Creatief denken maakt natuurkunde leuk. #1 40 e jaargang januari 2015

Periodiek van de NVON Nederlandse Vereniging voor het Onderwijs in de Natuurwetenschappen

#1 40 jaargang januari 2015 e

www.nvon.nl/nvox Losse nummers E 5,50

Creatief denken maakt natuurkunde leuk

Succesvolle pilot Natuurkunde Olympiade Junior Onderzoek naar het zuurgehalte van ’Lifestyle Drinks’ Leren modelleren met Post-its en Coach

Adressen DAGELIJKS BESTUUR Voorzitter Secretaris Penningmeester Hoofd NVON-bureau

hr. J.H. van Drooge, Lagedijk 300, 1544 BN Zaandijk (075) 6288639, [email protected] mw. M.I.C. Offereins, Jodichemdreef 40, 3984 JT Odijk (030) 6562989, [email protected] hr. P. Backer, De Steen 43, 3931 VK Woudenberg (033) 2861187, [email protected] hr. H. van Bergen, Krijtestraat 34, 5066 BH Moergestel (013) 2140838, [email protected]

ALGEMEEN BESTUUR Het Algemeen Bestuur wordt gevormd door het Dagelijks Bestuur en de voorzitters van de sectiebesturen. Sectiebesturen SECTIE BIOLOGIE Voorzitter Secretaris Coördinator reg. kringen Coördinator reg. kringen Itembank Bijscholing Leden

hr. J. Coenemans, [email protected] Hr. J. van Koppen, [email protected] vmbo mw. G. van Rijn havo/vwo hr. J. Coenemans, [email protected] en Hr. M. Havelaar, [email protected] hr. J.W. Noordenbos hr. J. van Koppen en hr. M. Havelaar mw. G. van Rijn, [email protected] hr. M. Havelaar, [email protected] hr. J.W. Noordenbos, Thorbeckelaan 36, 1181 VR Amstelveen (020) 6414845, [email protected]

SECTIE NATUURKUNDE Voorzitter hr. R. de Haas, [email protected] Secretaris hr. D.J. van de Poppe, [email protected] Coördinator reg. kringen vwo/havo hr. D.J. van de Poppe, [email protected] Leden hr. W. van Elsäcker, [email protected] hr. P. Nijenhuis, [email protected] hr. R. Zibret, [email protected] Lid: Dhr. J.W.M. Vaneker Lid: Dhr. G.F. Hermsen hr. J.P. van Lune, Schans Portugal 20, 9342TM Een (0592) 269858, [email protected] Secretaris hr. J.J.H. Geenen, Sophiastraat 6, 5583 CC Waalre (06) 49745822, [email protected] Coördinator reg. kringen vwo/havo mw. L.A.A. Dierikx, Waterhof 36, 2102 LC Heemstede (023) 5266445, [email protected] Coördinator reg. kringen vmbo vacant Leden mw. B. Russchen, Wiederhorsten 3, 8131 VK Wijhe (0570) 521101, [email protected] mw. A.C. Droogendijk, Dr. Van Stratenweg 168, 4205 LW Gorinchem (0183) 614155, [email protected] mw. J.R. Neslo, Kamp 39-06, 8225 HJ Lelystad (0320) 228134, [email protected] hr. A. van der Vaart (06) 47824435, [email protected] mw. P. van Gaalen [email protected] mw. L. Huge-Oostinjen (0320) 845413, [email protected] hr. G. Bossenga (050) 5411911, [email protected] mw. M. Albers, [email protected] mw. I. Koldenhof (055) 3122002, [email protected] hr. F. Mol (0570) 610195, [email protected] hr. A.P. Soldaat (050) 5774155, [email protected] hr. B. Panjer (0299) 641495, [email protected] mw. D. Wieles (0345) 549599, [email protected] mw. S. Zivcic (038) 7110316), [email protected] dhr. P. Schuts (06-25542819), [email protected] mevr. S. Verkuilen (076) 8874470, [email protected]

SECTIE NLT Voorzitter Secretaris Leden

mw. R. Janssen, [email protected] mw. M. Albers, [email protected] hr. P. Backer, [email protected] hr. H. van Bergen, [email protected] mw. A.C. Cuiper-Pon, [email protected] hr. R. Diependaal, [email protected] (afgevaardigde NVWi) hr. N. Kerkhoven, [email protected] hr. F. Mol, [email protected] hr. D. J. van de Poppe, [email protected] hr. H. Smit, [email protected] hr. E. E. Snabilié (afgevaardigde KNAG) hr. H. Jorna, [email protected]

SECTIE VMBO Voorzitter Secretaris Penningmeester Webmaster Leden Ondersteuner Adviseurs

hr. M. Kamperman, [email protected] mw. D. Buitenweg, [email protected] hr. J.W. Smilde, [email protected] mw. J. Neslo, [email protected] hr. E. Hetjes, [email protected] hr. W. Snel, [email protected] mw. M. Stoop, [email protected] mw. M. Offereins, [email protected] mw. H. Kramers, [email protected]

SECTIE TECHNIEK Voorzitter Leden

hr, Th, C, Last, [email protected] hr. T. van der Sande, [email protected] hr. R.A.W. Koot, [email protected] hr. P.P.A. Siroen, [email protected] hr. H.J. Olde Reuver of Briel, [email protected] hr. G. Hulzebosch, [email protected] mw. R.E. Baan, [email protected] hr. Th.W.J. Gosen [email protected]

BESTUURSCOMMISSIES Anw voorzitter hr. S. Welbedacht [email protected] Jong NVON voorzitter mw. L. Janssen & mw. L. van Rooyen [email protected] Bovenbouw

voorzitter hr. P.M. de Vries [email protected] NVON-reeks voorzitter mw. H. Kramers-Pals [email protected] Vakbondsactiviteiten voorzitter hr. L. Jansen [email protected]

NVON-artikelen kunt u bestellen bij de ledenservice door overmaking van het bedrag o.v.v. het artikelnummer en uw adres. IBAN NL40 INGB 0000 6198 09 t.n.v. NVON te Meppel, [email protected] Voor vragen over declaraties kunt u mailen naar boekhouder@nvon. nl; in de mail s.v.p. uw lidnummer en telefoonnummer vermelden. REDACTIE Hoofdredacteur hr. M. Foeken Bredestraat Noord 23, 6674 MN Herveld (0488) 452164, [email protected] Redacteuren hr. H. Bouma (030) 2204496, [email protected] hr. F. Pols (06) 21153564, [email protected]

SECTIE SCHEIKUNDE Voorzitter

SECTIE TOA Voorzitter Secretaris Leden

secretariaat/ledenadministratie mw. H. Tangenberg, Stationsweg 44, 7941 HE Meppel (0522) 243347 (maandag, dinsdag en donderdag); [email protected] voor algemene vragen, [email protected] voor aanmelding, opzegging, adreswijziging e.d.

Biologie mw. M. Domis-Hoos (eindredacteur) Tobias Asserlaan 104, 5056 VD Berkel-Enschot (013) 5332926, [email protected] hr. J.T. Boer Scheikunde hr. J. de Gruijter (eindredacteur) Oosterwijklaan 2, 5171 HD Kaatsheuvel (0416) 274108, [email protected] hr. M. Metselaar hr. T. Mortier (België) Natuurkunde mw. A. Thurlings (eindredacteur) Kazernelaan 1A, 6711 RJ Ede (0318) 652685, [email protected] hr. H. van Bemmel mw. J.E. Frederik hr. J.T. van der Veen Nlt hr. H. Jorna (eindredacteur) Berkenlaan 108, 7064 HT Silvolde (0315) 325212, [email protected] Vmbo & onderbouw hr. H. Bruijnesteijn [email protected] hr. P. Walravens (België) Anw hr. A. Pollmann (eindredacteur) Ruisdaelstraat 42, 6521 LE Nijmegen, (024) 3222942, [email protected] mw. M. Bruinvels hr. A. Cuiper Toa hr. H. Bruijnesteijn (eindredacteur a.i.) ([email protected]) hr. E. Rem Webredactie hr. G. Beukema [email protected] Bureauredactie mw. B. Lobo - van den Bos Stationsweg 44, 7941 HE Meppel (050) 8538517 di en do, [email protected]

Ledenservice

Onderbouw voorzitter A. Niënkemper [email protected] Verenigingsfinanciën Dhr. W.H. Backer, pimbacker1950@gmail. com Dhr. H.A.C. Huijsmans Dhr. M.W. Dirken

NVON-ledenservice: Voor het bestellen van uitgaven en boeken [email protected] IBAN NL40 INGB 0000 6198 09

VOORWOORD

Terugblik en 2015

A

te bieden voor haar leden en niet leden, zoals de CE-correctietraining, Coco op locatie, Theoretisch schoolonderzoek ontwerp vmbo, Effectief praktisch werk voor het vmbo. Veel onderwijsgevenden

De NVON en haar leden blijven elkaar veel bieden in 2015 ontvingen voor deze cursussen en congressen een nascholingscertificaat van de NVON. 550 nascholingscertifcaten zijn er verstuurd naar de deelnemers van de eindexamenbesprekingen. Alle nascholingscertificaten zijn geregistreerd voor het lerarenregister. Zeker 2000 oorkondes voor eindexamenkandidaten zijn er op de examenbesprekingen uitgedeeld of naar scholen verstuurd. Het ledental van de NVON is met zeker

15% gestegen in 2014. Dat is een flinke groei en ik hoop dat dit weergeeft hoe de NVON gewaardeerd wordt door de onderwijsgevenden in de natuurwetenschappen en techniek. In 1975 hebben de verenigingen van leraren in natuurkunde en scheikunde en de leraren in biologie de NVON opgericht. 2015 is dus een lustrumjaar. Dit wordt op gepaste wijze gevierd. De contributie voor 2015 is voor het zesde achtereenvolgende jaar gelijk gebleven en de verwachting is dat de ALV in april voor 2016 een gelijke contributie zal aannemen. De contributie blijft gelijk, maar wat de leden er voor krijgen, neemt toe. De leden kunnen steeds meer met de ledenpas, ze ontvangen volgend jaar naast tien maal de NVOX vier maal Terugkoppeling. Op het gebied van cursussen zal het aanbod blijven toenemen. Ik verwacht dat de ingezette trend van de laatste jaren doorgaat. De NVON en haar leden blijven elkaar veel bieden in 2015. Huib van Drooge

JANUARI 2015 NVOX 3

an het begin van een nieuw jaar is het goed om terug te kijken op het vorige jaar. In 2014 is de wet aangenomen waarbij het vak anw geplaatst wordt in de vrije ruimte, en dus de facto afgeschaft, met ingang van augustus 2015 voor 4 vwo. Op voorspraak van de NVON is dit een jaar later dan eerst de bedoeling was. Het is de bedoeling dat de ANW verworvenheden geborgd worden in het havo en vwo onderwijsprogramma. In maart en november hebben daarover conferenties plaatsgevonden. Deze waren georganiseerd door de bestuurscommissie anw van de NVON in samenwerking met SLO. Voor beide conferenties was veel belangstelling. Het aantal conferenties dat door de geledingen uit de NVON georganiseerd wordt, is sterk toegenomen. Naast de twee anw-conferenties waren dat het Minicongres in april, Jong NVON congres in oktober, Toa-congres in november en het Onderbouwcongres in december. In totaal waren er zeker duizend deelnemers op afgekomen. Ook op cursusgebied had de NVON veel

INHOUD

#1 JANUARI 2015

8 Leren modelleren met Post-its en Coach Onze moderne lifestyle kent naast vele gemakken ook de nodige gevaren, die soms als sluipmoordenaars om de hoek liggen te wachten op onschuldige slachtoffers. Roken is ongezond en veel alcohol drinken ook. Met wetgeving proberen we kinderen te beschermen, maar hoe tegen…frisdrank?

40

Succesvolle pilot Natuurkunde Olympiade Junior Naast de Biologie Olympiade Junior, de IJSO (algemeen science), de Beverwedstrijd (informatica) en Kangoeroewedstrijd (wiskunde) is er vanaf dit jaar ook de Natuurkunde Olympiade Junior voor de onderbouw van het voortgezet onderwijs : de NOJ. Voor leerlingen was er nog geen aanbod op het gebied van natuurkunde.


#1 40e jaargang januari 2015

www.nvon.nl/nvox

4 NVOX JANUARI 2015

Losse nummers E 5,50

Creatief denken maakt natuurkunde leuk

Succesvolle pilot Natuurkunde Olympiade Junior Onderzoek naar het zuurgehalte van ’Lifestyle Drinks’ Leren modelleren met Post-its en Coach

OP HET OMSLAG: Succesvolle pilot Natuurkunde Olympiade Junior

12 Onderzoek naar het zuurgehalte van ’Lifestyle Drinks’ Als onderdeel van de lerarenopleiding aan de TU Delft is er een cursus, waarin docenten ‘Coach’ leren toepassen bij inquiry based learning (IBL). Tijdens de cursus leren studenten Coach gebruiken, ontdekken ze wat IBL inhoudt en ook leren ze IBL-lessen voorbereiden en uitvoeren.

REDACTIE Redactioneel NVOX 01, 2015


6 Interview Wie is wie: Teun Baarspul - Jan-Theo Boer 8 In de klas Leren modelleren post Post-its en Coach - Teresa Teixeira, Peter Dekkers en Ed van den Berg

12 In de klas

Fris en fruitig, een onderzoek naar het zuurgehalte

van”Lifestyle Drinks”- Henk Ubbels

15 Minididactiek

Regelmaat in structuren en formules -

Hein Bruijnesteijn

16 Achtergrond

Quantumlesje (6) - Hans van Bemmel en Lodewijk

Koopman

18 In de klas

Kinderen in de tuin, plantenecologie met kleuters -

Gerard van Buiten

20 Achtergrond

Postdoc-posities op school - Brechje Hollaardt en

Gjalt Prins

23 Column Schietkatoen, buskruit en dynamiet - Anneke Dote 24 Interview Wie is er op 22 april bij het NVON congres? Jaap Jan Wietsma - Marianne Offereins

25 Achtergrond

Talentontwikkeling in de scheikundeles - Wendy

Sanders en Miek Scheffer-Sap

28 Centerfold

Natuurkundeshow als praktisch schoolexamen - Hein

Bruijnesteijn

30 Verslagen ANW in transitie - Arnoud Pollmann 32 Curriculum Geslaagde nascholingsmiddag immunologie - Marijke Domis

36 Curriculum Nlt-ontwikkelingen - Berenice Michels 40 Verslagen Succesvolle pilot Natuurkunde Olympiade junior - Ad

Functie en functioneren Ook bij NVON/NVOX is een aantal functies te onderscheiden, wat overigens niets zegt over het functioneren van de betrokkenen. Het hart heeft een functie, maar kan slecht functioneren. Bij een functie horen vastgestelde taken. Wellicht passen niet alle taken evengoed bij de uitvoerder ervan en zouden de taken herverdeeld moeten worden. De lusten en de lasten van het werk dienen tot elkaar in een goede verhouding te staan. Alleen, bij te weinig mensen voor alle functies en taken valt er niet altijd iets te kiezen, want het werk moet wel gedaan worden. Een heroverweging is dan noodzakelijk. Kan het niet een goed voornemen voor 2015 zijn om alle taken die bij uw functie horen eens tegen het licht te houden en eventueel tot actie over te gaan, als u vindt dat die verhouding zo scheef is, dat u niet (meer) met plezier naar uw werk gaat? Ook bij onze vereniging met al die vrijwilligers is het goed regelmatig stil te staan bij de vraag of alle taken wel bij de juiste personen terecht komen. Dat komt de kwaliteit van het werk beslist ten goede en dat geeft rust. Ik wens u veel wijsheid toe. Maarten Foeken / hoofdredacteur

Mooldijk en Ron Vonk

43 Fotowedstrijd NVOX leerlingen fotowedstrijd - Freek Pols

rubrieken

kleintje

wetaepnsch

pagina 38, 42

NVON Congres op 22 april 2015 Op woensdag 22 april 2015 wordt – zoals inmiddels gebruikelijk – het jaarlijkse congres van de NVON gehouden bij het Gezondheidscollege van ROC Midden Nederland, Vondellaan 174, Utrecht.

JANUARI 2015 NVOX 5

39 wetenschap 44 Jong NVON 46 Van de bestuurstafel 47 Van de vakbondstafel 48 Recensies 50 Het kabinet 54 Berichten 55 Aansteker binnen 56 Aansteker buiten

INTERVIEW

Jan-Theo Boer / Lunteren

Naturalis en het onderwijs Interview met Teun Baarspul De lesgever is in de klas aan het werk met leerlingen. Daarbuiten wordt veel bedacht voor de lesgevers en zijn lessen. Als docent bereid je voor en na. Daarbij kunnen docenten ondersteund worden door instellingen van overheid, semi-overheid en bedrijfsleven. Om u op de hoogte te houden van de hulp en de producten die behulpzaam kunnen zijn bij uw onderwijs belicht ik in deze rubriek regelmatig een instelling of bedrijf door middel van een interview. Het accent bij deze interviews ligt op het tweedegraads veld. Reacties en vragen zijn welkom1.

6 NVOX JANUARI 2015

Teun tijdens een online gastles.

Wie is Teun Baarspul en wat is zijn functie bij Naturalis? “Ik ben afgestudeerd als dierecoloog in Groningen en daarna heb ik de lerarenopleiding biologie gevolgd. Na zes jaar voor de klas maakte ik de overstap naar Naturalis. Huidige functie: educatief ontwikkelaar bij de afdeling Educatieve Ontwikkeling. Dat houdt in: lesmateriaal maken, activiteiten en programma’s ontwikkelen en adviseren bij educatieve producten en projecten, met name voor het voortgezet onderwijs (logisch, gezien mijn achtergrond).” Hoeveel mensen werken er bij Naturalis en wat doen ze? Hoeveel daarvan zijn er

Teun en gasten in actie.

En dan zijn er nog onze online gastlessen, speciaal voor scholen die wat verder weg zitten bioloog? “Momenteel werken er ongeveer 700 mensen bij Naturalis, waarvan minstens een derde onderzoeker is. Het zijn niet allemaal biologen, maar ze werken wel allemaal aan onderwerpen die gerelateerd zijn aan biodiversiteit.” Wat is het doel van Naturalis? “Bij Naturalis willen we biodiversiteit beschrijven, begrijpen en verklaren. Voor het welzijn

van de mensen en het voortbestaan van de aardse natuur. We willen dat elk contact met ons enthousiasme en kennis van de rijkdom van de natuur versterkt.” Welke activiteiten ontplooit Naturalis momenteel met betrekking tot het onderwijs? “Naturalis heeft een breed aanbod aan programma’s voor het onderwijs (basis-, voortgezet en vervolgonderwijs). Scholen kunnen bij

ons terecht voor programma’s die ze met meerdere klassen tegelijk kunnen volgen. Er zijn ook diverse workshops voor kleinere groepen, waarbij meer wordt ingezoomd op een bepaalde inhoud. Daarnaast bieden we ook digitaal materiaal aan, variërend van online gastlessen, via Skype, tot informatie voor werkstukken.” Welke nieuwe activiteiten of plannen heeft Naturalis op stapel staan, met betrekking tot het onderwijs? “In de afgelopen maanden hebben we ons onderwijsaanbod tegen het licht gehouden. Over een paar jaar opent een geheel nieuw museum en we willen nieuw aanbod ontwikkelen dat goed aansluit bij het onderwijs en dichter bij echte wetenschap staat. Denk aan workshops waarbij leerlingen zelf op onderzoek uit gaan of

docenten komen al jaren naar het museum. We polsen regelmatig wat ze van onze programma’s vinden. Nieuwe programma’s worden eerst door scholen getest en daarna aangepast, ook later als dat nodig is. Leerlingen en docenten helpen dus actief mee om de kwaliteit van onze programma’s te bewaken en te verbeteren. Daarnaast ontmoeten we veel docenten en leerkrachten op de NIBI- en andere conferenties. De conferenties bieden bij uitstek de gelegenheid om bij te praten en nieuwe contacten te leggen. We hebben de afgelopen maanden ook veel contact gehad met docenten en andere doelgroepen om onze nieuwe plannen te bespreken. Onze ervaringen met leerkrachten, docenten en lerarenopleiders zijn over het algemeen zeer positief. De bereidheid om mee

Teun Baarspul.

projecten waarbij klassen mee kunnen helpen met echt wetenschappelijk onderzoek, bijvoorbeeld naar de verspreiding van hommels in Nederland. Ook gaan we korte lesactiviteiten ontwikkelen samen met docenten die in de klas gebruikt kunnen worden. Verwondering, onderzoeken en echte objecten en mensen zijn belangrijke educatieve uitgangspunten.”

Heeft Naturalis aanraders voor het vmbo? “Zoals reeds genoemd ons programma ‘Ordening’ en daarnaast onze workshop ‘Dier op papier’ (teken een van onze opgezette dieren na). En dan zijn er nog onze online gastlessen, speciaal voor scholen die wat verder weg zitten. We bieden onder andere de gastles Fossielen uit de Noordzee aan, waarbij leerlingen in de klas echte fossielen onderzoeken en via Skype verslag uitbrengen aan een expert van

Website van Naturalis.

het museum.” Hoe kunnen leerlingen informatie krijgen (bijv. voor werkstukken) over Naturalis? “Informatie over het museum zelf vinden ze op www.naturalis.nl. Voor informatie over biologie, geologie en processen uit de natuur zijn er verschillende websites van het museum, waarvan www.natuurinformatie.nl, www.geologievannederland.nl het meest geschikt zijn voor werkstukinformatie.” 

Noot 1. Reacties en vragen zijn welkom bij Jan Theo Boer: [email protected].

JANUARI 2015 NVOX 7

Op welke wijze houdt Naturalis contact met docenten in het veld? “De educatief medewerkers hebben veel contacten in het onderwijsveld. Voor een groot deel omdat ze zelf uit het onderwijsveld afkomstig zijn, zowel uit het basisonderwijs als het voortgezet onderwijs. Veel bezoekende

te denken is heel groot.” Kunt u wat meer vertellen over projecten die geschikt zijn voor leerlingen in het vmbo? “We hebben in ons aanbod programma’s die zeer goed aanslaan bij vmbo-leerlingen, zoals ons programma over ordening in het dierenrijk. De laatste jaren bieden we meer workshops aan, waarbij gewerkt wordt in kleine groepen. Er is meer persoonlijke aandacht van de begeleiders en er wordt gewerkt met echte objecten die mogen worden aangeraakt en onderzocht. Bovendien blijkt de didactiek van het onderzoekend leren juist ook goed bij vmbo-leerlingen te passen. Ze vinden het prachtig om te ontdekken dat je zonder een grote bult kennis en slechts door logisch te redene-

ren toch een heleboel blijkt te kunnen zeggen over een object dat je voor het eerst ziet. Je merkt dat leerlingen dan ineens een heleboel aankunnen. Momenteel zijn onze workshops nog vooral gericht op havo en vwo-leerlingen. Wat mij betreft liggen hier nog een veel kansen voor vmbo-aanbod.”

IN DE KLAS

Teresa Teixeira / Technische Universiteit Delft en Bonaventura College, Leiden, Peter Dekkers/ Technische Universiteit Delft Ed van den Berg / Vrije Universiteit en Hogeschool van Amsterdam

Leren modelleren met Post-its en Coach

8 NVOX JANUARI 2015

Als onderdeel van de lerarenopleiding aan de TU Delft nam Teresa Teixeira deel aan een cursus, georganiseerd door VU, CMA en TU Delft, waarin docenten ’Coach’ leren toepassen bij inquirybased learning (IBL), onderzoekend leren. De cursus is onderwerp van een promotieonderzoek aan de Vrije Universiteit1. Tijdens het project leren studenten Coach gebruiken, ontdekken ze wat IBL inhoudt, en leren ze IBL-lessen voorbereiden en uitvoeren. Teresa beschrijft een les van 50 minuten die ze daarbij ontwikkelde om de leerlingen op haar stageschool de beginselen van het modelleren bij te brengen.


