1. OPDRACHTENBOEK ALGEMENE NATUURWETENSCHAPPEN 4 VWO NAAM KLAS DOCENT. NUMMER.
2 1. Inleiding. Het verplichte vak ANW staat in drie periodes 2 uur per week op het programma. Het is een examenvak dat je met een schoolexamen aan het eind van 4 vwo afsluit. Het cijfer wordt met een aantal andere vakken gemiddeld en vormt het combinatiecijfer. Hieronder zie je het schoolexamenprogramma en de wijze van cijfergeving, het programma van toetsing en afsluiting, PTA. PTA Afdeling: VWO Docent: STF Cohort 2013 Vak: anw Leerjaar 4 vwo schooljaar 2013-2014 periode soort toets wijze van afname duur (min) weegfactor mogelijkheid herkansing stofomschrijving en inleverdata 1 Po Schr. 30% nee Opdrachten vermeld in werkboek. Inleveren laatste les vóór herfstvakantie 2 Po Schr. 30% Nee Opdrachten vermeld in werkboek. Inleveren laatste les vóór kerstvakantie 4 Po Schr. 30% Nee Opdrachten vermeld in werkboek. Inleveren laatste les periode 4 1, 2 of 3 Po cd, dvd of usb herkansing wijze van afname 10% Nee Presentatie van bezoek aan een natuurwetenschappelijk museum. Inleveren uiterlijk 23 mei duur stof omschrijving Herexamen 1 Tt, Schr. 50 Vragen over de opdrachten gemaakt in periode 1,2 en 4. 1 Het cijfer van het herexamen vervangt de cijfers van de drie eerstgenoemde schriftelijke praktische opdrachten en maakt 90% van het eindcijfer uit.. Het cijfer van de presentatie blijft gehandhaafd en maakt 10% van het eindcijfer uit.. 2. Werkwijze. Het grootste deel van de lessen maken jullie opdrachten, zoals vermeld in dit boek. Dit gebeurt in de mediatheek, B52, of thuis. De rest van de lessen bekijken jullie documentaires die aansluiten bij de te maken opdrachten. De opdrachten maak je individueel of in duo s. Dit staat duidelijk bij elke opdracht vermeld. De planners staan op pagina 33 en 34. Op de schoolwebsite, bij vakken en anw, vind je de gehele tekst van dit werkboek, alsmede een bijlage waarnaar regelmatig wordt verwezen. Houd er rekening mee dat het waarschijnlijk noodzakelijk is om ook af en toe een kwt-uur hieraan te besteden. Je kunt dan het best rechtstreeks inplannen bij de mediatheek of B52. Je hebt regelmatig een oortelefoontje nodig voor geluidsfilmpjes!
3 In de loop van het schooljaar dien je een bezoek te brengen aan een natuurwetenschappelijk museum. De bedoeling is om dat samen met medeleerlingen te doen. (één groepje is 4 leerlingen) Dit gebeurt uiteraard niet in schooltijd, maar in je eigen tijd. Weekenden of vakanties zijn hiervoor erg geschikt., je verveelt je misschien anders toch maar!!! Het kost natuurlijk wel wat, maar duur hoeft het niet te zijn als je het handig aanpakt. (krantenwijk of vakken vullen doen wonderen). Zie verder pagina 32. 3. De stofinhoud. De onderwerpdomeinen die aan bod komen zijn de volgende: Periode 1: Ziekte en gezondheid; Biosfeer Periode 2: Zonnestelsel en heelal Periode 4: Erfelijkheid en evolutie Bij elk onderwerp stellen we onderzoeksvragen: 1. Hoe ontstaat natuurwetenschappelijke kennis? 2. Hoe weet je wat waar is? 3. Hoe pas je natuurwetenschappelijke kennis toe? 4. Aan de slag. Je werkboek is genummerd. Opdrachten die je moet doen (teksten lezen, filmpjes bekijken etc) staan achter Opdrachten die je moet inleveren staan achter Bij een aantal opdrachten staat allen. Hiermee wordt bedoeld dat iedereen deze opdracht maakt. Bij een aantal opdrachten staan nummers. Je hoeft dan alleen die opdracht te maken waar jouw nummer bij vermeld staat. Bij de opdrachten staat steeds individueel, of duo. Je dient je hier strikt aan te houden. Bij duo opdrachten waar nummers bij staan kies je steeds voor de opdracht die past bij het laagste nummer van je partner en jou. Als jij nummer 8 hebt en je partner nummer 3, dan kies je voor nummer 3. Als, vanwege oneven aantallen, niet iedereen in duo s kan werken overleg je met je docent. 5. Inleveren. Alles dient op tijd, m.b.v. een tekstverwerker, uitgeprint en in een snelhechter, ingeleverd te worden. Eén werkstuk per duo. De individuele opdrachten van elk, voorzien van je naam, apart er in voegen. Denk aan: titelblad, inhoudsopgave, paginanummering, bronvermeldingen, correct Nederlands!! Het lettertype moet de grootte hebben van Times New Roman 12. Het wordt zeer gewaardeerd als je het werkstuk voorziet van mooie en vooral relevante plaatjes, foto s en als de lay-out heel verzorgd is. De inlevermomenten staan in het pta en in je planner vermeld. Je moet je hier strikt aan houden. Te laat inleveren leidt tot puntenaftrek.
4 BELANGRIJKE TIPS: -Log alleen op je eigen account in. -Sla alles aan het eind van elke les zorgvuldig en dubbel op: op je eigen account en op een usb-stick. Als je duo-opdrachten doet, zorg er dan voor dat je beiden alles op een usb-stick hebt staan. Je kunt natuurlijk ook alles mailen naar je eigen email adres. Als je werkt onder het account van je partner en die is er een les niet dan heb je een probleem als je de gegevens niet hebt om verder te werken. -Wacht niet met uitprinten tot het allerlaatste moment; er kan dan iets misgaan en te laat is te laat!! -Zorg ervoor dat alles ruim van te voren, minimaal drie dagen voor de inleverdatum klaar is, Dan kun je computer- en printproblemen nog tijdig oplossen. (Het komt echt regelmatig voor) PERIODE 1. ZIEKTE EN GEZONDHEID. 6 opdrachten. Opdracht 1. Enkele wetenschappers die van belang zijn geweest voor de geneeskunde Zoek en schrijf info op over de volgende wetenschappers: (individueel) Geef steeds aan: wanneer ze leefden; waardoor ze bekend zijn geworden (welke verdienste/ontdekking) in hoeverre is nog steeds van belang wat ze hebben gedaan. Doe de tekst steeds in ca een derde kantje A-4. a. Louis Pasteur (allen) b. Robert Koch (allen) c. Howard Florey (oneven nummers) d. Ernst Chain (even nummers) Opdracht 2 Semmelweis en de wetenschappelijke methode. (duo, allen) Een belangrijke en algemeen aanvaarde werkwijze binnen de natuurwetenschappen is De zogenaamde wetenschappelijke methode. Het volgende pas doornemen als je de film over Pellagra hebt gezien. 1. Er wordt een probleem geconstateerd. Bijvoorbeeld: wat is de oorzaak van pellagra. 2. Je gaat je oriënteren. Wat is al bekend? Pellagra komt voor onder arme mensen in het zuiden van de VS in het begin van de 20 e eeuw. 3. Je stelt een hypothese op, een mogelijke verklaring. Misschien is slechte, eenzijdige voeding de oorzaak van pellagra. 4. Je stelt een onderzoeksvraag op, je waagt je aan een voorspelling. Als de pellagralijders goed voedsel krijgen verdwijnt pellagra. Of: als arme mensen die geen pellagra hebben goed voedsel krijgen krijgen ze geen pellagra.
