INHOUDSTAFEL STIMULUS GSM
Voorwoord
p. 3
Spelend leren
p. 4
Algemene didactische wenken
p. 5
Opdracht 1: “advanced organizer” – onderzoek
p. 8
Opdracht 2: schalen en kaarten
p. 10
Opdracht 3: geluids- en radiogolven
p. 12
Opdracht 4: bereik en snelheid
p. 14
Opdracht 5: medium
p. 15
Opdracht 6: zendmasten
p. 16
Opdracht 7: opsporen
p. 17
Opdracht 8: eindtest
p. 18
Bijlagen
p. 19
2
Spelend leren? Al onze projecten zijn dynamisch qua content, het is bijgevolg aangeraden om de nieuwe releases nu en dan te updaten/herinstalleren.
In het leerproces op scholen tref je minimaal 2 partners aan: leerkrachten en leerlingen. Stimulus richt zich dan ook nadrukkelijk tot beide partijen en tracht te beantwoorden aan hun
Voorwoord
beider
behoeften.
Een
educreatief
computerspel
zoals
Stimulus
is
een
zeer
goed
hulpinstrument om jongeren zowel kennis, vaardigheden als denkstrategieën op een speelse Wetenschappelijke vakken zoals wiskunde, fysica en scheikunde waren nooit echt populair in
manier aan te leren en vooral om de interesse in wetenschappen reeds bij de eerste
het secundair onderwijs. Toch was er een beroepscrisis in de richting wetenschappen nodig om
ontmoeting aan te wakkeren. Een handig en nuttig hulpmiddel voor leerkrachten dus en
de autoriteiten en de wetenschappelijke wereld echt te verontrusten. Sindsdien is er intens
tezelfdertijd boeiend en leuk voor jongeren. Wolf definieert een educatief computerspel als:
onderzoek uitgevoerd naar wetenschappelijke interesse bij jongeren en naar de oorzaken van het tanen. De Eurobarometer is een enquête die ondermeer peilde naar de oorzaak voor de
“Games which are designed to teach, and in which the main objective involves the
dalende interesse in wetenschappelijke studies bij Europese jongeren. De trend was duidelijk:
learning of a lesson. Rather than being structured as a straightforward set of lessons or
wetenschappelijke onderwerpen zijn te moeilijk en de lessen wetenschappen op school zijn niet
exercises, these programs are structured like games, with such elements as scoring,
aantrekkelijk genoeg.
timed performances or incentives given for correct answers. The degree to which these programs can be considered games varies greatly.”
Anderzijds, en schijnbaar contradictorisch, is de interesse erg groot wanneer wetenschappen gebracht worden via populaire media. Denken we maar aan de immense populariteit van
Stimulus is een educreatief computerspel voor de 1ste en 2de graad van het secundair onderwijs
televisieprogramma’s zoals ‘Nieuwslicht’ in Nederland en ‘Hoe? Zo!’ in Vlaanderen.
(12-16 jaar) en dit voor de bèta wetenschappen en technologische opvoeding. Momenteel biedt Stimulus online drie modules aan. Twee in het vakgebied chemie, nl.: 'vuurwerk' en
Net
zoals
rockacademies
antwoorden
formuleren
op
nieuwe
uitdagingen
in
het
'waskracht'. En één in het vakgebied technologische opvoeding, nl.: gsm.
muziekonderwijs, willen wij met Stimulus een antwoord bieden op de malaise in het wetenschappelijk secundair onderwijs. Stimulus is een educreatief context-rijk computerspel
Elke Stimulus module is een kant-en-klaar lespakket, opgesplitst in 8 verschillende doe-
dat inspeelt op de latente interesse voor wetenschappen bij jongeren. Door spelelementen en
opdrachten. Eindtermen vormen de achtergrond van iedere Stimulusmodule. Het zijn die
leerstof te mixen tot een bruikbaar instrument willen we het leerplezier een nieuwe impuls
eindtermen die concreet in de doe-opdrachten worden uitgewerkt. De module sluit dus
geven voor leerkrachten en leerlingen. Wat Benoit Mandelbrot zei in een interview over
naadloos aan bij het onderwijs in de klas. Een evaluatieopdracht sluit de module af.
wiskunde zou net zo goed kunnen gelden voor alle wetenschappelijke domeinen. “Als je mensen wilt rondleiden in het grote huis van de wiskunde, moet je niet beginnen met de koudste kamers waar het altijd tocht, maar met de warmste en leukste kamers, waar het gezellig is.”1
Notes Notes 1.
Het oog kent geen grenzen in : Knack, 12 mei 2004, p. 68-75. 2.
3
Wolf (M.J.P.) & Baer (R.H.), Op cit., p. 124.