D

e rol van modelleren in de examenprogramma’s groeit. Van havisten wordt verwacht dat ze (computer) modellen kunnen kiezen en gebruiken, terwijl vwo-ers die ook zelf moeten kunnen maken. ‘Modelleren’ doen met name wetenschappers voortdurend, als ze een (deel van de) werkelijkheid vereenvoudigd representeren om die te kunnen beschrijven, verklaren en voorspellen. Hier gaat het specifiek om rekenmodellen die worden uitgevoerd door een computer. Bij het modelleren ervaren leerlingen hoe je concepten, formules en getallen in verband brengt met reële situaties. Dat levert hen een beter beeld van zowel het belang als de onzekerheden van computermodellen. Modelleren vergt grote, lastige denkstappen, vooral als je tegelijkertijd ook het computerprogramma moeten leren bedienen. Ik heb dit probleem vermeden door die twee stappen uit elkaar te trekken. De sprong van Baumgartner Felix Baumgartner viel als eerste door de geluidsbarrière tijdens zijn sprong van 39 km hoogte op 12 oktober 2012. De sprong spreekt tot de verbeelding, en is heel geschikt bij leren modelleren omdat de meetgegevens ervan op de site staan van de Red Bull Stratos missie2. In mijn les wordt een model

van de val stapsgewijs realistisch gemaakt. Mijn vwo 6 leerlingen beheersten de benodigde kennis over kracht, beweging, luchtdruk en gaswetten, maar ze hadden geen ervaring met grafisch modelleren (met Coach of anders). Na mijn presentatie van het onderwerp en ophalen van voorkennis, modelleerden de leerlingen de sprong. Daarna volgde plenair het toetsen en iteratief verbeteren van het model, en oefening met een examenachtige opdracht. Met een filmpje van Baumgartners sprong verhelderde ik het lesdoel: een model maken van de sprong en het optimaliseren door het aan meetgegevens te toetsen. Maar waarom zou je zo’n model willen ontwikkelen? Wat zou bijvoorbeeld Baumgartners team zoal willen weten, als Baumgartner tijdens de sprong supersonische snelheid dient te bereiken? Leerlingen kwamen vlot met suggesties zoals: hoogte van de sprong, tijdsduur van de sprong (zodat Baumgartner voldoende zuurstof mee krijgt), oppervlakte van de parachute, hoogte waarop de parachute open moet, en luchtwrijving. Door de hoogte-tijd en snelheid-tijd grafieken van een vrij vallend voorwerp te schetsen, fristen de leerlingen hun voorkennis op. Wrijving werd nog even verwaarloosd. Daarna liet ik zien hoe een model in Coach voor vrije val eruit ziet (figuur 1) als diagram (links) en als verzameling rekenregels (onder). Die regels, zo legde ik uit, benaderen de beweging met minieme tijdstapjes waarin je steeds de nieuwe hoogte h en snelheid v berekent. Tenslotte bespraken we de startwaardes en constanten, en draaiden het model met Baumgartners startgegevens. De leerlingen merkten toen meteen op dat die sprong dus géén vrije val was (zie figuur 2). Ze maakten vervolgens zelf een model voor de sprong door het modeldiagram uit te bouwen. Zo’n diagram toont de onderlinge relaties tussen alle variabelen en overige modelpa-

Figuur 2: De sprong - model (lijn) en meetgegevens (punten) voor (h,t) en (v,t) stemmen slecht overeen.

JANUARI 2015 NVOX 9

figuur 1: Diagram en rekenregels voor vije val

>>

IN DE KLAS

Teresa Teixeira / Technische Universiteit Delft en Bonaventura College, Leiden, Peter Dekkers/ Technische Universiteit Delft Ed van den Berg / Vrije Universiteit en Hogeschool van Amsterdam

Figuur 3.: Met post-it blaadjes modelleren

Figuur 4. Leerling-model voor een val met variabele versnelling (links) en het modeldiagram in Coach (rechts).

Figuur 5. Uiteindelijke fit voor hoogte en snelheid met exponentieel stijgende luchtdichtheid en openen van de parachute.

>>

rameters en constanten. De rekenregels hoeven de leerlingen daarna niet meer te schrijven, dat doet Coach op basis van het equivalente diagram. Ik hielp hen op weg door te laten zien hoe je het model kunt aanpassen om van een constante versnelling een veranderende te maken. Zij concludeerden toen snel dat je de resulterende kracht op het voorwerp moet vinden om met de bekende massa die versnelling te berekenen.

10 NVOX JANUARI 2015

Post-its Groepjes van vier gingen aan het werk met als taak: • Maak een lijst van de factoren die invloed op de beweging van de vallende Felix Baumgartner hebben.

Teresa Teixeira is student Master Science Education and Communication aan de lerarenopleiding van de TU Delft, en was stagiaire aan het Bonaventura College in Leiden. Peter Dekkers is vakdidacticus natuurkunde aan de TU Delft Ed van den Berg is vakdidacticus natuurkunde aan de Vrije Universiteit en de Hogeschool van Amsterdam

• Welke formules zijn er nodig om de beweging te kunnen modelleren? • Welke gegevens (startwaarden, constanten, en dergelijke) over de sprong hebben we nodig en willen we aan het Red Bull team vragen? Ik had ze kunnen vragen het diagram meteen in te voeren, maar dan was de kans groot dat alle aandacht zou gaan naar het bedienen van de knoppen, de details van het maken en opslaan van modellen, en de vele mogelijkheden van Coach. Ik heb de groepjes daarom voorzien van een groot vel papier, post-it blaadjes en stiften, en wees hen er op dat de modeldiagrammen een beetje op de mindmaps (concept maps) lijken die ze al kenden. Ze kregen de instructie om op elke post-it één variabele of constante te noteren, die op het grote vel papier te plakken en relatiepijltjes tussen de variabelen en constanten te tekenen (figuur 3, links). Daarmee werden de bovenstaande vragen op een werkblad beantwoord. Voor deze opdracht kregen ze 10 minuten, terwijl ik rondliep, vragen beantwoordde en vooral stelde, om het onderzoeksmatig leren van leerlingen te stimuleren. Een groep presenteerde hun model aan de klas, dat werd door andere groepen


aangevuld tot allen tevreden waren en het model compleet was. Uiteindelijk bevatte het leerling-model alle elementen, relaties en formules van het model dat ik in Coach al had voorbereid (figuur 4, rechts). In een klassengesprek hebben we het model stapsgewijs verbeterd door de variabelen één voor één te veranderen, de gevolgen door te rekenen en die te vergelijken met de meetgegevens. Hiervoor heb ik de volgende, vooraf voorbereide modellen, laten zien, van een val: • zonder luchtvrijwing (vrije val) • met variabele valversnelling (instelbaar tussen g op 0 km en op 39 km hoogte) • met constante, instelbare luchtdichtheid • met luchtdichtheidsprofiel dat lineair verandert met de hoogte • met een exponentieel veranderende luchtdichtheid • zonder en met opening van parachute. Voor elke verandering in het model voorspelden de leerlingen wat er in de h,t- en v,t-grafieken zou veranderen, en waarom. Ze legden de bijzonderheden in de grafieken uit (zoals het bereiken van eindsnelheid), en gaven suggesties welke parameters in het model moesten veranderen om het beter met de meetgegevens te laten kloppen.

we het onder de tijdsdruk doen met het door mij geleid klassengesprek-met-demo. Toch hebben de leerlingen in dat ene lesuur heel veel bereikt. In de activiteit met post-its hebben ze een behoorlijk compleet model voor Baumgartners sprong ontworpen, gepresenteerd en beredeneerd, terwijl alle leerlingen actief deelnamen aan het verbeteren van de modellen. Met Coach kun je prima modellen leren opbouwen. Het programmeren zelf wordt dan door Coach overgenomen vanuit het modeldiagram. Als je leerlingen laat werken met post-its voor ze het modeldiagram invoeren op de computer helpt ze dat inzicht te krijgen in het modelleerprobleem zonder afgeleid te worden door het leren bedienen van de software. 

Noten / literatuur: 1. Trinh, T.B., Berg, E. van den, T.Ellermeijer, A.L., Beishuizen, J. (2014). Development of a Pre-service Teacher Training Course on Integration of ICT into Inquiry Based Science Education. Proceedings of the ICPE-EPEC International Conference on Physics Education, Prague, 5 – 9 August 2013. P629-642 http://www.icpe2013.org/uploads/ICPE-EPEC_2013_ ConferenceProceedings.pdf 2. http://www.redbullstratos.com/ 3. Berg, E. van den (2013). The PCK of Laboratory Teaching: Turning Manipulation of Equipment into Manipulation of Ideas. Scientia in Educatione, 4(2), p 45–64. http://www.scied.cz/Default.aspx?PorZobr=1&PolozkaID=

Tot besluit deden de leerlingen een examenachtige opgave waarin ze gegevens uit een tekst met hun kennis over modelleren combineerden om een modeldiagram en tekstmodel te completeren. Helaas werd het te laat voor een rustige samenvatting.

Opbrengst Idealiter besteed je hier minimaal drie lesuren aan, waarin leerlingen zelf hun modellen in Coach invoeren, runnen, matchen met meetgegevens, en verbeteren. Helaas moesten

ADVERTENTIE

BEVOEGDHEID 1E GRAAD HALEN? Bij Hogeschool Utrecht kunt u doorstuderen voor een Master of Education voor de vakken Biologie, Natuurkunde, Scheikunde en Wiskunde. Deze masters komen in aanmerking voor de lerarenbeurs. Kijk op www.ca.hu.nl voor meer informatie en kom naar de open avond op 10 maart.

ER VALT NOG GENOEG TE LEREN JANUARI 2015 NVOX 11

IBL Deze les gebruikt inquiry-based learning (IBL), of onderzoekend leren, waarin leerlingen kennis opbouwen door zelf vragen te stellen, te experimenteren, interpreteren, en met zelf redeneren tot antwoorden komen. Het is beslist geen kwestie van leerlingen hun gang laten gaan, maar guided inquiry: zorgvuldig organiseren en structureren, zodat leerlingen de gewenste vragen en hobbels op een behapbare manier tegenkomen. Als docent stel je op de juiste momenten vragen die leerlingen sturen en stimuleren. Onderzoeksvaardigheden3 ontwikkelen ze doordat ze: • een model voor een reële gebeurtenis ontwerpen, • beredeneren en beslissen welke factoren de beweging van de vallende Baumgartner beïnvloeden, • de relaties tussen de verschillende variabelen/parameters vaststellen die betrekking hebben op de sprong, en die verklaren, • de resultaten voor de verschillende modellen voorspellen, • de karakteristieke eigenschappen van grafieken verklaren, • gedurende de gehele les vragen voorgeschoteld krijgen die minds-on activiteit stimuleren.

134&ClanekID=362

IN DE KLAS

Henk Ubbels / Zaanlands Lyceum, Zaanstad

Fris en fruitig Onderzoek naar het zuurgehalte van ‘Lifestyle Drinks’ Onze moderne lifestyle kent naast vele gemakken ook de nodige gevaren, die soms als sluipmoordenaars om de hoek liggen te wachten op onschuldige slachtoffers. Roken is ongezond. Veel drinken ook. Met de nodige wetgeving proberen we onze kinderen tegen ongezonde dingen te beschermen. Maar hoe beschermen we onze kinderen tegen… frisdrank? Figuur 1. Het afmeten van de hoeveelheid life style drank.


N

a jarenlange pilotprojecten in zowel onderbouw als bovenbouw is met ingang van augustus 2013 het nieuwe scheikunde examenprogramma eindelijk van start gegaan. Aanleiding tot het nieuwe examenprogramma was de zogenoemde Nieuwe Scheikunde en de context-concept benadering ontwikkeld vanuit de Commissie Van Koten. Met spanning is er uitgekeken naar de presentatie van de nieuwe leerboeken. Wat zou er veranderen? Hoe zouden de methodemakers de ‘Context-en-Concept’ benadering en het micro-macro denken verwerken in de leerstof? De uitgevers presenteerden in de loop van 2012 hun nieuwe, aangepaste lesboeken voor 4-havo en 4-vwo. Het resultaat was toch wel enigszins teleurstellend. Zo op het oog leek er niet zo veel te zijn veranderd. Op het Zaanlands Lyceum is er jaren geleden voor gekozen om een eigen lesmethode te ontwikkelen: Chemie in Onderzoek 1. Het scheikundeonderwijs begint op het Zaanlands Lyceum in klas 3. Omdat de leerlingen al halverwege het schooljaar een voorlopige profielkeuze moeten maken, komen belangrijke onderwerpen als deeltjestheorie, formules en reactievergelijkingen in de eerste helft van het schooljaar aan de orde. Dit helpt docenten om een verantwoord keuzeadvies uit te brengen. Op zoek naar samenhang wordt

er in de bovenbouw gewerkt met modules. Elke module behandelt een bepaald concept uit de chemie. De volgorde van de modules is zo gekozen, dat de concepten een logische leerlijn vormen. Zoals de gekozen methodenaam doet vermoeden, spelen practica een belangrijke rol. In de meeste leerboeken bieden de veelal volledig dichtgetimmerde ‘kookboekpractica’ weinig uitdaging voor leerlingen en doen ze weinig recht aan hun interesses en beleving. In Chemie in Onderzoek wordt dan ook niet gesproken over een proef of experiment, maar over onderzoek. Eén van die onderzoeken is het practicum Fris en fruitig.

Tanderosie: een welvaartsprobleem Frisdrankfabrikanten zijn voortdurend op zoek naar nieuwe, verfrissende, maar in het bijzonder naar zogenaamd gezonde en smaakvolle trendy drankjes. Drankjes die, als we sommige reclames mogen geloven, perfect passen in een verantwoorde levensstijl. Goed voor de spijsvertering, goed voor

nieuwe energie, goed voor… ga zo maar door. Maar is dit ook zo? De meeste frisdrank is slecht voor je tanden en slecht voor de lijn. Toch drinken we ieder jaar in Nederland gemiddeld 95 liter frisdrank per persoon. Eén colaatje bevat al snel 100 kilocalorieën en frisdranken worden dan ook gezien als één van de belangrijkste oorzaken van overgewicht. Verder is bewezen dat frisdrank op agressieve wijze het tandglazuur aantast, waardoor tanderosie ontstaat. Het tandglazuur verdwijnt geleidelijk door het zuur in de frisdrank en komt niet meer terug. Het gebit is niet langer beschermd en er ontstaan gaatjes. Tandbederf (cariës) is dus niet het probleem. De zuren zijn het probleem, voor alle gebitten, maar vooral voor kindergebitten, want kinderen drinken niet zo veel gewone melk meer, maar wel veel vruchtensap en frisdrank. Ouders hebben geen idee hoe slecht dat is. De zuren maken het glazuur zacht en als er daarna gepoetst wordt, verdwijnt het en komt nooit meer terug. Om dit te voorkomen moet je eerst je mond spoelen

In de meeste leerboeken is sprake van volledig dichtgetimmerde ‘kookboekpractica’

Fris en fruitig

Figuur 2. De titratie met druppelpipet.

met water en pas na een uurtje poetsen. Of gewoon geen vruchtensap en frisdrank gebruiken.

Waarom zoveel zuur in onze trendy drankjes?

Helaas zegt de pH niet zo veel over de hoeveelheid zuur in een oplossing. Dit komt omdat er sterke en zwakke zuren zijn. Een zwak zuur heeft nooit een lagere pH dan 2 à 3, maar kan wel in hoge concentratie aanwezig zijn. Testen met universeel pH papier levert niet de gewenste informatie op. Wat dan wel? Het is in de scheikunde gebruikelijk het aantal deeltjes per liter te gebruiken als concentratie-aanduiding. We noemen dit ook wel de molariteit van een oplossing of het aantal mol per liter. Hierbij is één mol gelijk aan 6,02 x 1023 moleculen. De afkorting van molariteit is de hoofdletter M. Een oplossing van 0,10 M azijnzuur bevat 0,10 mol per liter, dit komt overeen met 6,02 x 1022 azijnzuurmoleculen per liter. Vooral bij chemische reacties is het erg handig om te werken met aanduidingen voor deeltjesaantallen, zoals ‘mol’ en ‘molariteit’. Bij het opstellen van een reactievergelijking werk je ook met aantallen deeltjes. In het onderzoek Fris en fruitig wordt de molariteit zuur bepaald via een eenvoudige zuurbase-titratie.

Aan de slag! De leerlingen gaan in tweetallen aan de slag en bepalen van twee drankjes het zuurgehal-

te: één waarvan wordt vermoed dat er veel zuur in zit en één waarvan wordt vermoed dat er weinig zuur in zit. Er wordt getitreerd met 0,100 M natronloog en broomthymolblauw als indicator. Een droge maatcilinder van 10,0 mL wordt gevuld met 10,0 mL natronloog. Een tweede maatcilinder van 10,0 mL wordt gevuld met 10,0 mL van de te onderzoeken drank. Deze hoeveelheid wordt overgebracht in een schoon bekerglas van 50 mL met 2-3 druppels broomthymolblauw. Wanneer de vloeistof groen gekleurd is, dus bij het eindpunt van de titratie, wordt het restant natronloog uit de druppelpipet teruggespoten in de maatcilinder met natronloog. Vervolgens wordt het aantal mL natronloog afgelezen, dat bij de titratie verbruikt is. Alle titraties worden in duplo uitgevoerd. De uitkomsten

>>

JANUARI 2015 NVOX 13

‘Ten minste houdbaar tot’ of ‘te gebruiken tot’ zijn aanduidingen, waaraan de consument gewend is en die door de consument ook gewaardeerd worden. Voor de frisdrankindustrie is dit niet zo’n groot probleem. Frisdrank moet tegelijkertijd zoet en fris smaken. De meeste frisdranken bevatten dus zowel suiker (sacharose) als citroenzuur (voedingszuur). Laten deze nu ook nog alle twee uitstekende… conserveringsmiddelen zijn! De zoete smaak wordt gemaskeerd door de zure smaak en omgekeerd. Vanuit het oogpunt van de fabrikant zou je kunnen spreken over a match made in heaven. Maar dan wel een huwelijk, dat niet de zegen heeft van een tandarts. De onderzoeksvraag luidt dan ook ‘wat is het zuurgehalte van lifestyle drinks?’. De Consumentenbond test jaarlijks honderden producten en diensten onafhankelijk en uitgebreid. Voor de volgende editie van de Consumentengids wordt aan de derde klas leerlingen gevraagd om een onafhankelijk onderzoek op te zetten naar het zuurgehalte van frisdranken, vruchtensappen en andere populaire dorstlessers zoals Red Bull.

De concentratie van een zure oplossing

Er is bewezen dat frisdrank op agressieve wijze het tandglazuur aantast, waardoor tanderosie ontstaat

IN DE KLAS

>> Naam Life Style Drank Energy Slammers Powerdrink AH Basic Energy Drink

16,7 15,7

1,67 1,57

0,167 0,157

Sinaasappelsap Fairglobe

14,1

1,41

0,141

Ice Tea

8,3

0,83

0,083

Dubbelfris

8,2

0,82

0,082

Appelsap Frisse Fruitdrank, De Beste

7,8 7,6

0,78 0,76

0,078 0,076

7Up Dubbelfriss

7,4 7,0

0,74 0,70

0,074 0,070

IJsthee Perzik AH

6,7

0,67

0,067

Frisse Fruitdrank AH Fanta Crystal Clear Lemon

6,4 6,2 6,2

0,64 0,62 0,62

0,064 0,062 0,062

Multi Vitamine De Beste

6,1

0,61

0,061

Fruitshoot

6,0

0,60

0,060

Wicky Sport

6,0

0,60

0,060

Aquarius Lemon Gazeuse

4,8 3,8

0,48 0,38

0,048 0,038

Bavaria Witbier (0,0% alcohol) 2,8 Limonade (siroop met 8 delen water) 1,0

0,28 0,10

0,028 0,010

van deze twee titraties mogen natuurlijk niet veel verschillen. Een goede duplo verhoogt de betrouwbaarheid van het onderzoek!


De berekening van het zuurgehalte We vermenigvuldigen eerst het aantal milliliter natronloog met de molariteit van het natronloog om het aantal millimol natronloog te berekenen. Het aantal millimol natronloog is gelijk aan het aantal millimol ‘zure deeltjes’. Het zuurgehalte (molariteit) van het zuur kan tenslotte worden berekend door het aantal millimol zure deeltjes te delen door het aantal milliliter bij de titratie gebruikte frisdrank (= 10,0 mL). De resultaten van de klas worden direct verzameld in een Excel bestand en gesorteerd naar afnemend zuurgehalte (tabel 1).

Meest gezonde drank van allemaal is en blijft doodgewone limonade

Gem. verbruik Aantal Zuurgehalte mL loog mmol zuur mmol/mL

Tabel 1: De resultaten van het onderzoek.

Resultaten, discussie en conclusie

Woudschoten

Er is geen discussie mogelijk. De energy drinks zijn het ergste van allemaal. Logisch, want om ons van ‘energy’ te voorzien wordt deze lifestyle drank volgepropt met suikers en om de zoete smaak te maskeren wordt er twee keer zoveel zuur ingestopt als in de ‘normale’ frisdranken zoals 7Up. Wat de leerlingen verder opvalt, is dat vrijwel alle fruitsapjes niet of nauwelijks in zuurgehalte verschillen van de ‘normale’ frisdranken. Voor de bierdrinker is het prettig om te constateren dat het alcoholvrije Bavaria Witbier weinig zuur bevat, grotendeels koolzuur. Meest gezonde drank van allemaal is en blijft doodgewone limonade. Maar dat wisten we natuurlijk al. Zo zie maar weer: gezond hoeft helemaal niet duur te zijn!

Als commerciële werkgroep C6 verzorgde Henk Ubbels2 op de Woudschoten Chemie Conferentie 2014 van 7 en 8 november een workshop3 met als voorbeeld het derde klas practicum Fris en fruitig. Daarnaast wordt er meer informatie gegeven over het gebruik van Chemie in Onderzoek als lesmethode in onder- en bovenbouw. 

