mooi getallen tussen 1 en 6 oplevert, maar ook 3,2 en 5,4 enz. Dat los je niet op met afronden door d=ROUND(1+5*RAND), in dit geval komen de 1 en de 6 half zo vaak voor als de andere kanten, ga zelf maar na! De oplossing is afkappen:

afhaken nadat de film uitkomt, hazen die met parachutes tussen de vossen gedropt worden en ga zo maar door: een aanrader, ook voor je eigen inspi-ratie! Dobbelen doet het aardig als toepas-sing van de functie RAND die wille-keurige getallen tussen 0 en 1 gene-reert. Ook bij veel andere modellen is at leuk d

voor de dagelijkse omzet), maar pokerdobbelen of roulette spreekt onze

ste aan.

d=ENTIER(1+6*RAND). Dat levert het volgende model.

Controleer of het een goede dobbel-steen oplevert! De stroomvariabelen zijn gedefinieerd als volgt (invullen via een keuzemenu):

Als d=1 Dan Stroom_1=1 Anders Stroom_1=0. Laat de variabele n met stappen van 1 oplopen tot 60.000 en we kunnen (h)eerlijk yahtzeeën! Al met al een leuke module om te ge-ven, met veel mogelijkheden om er als leraar je eigen draai aan te geven. Peter Uylings, Bonhoeffercollege en AMSTEL Instituut <[email protected]>. Voor deze module Dynamische Mo-dellen is het naar Coach 6 omge-schreven materiaal te vinden op

leerling nog het me


34

Energie, fiets ’t er af! Onder die titel verzorgt Wageningen Universiteit een mobiel practicum waarmee ze scholen bezoekt. Meestal als onderdeel van de biologieles waarin de leerlingen in de klas direct hun eigen energieverbruik tijdens rust en tij-dens inspanning meten. Dat energieverbruik is eenvoudig terug te rekenen bijv. naar de hoeveelheid energie die je binnenkrijgt met het leegeten van een zak chips. Ergotrainers Met een bus vol apparatuur trekken steeds twee studenten het land in om op scholen aan de slag te gaan. Naast een vijftal fietsen met ergotrainers, zit daar ook een serie uitgebreide meet-kisten met laptops bij. Voor het vast-leggen en analyseren van de gegevens wordt gebruik gemaakt van Coach 6. Het achterliggende principe is heel eenvoudig. Je lichaam heeft altijd energie nodig en die energie wordt uit de verbranding van voedingsstoffen gehaald. Voor de verbranding van dat voedsel is zuurstof (O2) nodig. Uit on-derzoek blijkt dat voor elke liter zuur-stof die een mens verbruikt 20 kJ aan energie beschikbaar komt, waarvan een flink deel als warmte. Tijdens het practicum wordt het zuur-stofverbruik gemeten door zowel het debiet als de zuurstofconcentratie in de tijd te meten. Om dit goed te doen is een eigen meetsysteem gebouwd.

Op de foto is te zien hoe dat er in de praktijk uit ziet. De proefpersoon zit op de fiets en heeft een masker op. Dit omgebouwde gasmasker bevat ventie-len, zodat tijdens inademing de lucht uit het klaslokaal wordt ingeademd, en bij uitademing de lucht de meetkist in gaat. Meetkist

Energie, fiets ’t er af!

De apparatuur zit ingebouwd in een kleine flight-case zodat het geheel goed transporteerbaar en beschermd is. Naast de Ulab is duidelijk de spi-rometer te zien. De spirometer is een kwartslag gedraaid gemonteerd, zodat condenserend vocht uit de uitade-minglucht de meting niet verstoort. Hierna gaat de lucht ‘de kist in’. In de kist zit een meetkamer van on-geveer drie liter met passieve menging van het gas. Hierdoor worden extreme schommelingen in de zuurstofconcen-


35

tratie opgede meetensor g

w en

s

Tijdens rust, en daarna tijdens inspan-ning, wordt dus gemeten wat het vo-lume is van de uitademinglucht en wat de zuurstofconcentratie daarin is. In de figuur staat een afbeelding van

lijkheid spirometer

linksboven nu dui-

eze grafiek is het

ebepaling de ge-t in het

hoeveelheid ht, kun-

aad luk-

ig ook op…… Informatie & inschrijven via www.wageningenuniversiteit.nl > docenten/decanen. Dit mobiele practicum wordt mogelijk gemaakt door Wageningen Universi-teit in samenwerking met het WO-Sprint programma van Platform Bèta Techniek. Rolf Marteijn (WU) <[email protected]>.

vangen. Bij de uitgang van Voor de zuurstofconcentratikamer is een eigen zuurstof-emonteerd. Er is gekozen voor

wordt een gemiddelde waartoond. Voor de hartslag words

een zirkonium zuurstofsensor. Het grote voordeel t.o.v. een traditionele elektrochemische zuurstofsensor is de lange levensduur, de ongevoeligheid voor temperatuurschommelingen en dat er geen hercalibratie (met ijkgas-en) nodig is voor een goede meting.

diagram het totaal aantal slagen ge-deeld door de tijd in minuten getoond als gemiddelde hartslag over de hele periode. Na correctie voor de temperatuurver-schillen tussen klaslokaal en lichaam en voor de (aangenomen)s

Dit type sensoren is relatief nieuhier is gekozen voor de sensor van Fujikura (FCX-MVL). Via een eigen stukje elektronica wordt de meetwaar-de (0-25% O2) omgezet naar een 0-5V signaal, dat direct naar de Ulab gaat. Ook wordt tijdens de meting de hart-slag bijgehouden. Deze is niet be-trouwbaar om te rekenen naar het energieverbruik, al claimen sommige fitnessapparaten dat wel. Maar leerlin-en kunnen zo wel zien dat ze tijdeng

inspanning echt een flink hogere hart-slag hebben.

waterdamp in uitademinglucnen leerlingen via een gestructureerd formulier eenvoudig zelf hun energie-verbruik berekenen. Het verschil tus-sen energieverbruik tijdens inspanning en rust is waar het om draait. Wat heb je nu ‘extra’ verbruikt door te fietsen? In dit mobiele practicum kijken leer-lingen daarnaast naar etiketten van een groot aantal verschillende voedings-middelen. Want daarop is precies te zien wat er in een product zit. - Hoeveel energie zit er nu eigenlijk in chips, of in cola. - Hoeveel chips mag je dan eten na 10 minuten fietsen? Dat hangt natuurlijk van je snelheid en conditie af, bij 20km/u is het gemid-deld zo’n 12 gram. Dat is inderdrg weinig, dat valt leerlingen gee

k

een rustmeting. Voor de duideis op de uitlezing van deingezoomd. Je zietdelijk iedere keer een ademteug. Deoppervlakte onder dtotaal volume uitgeademde lucht.