4
Algemene didactische wenken
Een ander aanmerkelijk item en tevens hét basisconcept van Stimulus is de ‘games gebaseerde leeromgeving’. Onderstaande uitgangspunten worden binnen het concept Stimulus
Het einde van vorige eeuw bracht twee ontwikkelingen met consequenties voor het ontwerpen
geconcretiseerd:
van onderwijs. De eerste ontwikkeling is de erkenning van de constructivistische visie op leren. leren is een actief proces waarin kennis verworven/geconstrueerd wordt, en waarin het
De tweede ontwikkeling is de opkomst van informatie en communicatie technologie (ICT).
!
Hedendaagse opvattingen omtrent leren en onderwijzen houden rekening met het belang van
!
kennis is in belangrijke mate context gebaseerd (‘situated’)
informatie- en communicatietechnologie (ICT). ICT kan in het onderwijs op verschillende
!
het samenwerken/interacteren met andere kan ervoor zorgen dat bovengenoemde
oplossen van problemen een centrale plaats inneemt.
processen gestimuleerd worden, omdat de lerenden door de situatie gedwongen worden
manieren worden ingezet. Vanuit een technisch-materiële invalshoek staan de mogelijkheden
impliciete en intuïtieve kennis te expliciteren en te formaliseren.
van computers als informatiedrager en communicatiemiddel centraal. In het onderwijs wordt dan ook veel belang gehecht aan het overdragen van technisch-instrumentele kennis en
!
case-studies, ‘games’ en simulaties bieden de mogelijkheid leerprocessen gesitueerd te
vaardigheden, zoals het leren gebruiken van bureau- en internettoepassingen. Hiernaast kan
maken en de leerlingen actief problemen op te laten sporen. Uit onderzoek is echter
ICT worden benaderd vanuit een didactische dimensie. Welke mogelijkheden bieden digitale
gebleken dat de leereffecten van dergelijke interactieve leeromgevingen in belangrijke
technologie om wenselijke onderwijs- en leervormen te ondersteunen? Het aanleren van ICT-
mate afhangen van de aanwezigheid van additionele maatregelen die het gedrag van de
kennis en –vaardigheden vormt hier geen doel op zich, maar staat in functie de beoogde
lerenden binnen de omgeving structureren en ondersteunen.
leerdoelen. De leraar (en/of lerende) als de ontwerper van onderwijsleersituaties zal bepalen welke rol ICT krijgt toebedeeld in het didactisch proces. Ruw geschetst kan ICT zowel aansluiten bij een behavioristische als bij een constructivistisch onderwijsparadigma. behavioristische
Veel
invalshoek
van
de
(gericht
educatieve op
software
inoefenen
is
(indrillen)
ontwikkeld van
vanuit
basiskennis-
een en
–
vaardigheden). Stimulus is ontwikkeld vanuit het leerpsychologisch uitgangspunt van het constructivisme waarin het activiteitsprincipe centraal staat: de lerende komt enkel tot (zinvolle) kennisverwerving indien deze actief wordt betrokken bij het uitstippelen en uitvoeren van het leertraject. De lerende neemt zelf elementen over het onderwijsleerproces, zoals het (mee)bepalen van de leerdoelen en de planning van de leeractiviteiten. ICT is een intelligente entiteit binnen het bereik van de lerende. De nadruk ligt hier op ICT als open leeromgeving. Vanuit een kennistheoretische benadering van het constructivisme biedt ICT de openingen tot een niet te overzien informatiegeheel. Dit via ondermeer:
!
probleemstellingen, vraagstukken, context-rijke casussen
!
informatiebronnen (bibliotheek, …)
!
kennisconstructie gereedschappen (via didaclab)
!
ondersteuning van het samenwerken (via de ingebouwde chatfunctie)
5
6
Opdrachten
Opdracht 1:
Alle acht de opdrachten zijn voorzien van een korte intro. In deze intro wordt de
Opdracht 1 is onze advanced organizer en bestaat uit een onderzoeksopdracht. De leerlingen
opdrachtspecifieke content beschreven. Daarnaast hebben wij herhaaldelijk drie items
moeten vervolgens de antwoorden uit negen korte leesteksten halen. Deze teksten en vragen
voorzien, nl.: ‘didactische wenken’, ‘didactische links’, en ‘weetjes’. Deze hebben o.a. tot doel
betreffen alle aspecten die doorheen de gsm module in detail worden uitgediept. Sommige
jou als leerkracht te voorzien van de nodige background.
antwoorden worden weggeschreven in een databank en zijn voor later gebruik consulteerbaar voor de leerling. Het opzoeken en gebruiken van informatie in gedrukte bronnen en langs elektronische weg staat in de eindtermen. Leerlingen leren dus al spelende wat het nut is van ‘storage and retrieval’ en hoe het werkt.
!
Didactische wenken -
Internationale verkenning heeft ons geleerd dat we techniek als geheel kunnen verdelen in vier subsystemen: communicatie, constructie, transport en productie. Mits gebruik van Stimulus is het opportuun om in het jaar(vorderings)plan aan te tekenen dat er qua technische (sub)systemen ingezoomd wordt op communicatie.