Noten 1. http://www.everyoneweb.com/chemieinonderzoek 2. [email protected] 3. http://www.fi.uu.nl/woudschotenchemie/conferentie/beschrijving.php?id=550

Hein Bruijnesteijn

Minididactiek

Regelmaat in structuren en formules

E

en aan elkaar vast. Zoals jullie weten is de covalentie van koolstof vier … teken er H-atomen omheen en zet de molecuulformule erbij. Deze stof heet ethaan, ook met een h. Zet deze naam erbij. Kijk niet bij elkaar, probeer het eerst zelf." Inmiddels loop ik door de klas, controleer of het goed gaat, geef wat aanwijzingen, Jan mag even bij Martine kijken, en zet ze verder aan het werk: "Teken nu drie C-atomen naast elkaar, H's eraan, formule! Dit is propaan, dat zit in campinggas. Nu met vier, niet praten! Doe het zelf …heet butaan, ..... nee zonder h, zit ook in campinggas, heet ook wel butagas." Ik wacht even, laat met opgeheven hoofd mijn strenge blik rond gaan tot ze allemaal naar mij kijken mij en ga verder: "Nu, let op! Niet zeggen, maar noteren: geef zonder te tekenen meteen de formule van de volgende, pentaan. Als je 'm hebt kijk je bij je buur. Heb je iets verschillends, teken 'm dan toch even ..... Dan de formule van hexaan, ja dat is met zes, ... ja, goed zo ... kijk even bij haar ... ja, jij hebt 't door, .... nee, zo niet, teken en tel ... Oké, nu heptaan en doe ook octaan, ja, acht

van octet en octopus. Goed, ga door, deze zitten in benzine ... ja, allemaal hartstikke brandbaar, ... ja mag, ga door … heet nonaan en voor de liefhebbers, met tien … decaan! .... nee, niet meneer Wildschut, denk aan decameter, decade, decennium ...” Niet iedereen is even ver, maar dat doet er niet zo toe. “Stop nu! Volgende opdracht, mag met z'n tweeën. Deze reeks stoffen noemen wij de alkanen. Je kunt ze bij elkaar in één algemene formule noteren, een beetje wiskundig, kijk hier op het bord: CnH.. , op de puntjes moet je iets met n erin zetten, zodat als je voor n achtereenvolgens 1,2,3,4,5,6,7,8, enzovoort invult, je de goede formules krijgt. Knobbel dat uit en overleg eventueel zachtjes met je buur." Zo, daar gaan ze weer, nadenken en puzzelen. Deze opdracht is duidelijk moeilijker. Er wordt veel overlegd en ze komen er aardig uit. Daarna oefenen met C20H.. en C..H24 en dergelijke. Daarna bouwen ze met de modellendoos er een paar, zien de tetraëdische omringingen en het niet-lineaire van de ketens, maken de twee isomeren van C4H10 en gaan verder met de opgaven in het boek. Volgende les de alkenen. 


en collega vertelde me een keer dat hij de naamgeving in de koolstofchemie niet zo’n interessant onderwerp vindt voor de middelbare schoolscheikunde, wat moeten de leerlingen met 2-methyl-buta-1,3-dieen als naam voor isopreen, de grondstof voor rubber? Dat ben ik niet met hem eens. Die naamgeving zit logisch in elkaar en het ermee leren werken, helpt bij de ontwikkeling van het logisch denken. Daarnaast helpen de systematische namen bij het zoeken naar de isomeren bij een gegeven molecuulformule, elke isomeer heeft zijn eigen naam, en wordt het ruimtelijk inzicht bevorderd door het steeds bedenken van een ruimtelijke structuur bij een tweedimensionale weergave van een structuurformule op papier. Veel leerlingen vinden het stoeien met (structuur)formules en systematische namen van al die goed in te delen stoffen, die vaak ook nog interessante toepassingen hebben, behapbaar en gewoon leuk. Eigenlijk zou om al deze redenen koolstofchemie ook verplicht moeten zijn in profielen C&M en E&M. Je kunt in de lessen over de homologe reeksen van koolstofverbindingen de leerlingen lekker aan het werk zetten. Te beginnen al meteen bij de alkanen. Er staat in het boek natuurlijk een keurig rijtje van formules, namen en kookpunten van de eerste zes of tien alkanen en uitleg over de algemene formule, maar ik deel aan iedereen een kladpapiertje uit. Het gaat om het proces, klassikaal ontdekkend leren noem ik het. Het kladje kan na afloop meteen weggegooid worden (hoeft natuurlijk niet), want het resultaat staat toch in het boek. "Beste mensen, alle monden en boeken dicht, zet links boven op je papier een hoofdletter C. Dit is een C-atoom, teken er vier waterstofatomen aan vast. Nu heb je een molecuul methaan getekend, met een h achter de t, ... met-haan, ja! Zet de molecuulformule en ook de naam ernaast. Methaan is het hoofdbestanddeel van aardgas. Teken eronder nu twee C-atomen naast elkaar

ACHTERGROND

Hans van Bemmel en Lodewijk Koopman, nascholingsdocenten Quantumwereld

Quantumlesje 6: De debroglie-golflengte van een stilstaande auto


De rol van temperatuur

De debroglie-golflengte, λ = h/p, geeft een indicatie voor de onbepaaldheid van de positie van een deeltje. Het deeltje kan bij een meting binnen een gebiedje van die orde van grootte worden aangetroffen. Als je deze formule uit de syllabus met vwo-examenstof toepast op een stilstaand voorwerp, dan kom je in de problemen. Deze problemen kun je oplossen met behulp van een inzicht dat leerlingen kennen uit de onderbouw: bij hogere temperatuur bewegen deeltjes sneller. Door dit inzicht kwantitatief te maken, kun je bepalen tot welke temperatuur een gegeven systeem quantumgedrag vertoont. Boven die temperatuur zijn er thermische fluctuaties die de quantumfluctuaties overstemmen.

Quantumlesje 6: De debroglie-golflengte van een stilstaande auto

Met p = m · v volgt p2/2m = 3/2 · kB · T en p = (3 · kB · T · m)1/2. Bij hogere temperatuur is de impuls van de deeltjes dus groter. Bij een bepaalde temperatuur is de impuls van de zware deeltjes groter dan die van lichte deeltjes. Met deze uitdrukking voor de impuls kun je vervolgens de debroglie-golflengte berekenen: λ = h · (3 · kB · T · m)-1/2. Bij grotere massa’s en hogere temperaturen is de debroglie-golflengte kleiner, zodat je minder merkt van quantumeffecten zoals onbepaaldheid in de positie van een deeltje en overlappende golffuncties van verschillende deeltjes. Louis de Broglie

V

oor een stilstaand voorwerp, van welke massa dan ook, is de debroglie-golflengte oneindig groot. Toch bestaan stilstaande auto’s en weten we dat moleculen in een gas als afzonderlijke klassieke deeltjes kunnen worden beschouwd.

• Geparkeerde auto’s vertonen merkbaar quantumgedrag: als de onbepaaldheid in de positie een meter is, dan overlappen de golven die bij verschillende auto’s horen en vind je de auto op een andere positie dan je hem achterliet. Vul in λ = 1 m, h = 6,6·10-34 J s, m = 1·103 kg en de gegeven waarde voor kB. Dan vind je T =10-48 K. Uiteraard niet te doen om het zo koud te maken. Kanttekening: auto’s zijn natuurlijk samengesteld uit heel veel deeltjes. Voor deze berekening beschouw je de auto als één zwaar deeltje. • Moleculen in een gas hebben massa’s in de orde van 10-26 kg. De onderlinge afstand is in de orde van 10-8 m. Je kunt de deeltjes niet meer als afzonderlijke klassieke deeltjes zien als de debroglie-golflengte van dezelfde orde van grootte is. Dat is bij een temperatuur van 10-2 K. Bij normale temperaturen zijn moleculen in de lucht als klassiek te beschouwen, heel koude gassen vertonen quantumeffecten zoals Bose-Einsteincondensatie: dan moet je inderdaad kijken naar de golffunctie van het geheel, niet naar een combinatie van afzonderlijke moleculen. • Elektronen in een atoom van 10-9 m groot zijn te beschouwen als een quantumsysteem onder de 104 K. Daarboven raken elektronen los van hun atoom, in het plasma dat ontstaat zijn de elektronen wat betreft hun positie in de ruimte niet meer beperkt tot hun atoom. Uiteraard kun je deze berekening voor elk systeem doen, ook voor nucleonen in een kern, die zwaarder zijn maar ook in een kleinere ruimte zitten. Je vindt dat nucleonen tot een hogere temperatuur een quantumsysteem vormen dan elektronen in een atoom. Deze exercitie geeft inzicht in quantumsystemen. Eventueel kun je dit ophangen aan de afkoeling van het heelal na de oerknal, waarbij zich eerst kernen vormden, en bij verdere afkoeling pas atomen. 


De oplossing van deze schijnbare tegenspraak is dat deeltjes altijd bewegen als de temperatuur niet gelijk is aan 0 K. De volgende formule behandel je misschien wel en misschien niet bij het schoolexamendomein stoffen en materialen: ½ · m · = 3/2 · kB · T. Hierin is m de massa van de deeltjes, het gemiddelde van de snelheid in het kwadraat en T de absolute temperatuur. De constante van Boltzmann kB heeft in SI-eenheden de waarde 1,4·10-23. Als je deze formule niet hebt behandeld, kun je op dit moment uitleggen dat het de kwantitatieve versie is van wat je uit de onderbouw weet over deeltjes en temperatuur. Het gemiddelde neem je als maatgevend voor ‘de’ waarde van v2.

Zo kun je schatten hoe koud je een systeem moet maken om quantumeffecten te krijgen. Voor de temperatuur geldt: T = h2/ (3 · kB · m · λ2).

IN DE KLAS

Gerard van Buiten, Hortulanus van de Botanische Tuinen Universiteit Utrecht

Kinderen in de tuin


Plantenecologie met kleuters Het aantal kinderen dat de Botanische Tuinen bezoekt, neemt de laatste jaren flink toe. Grappig eigenlijk, want je hoort vaak dat kinderen maar moeilijk te interesseren zijn voor planten. Planten zijn niet aaibaar, hebben geen hoog knuffelgehalte. Wanneer je echter de moeite neemt om kinderen mee te nemen in ‘de verhalen achter de plant’, merk je dat ze al snel verkocht zijn.

E

en mooi voorbeeld is het Tropisch Vlinderfestival. Elke zomer, van half juni tot half september, hebben we een kas speciaal ingericht als jungle waar een grote verscheidenheid aan kleurige vlinders letterlijk om je oren fladdert. Gedurende de hele zomer komen daar massaal ouders en grootouders met kinderen op af. Natuurlijk vooral voor de vlinders, maar en passant doen ze ook de speurtocht door de hele tuin en lees je in het gastenboek dat ze “de vlinders mooi vonden, én al die mooie bloemen!” Een tijdje geleden mocht ik een groepje kleuters rondleiden door deze kas. De vlinders trekken de eerste aandacht, maar al snel kun je dan de link leggen met planten. Kinderen zien de vlinders voor hun ogen hun lange roltong in een bloem steken; een

Kinderen in de tuin

Een Oranje passiebloemvlinder (Dryas julia) doen zich te goed aan nectar.  Kinderen zijn meteen enthousiast als een vlinder op hun kleren komt zitten.

mooi vonden,

én al die mooie bloemen!”

is. Uit pure bezorgdheid dat hun kindertjes te weinig te eten hebben bij zoveel concurrentie, vliegen de wijfjes door naar een volgende passiebloem om daar hun eitjes af te zetten. Na zo'n ingewikkeld verhaal is het tijd om weer vragen te stellen: “Kun je nog meer dingen bedenken waardoor een plant ervoor zorgt dat ze niet worden opgegeten?” “Zorgen dat ze er vies uitzien” of: “heel vies smaken”. We kijken naar allerlei verschillende bladeren in de kas. “Die hele harde bladeren, zullen ze die lekker vinden?” “Of die harige bladeren?” Al babbelend komen we uiteindelijk uit bij de bladeren van brandnetels. Geweldig toch, dat je met een groepje kleuters opeens over allerlei ecologische principes zit te praten? 


grote sensatie. Als je dan vraagt waarom die vlinder dat doet, komen zelfs de jongste kinderen al gauw met het antwoord. Vervolgens gaan we met de kinderen op zoek naar eitjes van vlinders en nadat de eerste zijn aangewezen, ontdekken de kinderen ze al gauw zelf. Rupsen blijken heel kieskeurig als het om hun voedselplanten gaat: het verband tussen plant en dier wordt hier heel duidelijk. Nog leuker wordt het als we laten zien hoe spannend het evenwicht kan zijn tussen vlindersoort en voedselplant voor de rups. Planten hebben er weinig aan wanneer de bladeren massaal worden opgevreten door de rupsen en ze proberen dat op allerlei manieren te voorkomen. Veel soorten Passiebloemen bevatten gifstoffen om vraat tegen te gaan. De rupsen van de zogenaamde ‘passiebloemvlinders’ kunnen dit prima omzeilen en slaan het gif op in hun lijf. Daardoor zijn ze zelf weer beschermd tegen dieren die graag een rupsje oppeuzelen. Sommige soorten Passiebloemen hebben weer een trucje om zich tegen deze specifieke groep vlinders te beschermen: ze hebben geelachtige stippen op de bladeren waardoor de wijfjes van de vlinders worden misleid. De stippen lijken namelijk precies op vlindereitjes, waardoor de vlinders ‘denken’ dat de plant al bezet

Later lees je in het gastenboek dat ze “de vlinders

ACHTERGROND

Brechje Hollaardt, Hypertekst en Communicatie, en Gjalt Prins, Freudenthal Instituut, Utrecht

Postdoc-posities op school Elf gepromoveerde bètadocenten hebben een sinds kort een postdoc-positie op hun school. Ze voeren een toegepast wetenschappelijk onderwijsonderzoek uit en krijgen daar 0,4 fte voor gedurende twee jaar. Daarnaast hebben ze ‘gewoon’ hun lesgevende taken. Het is voor het eerst dat zoiets gebeurt in het Nederlandse voortgezet onderwijs. Bij succes komen er in de toekomst mogelijk veel meer postdoc-posities op scholen beschikbaar.

O

p universiteiten is het gebruikelijk dat pas-gepromoveerden een postdoc-plek krijgen als vervolg op hun promotieonderzoek. Dat wordt gefinancierd door bijvoorbeeld NWO (Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek) of ERC (European Research Council). In het voortgezet onderwijs bestond deze mogelijkheid niet. Het Ministerie van OCW heeft nu geld beschikbaar gesteld voor een pilot met postdoc-plekken op middelbare scholen, die de naam Postdoc-VO heeft gekregen: Praktijkgericht Onderwijsonderzoek in School door DOCenten. Elf gepromoveerde bètadocenten zijn inmiddels gestart met een toegepast wetenschappelijk (didactisch) onderwijskundig onderzoek, waarvan hun school profiteert. Het Ministerie van OCW hoopt dat de postdoc-plekken een impuls geven aan het onderzoeksklimaat op scholen.

De aanleiding


In augustus 2012 ontstond het idee voor postdoc-posities op middelbare scholen. Er was ervaring opgedaan met DUDOC, een programma voor bètadocenten die in deeltijd aan de universiteit een promotieonderzoek deden, naast hun lestaken op school. Eerder dat jaar werd tijdens de afsluitende manifestatie van DUDOC stilgestaan bij de meerwaarde

Gjalt Prins, projectcoördinator van Postdoc-VO, werkt als Universitair Docent bij het Freudenthal Instituut van de Universiteit Utrecht. Hij is van huis uit chemicus, heeft gewerkt als docent scheikunde en wiskunde en is momenteel als lerarenopleider betrokken bij het Eerst-de-Klas traject en het OnderwijsTraineeShip. http:// www.uu.nl/medewerkers/GTPrins1/0

Micha Ummels (foto: John Voermans)

van het DUDOC-programma, zoals voor de kwaliteit van het onderwijs en voor de loopbaanperspectieven van docenten. De deelnemers waren positief over het programma, maar tegelijk werd gesignaleerd dat er een ‘gevaar’ was dat leraren na hun promotieonderzoek verloren zouden gaan voor het onderwijs als ze zouden kiezen voor een vervolg van hun loopbaan in de wetenschap. In overleg met het Ministerie van OCW, dat juist in die tijd promotiebeurzen beschikbaar ging stellen voor leraren, is besloten een pilot op te zetten om uit te proberen wat de effecten zouden zijn van postdoc-posities op scholen. Dertig gepromoveerde bètadocenten zijn er een jaar geleden voor benaderd. Elf leraren biologie, scheikunde, natuurkunde, wiskunde en nlt zijn erop ingegaan. In overleg met hun schoolleiding hebben ze een onderzoeksplan ingediend. Dit is op kwaliteit beoordeeld door een auditcommissie en, soms na aanpassingen, goedgekeurd. De docentonderzoekers mochten zelf uitzoeken van welke experts, verbonden aan een universitaire onderzoeksgroep en/of kennisinstelling, ze inhoudelijke begeleiding zouden krijgen.

De docenten en hun onderzoeken Waar gaan de onderzoeken over? Hieronder volgen korte beschrijvingen.

Postdoc-posities op school

postdoc-plek geeft impuls

aan onderzoeksklimaat op school

er concrete voorbeelden worden aangereikt uit de studie van hun eigen voorkeur. Professionalisering in didactisch handelen Michiel Dam van het Scala College in Alphen aan den Rijn werkt aan zijn onderzoek ‘Data-geïnformeerd werken in het voortgezet onderwijs’. Hij gaat na hoe leraren meer activerend en gedifferentieerd les kunnen geven, waarbij leraren zelf een leerroute ontwikkelen, startend vanaf hun reguliere lespraktijk. Deelnemers ontwerpen en geven in totaal vier lessen, en in iedere les verzamelen ze data over de effecten van hun andere aanpak op het leereffect en leerproces. Op basis van deze data maken ze beslissingen over volgende verbeteringen in hun lessen: het data-geïnformeerde werken. Er doen circa 25 docenten mee. Jan Jaap Wietsma van het Greijdanus College in Zwolle onderzoekt of en hoe je kennis uit de neurowetenschappen kunt toepassen, zodat docenten hun didactisch handelen kunnen verbeteren. Voor zijn onderzoek ‘Kijken naar regulatie en feedback in de klas’ ontwikkelt hij een observatie-instrument voor docenten. Observaties worden onder andere uitgevoerd bij nlt-lessen waarin leerlingen werken met Eduscrum, een methodiek voor het werken in teams. Arjan de Graaf van het Bonhoeffercollege in Castricum wil

>>


Leerlijnen en lesmaterialen Onne van Buuren van het Haags Montessori Lyceum in Den Haag doet het onderzoek ‘Een vakoverstijgende leerlijn modelleren voor de curricula van natuurkunde en biologie’. Het is een vervolg op zijn promotieonderzoek. De insteek is een leerlijn modelleren van onderbouw naar bovenbouw te ontwikkelen en te testen. Collega’s natuurkunde en biologie zullen eraan meedoen, en wellicht ook wiskunde en economie. Ook zullen er leerlingen bij betrokken zijn, bijvoorbeeld in het kader van hun profielwerkstuk. Lodewijk Koopman van het Scala College in Alphen aan den Rijn is in september 2014 gestart. In zijn onderzoek ‘Vakoverstijgende bètacontexten voor een wendbaar gebruik van concepten’ zal hij contexten ontwikkelen voor de monovakken waarin meerdere disciplines een rol spelen en deze uitproberen op scholen met en zonder nlt. Is er een transfer van concepten uit de verschillende disciplines en in hoeverre leidt deze aanpak tot interdisciplinair leren denken? Dié Gijsbers van het Gymnasium Beekvliet in Sint-Michielsgestel zal een wiskunde D lessenserie ontwikkelen, gedifferentieerd naar interesses van leerlingen. In zijn onderzoek ‘Differentiatie naar interesse bij wiskunde D’ wordt onderzocht of leerlingen een beter beeld krijgen van het nut en de toepassingen van wiskunde in hun eigen vervolgopleiding als

ACHTERGROND

>>

docenten bouwstenen bieden om meer gedifferentieerd les te geven, enerzijds via heuristiek, anderzijds via theorie. Hij onderzoekt het ‘Ontwikkelen en toepassen van online video’s ter ondersteuning van lesdifferentiatie op niveau’. Werkt videoleren, waarbij leerlingen theorie krijgen via online video-instructies? En wat zijn de kenmerken van een goede video instructie? Dick Hoekzema van het Hervormd Lyceum Zuid in Amsterdam onderzoekt ‘Toetsontwerp als instrument bij de professionele ontwikkeling van docenten’. Het gaat om een bovenschools docentontwikkelteam (DOT) voor het ontwikkelen van een toetsprogramma voor quantumfysica, een nieuw onderwerp in het vwo-curriculum. De bedoeling van het DOT is om een bijscholing te organiseren voor het toetsprogramma. De onderzoekscomponent van het project richt zich op factoren die van invloed zijn op het succes van het DOT als een leergemeenschap. Micha Ummels van de Nijmeegse Scholengemeenschap Groenewoud onderzoekt ‘De professionalisering binnen een DOT gericht op conceptcontext-onderwijs’. Het DOT bestaat uit acht docenten van twee scholen. Het onderzoek

nieuwe inzichten voor verbetering onderwijs


is een vervolg op zijn promotieonderzoek dat ging over het leerproces van leerlingen binnen concept-contextonderwijs bij biologie. Het huidige onderzoek gaat over de wijze waarop bètadocenten hun vakdidactische bekwaamheden ontwikkelen om dit onderwijs voor te bereiden en uit te voeren. Leerlingen: interesse in bèta & techniek, taalvaardigheid Paul Logman van het Vellesan College in IJmuiden doet het onderzoek ‘Stages die een keuze voor techniek motiveren’. Het is een onderzoek naar de invloed van stages op de interesse voor techniek bij leerlingen. Wordt hun attitude positiever bij realistisch contextrijk praktijkonderwijs, gebaseerd op het regionale bedrijfsleven? Annemieke Vermeijlen-Aerdts van het Van Maerlantlyceum in Eindhoven onderzoekt de ‘Relatie tussen het gebruik van contexten in het bètaonderwijs en de behoeften van leerlingen en hun studiekeuzegedrag’ onder 200 leerlingen van havo en vwo. Leidt het gebruik van contexten tot meer motivatie voor bètastudies? De verwachting is dat de juiste context het onderwijs relevanter maakt, bijdraagt aan betekenisvol onderwijs en zo de intrinsieke motivatie van leerlingen vergroot. Talitha Visser van het CSG Het Noordik in Almelo onderzoekt het ‘Verbeteren van de taalvaardigheid van 4-havoleerlingen bij taal- en exacte vakken’. Met het bovenbouwteam havo van de school (met leraren van verschillende disciplines) zet

ze zich in om de schriftelijke uitdrukkingsvaardigheden van leerlingen te verhogen (van Dagelijkse Algemene Taalvaardigheid naar Cognitieve Academische Taalvaardigheid).

Verwachtingen De verwachting is dat de postdoc-posities een positief effect zullen hebben op het onderzoeksklimaat op scholen, op de samenwerking tussen universiteiten en scholen en op het loopbaanperspectief van de docentonderzoekers. De onderzoeken sluiten aan op vragen en behoeften vanuit de schoolorganisatie en leveren dus een substantiële bijdrage aan de verbetering en doorontwikkeling van het (bèta) onderwijs in de scholen. De auditcommissie zal als critical friend de scholen regelmatig bezoeken om de voortgang van het onderzoek te bespreken met de direct betrokkenen, zoals de postdoc-onderzoeker, het management van de school, collega-docenten, leerlingen en de begeleiders vanuit de universiteit. De auditcommissie bestaat uit leden van de voormalige programmaraad van DUDOC: prof. dr. Tjeerd Plomp, emeritus professor van Universiteit Twente, prof. dr. Martin Goedhart van Rijksuniversiteit Groningen en prof. dr. Harrie Eijkelhof van Universiteit Utrecht. Suzanne Vrancken van Universiteit Utrecht voert in het kader van de pilot een promotieonderzoek uit. “Ik verdiep me in kwaliteitscriteria voor praktijkgericht onderwijsonderzoek met een herkenbaar bèta karakter. Daarnaast wil ik zicht krijgen op de impact van de diverse postdoc-onderzoeken, zowel op de schoolpraktijk als op de onderzoekswereld.” De resultaten en bevindingen zullen leiden tot aanbevelingen voor mogelijke vervolgprogramma’s dan wel gelijksoortige constructies waarbij docenten een wetenschappelijk onderzoek verrichten op hun school. De afgelopen weken heeft Suzanne Vrancken alle docentonderzoekers gesproken. “Ze zijn heel enthousiast over hun onderzoek en vinden het mooi de kans te hebben om onderwijs en onderzoek te combineren en die twee werelden met elkaar te verbinden. Ook vinden ze het leuk en interessant om op een onderzoeksmatige manier naar het onderwijs te kijken, waardoor ze komen tot nieuwe kennis en inzichten voor verbetering van het onderwijs. Het doen van een postdoconderzoek geeft velen een nieuwe impuls aan hun onderwijscarrière, maar ze hopen met name dat hun onderzoeken een positieve bijdrage leveren aan het onderwijs op hun school.” Op 30 oktober vond de officiële kick-off plaats van Postdoc-VO. In volgende nummers van NVOX besteden we telkens uitgebreid aandacht aan een onderzoeker en zijn of haar onderzoek. Meer info over Postdoc-VO: http://www.postdoc-vo.nl 

COLUMN

Schietkatoen, buskruit en dynamiet

S

keuken aan het experimenteren toen hij een mengsel van salpeter- en zwavelzuur morste. Hij veegde dat weg met het katoenen schort van zijn vrouw en hing dat boven de kachel te drogen. Niks aan de hand, totdat het schort droog was … BOEM! Buskruit was al veel eerder uitgevonden. De geleerde Bacon (Ilchester, ca. 1214 – Oxford, ca. 1294) beschreef het spul al in 1242. Buskruit is een mengsel van kaliumnitraat, zwavel en houtskool. In de loop van

buskruit, maar het duurde nog wel een tijdje totdat de productie goed op gang kwam, want de fabrieken hadden nogal de neiging te exploderen. Daarom werd verder gezocht naar een middel dat minstens zo explosief was, maar waarvan de ontbranding beter was te doseren. Dat werd het door Alfred Nobel in 1866 uitgevonden dynamiet, een mengsel van het zeer explosieve nitroglycerine (eigenlijk glyceryltrinitraat) en kiezelgoer, een poreuze kleisoort. Zijn broer

elkaar gekoppelde eenheden glucose, elk met drie OH-groepen die voor verestering in aanmerking komen. Schietkatoen ontstaat door de behandeling van katoen met nitreerzuur, een mengsel van geconcentreerd salpeterzuur en geconcentreerd zwavelzuur, en knalt al als twee van de drie OH-groepen genitreerd zijn. Maar de explosieve kracht van volledig genitreerd schietkatoen is groter, ongeveer viermaal zo groot als die van buskruit. In een oud Kijk lees ik dat schietkatoen bij toeval in 1845 werd ontdekt door de Zwitser Christiaan Friedrich Schönbein. Hij was, tegen de wens van zijn vrouw in, in de

de tijd heeft men de samenstelling verschillende malen gewijzigd. Men gebruikt nu vaak de verhouding 75:11:14. Bij buskruit zijn de reactieproducten voor 40% gasvormig en voor 60% vast. De vaste deeltjes worden uitgestoten als een dichte, witte rookwolk, waardoor vroeger een kanon zijn plaats aan de vijand verried en het zicht op de vijand een tijdje verminderd was. Schietkatoen geeft alleen maar gasvormige reactieproducten: CO2, N2, H2O, CO en H2, waarvan de laatste twee door de hitte bij de explosie meteen aan de lucht verbranden. Schietkatoen was sinds 1845 op het slagveld dus een welkom alternatief voor

was omgekomen bij een explosie in zijn nitroglycerinefabriek. Het mengsel dynamiet was minder explosiegevoelig en daardoor veilig in allerlei vormen te kneden, maar bij ontbranding toch zeer explosief. Ik hang tegenwoordig in mijn lokaal voor de laatste les in de middag met ongeveer vijf minuten tussenpauze een stuk of zes in nitreerzuur gedrenkte, kleine stukjes katoen boven de kachel te drogen. Een spitsvondige scheikundelerares doet er alles aan om haar leerlingen ook in het laatste halfuurtje van de middag wakker en aan het werk te houden. Anneke Dote


chietkatoen, ook wel nitrocellulose of cellulosenitraat genaamd, is een ester van cellulose en salpeterzuur, dus cellulosenitraat is waarschijnlijk de meest verantwoorde naam. Nu is cellulose een polymeer van glucose die door nagenoeg alle planten wordt gemaakt en die de plant stevigheid geeft. Hout bestaat voor een groot deel uit cellulose; katoen en watten zijn nagenoeg zuivere cellulose. Cellulose bestaat dus uit duizenden aan

MENSEN

Marianne Offereins / ROC Midden Nederland, Utrecht

?