36

et IC

het sdeelrakin

sinn

allemaaljuist hel t de computer olen Natuur & len.

Basisscholen in Amsterdam Oud-West

bruiken! Bijvoorbeeld hard

reatief bood de gelegenheid om e nieuwe EuroSense uitgebreid in de

elfstandig aan de opdrachten. Door projectleider Gies Buyserd werden tien omputers op de deelnemende scholen neergezet met ieder een EuroSense. Bij de uit-voering was er hulp van ontwikkelaar Frank Schweickert (AMSTEL Inst.)

Een aantal opdrachten is in wedstrijd-vorm: - Wie fluit het hardst? - Wie weerkaatst het licht het best? - Wie maakt de beste warmhoudplek?

EuroSense op basisscholen Natuuroriëntatie - Creatief m

Met stadaantoepasbrenge

T in Amsterdam Oud-West

project ICT Creatief wil Amsterdams Oud-West jongeren en kinderen in g laten komen met innovatieve ICT gen, om een denkproces op gang te bij de kinderen: ‘Wat kun je eigenlijk met ICT? Wil ik later iets met ICT, of emaal niet?’ Natuuroriëntatie me

ch werkt hier goed en helpt basiss Techniek onderwijs te ontwikke

ICT Creatief

konden meedoen aan het project ICT Creatief. Proefjes voor natuuroriënta-tie en ICT-rijk: dus ook de computer kunnen gewrijven en de temperatuur meten of je stem zichtbaar maken op de computer. Er wordt gemeten met de EuroSense: een kant-en-klaar meetapparaat met ingebouwde sensoren voor tempera-tuur, licht, geluid. Met software en lesmateriaal voor onderzoekjes. ICT Cdklas te testen. Er namen meer dan 250 leerlingen uit groep 6, 7 en 8 van vier scholen uit Oud-West deel aan het project. Leerlingen en leerkrachten deden bij natuuroriëntatie proefjes over temperatuur, licht en geluid. In vier of vijf bijeenkomsten werken de kinderen in tweetallen z

c

Ervaringen - Door meten met de EuroSense wor-en de waarnemingen intuïtief ervaren

nde-ng van het vak rekenen.

, maar vergaten erlijk me-

n, bijv. door de afstand van de ge-

rden T tekort gedaan.

den wordt de weergave in grafieken duidelijk. Dit biedt de mogelijkheid voor een vakoverstijgende behali- Leerlingen deden enthousiast mee aan de opdrachtendaardoor het concept van eteluid- of lichtsensor steeds gelijk te houden. - Natuurkundige fenomenen wodoor de focus op IC

EuroSense voor meten van geluid, licht, temperatuur. (Les)materiaal: www.cma.science.uva.nl/BO/index.html


Leerkrachten was gevras over licht, geluid en

maar ook zónder pc,

Hoofdluis onder de digitale loep.

oscopie sprak de leer- Het eigen lichaam als

t

? Wat heb je vandaag geleerd? e aanpak stimuleerde de leerkrachten

lf beter met de onderwerpen en de techniek vertrouwd te maken. Leerhoek met PC en EuroSense Tien computeropstellingen is geen al-ledaagse situatie in het basisonderwijs. Eén of twee leerhoeken met de Euro-Sense voor individuele opdrachten is realistischer als het gaat om het stre-ven naar een duurzame vernieuwing van het natuuronderwijs.

ww.science.uva.nl/amstelinstituut

agd vooraf een temperatuur te

De digitale micrlingen sterk aan!le

geven, maar dat is niet gelukt. Daar-door werd de omgang met de meetap-paratuur voor de leerlingen doel in plaats van middel in het kader van ei-gen onderzoek. Er moet ook aandacht zijn voor losse

onderzoeksobject trok grote aandacht. - Een digitale loep die je uit de stan-daard kunt halen is daarbij handig. - Voor de basisschoolleerlingen bleken vergrotingen van meer dan 40 keer niet interessant. Het beeld wordt nie-

opdrachten mét

bijv. smelten van ijs. - Bij een discussie met de hele klas moeten de computerschermen uitgezet worden. Afleiding is anders te groot. - De opdrachten kunnen beter op pa-pier worden ingevuld in plaats van op het scherm, zodat de leerkracht het individuele werk beter overziet. Digitale Microscoop In het project werd ook een digitale microscoop gebruikt waarmee leerlin-gen kijken naar pluisjes, stof, huid en haar, bloemen, insecten, enz..

meer herkend, er is geen verband meer met wat er onder de microscoop ligt. Om de leerkrachten sterker betrokken te maken bij ICT Creatief, vroegen we hen de inleiding en de afronding van de lessen te doen: Wat weet je alle-maal over licht? Hoe moet je eerlijk metenDom zichze

Ondersteuning en VTB-Pro Scholen die geïnteresseerd zijn kunnen in het kader van het project VTB-pro (Verbreding Techniek in het Basison-derwijs) gratis nascholing op maat krijgen. Informatie op www.vtbpro.nl. Of u kunt bij het AMSTEL Instituut een oefenmiddag volgen voor werken met de EuroSense. Zie hiervoor w Frank Schweickert, AMSTEL Instituut <[email protected]>. Gies Buyserd, AMSTEL Instituut en Kidspas <[email protected]>.

37Signaal29 - Digitaal - mei 2008

38

Mj heogr

s meen llesant

oorp

Bètadag Sancta In de activiteitenweek eind april staat bilem al sinds jaren een bètadag op het prnieuw project uit de grond gestampt. Ietook nog aantrekkelijk voor leerlingen schieten. Een klassieker waarover van aNatuurlijk begon men er te laat mee, wdocenten nog altijd het voorbeeld. De vzeker zo leuk als de dag zelf. Tweede klassen De tweede klassen zijn in 2 groepen verdeeld. Eén groep ging Hulpicaps maken. Dat zijn hulpmiddelen voor

aria Haarlem t Sancta Maria in Haar-amma. Dit jaar is er een t techniek en wiskunde en docenten: waterraketten te vinden is op Internet. ook in dit opzicht geven ret was voor de docenten

gehandicapten. Zowel qua idee als uit-voering waren er prima ontwerpen !

Hulpicap – wasknijperklem voor rietje Waterraket Zo’n vijftig tweede klassers bouwden twee-aan-twee een eigen raket. Eerst een inleidende serie demonstraties met

r de principes achter m

rdrijven: o’n L)

de aangrenzende flats.

een uurtje les ovezo’n water-raket gevolgd door metin-gen op de airtrack m.b.v. Coach. Metingen zichtbaar op het smartboard.