5 5. Je toetst je hypothese aan een experiment. Een groep gezonde gevangenen kreeg het traditionele armeluiseten en een groep kreeg het gezonde gevangeniseten. De andere condities waren voor beide groepen gelijk. Bij de groep met slecht eten kreeg bijna iedereen pellagra, bij de andere groep niemand. 6. Je trekt uit je experiment een conclusie. Pellagra heeft met slechte voeding te maken. (Je moet eerst moet de film Semmelweis gezien hebben) Ga naar de bijlage. Beantwoord de volgende vragen a t/m f a. Formuleer een mogelijke verklaring, die Semmelweis bedacht kan hebben voor de oorzaak van kraamvrouwenkoorts in de periode vóór de dood van zijn collega Kolletschka. b.beschrijf hoe Semmelweis z n hierboven geformuleerde vermoeden had kunnen testen. c. Formuleer de hypothese, die Semmelweis na de dood van Kolletschka bedacht heeft voor de oorzaak van kraamvrouwenkoorts. d. Beschrijf een experiment waarmee Semmelweis de hierboven geformuleerde hypothese heeft getest.. e.formuleer de conclusie die Semmelweis uit het experiment getrokken heeft. Let erop bij het formuleren van de conclusie, dat in die tijd nog niet bekend was dat micro-organismen ziekten kunnen overbrengen. f.semmelweis lukte het niet de medische wereld in zijn tijd te overtuigen van het belang van hygiëne. Na de ontdekkingen van Louis Pasteur en Robert Koch werd het belang van handen wassen snel algemeen geaccepteerd. Leg uit waarom. Opdracht 3. Dubbelblind onderzoek. (individueel, allen) Zoek op wat wordt verstaan onder dubbelblind onderzoek bij geneesmiddelen. Leg dit begrip in maximaal 150 woorden uit. Opdracht 4 Enkele ziektes. (duo) Zie bijlage. Zoek en schrijf info op over de volgende ziektes. Geef steeds aan: welke symptomen deze ziekte veroorzaakt welke ziekteverwekker verantwoordelijk is voor deze ziekte hoe je deze ziekte kunt voorkomen of bestrijden hoe besmettelijk deze ziekte is. of deze ziekte nog steeds een bedreiging is in Nederland of deze ziekte nog steeds een bedreiging is in de rest van de wereld. a. mazelen (oneven nummers) b. rabiës (even nummers) c. tetanus (1 t/m 10) d. kinkhoest (11 t/m 20) e. aids (allen)
6 Opdracht 5 Thuistesten. (duo, allen) Zoek antwoorden op de volgende vragen A (a t/m e), B (a t/m f), C (a t/m e), D. A. a. Wat wordt gemeten bij een zwangerschapstest? Raadpleeg bijv. www.zwangerworden.nu b. Hoeveel dagen na het uitblijven van de menstruatie kan de zwangerschapstest worden gedaan? Uitslagen van testen kunnen vals-positief of vals-negatief zijn. Dat betekent dat ze ten onrechte een positieve uitslag respectievelijk een negatieve uitslag geven. c. Stel dat een zwangerschapstest te vroeg wordt gedaan, wat betekent een negatieve uitslag dan? d. Leg uit waarom de uitslag van een zwangerschapstest eenvoudig te interpreteren is. e. De stof die gemeten wordt bij een zwangerschapstest wordt alleen gemaakt als een vrouw écht zwanger is. Leg uit dat het daarom onwaarschijnlijk is dat een zwangerschapstest een vals-positieve uitslag geeft. B a. Wat is cholesterol? Raadpleeg bijv. www.hartstichting.nl b. Zoek uit met welke aandoeningen een verhoogd cholesterolgehalte in verband wordt gebracht. Cholesterol komt voor in twee soorten, LDL en HDL. Kort gezegd komt het er op neer dat de LDL-cholesterol de slechte vorm is en het HDL-cholesterol de goede vorm. c. Sommige cholesterol-testen meten het totale cholesterol, dus het LDL- en HDL- cholesterol tesamen. Leg uit waarom een verhoogde uitslag van deze test niet zoveel zegt over de gezondheidsrisico s ervan. d. Zoek uit wat voor soort soort cholesteroltest wél bruikbare informatie geeft. e. Leg uit waarom de uitslag van een cholesteroltest minder eenvoudig is te interpreteren dan een zwangerschapstest. f. Stel dat je met de test een verhoogd cholesterolgehalte meet, wat zou je dan het beste kunnen doen? C HIV is het virus dat de ziekte aids veroorzaakt. Het is mogelijk om met een thuistest te bepalen of iemand geïnfecteerd is met HIV. In de HIV-test wordt getest op de aanwezigheid van antilichamen tegen HIV. Pas 3 tot 6 maanden na een besmetting met HIV zijn HIVantilichamen in het bloed aan te tonen. Raadpleeg o.a. www.aidsfonds.nl a. Leg uit waarom een negatieve testuitslag geen garantie is dat je niet HIVgeïnfecteerd bent. b. Betekent een positieve uitslag van de HIV-test dat je zeker geïnfecteerd bent? Leg uit. c. Wat moet je doen bij een positieve testuitslag? d. Het AIDS-fonds is geen voorstander van de HIV-thuistest. Waarom, denk je? e. Noem een groot voordeel van de HIV-thuistest D. Aan welke belangrijke voorwaarde(n) moet een thuistest volgens jou voldoen.
7 Opdracht 6 Beroepen, opleidingen en technieken in de gezondheidszorg. (individueel, allen) Geef steeds antwoord op de volgende vragen a t/m d: a. Wat doet een: fysiotherapeut; ergotherapeut; anesthesioloog; orthopedisch chirurg; gynaecoloog; epidemioloog b Wat houden de volgende studierichtingen in: bewegingswetenschappen; biomedische wetenschappen; gezondheidswetenschappen; farmaceutische wetenschappen. c. Geef steeds aan welke vakken beslist noodzakelijk zijn voor toelating tot bovengenoemde studies. (nieuwste eisen) d. Wat houden de volgende technieken in: MRI; ECG; EEG; CT
8 BIOSFEER. 4 opdrachten De informatie die je nodig hebt bij het beantwoorden van de vragen dien je zelf steeds op te zoeken. Natuurlijk is wikipedia een prima bron, Voor dit onderwerp adviseer ik ook de volgende website: www.schooltv.nl/beeldbank. Deze komt bij bepaalde vragen van pas. Trouwens de beeldbanksite bevat nog veel meer interessante clips die je kunt gebruiken bij anw. www.milieuloket.nl bevat duidelijke uitleg over een keur aan onderwerpen die in dit domein aan de orde komen. Bekijk eerst de clip : de aarde is een bijzondere planeet. Opdracht 1. Kennisvragen over de biosfeer, brandstoffen en energievoorziening. (allen, duo) Beantwoord de volgende vragen a t/m m a. Wat is de biosfeer? De gemiddelde samenstelling van de onderste luchtlagen (de troposfeer) is als volgt: stikstof: 78%; zuurstof 21%, edelgassen: 1%; koolstofdioxide: 0,03% Belangrijk voor ons zijn zuurstof en koolstofdioxide. Planten nemen o.a. koolstofdioxide op. Dit proces heet fotosynthese. Bekijk eerst de clip: koolstofkringloop. b. Welke stoffen neemt de plant op en welke worden gevormd bij fotosynthese. Mensen en dieren nemen zuurstof op zodat in het lichaam verbranding plaats kan vinden. c. Welke stoffen worden bij deze verbranding gevormd. Toen het leven op aarde ontstond was dat eerst plantaardig. De atmosfeer bevatte toen heel erg veel koolstofdioxide (CO 2 ). Door de fotosynthese werd het CO 2 gehalte steeds kleiner en het zuurstofgehalte (O 2 ) nam toe. Daardoor kon dierlijk leven tot ontwikkeling komen. Al veel miljoenen jaren zijn fotosynthese en verbranding in evenwicht, waardoor het CO 2 en O 2 gehalte vrijwel constant blijven. Door verbranding van fossiele brandstoffen neemt het CO 2 gehalte de laatste eeuw wat toe. Bekijk eerst de clips de dampkring en broeikaseffect. d. Noem de drie belangrijkste fossiele brandstoffen en verklaar de term fossiel. Een planeet met een atmosfeer vertoont een broeikaseffect. Het belangrijkste broeikasgas op aarde is waterdamp. Dit zorgt ervoor dat een groot deel van de uitgezonden warmtestraling wordt geabsorbeerd, waardoor het s nachts als de zon schijnt niet al teveel afkoelt. Met name in vochtige gebieden, zoals het tropisch regenwoud zijn de nachten erg warm. Waterdamp zorgt dus voor een natuurlijk broeikaseffect.