Wie is op het NVON congres op 22 april?

Jan Jaap Wietsma Tijdens het komende NVON congres zal een van de workshops ‘Lab on a chip’, worden gegeven door Jan Jaap Wietsma. Voor velen is hij een bekende, maar voor wie hem niet kent, een prettige kennismaking. Goudvissen? Hoe doe je dat? “Enerzijds door gedragsonderzoek: je kunt goudvissen wat aanleren met het zoeken van eten, doordat ze naar de plek zwemmen waar ze eten verwachten, kun je als onderzoeker hun gedrag waarnemen. De vissen moesten één van twee kleuren herkennen, en telkens moesten ze naar een bepaalde kleur zwemmen voor hun eten. Als de dieren onderscheid kunnen maken wordt dat zichtbaar in hun keuzegedrag. De onderzoeksvraag was: is het zo dat geneesmiddelen die een kleurzien-stoornis bij de mens veroorzaken, dit ook doen bij goudvissen? Dat bleek inderdaad zo te zijn. Naast gedragsonderzoek heb ik ook metingen gedaan in het netvlies van het oog”


Wat wordt de wereld daar beter van? “Fundamenteel ging het om de analyse hoe het visuele systeem werkt bij kleurenzien.” Hoe kwam je op de plaats waar je nu bent? “Tijdens mijn studie deed ik al een eerstegraads lerarenopleiding. Na mijn promotie kwam de vraag wat ik verder ging doen. Een jaartje onderzoek doen in het buitenland, en dan weer op straat staan trok me niet echt. Vlak na mijn promotie kwam een volledige baan op Greijdanus beschikbaar. Naast mijn baan heb ik altijd uitdagingen buiten school gehad. Ontwikkelen van anw materiaal, later een dag in de week bij SLO voor het landelijk ontwikkelpunt NLT.

Mijn belangrijkste drijfveer is mooie dingen uit de wetenschap in de scholen te krijgen

Wat doe je nu? “Voor wat ik nu doe, als docent, DOT begeleider en steunpunten nlt en biologie, is het nodig om mensen uit allerlei disciplines bij elkaar te brengen. Dat heb ik geleerd in de vakgroep medische fysica waar ik m’n onderzoek deed. Daar waren mensen uit de informatica of fysica vanuit hun invalshoek bezig met zenuwcellen en bloedvaten. Door met hen te communiceren, heb ik geleerd om te zien hoe de onderzoekwereld in elkaar zit en hoe ik bruggen kan slaan tussen de verschillende disciplines.” Wat is je passie? “Mijn belangrijkste drijfveer is mooie dingen uit de wetenschap in de scholen te krijgen. Lab on a chip is een voorbeeld, maar het geldt voor veel meer dingen.” Wat is het nut van lab on a chip? “In een artikel in NVOX (2011- 9 p. 426-427) is dit uitgebreid beschreven. Voor een meting, die je normaal gesproken in het laboratorium doet, heb je een handzaam apparaat met een chip er in. Die kan door de patiënt meegenomen worden, je kunt een bodemmonster meteen ter plaatse onderzoeken, of bij een brand nagaan welke stoffen zijn vrijgekomen. We staan nu aan het begin van deze ontwikkeling”

Hoe breng je het de school in? “Wetenschappers zijn er druk mee, er wordt van alles uitgevonden, daarvoor moeten mensen creatief bezig zijn. In het kort gezegd: ‘Ik heb hier iets wat ik wil meten. Er is technologie beschikbaar om miniatuur laboratoria te maken. Er is creativiteit nodig om iets te ontwerpen en te produceren dat in de praktijk ingezet kan worden.’ We hebben geprobeerd om het praktische Lab on a chip materiaal zodanig robuust te ontwerpen dat een leerling het zelf in elkaar kan zetten. Dat lukt in de praktijk prima. Zo worden leerlingen op een toegankelijke manier geconfronteerd met complexe wetenschappelijke instrumenten.” Wat verwacht je van de toekomst? “De doelstelling van dit project is de leerlingen zicht geven op de actuele technische onderzoekswereld van de nanotechnologie. We hopen dat die daardoor minder abstract wordt dat er een drempel wordt weggenomen om daar aan het werk te gaan.” Laatste vraag: Welke vraag had jij gesteld als je mij was geweest? “Met name hoe je de verbinding tussen wetenschapswereld en scholen ontwikkelt, maar vooral vasthoudt. Dat heeft alles te maken met persoonlijk contact en in beide werelden aanwezig zijn. Die wisselwerking stimuleren we door steunpunten, en aanwezigheid op congressen en conferenties. Ik kan iedereen aanraden om dat te doen.”

Wendy Sanders, Heerbeeck College Best, TU Eindhoven, Eindhoven School of Education,

ACHTERGROND

Miek Scheffers-Sap, TU Eindhoven, Faculteit Scheikundige Technologie.

Talentontwikkeling in de scheikundeles Verslag van het docentenontwikkelteam TU/e Iedere docent kent hem/haar wel, die leerling die achter in de klas zit en niks lijkt te doen. Of die leerling die veel meer over elk onderwerp wil weten dan het lesboek biedt. Hoe daag je ze uit om te laten zien wat ze kunnen? Het docentenontwikkelteam ‘talentontwikkeling in de scheikundeles’ maakt verdiepend en verrijkend materiaal.

D

e cursus ‘aandacht voor excellentie in de bètavakken’ die gegeven wordt op de TU Eindhoven (TU/e) en het Junior College Utrecht (JCU) is een startpunt om op school een leeromgeving voor talentvolle leerlingen in te richten. De cursus biedt zowel theoretische achtergronden van het bevorderen van excellentie als handvatten om er ook mee aan de slag te gaan op

Wendy Sanders is docent scheikunde en science op het Heerbeeck College in Best. Daarnaast is ze werkzaam als onderzoeker bij de Eindhoven School of Education (TU/e). In haar onderzoek richt zij zich op het ontwikkelen van onderzoeks- en ontwerpvaardigheden in het voortgezet onderwijs . Miek Scheffers-Sap heeft jarenlang als docent scheikunde en natuurkunde

de aansluitingsactiviteiten voor leerlingen en professionaliseringsactiviteiten voor docenten en TOA’s. Daarnaast is zij vakdidacticus scheikunde bij de lerarenopleiding van de TU/e (Eindhoven School of Education)

Criteria Bij het ontwikkelen van het lesmateriaal is uitgegaan van verschillende criteria die door SLO zijn geformuleerd2. Naast deze criteria bleek dat er behoefte was aan het ontwikkelen van materiaal dat in verschillende lessituaties ingezet kon worden. Zoals korte pittige opdrachten die maximaal één lesuur in beslag nemen, langere opdrachten die een praktische component hebben en lessenreeksen die een deel van het bestaande lesmateriaal vervangen. Om leerlingen een bredere kijk op de chemie te geven, vinden de deelnemers aan de DOT het van belang dat de opdrachten contextrijk zijn.

Uitdagingen Er zijn voor docenten verschillende uitdagingen als het gaat om aandacht voor excellentie in de les: het selecteren van de juiste leerlingen, het ontwikkelen en selecteren van materiaal dat geschikt is om te gebruiken en het werkelijk in de praktijk brengen van het differentiëren. Het ontwikkelteam heeft zich het eerste jaar gericht op het ontwikkelen en selecteren van materiaal voor de bovenbouw havo/vwo dat

Het samen ontwikkelen van materiaal geeft energie


gewerkt in het voortgezet onderwijs. Thans is zij bij de TU Eindhoven, Faculteit Scheikundige Technologie, betrokken bij

school. Het is een cursus ‘die uitdaagt om uit te dagen’1, maar om echt een verschil te maken in de klas moet je als docent vooral veel ervaring opdoen. Een aantal scheikundedocenten van de cursus bij de TU/e heeft daarom na de cursus besloten om zich verder te bekwamen en deel te nemen aan een docentenontwikkelteam (DOT) om zo samen op te trekken in het differentiëren voor excellente leerlingen. De DOT ‘talentontwikkeling in de scheikundeles’ is in september 2013 met acht docenten van start gegaan en is tot nu toe zeven keer bij elkaar geweest. In dit artikel doen we verslag van de activiteiten in het eerste jaar.

aansluit bij het nieuwe curriculum. Daarbij zijn verschillende stappen doorlopen waaronder het vaststellen van de criteria waaraan het materiaal moet voldoen, het selecteren van geschikte bronnen en het schrijven van de eerste versies van het materiaal.

ACHTERGROND

Figuur 1. Een compilatie van het materiaal gebaseerd op een artikel uit Chemmatters.

>> Onderzoeksopdracht Je hebt het artikel “Corn, the A’maiz”ing Grain” uit Chemmatters over mais gelezen en daarbij de voorkennisopdrachten gemaakt. Een toepassing waarbij mais steeds meer wordt toegepast is bioplastic. 1 Zoek minimaal drie verschillende voorschriften voor het maken van bioplastic uit (mais)zetmeel 2 Probeer de voorschriften uit en vergelijk de resultaten. Welk voorschrift vind je het beste om te gaan gebruiken in klas 3? In veel voorschriften worden naast water en zetmeel nog andere stoffen gebruikt. 3 Wat is de functie van deze verschillende stoffen? 4 Maar een werkplan om van één van de stoffen uit vraag 3 de functie experimenteel vast te stellen.

schikt zijn voor het maken van contextrijk materiaal. Artikelen over chemische onderwerpen die speciaal voor jongeren zijn geschreven, zijn te vinden in The Mole5, een uitgave van de Royal Society of Chemistry en Chemmatters6 van de American Chemical Society. The Mole is gratis te downloaden van de website. Voor Chemmatters is een abonnement nodig, maar bij elke uitgave zijn twee artikelen gratis in te zien. Bovendien is het docentenmateriaal, dat bij elke uitgave hoort, wel openbaar. Hier kun je achtergrondinformatie en lesmateriaal vinden bij de onderwerpen in Chemmatters. Voor pittige opgaven zijn oude examens, olympiade-opgaven of lesmateriaal van voor de invoering van tweede fase (2001) geschikt. Deze bronnen hebben vaak wat minder context, maar bieden wel concepten aan die in het verlengde van het nieuwe examenprogramma liggen.

Opbrengst

Criteria voor materiaal voor talentvolle leerlingen2 1 heeft een hoge moeilijkheidsgraad; 2 bestaat uit interessante en uitdagende opdrachten; 3 bestaat uit open opdrachten; 4 laat leerlingen echte problemen oplossen; 5 laat leerlingen werken met abstracte begrippen en generalisaties; 6 bevat voor leerlingen nieuwe leerstof; 7 vraagt van de leerlingen een onderzoekende houding; 8 laat leerlingen zoeken naar samenhang en verbanden; 9 geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheid en ook samenwerking; 10 laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen; 11 stimuleert de metacognitieve vaardigheden van de leerlingen.


Bronnen Voor het maken van verrijkings- en verdiepingsmateriaal zijn goede bronnen onmisbaar. Het ontwikkelteam heeft de mogelijkheden van verschillende bronnen bekeken. In de lesmethoden, zowel nieuwe als oude drukken, is soms geschikt materiaal beschikbaar, bijvoorbeeld in de vorm van extra onderzoeksopdrachten. Voor getalenteerde leerlingen zijn deze opdrachten echter vaak

te gesloten geformuleerd en daardoor niet uitdagend genoeg. Ze moeten daarom nog wel worden aangepast voordat ze voor deze doelgroep geschikt zijn. Voor het helemaal zelf maken van opdrachten zijn kranten- of tijdschriftartikelen heel handig. Een bekende bron daarbij is Chemie Aktueel3, maar ook op de website van het Chemische Weekblad4 worden regelmatig achtergrondartikelen gepubliceerd die ge-

In totaal heeft het ontwikkelteam dit jaar zo’n 70 opdrachten verzameld, aangepast en ontwikkeld die lijken te voldoen aan de gestelde criteria. In figuur 1 is een compilatie te zien van een opdracht, gebaseerd op een artikel uit Chemmatters. Deze opdracht bestaat uit twee delen. De leerlingen lezen eerst het artikel over de verschillende toepassingen van mais (zetmeel) en verwerken de informatie aan de hand van vragen. Daarna doen ze een onderzoek naar het maken van plastic uit zetmeel. Als we deze opdracht langs de criteria leggen, kunnen we concluderen dat deze opdracht voldoet aan criterium 6, 7, 9 en 10. Hoewel de opdracht nog niet uitgebreid is getest, is hij al wel een keer gedaan door een groepje vwo-4 leerlingen. De leerlingen kregen hierbij de opdracht om hun bevindingen om te zetten naar een practicum ‘bioplastic maken’ voor de 3e klas. Dit laatste bleek voor deze leerlingen één van de leukste elementen van de opdracht. Ze waren er trots op dat hun practicum echt werd gebruikt. In figuur 2 is een deel van een andere opdracht te zien. Deze opdracht voor klas 3 gaat over metathesereacties in de koolstofchemie.

Talentontwikkeling in de scheikundeles

berichten Lesmodules Quantumfysica en Relativiteit

Figuur 2. Een deel van de opdracht over metathese.

Voor de opdracht is een oude eindexamenopgave vwo (Scheikunde 1,2, 2009, tijdvak II) gebruikt. Deze opdracht voldoet vooral aan de criteria 5,6 en 8 en is in tegenstelling tot de opdracht over mais in één lesuur te doen. De leerlingen die de opgave hebben gemaakt, slaakten een flinke zucht aan het einde, maar ze vonden de uitdaging wel de moeite waard. Een aantal van hen had de hele opgave nagenoeg goed of zelfs goed.

elkaar te inspireren en te kijken in de keuken van een ander en daarvan te leren. Pas een klein deel van het materiaal is uitgeprobeerd. Dat is het doel voor komend schooljaar. Na evaluatie en aanpassen zal er gekeken worden hoe het materiaal beschikbaar kan worden gemaakt voor alle scheikundedocenten. 

Noten: 1 Citaat van één van de cursusdeelnemers (TU/e 2013-

Om overzicht te houden over de opdrachten, is er met behulp van Excel een zoeksysteem gemaakt waar de opdrachten worden ingedeeld naar onderwerp (koolstofchemie, redox, scheidingsmethoden, zuren en basen etc.), soort opdracht (open opdracht praktisch, gesloten opdracht praktisch, open opdracht theoretisch etc.) en of de opdracht herhalend, verdiepend of verrijkend is. Tevens is opgenomen wat het eindproduct is en de benodigde tijd.

2014), www.scheikunde.nl/cursusbetaexcellent 2 Malherbe, S. (2005) Wat willen leerlingen die meer kunnen en willen? SLO, te downloaden van http://talentstimuleren.nl/onderwijs/havo-vwo/ publicatie/106-wat-willen-leerlingen-die-meer-kunnenen-willen 3 Chemie Aktueel, contextopgaven voor scheikundeonderwijs: www.chemieaktueel.nl 4 C2W, http://www.c2w.nl 5 The Mole, 2 maandelijkse uitgave van de Royal Society of Chemistry te downloaden via http://www.rsc.org/ eic/mole

Samenwerken

6 Chemmatters, kwartaal uitgave van de American Chemical Society, te raadplegen via http://www.acs. org/content/acs/en/education/resources/highschool/ chemmatters.html

Lesmodule over het brein De hersenen kun je zien als het besturingssysteem van je lichaam. In opdracht van Hersenstichting Nederland heeft De Praktijk nu een lesmodule ontwikkeld over de complexiteit en plasticiteit van ons brein. De lesmodule is bedoeld voor havo/vwo bovenbouw. In de rol van hersenwetenschapper leren leerlingen meer over hersenscans, plasticiteit van de hersenen en factoren die nodig zijn om de hersenen gezond te houden. De module is bedoeld voor vier lesuren (van 50 minuten). In de module komen afwisselende en activerende werkvormen aan bod. De module is voor het grootste deel lesstofverrijkend, en sluit goed aan op het context-concept curriculum. Het lesmateriaal is gratis te downloaden via de website van De Praktijk: http://www.praktijk.nu/lesmateriaal/67/complexiteit-en-plasticiteit.html .


De deelnemers zijn erg positief over deelname aan de DOT. De grote hoeveelheid gemaakt lesmateriaal is natuurlijk erg handig, maar ook het samen uitwisselen van ideeën in de bijeenkomsten is erg prettig. Het samen ontwikkelen van materiaal geeft energie. Het geven van feedback en het krijgen van feedback, zowel van collega’s als van leerlingen, is van belang voor een docent die wil leren. Het buiten de schoolsituatie treffen van enthousiaste collega’s biedt de mogelijkheid om

In samenwerking met Spinozaprijswinnaar Erik Verlinde heeft De Praktijk een lessenserie van zeven modules ontwikkeld over de relativiteitstheorie en de quantummechanica. De modules over quantummechanica zijn bedoeld ter verdieping. Na een introductiemodule volgen modules op verschillend niveau over fotosynthese, quantumcomputers, en de EPR-paradox. De drie modules over de relativiteitstheorie behandelen tijdsdilatatie, lengtecontractie en gelijktijdigheid maar ook een wetenschappelijke toepassing van de (algemene) relativiteitstheorie bij zwaartekrachtlenzen. Bij de modules horen ook filmpjes waarin wetenschappers meer uitleggen over hun vakgebied en onderzoek. Meer informatie over de modules is te vinden op: http://www.praktijk.nu/lesmateriaal/64/quantumfysica-en-relativiteit.html. De filmpjes zijn te bekijken op: http://www.quantumuniverse.nl/filmpjes . Eén van de workshops op het komende NVON congres zal worden ingevuld door De Praktijk. Het onderwerp blijft nog even in het ongewisse.

7

12

14

17

8

18

11

20

1

1

2

4

5

6

Natuurkundeshow als praktisch schoolexamen

Het was een experimentenfeest! Hein Bruijnesteijn 22


De natuurkundeleerlingen van 5 havo en 5vwo van de Open Schoolgemeenschap Bijlmer moeten voor deze praktische opdracht over een beroemd natuurkundige een presentatie geven van vijf minuten, waarin ze ook een experiment laten zien dat met het werk van de natuurkundige te maken heeft. In de presentatie komt aan bod: algemene informatie over de natuurkundige, wat zij aan de natuurkundige en haar of zijn werk interessant vinden en wat die voor maatschappij en/of wetenschap betekend heeft. Voor de grote vakantie hadden de leerlingen zich al georiënteerd op natuurkundigen, in september werd er één les per week voor het project uitgetrokken en de laatste weken alle lessen, ongeveer tien in totaal. De leerlingen bereiden de presentatie voor, leveren de tekst van de presentatie ter beoordeling in en verbeterden die voor de voorstelling. De demonstratie-experimenten werden grondig voorbereid en uitgeprobeerd, het magazijn werd geplunderd. Rasjied Sloot, de natuurkundeleraar en dus begeleider van het geheel, opende staande voor zijn cast de show! Een jury bestaande uit twee docenten van binnen de school, een van buiten en ondergetekende beoordeelde de presentaties. Het publiek genoot! 1. Archimedes. Werd koning Hiëro belazerd door zijn goudsmid? 2. Alhazen. Wat is er te zien in de magische doos? 3. Nicolaas Copernicus. Is er eindelijk een simpel model dat de bewegingen van de planeten beschrijft. 4. Galileo Galilei. Had Copernicus gelijk? Vallen zware voorwerpen sneller? 5. Evangelista Torricelli. Een instrument om luchtdruk te meten. 6. William Gilbert. Een verstopte magneet … en vliegende goudstukjes. 7. Otto von Guericke. De ontdekking van NIETS … 8. Isaac Newton. De wetten van alle bewegende dingen. 9. Isaac Newton. Wat is eigenlijk wit licht? 10. Christiaan Huygens. Bestaat licht uit golven of uit deeltjes? 11. Thomas Newcomen en James Watt. De strijd om de beste stoommachine. 12. Daniël Bernouilli. Ik kan dingen laten zweven. 13. Alessandro Volta. Zijn zelf gemaakte batterij. 14. Michael Faraday. Een knallend verhaal over waterstof. 15. Nikola Tesla. Een kleine uitvinding van een grootse uitvinder. 16. Christian Doppler. Wat de hoogte van geluid ons kan leren. 17. Wilhelm Röntgen en Bequerel. De ontdekkingen van straling. 18. Marie Curie. De ontdekking van twee radioactieve elementen. 19. Ernest Rutheford. De eerste verbetering van het atoommodel. 20. Niels Bohr. De tweede verbetering van het atoommodel. 21. Albert Einstein. Over ruimte, tijd en relativiteit. 22. Robert Oppenheimer. Een kettingreactie die in vlammen opgaat.