!
Didactische links -
Extra – online – herhalings-/uitbreidingsoefeningen: natuurlijke getallen omzetten in binaire getallen
-
Gsm operatoren in het Belgisch netwerk
-
Overzicht van de gsm, van de geschiedenis tot nieuwste ontwikkelingen (Engelstalig)
-
‘How Cell Phones Work’
-
Gsm providers in belgie, gsm tarieven, gsm abonnement, gsm herladen, ...
-
Ter inleiding van deze les of lessenreeks kan je als teaser gebruik maken van multimediale - gsm gerelateerde - bestanden. De leefwereldvoorbeelden zijn legio: filmpjes, sms’jes, persartikelen
tout
cours,… Via o.a. onderstaande site blijf je op de hoogte van het nieuws is het gsm-wereldje: http://www.gsmworld.com/gsmeurope/index.shtml
7
8
!
Opdracht 2: schalen en kaarten
Leuke weetjes -
Gsm is een aanduiding voor een digitale standaard voor mobiele telefonie.
In opdracht 2 kan je via 7 interactieve oefeningen de leerlingen coördinaten en schalen leren
Momenteel staat de afkorting voor "Global System for Mobile Communications",
hanteren. Uiteraard kan opdracht 2 perfect vakoverschrijdend en multifunctioneel ingeschakeld
daarvoor was het "Groupe Spéciale Mobile". Gsm wordt beschouwd als de 2de
worden binnen de lessen aardrijkskunde en wiskunde. Zeg het dus voort …
generatie mobiele telefonie (2G). ! -
Didactische wenken
Cijfertjes: " wereldwijd besteden jongeren ! 13,4 biljard aan allerlei producten en
Vakoverschrijdend of binnen de lessen aardrijkskunde/wiskunde kunnen de leerlingen a.d.h.v. opdracht 2:
diensten in de mobiele industrie. Dat is tussen de 9 en 13,5 % van hun inkomen, dat meestal enkel uit zakgeld bestaat.
"
inzicht verwerven in het ruimtelijk probleem van de plaatsbepaling op aarde. Dit kan vanuit een vlak coördinatenstelsel naar een sferisch
" Tussen 1999 en 2002 is het aantal jongeren dat zich meldde bij de Duitse kredietbank met 33 % gestegen. Vooral het gebruik van sms, ringtones
stelsel.
en logo's drijft de kosten snel omhoog.
merkwaardige cirkels op aarde.
zit
in
de
lift
dankzij
gsm's
met
kleurenschermen
blinde
globe
is
zinvol
voor
het
lokaliseren
van
(De lokalisatie van plaatsen, rivieren, staten, streken, ... op aarde
" De gsm-markt blijft groeien, ook in de verzadigde westerse regio's. De verkoop
Een
maakt gebruik van een verfijning van de coördinaten)
en
multimediafuncties.
"
" In België zijn er 7.000.000 gsm's in gebruik.
Extra – online – herhalings-/uitbreidingsoefeningen: ‘de regel van drie’
" Kinderen zijn goede klanten van telefoonwinkels. Ze vervangen hun gsm binnen de 12 maanden, terwijl het gemiddelde op 18 maanden ligt.
"
–
online
–
herhalings-/uitbreidingsoefeningen:
‘eenheden
omrekenen’
" 88 % van de jongeren met gsm vindt de telefoon onmisbaar voor hun liefdesleven. Sms kent een hoge mate van verlegenheids-overbrugging.
Extra
-
Extra uitleg en oefeningen: zie bijlage
" De gsm heeft invloed op het gedrag van de jongere, bewust en onbewust. De manier van gesprekken voeren in het openbaar, het al dan niet zichtbaar op tafel leggen van de gsm ... geeft een beeld van de persoonlijkheid van de gebruiker. De gsm kan zelfs de plaats in de groep bepalen. Zo zal een jongere zijn oud model vlugger in zijn zakken laten zitten als ze iemand anders met een hipper apparaatje zien. " Uit een onderzoek van K.U. Leuven blijkt dat bijna de helft van de zestienjarigen regelmatig tijdens hun slaap gewekt wordt door het geluid van een nieuwe sms op hun gsm.
9
10
Opdracht 3: geluids- en radiogolven !
Didactische links Opdracht 3 gidst jongeren doorheen begrippen als: frequentie en amplitude. Dit aan de hand -
Extra
–
online
– herhalings-/uitbreidingsoefeningen:
het
omrekenen
van
van simulaties en een virtuele oscilloscoop.
eenheden -
Extra – online – herhalings-/uitbreidingsoefeningen: oefeningen > coördinaten
-
Nationaal Geografisch Instituut: een federale instelling, die als opdracht het
!
Didactische wenken -
maken van kaarten van België heeft. -
Aantonen dat een geluidsgolf de lucht – longitudinaal – doet bewegen.
