inhoudsopgave
32e jaargang - juni 2007 - nr 6
NVOX Reünie
272 Hortensia op zuur, experiment voor de zomer IN DE KLAS 266 268 269 272 274 276 282 283
Contexten in Ionische vloeistoffen Lisette van Rens Chemici en Poëzie Marjan Bruinvels Kleuters in de klas Richard Wiggers Hortensia op zuur, experiment voor de zomer Gerard Stout Kleurstoffen Jan Apotheker en Alex van den Berg Fossielen en zo Marijke Domis Kleintje natuurkunde (12) Rob Ouwerkerk Smaakmakers (25): Spoken bestaan Louis Mathot en Hubert Biezeveld
Je kunt slager worden of tandarts of een logopedieopleiding volgen en werk vinden in een elegante kledingzaak. Of je kunt mislukken op het conservatorium en op de grote vaart gaan. Je kunt je te pletter vervelen bij de zoveelste ouden-van-dagenheupoperatie als anesthesist. Je kunt rechten studeren en in een dorpspraktijk echtscheidingen regelen of eindigen als projectontwikkelaar. Of je school niet afmaken en via vrachtwagenchauffeur in de verkoop van beveiligingsapparatuur komen. Of je wordt na je pabo onderwijzer en na je onderwijsbaan kroegbaas en ten slotte klusjesman in Frankrijk. Of je wordt een beloftevolle jonge kunstenaar die na een psychose definitief aan de alcohol raakt. Je kunt na de verpleegopleiding en zeven jaar ziekenhuis een klein, klein winkeltje beginnen in …. luxe snoepgoed. Of je wordt tolkvertaler en haat deze wereld zo dat je wegvlucht naar het allerverste land waar je twee kinderen krijgt van een man die een sadist blijkt te zijn. Invoering van het competentiegerichtonderwijs wordt uitgesteld. Competenties? Wat bedoelen ze eigenlijk? Waar hebben ze het over? “En hoe gaat het met je competenties, jongedame? Heb je gisteravond flink je best gedaan? Sinds vorig jaar zijn je competenties wel wat weggezakt.”
CURRICULUM/EXAMENS 280
Over contexten en motivatie voor natuurkunde Piet Lijnse
MENSEN 284 286
Interview met Kees Hooyman Bob Lefeber Kwaliteiten en valkuilen Marieke Rijneveld-Ockers
EN VERDER 287 290 291
Beste technisch ontwerp 2007 Ineke Frederik en Marianne Vrijman (Interactieve) routes in de Oude Hortus Marianne Offereins Crossing the bridge from the macro to the micro world Markus Rehm
NASCHOLINGSBIJLAGE
in het hart van dit magazine
Op pagina 8 van de nascholingsbijlage vindt u de adreslijst van het NVON-bestuur, de secties, de bestuurscommissies en de redactie van NVOX.
RUBRIEKEN 294
298
302
305
Vereniging personalia verslagen Media boekrecensies boekaankondigingen Actueel wetenschap berichten Colofon/Aansteker Agenda
Het bestuur van de NVON en de redactie van NVOX wensen u een fijne vakantie toe.
Dat het 4 havo-joch dat ik rond kerst vroeg wat hij eigenlijk wilde, dat deze mavo-instromer bleef zitten, was toen al duidelijk. Wat zou het leuk zijn geweest als ik had geweten dat het de beste banketbakker van Nijmegen zou worden. Wat doet een kind met zijn toekomst? Op http://reunie.kro.nl zijn afleveringen te zien van het programma De reünie. Die reünie wordt gefilmd in een klas, grote mensen op stoelen achter tafels in rijen van twee. Er wordt gepraat over vroeger, over merkwaardige leraren, over de relaties in de klas, over hoe ze waren vóór hun toekomst. Dan volgen de verhalen, de soms onwaarschijnlijke verhalen van de volwassenheid en wordt de afgrond tussen de werkelijkheid en de school zichtbaar. Een gapend gat. De school is toch de plek waar jeugd leert voor later? Beste leraar, kijk eens naar zo’n programma en stel je na afloop de vragen: 1 Wat weet ik van de kinderen die ik morgen les geef? 2 Wat wens ik de kinderen die ik morgen les geef voor een toekomst? 3 Wat hebben de kinderen die ik morgen les geef, nodig voor een goede toekomst? 4 Wat ga ik morgen doen met de kinderen die ik morgen les geef?