9 Gassen zoals CO 2 en methaan, CH 4, absorberen ook goed de warmte. Een toename van deze gassen in de troposfeer zorgen dus voor een versterkt broeikaseffect. Of de toename van deze gassen verantwoordelijk is voor de stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde is wetenschappelijk in het geheel niet bewezen, maar wordt door de meeste mensen wel aangenomen. Een film die jullie te zien krijgen ( the global warming swindle ) zal hierover informatie geven. Om andere redenen is het natuurlijk niet verkeerd om zuinig om te springen met fossiele brandstoffen, want ze zijn niet duurzaam. e. Leg uit wat het begrip duurzaamheid inhoudt en waarom fossiele brandstoffen niet duurzaam zijn. Kernenergie is betrekkelijk duurzaam. Toch zijn veel mensen niet erg blij met kernenergie. f. Waarom is kernenergie betrekkelijk duurzaam? Bij kernenergie is er sprake van een veiligheidsprobleem en een afvalprobleem. g. Wat houdt het afvalprobleem in en op welke manier probeert men dit probleem op te lossen? h. Waarom is er, vooral in 1986 een omslag gekomen m.b.t. het denken over kernergie. In 2011 was er weer een gebeurtenis waardoor de wereldwijde discussie m.b.t. kernenergie oplaaide. Toch was de impact hiervan, zeker in West-Europa, een stuk geringer dan in 1986. i. Welke gebeurtenis was dat en geef twee redenen waarom de impact in West-Europa niet erg groot was. Zie bijlage. j Waarom zijn elektriciteit, batterijen en waterstof niet bij de energiebronnen opgenomen? k. Bij de verbranding van biomassa komt ook CO 2 vrij. Men noemt deze vorm van energie echter CO 2 neutraal. Leg uit waarom men deze term gebruikt. l. Welke van de genoemde energiebronnen zijn duurzame energiebronnen? m. Waarom is waterstof zo n schone brandstof? Opdracht 2. Inductie en deductie in de natuurwetenschappen (allen, duo). Zie bijlage De planeten Mercurius, Venus, Mars, Jupiter en Saturnus zijn al sinds de oudheid bekend. Zij zijn goed te zien, zelfs met het blote oog. In 1781 werd de planeet Uranus ontdekt door de Engelsman William Herschel. Echter de baan van Uranus hield zich niet aan de wetten die berekend waren door de natuurkundige Isaac Newton. Men veronderstelde dat er nog een planeet moest zijn De Franse astronoom Urbain Jean Joseph le Verrier en de Britse wiskundige John Couch Adams berekenden onafhankelijk van elkaar waar de nieuwe planeet aan de hemel te zien moest zijn. In 1846 vond de Duitse astronoom Johann Gottfried Galle op basis van de berekeningen van le Verrier de planeet Neptunus. Overigens had Galileo Galilei al in 1612 Neptunus gezien, maar er verder geen aandacht aan
10 besteed. Beantwoord de volgende vragen a t/m d.. a. Bij welk van bovengenoemde personen is, als het gaat om de ontdekking van Neptunus, sprake van inductie en bij wie van deductie? 1. Ik beweer dat op de planeet Neptunus paarse slakjes leven. 2. Ik beweer vervolgens dat volgens Popper dit een prima theorie is totdat het tegendeel is aangetoond. b. Leg uit wat aan bewering 2 niet klopt.. Kernfusie is een proces waarbij door versmelting van atoomkernen heel veel energie vrijkomt, nog veel meer dan bij kernsplitsing die in atoombommen en kerncentrales wordt toegepast. Kernfusie is (nog steeds) alleen mogelijk bij extreem hoge temperaturen. In 1989 publiceerden de elektrochemici Martin Fleischmann en Stanley Pons een wetenschappelijk artikel waarin ze zeiden kernfusie onder veel mildere condities te hebben bereikt, namelijk bij kamertemperatuur.. Het ging om een bij-effect van een elektrochemische reactie aan een palladium-elektrode waar waterstof werd gevormd. Waterstof lost op in de palladiumelektrode en de twee wetenschappers meldden dat bij hun opstelling meer energie vrijkwam dan ze er in stopten. Bovendien meldden ze dat ze vrijkomende neutronen hadden gedetecteerd die op fusie van waterstofkernen wezen. Dit bericht bracht een sensatie in de wetenschappelijke wereld te weeg. Echter na enkele maanden was het gedaan met de koude kernfusie. c. Wat is er volgens jou in die maanden gebeurd? Gebruik de regels van Popper. d. Leg uit wat het grote verschil is tussen het voorbeeld van de paarse slakjes en de koude kernfusie. Opdracht 3. Voorwaarden voor leven op Aarde, Mars en Venus. (allen, duo) Zie bijlage beantwoord de vragen a t/m f.. Wanneer er leven op een planeet te vinden is zoals wij dat kennen, zal er in ieder geval vloeibaar water moeten zijn. a. Tussen welke waarden zal de temperatuur op die planeet dan moeten liggen? We kennen meerdere eenheden waarin de temperatuur wordt uitgedrukt. In Europa gebruiken we graden Celsius ( o C), in Noord-Amerika graden Fahrenheit ( o F) en in de natuurwetenschappen Kelvin (K).
11 b. Zoek de omrekeningsfactoren op en vul de tabel op pagina 11 in. Celsius Fahrenheit Kelvin vriespunt water 0 kookpunt water 100 kamertemperatuur 21 c. Welke van de planeten Aarde, Venus en Mars is het 'lichtst' en welke het 'donkerst'? Het ijs op de Noordpool is tussen 1979 en 2003 met ruim 20 procent afgenomen. Onderzoekers verwachten dat voor het eind van deze eeuw al het ijs op de Noordpool gesmolten kan zijn. d. Welk effect kan dit verdwijnen van het ijs hebben op het albedo van de Aarde? De atmosfeer van Venus heeft de enorme broeikaseffectwaarde van 122. e. Zal op Venus een hoge of een lage druk heersen? f. Welke gassen zul je waarschijnlijk in hoge mate aantreffen in de atmosfeer van Venus? Opdracht 4. Beantwoord de vragen over de studierichting aardwetenschappen. (Allen, individueel) a. Wat houdt de studierichting aardwetenschappen in? b. Geef aan welke vakken beslist noodzakelijk zijn voor toelating tot deze studie. (nieuwste eisen). Opdrachten Ziekte en gezondheid en biosfeer inleveren uiterlijk tijdens je laatste anw les vóór de herfstvakantie.
12 PERIODE 2 ZONNESTELSEL EN HEELAL. 