VERSLAGEN

Arnoud Pollmann, redactie NVOX

ANW in transitie

Nieuwe onderwijsvormen in ontwikkeling

Waarom kwamen zoveel mensen af op een vak dat gaat verdwijnen…? ! Verslag van conferentie 21 november 2014 in Utrecht


D

e organisatie, NVON en SLO, had gerekend op 50 bezoekers, net als bij de vorige geslaagde ANW-conferenties van maart dit jaar en oktober 2012. Toen was de leus: we laten ons ons mooie vak niet afnemen! Dit keer er kwamen er drie maal zoveel docenten, liefst 150, op af. Collega's ANW, schoolleiders, en ook docenten van andere vakken. De organisatie moest snel op zoek naar een veel grotere locatie. Allen onderschrijven de doelstellingen van ANW, en willen nadenken hoe de belangrijke ANW-vragen binnen de school vorm kunnen krijgen, nu de verplichting volgend jaar komt te vervallen. Het debat hierover is in veel scholen in volle gang. Door de recente acties om ANW te behouden is er ook veel meer aandacht gekomen voor het belang van deze doelen, ook in het ministerie en de

Tweede Kamer. De deelnemers konden hier profiteren van de fraaie onderwijsvormen die op andere scholen al ontwikkeld zijn. In de afgelopen jaren is er namelijk heel wat creativiteit losgekomen op dit gebied. Tijdens de conferentie vertelden acht scholen over hun oplossingen, en waren er vier andere workshops vanuit SLO (*). Sybren Welbedacht, voorzitter van de bestuurscommissie ANW van de NVON, zette de toon door het voorbeeld van zijn eigen school te laten zien (Hageveld, Heemstede). Hij concentreert het onderwijs rond een paar thema's en kiest er een passende maatschappelijke context bij. Een gemeenteraadsvergadering rond verplichte vaccinatie, een klimaatconferentie rond opwarming van de aarde, een Tweede Kamerzitting over voortplantingstechnologie, en een rechtszaak

met natuurwetenschappelijk en forensisch onderzoek (ontleend aan die nltmodule) Het recept is steeds hetzelfde succesmiddel voor goed onderwijs: zet de leerlingen in een realistische rol, bijvoorbeeld als expert of als beslisser. Na het opheffen van het verplichte karakter van ANW per 2015 heeft de school geen verplichting meer in de besteding van die uren. Wie de inhoud van ANW, al dan niet verbreed met inhoud van de alfa- en gammavakken, toch een plaats wil geven, staat voor een paar belangrijke keuzes in inhoud en organisatie. De website www. wetenschapsorientatie.slo.nl kan helpen bij het verhelderen van die keuzes. De site geeft arrangementen voor effectieve indaling. Een van de manieren om collega's van de monovakken mee te krijgen is om te kijken

ANW in transitie

naar de examenopdrachten. De CE opdrachten bevatten vaak verrassend bruikbare elementen. Op de site die nog volop in ontwikkeling is, staan bruikbare schoolportretten. Daarbij is dankbaar gebruik gemaakt van artikelen in NVOX. !! Na een lezing over externe hersenstimulatie door Sanne ten Oever, Universiteit van Maastricht, werd in een twaalftal workshops een beeld gegeven van de mogelijkheden van anw. Gehoord in de wandelgangen tijdens de maaltijd: "Sander Dekker gaf een trap tegen de bijenkorf en nu zien we veel gezoem. Er komen nieuwe patronen tevoorschijn", "Bevlogen docenten ontmoet", "Pareltjes van mooi onderwijs gezien".

Conclusies, en wat te doen?

Grijp de kansen

voor vakoverstijgend samenwerken.

Hoe verder samenwerken? Er is inmiddels een Linkedin-group gemaakt met de naam Science & Society. Dank aan Alex Karlas voor dit initiatief. Alle deelnemers wordt gevraagd hierop te registreren en mee

te doen aan de discussies. Op deze manier ontstaat er een forum waarop scholen elkaar informeren over het debat. Bovendien is er een oproep van SLO: Scholen die zelf een arrangement hebben met oplossingen: meldt het aan [email protected] Tot slot werd Sybren Welbedacht in het zonnetje gezet door voorzitter van NVON, Huub van Drooge. En daarmee het werk van de hele bestuurscommissie, waardoor de ANW doelen weer op de kaart zijn gezet, ook op het ministerie. Aanmelden bij de juist gestarte Linked-ingroup onder de naam: Science & Society gaat zo: 1. creëer een eigen Linkedin-account, 2. klik op www.linkedin.com/groups/ Science-Society-8208301, 3. klik op de knop 'Join' in de rechterbovenhoek (*) Meer goede voorbeelden zijn te vinden in de bundel Good Practice in ANW Download deze, evenals een uitgebreid verslag van de bijeenkomst, van de NVON site: www.nvon.nl/sites/nvon.dev.com/files/lesmateriaal/goodpracticekleinweb.pdf (**) wetenschapsorientatie.slo.nl/arrangementen 


Henry van Bergen, hoofd bureau NVON, en tevens onze vakbondsman in Den Haag, ondervroeg onder meer enkele schoolleiders. • Hier kwamen waardevolle tips uit: • Maak je onmisbaar door de visie van de school goed uit te dragen! • Wees pro-actief, en ga zeker niet in de slachtofferrol. • Ga in discussie met je schoolleiding, en gebruik daarbij de brief van Dekker aan de

Tweede kamer, van 18 augustus jongstleden. •A fvinken van uren is verleden tijd, je hebt geen recht meer op die 120 uren, je zult er hard voor moeten knokken. •A nw-achtige doelen zien we in examens aankomen. •G rijp de kansen voor vakoverstijgend samenwerken.

CURRICULUM

Marijke Domis / eindredacteur

Geslaagde nascholingsmiddag immunologie


Tijdens deze middag, waar ongeveer tachtig docenten aanwezig waren, konden we kennis nemen van nieuwe opvattingen en concepten in de immunologie, de producten van het Docent Ontwikkelteam dat afgelopen jaar lesmodules over vaccinatie en allergie ontwikkeld heeft en bovendien nog practica immuuntesten uitvoeren.

D

e middag begon met een inleidend college door Huub Savelkoul, hoogleraar bij de vakgroep celbiologie en immunologie. Hij ging in zijn college in vogelvlucht door de werking van het aangeboren (innate) en verworven afweersysteem. De aangeboren afweer (nooit meer aspecifiek zeggen!) bestaat uit cellen (dendritische cellen, macrofagen, natural killer(NK) cellen en moleculen (complementsysteem in het bloed, cytokines en chemokines voor chemotaxis van neutrofiele granulocyten en monocyten). Cytokines zijn kleine regeleiwitten die na activatie van het afweersysteem worden geproduceerd en aan receptoren op doelcellen binden. In lage concentraties hebben zij al een sterk effect. Zij vormen netwerken waarin cytokines elkaar versterken en tegenwerken. Complement is een enzymsysteem dat bacteriën bindt en ze bekleedt met splitsingsproducten zodat deze sneller worden opgenomen door fagocyten en worden gedood. Daarbij ontstaan ook ontstekingsbevorderende producten. De onderdelen van de aangeboren afweer zijn altijd overal in het lichaam aanwezig. De werking is snel (minuten tot uren) omdat herkenning is gebaseerd op al aanwezige receptoren, de reactie is altijd op dezelfde manier (geen immunologisch geheugen); hierbij herkennen receptoren moleculaire patronen van bacteriegroepen (Grampositief versus negatief ), virussen, parasieten en schimmels. Het is een oeroud herkenningssysteem. De oorzaak te vinden in het feit dat

de mens ging samenwonen met dieren, toen veeteelt en landbouw ontstond. De bekende kinderziekten zijn afkomstig van dieren. Om het een ander te illustreren toonde Huub Savelkoul twee filmpjes: één waarbij een fagocyt een bacterie achterna zit en één waarbij je kon zien hoe snel na verwonding witte bloedcellen de bloedbaan verlaten. Met pathogenen of tumorcellen geassocieerde moleculaire patronen of ‘danger’-signalen worden door het aangeboren afweersysteem herkend. Bijvoorbeeld een NK ‘merkt’ dat een cel geïnfecteerd is doordat er minder MHC-moleculen op het membraan aanwezig zijn. Je hebt overigens niet ontzettend veel van die NK-cellen: ze herstellen zich bij een gezonde levenswijze: weinig stress, genoeg slaap, weinig alcohol. Een typisch gevolg van aangeboren afweer is het ontstaan van een ontsteking: lokaal en acuut. Deze reactie zorgt voor een eerste effectieve afweer, maar ook het versneld op gang komen van de specifieke immuunreactie. Pas als de ontstekingsreactie chronisch wordt, is deze gevaarlijk.

nooit meer aspecifiek zeggen! Bij de aangeboren afweer spelen de dendritische cellen een cruciale rol. Deze cellen zijn overal, als een netwerk, in de slijmvliezen en de huid te vinden. Nu weten we dat ze de best Antigeen Presenterende Cellen (APC’s) zijn. De eerste respons is afhankelijk van de dendritische cellen.

Geslaagde nascholingsmiddag immunologie

 Het inleidend college door Huub Savelkoul.  Docent Bastiaan Kikkert legt de ELISA-test uit.

De APC’s presenteren de antigenen aan T-cellen, met name aan de helper T-cellen (Th). Deze Th-cellen specialiseren zich vervolgens tot Th1-cellen of Th2-cellen. Deze houden elkaar in balans; daarbij zijn regulatoire T-cellen heel belangrijk. Als je te veel Th1-cellen aanmaakt, heb je een grotere kans om een auto-immuunziekte te krijgen, zoals diabetes. Als je te veel Th2-cellen aanmaakt, heb je een grotere kans op overgevoeligheidsreacties, zoals allergie.

Het Docentontwikkelteam kreeg nascholing op het gebied van immunologie en stelde zich tot doel lesmodules over vaccins en allergie te maken1. Ook hier gaf Huub weer uitleg.

>>


Werkcollege vaccinontwikkeling en allergie

De specifieke afweer komt pas na 12 dagen op gang. Daar bij worden B-cellen met de geschikte antistof (die als receptor op hun membraan zit) geholpen door de T-helpercellen. De geactiveerde B-cellen ontwikkelen zich tot plasmacel en gaan enorme hoeveelheden antistoffen uitscheiden. Antigene cellen worden sneller ‘opgegeten’ als ze bedekt zijn met antistoffen. In eerste instantie scheiden de geactiveerde B-cellen IgM-antistoffen uit; later switchen ze naar een andere Ig-klasse, bijv. IgG (zie tekening 1). Hierbij helpen T-cellen. Er vindt ook een ‘affiniteitsrijping’ plaats, waardoor de antistof beter om het antigeen past. De bindingsactiviteit is dan groter. IgM blijft in de bloedbaan en is bedoeld om je bloed schoon te houden; IgG kan overal naar toe, is kleiner en hoger

‘affien’. Bij een tweede blootstelling aan het antigeen is de respons sneller en heviger (zie tekening 1). Dit komt doordat er geheugen T- en B-cellen gevormd zijn bij de eerste respons. Bij vaccinatie gaat om het de vorming van geheugencellen. De voortschrijdende kennis van het afweersysteem wordt gebruikt om steeds betere vaccins te maken. Helaas levert vaccinatie niet altijd levenslange bescherming op; die tegen tetanus is bijvoorbeeld kortdurend. Aan vaccins worden adjuvantia toegevoegd om de afweerreactie te verhogen. Die hebben soms bijwerkingen zoals koorts; zo is wel de relatie tussen autisme en vaccinatie gelegd. Dat heeft bij sommige personen tot een afkeer van vaccinatie geleid. Doordat er enorm veel vragen waren, was er niet zo heel veel tijd voor het onderwerp allergie. Bij het ontstaan van allergie is er sprake van een erfelijke component (30%) en de invloed van de leefomgeving (70%). Er zijn meer dan 20 genen betrokken bij de genetische component. Tijdens het leven is er sprake van een ‘allergische mars’: het begint met voedselallergie en gaat via hooikoorts naar astma. Maar allergie komt tegenwoordig veel meer voor. Verklaringen daarvoor zijn verlenging van het bloeiseizoen door klimaatverandering, maar ook intensere bloei. Daardoor zijn er meer en langere hooikoortsaanvallen. En er bestaat een kruisactiviteit tussen ber-

CURRICULUM

Marijke Domis / eindredacteur

 De vorming van antistoffen na blootstelling aan antigeen. Zie voor verklaring de tekening. De blocking buffer wordt toegevoegd om te voorkomen dat antistoffen uit het serum aan de bodem van het putje hechten. HRPis een enzym.

>>

kenallergeen en voedselallergenen (in veel groente en fruit). Daardoor heb je niet alleen last van berkenpollen maar ook van bijvoorbeeld appels. Een andere verklaring voor de toename van allergie is de ‘hygiënehypothese’: doordat kinderen steeds minder infecties doormaken verandert de opbouw in het afweersysteem (wellicht door een verstoring in balans tussen Th1- en Th2-cellen).

Practica immuuntesten


Onder leiding van de docenten Gerda Berben en Bastiaan Kikkert van het DOT-team en Wageningse onderzoekers werden twee practica uitgevoerd: De ELISA (enyme-linked immunosorbent assay) en de DOT-Blot-analyse. De ELISA-techniek wordt gebruikt voor het kwantificeren van antigenen en antistoffen. De ELISA-techniek is uitermate gevoelig en vindt zeer veel toepassing. In de ELISA wordt

tegen het gele koortsvirus effectief is geweest door na te gaan hoeveel antistoffen er gevormd zijn bij een primaire en secundaire afweerreactie. De DOT-Blot-methode is relatief simpel voor het aantonen van de aanwezigheid van specifieke eiwitten. De methode is niet erg gevoelig en semi-kwantitatief; het wordt vaak als eerste screeningsmethode gebruikt om daarna bij positieve reactie gebruik te kunnen maken van meer gevoelige en/ of kwantitatieve technieken voor nadere analyse. In het practicum werd door middel van de Dot-Blot-methode nagegaan of er een kruisreactie tussen allergenen optreedt. In de ELISA maakt men gebruik van microtiterplaten, waaraan snel eiwitten kunnen binden. Bij de DOT-blot-methode gebruikt men een nitrocellulosemembraan.

‘danger’ signalen worden door het aangeboren afweersysteem herkend

enzym koppelt. Dit enzym katalyseert een kleurreactie (zie tekening 2).

Het Bètasteunpunt en het Docentontwikkelteam Het Docententonwikkelteam ontwikkelde in het schooljaar 2013-2014 twee lesbrieven1. • Vaccinatie, waarbij leerlingen de vaccinatiemogelijkheden voor die ziekten (malaria, kinkhoest en vogelgriep moeten onderzoeken). • Allergie, waarbij leerlingen een filmpje over allergie moeten maken. De opdrachten gaan uit van de basiskennis immunologie. In het lopende schooljaar is het Docentontwikkelteam bezig met genetica. Dit gebeurt bij het bètasteunpunt Wageningen, dat een interessant aanbod heeft voor docenten en leerlingen (o.a. World Food Challenge, Papagaaiensimulatie 2.0, Algenreactor design Challenge). Ga daarvoor naar de website van het Bètasteunpunt2. 

Noten / literatuur: 1. De materialen van de DOT-groep en van de docentendag zijn beschikbaar via www.wageningenur.nl/ docenten door te klikken op biologie.

de binding tussen antigeen en antistof aangetoond met een enzymatische reactie. In het practicum moest je aantonen dat vaccinatie

In feite berusten beide methodes op het feit dat je aan een primaire antistof een secundaire antistof kunt laten binden, waaraan een

2. http://www.wageningenur.nl/docenten

Vacature lid van vaststellingscommissie van het CvTE.

vacature

vacature

De NVON draagt zorg voor het leveren van een lid voor de vaststellingscommissies van het CvTE: Natuurkunde HAVO. Omvang betrekking: ca 90 uur op jaarbasis

Aanvullende wens: De kandidaat geeft ook les aan eindexamenkandidaten Natuurkunde VWO in verband met eventuele uitbreiding van zijn taak in de toekomst: namelijk Natuurkunde VWO.

De vaststellingscommissies zijn verantwoordelijk voor de inhoud van de centrale examens van het betreffende vak op het aangegeven niveau van het eindexamen.

Het CvTE stelt het zeer op prijs als deze uren in de bestaande leraarsbetrekking van het lid van de vaststellingscommissie ingebouwd kunnen worden en de vergoeding van deze uren aan de school kan geschieden. Het lid wordt dan voor deze uren gedetacheerd.

De kandidaat dient aan de volgende voorwaarden te voldoen: • beschikt over een goede vakkennis, onder meer blijkend uit een lesbevoegdheid voor de doelgroep; • heeft ervaring met en geeft les aan eindexamenkandidaten in het betreffende vak en onderwijstype; • heeft het vermogen om een examenopgave te kunnen beoordelen; • is geen auteur of lid van een team van auteurs van een les en/of onderwijsmethode. • heeft belangstelling voor examenopgaven; • is geen lid van de constructiegroep van Cito. Deskundigheid op het gebied van examinering en toetsing is gewenst.

Sollicitatiebrieven met CV voor 15 februari naar secretariaat@ nvon.nl of NVON Stationsweg 44 7941 HE Meppel . De sollicitatiegesprekken vinden plaats in week 10. Nadere inlichtingen over het werk van de vaststellingscommissies kunt u inwinnen bij ondergetekende via tel: 075-6288639 of [email protected].


Taakomschrijving: • Meewerken aan de constructieopdracht bij het Cito voor de desbetreffende centrale examens; • vaststellen van deze examens; • adviseren over de normering van deze examens.

NVON- leden in de vaststellingscommissies vinden het werk zeer inspirerend, wat hun plezier in het lesgeven doet toenemen. Een school heeft baat bij een docent die dit werk doet, omdat daarmee veel kennis over examinering in de school komt.

Curriculum

Berenice Michels / SLO, Secretaris Stuurgroep Verankering NLT

Nlt-ontwikkelingen De Stuurgroep Verankering NLT heeft afgelopen zomer de 75e nlt-module gecertificeerd: de Reis met de Beagle. Zie ook het afzonderlijk artikel hierover in NVOX 2. Deze nieuwe startmodule voor havo is na een lang ontwikkeltraject nu beschikbaar gekomen. Hoe zit het eigenlijk met nlt-modules: wie ontwikkelt ze, hoe en waarom? Wie onderhoudt ze? En hoe? En wat kunt ú doen om de kwaliteit ervan te bevorderen?

E

r bestaan geen schoolboeken voor nlt: het vak wordt gegeven met speciaal ervoor ontwikkelde modules. Via deze modules komen leerlingen in aanraking met actuele onderwerpen uit de bètawereld en de techniek. Dus onderwerpen die ze ook zouden kunnen tegenkomen als ze in deze richtingen hun studie of beroep zouden kiezen.

Actueel


Ontwikkelingen in de bètawereld en techniek gaan snel. Om nlt up-to-date te houden, is er dan ook actie nodig. Die komt van een viertal partijen. Allereerst is er de Stuurgroep Verankering NLT. Deze Stuurgroep stimuleert het regelmatig ontwikkelen van nieuwe modules en financiert ze soms. Vervolgens zijn er de mensen en instellingen die belang hebben bij de ontwikkeling van een bepaalde module: zij realiseren de ontwikkeling ervan. De derde partij bestaat uit de Regionale Vaksteunpunten NLT. Het is hun taak om de ge-

Berenice Michels, secretaris van de Stuurgroep Verankering NLT, werkt bij SLO als leerplanontwikkelaar voor de exacte vakken in de Tweede Fase. Ze is van huis uit meteoroloog. Tot 2007 werkte ze als docentnatuurkunde. https:// www.linkedin.com/pub/ berenice-michels/14/1bb/847

realiseerde modules te onderhouden en aan te passen aan de nieuwe ontwikkelingen. De laatste partij wordt gevormd door de diverse nlt-teams van de scholen. Door regelmatig een nieuwe module in hun nlt-curriculum op te nemen, blijft het vak in de schoolpraktijk actueel en relevant.

Van ontwikkeling naar certificering De eerste nlt-modules werden ontwikkeld in schooljaar 2006/2007. Bij de start van nlt in augustus 2007 waren er zeven modules gecertificeerd, zes voor havo en één voor vwo. De eerste Stuurgroep NLT, die in functie was van 2006 t/m 2010, had als opdracht het vak te ontwikkelen en de scholen te ondersteunen bij de invoering ervan. Om dit mogelijk te maken, heeft de toenmalige Stuurgroep de totstandkoming van modules sterk bevorderd. Eind 2010 was het aantal gecertificeerde modules opgelopen tot 25 voor havo en 37 voor vwo: 62 in totaal. De huidige Stuurgroep heeft een andere opdracht: het verankeren van nlt in de Nederlandse onderwijsstructuur. Zij vertaalde dit verankeren bij haar aantreden als een inzet: ‘opdat nlt in 2015 een zelfstandig, dynamisch en kwalitatief hoogwaardig vak voor de bovenbouw van havo en vwo zal zijn’. Het ontwikkelen van een aantal nieuwe modules en het onderhouden van de bestaande modules hoort bij die inzet.

32 certificaten in één klap (2010)

Nlt-modules worden ontwikkeld door docenten en inhoudelijke experts samen. Wanneer een module ontwikkeld is, wordt gecontroleerd of deze voldoet aan de diverse certificeringscriteria (zie kader). Is dat het geval, dan certificeert de Stuurgroep de module en komt hij beschikbaar voor de scholen.

PTA genereren met de nlt-database Het leerlingenmateriaal van alle gecertificeerde modules is vrij beschikbaar via de nlt-site www.betavak-nlt.nl. Het docenten- en toetsmateriaal van de modules staat in de nlt-database. De nlt-contactpersoon van een geregistreerde nlt-school kan deze database via een login downloaden. De nlt-database biedt méér mogelijkheden. Zo kan de nlt-contactpersoon via de database diverse combinaties van modules uitproberen om te zien welke hiervan leiden tot een

Nlt-ontwikkelingen

Enkele certificeringscriteria: Nlt-modules moeten onder meer: • uitgaan van een actuele, voor de doelgroep interessante bèta- of techniekcontext; • multi- of interdisciplinair zijn (vwo-modules mogen ook monodisciplinair-verdiepend zijn); • conceptueel aanvullend zijn op de examenprogramma's van de betrokken monovakken; • ontwikkeld zijn in een samenwerkingsverband tussen voortgezet onderwijs en een instelling voor hoger onderwijs, een kennisinstituut of het bedrijfsleven; • getest zijn op een onafhankelijke testschool en van feedback voorzien zijn door onafhankelijke inhoudelijke en didactische experts; • bestaan uit leerlingenmateriaal, docentenmateriaal en toetsmateriaal.

Het is handig als elke geregistreerde nltschool zijn curriculum (per niveau en per cohort) in de database vastlegt. Scholen die een bepaalde module in hun programma hebben opgenomen, krijgen namelijk

Met één druk op de knop

een PTA

genereren

automatisch via de database bericht als er nieuws over is. Het kan bijvoorbeeld gaan om een nieuwe versie, nieuwe toetsvragen of een nascholingscursus. Op het openbare deel van de nlt-database is te zien welke scholen zich hebben geregistreerd als nlt-school en welke modules ze gebruiken. Dat maakt het

makkelijk om ervaringen of materialen uit te wisselen ten aanzien van excursiemogelijkheden, practica, toetsen, et cetera.

APK: hercertificeren en decertificeren Iedere gecertificeerde nlt-module is in beheer bij één van de tien Regionale Vaksteunpunten NLT. Zij kunnen doorlopend klein onderhoud plegen aan hun modules: denk aan het updaten van de URL's en het verbeteren van kleine foutjes. Na vijf jaar voeren de steunpunten een uitgebreide keuring uit, de zogenaamde module-APK. Nagegaan wordt of de module nog up-to-date is en welke aanpassingen nodig zijn om de module weer vijf jaar te kunnen gebruiken. Een inhoudelijk expert kijkt naar de module en via de database wordt leerlingen docentfeedback verzameld. Naar aanleiding van deze APK wordt de module herzien en daarna geher-

>>


curriculum dat voldoet aan het nlt-examenprogramma. Wanneer de gewenste combinatie is gevonden, kan met één druk op de knop een concept-PTA worden gegenereerd. Daarin kan hij de wegingen voor de schriftelijke en praktische toetsen zelf nog aanpassen. De nlt-database biedt ook communicatiemogelijkheden: het LCP verstuurt berichten en nieuwsbrieven via de database naar de scholen en deze kunnen er op hun beurt oproepen op plaatsen en via de database contact leggen met de diverse Regionale Vaksteunpunten NLT.