Een schitterende tool ter berekening van de omtrek en de oppervlakte van een !
cirkel kan je raadplegen via onderstaande URL.
Didactische links
http://www.brainpop.com/math/geometry/measuringcircles/ -
Een attractief voorbeeld met de werking van een radio: http://www.brainpop.com/technology/communications/radio/
-
Golven tout cours: http://www.brainpop.com/science/energy/measuringwaves/
!
Leuke weetjes -
De energie van bliksem Bliksem is een elektrische ontlading. Toch is het verschijnsel niet geschikt om energie uit op te wekken. Een bliksemstraal bevat namelijk maar zo’n 10 kWh aan energie.
-
Ontstaan bliksem en donder In hoge, koude luchtlagen bevriezen druppeltjes tot ijskristallen. Het vriesproces splitst de druppeltjes. Het ene deel krijgt een negatieve, het andere een positieve lading. Door stromingen in de lucht komen de verschillende delen weer met elkaar in contact. Dit veroorzaakt elektrische ontladingen: bliksem. Door de hoge temperatuur die hiermee gepaard gaat, zet de lucht razendsnel uit. Het geluid dat hierbij vrijkomt, is de donder.
-
Het eerste zinnetje (1844) dat Samuel Morse, de uitvinder van de telegraaf, doorseint, is een deel van een bijbeltekst: „Wat heeft God gewrocht” (Numeri 23:23).
11
12
-
Opdracht 4: bereik en snelheid
Het eerste zinnetje (1876) dat Alexander Graham Bell door zijn telefoon uitspreekt, is: „Kom hier, Watson, ik heb je nodig.”
-
In opdracht 4 leren de leerlingen aan de hand van o.a. bliksem en donder het verschil tussen
De uitvinder van de radio, Guglielmo Marconi, komt bij zijn eerste boodschap
de licht- en de geluidssnelheid. Maar ook luttele educreatieve game elementen doen meer dan
(1895) niet verder dan één letter: de S. Het antwoord: een geweerschot.
hun job naar leer-rijke beklijvendheid toe. -
Het allereerste radioprogramma was te beluisteren op kerstavond 1906. De radio dankt zijn geboorte aan de draadloze telegrafie van Marconi.
!
Didactische wenken -
!
Aantonen van longitudinale golfverschijnselen.
Didactische links -
Extra – online – herhalings-/uitbreidingsoefeningen: ‘de regel van drie’
-
Het elektromagnetisch spectrum
-
Een attractief voorbeeld met de werking van een radio: http://www.brainpop.com/technology/communications/radio/
-
Golven tout cours: http://www.brainpop.com/science/energy/measuringwaves/
13
14
Opdracht 6: zendmasten Opdracht 5: medium In opdracht zes moeten de leerlingen zendmasten tactisch opstellen in diverse situaties. Of Het game gehalte van stimulus komt in opdracht vijf pas echt bovendrijven, de leerlingen
deze al dan niet correct staan opgesteld kan men vervolgens checken aan de hand van
verplaatsen zich naar de ruimte en krijgen aldaar allerhande opdrachten. Al deze opdrachten
simulaties.
dragen o.a. ertoe bij dat de leerlingen het verschil tussen radio- en geluidsgolven kunnen bepalen.
!
!
Didactische links -
Didactische wenken
De hoofdpagina van de antenne website van het BIPT, hier vindt u de locatie van de zendmasten van operatoren.
-
Internet kan leerlingen aanzetten tot samenwerken, zowel binnen de school
-
http://www.brainpop.com/technology/communications/cellphone/
als tussen scholen. Ook met experts in een bepaalde discipline kan contact gelegd worden. Geef je leerlingen de uitgesproken kans om via een forum, nl.: ‘het wetenschapsforum’ zelfstandig op zoek te gaan naar de antwoorden op hun vragen. Dit onder de rubriek ‘Dataoverdracht in het heelal’.
15
16
Opdracht 7: opsporen
Opdracht 8: eindtest
In deze opdracht leren de leerlingen aan de hand van de reeds opgedane kennis een gsm
Opdracht 8 Evaluatie : De laatste opdracht is een toets over de kennis die men in de gsm
opsporen in diverse situaties. Eindigen doen we in deze opdracht met een dwarsdoorsnede
module heeft opgedaan.
(hoogtelijnen), wat op zijn beurt weer perspectieven opent naar de lessen aardrijkskunde.
Het principe is hetzelfde als in opdracht 1: aan de hand van negen vragen peilen wij naar de verworven inzichten omtrent de gsm. Bij het afsluiten van deze opdracht krijgt de jongere
!
Didactische wenken -
zijn/haar individuele puntenscore te zien voor alle opdrachten.
Binnen de lessen wiskunde kan deze opdracht – graadoverschrijdend – van
Deze vragen/antwoorden/feedback kan je ook in bijlagen terugvinden voor ‘pen-en-papier’
dienst zijn als inleiding/afsluiting op meetkundige figuren.
gebruik in de klas.