15 opdrachten. Inleiding. Je gaat werken met het computerprogramma "redshift 3". Dit programma bevat veel wetenswaardigheden betreffende ons zonnestelsel en het heelal. Het bevat (geluids)filmpjes over uiteenlopende astronomische onderwerpen en over ruimtereizen. Het bevat veel foto's en een uitgebreid astronomisch woordenboek. Het belangrijkste onderdeel van het programma echter vormt een simulatieobservatieprogramma. Je kunt op het scherm de sterrenhemel bekijken op elk tijdstip in verleden, heden en toekomst, vanaf elke plek in de ruimte, in elke richting die je maar wenst. Je ziet de sterrenhemel, ook als het bewolkt is en ook overdag. Je kunt de bewegingen van de hemellichamen t.o.v. elkaar, bijv. t.o.v. jou als waarnemer op aarde, van minuut tot minuut, van uur tot uur, van dag tot dag etc. volgen en alle coördinaten steeds bepalen. Het werken met redshift 3 vergt enige oefening, maar is niet moeilijk als je de instructies goed opvolgt. Voor het beluisteren van geluidsfilmpjes heb je uiteraard een oortelefoontje nodig. Opdracht 1 t/m 13 allen, duo Eerste kennismaking met redshift. Zorg dat je een oortelefoon hebt. -Start het programma op. (programma's anw redshift 3) -Bekijk en beluister het inleidingsfilmpje. De volgende keer klik je meteen door naar het hoofdprogramma. N.B. als je geen filmpje ziet, maar meteen in het hoofdprogramma zit, dan klik je "venster" aan en vink je "thuisvenster" aan. Vervolgens "redshift gebruiken" en "inleiding". Het zal regelmatig voorkomen dat je een zwart scherm ziet. Het programma wordt dan bij vrijwel elke handeling afgesloten. Je dient in dat geval naar bestand open standaardinstellingen te gaan. Je komt dan weer in het goede beginscherm. Hoofdprogramma. De hemel overdag. Klik "venster" aan en haal alle vinkjes, behalve "statusbalk", weg. Onderaan in beeld, groen, de horizon. Je kijkt naar het zuiden (Z). Als het dag is (zal wel onder schooltijd!) zie je blauwe lucht en misschien een witte vlek, de zon. Misschien ook een kleinere witte vlek, de maan. Als je de zon niet ziet, dan moet je misschien meer naar het oosten kijken of meer omhoog. Dat kan met de pijltjestoetsen. Als je omhoog kijkt verdwijnt de horizon uiteraard uit je blikveld. Zet je muispijl op de zon en klik. Klik op de objectnaam en je krijgt allerlei informatie over de zon. Deze procedure kun je volgen voor elk object (sterren, planeten, manen) dat je te zien krijgt. Als je objecten wilt zien die je overdag door het zonlicht niet kunt zien, klik dan op "weergave" en "natuurlijke hemelkleur". Het scherm wordt zwart en grijs en er
13 verschijnen vele sterren en planeten. De zon is nu als een flinke witte vlek te zien. OPDRACHT 1. A. Bepaling van de breedtegraad van Boxmeer m.b.v. de stand van de zon. Start redshift. Ga weer naar het oorspronkelijke scherm ("bestand" "open standaardinstellingen") Onderaan in beeld zie je azm en alt staan. Dit zijn twee hele belangrijke begrippen die je voortdurend nodig hebt. Probeer ze goed in je op te nemen. Azm = Azimut. Dit is de horizontale hoek die je kijkrichting maakt met het noorden, met de klok mee. Dus de kompasrichting. Je begint te tellen bij het noorden. Hoek is 0 o. Dan ga 360 o rond en je kijkt weer naar het noorden. 0 0 = 360 0 N 270 0 W waarnemer O 90 0 Z 180 0 Alt = Altitude. Dit is de verticale hoek die je kijkrichting maakt met de horizon. Als je recht omhoog kijkt naar het zenit is deze 90 0 en als je vlak over de aarde naar de horizon kijkt, bijv. de ondergaande zon, is deze 0 0. Als de zon hoog staat is de altitude dus groot. zenit (recht boven je hoofd) 90 o waarnemer horizon 0 o Je kunt de positie van een hemellichaam t.o.v. de waarnemer uitdrukken in twee hoeken: azimut en altitude. Als je de muispijl op het object zet kun je beide hoeken aflezen. Beide hoeken worden weergegeven in graden, minuten en seconden. Bijvoorbeeld: azm: 135 o 33 28,9 De kijkrichting is dan zuidoost. Een graad wordt wel in 60 minuten verdeeld en een minuut in 60 seconden. Je mag steeds azm en alt afronden op hele graden. De azimut135 o 33 28,9 wordt dan afgerond tot 136 o, omdat 33 meer dan een halve graad is. Open via "venster" de bedieningspanelen door "panelen" aan te vinken. Ergens in beeld verschijnt een (verplaatsbaar) paneel. Bij "instellingen" en "activiteiten" kun je een aantal instellingen en activiteiten activeren m.b.v. de zes icoontjes. Deactiveer alle icoontjes. Activeer "tijd". Je ziet de actuele datum en tijd. Activeer "locatie". Voer de lengte- en breedtegraad van Boxmeer in. (Misschien locatiepaneel verder openen met drukknop rechtsboven). Deze zijn: 51 0 39 ' NB en 5 0 57' OL (NB = noorderbreedte en OL = oosterlengte) Activeer "tijdregeling". Je kunt tijdveranderingen continu met of in stapjes met regelen. De stapjes kun je weer instellen (minuten, uren etc.)
14 Meet azimut en altitude van de zon in Boxmeer, van zonsopgang tot zonsondergang, op: 10 november (1 t/m 5); 24 december (6 t/m 10); 28 januari (11 t/m 15); 28 februari (16 t/m 20) Doe dit als volgt: -Stel de juiste dag in m.b.v. tijd. -Zoek m.b.v. "tijdregeling" (geschikte stappen kiezen) het tijdstip van zonsopgang. (besef dat je dan uiteraard tussen noordoosten en zuidoosten moet zijn!) Noteer de tijd. -Noteer azimut en altitude -Meet azm en alt een uur later en ga verder in stappen van een uur tot bijna zonsondergang.. -Noteer ook azm en alt. en de tijd op zonsondergang. Het volgende (a t/m k) lever je op papier in. a. Maak een diagram van de beweging van de zon: verticaal alt(y-as)/horizontaal(x-as) azm. Vermeld de datum van je meting. Dit doe je in excel. Open hiertoe excel. Vul in kolom A de x-waarden in van azm en in kolom B de bijbehorende y- waarden van alt in. Selecteer alle waardes en ga naar invoegen grafieken spreiding Kies vervolgens voor de optie waar meetpunten door vloeiende lijnen zijn verbonden. Verder wijst het zich vanzelf. Je dient zelf de juiste coördinaatteksten in te voeren. b. Maak eveneens een diagram van alt(y-as)/tijd(x-as) Als je de tijd in excel invoert dan is bijv. half vier s middags 15:30 c. Bepaal uit de diagrammen hoeveel graden de zon zich gemiddeld per uur naar het westen verplaatst in de periode van zonsopgang tot zonsondergang.. d. Als je de zon in werkelijkheid gedurende 24 uur volgt, hoeveel graden verplaatst de zon zich dan gemiddeld per uur? Is je uitkomst bij c. in overeenstemming met je antwoord bij d.? e. Is de maximale zonhoogte (altitude) op de evenaar hoog of laag? f. En op de Noordpool? Op 21 maart is de maximale zonhoogte (altitude) op de evenaar 90 o g. Hoe groot is de zonhoogte dan op Noord- en Zuidpool? h. En op 52 o noorderbreedte? i. Hoe kun je de breedtegraad bepalen als je de zonhoogte weet op 21 maart? De breedtegraad is een denkbeeldige lijn parallel aan de evenaar. De evenaar heeft breedtegraad 0 o en beide polen 90 o (Een kwartcirkel boven en onder de evenaar). Met behulp van tabel 1 op pagina 23 kun je voor de andere dagen in het jaar een correctie aanbrengen. De correctiefactor geeft aan hoeveel hoger of lager de zon op de desbetreffende datum staat vergeleken met 21 maart. In Boxmeer staat deze na 21 maart uiteraard hoger, want de zomer komt eraan!!! j. Welke correctie is er nodig voor de dag van jouw meting? k.bereken nu m.b.v. je metingen en de tabel de breedtegraad van Boxmeer. Hoever zit je naast de werkelijke breedtegraad? B. Bepaling van de lengtegraad van Boxmeer m.b.v. de stand van de zon. De geografische lengte (de lengtegraad) van Greenwich, een plaats bij Londen, is 0 0. De geografische lengte is een denkbeeldige lijn die door de beide polen loopt. Als in Greenwich de zon op zijn hoogste punt staat is het daar precies 12.00 uur Greenwich Mean Time, GMT. Dat is internationaal zo afgesproken.