Curriculum

>> Deze modules zijn in 2014 ge(her)certificeerd: • Blik op de nanowereld (vwo) • Reis van de Beagle (havo) • Spelen met digitale techniek (havo) • Door de zoete appel heen bijten (havo) • Het beste ei (havo) • Technisch ontwerpen in de biomedische technologie (vwo) Onder andere de volgende modules zijn nu in ontwikkeling: • Van Gogh (havo) • Noordzee, meer dan een plas water (vwo) • Digital security (vwo) • Delta-technology (havo, waarschijnlijk ondertussen gecertificeerd) • Automotive (havo, waarschijnlijk ook een vwo-module) • Logistiek (vwo) • Van idee tot 3D (havo en vwo) • Bouwkunde (vwo)

certificeerd. Op de nlt-site kunt u zien welke modules worden herzien of bijgesteld (‘in revisie’ zijn). Op het informatieblad van een module is te zien of er een hercertificering heeft plaatsgevonden. Als de module niet meer te actualiseren blijkt, kan de Stuurgroep overgaan tot de decertificering ervan. Tot nu toe is dat één keer gebeurd: met de module Digitale Technieken. Ondertussen is er alweer de nieuwe module Spelen met Digitale Techniek ontwikkeld: deze is op 9 september 2014 gecertificeerd. Ten aanzien van een besluit tot decertificeren wordt ook meegewogen hoeveel de module gebruikt wordt: hoeveel scholen worden

erdoor getroffen? Deze informatie haalt de Stuurgroep uit de database. Ook daarom is het van belang om in de database het schoolcurriculum vast te leggen. Gebruikers spelen een essentiële rol bij het onderhoud van modules. nlt-docenten maken vaak aanpassingen aan de modules die ze gebruiken. Als dit aanpassingen zijn die relevant kunnen zijn voor andere gebruikers, bijvoorbeeld het verbeteren van fouten of het herschrijven van een practicum, is het van belang dit door te geven aan het Regionaal Vaksteunpunt dat de module beheert. Zo draagt u bij aan de kwaliteit van het vak! Meer over een nieuwe rechtspersoon voor nlt kunt u teruglezen in een van de vorige nummers van NVOX. Wilt u meepraten over deze toekomstplannen, neem dan contact op met het Landelijk Coördinatiepunt NLT (LCP) via [email protected]. Relevante adressen op een rijtje: • Algemeen: www.betavak-nlt.nl •M oduleoverzicht: http://betavak-nlt.nl/ lesmateriaal/modules/ •n lt-database: http://betavak-nlt.nl/lesmateriaal/lesprogramma/database/ •V aklokaal voor leerlingen (met o.a. recente url-lijsten): http://www.vaklokaal-nlt.nl •S teunpuntenoverzicht: http://betavak-nlt. nl/ondersteuning/vaksteunpunten/ overzichtvsp/ •A anmelden nieuwsbrief: http://www. nlt-database.nl/NieuwsBriefRegistratie.aspx •C ontact met LCP: [email protected] 


Toekomst Na 2015 houdt de Stuurgroep Verankering NLT op te bestaan. Daarom wordt gewerkt aan de oprichting van een vereniging of stichting voor en door nlt-scholen. Een belangrijke taak van deze rechtspersoon zal zijn het zorgdragen voor de ontwikkeling, de certificering en het onderhoud van de nlt-modules. Naar verwachting zal dit bekostigd worden uit een bijdrage van scholen voor het lidmaatschap van de nlt-organisatie. Via dit lidmaatschap zouden scholen onder andere recht kunnen houden op de toegang tot de database met de meest actuele versies van de modules en het bijbehorend docenten- en toetsmateriaal.

kleintje

wetaepnsch

Een tankwagen We hebben allemaal wel eens achter een tankwagen gereden, die brandstof naar een benzinepomp brengt – maar wat is dat eigenlijk voor een wagen waar we dan achter rijden? Shell Venster geeft een antwoord op onze vragen. Om de pomp van verschillende brandstofsoorten te kunnen voorzien bevat de tank op de wagen vijf compartimenten van 14, 7, 7, 5 en 14 kuub (1000 L). Alle zijn voorzien van elektronische peilstokken, zodat de chauffeur de stand kan aflezen. Het aluminium van de tanks is 5,2 millimeter dik. De bolle voor- en achterkant waren eerst 8 mm dik, maar zijn dunner gewalst. Hoewel het aluminium een chassisconstructie overbodig maakt, zijn ter verdeling van de druk op het wegdek zes assen gezet. Dit komt de stabiliteit en manoeuvreerbaarheid ten goede. Er zit dus ongeveer 47.000 L benzine in de tanks, goed voor het volgooien van 950 auto’s. Maar omdat dit meestal via de benzinepomp gaat, kan een tankwagen gemiddeld 1,6 benzinestation per rit vullen. Grotere stations worden meer keren per dag gevuld. Dat kan door drie slangen tegelijkertijd, door zwaartekracht die een stroomsnelheid van 550 liter per slang per minuut betekent. De tankwagen kan dus in een half uur leeg zijn. Maar door een beperkte capaciteit van het leidingstelsel ondergronds wordt dat meestal een uur.  Bron: Shell Venster04/2014

WETENSCHAP Flavanolen in chocola verbeteren geheugen ouderen Het geheugen van ouderen die drie maanden lang een dieet met een hoge dosis flavanolen volgen, gaat flink vooruit. Flavanolen zitten in cacao. Helaas lijkt veel chocola eten geen optie. Men had al eerder ontdekt dat bij muizen de doorbloeding van de Gyrus dentatus (de ‘getande winding’), een hersenkern die deel uitmaakt van de hippocampus, verbetert. En ook dat deze kern vermoedelijk betrokken is bij de achteruitgang van het geheugen die bij normale veroudering optreedt. Maar het was niet duidelijk of een verminderde capaciteit van de Gyrus dentatus ook echt verantwoordelijk is voor de afname van geheugencapaciteit boven de vijftig. Daarom ontwikkelden de onderzoekers samen met Mars een cacaodrank

die rijk is aan flavanolen. (Bij de normale productie van chocola gaan veel van deze flavanolen verloren). Drie maanden lang kregen 37 gezonde vrijwilligers tussen 50 en 69 jaar oud een drank met veel of weinig flavanol. Voor en na deze periode kregen zij diverse geheugentests en is de doorbloeding van de Gyrus dentatus gemeten. Welnu, het geheugen verbeterde flink bij de flavanol-gebruikers. Een zestigjarige had na de behandeling het geheugen van een dertig- of veertigjarige. En de doorbloeding van de Gyrus dentatus was sterk verbeterd. In chocola zit zo weinig flavanol, dat het eten ervan voor dit doel wordt afgeraden. Ga liever

wandelen of doe andere lichaamsbeweging. Of er in de toekomst een geheugenpil met flavanol komt is speculatief. Bron: ND 27 oktober 2014; zie ook Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.3850, ,Adam M Brickman, et al. Enhancing dentate gyrus function with dietary flavanols improves cognition in older adults

ADVERTENTIE

De Nobelprijswinnaar van de toekomst bij u in de klas? De wereld is aan het veranderen. Ook onze vraag naar energie. Dat vraagt om nieuwe oplossingen. Die misschien wel bedacht worden door een van uw leerlingen. Met behulp van het Young Energy Project kunt u scholieren op een sympathieke manier laten kennismaken met deze innovatieve wereld van Energie en de exacte wetenschap. Inspireer en motiveer uw leerlingen voor dit energieke vakgebied en overtuig ze om te kiezen voor exacte vakken. Wie weet, zit de uitvinder van de toekomst van energie wel bij u in de klas. Download de gratis lesmodules en kijk voor meer informatie op www.youngenergyproject.nl.

YOUNGENERGYPROJECT.NL 40264363-BP-YEP-Advertentie-195x123mm.indd 1

08-12-14 09:18

VERSLAGEN

Ad Mooldijk, Freudenthal Instituut, Universiteit Utrecht, Ron Vonk, Freudenthal Instituut, Universiteit Utrecht

Succesvolle pilot Natuurkunde Olympiade Junior Naast de Biologie Olympiade Junior, de IJSO (algemeen science), de beverwedstrijd (informatica) en wiskundewedstrijden als de Kangoeroewedstrijd is er vanaf dit jaar ook de Natuurkunde Olympiade Junior voor de onderbouw van het voortgezet onderwijs.

D 40 NVOX JANUARI 2015

Ron Vonk is werkzaam op de Universiteit Utrecht, waar hij zich onder meer bezig houdt met outreach, nascholing en onderwijsontwikkeling voor de U-talent Academie. Ad Mooldijk werkt ook op de Universiteit Utrecht en is naast vakdidacticus natuurkunde en lerarenopleider actief voor de Natuurkunde Olympiade

e natuurkunde olympiade voor bovenbouwleerlingen wordt al sinds 1982 georganiseerd en heeft een vaste groep docenten die deelnemen opgebouwd. Voor leerlingen uit de onderbouw was er nog geen aanbod op het gebied van de natuurkunde. We wilden graag dat er ook een Olympiade is voor leerlingen uit de onderbouw. Sinds dit schooljaar is deze variant er met de Natuurkunde Olympiade Junior (NOJ). De NOJ wordt op het moment gefinancierd door het DITP (Delta Institute for Theoretical Physics), een samenwerking tussen de theoretisch natuurkundigen van UvA (penvoerder), Leiden en Utrecht. De NOJ biedt leerlingen uit de onderbouw een kans om zich te meten met andere leerlingen, ook van andere scholen. De natuurkunde in de Olympiade is uitdagend en laat zien dat creatief denken het vak leuk maakt. De opgaven zijn vooral op concepten gericht maar uiteraard komen er ook rekenen on-

derzoeksvaardigheden aan bod. Deelname staat open voor alle onderbouwleerlingen, dus van klas 1 tot en met 3.

Opbouw van de olympiade De NOJ zal bestaan uit drie rondes: een eerste ronde die online gedaan kan worden, een regionale tussenronde, met daarin zowel een practicum als opnieuw online opgaven, en tenslotte een landelijke eindronde. Voor de vraagstukken vormen de onderwerpen, zoals omschreven in de kerndoelen voor de onderbouw de basis, aangevuld met enkele onderdelen die tot de algemene ontwikkeling gerekend kunnen worden. In de vraagstukken ligt de nadruk op conceptuele kennis. Met name in de eerste ronde willen we de vragen zo maken dat ze voor veel leerlingen goed te doen zijn en uitnodigen om er over te discussiëren. De kennistoets bestaat uit circa 30 meerkeuzevragen die elektronisch wordt aangeboden

xxx

Deelnemers tijdens de prijsuitreiking aan het eind van de dag, winnaar Luuk van der Tuin zit vooraan, derde van links. (foto: DITP, Hanne Nijhuis)]

gelegenheid het betreffende onderwerp te bestuderen. Dit is met name van belang voor die deelnemers bij wie het nog niet in de reguliere lessen aan bod is gekomen. De eindronde is landelijk. De winnaars van

de tweede ronde komen dan bij elkaar om opnieuw theoretische opgaven te maken en een praktische toets te doen. Het thema van de eindronde is hetzelfde concept dat bij de tweede ronde centraal staat. De leerlingen kunnen zich dan verder bekwamen in het onderwerp voor de eindronde.

Pilot 2014

in de eerste ronde zijn de vragen voor veel leerlingen goed

te doen

In het voorjaar 2014 vond een pilot plaats van de Natuurkunde Olympiade Junior. Deze pilot bestond nog uit twee ronden. Aan de eerste ronde deden circa 250 leerlingen van 8 verschillende scholen mee. Van deze 250 leerlingen uit de eerste ronde zijn er 22 uitgenodigd voor de eindronde op 27 mei op de Universiteit Utrecht. Hier is gewerkt aan een practicum (in duo´s) en een theoretische toets (individueel). Verder heeft de hele groep een rondleiding en een presentatie gekregen bij de vakgroep nanofotonics. Aan het eind van de dag werd

>>


en afgenomen (en automatisch nagekeken). Hiervoor gebruiken we de Digitale Wiskunde Omgeving (DWO) zoals die ontwikkeld is aan de UU. Deze toets voor de eerste ronde is circa tien dagen beschikbaar en wordt normaal gesproken afgenomen op school in lestijd. Leerlingen krijgen via hun docent een account en toegang tot de toets. De best scorende deelnemers per regio worden uitgenodigd voor de regionale tweede ronde. In principe worden de leerlingen per tweetal van een school uitgenodigd, omdat tijdens de tweede ronde naast de kennistoets ook een practicum ingezet wordt. Leerlingen werken dan samen met iemand die ze al kennen. Tijdens de tweede ronde staat elk jaar één bepaald concept centraal. Dit concept wordt gecommuniceerd naar de deelnemers van de tweede ronde, zo is elke kandidaat in de

VERSLAGEN

 Deelnemers tijdens de prijsuitreiking aan het eind van de dag, winnaar Luuk van der Tuin zit vooraan, derde van links. (foto: DITP, Hanne Nijhuis)

>>

de winnaar bekend gemaakt, dat is Luuk van der Tuin gebleken van het Corderius College in Amersfoort. Elderes ziet u een foto van de prijsuitreiking (winnaar Luuk van der Tuin zit vooraan, derde van links).

Plannen 2015 en daarna Voor het schooljaar 2014-2015 staat de eerste ‘echte’ Natuurkunde Olympiade Junior op het programma. Zoals aangegeven, bestaat deze NOJ uit drie rondes. Het streven is om volgend jaar tenminste 1000 leerlingen mee te laten doen aan de eerste ronde. Voor de regionale tussenrondes zijn we in overleg met verschillende hogescholen, het is de bedoeling dat hiervoor circa 4 tot 6 locaties

worden gevonden. De eindronde van de NOJ zal jaarlijks rouleren tussen de universiteiten van Amsterdam (UvA), Leiden en Utrecht, de drie partners in het DITP. We willen op termijn doorgroeien naar minimaal 5000 deelnemers aan de eerste ronde. De vraagstukken die jaarlijks voor de verschillende rondes van de olympiade worden ontwikkeld, komen beschikbaar voor het onderwijs. Het is de ambitie om vanuit dit project een uitdagende en voor het gehele onderbouw curriculum representatieve vragenbank op te bouwen die toegankelijk is voor het voortgezet onderwijs. Van oorsprong zijn deze sets vraagstukken ontwikkeld voor de getalenteerde onderbouwleerling,

maar het geheel is zeker ook inzetbaar in de bovenbouw, bijvoorbeeld als check van de voorkennis bij een nieuw hoofdstuk over een bepaald onderwerp.

Contact en website De ervaringen met de pilotversie in 2014 zijn positief en voor komend jaar zijn we op zoek naar docenten die met hun leerlingen mee willen doen aan de Natuurkunde Olympiade Junior. Wil je op de hoogte blijven van de Natuurkunde Olympiade Junior, stuur dan een mailtje naar Ron Vonk op het adres [email protected] . Neem ook alvast een kijkje op onze website: www.natuurkundeolympiade.nl/noj 

kleintje


wetaepnsch

Jubilea in 2015

In 1965, dus 50 jaar geleden, ging de Nobelprijs voor natuurkunde naar Richard Feynman, Julian Schwinger en Sin-Itiro Tobonaga voor de ontwikkeling van de quantumelektrodynamica; die voor scheikunde naar Robert Woodward voor de totaalsynthese van diverse natuurstoffen, waaronder chlorofyl. En in de biologie publiceert Konrad Lorenz een samenvatting van zijn vondsten op het gebied van het gedragsonderzoek. Een eeuw geleden, in 1915, begint Einstein te werken aan zijn algemene relativiteitstheorie, laat Junkers het eerste geheel uit metaal vervaardigde vliegtuig starten en komt Wegener met zijn continenten-plaattektoniek-theorie.

Het jaar 1865 was voor Mendel het jaar van publicatie van zijn erfelijkheidsonderzoeken; het zou tot 1900 duren voor Hugo de Vries er de aandacht van de grote wereld op vestigde. Voor twee eeuwen, in 1815, ontwikkelt Davy zijn mijnwerkers-veiligheidslamp en verbindt Fresnel het huygens-golfbegrip van het licht met interferentieverschijnselen, twee jaar later samen met Arago experimenteel vastgesteld. In 1765 wordt Michail Lomonosow geboren, niet alleen een begaafd dichter maar ook een bekwaam chemicus, die als eerste de rol van zuurstof bij verbrandingen postuleert. Kortom, 2015 is een erkend jubileumjaar! 

WEDSTRIJD

Doe mee!

NVOX Leerlingen fotowedstrijd

wat moet je doen? De NVOX schrijft een fotowedstrijd uit voor leerlingen. Laat je leerlingen een foto maken (van minimaal 300DPI) van iets dat hoort bij een van de vakken die de NVON vertegenwoordigt (biologie, scheikunde, natuurkunde, nlt, techniek, anw), met een stukje tekst (van maximaal 300 woorden) over wat er op de foto te zien is en hoe dat met een van de vakken te maken heeft. Zie ook het inschrijfformulier op het forum van de NVON. Grote kans dat deze foto dan gebruikt wordt in de centerfold van de NVOX.

Daarnaast worden er prijzen aan de beste foto’s verbonden. Een vakkundige jury kiest de winnende foto uit (1e prijs €150,-; 2e prijs €100,-; 3e prijs €50,-). Er wordt onder andere gelet op: originaliteit, timing, relevantie en uitvoering. Foto’s kunnen ingezonden worden tot 30 december 2015. De prijswinnaars worden bekend gemaakt op de NVON ALV 2016. Stuur de foto met tekst in naar [email protected]

Van Jong NVON


E

en jonge docent, dat is toch zo iemand die met een iPad onder haar arm door de school snelt, die toetst met een telefoonquizje, experimenten uit de PC rolt en geen echt boek meer in huis heeft? Dat beeld is schromelijk overdreven, zo bleek tijdens de eerste Jong NVON-pizzalezing. Onder het bezielende toezicht van Nico Rutten bogen achttien jonge bètadocenten zich over een lesontwerp waarin Socrative, XMind, SecondLife en soortgelijke apps en programma's worden ingezet om leerlingen aan te zetten tot onderzoek. Nico Rutten is onlangs gepromoveerd op de inzet van computersimulaties in de klas, dus kon hij tal van voorbeelden uitreiken. Grappig genoeg bleek dat, hoewel iedereen inspiratie opdeed om op een andere manier naar zijn lesopzet te kijken, veel deelnemers toch de voorkeur geven aan fysieke leermiddelen. Een applet of een quiz kan een leuke en activerende toevoeging zijn, maar kan het ook een experiment vervangen?

vrijdagavond?', vroeg een van de deelnemers die op zijn vrije vrijdagavond naar Utrecht was gekomen. Jong NVON dus, de commissie die zo bruist van de energie dat we graag leren in onze vrije tijd!

Genoeg stof tot nadenken dus, en na afloop van de workshop ging de discussie nog gewoon door. 'Wie organiseert dit nou op

Namens Jong NVON, Laura Janssen & Lydwin van Rooyen

Ondertussen zijn Laura Janssen en ik bezig om wijs te worden in het web van werk dat Freek Pols ons heeft nagelaten als voorzitter. We hebben er zin in om Jong NVON verder neer te zetten en ons netwerk van inspirerende jonge mensen uit te breiden. Met jou misschien? Ten tijde van het uitkomen van deze NVOX is de tweede pizzalezing alweer geweest. Maar op 20 maart is er ook een pizzalezing, de plaats en het onderwerp worden nog bekend. We zijn ook nog hard op zoek naar nieuwe commissieleden, vooral biologen en tweedegraads docenten! Zin in? Stuur even een mailtje naar [email protected], dan nodigen we je graag uit om langs te komen!

Door de ogen van een docent In de klas van mijn collega wordt het door mij bedachte practicum uitgevoerd. Ik ben aanwezig als onderzoeker. Het practicum gebruik ik om mijn hypothese over het gebruik van digitale schoolborden tijdens practica te testen. We draaien een pilot en ik wil alvast weten wat leerlingen weten van het practicum en of ze kunnen vertellen wat het doel is van het practicum. Ik schuif aan bij de verschillende groepjes en stel de vragen: “Wat weet je te vertellen over het practicum? Wat is het doel van het practicum? Waarom staat die lijn op het bord en wat betekent die lijn dan?” Sommige leerlingen weten aardig te vertellen wat ze aan het doen zijn. Andere hebben er meer moeite mee: Nou, dat apparaat (de

spanningsbron) levert stroom en die gaat dan door de weerstand. Het water wordt warm en dat meten we. Maar wat die stroom nou te maken heeft met het warm worden van het water weet ik niet. Ook twee andere leerlingen hebben moeite met het verwoorden van wat er precies gebeurt: Het water wordt warm door de isolatie, of nee, er verdwijnt warmte door de isolatie. Het doel van de proef is te bepalen hoeveel warmte er verdwijnt door de isolatie… De kijk van leerlingen op de doelen van practica en hun verwoording is toch wel leuk om te zien en te horen. Als onderzoeker in een klas zitten levert niet alleen waardevol materiaal voor mij als onderzoeker, maar

Een beetje geflipt [1/2] – gevolgd door ruim 3200 subscribers Flipping-the-classroom... Door sommigen wordt het gezien als een modegrill, anderen zijn er helemaal weg van. Als leraar met de meeste video's online zou je verwachten dat ik in mijn lessen niets anders doe. In NVOX 6, juni 2014, stond onder de titel Helemaal geflipt, een stuk van John van den Boogert1. Ik kan het niet oneens zijn met hem. Hij slaat in veel gevallen de spijker op de kop, alhoewel ik voor Een beetje geflipt ben.

De leuke dingen Heeft het nut om je lokaal volledig te flippen? Nee, want we leven niet in Indonesië.1 Heeft het nut om gedeeltelijk te flippen? Ja! Maar dan moet je wel weten wat je doet, en waarom je het doet. Mijn leerlingen gebruiken mijn video's voor de volgende activiteiten: Het doorkijken van een oefentoets, het doorkijken van moeilijke opgaven uit het boek en de bespreking van een SO of repetitie. Soms is een antwoordenboek nu eenmaal

iets te kort door de bocht of is de oplossingsstrategie niet zomaar van papier te halen. Door stap-voor-stap door een opgave te lopen, kan veel verduidelijkt worden. Dit is ook de reden dat veel leraren dit tijdens de les op het bord doen. En met behulp van een goede video kan dit ook. Door moderne technieken kunnen leerlingen deze video's nu zelfs op hun telefoon, iPad of ander mobiel device bekijken. En dat kan tijdens de les, maar ook thuis op de slaapkamer, bij huiswerkbegeleiding of, er van uitgaande dat de mythische WiFi bij de NS bestaat, zelfs in de trein. De volgende keer komt het tweede deel van het artikel. De video's zijn te vinden via www.youtube.com/jweckhardt  1 Helemaal Geflipt – John van den Boogert – NVOX 2014 nr. 6

Jan Willem Eckhardt, docent Natuurkunde/Scheikunde op het Openbaar Lyceum Zeist en eigenaar van ‘4Beta huiswerkbegeleiding/examentrainingen’ te Bilthoven.

Het is altijd leuk om te schrijven voor Jong NVON. Ik doe het met veel plezier! Wil je een bijdrage leveren of heb je leuke ideeën om over te schrijven? Graag ontvangen we dan jouw bijdrage via [email protected] met een cc naar [email protected].


Computers in mijn lokaal Computers staan al een goede dertig jaar in de leslokalen. Hieraan is goed te zien hoe snel nieuwe technologie systematisch wordt ingezet door docenten. Op het moment ben ik gezegend met zes werkende computers in mijn normale leslokaal. Ook heb ik de mogelijkheid om sporadisch een laptopkar met vijftien extra laptops in te zetten. Mijn digibord gebruik ik vooral als een veredelde TV met touchscreen. Hoofdinzet: Af en toe een verduidelijkend YouTube-filmpje of een PowerPointpresentatie. Niets wat ik niet met een TV en een overheadprojector had kunnen doen. Of toch: Soms maak ik aantekeningen die de leerlingen kunnen downloaden en thuis weer kunnen bekijken.