En dan bouwen maar! Er werd geknipt en getaped. Sommige leerlingen hadden bedacht dat een gro-tere raket ook hoger zal gaan. Goed idee, maar de druk in zo’n raketje wordt erg hoog; je moet de twee fles-sen dan wel heel goed aan elkaar ta-pen. De meeste van deze dubbeldek-kers kwamen helaas niet van de grond. Maar goed ook, één kwam op de ten-nisbaan en één miste een zonnende buurman op een haar. Gelukkig hiel-den alle leerlingen zich aan de veilig-heidsvoorschriften: afstand bewaren en alleen recht de lucht in schieten. De grootste pret was er op het lanceer-terrein. Enkele raketten haalden een hoogte tussen 30 en 40 meter, anderen ontploften op de grond of eindigden als fontein.

et docententeaHDocenten moesten weer oveniet een gewone PET-fles, maar z

atercooler (20reservoir van een wen ze gebruikten de compressor van de conciërges in plaats van een gewone fietspomp. Eén fles knalde uit elkaar en liet alle alarmen van de brommers in de fietsenstalling afgaan; een andere choot overs


39

beetje wiskunde De vluchten zijn opNa de middze gedeeltede vlucht met Coach Videometen anlyseren. De theorie voorspelt een kerige paraboolbaan, maar wind en wving verstoren de zaak. Door de totatijd en de daaltijd te meten en formute vinden voor deze twee bewegingkan de hoogte redelijk goed benade

net hand

erukoppeling plaats.

in Coach zijn Perspec-

– Coach 6 n met laptops en

s om over Coach en

r

n n mocht worden opgenomen.

uw en Pieter Wolff, Sancta a.nl>.

l

/BetaCorner/CursusCoach/tabid/469/Default.aspxNatuurkunde/Klas2/Betadag/tabid/470/Default.aspx

atuurkunde/Vwo5/POV52008/tabid/467/Default.aspxww.cma.science.uva.nl/Signaal/index.html

& te volgen door aan te klikken.)

geslaagd…

Videometen en een Notebooks – Smartboard video opgenomen. De leerlingen werkte

agpauze kwam het serieu- en moesten de leerlingen

weer bleek hoe prettig het ihulpmiddelen als smartbord,

a-u-

rij-al-les en rd de

eld -

laptops te kunnen beschikken. Het kostte tijd aan voorbereiding maar het was de moeite dubbel en dwars waard. Het hele project staat nu digi-taal op de plank, volgend jaar gaat het zeker weer gebruikt worden. Te vermelden is nog dat ter voorberei-ding en ter ondersteuning in de week voorafgaand aan het project een na-scholingsdag Coach 6 is gegeven doo

worden. Bij wiskunde was kwadratische vergelijking been nu vond er een praktische t g

Hulpmiddelen tiefcorrectie en Functiefit. Deze activiteit wordt ook door leerlin-gen in 5vwo uitgevoerd, maar dan als PWS (resultaten op website school).

http://sanctamariamwp.schoolwerkplek.nl/Vakken

het AMSTEL Instituut. Vandaar ook dat dit verslag nog in deze Signaal koe Sjak LoMaria <p.wolff@sanctamariFoto’s, verwijzingen en lesmateriaastaan op http://sancta.fotopic.net en

http://sanctamariamwp.schoolwerkplek.nl/Vakken/http://sanctamariamwp.schoolwerkplek.nl/Vakken/N(Signaal is Elektronisch beschikbaar op wde hyperlinks zijn daar eenvoudig te vinden


Bètadag: prima

40

I aee

bij

Nieuwbouw FNW an de Kruislaan in de Watergraafsm

Velen van u kennen het AMSTEL Insti-tuut en de locatie aan de Kruislaan 404 in Amsterdam. Ons gebouw ligt op het Science Park

r vordert gestaag

de A10–Oost.

In de Watergraafsmeer in Amsterdam

der Natuurweten-bouwt de Faculteit schappen, Wiskunde en Informatie (FNWI) van de Universiteit van Am-sterdam (UvA) een nieuw faculteits-gebouw met o.a. twee sterrenkoepels. De bouwwerkzaamheden zijn gestart in mei 2007.

In de eerste helft van 2009 wordt de eerste fase opgeleverd. Tevens wordt dan gestart met de bouw van de twee-de fase en de sloop van een aantal an-dere gebouwen op het terrein. Ook zal een aantal gebouwen, dat nu al in ge-ruik zijn, gerenoveerd worden. Dezeb

gebouwen gaan deel uitmaken van het nieuwe complex. Naar verwachting zal in het najaar van 2010 de volledige FNWI-gemeenschap, bestaande uit 1500 studenten en 2000 medewerkers, ‘onder 1 dak’ zitten. Rond de locatie van het Science Park worden nu al ook woningen en studen-tenflats gebouwd en er komen be-drijfsruimtes voor ‘spinoff’ activiteiten als toepassingen van het onderzoek aan de FNWI. In de nabije toekomst opend de NS er een nieuw station. Kortom: Er verrijst een creatieve wijk met de FNWI-UvA als dynamisch centrum. www.scienceparkamsterdam.org



41

Zonneovens bouwen Project voor 3 H/V op het Hervormd Lyceum Zuid in Amsterdam

“Ik spring over een greppel heen. De greppel is gevulplastic zakjes met ontlasting, vliegen. Een baby kruipt rond. Twee kleine kinderen vechten om een stuk speelgoed. Het blijkt een glasscherf te zijn.

Ik sta met mijn groep leerlingeland in een van de sloppenwrobi, de hoofdstad van Kenia. Er brandt een vuurtje in hepot met eten op staat te koke te is gevuld met rook. Een klein kindje speelt in de buurt van het vuur. Ik realiseer me dat zo’n vuurtje gevaarlijk is voor het kind. Direct, vanwege de hitte. Maar ook indi-rect; de rook kan de longen van het kind en de rest van de familie ernstig beschadigen.