15 De lokale Nederlandse tijd is in de wintertijd GMT + 1 uur en in de zomertijd GMT + 2 uur (De lokale Engelse tijd is altijd 1 uur vroeger dan de Nederlandse). Het volgende (a t/m g) lever je op papier in. a. Je meet in de wintertijd op een onbekende plaats dat de zon om 12.20 uur Nederlandse tijd op zijn hoogste punt staat. Hoe laat is het dan in GMT? b. Hoeveel minuten zit je op die plaats dan van 12.00 uur GMT af? c. Ben je dan ten oosten of ten westen van Greenwich? d. Hoe groot is dan je geografische lengte? (Geografische lengte = lengtegraad). e. Bepaal uit je grafieken zo nauwkeurig mogelijk het tijdstip waarop de zon in Boxmeer zijn hoogste punt heeft bereikt op de door jou gemeten datum.. f. Omdat er schommelingen optreden, afhankelijk van het seizoen, in het tijdstip waarop de zon in Greenwich haar hoogste punt bereikt moet je met een aantal minuten corrigeren. Tel m.b.v. tabel 2 op pagina 24 de correctie (minuten) op bij het tijdstip van vraag e. g. Bereken nu de geografische lengte van Boxmeer. Intermezzo.- Bekijk de animaties "dag en nacht" en "fasen van de maan" ( informatie "astronomietours" "zon, maan en aarde") - Bekijk ook de animatie "over de maan" (met geluid) ( informatie "astronomietours" de basiselementen") OPDRACHT 2 Ook sterren bewegen. - Je volgt de beweging van het sterrenbeeld "Kleine Beer" als volgt: - Kies "bestand" "open standaardinstellingen" en ga in Boxmeer staan en kijk naar het noorden. - Klik op "weergave" en vink "constellaties" aan. - Zoek Ursa Minor (Kleine Beer) - Klik op de ster die het uiteinde vormt van de steel van het "steelpannetje". - bekijk hoe de positie van Ursa Minor in 24 uur verandert. Het volgende (a t/m d) lever je op papier in: a. Hoe heet de ster (Latijnse en Nederlandse naam) die het uiteinde van het "steelpannetje" vormt? b. Bepaal azimut van deze ster. Had je deze azimut moeten verwachten en waarom? c. Bepaal de altitude van deze ster en daarmee de breedtegraad van Boxmeer. Waarom is deze ster voor deze bepaling geschikt? Vergelijk deze met de gevonden waarde via de zonhoogtemeting (Opdracht 1 A). d. Op het Zuidelijk halfrond kun je Ursa Minor niet zien ; waarom niet? OPDRACHT 3 De fasen van de maan Om de fasen te begrijpen is het van belang de positie van zon, maan en aarde t.o.v. elkaar in beeld te krijgen. Ga als volgt te werk: - Begin met een schoon scherm "open standaardinstellingen"
16 - Zoek in het hemeldagboek de datum en het tijdstip van de eerste volle maan in 2013 op en noteer deze. ( Informatie hemeldagboek ). Doe dit vervolgens ook met het hierop volgende laatste kwartier, nieuwe maan, eerste kwartier en de volgende volle maan. - Open de panelen "tijd", "locatie", "richting" en "tijdregeling". - Zet in "tijd" de datum en tijd van de eerste volle maan in 2013. - Kies bij "locatie" voor de modus "ruimte: volg lichaam". Daarvoor moet je de knop vlak onder het woord locatie aanklikken en deze modus aanklikken.als het goed is "hang" je nu boven de aarde. - Om straks maan en zon goed te zien en geen last te hebben van andere planeten klik je op "weergave" en "filterbox". - Klik op "zon en planeten" (moet aangevinkt zijn) en kies eerst voor "alle verbergen".vervolgens activeer je zon en aarde. Bij beide afbeeldingsknopje indrukken en voor de zon ook het label. - Klik op "manen" en activeer de maan en geef de maan een label. Het hokje "fasen" moet aangevinkt zijn. - Nu terug naar je "hangplek" boven de aarde. Zet in het paneel "richt" de zoomfactor op de laagste waarde 0,26. - Dubbelklik op de maan zodat deze in het midden van het scherm komt. De naam "maan" verschijnt nu in het richtpaneel. - Zet de richting "maan" vast met het gekleurde slotje boven de naam "maan". - Vergroot de zoomfactor tot 50. Je ziet nu de fase bij volle maan. - Maak de richting weer los, zet op zoomfactor 0,26 en herhaal dit bekijken van de maan bij de andere fasen. - Keer terug naar de eerste volle maan in 2013 - Naast het hokje RK, decl. in het paneel "richt" druk je op het knopje en klikt op Z Hemelpool. - Locatie "aarde" "ruimte: volg lichaam" Zoomfactor 0,26. Als het goed is heb je nu de aarde, de zon en de maan in beeld. Bekijk hun onderlinge positie tijdens volle maan. - Start de tijdregeling (stappen van 1 uur) en stop steeds bij laatste kwartier, nieuwe maan, eerste kwartier en volle maan. bekijk de onderlinge posities steeds goed. Het volgende (a t/m c) lever je op papier in. a. Hoelang duurt een maanmaand, d.w.z. de periode tussen twee volle manen? b. Maak 4 tekeningen (of plak wat je op het scherm ziet) van de onderlinge stand van aarde, zon en maan tijdens volle maan, laatste kwartier, nieuwe maan, eerste kwartier. c. De tijd tussen twee volle manen (synodische maanmaand) is groter dan één omwenteling van de maan rond de aarde (siderische maanmaand). Geef hiervoor een duidelijke verklaring. Intermezzo -Bekijk de animaties "de hemelbol" en "tijd en seizoenen" (beide met geluid) ( informatie " geschiedenis van het heelal") -Bekijk de animatie "seizoenen" (zonder geluid) ( informatie "astronomietours" "zon, maan en aarde")
17 OPDRACHT 4. In het gebied boven de poolcirkel gaat de zon in bepaalde perioden nooit onder. Eén van de meest noordelijk gelegen steden op aarde is de Noorse stad Hammerfest. -Verplaats je naar Hammerfest. Zoek zelf de lengte- en breedtegraad op. -Meet de altitude van de zon op 20 juni 2013 om 12 uur s middags -Neem stappen van 2 uur en ga door tot 12 uur s middags op 22 juni 2013 (Dit is twee dagen later). - Als je de tijd in excel invoert dan is bijv. half vier s middags 15:30 Het volgende (a t/m e) lever je op papier in: a. Het alt(y-as)/tijd(x-as)-diagram voor de zon in Hammerfest. (In excel; lijn ipv spreiding) b. Welke breedtegraden hebben de poolcirkels? (Opzoeken op internet). c. Verklaar deze waarde.(opzoeken op internet) d. Hoe heten de breedtegraden 23,5 0 NB en 23,5 0 ZB? (opzoeken op internet) e. Welke bijzondere betekenis hebben ze? (opzoeken op internet) intermezzo Bekijk in Redshift 3 de volgende animaties: ("astronomietours" "zon, maan en aarde") "totale zonsverduistering", "waarom verduisteringen geen maandelijks terugkerend fenomeen zijn", "in een baan rond de maan tijdens een maansverduistering". OPDRACHT 5. Een recente zonsverduistering. In augustus 1999 was er een in Nederland ook zichtbare (gedeeltelijke) zonsverduistering. In deze opdracht wat informatie over zonsverduisteringen. -Klik op "gebeurtenissen" en "eclipsen". -Interval : 1998 tot 2001. Kies voor zonsverduistering. Laat zoeken voor de huidige locatie Boxmeer. -Kies voor locatie aardoppervlak. -Klik op toepassen en ok. -Bekijk ook de zonsverduistering vanaf je hangplek boven de aarde. (locatiemodus: "ruimte volg lichaam"), kies een geschikte zoomfactor en laat de klok lopen in stappen van 1 minuut. Het volgende (a t/m c) lever je op papier in. a. Teken (of plak van scherm) het duo maan-zon in Boxmeer op het hoogtepunt van de verduistering. Hoe laat is het dan? (in stappen van 1 minuut naar hoogtepunt zoeken). b. Doe hetzelfde met Parijs en met Moermansk, een zeer noordelijke plaats in Rusland. Hoe laat is het dan steeds? c. Welke maanfase is er tijdens een zonne-eclips? Waarom? Leg uit met een tekening.
18 Opdracht 6. Een maansverduistering. -Klik op "gebeurtenissen""eclipsen". -Zoekinterval 1995-2003 -Type maansverduistering. Vinkje bij huidige locatie uit. Vinkje aan bij wijzig locatie en aardoppervlak. -Laat zoeken. -Selecteer de verduistering van 4 april 1996, toepassen en ok. -Je ziet nu de maan aan het begin van de verduistering. De schaduw die je ziet is de bijschaduw. -Zoomfactor 50, tijdregeling 1 minuut en kijken maar. -Herhaal de procedure met als enige verschil dat je kiest voor maanoppervlak in de eclipszoeker i.p.v. aardoppervlak. Je bekijkt de eclips dus vanaf het maanoppervlak. Het volgende (a t/m c) lever je op papier in: a. Hoelang is de maan geheel verduisterd? Dus: hoelang is hij geheel gedompeld in kernschaduw? b. Waarom duurt een maansverduistering veel langer dan een zonsverduistering. c. Welke maanfase is er tijdens een maaneclips? Waarom? Leg uit met een tekening. OPDRACHT 7. Eb en vloed. -Ga op internet naar www.live.getij.nl -Klik op "getijvoorspellingen en bekijk de waterstanden van volle maan tot volle maan in: Vlissingen (1 t/m 5); IJmuiden (6 tm10); Den Helder (11 t/m 15); Den Oever (16 t/m 20) Bekijk de tabel aan de rechterkant van de pagina. Donkerblauw zijn de vloedstanden in cm NAP en lichtblauw de ebstanden. Het volgende (a t/m e) lever je op papier in: a. Je mag verwachten dat springtij en doodtij optreden tijdens respectievelijk volle/nieuwe maan en eerste/laatste kwartier. Waarom mag je dat verwachten? b. Wanneer treedt in jouw plaats springtij en wanneer doodtij (= extra lage vloed) t.o.v. volle/nieuwe maan. Maak gebruik van de vloedstanden in de tabel. Lees aandachtig de zeer uitvoerige informatie over het ontstaan van getijden. http://www.duikteamgejo.nl/download/ontstaangetijden.pdf c. Waarom treedt aan twee kanten van de aardbol vloed op? d. Leg uit dat de periode tussen vloed en vloed groter is dan 12 uur. e. Leg uit waarom in Nederland springtij en doodtij later optreden dan je zou verwachten.