[email protected]
Coverfoto: Richard Wiggers
juni 2007
NVOX
265
IN DE KLAS
Kleuters in de klas Hoe oorspronkelijke nieuwsgierigheid bij pubers herontdekt kan worden Begin februari verweet ik mijn havo 3-klas provocerend, dat ze wel erg consumentistisch waren geworden in een heel korte tijd! Altijd moest ik het zijn, die met leuke proefjes kwam en die hen enthousiast moest proberen te maken, terwijl zij lekker achterover bleven hangen. Waar was hun nieuwsgierigheid gebleven? Waren ze werkelijk alleen geïnteresseerd in MSN en de laagste prijs van een I-pod? Een kleuterklas bood uitkomst. ■
Richard Wiggers / Bonhoeffercollege, Castricum
Ontstaan van een idee Konden wij van de middelbare school niet eens wat practicum laten zien op een nabijgelegen basisschool? De kleutergroepen hadden een project gedurende drie weken over techniek. Ouders waren uitgenodigd om proefjes te doen, een vader liet een automotor van binnen zien, een hijskraan (toevallig in de buurt met bouwactiviteiten bezig) werd bekeken en nagebouwd van karton en papier. Leuke activiteiten dus, aangestuurd door Mark Dijkhuizen, kleuterleerkracht en zijinstromer met een bèta-achtergrond. Van hem kwam dan ook de vraag of leerlingen van mij eens wat proefjes konden laten zien aan de kleuters. Natuurlijk kon
dat wel, maar toen ik een tijdje met het idee aan het spelen was, leek het me veel aardiger om een complete kleuterklas uit te nodigen bij ons op school zodat àl mijn havo 3-leerlingen de kans zouden krijgen om met kleuters te werken.
Werkwijze Eerst heb ik mijn klas voorgelegd wat ze ervan zouden vinden om een kleuterklas gedurende een uur te laten kennismaken met natuurkundepracticum. Vooral, enigszins voorspelbaar, de meisjes reageerden erg enthousiast. Maar ook de jongens stonden er niet afwijzend tegenover. Ik heb toen gesteld, dat juist nieuwsgierigheid iets is dat bij kleuters nog zo
Havo 3 organiseert een natuurkunde-excursie voor de kleutergroep.
onbevangen aanwezig is. Dáár konden wij met zijn allen weer wat van leren. Zo zouden beide partijen iets leren. Voorafgaand aan het practicum kreeg de klas de opdracht om iets te bedenken wat ze de kleuters wilden laten zien. De thema’s waren Licht en Geluid. Hierbij moesten de leerlingen de kleuters door het practicum laten ontdekken dat (1) licht langs rechte lijnen gaat en dat (2) geluid een trilling is.
Is H3C werkelijk alleen geïnteresseerd in MSN en de laagste prijs van een I-pod? Daarnaast moest er iets aan de beeldvorming van zowel de kleuters als mijn leerlingen worden gedaan. De leerlingen kennen kleuters wel van tv, uit hun buurt en via familie. Maar hoe kleuters eigenlijk op school zijn, in hun habitat zullen we maar zeggen, weten ze niet. Vier leerlingen zijn met deze vraag naar de kleuterklas geweest om een videoportret te maken van de kleuters. Daarbij is de leerkracht ondervraagd, zodat hij uit kon leggen wat hij verwachtte van de havo 3leerlingen. Wij hebben gedurende een deel van een les naar het videoportret gekeken en toen heeft de videogroep een portret van onze klas gemaakt om weer aan de kleuters te laten zien. Deze laatste activiteit was een groot succes. De kleuters bekeken de video, zodat ook zij een beeld hadden van de mensen die ze spoe-
juni 2007
NVOX
269
Hortensia op zuur, experiment voor de zomer Bloemen hebben water nodig. Niet elk soort water is geschikt om bloemen mee te verwennen. Sommige planten, zoals het zinkviooltje, houden van een basische bodem. Andere planten geven de voorkeur aan een zuur milieu. Met azijn en soda uit het keukenkastje kun je de invloed van zuren en basen op de bloei van bloemen (laten) onderzoeken. Verwerk de resultaten in een fotoverslag, een diavoorstelling en in een spreekbeurt. Gerard Stout / Noordelijke Hogeschool Leeuwarden
Start hortensia’s in zuur.