Zou het niet mooi zijn als deze familie - en de rest van Afrika - gebruik zou kunnen maken van een andere manier om eten te koken? Geen brandhout meer. Geen verspilling meer van het kostbare hout. Geen kilometers meer hoeven lopen om hout te zoeken. Geen verstikkende rook meer in de kleine hutjes. En die andere manier is er! Er zijn apparaten die werken op zonne-energie: zonne-ovens. De zon schijnt hier in Afrika zo vaak en zo sterk! Het moet toch mogelijk zijn om deze prachtige uitvinding in Afrika te introduceren. In NL aan de slag!” Bovenstaande tekst schreef Marco Dorstijn in zijn dagboek in Nairobi, februari 2006. Hij was als begeleider van leerlingen mee met Edukans. Ze bezochten projecten waar de scholen van de afgevaardigde leerlingen voor zouden gaan sparen. Samen met zijn collega Bregje van den Berg bedacht hij, naar aanleiding van dit bezoek, een project voor leer-lingen uit de derde klassen van havo en vwo. Via een Webquest zouden de leerlingen een dag lang aan de gang gaan met zonneovens. Ze ontwierpen zelf een zonneoven, testten hun crea-tie, verbeterden hun ontwerp en maak-ten in het Engels of Frans een poster, website of folder om reclame

te maken voor de zonneovens. Het testen van de miniatuur zonne-ovens deden ze met Coach. Een ther-mometer met een zwart uiteinde werd door de leerlingen in hun zonneoven-tje gestoken. Lampen met aluminium kappen bootsten het zonlicht na. De leerlingen keken verbaasd toe als ze zagen dat hun creatie echt wat ople-verde. Als ze dan ook nog verbeterin-gen aanbrachten zoals een extra zij-klep met aluminiumfolie of isolatie van het geheel, die de temperatuur ex-tra lieten stijgen, was het enthousias-me echt zichtbaar en hoorbaar.

Marco Dorstijn, Herv. Lyceum Zuid <[email protected]>. www.hlz.nl > leerling > webquests

d met vuil: kippendarmen,

n uit Neder-ijken van Nai-

t huis waar een n. De ruim

Onbruikbare energie

42

gie voor hun ervaren dat llen maken. p te lossen. t bruikbaar

het najaar van 2007 is bij 163 leer-klassen van scholen

-mende misconcepties bij leerlingen. Sommige resultaten van deze test worden hier gebruikt ter illustratie. Energie thuis In het dagelijkse leven is energie een gangbaar begrip: Als je ergens geen energie meer voor hebt eet je een

e om moeten gaan, want

eiten

Van Dale woordenboek bevestigt dit idee:

Weinig docenten in de natuurwetenschappen zullen beweren dat enervak geen belangrijk concept is. Tegelijkertijd zullen de meeste van henhet een concept is, waar leerlingen uit zichzelf niet snel gebruik van zuNiet om een fenomeen te verklaren, maar ook niet om een vraagstuk oDit artikel probeert te beschrijven waarom veel leerlingen energie nievinden en hoe dit mogelijk kan veranderen. Conceptuele test Inlingen uit examenin de regio Amsterdam een Neder-landse bewerking van de Energy Con-cept Inventory1 (ECI) afgenomen. De-ze test bevat 35 kwalitatieve meerkeu-zevragen, gebaseerd op veel voorko

Mars, die geeft immers energie. Het elektriciteitsbedrijf levert energie waar we zuinig mede wereldvoorraad dreigt op te raken. En als een auto veel vermogen heeft, kan hij hard rijden. Met dit begrip van energie kunnen we ons thuis prima redden. Energie is blijkbaar iets dat gebruikt kan worden voor activiten dat op kan gaan. Een blik in het

1 http://modeling.asu.edu/ R&E/ECI-final_Apr05.pdf

Wat precies de relatie is tussen kracht,

ergie, speelt

en

n levende omen zegt. Bij natuurkunde doet

trede in de vorm

er-

arbeid, vermogen en enthuis geen rol. Misschien is het daar-om ook niet verwonderlijk dat 33% van de leerlingen “vermogen” als ant-woord geeft op de vraag: “Medewer-kers van het elektriciteitsbedrijf lezen regelmatig de meters in huizen af. De-ze meters meten de hoeveelheid …”. Energie in de onderbouw In de onderbouw wordt over het alge-meen goed aangesloten bij het dage-lijkse energiebegrip. Bij biologie leren we dat voeding energie bevat die we nodig hebben om in leven te blijvendat bomen groeien omdat zij licht ont-vangen van de zon. In het examenjaar denkt nog 22% van de leerlingen dat dode bomen geen energie bevatten, terwijl slechts 1% dat vabenergie vaak haar invan elektrische energie. Elektrische energie zit dan in een batterij en kan omgezet worden in andere vormen van energie, zoals warmte, licht of bewe-

ging. In veel gevallen zal de elek-trische energie daarbij opraken en wat er uiteindelijk met de nieuwe energievormen gebeurt, is niet al-

tijd duidelijk. 24% van de geteste le

ener·gie (dev; energieën) 1 kracht waarmee men iets doet, naar iets streef2

t(natuurkunde) arbeidsvermogen


lingen kiest bij een zaklamp die lang-

43

s de volgende vier

ie van een ysteem verandert niet als er geen

-leerd systeem kan de entropie alleen

worden zijn kinetische, potentiële en inwendige energie. Energieoverdracht: De energie van een systeem kan veranderen door energieoverdracht tussen het systeem en zijn omgeving. Bij energieover-dracht spelen procesgrootheden als arbeid en warmte een rol.

zaam uitgaat voor de stelling dat de energie van de batterijen door het lampje is omgezet in warmte, en dus niet meer bestaat. Wetenschappelijke energie Over het wetenschappelijke energie-concept bestaat brede consensus. Energie is een toestandsgrootheid die toegekend kan worden aan systemen en geheel bepaald wordt door fysische relaties, zoals de hoofdwetten van de thermodynamica. Deze conceptualisa-tie omvat minstenaspecten2: Energiebehoud: De energsenergieoverdracht plaatsvindt tussen het systeem en zijn omgeving. Energiedegradatie: Van een geïso

maar toenemen. Energieomzetting: De energiesoorten binnen een systeem kunnen in elkaar worden omgezet. De enige energie-soorten die daarbij onderscheiden

Energie in de bovenbouw

2 Duit, R. (1986). Der Energiebegriff im Physikunterricht. Kiel: Institut für die Pä-dagogik der Naturwissenschaften an der Universität Kiel.

alisatie

grip als

n con-tante temperatuur van 5°C geplaatst

t ijs

l te

is

ur-niet wisten

waar de behouden energie anders voor gebruikt moest worden. Het tegen-overgestelde kan ook. Bij vragen waar energiebehoud snel tot een juist ant-woord zou leiden, wordt er geen ge-bruik van gemaakt: in twee opeenvol-gende vragen wordt gevraagd naar de eindsnelheid van een kogeltje, na het passeren van een heuvel.

