Het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Praktische opdrachten uitvoeren op de Universiteit Utrecht

Vergelijkbare documenten
Geluidsnelheid. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Waterweerstand. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Bloedsomloop. 1 Inleiding. 2 Meetopstelling. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Lichtsnelheid. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Tomografie. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Handleiding Praktische opdracht Natuurkunde VWO 5. Eigen experimenteel onderzoek

Een visie op het natuurkundig practicum

Echografie. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Bodemtemperatuur. 1 Inleiding. VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Practicumhandleiding

Christelijke Scholengemeenschap - gymnasium, atheneum, havo en vmbo. Betaonderwijs

Veel gestelde vragen over de U-Talent Academie

Officiële uitgave van het Koninkrijk der Nederlanden sinds Gelet op artikel 7 van het Eindexamenbesluit v.w.o.- h.a.v.o.- m.a.v.o.- v.b.o.

U-talent programma USG

Onderzoekend leren/leren onderzoeken DBOC,15/03/2011 1

snelheid in m/s Fig. 2

18.00 uur Welkom uur Algemene informatie uur Vragen uur Afsluiting

Natuurwetenschappelijke, wiskundige en technische vaardigheden (bètaprofielniveau)

19.00 uur Welkom uur Algemene informatie uur Vragen uur Afsluiting

Havo 4 - Practicumwedstrijd Versnelling van een karretje

Voorlichting over de U-Talent Academy. 8 april 2019

Handleiding Nascholing Digitale Toets Omgeving voor Nascholingsleiders FaSMEd

Practicum: Inductie. Inhoud VWO

Experimenteel onderzoek

Raakvlakken wi-, sk-, na-, biodidactiek

Vragenlijst MAGNETISME. Universiteit Twente Faculteit Gedragswetenschappen

Docentenhanleiding Vacuümpomp. Errata: Nog geen gevonden. Overzicht.

Instructies zijn niet alleen visueel, maar ook auditief, met hoogkwalitatief ingesproken geluid (geen computerstem).

Worldschool Young European Specialists. Programma voor deelnemende leerlingen. YES! in het kort. YES! Young European Specialists

Officiële uitgave van het Koninkrijk der Nederlanden sinds Gelet op artikel 7 van het Eindexamenbesluit v.w.o.- h.a.v.o.- m.a.v.o.- v.b.o.

Van slinger. tot seismograaf

Sita (VWO2) Aaron Sams. Natuurkunde en Flipping the Classroom

Constante van Planck bepalen met LED s. Doel: Constante van Planck bepalen

U-Talent Academie. Uitdagend bètaonderwijs op school en de universiteit

Wiskunde D met Fontys en de TU/e

U-Talent. Verrijking en verdieping van onderwijs

Docentenhandleiding PO Schoolkamp

Rectificatie Spelregels Projecten Natuur- en Sterrenkunde

Getal en Ruimte wi 1 havo/vwo deel 1 hoofdstuk 4 Didactische analyse door Lennaert van den Brink ( )

Technische Handleiding Digitale Toets Omgeving voor Nascholingsleiders FaSMEd

FUWA RK 04/16, 15 december 2004

Aan de slag met de nieuwe leerplannen fysica 2 de graad ASO

Examenprogramma natuur, leven en technologie vwo vanaf schooljaar

Toelichting bij de concretiseringen wiskunde in de vorm van tussendoelen voor 3 havo/vwo ctwo en SLO oktober 2010

Colofon. Universiteit Twente Drienerlolaan 5 NL-7522 NB Enschede. Postadres Universiteit Twente postbus 217 NL-7500 AE Enschede t +31 (0)

Hoe gaat het met je studie?

de Tweede Fase op Beekvliet ouderavond klas 4

Voorbereidingscursussen

Na het bekijken van de video en het bestuderen van bovenstaande illustratie, moet je de onderstaande vragen kunnen maken.

Leraar in onderzoek. Exacte Wetenschappen. Onderzoeksprogramma voor wis- en natuurkundedocenten

Mooie samenvatting: Stencil%20V4%20samenvatting.doc.

Examenprogramma natuur, leven en technologie vwo

Practicum: Snel, sneller, snelst!

Docentenhandleiding Wiskunde A, B of C?

De jonge onderzoeker in het VWO

Criteria. Profielendag voor derdejaars

Officiële uitgave van het Koninkrijk der Nederlanden sinds 1814.