Les op afstand? Flipping-the-classroom is ontstaan door Salman Khan die zijn nichtje over grote afstand bijles wou geven. Toen waren er ineens heel veel filmpjes, mensen ontdekten zijn kanaal, en zoals zoveel op internet worden onverwachte dingen soms groot. Ik merkte dat mijn leerlingen, na het missen van een paar lessen, vaak Khan-academy gebruikten. Alleen ze liepen vast op het Engels. Dus toen ben ik begonnen met de Nederlandse inzet. Eerst met alleen onderwerpen die ik ook voor de klas had besproken, later liep het wat uit de hand. Een lessenserie is toch vaak beter dan een enkele les. En toen ging ik op zoek naar tijdswinst.

draagt ook zeker bij aan de kwaliteiten als docent, al is het alleen maar om de verschillende denkbeelden van leerlingen te ontdekken.

van DE bestuurSTAFEL Het bestuur heeft zich de afgelopen maand onder meer beziggehouden met: • Voorbereiding van het NVON congres met jaarvergadering • Lustrumuitgave • CE correctietraining • Eerste resultaten onderzoek docenten ontwikkelteams onder NVON leden • Brief aan CvTE over datum eindexamens scheikunde • Brief aan minister Bussenmaker over instructeursbeurs

NVON congres, Algemene Leden Vergadering en lustrumuitgave Op 22 april organiseert de NVON weer het jaarlijkse mini congres met de algemene ledenvergadering bij het Gezondheidszorg College van ROC Midden Nederland in Utrecht. Aangezien de NVON in 2015 veertig jaar bestaat, is ervoor gekozen aan het congres dit jaar een extra feestelijk tintje te geven door twee interessante sprekers uit te nodigen voor de hoofdlezingen en door met zorg de workshops te kiezen. In iedere NVOX wordt tot aan het congres hieraan aandacht besteed.


Brief aan CvTE over datum eindexamens scheikunde Tijdens de jaarlijkse bespreking met het College voor Toetsen en Examens (CvTE) is onder andere de klacht van NVON leden ingebracht over de slechte planning van het scheikunde havo en vwo examen. Het CvTE gaf als verklaring dat men met vele zaken rekening moet houden en daarnaast zijn 2014 en 2015 krappe jaren in verband met Hemelvaart en Pinksteren. Op de NVON-site is de brief van het bestuur over de slechte planning te vinden.

CE correctietraining Net als afgelopen twee jaar verzorgt de NVON begin maart 2015 trainingen voor docenten die een examenklas begeleiden

en het CE nakijken. Het doel van de training is de docent goed voor te bereiden op de belangrijke taak die hem in mei wacht: het op correcte wijze corrigeren van de eindexamens zodat de leerlingen het cijfer krijgen waar ze recht op hebben. Een belangrijk onderdeel van de training is de wettelijke bepalingen die gelden bij het CE correctiewerk. Ook komen de syllabus en de algemene en vakinhoudelijke bepalingen van het correctievoorschrift aan de orde. Bent u een ervaren docent op het gebied van correctiewerk? En bent u bereid mee te werken aan de CE correctietraining? Neem dan contact op met Hans Mulder: [email protected] Meer informatie vindt u elders in deze NVOX.

Eerste resultaten onderzoek docentontwikkelteams Eind 2013 kreeg de NVON van het ministerie van OC&W groen licht voor een subsidie voor een pilotproject ‘Professionals voor de klas’. In dit project is de NVON, ten behoeve van het lerarenregister, de penvoerder om de do en dont’s van DocentenOntwikkelTeams (DOT’s) in kaart te brengen. Hierbij wordt samengewerkt met de Technische Universiteit Eindhoven, Universiteit Twente en Fontys Hogescholen. Na de zomervakantie is hierover onder de NVON-leden een enquête gehouden. Ruim 19% heeft de vragenlijst geheel of gedeeltelijk ingevuld. Voor een digitale enquête is dat behoorlijk hoog. Eenieder dank voor het invullen! Ook aan de toa’s. Aangezien de vragenlijst over docentontwikkelteams ging, vroeg een aantal zich af of de enquête wel betrekking had op hen. Uiteindelijk hebben 53 toa’s de vragenlijst ingevuld. Een eerste analyse van de resultaten laat zien dat de NVON leden veelal een positieve houding hebben ten opzichte van docentontwikkelteams. In het geval zij zouden meedoen in een DOT hechten zij belang aan: • aandacht voor (vak-)inhoud

• concrete producten opleveren voor de eigen praktijk. Met betrekking tot samenstelling van de teams geven de meesten de voorkeur voor een samenwerking met collega’s uit het eigen vakgebied, onder leiding van een vakinhoudelijke expert van buiten de eigen school. Men verwacht in een DOT vooral veel te kunnen leren over: • (vak-)didactiek • het ontwerpen van onderwijs. Op de vraag op welk onderwerp een DOT moet worden georganiseerd, worden vooral suggesties gedaan over vakinhoudelijke onderwerpen. De meest genoemde reden waarom men eventueel niet mee wil doen in een DOT is tijdgebrek. 60% van de respondenten noemt facilitering in tijd door de school als belangrijke randvoorwaarde voor deelname. De uitgebreide rapportage is dit voorjaar beschikbaar en wordt gepresenteerd op een NVON studiedag in juni 2015.

van DE vakbondstafel Brief aan minister Bussenmaker over instructeursbeurs “Instructeurs in het middelbaar beroepsonderwijs die zich verder willen ontwikkelen moeten ook gebruik kunnen maken van een opleidingsbeurs,” zei minister Jet Bussemaker eind november tijdens MBO City, het jaarlijkse congres voor mbo-docenten. Volgens haar is het belangrijk dat instructeurs, die zich verder willen ontwikkelen, daar ook de ruimte voor krijgen. Ze onderzoekt de mogelijkheid van een ’instructeursbeurs’ voor het ondersteunend personeel. “Instructeurs zijn onmisbaar in ons middelbaar beroepsonderwijs. We moeten hen daarom de kans geven verder te groeien binnen het onderwijs. Hierdoor zijn zij breder inzetbaar en dragen ze bij aan een hogere kwaliteit van het onderwijs op hun school. En daar profiteert de hele school van,” aldus Bussemaker. Net als in het mbo zijn er ook in het primair en voortgezet onderwijs ondersteuners in het primaire proces. Daar leveren (technisch) onderwijsassistenten een bijdrage aan het primaire proces, onderwijs aan leerlingen. En ook hier vergt dat de nodige pedagogische-didactische vaardigden. In een brief aan de minister heeft de FvOv daarom gepleit om ook de mogelijkheid te bekijken voor een instructeursbeurs voor het po en vo. De brief is te vinden op de NVON site.

[tk]Aanpassing pensioen kan gevolgen hebben voor uw oudedagsvoorziening.

De nieuwe wet onderwijstijd en de gevolgen voor de lessentabel en werkdrukverlaging In het Nationaal Onderwijsakkoord (NOA) is de werkdrukverlaging een van de hot items.

de transitie van de oude naar de nieuwe onderwijstijd. In dit transitieplan staat in elk geval de gevolgen voor werkdruk, klassengrootte, maximale lestaak per week en het aantal lesweken. Over dit transitieplan moet uiterlijk in het voorjaar 2015 met de P(G)MR instemming zijn bereikt. Een kortzichtige schoolleiding met een slapende P(G)MR kan hierin een mooie kans zien om ordinair te bezuinigen, een goedwillende schoolleiding gaat de dialoog met het docententeam aan hoe de nieuwe onderwijstijdwet kansen biedt voor de inrichting van het onderwijs. Het is belangrijk dat de bèta secties daarin een actieve rol spelen. Volgende maand meer. Namens het bestuur,

Het is belangrijk dat bèta secties een actieve rol spelen in de dialoog over de onderwijstijd Om dat te bereiken, is afgesproken de onderwijstijdwet aan te passen. Vanaf 2015 wordt niet meer per leerjaar, maar over alle leerjaren gerekend. Bij het vmbo wordt dat 3700, havo 4700 en het vwo 5700 uur. Met een prachtige infographic wordt het effect van de nieuwe wet mooi duidelijk gemaakt: http://tinyurl. com/kqv2n5n. Een belangrijk punt in de nieuwe wet is dat de leerlingen 189 dagen per jaar onderwijs moeten krijgen. De regeling rond vakantiedagen is hetzelfde gebleven. Wel is tussen gewone les- en maatwerkuren geen onderscheid meer. Het hangt van de situatie van een school af in hoeverre de nieuwe wet zich laat vertalen in het vrijkomen van middelen. In het NOA is afgesproken dat deze middelen ten goede komen aan werkdrukverlagende maatregelen. In de nieuwe cao-vo is daarom opgenomen dat de school hierover een transitieplan opstelt voor

Henry van Bergen Hoofd NVON-bureau [email protected]


In de vorige ‘van de vakbondstafel’ werd melding gemaakt van het gesloten pensioenakkoord. Een van de hoofdpunten uit het akkoord is de versobering van de VPL inkoopregeling. VPL staat voor Voorwaardelijk pensioen. Dit is de overgangsregeling voor de, in 2006 afgeschafte, VUT regeling. Dit is een geldpot waarin premies zitten voor de afgeschafte VUT en FPU regelingen. Dit geld wordt bij pensionering toegevoegd aan de eigen pensioenpot. In het pensioenakkoord is afgesproken dat de

VPL inkoopregeling per 2-5-2015 wordt verlaagd. Als men vóór of op 1-5-2015 met pensioen gaat, verandert er niets. Gaat men na 1-5-2015 (gedeeltelijk) met pensioen, dan kunnen de gevolgen van deze verlaging groot zijn. Dit geldt met name voor 63- en 64-jarigen. Zij kunnen de verlaging niet meer inlopen door langer door te werken. Een overzicht van alle wijzigingen is te vinden op abp.nl/pensioenregeling.

RECENSIES Eten

Jean Van de Weerdt m.m.v. Tom Mortier en Natalie Chiaverini. Wat eten we? Over voeding en chemie. Antwerpen – Apeldoorn: Garant. 148 p. ill. ISBN 9789044131857. € 20,00.

Ooit begon ik mijn carrière als kookjuf in Delfzijl. Misschien daardoor heb ik altijd belangstelling gehouden voor de achtergronden van onze voeding. Telkens verbaas ik me ook weer over de onzin die er op dat gebied wordt verkondigd. Dat is ook de reden waarom ik blij ben met auteurs, zoals Martijn Katan, Meike van Herwijnen en Hans Kraak. En dan nu dit boek van onze zuiderburen, van wie Tom Mortier voor de lezers van NVOX geen onbekende is. “In afzonderlijke hoofdstukken worden van elke voedingsstof het voorkomen in de natuur, het belang in onze voeding, de indeling, chemische structuur, eigenschappen, stofwisseling en de technologie beschreven. (…) Elk hoofdstuk eindigt met een reeks vragen om de opgedane kennis te testen.” Na de inleiding met een korte uitleg over de voedingsstoffen in het algemeen, is er aan iedere voedingsstof een apart hoofdstuk gewijd. Met daarin achtereenvolgens: het voorkomen, Belang, Indeling, Structuur, Eigenschappen, Stofwisseling en Technologie. Het hoofdstuk Vitamines in ingedeeld in: In vet oplosbare en in water oplosbare vitamines

en het hoofdstuk Mineralen heeft als onderverdeling: Minerale elementen en Sporenelementen. Vervolgens komt er het hoofdstuk Additieven en het boek wordt afgesloten met een Addendum Voedselkwaliteit en Gezonde voeding, Aanbevolen literatuur en websites en tot slot het register. Dit is weer zo’n boek waarover ik eigenlijk heel kort kan zijn: aantrekkelijk uitgegeven, zonder overbodige franjes en zeer volledig binnen het beperkte bestek, met een goede

Telkens verbaas ik me over de onzin die wordt verkondigd gedegen wetenschappelijke achtergrond, vol interessante weetjes en met proeven die met eenvoudige middelen kunnen worden uitgevoerd. Ik zou het iedereen, die ook maar in de verste verte iets met voeding te maken heeft, vanuit welke invalshoek dan ook, aan willen raden. Zeer de moeite waard. Marianne Offereins

BOEKEN KORT


Automatiseren “TomTom berekent de route, Google beantwoordt onze vragen en Facebook herinnert ons aan verjaardagen. We besteden steeds meer denktaken uit aan computers. Ze kunnen het beter en sneller, en het maakt onze levens een stuk gemakkelijker. Toch?” In dit boek beschrijft Carr de gevaren van overautomatisering. Hij vraagt zich af of we daarmee creativiteit, scherpzinnigheid en nieuwsgierigheid en andere noodzakelijke vaardigheden verliezen, met als gevolg dat we in een ‘glazen kooi’ terecht dreigen te komen. Wel gemakkelijk, mar ook beperkend. Persoonlijk

denk ik dat dat wel meevalt, ik rijd al jaren een automaat, maar toen ik een handgeschakelde auto van de garage meekreeg, was het na een minuut of vijf weer als vanouds. Ik denk wel dat er dingen in, bijvoorbeeld zoekmechanismen veranderd zijn, maar volgens mij is dat niet echt een probleem. En bij de TomTom gebruik ik ook mijn gezonde verstand en de basis van aardrijkskunde die ik op school heb gehad. Marianne Offereins Nicholas Carr. De glazen kooi. Wat automatisering met ons doet. Amsterdam: Maven Publishing. 336 p. ISBN 9789491845345. Prijs € 22,00.

Quest Zo’n jaar of tien geleden verscheen er ineens een nieuw populair wetenschappelijk tijdschrift op de markt: Quest. Dat het bestaansrecht had – en heeft – blijkt wel uit het feit dat dit jaar, ter gelegenheid van het tienjarig bestaan een imposante uitgave verscheen met meer dan zeventig verhalen uit de afgelopen tien jaar. Bij ruim dertig daarvan vertelt de betrokken redacteur meer over de totstandkoming. “Waarom schreef hij/zij het, hoe werden de foto’s geselecteerd, en kon die fout in de kop van het verhaal echt niet worden voorkomen?” Binnen een maand was de hele

eerste oplage verkocht. Als u het met Sinteklaas of kerst niet hebt gekregen, zou ik toch maar eens bij de plaatselijke boekhandel kijken of het er nog ligt. Voor de prijs hoeft u het niet te laten. Marianne Offereins Redactie Quest. Best of Quest. De mooiste verhalen uit 10 jaar Quest. En hoe ze werden gemaakt. Amsterdam/Hilversum: G&J uitgevers/Fontaine. 320 p., ill. ISBN 9789059565531. Prijs € 14,95.

Overleven

Maarten Th. Frankenhuis. Overleven in de dierentuin. De oorlogsjaren van Artis en andere parken. Rotterdam: 2010 uitgevers. 176 p., ill. ISBN 9789490951146. Prijs € 19,50.

Nou ja!

trucje al te vaak toepast, lukt dat niet meer. Slurinks trucje is het opvoeren van een Grote Ontwerpende Denker (let op de afkorting) waarvoor uiteraard in zijn systeem geen plaats is. Het is bepaald geen slecht boek, in drie stukken ingedeeld: 1. Waarom we leven: oorzaken; 2. Waarom we beleven: Het organisch dashboard; 3. Wat we moeten: Roofaap zoekt zin. De auteur neemt allerlei gedragingen bij dieren waar die volgens hem een begin van moreel denken zijn, en dat staaft hij met talrijke voorbeelden. Maar zijn intolerantie heeft mij de lust tot uitlezen benomen. Jammer. Wie er wel tegen kan moet het

en andere gedocumenteerde verhalen. In het boek komt ook de oorlogsgeschiedenis van de andere Nederlandse dierentuinen kort aan bod, evenals van enkele buitenlandse tuinen in Duitsland en bezet gebied. U zult dit jaar zeker overladen worden met allerlei herinneringsboeken, maar ik zou, zeker als ik bioloog was, hier toch maar eens naar kijken. Al is het alleen maar als eerbetoon aan de “tientallen anonieme Artismedewerkers, die onbaatzuchtig en met grote volharding hun dierentuin en onderduikers verzorgden, en ondertussen zelf het gevaar liepen te worden opgepakt voor de Arbeitseinsatz, de gedwongen tewerkstelling in Duitsland.” Verder heeft de uitgever gezorgd voor aanvullend lesmateriaal. Te vinden op http:// www.2010uitgevers.nl/verrijking/protocols/ od.php. Marianne Offereins

maar gaan lezen. Hans Bouma Pouwel Slurink, Aap zoekt zin. Leusden: ISVW, 2014, 375 p., diverse ill.z.w. ISBN 978 789941 693410. Prijs € 27,50


Het is een interessante vraag: waar ergens komt in de lijn der evolutie het moreel besef, en onze menselijke levensbeschouwing op? Het gaat dus om de vraag naar de zin, en Slurink heeft daar een diepgaande studie aan gewijd. Alleen, hij draagt zijn opvattingen nogal, laten we zeggen, agressief uit. Het christelijk geloof is voor hem een aanstoot (ook al kan hij niet buiten Bijbelcitaten als ‘de schellen vielen hem van de ogen’ –pag. 96). Hij lijkt op een voetballer die door een listig ‘hakje’ de verdediging probeert te verrassen en te verwarren. Maar als je dat

Dit jaar is het zeventig jaar geleden dat De Oorlog was afgelopen, tegenwoordig beter bekend als de Tweede Wereldoorlog. Toen waren er grote feesten en de hoop dat er nooit meer een dergelijke oorlog zou komen. (als u klikt ophttps://www.youtube.com/ watch?v=neFVkytsMXg ziet u een uitzending van RTV Drenthe naar aanleiding van een filmpje dat mijn vader maakte tijdens de bevrijding. Maar daar hebben we het hier niet over.) Mensen moesten op allerlei manieren zien te overleven, zo ook in Amsterdam, niet alleen de mensen, maar ook de dieren. Dierenarts Frankenhuis, voormalig directeur van Artis, verzamelde meer dan twintig jaar allerlei materiaal over hoe zijn dierentuin de oorlog heeft doorstaan. “Toenmalig directeur Armand Sunier en zijn medewerkers hebben er hard aan moeten trekken om de dieren elke dag van voldoende voedsel te voorzien en ze gezond en in leven te houden.” Wat voor velen niet bekend is, is dat behalve de dieren ook tussen twee- en driehonderd onderduikers in Artis een veilig onderkomen vonden. Deze verborgen geschiedenis belicht de auteur aan de hand van citaten, anekdotes

HET KABINET

TOA-dag bij de Radbouduniversiteit in Nijmegen Mooi weer, gemotiveerde mensen en dit keer een zeer uitgebreid programma met vele workshops en excursies. Voor de tweede keer te gast bij deze universiteit. Het voelt voor mij als biologie-toa een beetje als thuiskomen. Heel vroeger ging ik gewoon hier mijn fruitvliegen persoonlijk ophalen, maar dat was nog wel in het oude gebouw. Maar goed, als je dit mooie gebouw binnenstapt, word je verwelkomt door de slinger van Foucault. Weliswaar een kleine versie, maar niet minder indrukwekkend.


Direct daarna de ontvangst door de toa-commissie. Alles loopt zo te zien vlekkeloos. Scannen van je eigen uitdraai en er kan gelijk worden gezien of je bent aangemeld en hebt betaald. Hier en daar wordt van je verwacht dat je even contact op neemt met Myra in verband met een wijziging in een aantal workshops. Zeer vervelend dat sommige workshops een dag van te voren worden afgemeld, zodat er niet voor vervanging kan worden gezorgd. Ik denk dat deze workshopleiders zich wel even moeten bedenken dat met zo’n 350 aanmeldingen je niet zo maar even van workshop kan switchen en dat je mensen hierdoor ook teleurstelt. De toa-sectie heeft er van alles aan gedaan om de ontstane hiaten zo goed mogelijk op te vangen. Hulde hiervoor. Om 10.10 uur opent Barbara Evertsen, coördinator van de PUC (Pre-University College of Science). Ze vertelt dat er jaarlijks zo’n 30.000 nieuwe technici nodig zijn. Ze ondersteunt haar opening met een PowerPoint, waarin duidelijk wordt dat de contacten met de middelbare scholen en hun vo-leerlingen belangrijk zijn. Er worden dan ook verschillende mogelijkheden geboden om leerlingen kennis te laten maken met het bèta-onderwijs op deze universiteit. Dat ook wij als toa’s daar een belangrijke rol in spelen, is buiten kijf.

Na deze opening het woord aan de voorzitter van de toa-sectie, Ton van der Vaart. Ton heet iedereen welkom waaronder ook de drie nieuwe bestuursleden van de toa-sectie. Hij vervolgt de opening met de poëtische tekst Nachtvlinder geschreven door Frank Mol. Ik zal het jullie niet onthouden.

Nachtvlinder Speciaal voor de nachtvlinders die op hun best zijn als de maan heerst en de zon verdreven is, heeft moedertje natuur gezorgd voor zinnenprikkelende verschijnselen. Daar waar het zicht minder wordt, worden andere zintuigen geprikkeld. Voor de één gaat het over geur, voor de ander over spanning opvoeren, de eerste zijn en de buit binnen halen. Al is het midden in de nacht. Het jachtinstinct van de nachtelijke jagers. Speciaal voor deze nachtvlinder die in het holst van de nacht de site in de gaten houdt om de eerste te zijn, hebben wij gemeend dit te moeten belonen met deze mooie bos ‘nachtbloemen’. Dit jaar is het de nachtvlinderprijs omdat het een dame is. Volgend jaar misschien een nachtmotprijs voor de mannen. U snapt het al deze dag is zo populair dat je hem niet wil missen. Hierna begint het conges. Er zijn zoveel workshops dat het niet te doen is aan allemaal aandacht te geven. Na diverse gesprekken met toa’s denk ik dat er uit

een mooi breed aanbod van onderwerpen viel te kiezen. Er zullen altijd mensen zijn die het hier niet mee eens zijn maar ons vak is zo divers dat niet iedereen op zijn wenken kan worden bediend. De workshops voldeden in veel gevallen aan het gewenste niveau. Bij sommige was dat niveau best pittig. Er zijn ook twee excursies en rondleidingen in de universiteit naar verschillende afdelingen. De excursies gaan naar Mercachem en NXP. Bij NXP ging je een kijkje nemen in de keuken van de IC’s. Wat komt er allemaal bij kijken bij de ontwikkeling van een IC en wat voor toepassingen zijn er. Een intrigerende wereld waarbij de mogelijkheden haast onbegrensd lijken. Bij Mercachem is het wel nodig enige chemische achtergrond te hebben. Het is een bedrijf dat is gespecialiseerd in synthese van organische stoffen. Daarnaast zijn er ook opdrachten uit de hele wereld om een proces sneller, beter en veiliger te maken. Al met al een boeiend bedrijf waar je na de excursie weer helemaal bij de tijd bent.