19 OPDRACHT 8 Ruimtevaart In het astronomisch woordenboek van redshift 3 ( informatie woordenboek ) vind je ook informatie over ruimtevaart. Maar natuurlijk zijn er ook allerlei andere bronnen. (wikipedia en vele andere internetsites o.a. van de NASA) Bovendien zijn er animatiefilmpjes (met en zonder geluid) over een aantal ruimtevaartprogramma's te vinden op redshift 3. Animatiefilmpjes zijn te vinden in "informatie" "geschiedenis van het heelal" en in "informatie" "astronomietours" - Zoek informatie op over het Apollo-project. (Het woordenboek in redshift 3) - Bekijk de twee filmpjes (waarvan één met geluid ) over het Voyager-2 project. Het volgende (a t/m e) lever je op papier in. a. Wanneer was de eerste en wanneer de laatste bemande maanlanding? b. Hoeveel bemande maanlandingen zijn er geweest? c. Wat deden de astronauten op de maan tijdens hun verblijf? d. Wat was het Apollo-Sojoezproject? e. Vertel in ca. 100 woorden hoe het Voyager-2 project is verlopen. Vermeld ook data. Intermezzo. Bekijk de volgende animaties (met en zonder geluid): geschiedenis van het heelal "Geschiedenis van het zonnestelsel"; astronomietour "vlucht over het zonnestelsel"; "reis naar Mars", "de ringen van Saturnus"; astronomietour De planeten : 10 animaties:("planeten aan de nachtelijke hemel"."pluto en Charon") De zon is een gewone ster. Bekijk en beluister de animatie: geschiedenis van het heelal "de zon". OPDRACHT 9. Het volgende (a t/m d) lever je op papier in. a. Welk proces zorgt voor de enorme aanmaak van energie in sterren? b. Wat zijn zonnevlekken? c. Wat wordt verstaan onder zonnewind? d. Wat is poollicht (Noorder- en Zuiderlicht) en hoe ontstaat het.?
20 Bekijk en beluister de animatie geschiedenis van het heelal "sterrenlevens". OPDRACHT 10. Het volgende (a t/m e) lever je op papier in a. Welke kracht zorgt in feite voor de vorming van sterren uit ruimtestof? b. Hoe hoog is volgens de schattingen de leeftijd van onze zon? c. Hoelang zal de zon nog ongeveer schijnen zoals we gewend zijn? d. Wat voor soort ster wordt onze zon uiteindelijk? e. Beschrijf kort hoe een supernova ontstaat. Om de volgende animatie goed te begrijpen moet je weten wat in de natuurkunde verstaan wordt onder het Doppler-effect. Zoek informatie op "redshift 3" of op internet. (bijv. http://wetenschap.infonu.nl/natuurkunde/5089-het-doppler-effect.html Vraag je docent als je het nog niet begrijpt. Bekijk en beluister de animatie: geschiedenis van het heelal "dubbelsterren". OPDRACHT 11 Het volgende (a t/m c) lever je op papier in. a. Leg kort het Doppler-effect uit. b. Leg uit wat wordt bedoeld met rood- en met blauwverschuiving. c. Wat zegt een veranderende kleur ons waarnemers op aarde over de beweging van die ster?. Bekijk en beluister de animatie geschiedenis van het heelal "het melkwegstelsel" OPDRACHT 12. Het volgende a t/m d lever je in op papier. a. In de astronomie wordt i.v.m. de enorme afstanden niet gewerkt met de normale afstandsmaten zoals bijv. de kilometer. Leg kort uit wat je verstaat onder : parallax, lichtjaar, parsec, A.E. (astronomische eenheid) (opzoeken Internet) b. Teken (of plak) het melkwegstelsel (van bovenaf) en geef de positie van onze zon aan. Geef ook de schaal aan waarin je de tekening hebt gemaakt. Zoek via internet een geschikte afbeelding. c. Het centrum van de melkweg is waarschijnlijk een zwart gat. Leg uit wat wordt verstaan onder een zwart gat. Bekijk en beluister de animatie geschiedenis van het heelal sterrenstelsels". "van Big Bang naar d. Het heelal dijt uit vanaf de Big Bang tot heden; althans dat is de meest gangbare theorie.
21 Een van de sterke argumenten voor deze theorie is het gegeven dat alle sterrenspectra een roodverschuiving ( Redshift ) vertonen. Leg uit dat dit inderdaad een argument is voor de aanname dat het heelal uitdijt. OPDRACHT 13. De meesten onder jullie hebben weleens een horoscoop bekeken. Sommigen kopen misschien blaadjes en zelfs boekjes van je eigen sterrenbeeld. Dit is het domein van de astrologie. Astrologie heeft weliswaar niets met wetenschap van doen, maar we gaan toch eens kijken waarom nou net die 12 sterrenbeelden samen de zgn. dierenriem vormen. Bekijk en beluister de animatie astronomietour "de zon in de dierenriem". Het volgende (a t/m h) lever je in op papier. a. Geef van de 12 sterrenbeelden van de dierenriem (zodiak) de Nederlandse namen, de Latijnse namen en de periode waarin het sterrenbeeld in de horoscoop voorkomt. Ga naar "hoofdprogramma". Vink in "weergave" "natuurlijke hemelkleur uit en "constellaties" aan. Dubbelklik op de zon en zet hem vast. Zet de datum op 1 januari 2013 en de tijd op 12.00 uur ('s middags.) b. In welk sterrenbeeld staat de zon op 1 januari? c. In welk sterrenbeeld zou de zon volgens de horoscoop moeten staan? d. Bekijk de situatie op 1 januari in het jaar 200 voor Christus. In welk sterrenbeeld staat de zon dan? De indeling zoals we die tegenwoordig kennen is in de oudheid al vastgesteld. Men noemt dit de astrologische sterrenbeelden. De huidige standen noemt men de astronomische sterrenbeelden. De oorzaak van de verschuiving is gelegen in de precessie van de aardas. Zoek in "redshift 3" (eventueel op internet) naar uitleg over precessie. Zoek ook op wat ecliptica is. e. leg kort uit wat precessie is en waarom dit invloed heeft op de sterrenbeelden die wij in de ecliptica zien. f. Welk sterrenbeeld is er in de ecliptica sinds de oudheid nog bijgekomen? g.wat is jouw astrologisch sterrenbeeld (Voor elk van beiden vermelden) h. Wat is jouw astronomisch sterrenbeeld.(voor elk van beiden vermelden) Vermeld je geboortedatum!!
22 OPDRACHT 14. Enkele wetenschappers die van belang zijn geweest voor de sterrenkunde. Zoek en schrijf info op over de volgende wetenschappers: (allen, individueel) Geef steeds aan: wanneer ze leefden; waardoor ze bekend zijn geworden (welke verdienste/ontdekking) in hoeverre is nog steeds van belang wat ze hebben gedaan. Tekst steeds ca. een derde kantje A-4. a. Galileo Galilei (allen) b. Edwin Hubble (allen) c. Claudius Ptolemaeus (oneven nummers) d. Nicolaas Copernicus (even nummers) OPDRACHT 15. De studierichting sterrenkunde. (allen, individueel) a. Wat houdt de studierichting sterrenkunde in? b Geef aan welke vakken beslist noodzakelijk zijn voor toelating tot deze studie (nieuwste eisen) Opdrachten Zonnestelsel en heelal inleveren uiterlijk tijdens de laatste les voor de kerstvakantie. En dan nog dit:.. Zelf naar de nachtelijke hemel kijken en sterren ontdekken is erg leuk. Het moet dan wel echt donker zijn. Met een normale verrekijker kun je vaak al veel meer sterren zien dan met het blote oog. Ook het maanoppervlak geeft veel meer geheimen prijs met een verrekijker. Als het niet goed lukt vanwege het licht moet je er eens aan denken als je op vakantie bent. Vaak ben je dan op plaatsen waar het 's nachts erg donker is, bijv. in de bergen of op het platteland. Er zijn heel goedkope boekjes en kaarten te krijgen met sterrenkaarten op allerlei momenten. Wij hebben daar voorbeelden van. Vraag er gerust naar. Bekijk en beluister tot slot de animaties "de sterren aan uw hemel" van 55 0 NB. Bekijk ook eens de animaties van sterrenstelsels van het zuidelijk halfrond (35 0 ZB) Het is niet verboden om de mogelijkheden (de vele prachtige foto's bijvoorbeeld) van redshift 3 verder te verkennen. Misschien vind je het wel een aardig Sinterklaascadeau of iets voor je verjaardag.