INSTITUUT VOOR INTERDISCIPLINAIRE STUDIES bacheloropleiding Bèta-gamma

OPLEIDING PSYCHOLOGIE INFORMATIE WISKUNDECURSUS

Workshops. voor groep 8 leerlingen. september-november Elke opleiding heeft zijn eigen schoolgebouw.

PWS - Fase 1 - Plan van aanpak Behaald 0 van de 25 punten

Profielkeuze M. van den Bremer, decaan bovenbouw havo/vwo

Elektrische huisinstallatie

Technische Handleiding Digitale Toets Omgeving voor Docenten

TOELICHTING bij PTA havo/vwo. (klas 12hv) Maastricht, 1 oktober 2016

Fred Bosman: Gebruikersonderzoek UB Groningen (LOOWI: )

Examenprogramma natuur, leven en technologie havo

GETAL& RUIMTE. Verbeteringen havo A 10e editie (2011) t.o.v. editie 2007

Naam: Klas: Practicum: de maximale snelheid bij rennen en de maximale versnelling bij fietsen

Zappenonderzoek begeleiden en ontwerpen

Sita (VWO2) Aaron Sams. Natuurkunde en Flipping the Classroom

Docentenhandleiding Tabellen en grafieken

Cluster 1 Cluster 2 Cluster 3

Profielwerkstukplus HAVO

Examenprogramma natuurkunde vwo

Havo 3 : Het jaar van ontdekken en kiezen van vakken/profielen. Havo 4 : Het jaar van oriënteren op vervolg na havo

Een praktische opdracht voor computerondersteund modelleren Broeikas Aarde

BETA VAKKEN Biologie, Natuurkunde, Natuur Leven en Technologie (NLT), Scheikunde en Wiskunde.

KOM JE OOK NAAR HET DALTON LYCEUM BARENDRECHT?

Onderzoekscompetenties (OC) in de 1e graad

Inhoud. Inleiding 2. Materiaal & Methode 3. Resultaten 5. Theoretisch Kader 6. Discussie 7. Bronnen 9. Appendix Onderzoeksvraag 2

Veel gestelde vragen over de U-Talent Academy

Programma uur Welkom uur Algemene informatie uur Vragen uur Afsluiting

Docentenhandleiding module Overheid, Burger en DigiD

Fase 2: De waarnemingen Fase 3: De resultaten... 4

Contact. particuliere hogeschool voor beroepsonderwijs. bezoekadres Handelskade 75. postadres Postbus AC Deventer

Inhoud. Introductie tot de cursus

Mavo Met! Aandacht. Anglia. Meer mogelijkheden op het Hondsrug College. Mavo + (7e vak) Ondernemend Leren. Praktijkvakken (T&T en D&P)

Programma uur Welkom uur Algemene informatie uur Vragen uur Afsluiting

Voorstel van de Taakgroep Vernieuwing Basisvorming voor nieuwe kerndoelen onderbouw VO

Officiële uitgave van het Koninkrijk der Nederlanden sinds Gelet op artikel 7 van het Eindexamenbesluit v.w.o.- h.a.v.o.- m.a.v.o.- v.b.o.

Na vmbo-t 4 naar havo 4

OPLEIDING PSYCHOLOGIE INFORMATIE WISKUNDECURSUS

Checklist 2. Gebruikers van (vak)lokalen en kabinetten

Officiële uitgave van het Koninkrijk der Nederlanden sinds 1814.

Profielkeuze Tweede Fase

EXAMEN HOGER ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1973 NATUURKUNDE. Vrijdag 25 mei, uur

Ouderavond Profielkeuze 3 HAVO

Bedoeling infoavond. Welkom INFORMATIEAVOND 3 vwo de Tweede Fase. Historische achtergronden. Tweede fase. Merkbare veranderingen

PTA - HAVO

SCHEIKUNDE VWO - NIEUWE EXAMENPROGRAMMA VAKINFORMATIE STAATSEXAMEN 2016 V15.7.0

Transcriptie:

Meten aan modelvoer- en vaartuigen in een windtunnel en een sleeptank, bepalen van de lichtsnelheid, opnemen van echo- en tomogrammen, onderzoek aan de bloeddruk in een model van de bloedsomloop... Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de praktische opdrachten die leerlingen kunnen uitvoeren in het nieuwe VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde van de Faculteit Natuur- en Sterrenkunde, Universiteit Utrecht. In dit artikel een overzicht van de beschikbare experimenten en een indruk van de practicumhandleiding, de werkwijze en organisatie, en de practicumwebsite. Ten slotte natuurlijk ook de gebruikerservaringen. Het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Praktische opdrachten uitvoeren op de Universiteit Utrecht Koos Kortland en Cathalijn Drukker Centrum voor Didactiek van Wiskunde en Natuurwetenschappen Universiteit Utrecht Het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde bij de Faculteit Natuur- en Sterrenkunde van de Universiteit Utrecht is bedoeld voor gebruik door vwo-leerlingen (5 en 6 vwo NG en NT). Een deel van de proefopstellingen is overigens ook geschikt voor gebruik door havoleerlingen (5 havo NT). Het practicum is bedoeld als dienstverlening aan natuurkundedocenten in het voortgezet onderwijs. Er staan proefopstellingen die vanwege de complexiteit en de kosten op een school moeilijk of niet te realiseren zijn. Het door de leerlingen met deze proefopstellingen uit te voeren onderzoek sluit aan bij het VWO Examenprogramma Natuurkunde N1 en N2, en legt daarnaast verbindingen met andere disciplines zoals aardwetenschappen, biomedische wetenschappen en techniek. Dit onderzoek kan gezien worden als een praktische opdracht of als (onderdeel van) het profielwerkstuk afhankelijk van de visie van de school op deze onderdelen van het examenprogramma. De twee practicumzalen van het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde bevinden zich in het Minnaertgebouw van de Universiteit Utrecht (links). De leerlingen zijn bezig met een onderzoek naar het verloop van de bloeddruk in een mechanisch model van de bloedsomloop (rechts).. Na een aanloopperiode van twee jaar staat het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde nu open voor gebruik door natuurkundedocenten en hun leerlingen. Experimenten De beschikbare experimenten en een korte beschrijving van het daarmee uit te voeren onderzoek staan in het kader hieronder. De lijst met experimenten zal de komende jaren geleidelijk langer worden. De actuele stand van zaken is steeds na te gaan op de

practicumwebsite (zie elders in dit artikel). Experimenten VWO NG Luchtweerstand Bepalen van de luchtwrijvingskracht op modelvoertuigen met verschillende afmeting en vorm (auto s en fietsen) in een windtunnel. Waterweerstand Bepalen van de waterwrijvingskracht op modelvaartuigen met verschillende afmeting en vorm in een sleeptank. Bloedsomloop Meten van de bloeddruk als functie van plaats en hoogte bij een variabel slagvolume en variabele slagfrequentie van het hart in een mechanisch model van de bloedsomloop. Bodemtemperatuur Onderzoek aan de dagelijkse verwarming van de aarde (zand) door de zon als functie van de tijd en diepte in een bodemmodel. Echografie Opnemen en interpreteren van echogrammen en onderzoek naar de factoren die invloed hebben op de beeldkwaliteit. Tomografie Opnemen en interpreteren van tomogrammen en onderzoek naar de factoren die invloed hebben op de beeldkwaliteit. Geluidsnelheid Meten van de geluidsnelheid in lucht aan de hand van faseverschillen in een lopende golf, de looptijd van een puls en de resonantiefrequenties van een luchtkolom. Bezinksnelheid Meten van de bezinksnelheid van bolletjes met uiteenlopende diameter in een vloeistof met correctie voor de randeffecten. Lichtsnelheid Meten van de lichtsnelheid in lucht, water en perspex aan de hand van faseverschillen en bepalen van de brekingsindex van water en perspex. Experimenten VWO NT Condensator Bepalen van de diëlektrische constante van lucht en de relatieve diëlektrische constante van perspex en paraffine met behulp van een platencondensator. Inductiespanning Controleren van de inductiewet van Faraday en bepalen van de magnetische permeabiliteit van lucht met behulp van een inductie-opstelling met stroomstijgingsgenerator. Centripetaalkracht Controleren van de centripetaalkrachtformule bij een eenparige cirkelbeweging. Lading/massa-verhouding elektron Bepalen van de lading/massa-verhouding van het elektron met verschillende elektronenstraalbuizen en vergelijken van de nauwkeurigheid van deze meetmethoden. Elektronendiffractie Aantonen van het golfkarakter en meten van de materiegolflengte van elektronen met een elektronendiffractie-opstelling. Leerlingen in het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde aan het werk met de windtunnel bij een onderzoek naar het verband tussen luchtwrijvingskracht en snelheid (links) en bij een controle van de formule voor de centripetaalkracht (rechts). Practicumhandleiding Bij elk van de experimenten hoort een practicumhandleiding met de hieronder geschetste opbouw. Deze handleiding stuurt de voorbereiding, de uitvoering en de afsluiting van het