In de bovenbouw is iets bijzonders aan de hand. Wanneer er over energie wordt gesproken, wordt plotseling de wetenschappelijke conceptuvan energie bedoeld, en niet meer de energie zoals die thuis of in de onder-bouw wordt gebruikt. Zo wordt er stilzwijgend vanuit ge-gaan dat leerlingen een beenergiebehoud kunnen hanteren. De resultaten van de ECI geven een aantal voorbeelden van de problemen waar leerlingen tegenaan lopen. In de test wordt gevraagd wat er gebeurt met de temperatuur van een ijsklontje van 0°C, dat in een koelkast met eeswordt. 37% van de leerlingen ant-woordt dat de temperatuur van hegeleidelijk toe zal nemen tot 5°C, ter-wijl het ijs smelt. In een nabesprekinggaven de meeste leerlingen aan weweten dat de temperatuur constant tijdens een faseovergang. Zij hadden toch voor een temperatustijging gekozen omdat ze



44

Opeenvolgkogeltje

n alsnelheid in punt B iets of veel groter is dan de snelheid in punt A. Bij de asymmetrische helling is dat aantal al toegenomen tot 36%. Als verklaring geven de meeste leerlingen dat de snelheidstoename groter zal zijn bij een steilere helling. Energie speelt in hun antwoord blijkbaar geen rol, zelfs niet tijdens een test over energie.

steem binnenkomt, zien de meeste leerlingen wel in dat het tegenovergestelde het geval zal zijn. Ten slotte blijken begrippen en erva-ringen van buiten het klaslokaal ook binnen het lokaal te blijven bestaan. Zo weet 76% van de leerlingen dat een stuk ijzer kouder aanvoelt dan een stuk hout van dezelfde temperatuur. De verklaringen voor dit verschijnsel lo-pen echter nogal uiteen: 13% denkt dat ijzer kou beter absorbeert en 5% zegt dat metalen koud zijn van zichzelf.

ditioning

eid, n warmte kunnen dan be-

t e,

chemische energie en veerenergie, overwogen kunnen worden thermische energie in te voeren, om het onder-scheid met warmte duidelijk te maken. Wanneer de waarde van een opslag-vorm van energie in een systeem ver-andert, moet dit het gevolg zijn van overdracht van of naar het systeem of van een omzetting binnen het systeem. Tegelijkertijd moet er in het systeem ook een grootheid veranderen, die voor die vorm van opslagenergie rele-vant is. De keuze van geschikte sys-teemgrenzen moet hierbij voldoende aandacht krijgen.

ende vragen over een Koelkast als airconop een helling:

Bij de symmetrische hevan de leerlinge

lling geeft 17% s antwoord dat de

Ook het denken in systemen levert leerlingen problemen op. 60% van de leerlingen denkt dat de temperatuur in een ruimte af zal nemen wanneer je een koelkast in die ruimte langere tijd open zet. Wanneer zij gewezen wor-den op het feit dat er alleen elektrische energie het sy

Kou wordt bij meer vragen uit de test gebruikt als een soort negatieve warmte. Bruikbare energie Om energie voor leerlingen een bruik-baar concept te laten worden, zullen zij moeten beschikken over een con-sistent model. Pas dan kunnen zij de toepasbaarheid van energie in nieuwe situaties herkennen. Aansluitend bij de wetenschappelijke conceptualisatie lijkt het zinvol onderscheid te maken tussen de opslag en de overdracht van energie. Elektrische energie, arbstraling enoemd worden als vormen van over-dracht. Bij de opslagvormen zou naaskinetische energie, zwaarte-energi

A B

A B


45

Vermogen wordt in dmaat vooieoverdr

leerlingen op grond van hun eigen er-varingen trekken. Het gebruik van energiedegradatie kan hierbij nuttig zijn. Hoe valt de uitputting van ener-gievoorraden anders te rijmen met een behoudswet?

derwijs zal het model ten wor-ring van

en zijn. Of bij een

tijd om een

hoger onderwijs.

or ator

e bi-n-

…’ ange-einig

o-tuato-angevinkt zijn.

it model een Later in het onr de snelheid waarmee ener-acht plaatsvindt. Ten slotte

aangepast en uitgebreid moeden. Bijvoorbeeld bij de invoeg

zou energiebehoud niet als een axioma aangeboden moeten worden, maar een logische conclusie moeten zijn, die

elektrische velden bij natuurkunde: elektrische energie blijkt dan ook een opslagvorm te kunn

Het opwarmen van een gloeilamp

Jeroen Borsboom, AMSTEL Instituut <[email protected]>.

nadere beschouwing van potentiële energie, zoals bindingsenergie of gra-vitatie-energie, waar het alinteractie tussen meer voorwerpen binnen een systeem blijkt te gaan. Een laatste stap in de modelvorming zou het loslaten van de verschillende vor-men van energie kunnen zijn. Een be-perking tot kinetische, potentiële en inwendige energie, geeft leerlingen een model dat ook bruikbaar is in het

Coach 6 Tip

De Coach 6 bibliotheekinhoud aanpassen op de In Coach 6 hebben we de mogelijkheid vogeheel in te richten naar de sensoren/actu De leerlingen zien dan bij openen van dbliotheek de door u aangepaste lijst met sesoriconen of actuatoriconen. U vindt deze mogelij

hardware van uw school docenten ingebouwd om de bibliotheek en die u op school heeft.

kheid in het hoofdmenu van de docentmodus van Coach 6 bij ‘Gereedschap>CMA BibliotheekselectieStandaard staan natuurlijk alle iconen avinkt. Afhankelijk van of u veel of wiconen heeft begint u respectievelijk met‘Alles tonen’ of ‘Niets tonen’. Zorg dat de sensoriconen (tabblad ‘Sensren’) of actuatoriconen (tabblad ‘Acren’), die u wilt dat de leerlingen zien, a

lamp

∆Etherm>0 ∆T>0

Eelek

Estraling

Q

NNV - ica 2008 De Nederlandse Natuurkundige Veren organiseert elk jaar een symposium FYSICA. De lezingen zijn gericht op een breed natuurkundig publiek. Er zijn prijzen en eervolle vermeldingen voor o.a. docen vo en voor promovendi. Natuurkundedocent van het Jaar Tijdens het symposium wordt de Na-tuurkundedocent van het Jaar bekend

46

Fysiging

ten-

gemaakt. Dit jaar won Bart van Dalen, docent aan het St. Michael College in Zaandam. Doordat de Volkskrant het embargo op het persbericht genegeerd had, vloog er al op de dag vóór de prijsuitreiking een collega bij hem zijn les binnen om te feliciteren. "Waar-mee dan?" "Met je prijs!" "Welke prijs?" "Dat je Natuurkundedocent van het Jaar geworden bent! Dat stond vanmorgen in de krant." Bart van Dalen: “Ik voel me echt zo ontzettend vereerd met deze prijs! Stiekem moest ik bijna huilen op het toneel tijdens de werkelijke prijsuit-reiking! Mijn dank en bewondering voor mijn collega's en leerlingen: jullie zijn de stukjes fruit in mijn yoghurt, elke dag geven jullie smaak en kleur!” Posterwedstrijd Tijdens FYSICA 2008 was ook een posterwedstijd voor promovendi geor-ganiseerd. Lodewijk Koopman van het AMSTEL Instituut won de eerste prijs met zijn poster "How to Teach Quan-tum Mechanics". De poster bespreekt zijn onderzoek naar het leren van quantummechanica door eerstejaars scheikundestudenten aan de Universi-teit van Amsterdam.