23 TABEL 1. Correctiefactor bepaling breedtegraad m.b.v. de zonhoogte. Jan Feb Maart April Mei Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dec 1-23,1-17,1-7,5 4,6 15,1 22,1 23,1 18,0 8,2-3,2-14,5-21,8 2-23,0-16,8-7,1 5,0 15,4 22,2 23,0 17,7 7,9-3,5-14,8-22,0 3-22,8-16,5-6,8 5,4 15,7 22,3 23,0 17,5 7,5-3,9-15,1-22,1 4-22,7-16,3-6,4 5,8 16,0 22,5 22,9 17,2 7,1-4,3-15,4-22,2 5-22,6-16,0-6,0 6,1 16,3 22,6 22,8 16,9 6,8-4,6-15,7-22,4 6-22,5-15,6-5,6 6,5 16,6 22,7 22,7 16,7 6,4-5,1-16,0-22,5 7-22,4-15,3-5,2 6,9 16,9 22,8 22,6 16,4 6,0-5,6-16,3-22,6 8-22,3-15,0-4,8 7,3 17,1 22,9 22,5 16,1 5,6-5,9-16,6-22,7 9-22,1-14,7-4,4 7,6 17,4 22,9 22,3 15,8 5,3-6,3-16,9-22,8 10-22,0-14,4-4,0 8,0 17,7 23,0 22,2 15,5 4,9-6,7-17,2-22,9 11-21,7-14,1-3,7 8,4 17,9 23,1 22,1 15,2 4,5-7,1-17,5-23,0 12-21,6-13,7-3,3 8,7 18,2 23,2 21,9 14,9 4,1-7,5-17,7-23,1 13-21,5-13,4-2,9 9,1 18,4 23,2 21,8 14,6 3,7-7,8-18,0-23,2 14-21,3-13,0-2,5 9,5 18,7 23,3 21,7 14,3 3,4-8,2-18,3-23,2 15-21,1-12,7-2,1 9,8 18,9 23,3 21,5 14,0 3,0-8,6-18,5-23,3 16-21,0-12,4-1,7 10,2 19,1 23,4 21,3 13,7 2,6-9,0-18,7-23,3 17-20,8-12,0-1,3 10,5 19,4 23,4 21,2 13,4 2,2-9,3-18,9-23,4 18-20,6-11,7-0,9 10,9 19,6 23,4 21,0 13,1 1,8-9,7-19,2-23,4 19-20,4-11,3-0,5 11,2 19,8 23,4 20,8 12,7 1,4-10,0-19,5-23,4 20-20,1-11,0-0,1 11,6 20,0 23,4 20,6 12,4 1,0-10,4-19,7-23,4 21-19,9-10,6 0,3 11,9 20,2 23,4 20,4 12,1 0,6-10,8-19,8-23,4 22-19,7-10,2 0,7 12,3 20,4 23,4 20,2 11,7 0,3-11,1-20,0-23,4 23-19,5-9,9 1,1 12,6 20,6 23,4 20,0 11,4-0,1-11,5-20,4-23,4 24-19,2-9,5 1,5 12,9 20,8 23,4 19,8 11,1-0,5-11,8-20,6-23,4 25-19,0-9,1 1,9 13,2 21,0 23,4 19,6 10,7-0,9-12,2-20,8-23,4 26-18,7-8,8 2,3 13,6 21,2 23,4 19,4 10,4-1,3-12,5-21,0-23,4 27-18,5-8,4 2,7 13,9 21,3 23,3 19,2 10,0-1,7-12,8-21,2-23,3 28-18,2-8,0 3,1 14,2 21,5 23,3 19,0 9,7-2,1-13,2-21,3-23,3 29-18,0 3,4 14,3 21,6 23,2 18,7 9,3-2,5-13,5-21,5-23,2 30-17,7 3,8 14,8 21,8 23,2 18,5 8,9-2,9-13,8-21,7-23,2 31-17,4 4,2 21,9 18,2 8,6-14,2-23,1
24 TABEL 2. Correctiefactor bepaling tijdstip maximale zonhoogte. Jan Feb Maart April Mei Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dec 1-3.5-13.6-12.4-4.0 2.9 2.2-3.8-6.3 0.0 10.3 16.4 11.0 2-3.9-13.7-12.2-3.7 3.0 2.1-4.0-6.2 0.3 10.6 16.4 10.6 3-4.4-13.8-12.0-3.3 3.1 1.9-4.2-6.2 0.6 10.9 16.4 10.2 4-4.9-13.9-11.8-3.0 3.2 1.7-4.4-6.1 1.0 11.3 16.4 9.8 5-5.3-14.0-11.5-2.7 3.3 1.6-4.5-6.0 1.3 11.6 16.4 9.4 6-5.8-14.1-11.3-2.4 3.4 1.4-4.7-5.9 1.6 11.9 16.3 9.0 7-6.2-14.1-11.1-2.2 3.5 1.2-4.9-5.7 2.0 12.1 16.3 8.5 8-6.6-14.2-10.8-1.9 3.5 1.0-5.0-5.6 2.3 12.4 16.2 8.1 9-7.0-14.2-10.6-1.6 3.6 0.8-5.2-5.5 2.7 12.7 16.2 7.7 10-7.5-14.2-10.3-1.3 3.6 0.6-5.3-5.3 3.0 13.0 16.1 7.2 11-7.9-14.3-10.1-1.1 3.7 0.4-5.5-5.2 3.4 13.2 16.0 6.8 12-8.2-14.3-9.8-0.8 3.7 0.2-5.6-5.0 3.7 13.5 15.8 6.3 13-8.6-14.2-9.5-0.5 3.7 0.0-5.7-4.8 4.1 13.7 15.7 5.8 14-9.0-14.2-9.2-0.3 3.7-0.2-5.8-4.7 4.4 14.0 15.6 5.3 15-9.4-14.2-9.0-0.1 3.7-0.4-5.9-4.5 4.8 14.2 15.4 4.9 16-9.7-14.1-8.7 0.2 3.7-0.6-6.0-4.3 5.1 14.4 15.2 4.4 17-10.0-14.1-8.4 0.4 3.6-0.8-6.1-4.1 5.5 14.6 15.0 3.9 18-10.4-14.0-8.1 0.6 3.6-1.0-6.2-3.8 5.8 14.8 14.8 3.4 19-10.7-13.9-7.8 0.9 3.6-1.3-6.3-3.6 6.2 15.0 14.6 2.9 20-11.0-13.8-7.5 1.1 3.5-1.5-6.3-3.4 6.6 15.2 14.4 2.4 21-11.3-13.7-7.2 1.3 3.5-1.7-6.4-3.1 6.9 15.3 14.1 1.9 22-11.5-13.6-6.9 1.5 3.4-1.9-6.4-2.9 7.3 15.5 13.9 1.4 23-11.8-13.4-6.6 1.7 3.3-2.1-6.4-2.6 7.6 15.6 13.6 0.9 24-12.1-13.3-6.3 1.9 3.2-2.4-6.5-2.4 8.0 15.8 13.3 0.4 25-12.3-13.1-6.0 2.0 3.1-2.6-6.5-2.1 8.3 15.9 13.0-0.1 26-12.5-13.0-5.7 2.2 3.0-2.8-6.5-1.8 8.7 16.0 12.7-0.6 27-12.7-12.8-5.4 2.4 2.9-3.0-6.5-1.5 9.0 16.1 12.4-1.1 28-12.9-12.6-5.1 2.5 2.8-3.2-6.4-1.2 9.3 16.2 12.0-1.5 29-13.1-4.8 2.7 2.7-3.4-6.4-0.9 9.7 16.3 11.7-2.0 30-13.3-4.5 2.8 2.5-3.6-6.4-0.6 10.0 16.3 11.3-2.5 31-13.4-4.2 2.4-6.4-0.3 16.4-3.0
25 PERIODE 4. ERFELIJKHEID EN EVOLUTIE 9 opdrachten De informatie die je nodig hebt bij het beantwoorden van de vragen dien je zelf steeds op te zoeken. Natuurlijk is wikipedia een prima bron, Voor dit onderwerp echter kun je ook goed de volgende website gebruiken. www.erfelijkheid.nl Ook animaties en dergelijke staan hier op. Lees de informatie over genen, dna en chromosomen. Ga naar : www.schooltv.nl/beeldbank. Bij voortgezet onderwijs, biologie en vervolgens voortplanting en erfelijkheid staan 9 filmpjes over chromosomen. Bekijk deze. Opdracht 1. DNA (allen, duo) Zie bijlage Beantwoord de volgende vragen a en b a. Neem de figuur hiernaast over en vul de letters van de ontbrekende basen aan b. Noteer hieronder de volgorde van de aminozuren in het eiwit op bl. 10 van de bijlage. 1. 5. 2. 6. 3. 7. 4. 8. OPDRACHT 2 Cystic fybrosis. (allen, duo) Deze opdracht gaat over de erfelijke ziekte, cystic fibrosis, oftewel taaislijmziekte. Zie bijlage, Beantwoord de volgende vragen a t/m g. a. Ongeveer hoeveel mensen lijden in Nederland aan de ziekte cystic fibrosis? b Waarom kan een donortekort voor orgaantransplantaties ook voor de cystic fibrosis patiënt een probleem zijn? c Hoe groot is de kans dat een echtpaar, waarvan de vrouw gezond is en de man drager van het CF gen, een kind krijgt met de ziekte cystic fibrosis?