experiment. Inleiding De inleiding geeft een beeld van het onderzoeksterrein, en roept bij leerlingen een eerste idee op van de onderzoeksvragen en van de richting waarin een antwoord op die vragen gezocht zou kunnen worden. Meetopstelling De beschrijving van de meetopstelling geeft een beeld van de te variëren en te meten grootheden, en daarmee een beter idee van de onderzoeksvragen die met de proefopstelling te beantwoorden zijn. Onderzoeksvragen en werkplan Op grond van de voorgaande twee onderdelen van de practicumhandleiding kan de leerling zijn of haar onderzoeksvragen vaststellen en een werkplan maken voor het uitvoeren van het experimenteel onderzoek dat een antwoord op deze onderzoeksvragen moet opleveren. Meetmethode Voordat de leerling het werkplan gaat uitvoeren zijn enkele oriënterende metingen nodig om vast te stellen wat een goede meetmethode voor bepaalde grootheden is en om wat ervaring op te doen met het omgaan met de meetopstelling. Experimenteel onderzoek Aan de hand van het werkplan voert de leerling het experimenteel onderzoek uit. Theorie Na het uitvoeren van het experimenteel onderzoek is het in een aantal gevallen mogelijk om de onderzoeksresultaten te verklaren met behulp van de theorie. Soms is die theorie al bekend, in andere gevallen is literatuuronderzoek nodig. Rapportage Ten slotte rapporteert de leerling over het onderzoek in de vorm van een schriftelijk verslag of een mondelinge presentatie. Werkwijze en organisatie De werkwijze bij een bezoek aan het practicum bestaat uit drie fasen: voorbereiding, uitvoering en afsluiting. Fasering De eerste drie onderdelen van de practicumhandleiding bij een experiment inleiding, meetopstelling, onderzoeksvragen en werkplan hebben een vrij gesloten karakter in verband met de gegeven meetopstelling. Aan deze drie onderdelen werkt de leerling op school/thuis als voorbereiding. De volgende twee onderdelen meetmethode en experimenteel onderzoek hebben een open karakter. Deze onderdelen worden uitgevoerd in de practicumzalen van het Minnaertgebouw. De afsluiting in de vorm van de beide laatste onderdelen theorie en rapportage gebeurt weer op school/thuis. Begeleiding De verantwoordelijkheid voor de begeleiding van de leerlingen bij de voorbereiding, uitvoering en afsluiting van het onderzoek en voor de beoordeling ligt bij u als natuurkundedocent en/of TOA. Uiteraard bestaat desgewenst de mogelijkheid om zelf eerst op afspraak het practicum te bekijken en vertrouwd te raken met de experimenten. Verder staat u er niet alleen voor: tijdens de uitvoering is een student-assistent aanwezig als aanspreekpunt voor de leerlingen bij vragen over het experiment en bij eventuele technische problemen met het functioneren van proefopstellingen. Kosten Gebruik maken van het practicum is (voorlopig) gratis. In verband met wettelijke aansprakelijkheid bij eventuele ongevallen is schriftelijke toestemming van de schooldirectie vereist, zodat het practicumbezoek als buitenschoolse activiteit onder de dekking van de schoolverzekering valt. De eventuele vervoerskosten zijn voor rekening van de school. Practicumwebsite De voorbereiding op het practicum verloopt via de practicumwebsite. Deze website bestaat uit twee delen: een leerlingendeel en een docentendeel. Leerlingendeel Het leerlingendeel van de website geeft allereerst algemene informatie over de opzet en de uitvoering van het practicum, samen met een korte beschrijving van elk van de experimenten. Op basis van deze korte beschrijving kunnen leerlingen een keuze maken voor een van de experimenten. Na het maken van deze keuze zijn ook de volledige practicumhandleiding bij het gekozen experiment, foto s van de proefopstelling en indien van toepassing instructies voor het gebruik van het computerprogramma (voor meten en verwerken) en/of achtergrondinformatie te vinden op de practicumwebsite. Dit alles staat in pdf-format op de website, en is door de leerlingen in het kader van de voorbereiding op de uitvoering van het experiment te printen.