Binnen de lessen aardrijkskunde kan deze opdracht – graadoverschrijdend – van dienst zijn bij o.a. de volgende items: hoogtelijnen en GPS/GIS.
!
Didactische links -
Extra – online – herhalings-/uitbreidingsoefeningen: omtrek en oppervlakte van een cirkel
-
http://www.brainpop.com/technology/transportation/globalpositioningsystem /
-
http://www.brainpop.com/technology/transportation/internationalspacestatio n/index.weml
-
!
http://www.brainpop.com/technology/communications/satellites/
Leuke weetjes -
Uw gsm weet u te vinden http://www.gentenaar.be/Nieuws/Detail.aspx?ArticleID=GKM6514Q&cat=GE LDNIEUWSI
-
Kinderen opsporen voor 2 euro http://www.nieuwsblad.be/Article/Detail.aspx?ArticleID=GO8BU7ES
-
GeoMobile: lokalisatie via de gsm http://www.geomobile.be/main.aspx?screen='7'
17
18
Bijlagen
Gsm-mast
Het metrieke stelsel of metrische systeem
antenne yottameter zettameter exameter petameter terameter gigameter megameter kilometer hectometer decameter
(Ym) (Zm) (Em) (Pm) (Tm) (Gm) (Mm) (km) (hm) (dam)
(1024 meter = 1.000.000.000.000.000.000.000.000 (1021 meter = 1.000.000.000.000.000.000.000 meter) (1018 meter = 1.000.000.000.000.000.000 meter) (1015 meter = 1.000.000.000.000.000 meter) (1012 meter = 1.000.000.000.000 meter) (109 meter = 1.000.000.000 meter) (106 meter = 1.000.000 meter) (103 meter = 1.000 meter) (100 meter, geen SI-eenheid) (10 meter, geen SI-eenheid)
Een gsm-verbinding loopt van het toestel naar de gsm-mast (BTS - Base Transceiver Station) met het sterkste signaal (in de meeste gevallen de dichtstbijzijnde). Aan deze mast hangen meestal drie antennes die samen een gebied van 360 graden bestrijken (zgn. cellen), herkenbaar aan hun smalle, rechthoekige vormen, boven in de mast. GSM-900-antennes zijn daarbij over het algemeen een stuk groter dan GSM-1800-antennes. In de kast van de BTS wordt
meter (m) decimeter centimeter millimeter micrometer nanometer picometer femtometer attometer zeptometer yoctometer
het gesprek ontdaan van de foutcorrecties die nodig waren voor (dm) (cm) (mm) (µm) (nm) (pm) (fm) (am) (zm) (ym)
(0,1 meter, geen SI-eenheid) (0,01 meter, geen SI-eenheid) (10-3 meter = 0,001 meter) (10-6 meter = 0,000 001 meter) (10-9 meter = 0,000 000 001 meter) (10-12 meter = 0,000 000 000 001 meter) (10-15 meter = 0,000 000 000 000 001 meter) (10-18 meter = 0,000 000 000 000 000 001 meter) (10-21 meter = 0,000 000 000 000 000 000 001 meter) (10-24 meter = 0,000 000 000 000 000 000 000 001 meter)
de radiotransmissie van toestel naar mast. Vanaf deze mast gaat het gesprek naar een centraal punt waaraan meerdere masten in hetzelfde
gebied
zijn
aangesloten
(BSC,
of
Base
Station
Controller). Vanaf de BSC wordt het verkeer gesplitst: cabine
!
circuitgeschakelde verbindingen (meestal gecodeerde spraak) gaan naar een MSC of Mobile Switching Centre (de "centrale"). Van daaruit wordt een verbinding gemaakt
Het SI (afkorting van Système International) is het in 1960 ingevoerde internationale systeem
naar de centrale van de andere partij.
van eenheden. Elke natuurkundige of chemische grootheid (bijvoorbeeld afstand of tijd) kan worden uitgedrukt in eenheden (meter respectievelijk seconde). Het SI is bedoeld om internationaal gemakkelijk gegevens te kunnen uitwisselen. Oorspronkelijk hadden vele landen
!
pakketgeschakelde verbindingen (meestal data) gaan naar een gsm of GPRS Service
verschillende maatstelsels. De Engelsen en Amerikanen gebruiken nog steeds niet-SI-
Node
eenheden, zoals yard, pound, feet, mile.Het SI vormt een samenhangend geheel. Het is
pakketgeschakelde bestemmingsnetwerk.
(de
"router").
Van
daaruit
wordt
een
verbinding
gemaakt
met
het
opgebouwd rond een aantal basiseenheden, die in combinatie met elkaar afgeleide SIeenheden vormen. Door deze samenhang wordt het gebruik van constanten bij het omrekenen van bijvoorbeeld lengte, breedte en hoogte naar oppervlakte en gewicht zo veel mogelijk beperkt. In 1978 werd in Nederland het gebruik van dit stelsel in beroep, handel en onderwijs wettelijk verplicht gesteld door de IJkwet.