Vd -ten zelf een aantal belangrijke quan-tumconcepten formuleren uitgaande van resultaten van experimenten. Het dubbelspleetexperiment voor water, licht en elektronen wordt bijvoorbeeld gebruikt om studenten een hypothese van de golffunctie op te laten stellen. De interpretatie van de golffunctie wordt bijgesteld aan de hand van het experiment van Tonomura, waarbij het dubbelspleetexperiment is uitgevoerd met individuele elektronen. In de laatste bijeenkomst proberen de stu-denten de eigenschappen die de golf-functie moet hebben samen te vatten in een theorie. Hoewel de colleges zijn ontworpen voor het eerste jaar van een universi-taire opleiding, kan de aanpak ook in-teressant zijn voor de laatste jaren van het vwo, of de havo. Meer informatie is beschikbaar bij Lodewijk Koopman: <[email protected]>.

oor dit onderzoek zijn vier inleiden-e colleges ontworpen waarin studen


47

Moleculaire biologie in het VWO Vooraankondiging Studiedag

erwerp van het vwo-curriculum.

ige vwo moleculaire biologieonderwijs aan op hbo en universi- nieuwen IC

ijs?

ischelgen ut/ ouvaB v

rsigen

a-eit In-ten a-en

ng t voo enn tw de

eeste mastercourses bestaan uit hoorcointeractieve deel kan zich beperken tot een disccomputerpracticum of excursie. Aan het eind vadesgewenst een certificaat van deelname. Het cursusaanbod 2008-2009 zal eind aug www.science.uva.nl/mastercourses .

In september 2008 organiseert het AMSTEL Instituut in Amsterdam “Moleculaire biologie in het vwo”, een studiedag ter gelegenheid van het gereed-komen van de educatieve cd-romserie ‘Biologie Buiten het Boekje’ (BBB). Experts uit de biologie, vakdidactiek en onderwijsontwikkeling zullen hun visie geven over de moleculaire biologie als ond Hoe sluit het huidtaire vervolgopleidingen? Hoe vindenweerslag in het curriculum? Hoe kunnven aan het moleculaire biologieonderwje" in de context-concept benadering ? Voor de datum, het programma, praktschrijving kunt u binnenkort de link votuut: www.science.uva.nl/amstelinstituLotje van der Does: [email protected] informatie over de cd-romserie BB

e ontwikkelingen in de biologie hun T toepassingen nieuwe impulsen ge-

Hoe past "Biologie Buiten het Boek-

informatie en de mogelijkheid tot in-op de website van het AMSTEL Insti-f kunt u contact opnemen met .nl indt u op www.science.uva.nl/bbb/

Mastercourses Univeverdieping en toepassin

Mastercourse: cursusdag speciaal georgniseerd voor vwo-docenten. De FacultNatuurwetenschappen, Wiskunde en formatica richt zich hiermee op docenaardrijkskunde, ANW, NLT, biologie, ntuurkunde, scheikunde, informatica wiskunde. Bij een mastercourse staat de ontmoetitussen docenten uit universiteit en uit hetuele wetenschappelijke ontwikkelingenvakgebied. De mastercourses hebben eekennis en de toepassing in de praktijk vanDe m

teit van Amsterdam binnen uw vakgebied

rtgezet onderwijs centraal. U hoort ac- verschillende interpretaties voor uw eeledig doel: verdieping van de vak-

vwo-docent en zijn leerlingen. lleges en een interactief gedeelte. Het

ussie, maar kan ook bestaan uit een n de dag ontvangen de deelnemers

ustus 2008 gepubliceerd worden op


48

ve zicht

n cursusjaar (ICT-project). De meest recen-usaanbod kunt u vinden op de site: da.htm

hrijven. Informatie aanvragen kan via [email protected]

ch 5/6 en CoachThuisversies

6.00 u

p school voor enkele

re van CMA voor mputerpractica. In deze cursus werken

ijs: € 215 Amsterdam do 9/10/08 9.30-16.30 u

7/04/09 9.30-16.30 u 9.30-16.30 u

DOE Dag: Coach 5/6 Projecten maken/organiseren Doelgroep: Docenten en TOA’s natuur-kunde, scheikunde en biologie, NLT. Vervolg op ‘Werken met Coach 5/6’ Coach bevat gereedschappen voor het maken van computerpractica (teksten, afbeeldingen, instellingen) en vervol-gens beheren per klas (open of gesloten gebruiken; toegang via wachtwoord, bestandsbeheer). Ontwerp/maak/schrijf en organiseer uw eigen serie practica. Aandacht voor geavanceerd gebruik van tabellen/diagrammen en analyseren van meetresultaten; al enige kennis is nodig! Vervolg Coach5/6 Proj.&Profielen € 215 Amsterdam di 25/11/08 9.30-16.30 u Amsterdam di 12/ 5/09 9.30-16.30 u Gebruikersdagen Coach 5/6 Uitwisseling & Tips bij gebruik in de les. Alle dagen zijn in Amsterdam, Prijs: € 50 Doelgroep docenten & toa’s - aparte TOA-dag: Coach 5/6 di 10/ 2/09 9.30-16.30 u TOA’s di 23/ 4/09 9.30-16.30 u Coach 5/6 do 14/ 5/09 9.30-16.30 u Coach 5/6 do 19/ 6/09 9.30-16.30 u Gebruikersbijeenkomst IT4US Doelgroep: Docenten en TOA’s natuur-kunde, scheikunde en biologi = IT4US Ter voorbereiding, ondersteuning en oefe-ning in van de gebruikte Coach modules. Werken met IT4US Prijs: € 95 Amsterdam ma 17/11/08 13.30-17.00 u Leeuwarden wo 28/ 1/09 13.30-17.00 u