Docentendeel De practicumwebsite bevat ook een docentendeel met een overzicht van de onderzoeksvragen, aandachtspunten voor de begeleiding tijdens de uitvoering en de beoordeling van de resultaten, en voorbeeld-meetresultaten bij elk van de experimenten. Het leerlingendeel van de practicumwebsite is vrij toegankelijk. Voor toegang tot het docentendeel van de practicumwebsite is een wachtwoord nodig. Ervaringen Het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde draait inmiddels twee jaar. In die periode is het practicum getest door zo n twaalf scholen met in totaal ruim zestig groepen, variërend van twee tot ruim twintig leerlingen. Dat betekent dat inmiddels de meeste kinderziektes zijn overwonnen. De belangrijkste ervaring van de afgelopen jaren is dat de uitvoering van een experiment zonder voorafgaande voorbereiding vaak uiterst moeizaam verloopt. Een controle van de onderzoeksvragen en het werkplan door u als docent of TOA voorafgaand aan het practicumbezoek is daarom aan te bevelen. De uitvoering van het practicum vraagt ruwweg afhankelijk van de experimenteervaardigheid en de mate van voorbereiding van de leerlingen een dagdeel (ongeveer drie uur). Docenten De docent-gebruikers van het practicum zijn redelijk tevreden over het aantal experimenten, de variatie in experimenten en de mate van openheid van de practicumhandleiding. Al blijft er natuurlijk altijd nog wat te wensen over: meer experimenten, en binnen een experiment meer eigen keuzemogelijkheden voor de leerlingen. Aan dat eerste wordt gewerkt, maar dat tweede is lastiger te realiseren. Men is tevreden over de moeilijkheidsgraad van de experimenten, al moet daarbij wel de volgende kanttekening worden gemaakt: sommige experimenten sluiten nauw aan bij de examenstof (bijvoorbeeld luchtweerstand en waterweerstand), terwijl andere grotendeels nieuwe stof bevatten (bijvoorbeeld bodemtemperatuur) of niet goed vergelijkbaar zijn met andere experimenten (bijvoorbeeld echografie en tomografie) omdat daarbij geen metingen worden gedaan maar veel meer de werking van de betreffende technieken wordt onderzocht. Deze verschillen in moeilijkheidsgraad vragen van de docent een zekere mate van sturing bij het maken van een keuze uit de experimenten door de leerlingen. Leerlingen En dan de leerling-gebruikers. Zo n driekwart van de bezoekende leerlingen vond het practicumbezoek aan de universiteit leuk en interessant. Het heeft bovendien een klein deel van deze leerlingen nieuwsgierig gemaakt naar datgene wat een wetenschapper aan een universiteit nu eigenlijk doet... VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde Het VWO Bovenbouwpracticum Natuurkunde is een gezamenlijke onderneming van het Julius Instituut (het Onderwijsinstituut van de Faculteit Natuur- en Sterrenkunde) en het Centrum Natuurkunde-Didactiek van de Universiteit Utrecht. Bezoekadres Minnaertgebouw, zaal 0.30 en 0.33, Universiteitscomplex De Uithof, Leuvenlaan 4, Utrecht. Het Minnaertgebouw is bereikbaar met de GVU buslijnen 11 en 12 vanaf Utrecht Centraal Station. Een routebeschrijving is te vinden op de website van de Faculteit Natuur- en Sterrenkunde: http://www1.phys.uu.nl. Kies: de faculteit > fysicacomplex > plattegronden en routebeschrijving. Practicumwebsite Adres: http://www.cdbeta.uu.nl. Kies: natuurkunde > onderwijs > bovenbouwpracticum. Informatie en reservering Koos Kortland Postadres: CND, Buys Ballot Laboratorium UU, postbus 80.000, 3508 TA Utrecht E-mail: j.kortland@phys.uu.nl Telefoon: 030 253 4258 (bgg 030 253 1179) Reserveringsaanvragen bij voorkeur per e-mail op het bovenstaande adres. Vermeld daarbij de gewenste datum, het gewenste dagdeel (morgen of middag), het aantal leerlingen, het

leerjaar en het schooltype en zo mogelijk de door de leerlingen gekozen experimenten. Het wachtwoord voor toegang tot het docentendeel van de practicumwebsite is eveneens per e-mail op te vragen.