19
20
Een schematische weergave van het horen. (Blauw: Geluidsgolven. Rood: Trommelvlies. Geel:
Werkwijze coördinaten
Oor geluidomzet mechanisme. Groen: Gehoor zenuwen. Purper: Frequentie spectrum van het geluidssignaal. Oranje: Zenuw signaal.)
Van het rooster worden de punten altijd weergegeven met twee getallen. Het eerste getal voor de horizontale richting (x) en het tweede getal voor de verticale richting (y). Op zo'n rooster moet je altijd vanuit het snijpunt van de assen, de oorsprong, beginnen met tellen. Het punt (2,9) wil zeggen: 2 hokjes naar rechts en daarna 9 hokjes omhoog. Kijk maar op het rooster hierboven ( ). Het punt (4,5) is dus 4 naar rechts en daarna 5 omhoog vanuit de oorsprong ( ). Het punt (8,1) is dus 8 naar rechts en daarna 1 omhoog vanuit de oorsprong ( ). Je ziet dat de twee assen een naam hebben. In dit geval heten ze de x-as en de y-as Wat zijn de coördinaten van A, B, C, D en E? (Oplossing A(1,1) - B(2,7) - C(7,9) - D(4,5) - E(9,4))
21
22
23
24
Binaire getallen
Een digitaal horloge heeft geen wijzers, maar een display waarop bijvoorbeeld de tijd wordt
Voornaam + Familienaam
Klas
....................................
........
getoond in uren en minuten, zoals 06:36. Zo'n horloge kan in totaal 24 x 60 = 1440 verschillende tijdstippen aangeven wanneer er alleen uren en minuten worden weergegeven.
Met de volgende negen vraagjes kan je je kennis over gsm toetsen.
Ook computers werken met digitale waarden, en wel in een bijzondere vorm: het zijn binaire waarden met maar twee mogelijkheden: 0 of 1. Zo'n waarde wordt meestal een bit genoemd, Vraag 1. Na het intoetsen van de code op mijn gsm verschijnt: ‘No signal’ op het
wat een samentrekking is van de Engelse woorden binary digit (binair cijfer).
scherm. Dit betekent dat ... Met maar twee waarden kun je vrijwel alle soorten informatie opslaan, transporteren en weergeven, mits je maar voldoende bits achter elkaar zet. Bits worden meestal samengevoegd in groepjes van acht; je hebt dan een byte. In vier bytes kun je gehele getallen opslaan met
a. de batterij leeg is. b. mijn belkrediet op is.
waarden tot ruim 2 miljard. Berekeningen met bytes zijn gebaseerd op het binair (of tweetallig) stelsel.
c. er geen verbinding is tussen de zendmast en de provider. d. er geen verbinding is tussen mijn gsm en een zendmast.
Vraag 2. Nadat je je code hebt ingetoetst ...
a. zendt je gsm een zoeksignaal uit. b. ontvangt je gsm een signaal van je provider. c. stuurt een nabijgelegen zendmast een permanente straling naar je gsm. d. kan iemand, die de positie kent van je gsm ten opzichte van één zendmast, je gsm bij benadering aantonen op een kaart.
vraag 3. Geluidsgolven van dezelfde frequentie hebben ...
a. dezelfde toonhoogte. b. dezelfde geluidssterkte. c. verschillende snelheid. d. dezelfde energie.
25
26
vraag 4. Een gsm ...
Vraag 8. Het toestel waar men geluidsgolven en radiogolven mee kan zichtbaar maken is een: a. telescoop.
a. zet het geluid van je stem om in geluidsgolven.
b. oscilloscoop.
b. zendt infrarode golven uit.
c. stethoscoop.
c. zet je sms-bericht om in radiogolven.
d. microscoop.
d. verbind je rechtstreeks met de ontvanger.
Vraag 9. Om welke reden kan Yves niet bellen vanuit het dal waar hij aan het skiën
Vraag5. Als je een kaart hanteert met een schaal van 1:10000, wil het zeggen dat
is? De batterij geeft voldoende energie aan de gsm.
1cm op de kaart in werkelijkheid overeenstemt met:
a. Omdat de bewolking lager hangt dan de masten.
a. De lengte van een klaslokaal.
b. Omdat de masten bedekt zijn met een laag sneeuw.
b. De lengte van een tennisveld.
c. Omdat er geen mast in de nabijheid van het dal is.
c. De lengte van een voetbalveld.
d. Omdat de temperatuur te laag – rond het vriespunt – is.
d. De lengte van een gemiddelde landingsbaan.