G r

Cursuso Het AMSTEL Instituut organiseert verschebij u op school of begeleiding gedurende eete informatie over het gehele curswww.cma.science.uva.nl/nascholing/agen

ier kunt u ook insc

ridene cursussen. Het accent ligt op uitvoering

H

Gebruikersbijeenkomsten (gratis) Doelgroep: Docenten, TOA’s NLT, na-tuurkunde, scheikunde, biologie, techniek. Uitwisseling over gebruik + mogelijkhe-den van Coa

eld: scholen ontvangen per jaar ca. € 600 pef

voor h/v en vmbo, hardware, lesmateri-aal en nieuwe producten. Informatiebijeenkomst Coach 5/6 Amsterdam di 30/9/08 14.00-1Amsterdam di 27/1/09 14.00-16.00 u Op verzoek organiseren wij ook een bij-eenkomst bij u oscholen uit uw regio. DOE-dag: Werken met Coach 5/6 Doelgroep: Docenten en TOA’s natuur-kunde, scheikunde en biologie, NLT. U voert basispractica uit met de standaard hardware en softwacowij met kant en klare practica. Met nadruk op (leren) aansluiten van opstellingen, gebruik en instellen van de sensoren. De cursus is startpunt voor een invoe-ringsplan, aanschaf, practica). Werken met Coach 5/6 Pr

Amsterdam di 18/11/08 9.30-16.30 u Leeuwarden do 29/ 1/09 9.30-16.30 u Amsterdam do 19/ 3/09 9.30-16.30 u Leeuwarden di

msterdam di 21/ 4/09 A

ormatieplaats om te besteden aan nascholing – wanneer de sectie of een bèta-cluster een meer-j arenplan maakt, is een maatwerkcursus opschool zonder problemen te financieren.


Coach 5/6 bij natuurkun

49

de, biolo-

gie en scheikunde Doelgroep: Docenten en TOA’s natuur-kunde/biologie/scheikunde, NLT. Bedoeld voor secties die de ICT-toepassingen in de basisvorming of tweede fase vorm willen geven. Coach gebruiken bij het meten en verwerkenvan gegevens met de computer. Het ac-cent ligt op het uitvoeren van practica. Omdat er op school steeds meer samen-werking tussen secties is, wordt deze cursus gelijktijdig geven voor zowel na-tuurkunde, scheikunde als biologie do-centen/toa’s waarbij u toch eigen vak-practica uitvoert. Kern van deze cursus vormen de kant en klare leerling-activiteiten voor de aparte vakken. Aan-dacht voor hoe proeven te wijzigen, te kopiëren en te organiseren in Coach. Coach 5/6 bij natuurkunde, biologie en scheikunde (2 dgn) Prijs: € 475 Amsterdam 26 + 28/5/09 9.30-16.30 u Invoeringstraject ICT & Coach 6 Vaak komt het er toch niet van om de ideeën voor ICT-practica (in brede zin) en toepassingen met Coach daadwerke-lijk sectiebreed in te voeren. Dat lukt wel wanneer wij u gedurende een jaar regelmatig ondersteunen. Wij integreren de nascholing met voorbereiden, aan-schaffen, uitvoeren en het organiseren van concrete practica: op aanvraag

Belangrijk aspect van een cursus: uitwisselen van ervaring bij de lunch.

Video-meten & Examen-organisatie Doelgroep: docenten/toa’s – BiNaSk, Wi. Met meten aan een videofilmpje doen leerlingen onderzoek aan de gefilmde

erkelijkheid. U krijgt technische tips aakt opnames met webcam en

digitale fotocamera. Coach 6 biedt nu ook auto-trace, perspectiefcorrectie etc.. Het plan is de computer in het school-examen te gebruiken (Compex). U kunt proefexamens vmbo/h/v Videometen hier oefenen en wij informeren u over de praktijk van Examenorganisatie. Video-meten Prijs: € 215 Amsterdam do 13/11/08 9.30-16.30 u Amsterdam di 3/ 3/09 9.30-16.30 u Amsterdam do 4/ 6/09 9.30-16.30 u Besturing bij Techniek Doelgroep: Docenten en TOA’s techniek U werkt met kant en klare leerling-practica en vaste modellen, waaronder de bouwdozen van Fischertechnik of van LEGO Dacta en RCX (dag 1). U kunt uw eigen modellen bouwen en automati-seren in Coach (Systeembord, CoachLab, Fischer en/of LEGO (dag 2). Prijs: 2 dagen € 475 1 dag € 245 Amsterdam

di 26/5/09 (dag1) 9.30-16.30 u do 28/5/09 (dag2) 9.30-16.30 u

U kunt inschrijven voor 1 of 2 dagen! (Grafisch) Modelleren Bedoeld voor docenten/toa’s BiNaSk. Voor simulaties en hypothesetoetsing kunnen er in Coach 6 modellen worden gemaakt in tekstmode en in grafische mode. En: nu ook Animaties

wen u m

maken in Coach6. (Graf.) Modelleren Prijs: € 215 Amsterdam do 20/11/08 9.30-16.30 u Amsterdam do 5/ 3/09 9.30-16.30 u Amsterdam di 2/ 6/09 9.30-16.30 u

Wiskunde en Coach op aanvraag


50

vraag s

oelgroep: Docenten en Toa’s NLT, formatica, Techniek obotjes bouwen met de nieuwe Lego inds s NXT. Leerlingen vragen er

m. In onze cursus leert u de basismodel-n kennen en ook welke andere model-n u nt bouwen en hoe u deze moet rogr eren. U leert ook welke voor-

o bovenbouw basisonderwijs

www.robocupjunior.nl

Ter voorberestrijden kunnen docenten een korte cursus volgen, één of twee middagen, om te le-ren omgaan met het materiaal. Docenten leren hier de robotjes te programmeren voor één van de cursussen: Dansen, Red-den of Voetbal. Op deze cursus gebruikt u ons materiaal, u hoeft dat nog niet zelf te hebben aangeschaft.