HET KABINET

op een happeningachtige manier in de hal van de school of op het schoolplein aan de schooljeugd te tonen. Leen paarden van de manege en laat ze voor de school aan de leeggepompte Maagdenburger halve bollen trekken, gaf hij als voorbeeld. Verder was er de bedrijvenmarkt die, nu de opzet veranderd is, zeker aan belangstelling niet te klagen heeft. De hele dag lopen er wel toa’s rond en langs om zich te laten informeren over een bepaald product. Wij zijn de bedrijven dankbaar dat ze de moeite hebben genomen om naar deze unieke dag te komen. De conferentie werd afgesloten met een theatrale oproep van wetenschapsjournalist Diederik Jekel om meer theater in het onderwijs te brengen, demonstratieproeven een paar keer per jaar grootschalig

We hopen jullie volgend jaar weer te ontmoeten. Denk alvast na of je misschien volgend jaar zelf een leuke workshop wilt geven want dan gaan we weer voor creatoa-dag. Erik Rem, gepensioneerd toa biologie

Foto’s van bedrijvenmarkt en workshops zijn gemaakt De dames met bloemen, rechts Hannah, links Hanny

Vraag van een toa Soms wordt er via het contactformulier op de NVON-site een vraag gesteld. Dit keer vroeg Marien van der Horst waarom je niet altijd zetmeel met joodkaliumjodide-oplossing kunt aantonen. Ze waren bezig met het bepalen van de optimale temperatuur waarbij de enzymen in speeksel zetmeel verteren. De vraag: Je gaat 2 mL zetmeeloplossing verteren met 1 mL speeksel bij 78 oC. Eerst breng je het zetmeel en het speeksel 8

Wij bedanken alle medewerkers die deze dag mogelijk hebben gemaakt voor hun inzet. In het bijzonder gaat de dank uit naar de Radboud Universiteit en de dames Hanny Heitink en Hannah Odenthal die namens de Universiteit samen met onze eigen TOA-commissie er een bijzondere dag van hebben gemaakt.

minuten afzonderlijk op temperatuur. Daarna giet je het bij elkaar en zet het weer 8 minuten in het waterbad. Je haalt het eruit en je voegt zes druppels JKJ-oplossing toe. Maar er is geen kleuromslag te zien! Dat is pas het geval na een flinke scheut JKJ extra. Dus je moet nu veel meer JKJ-oplossing toevoegen dan bij 37, 6 en 20 oC. Dit is geen eenduidig resultaat! Hoe kan dit? Graag uitleg /tips.

Dit evenwicht verschuift naar links bij stijging van de temperatuur. Kennelijk is de reactie naar rechts exotherm. De blauwe kleur komt dan ook terug bij afkoelen. Menige scheikundemethode gebruikt dit verschijnsel als leerlingenproef om het begrip omkeerbare reactie te introduceren. Als toa weet je dat je bij deze scheikundeproef de concentratie jood niet te hoog moet maken: de proef mislukt dan: het lukt niet om de blauwe kleur weg te krijgen. En dat is precies wat de vraagstelster in de biologieproef met opzet doet: zij verhoogt de concentratie jood en krijgt daardoor alsnog het blauwe complex, want zij wil (het restant) zetmeel aantonen, ook bij hogere temperatuur. Het evenwicht verschuift door het extra toegevoegde jood naar rechts. Na enige tijd moet ook deze kleur verdwijnen, namelijk als de hydrolyse van het zetmeel onder invloed van het enzym voltooid is. Valkuilen: Te hoog verhitten (koken) kan 1. het jood irreversibel uit het mengsel doen verdampen 2. het enzym in het speeksel denatureren. Harrie Jorna, redactie NVOX


Marien met de wereldberoemde Jacq P. Thijsse

Marien van der Horst is vier jaar werkzaam als toa biologie, nu voor het tweede jaar op het Kennemer Lyceum in Overveen. Zij heeft het afgelopen jaar de toa-basiscursus met een scheikundecertificaat met succes afgerond en valt af en toe in bij scheikunde. Het antwoord: Tussen het ongebonden jood en stijfsel enerzijds en het blauwe joodzetmeelcomplex anderzijds heerst het volgende evenwicht: I2 (aq) + zetmeel(aq) → → I2zetmeel(aq)

door Geert Bossenga

HET KABINET

Experiment kogelinslagen Op onze school wordt het vak nlt gegeven. Een van de modules binnen nlt gaat over forensisch onderzoek. De module loopt om een moordverhaal. Er is een vrouw neergeschoten. Met behulp van diverse gegevens komt men bij de dader. Bij de verschillende hoofdstukken komen diverse mooie practica aan bod. Hoofdstuk 8 heet Simulatie: nabootsen van de werkelijkheid met de computer. Dit is een simulatie met behulp van Coach 6. Nu hebben we wel Coach 6 en mooie computers, maar deze simulatie lukte mij niet. We hebben een leuke 4 havo klas, met praktisch ingestelde leerlingen. De docent wil ook graag actieve dingen doen. Ik heb een experiment voor hoofdstuk 8 opgebouwd. De les begint met een kleine demo: druk een leeg colablikje in een pers op een weegschaal. Zolang het colablikje intact is kan het veel druk aan, maar nadat de ronde vorm van het blikje vervormd is, kan het blikje gemakkelijk in elkaar geperst worden. E0 is de druk die nodig is om het blikje te vervormen.

30mm, 60mm, 90mm en 120mm, de volgende serie Ø4mm met dezelfde lengtes, serie van Ø5mm en van Ø6mm. De staafjes laten we vallen van 1m hoogte in de gelatine. Daartoe bouwen we een opstelling met een PVC buis van 1m waar we een reageerbuis onder kunnen schuiven. Zo kunnen we de kogels met een valhoogte van 1m in de gelatine laten vallen. Meteen nadat het staafje in de gelatine is gevallen leggen we de reageerbuis met staafje op de zijkant en meten de diepte van de inslag. Dit is de afstand Δsg. 30mm 60mm 90mm 120mm Δsg Als we een staafje van 1m hoogte in de gelatine laten vallen, zijn er 2 mogelijkheden: het staafje dringt in de gelatine of blijft er op liggen. Dit heeft te maken met de kinetische energie van het staafje en met de energie die nodig is om de gelatine in te dringen. De kinetische energie kunnen we uitrekenen met de formule Ek = mstaafje x g x h.


De energie die nodig is om de gelatine in te dringen noemen we E0. Die kunnen we bepalen, in dit experiment doen we dat met Coach 6. We beginnen de opstelling met een statief, hieraan bevestigen we een krachtmeter en een hoekmeter. De hoekmeter is een potmeter met een kleine poelie. Op de voet van het statief zetten we een labolift, op de labolift een standaard met daarin een reageerbuis met gelatine. Aan de krachtmeter bevestigen we een staafje uit het setje.

We gaan zelf experimenteren met ballistische gel en verschillende kogels. En we gaan ook werken met Coach 6. Als ballistische gel gebruiken we gelatine. Dit gieten we in ruime reageerbuizen, opening inwendig Ø25mm. Gieten tot de bovenkant van de reageerbuis. Laat dit opstijven in de koelkast. Als kogels gebruiken we staafjes van ijzer, één serie van Ø3mm met lengtes van

Aan de labolift bevestigen we een draad, de draad hangen we over de hoekmeter en we hangen een massablokje aan de draad zodat deze strak staat. Als we de labolift omhoog draaien, kunnen we deze beweging registreren met de hoekmeter. Het is verstandig om dit nauwkeurig in te stellen in Coach. Ook de krachtmeter moeten we controleren. Nadat we de meting hebben gestart, kunnen we de reageerbuis met gelatine omhoogdraaien zodat het staafje langzaam in de gelatine wordt gedrukt. Als het staafjes zo'n 10mm in de gelatine is gedrukt kan de meting worden gestopt. Als we nu de grafiek vergroten en afdrukken, zien we een lijn met een duidelijke deuk. Deze deuk is de bezwijking van het oppervlak van de gelatine. De gelatine scheurt open. Nu is het zaak om de kracht en de afstand van dit punt te bepalen.

E0 = F x s

E0 = 0,16 x 0,003 = 0,00048 J

We werken met groepjes van twee of drie, elke groep krijgt een set staafjes en vijf reageerbuizen met gelatine. De eerste groep begint met de Coachmeting, de anderen beginnen met massabepaling en bepaling van de diameter. Het is van belang dat de valproef en de Coachmeting met dezelfde diameter gedaan wordt. De leerlingen kunnen zo een tabel invullen. Op het bord kunnen we ook een tabel tekenen waar elke groep de diameter van zijn staafje en zijn E0 invult, na meting. Groep Diameter

E0

De formule: Ek-E0=cvΔsg speelt een belang-

E0 = F x s

E0 = 0,16 x 0,003 = 0,00048 J

Met opmerkingen [M1]: subscr

We werken met groepjes van twee of drie, elke groep krijgt een set staafjes en vijf reageerbuizen met gelatine. De eerste groep begint met de Coachmeting, de anderen beginnen met massabepaling en bepaling van de diameter. Het is van belang dat de valproef en de Coachmeting met dezelfde diameter gedaan wordt. De leerlingen kunnen zo een tabel invullen. massa Ekin op 1,0 m E0 Δsg

Diameter

Staaf 30mm

Staaf 60mm

Staaf 90mm

HET KABINET

Staaf 120mm

kleinevan capillairen en vaak nog verder rijke dit practicum. Op het rol bordbij kunnen we ook een tabel tekenen waar elke groep dede diameter zijn staafje en zijn invult, na meting. dan je verwacht. De schade is dus nog groE isE0de energie waarmee het staafje de k

ter en dieper dan zichtbaar was zonder de gelatine treft. Diameter Groep E0 kleurstof. Dit experiment is ongetwijfeld E0 is de energie die nodig is om de gelate verbeteren en aan te passen en uit te tine in te dringen. breiden. Bijvoorbeeld de gelatine vervancv is de constante De formule: Ek-E0=cvΔsgvan speeltde eengelatine. belangrijke rol bij dit practicum. E energie waarmee hethet staafje de gelatine treft. k is de gen door Agaragar. Onze nlt groep heeft Δs is de afstand die staafje heeft g E0 is de energie die nodig is om de gelatine in te dringen. dit practicum met veel plezier gedaan. afgelegd in de gelatine. cv is de constante van de gelatine. Δsg is de afstand die het staafje heeft afgelegd in de gelatine.

De E van het voorwerp rekenen we uit

Jan Willem Nijsink, toa nlt op het Jacobus Fruytier scholen-

De Ek kvan het voorwerp rekenen we uit met Ek = mstaafje x g x h gemeenschap te Apeldoorn. met = mstaafje g x h6. bepalen we metxCoach De E0 E k De c v is de onbekende. De E bepalen we met Coach 6. En de 0Δsg is de inslagdiepte van het voorwerp.

De cv is de onbekende. En de Δsg is de inslagdiepte van het voorwerp.

De inslagdiepte varieerde van 0 tot ongeveer 13 mm. Afhankelijk van dikte van gelatine en staafdiameter. Er is dus een minimale energie nodig om een inslag te geven. De energie van een kogel is afhankelijk van het vuurwapen, de vorm van de kogel (cw -waarde) en de schietafstand. In ons geval heeft elke kogel dezelfde vorm (cw -waarde), maar verschillende inslagenergie. Vergelijkbaar met verschillende schietafstanden. Het mooie van dit experiment is de combinatie van een Coachmeting en handwerk. Het opbouwen van de opstelling vergt wel wat tijd. Ook is het mooi om meteen na het meten van de inslagdiepte, voorzichtig het staafje uit de gelatine te trekken. Heel duidelijk tekent zich dan de schade af die het staafje heeft aangericht in de gelatine. Laat een druppel donkere kleurstof vallen in het gat. De kleurstof schiet door

Infrarood naast het zichtbare Je kunt met een thermokoppel de infraroodstraling naast het zichtbare rood in het spectrum aantonen. Op de opticarail zie je na de diaprojector, waar het hittefilter uitgehaald is, achtereenvolgens twee diafragma’s, een lens van 100 mm, een rechtziend prisma en het scherm met ronde gaten. Het rechtziend prisma bestaat uit drie prisma's die zo achter elkaar zijn gekoppeld dat het ‘regenboog’licht er in de zelfde richting uitkomt als het licht van de projectorlamp erin gaat. Het thermokoppel steek je in een van de ronde gaten om de warmte te meten. Bij het infrarood geeft de voltmeter een hele uitslag, 1,0 mV. Bij de andere gaten aanmerkelijk minder. Infrarood zien we niet, maar is er vaak wel, netjes naast (onder) het rood in het

spectrum, ook dus in het licht van de lamp in deze diaprojector. In een zonnestudio zijn naast de bruinende UV-lampen ook IR-lampen aanwezig, zonder die krijg je het tijdens het zonnen koud. Pieter Snels, praktijkinstructeur natuurkunde op het Willem II College in Tilburg.

In het kabinet van de toa scheikunde Saskia van Ballegooijen van het Dongemond College in Raamdonksveer stond voor de kerstvakantie deze scheikundige kerstboom. Red.


Chemistree

BERICHTEN Opvolger De Nieuwe Wildernis in september 2015 De makers van ‘De Nieuwe Wildernis werken aan het opvolgende filmproject: ‘Holland, natuur in de delta’. De film is een ode aan onze rivieren en kustgebied en de rijke natuur die zij onze delta brengen. Het is een film die ons als nooit tevoren de dynamiek en de veerkracht van het land waarin wij leven zal tonen. Het WNF, Natuurmonumenten en Staatsbosbeheer zijn partner van de nieuwe film. Ons land is de monding van machtige rivieren. Bij de zee ontmoeten ze de getijden, waardoor een dynamische wereld ontstaat. Zo’n duizend jaar geleden begon ook de mens daarin een rol te spelen. Door de eeuwen heen is het

water meer en meer regels opgelegd. Waar een waterbouwkundig land ooit met dijken en dammen de strijd tegen het water aanbond, is ondertussen ook geleerd dat de natuur een duurzame bondgenoot is. Nu beschouwen we de natuur niet langer onze vijand en zoeken we naar een manier om haar kracht te benutten en zo het evenwicht te herstellen. Zo kunnen mens en natuur in deze vruchtbare delta in harmonie bestaan. Bron: WNF

Herstel bedreigde blauwvintonijn in waagschaal Net nu het iets beter gaat met de bedreigde blauwvintonijn hebben visserijlanden besloten de vangstquota in de Middellandse Zee en de oostelijke Atlantische Oceaan fors te verhogen. De komende drie jaar mag per jaar bijna 20 procent meer blauwvintonijn uit zee worden gehaald. Het WNF vreest dat de winst die is geboekt dankzij bescherming van de vissoort teniet wordt gedaan. De populatie blauwvintonijn in de Middellandse Zee en oostelijke Atlantische Oceaan staat al jarenlang op de rand van instorten door decennia van zware overbevissing. Vergeleken met een halve eeuw geleden is het aantal vissen met 80 tot 90 procent gekelderd. Het WNF waarschuwt daarom dat het oprekken van de vangstquota te snel gaat. Over twee jaar wordt weer onderzocht hoe het aantal blauwvintonijnen zich ontwikkelt. Het WNF roept consumenten op geen blauwvintonijn te eten, zolang de vissoort bedreigd is. Daarnaast moeten vissers, vishandelaren en -verkopers er in ieder geval voor zorgen dat illegale vangst van blauwvintonijn wordt tegengegaan. Bron: WNF

IJsbeer in de knel door slinkend zeeijs IJsbeerpopulaties in het noorden van Canada dreigen tegen het eind van deze eeuw in te storten, doordat het zee-ijs op de Noordpool sneller zal smelten dan verwacht als gevolg van klimaatverandering. Ten noorden van Alaska is het aantal ijsberen al fors afgenomen. Tussen 2001 en 2010 daalde de populatie in het gebied met 40 procent. Gebrek aan zee-ijs is de vermoedelijke oorzaak. Onderzoek laat zien dat het zee-ijs in de archipel van Noord-Canada de komende decennia snel afneemt. Door klimaatverandering kan in 2070 meer dan 80 procent van het ijs weggesmolten zijn. De prognose is des te verontrustender, omdat de Canadese archipel

wordt beschouwd als het gebied waar het zomer-zee-ijs het langst in stand blijft, terwijl de rest van de Noordpool 's zomers straks ijsvrij zal zijn. Toch blijkt uit het onderzoek dat ook in de meest sombere scenario’s in het smalle gebied tussen Canada en Groenland 's zomers voldoende zee-ijs blijft liggen voor een kleiner aantal ijsberen om te overleven. Het WNF heeft het gebied ‘The Last Ice Area’ genoemd. Het wordt een steeds belangrijker toevluchtsoord waar ijsberen en andere Arctische diersoorten die afhankelijk zijn van zee-ijs kunnen overleven. Bron: WNF


Niet te vroeg juichen over daling ontbossing Niet te vroeg juichen over daling ontbossing. De ontbossing in het Amazonegebied is volgens de Braziliaanse overheid de afgelopen twaalf maanden met achttien procent gedaald. Dit betekent dat tussen augustus 2013 en juli 2014 in totaal 4848 vierkante kilometer ongerept regenwoud is vernietigd (opp. gelijk aan Noord-Brabant). Het WNF vindt het nog te vroeg om te juichen. De strijd tegen ontbossing is dan ook

absoluut nog niet gewonnen. We zijn nog altijd ver af van het doel om in 2020 nul ontbossing te bereiken. Door ontbossing verliezen iconische soorten als de jaguar steeds meer leefgebied. Ontbossing is verantwoordelijk voor 15% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen en een belangrijke oorzaak van klimaatverandering. Bron: WNF

AANSTEKER

D

e foto is gemaakt met een leeg bierblikje! Het is aan de zijkant van een miniem speldengaatje voorzien en tegen de binnenkant zit fotopapier (PE(polyetheen)-papier, niet glanzend, want dan krijg je weerkaatsingen in het blikje). Het papier verkleurt waar het licht van de zon valt. Haal het vel na een half jaar belichting (!) eruit, leg het snel onder de scanner en sla het op. Met fotoshoppen maak je dit negatief positief. De publicatiedatum is niet toevallig 21 juni. De zon bereikt dan haar hoogste punt. De lichte lijnen geven de dagelijkse beweging van de zon aan. Er is veel af te lezen uit de foto: wanneer het bewolkt was,

het zuiden, de hoogste zonnestand per dag, het aantal graden NB en OL. Voor de bouwtechnische details en meer camerae obscurae zie http://www.pinholephotography.org/ Je kunt ook bij scheikunde de foto op ouderwetse wijze chemisch ontwikkelen. Bij een zwart-witopname ging dat met een reductor: hydrochinon (1,4-dihydroxybenzeen). Daarbij wordt de hele, door het licht geraakte en zo zeer gedeeltelijk gefotolyseerde zilverhalogenidekorrel in zilver omgezet, zodat het latente beeld vele malen versterkt wordt: 2 AgBr + 2 KOH + C6H6O2 → 2 Ag + C6H4O2 + 2 KBr + 2 H2O. Bij voldoende zwarting wordt gestopt met

een zuur dat de KOH wegreageert. Daarna fixeert men het beeld, anders wordt later de hele foto zwart. De niet-belichte korrels worden daarbij met thiosulfaat omgezet in een oplosbaar zilvercomplex dat men uit de emulsie wast. Ag(S2O3)2]3- + BrGuus Leufkens

COLOFON NVOX is een uitgave van de Nederlandse Vereniging voor het Onderwijs in de Natuurwetenschappen (NVON) Redactie: Hoofdredacteur: M. Foeken ([email protected]) Eindredacteuren: A. Thurlings, natuurkunde ([email protected]), M. Domis-Hoos, biologie (marijke. [email protected]); J. de Gruijter, scheikunde (h.degruijter@ fontys.nl); A. Pollmann, anw ([email protected]); H. Jorna, nlt ([email protected]); H. Bruijnesteijn, vmbo&onderbouw en toa ([email protected]). Redacteuren: J.T. Boer, H. Bouma, M. Bruinvels, A. Cuiper, J.E. Frederik, M. Metselaar, T. Mortier (België), F. Pols, E. Rem, W. Sonneveld, J.T. van der Veen, P. Walravens (België). Redactieadres voor vakinhoudelijke kopij: Stationsweg 44, 7941 HE Meppel E-mail [email protected] . Tel. 050-8538517 (di en do). Internetadres: www.nvon.nl/nvox

De redactie is niet verantwoordelijk voor de inhoud van artikelen en berichten in NVOX. Artikelen kunnen niet zonder schriftelijke toestemming van de hoofdredacteur (tel. 0488-452164, e-mail: [email protected]) worden overgenomen, gekopieerd, elektronisch worden doorgegeven of op welke wijze dan ook vermenigvuldigd. Een uitzondering wordt gemaakt voor het niet-commercieel gebruik door leden ten behoeve van hun schoolwerk. Klachten over de bezorging van het blad indienen bij [email protected]. Basisvormgeving: FIZZ reclame + communicatie, Meppel. Druk: drukkerij Ten Brink, Meppel. Advertentie-exploitatie: Bureau Van Vliet, postbus 20, 2040 AA Zandvoort (tel. 023 5714745, fax 023 5717680, e-mail: zandvoort@ bureauvanvliet.com; site: www.bureauvanvliet.com) Dagelijks bestuur NVON: H. van Drooge, voorzitter ([email protected]), mw. M.I.C. Offereins, secretaris ([email protected]), P. Backer, penningmeester ([email protected]), Hoofd NVON-bureau: H. van Bergen (tel. 013-2140838) ([email protected])

Algemeen Bestuur: het DB aangevuld met de sectievoorzitters biologie J. Coenemans (j.coenemans@ rml.nl), natuurkunde hr. R. de Haas, (r.dehaas@atscholen. nl), nlt mw. R. Janssen (m.janssen@ canisiuscollege.nl), scheikunde J.P. van Lune ([email protected]), toa A. van der Vaart ([email protected]), vmbo M. Kamperman ([email protected]), techniek Th. Last ([email protected]). Het lidmaatschap kan maandelijks ingaan en wordt jaarlijks automatisch verlengd. Opzeggen is mogelijk tot uiterlijk 2 maanden vóór het einde van het lidmaatschap. NVON-secretariaat / ledenadministratie: mw. H. Tangenberg, Stationsweg 44, 7941 HE Meppel, tel. 0522-243347 (maandag, dinsdag en donderdag), fax 0522-243349 [email protected] (algemene vragen) [email protected] (aanmelding, opzegging, adreswijziging e.d.) NVON-ledenservice (voor het bestellen van boeken en overige uitgaven): IBAN NL40 INGB 0000 6198 09 t.n.v. NVON, [email protected] Internetadres: www.nvon.nl. Hier treft u alle informatie omtrent het lidmaatschap, bijbehorende contributie en een aanmeldingsformulier aan, en ook de adressen van de bestuursleden, van de leden van de secties en de commissies en van de NVOX-redactie.


Kopij voor de rubrieken Forum, Vereniging, Media en Actueel kunt u aanleveren bij [email protected] en/ of [email protected]. Met ingang van Nr. 01 van 2015 dient alle kopij op de eerste van de maand voorafgaand aan de maand van uitgave van het bewuste nummer bij de redactie binnen te zijn.

Verschijningsdata 2015: 22 jan., 19 feb., 19 mrt., 16 apr., 14 mei, 18 juni, 24 sept., 22 okt., 19 nov., 17 dec.

AANSTEKER

Deze foto, gemaakt door Justin Quinnell, stond op 21 juni 2014 in de Volkskrant. Spectaculair! Maar wat stelt de foto voor? De brug zelf is de Clifton Suspension Bridge bij Bristol in Engeland. Maar waar komen die lichtbogen vandaan? Hoe zijn ze ontstaan? Wat hebben ze te betekenen? Een goede foto om onder andere de camera obscura in de klas te behandelen. Liefst met veel zelf doen. Guus Leufkens In de aansteker in NVOX no 10 van afgelopen jaar was het onderwerp de vernietiging van chemische wapens. In december was op de televisie een interview met Sigrid Kaag. Het is te vinden op http://www.npo.nl/tv-show/14-12-2014/AT_2023533

Aanstekers zijn beschrijvingen van opmerkelijke feiten die uitnodigen tot een nadere beschouwing. Zie hiervoor pagina 55 in dit nummer van NVOX.

Agenda schooljaar 2014-2015 Datum doelgroep organisatie/onderwerp plaats/tijd in nummer


Januari 15 docenten VMBO biologie, natuurkunde en scheikunde en toa's.

Onderwerp: cursus PSE voor VMBO

CSG "De Streek" Ede

16 en 17 biologiedocenten en toa’s NIBI & NVON / Lunteren onderwijsconferentie biologie Februari 5 docenten en toa’s Landelijk Coördinatiepunt NLT en nlt-docenten Conferentie NLT werkt aan de toekomst ’t Speulderbos, Garderen

10

6

Maart 5 docenten VMBO biologie, cursus PSE voor VMBO CSG "De Streek" Ede 10 natuurkunde en scheikunde (Vervolg van 15 januari) en toa's. April 22 NVON-leden NVON ALV en congres Utrecht 6

Creatief denken maakt natuurkunde leuk. #1 40 e jaargang januari 2015

Recommend Documents