Vraag 6. Hoeveel zendmasten heb je minimaal nodig om iemand via zijn gsm op te sporen: a. Twee, zulk een meting noemt dan ook een tweepuntsmeting. b. Drie, zulk een meting noemt dan ook een driepuntsmeting. c. Vier, zulk een meting noemt dan ook een vierpuntsmeting. d. Je kan alléén iemand opsporen met GPS. (Global Positioning System).
Vraag 7. Radiogolven... a. kunnen zich voortplanten zonder de aanwezigheid van enig medium (vb. lucht). b. kunnen zich voortplanten doorheen om het even welk medium. c. kunnen zich voortplanten met de snelheid van het geluid. d. kan je zien of horen.
27
28
Vraag 2. Nadat je je code hebt ingetoetst ...
Opdracht 8 - 9 Meerkeuzevragen/antwoorden en feedback
a. zendt je gsm een zoeksignaal uit.
Tekst bij begin van de opdracht “Heb je alle opdrachten tot een goed einde weten brengen?
b. ontvangt je gsm een signaal van je provider.
Weet je alles over gsm’s en netwerken?
c. stuurt een nabijgelegen zendmast een permanente straling naar je gsm.
Met de volgende negen vraagjes kan je je kennis toetsen. Op het eind van deze opdracht krijg je een overzicht van je punten. Succes...”
d. kan iemand, die de positie kent van je gsm ten opzichte van één zendmast, je gsm bij benadering aantonen op een kaart.
Vraag 1. Na het intoetsen van de code op mijn gsm verschijnt: ‘No signal’ op het scherm.
Feedback
Dit betekent dat ...
a. Fout! Zodra je je code intoetst zendt je gsm radiosignalen uit, maar geen zoeksignaal.
a. de batterij leeg is.
b. Fout! Je provider treedt pas in actie als je een abonneenummer hebt ingetoetst. Kijk
b. mijn belkrediet op is.
nog eens naar het schema in opdracht 7.
c. er geen verbinding is tussen de zendmast en de provider.
c. Fout! Zendmasten sturen permanent stralen uit.
d. er geen verbinding is tussen mijn gsm en een zendmast.
d. Juist! Een provider kan je gsm bij benadering terugvinden omdat een provider weet waar hij zijn zendmasten opgesteld heeft.
Feedback vraag 3. Geluidsgolven van dezelfde frequentie hebben ...
a. Fout! Bij lege batterijen licht je scherm niet meer op en kan je je code niet meer intoetsen b. Fout! Als je belkrediet op is kun je geen verbinding met een andere abonnee (behalve noodoproepen) meer maken.
a. dezelfde toonhoogte. b. dezelfde geluidssterkte.
c. Fout! Als deze verbinding niet tot stand komt krijg je een voice bericht. Zie het schema
c. verschillende snelheid.
in opdracht 7 d. dezelfde energie. d. Juist! ‘No signal’ betekent dat er geen verbinding tot stand kan komen tussen mijn gsm en de zendmast. Feedback a. JUIST! Je kan dat controleren in opdracht 0.3. b. Fout! De geluidssterkte of amplitude heeft niets te maken met de frequentie. c. Fout! In eenzelfde medium gaan alle geluidsgolven even snel. d. Fout! De energie van een geluidsgolf hangt af van de amplitude of geluidssterkte.
29
30
vraag 4. Een gsm ...
Feedback
a. zet het geluid van je stem om in geluidsgolven.
a. Fout, omdat 1cm op de kaart in werkelijkheid overeenstemt met 100 meter. Ongeveer de lengte van een voetbalveld.
b. zendt infrarode golven uit.
b. Fout, omdat 1cm op de kaart in werkelijkheid overeenstemt met 100 meter. Ongeveer
c. zet je sms-bericht om in radiogolven.
de lengte van een voetbalveld. d. verbind je rechtstreeks met de ontvanger. c. Juist, 1cm op de kaart stemt overeen met 100 meter. Een voetbalveld dus, want dat mag niet korter zijn dan 90 meter en ook niet langer dan 120 meter. Feedback
d. Fout, omdat 1cm op de kaart in werkelijkheid overeenstemt met 100 meter. Ongeveer
a. Fout! Je stem zelf bestaat uit geluidsgolven.
de lengte van een voetbalveld.
b. Fout! Nee hoor. Dan zou je het wel erg warm krijgen tijdens het bellen. c. Juist! Een gsm zet je sms-bericht om in radiogolven.
Vraag 6. Hoeveel zendmasten heb je minimaal nodig om iemand via zijn gsm op te sporen:
d. Fout! Deze verbinding wordt tot stand gebracht door een provider via de zendmasten. Met een gsm kan je alleen bellen of ontvangen.
a. Twee, zulk een meting noemt dan ook een tweepuntsmeting. b. Drie, zulk een meting noemt dan ook een driepuntsmeting. c. Vier, zulk een meting noemt dan ook een vierpuntsmeting.