Hortensia’s na 36 uur in zuur.
Na twee dagen op zuur en gedroogd.
De Hydrangea macrophylla is een hortensia met een groot blad. De kleur van de bloemen hangt af van de zuurgraad van de bodem. Bij een lage pH (pH = 3,5 – 5,5) kleurt de bloem blauw. Bij een hogere pH (boven de pH = 6,5) kleurt de bloem paars/roze. De kleur in hortensia’s komt vooral van delphinidine, een kleurstof die je ook in Amerikaanse bosbessen aantreft. De kleur hangt niet alleen af van delphinidine, maar ook van opgelost aluminium [Al3+ (aq)]. In zure grond kan een hortensia wel aluminium opnemen, en kleurt dan blauw; in basische grond (met een pH > 6,5) lukt dat niet. De bloem kleurt dan paars/roze. Als de zuurgraad tussen pH 5,5 en 6,5 is, vind je beide kleuren bloemen aan dezelfde plant.
Nodig: • diverse bloemen • diverse potjes • keukenazijn • soda (Na2CO3), of ammonia • eetlepel en theelepel • indicator strips (kabinet of tuincentrum) • digitale camera
7. Maak elke dag een foto van de bloemen. 8. Meet eventueel de zuurgraad met de indicatorstrip. 9. Herhaal de proef. Voeg nul, een halve, een hele, anderhalve en twee theelepels soda toe. Je kunt ook ammonia gebruiken. 10. Zoek achtergrondinformatie op het web. 11. Maak een fotoverslag van je experiment en houd een lezing over je onderzoek.
Onderzoek Onderzoek de bloemen uit je tuin, of koop een boeket bij de bloemenwinkel.
NVOX
juni 2007
Werkwijze: 1. Vul vijf flesjes met water en merk ze 0 t/m 4. 2. Voeg geen azijn toe aan flesje 0. 3. Voeg een halve eetlepel azijn toe aan flesje 1. 4. Voeg een hele eetlepel azijn toe aan flesje 2. 5. Voeg anderhalve eetlepel azijn toe aan flesje 3. 6. Voeg twee eetlepels azijn toe aan flesje 4.
Variaties Er zijn tientallen variaties mogelijk. Ik deed de proef met hortensia’s en flox. Je kunt elke bloemensoort testen. Probeer ook toevoegingen als cola, spa, en andere frisdranken. Voeg aluminiumzouten toe, zoals aluin (kaliumaluminiumsulfaat), dat is een stelpmiddel tegen het bloeden na het scheren, of aluminiumsulfaat (tuincentra).
Kleurstoffen RIS-practica revisited 4 ■
274
Jan Apotheker en Alex van den Berg / Rijksuniversiteit Groningen
De practica van het Research Instituut Schoolscheikunde (RIS) van de RuG zijn in de jaren ‘70 en ‘80 gepubliceerd in NVOX. Later zijn ze gebundeld en via de Ledenservice van de NVON verspreid. Omdat de practica nogal eens gebruikt worden bij profielwerkstukken en praktische opdrachten, vonden we het zinvol een selectie ervan te updaten. Hierbij vragen we uw hulp. U kunt de oorspronkelijke versie van de in NVOX besproken RIS-publicaties vinden op internet (bron 1). We vragen u verder via het formulier op de site commentaar te leveren op de bepaling. Wij zijn vooral benieuwd naar uw ervaringen met de recente experimenten aan het einde van dit artikel.