26 Kies wie jezelf bent: Pieter, Eva, Moniek of Rob. Kies een partner van het andere geslacht (niet je broer of zus) d. Heb je je laten testen? Geef de reden van deze beslissing. e. Heb je je partner gevraagd om een test? Geef de reden van deze beslissing. Jullie willen kinderen. Er zijn verschillende mogelijkheden: gewoon zwanger worden en het kind gewoon geboren laten worden. kiezen voor geen eigen kinderen, maar bijv. voor adoptie. wel gewoon zwanger worden, maar kiezen voor een prenatale test. Als het kind de ziekte blijkt te hebben dan kiezen voor een abortus. IVF (waarbij de eicel of zaadcel van een ander gebruikt kan worden). anders. f.. Welke keuze maak je? Geef aan op welke gronden. Er wordt hard gezocht naar mogelijkheden om cystic fibrosis te genezen. g. In hoeverre zullen de resultaten van dit onderzoek je antwoorden bij vraag d, e, f beïnvloeden? Opdracht 3. Genetische modificatie. (allen, duo) Lees de tekst op de bijlage. Beantwoord de volgende vragen a t/m h a. Leg kort uit wat wordt verstaan onder genetische modificatie. b. Zit DNA alleen in gemodificeerd voedsel of ook in natuurlijk voedsel? c. wat gebeurt met het DNA dat we binnen krijgen? Raadpleeg ook: www.milieucentraal.nl en zoek naar genetische modificatie. d. Noem twee genetisch gemodificeerde voedselproducten die in Nederland zijn toegestaan. e. Noem twee voordelen van het verbouwen van genetisch gemodificeerde planten. f. Noem twee nadelen van het verbouwen van genetisch gemodificeerde planten. Bij de bereiding van kaas gebruikt men stremsel. Dit bevat het eiwitsplitsend enzym chymosine. g. Waar komt van nature dit stremsel voor? h. Vertel in het kort hoe via genetische modificatie chymosine wordt gemaakt.
27 Opdracht 4. Herman en Dolly. (allen, duo) Zoek informatie op over de transgene stier Herman. Beantwoord de volgende vragen a t/m e. a. Wat is een transgeen organisme? b. Waarom werd een transgene stier gemaakt? c. Wat werd aan Herman gewijzigd? d. Was de wijziging een succes, m.a.w. werd aan de verwachtingen voldaan? e. Vind je dit soort experimenten voor herhaling vatbaar? geef je mening in ca. 100 Woorden Zoek informatie op over het gekloonde schaap Dolly Beantwoord de volgende vragen f t/m k f. Wat is een gekloond organisme? g. Hoe werd Dolly gemaakt? h. Was Dolly een succes? i. Wat versta je onder therapeutisch klonen? j. Wat is stamceltherapie? k. Is therapeutisch klonen in Nederland toegestaan? Opdracht 5 Enkele wetenschappers die belangrijk zijn geweest voor de erfelijkheidsleer. Zoek en schrijf info op over de volgende wetenschappers: (individueel) Geef steeds aan: wanneer ze leefden; waardoor ze bekend zijn geworden (welke verdienste/ontdekking); in hoeverre is nog steeds van belang wat ze hebben gedaan. Tekst steeds in ca. een derde kantje A-4. a. Rosalind Franklin (allen) b. James Watson (even nummers) c. Francis Crick (oneven nummers) d. Gregor Mendel (allen) Opdracht 6 Evolutie. (allen, individueel) De grondlegger van de evolutietheorie is Charles Darwin. Vóór Darwin geloofden de meeste mensen in het scheppingsverhaal zoals dat in de bijbel staat. Toch waren er ook mensen die dat verhaal in twijfel trokken vanwege het vóórkomen van fossielen. Er kwamen namelijk allerlei fossielen voor van soorten die niet meer bestaan. George Cuvier, de grondlegger van de paleontologie, zocht naar verklaringen voor het vóórkomen van deze fossielen. Hij ging er niet van uit dat deze soorten nog levend elders op aarde voorkwamen. Cuvier is vooral beroemd geworden wegens zijntheorie van het catastrofisme. Volgens Cuvier getuigden de aardlagen van een catastrofale vorming: er is een opeenvolging van
28 verschillende prehistorische "werelden", ieder met zijn eigen flora en fauna - een scheppende goddelijke macht vult de aarde steeds weer opnieuw nadat die geheel of per continent door een catastrofe ontvolkt is. Deze theorie verklaarde de plotse opeenvolging van aardlagen en de discontinuïteit van de levensgemeenschappen en stond de gedachte aan een biologische ontwikkeling toe zonder de idee van de onveranderlijkheid van de soorten te verlaten. Van een echte evolutie zou dus geen sprake zijn. Cuvier was daarmee de tegenstander van de evolutionist Jean-Baptiste de Lamarck Charles Darwin is de grondlegger van de evolutietheorie, zoals die nu nog steeds recht overeind staat. Natuurlijke selectie is een mechanisme dat in de natuur evolutie veroorzaakt. Natuurlijke selectie houdt in dat organismen die beter in hun omgeving passen, meer kans hebben om te overleven en voor nakomelingen te zorgen dan minder goed aangepaste organismen. Hierdoor zal het type van het best aangepaste organisme beter overleven en steeds meer de overhand nemen in de populatie ("survival of the fittest"). Voorbeeld Een paartje konijnen dat in een veilige omgeving met voldoende voedsel wordt geplaatst zonder roofdieren kan zich in enkele generaties enorm vermenigvuldigen. In de natuur blijft de konijnenstand echter gemiddeld genomen gelijk. Er gaan dus aanzienlijke aantallen konijnen te gronde voor ze zich kunnen voortplanten. De konijnen zijn echter ook niet allemaal identiek. Sommige krijgen een ziekte, andere worden met een kreupel pootje geboren, andere gaan teveel op in wat ze aan het doen zijn om goed om zich heen te kijken, andere trekken naar een gebied waar ze in de kleibodem niet goed holletjes kunnen graven, etc. Natuurlijke selectie houdt nu in dat het konijn met het kreupele pootje en het konijn dat niet goed oplet meer kans maken door een vos te worden opgegeten dan een konijn dat wel goed kan rennen en goed om zich heen kijkt. Konijnen die door het toeval bedeeld zijn met slechte eigenschappen hebben een geringere overlevingskans, konijnen die iets beter kunnen dan hun ouders hebben een iets betere overlevingskans. Over een termijn van duizenden en miljoenen jaren zal een soort daarom geleidelijk veranderen, vooral als de leefomgeving (b.v. onder invloed van klimaatsomstandigheden) verandert.
29 In bovenstaande tekst komen allerlei wetenschappers en (onderdelen van ) wetenschapsgebieden aan de orde. Beantwoord de volgende vragen A (a, b, c), B (a t/m g) A. Zoek en schrijf info op over de volgende wetenschappers: Geef steeds aan: wanneer ze leefden; waardoor ze bekend zijn geworden (welke verdienste/ontdekking) in hoeverre is nog steeds van belang wat ze hebben gedaan. Tekst steeds in ca. een derde kantje A-4. a. George Cuvier b. Alfred Russel Wallace c. Charles Darwin B Leg kort uit wat verstaan wordt onder: a. Natuurlijke selectie b. Catastrofisme c. Survival of the fittest d. Struggle for life e. Mutatie f Paleontologie g. Creationisme Opdracht 7. Natuurlijke selectie (allen, duo) Stel je een berensoort voor die een hele tijd geleden ergens in het noorden van de wereld woonde. Het was een bruinige beer en hij leefde in de toendra. Het zware leven dwong de beren ertoe overal naar eten te zoeken; ook op de aan de toendra grenzende ijsvlaktes. Je kunt je voorstellen dat een bruine beer nogal opvalt op het ijs en dat ieder zeehondje alle tijd heeft om rustig het water in te duiken als hij in de verte zo n beer ziet aankomen ijsberen eten zeehondjes.