Vraag5. Als je een kaart hanteert met een schaal van 1:10000, wil het zeggen dat 1cm op de
d. Je kan alléén iemand opsporen met GPS. (Global Positioning System).
kaart in werkelijkheid overeenstemt met: Feedback a. De lengte van een klaslokaal. a. Fout! Oefen straks zelf in de opdrachten 0.6 en 0.7. b. De lengte van een tennisveld. b. JUIST! Je kan zelf met een driepuntmeting aan de slag in opdracht 0.6 en 0.7. c. De lengte van een voetbalveld. c. Fout! Oefen straks zelf in de opdrachten 0.6 en 0.7. d. De lengte van een gemiddelde landingsbaan. d. Fout! Oefen straks zelf in de opdrachten 0.6 en 0.7.
Vraag 7. Radiogolven... a. kunnen zich voortplanten zonder de aanwezigheid van enig medium (vb. lucht). b. kunnen zich voortplanten doorheen om het even welk medium. c. kunnen zich voortplanten met de snelheid van het geluid. d. kan je zien of horen.
31
32
Feedback
Vraag 9. Om welke reden kan Yves niet bellen vanuit het dal waar hij aan het skiën is? De batterij geeft voldoende energie aan de gsm.
a. Juist! Radiogolven hebben niet noodzakelijk een medium nodig. b. Fout! Radiogolven ondervinden hinder van bijvoorbeeld bergen. Denk maar aan de radio-ontvangst wanneer je in Zwitserland bent.
a. Omdat de bewolking lager hangt dan de masten.
c. Fout! Radiogolven zijn véél sneller dan geluidsgolven. Radiogolven planten zich voort
b. Omdat de masten bedekt zijn met een laag sneeuw.
met een snelheid van 300.000.000 meter per seconde i.p.v. 340 meter per seconde!
c. Omdat er geen mast in de nabijheid van het dal is.
d. Fout! Radiogolven kan je zien noch horen.
d. Omdat de temperatuur te laag – rond het vriespunt – is.
Vraag 8. Het toestel waar men geluidsgolven en radiogolven mee kan zichtbaar maken is een: a. telescoop.
Feedback a. Fout! Radiogolven planten zich ook doorheen wolken voort.
b. oscilloscoop.
b. Fout! Radiogolven planten zich ook doorheen een laagje sneeuw voort.
c. stethoscoop.
c. Juist! Een gsm zendt radiogolven naar de dichtstbijzijnde antenne, die je gsm verder
d. microscoop.
verbindt met een andere gsm. d. Fout! Temperatuur heeft geen invloed op de voortplanting van radiogolven.
Feedback
a. Fout! Met een telescoop kan je naar de sterren kijken. b. Juist! Radiogolven kan je niet zien met het blote oog, je kan ze wel zichtbaar maken met een oscilloscoop. c. Fout! Een stethoscoop wordt vaak door een arts gebruikt wanneer hij naar geluid in je lichaam wil luisteren. d. Fout! Met een microscoop kunnen wij kleine dingen zien, bijvoorbeeld uicellen.
33
34
Enkele mogelijke (actualiteits)opdrachten om de maatschappelijke relevantie te bekrachtigen
Krantenbericht “Het mobieltje als symbool van groot worden”
Op basis van het artikel: is het perfect mogelijk om de leerlingen kennis te laten maken met enquêteringen tout cours. Zo kunnen de leerlingen volgens de wetenschappelijke werkwijze zelfstandig of en groupe een enquete afnemen met betrekking tot allerhande facetten van o.a. het gsm-gebruik. Voorbeelden zijn legio: aantal en merk van gsm’s, aantal smsjes/dag, geliefkoosde smiley, … Vervolgens kunnen de resultaten binnen de lessen wiskunde/wetenschappelijk werk verwerkt worden in een histogram. Deze ‘resultaten’ bieden op zijn beurt dan weer diverse mogelijkheden naar nabespreking(en) toe, in het bijzonder denk ik hier aan de sociale vakken. Een voorbeeldje: communicatie doorheen de geschiedenis, …
Krantenbericht “Tot morgen. Over”
Dit artikel moet de leerlingen toelaten om eens klassikaal – procesmatig – te brainstormen over toekomstige ‘gsm-tierlantijntjes’. Deze denkoefening is perfect te kaderen binnen het technologisch proces: behoefteprobleem > zoeken naar oplossingen > uitvoering > ingebruikneming > evaluatie.
Krantenbericht “Nieuwe gsm maakt ook bomma’s mobiel”
Het accent hier zou ik leggen op de ingebouwde gps-functie. Mits een planmatige vakoverschrijdende voor- en nabespreking kan men op het terrein via een zoekopdracht een locatie opsporen. Dit kan bijvoorbeeld een aspect zijn van een excursie. http://confluence.org/index.php
35
36
37
38
_________________©2006 - Vrije Universiteit Brussel – cel R&D Wetenschapscommunicatie
39
40