Kleurstoffen in voedsel Bij je eerste slok jus d’orange bij het ontbijt word je voor het eerst van de dag geconfronteerd met een kleurstof. Ook de rode vruchtenyoghurt is gekleurd. De hele dag word je in meer of mindere mate geconfronteerd met kleurstoffen in voedsel. Wat voor stoffen zijn dat? Waar komen ze vandaan, wat is hun rol? Kleurstoffen kunnen aan voedsel zijn toegevoegd om het voedsel aantrekkelijk te maken. Kleurstoffen die in planten voorkomen, hebben onder andere een signaalfunctie. Planten trekken er insecten mee aan of stoten er vijanden mee af. Extra kleurstoffen worden aan voedsel toegevoegd als de oorspronkelijke kleur bij de verwerking dreigt te verdwijnen. Kleur wordt ook wel geassocieerd met smaak. Je kunt dat heel eenvoudig onderzoeken door 7-up een kleurtje te geven en mensen vervolgens te vragen waar het naar smaakt. Je zult versteld staan van de antwoorden. Met name de diazokleurstoffen worden verdacht van bijwerkingen. Ze zouden een negatieve invloed hebben op hyper-
NVOX
juni 2007
actieve kinderen. Bron 2 geeft daar enige informatie over. In het algemeen geldt echter dat kleurstoffen vrij onschadelijk zijn. Desondanks zijn er maar een beperkt aantal kleurstoffen toegestaan in ons voedsel. Deze zijn voorzien van E-nummers en zijn terug te vinden op de site Food Info van Wageningen Universiteit (bron 2). Door daar op het betreffende E-nummer te klikken verschijnt bovendien enige informatie over elke toegestane kleurstof. In het algemeen gaat het om organische verbindingen die redelijk tot goed oplosbaar zijn in water. Dit in tegenstelling tot de pigmenten die worden gebruikt in verf, gebruiksvoorwerpen enzovoorts; die zijn juist slecht oplosbaar in water. Enkele voorbeelden van kleurstoffen die uit planten of dieren worden geïsoleerd: • curcumine, uit geelwortel (E 100); • caroteen, uit wortel (E 160); • bietenrood, uit biet (E 162); • anthocyanen, uit bessen en bloemen (zie bron 3); • cochenillerood (karmijn), uit een schildluis (E 120).
O
O
HO
OH
O
O
Curcumine.
Caroteen. HO
a
O O
O
O
Cochenillerood.
O
O
O
a
O
O a
Experimenten met kleurstoffen Met kleurstoffen zijn verschillende experimenten mogelijk. RIS-publicatie X beschrijft hoe kleurstoffen kunnen worden geëxtraheerd met behulp van een ionenwisselaar, Merck polyamide 11. Vervolgens wordt de kleurstof gedesorbeerd met methanol. Deze oplossing wordt door indampen geconcentreerd en kan dan gebruikt worden voor chromatografie. Een andere methode is adsorptie aan een wollen draad, gevolgd door desorptie met verdunde ammonia. Een laatste methode is extractie met chinoline. Dat lijkt ons geen stof die je graag in school zou gebruiken. Bovendien zijn de auteurs daar niet erg enthousiast over.
N
Chinoline.
IN DE KLAS
Smaakmakers (25) Spoken bestaan Wij zijn nog uit de tijd dat je als leraar niet alleen maar moest begeleiden, maar dat je ook een sterk verhaal mocht vertellen. Daarom gaat deze lustrumsmaakmaker niet over mooie proefjes maar over de natuurkunde van spoken. ■
Louis Mathot / Damstede, Amsterdam en Hubert Biezeveld / OSG West-Friesland, Hoorn
We kennen twee theorieën die iets zinnigs zeggen over de massa van een spook. Volgens de theorie van Wright1 is die massa in de orde van 10-46 kg, terwijl Roorda2 uitkomt op 5,2.10-10 kg. Akkoord, er zitten een paar ordes van grootte tussen, interessant is dat je met redeneren überhaupt tot een waarde kunt komen.