Jr. Prijs: € 100 CuNieOpgrotere groep kan de cursus ook op uw sch NacomDowijDotecAakungenmecomratbijSenmelichEuin woput+ s

NaAmAm

Meandkadvin

Cursus bij u op school op aanRobots NXT basiscursuDInRM tormolele ku

ammpbereiding nodig is, hoeveel (les)tijd het kost. Na een korte introductie bent u vooral zelf aan het werk en krijgt u van ons de noodzakelijke instructies en alle nodige hulp. U kunt de nieuwste typen sensoren gebruiken zoals de kompas-, versnelling- en kleurensensor. Robots NXT basis Prijs: € 130 Amsterdam ma 3/11/08 13.30-16.30u Amsterdam do 22/01/09 13.30-16.30u Robots NXT – Vervolgcursus Er zijn veel meer mogelijkheden voor Robotjes met de NXT dan dat u in één middag kunt oefenen. Tijdens deze mid-dag heeft u tijd om meer met de NXT te doen en is er extra uitleg.

Robots NXT - vervolg Prijs: € 130 (bij deelname aan beide modulen € 220) Amsterdam nog niet bekend, zie website RoboCup Junior Doelgroep: geïnteresseerde docenten venRoboCup Junior is een competitie metrobots voor het basis- en voortgezet on-derwijs. RoboCup Junior stimuleert het uitwisselen van kennis, communicatie en teamwerk. Schoolteams bouwen en pro-grammeren robots om te spelen tegen andere teams in één van de drie robot uitdagingen: Dansen, Redden, Voetbal. Er mag gebruik worden gemaakt van ieder soort robot en software, maar Lego is in Nederland favoriet. Kijk op:

iding op de RoboCup wed-

Robocup rsusdata: (13 .30-16.30 uur) uwe data nog niet bekend, zie website. locatie: Voor een Team of voor een

ool gegeven worden!

tuuroriëntatie en science met de puter (PO)

elgroep: Leerkrachten basisonder-s groep 6/7/8 Prijs: € 60 el: ontwikkeling van het natuur & hniek onderwijs op uw basisschool n de hand van opdrachten over natuur-dige verschijnselen leert u uw leerlin- onderzoeken. De opdrachten ken-rken zich door gebruik van aan de

puter gekoppelde sensoren en appa-uur. Centraal staat de EuroSense en behorende Coach-software. De Euro-se is een kant-en-klaar meetapparaatje

t ingebouwde sensoren voor geluid-, t- temperatuur.

roSense is zeer geschikt voor gebruik een leerhoek, maar kan ook klassikaal rden gebruikt als de school over com-ers beschikt. De EuroSense + software tartactiviteiten kost € 119,- ex. BTW.

tuuroriënt.+science met pc Prijs: € 60 sterdam wo 05/11/08 13.30-16.30 u sterdam wo 11/03/09 13.30-16.30 u

er informatie over de EuroSense en ere ICT gerelateerde producten in het er van natuur en techniek onderwijs dt u op www.cma.science.uva.nl/bo


51

0 525

er nho

ren n

ntwik

-toep leerlijnen, ook vakoverstijgend;

projectvoorstellen en subsidieaanvragen; nascholing, ook scho

Het AMSTEL Instituut heeft exper op de volgenDidactische benaderingen Zelfstandig leren

Ontwerpend leren Blended learning

ijs Vakkenintegratie

Leerlijnen in ontwikkeling van cten en vaardigheden

computer Videometen en Modelleren

Afstandsleren en nascholing op afstand

leid, aansluiting vervolgonderwijs rwijsontwikkeling in netwerken

Bètapartners elijke en

et medewerkers van het AMSTEL Instituut wilt overleggen over vernieuwing van contact opnemen met

va.nl.

AMSTEL Instituut Kruislaan 404 - 1098SM Amsterdam - 02E-mail: [email protected] www.science.uva.nl/amstelinstituut/ Het AMSTEL Instituut organiseert seminars ovtavakken. AMSTEL geeft ook cursussen en analyseren en sturen-regelen en wij organiseschool. Het AMSTEL Instituut heeft ervaring in de oniek: lesmateriaal, practica en vakspecifieke ICT leerplannen en

5886

ieuwe mogelijkheden die ontstaan in de be-udt gebruikersbijeenkomsten over meten-ascholing computerexamens, ook bij u op

keling van onderwijs in bètavakken en tech-

assingen;

de gebieden. ICT en bètaonderwijs Examens met de

bij u op ol.

tise

Onderzoekend leren

Samenhang in en buiten het onderw

oncep-Schoolbe Onde

Aansluiting tussen curricula onderbouw, Acquisitie en management landbovenbouw en hoger onderwijs internationale projecten

Besturingstechniek Elektronische leeromgeving

Wanneer u mhet onderwijs in de bètavakken bij u op school kunt uCor de Beurs [email protected] of Piet Geerke [email protected] of Maarten Pieters [email protected] Foto’s: TOA-dagen op het AMSTEL


52

Leveringsvoorwaarden en Prijzen

nd

Alle productprijzen in deze Signaal zijn exclusief BTW.

rijswijzigingen voorbehouden.

Bij bestellingen boven € 2300,- (excl. BTW) geldt een korting van 5%. Deze korting geldt niet voor LEGO P

Verzend- en administratiekosten brengen we als volgt in rekening: Bij bestellingen van minder dan € 230,- (excl. BTW): € 13,-; er zijn geen kosten indien het bedrag van de bestelling hoger is dan € 230,- (excl.).

DACTA, niet voor pakketten met korting en niet voor aanbiedingen. Indien het product op voorraad is geldt een levertijd van ca. 2 weken. U wordt verzocht pas te betalen na ontvangst van de factuur, o.v.v. het factuur- en het debiteurnummer.

Wilt u deze Signaal na het lezen ook aan uw

natuurwetenschappelijke, wisku

Bestellingen, bij voorkeur per e-mail, kunt u richten aan:

[email protected]; of per fax.

Stichting CMA Kruislaan 404

1098 SM AMSTERDAM Fax: (020) 5255866

Administratieve vragen dagelijks van 11.00 - 13.30 uur: (020) 5255869. (n.b.: Gewijzigde tijden!)

Helpdesk: Vragen kunt u stellen via onze website, of sturen aan: cmah [email protected] elpd

Actuele prijzen, productoverzichten, Ondersteuning, FAQ, e.d., en aanvragen van Signaal op uw naam:


collega’s uit de andere e en technische secties doorgeven.

Stichting CMA “Centrum voor Microcomputer Applicaties”

CMA is verbonden


met het AMSTEL Instituut van de Universiteit van Amsterdam. CMA is een non-profit organisatie ter bevordering van onderzoek

en ontwikkeling van het gebruik van informatietechnologie in de natuurwetenschappelijke en technische vakken.





Signaal - | CMA · Studiedag Moleculaire biologie VWO 47 FNWI Mastercourses en congressen 47...

Documents

Transcript of Signaal - | CMA · Studiedag Moleculaire biologie VWO 47 FNWI Mastercourses en congressen 47...