Spoken en het tunneleffect Quantummechanica zit niet in het programma, maar als wij met atomen en hun kernen bezig zijn, kunnen we het niet laten even een zijpad in te slaan naar het tunneleffect. Bij ieder deeltje met impuls p hoort volgens de Broglie een golf met golflengte λb volgens λb.p = h. Als een deeltje opgesloten zit, zijn de knopen uitgesmeerd. Deze theorie geldt uiteraard ook voor spoken. Het kwadraat van de amplitude van de golf geeft de kans aan om een spook ergens aan te treffen en zelfs buiten een afgesloten kamer is die kans niet nul. Hoe dunner de muren zijn (uitgedrukt in λb), hoe groter de kans dat het spook tunnelend de kamer verlaat. Uit het feit dat wij in onze huizen met grote vensters zelden een spook waarnemen, maar dat ze in kastelen met dikke muren wel worden aangetroffen, volgt dat we een schatting kunnen maken van hun λb. Als we verder de verhalen serieus nemen dat ze langszweven met een snelheid van ongeveer 0,1 m/s, dan kunnen we ook een schatting maken van hun massa. Reken zelf even na dat we bij λb ≈ 0,1 m een massa vinden die iets kleiner is dan die van het elektron. Wright komt overigens op ongeveer 10-46 kg; dat snappen we niet, maar het doet niets af aan de redenering. De ontsnappingssnelheid van ongeveer 11 km/s komt voor spoken neer op ongeveer 10-4 eV, ofwel 0,01 van de waarde van thermisch evenwicht. Eenmaal buitenshuis gekomen zullen zij dus een zeer grote kans hebben de aarde te verlaten. Ook zal een spook door zijn geringe massa al gauw last krijgen van relativistische effecten. Er is betrekkelijk weinig energie nodig om zijn snelheid in de buurt te brengen van 70% van de lichtsnelheid. Bij die waarde is de massa verdubbeld en λb gehalveerd, met als gevolg dat zijn opsluiting is verbeterd. Wil je een spook wegjagen, doe dat dan dus niet met geweld of door er met een lamp op te schijnen, want dan wordt λb kleiner en bind je hem alleen maar beter aan je kasteel. Ook begrijpen we nu beter dat spoken met kettingen minder kans hebben om weg te tunnelen.
283
Spoken en E = mc2 Van Niko Roorda hebben we toestemming gekregen om zijn artikel Geestverschijningen in Skepter te plaatsen op de sites. Ook hij legt uit waarom wij in onze doorzon-rijtjeswoningen geen spoken aantreffen, maar in oude Victoriaanse huizen wel. Nu zijn het niet de dikke muren, maar de grote kamers die hem in staat stellen een schatting van de massa te maken. Hij gaat uit van het bekende feit dat een geestverschijning gepaard gaat met een extreme temperatuurverlaging. Uit de energieopbrengst van de lucht in die grote kamers en E = mc2 weet hij de massa te bepalen: 0,52 µg. Dat is 1011 maal zo klein als die van een levend wezen en dat zou betekenen dat de afstand tussen hun atomen veel te groot is voor enige samenhang. Vervolgens beredeneert hij op overtuigende wijze dat spoken dus uit een vliesvormig, monomoleculair omhulsel moeten bestaan. Vandaar hun doorschijnendheid! Als dan hun dichtheid die van lucht blijkt te zijn, kan dat geen toeval meer zijn. Tot slot: aangezien onze opperhuid ook dood is, moet ons buitenste laagje wel haast de zetel zijn van onze ziel. Noten 1 Wright, D.A. A theory of ghosts. In Weber, R.L., A random walk in science. (Ook het vervolg: More random walks in science is nog te koop.) 2 Roorda, N. (2006). Geestverschijningen. Skepter, september 2006.
Adressen www.stevin.info www.nvon.nl/oud/nvox www.skepsis.nl/skepter
juni 2007
NVOX
