Profielwerkstuk. Handleiding voor het uitvoeren van

Profielwerkstuk Handleiding voor het uitvoeren van een natuurwetenschappelijk onderzoek of een technisch ontwerp bij de vakken biologie, natuurkunde, scheikunde of fysische geografie

PWS 2015 Inhoud 1 2 3 4

5 6

Introductie ............................................................................................................................................................... 3 Opzet en beoordeling .............................................................................................................................................. 4 Planning ................................................................................................................................................................... 5 Eindproducten ......................................................................................................................................................... 7 4.1 Schriftelijk verslag ........................................................................................................................................ 7 4.2 Wervende samenvatting .............................................................................................................................. 9 4.3 Mondelinge presentatie ............................................................................................................................... 9 Mogelijke keuze-onderwerpen ............................................................................................................................. 12 Voortgangs- en beoordelingsformulieren ............................................................................................................. 20 Startdocument: onderwerp, partner(s) en gewenste begeleider ......................................................................... 21 Formulier voortgangsmoment 1: onderzoeksvraag, begrippen en theoretische achtergrond ............................. 22 Formulier voortgangsmoment 2: onderzoeksvoorstel .......................................................................................... 23 Beoordelingsformulier 1: opzet, uitvoering en samenwerking ............................................................................. 24 Beoordelingsformulier 2: schriftelijk verslag ......................................................................................................... 25 Beoordelingsformulier 3: mondelinge presentatie ............................................................................................... 26 Eindbeoordelingsformulier profielwerkstuk ......................................................................................................... 27

Handleiding profielwerkstuk 2015 JvO Natuurwetenschappelijk onderzoek of technisch ontwerp

Pag. 2 biologie, natuurkunde, scheikunde, fysische geografie

1

Introductie

Beste leerling aan het JvO, Onderdeel van het schoolexamen is het profielwerkstuk. Via dit profielwerkstuk laat je zien dat je in staat bent een onderzoeksproject uit te voeren met een onderzoeksvraag, een theoretische onderbouwing, een onderzoeksdeel, conclusies, een kritische terugblik op de resultaten en de maatschappelijke en/of wetenschappelijke implicaties en een kritische terugblik op het proces dat je tijdens het werken aan je profielwerkstuk doorlopen hebt. Eigenlijk is het niet iets nieuws: het profielwerkstuk is een grote praktische opdracht. Daarbij kies je het onderwerp dit keer zelf. Dit boekje is een praktische handleiding bij het maken van het profielwerkstuk. Het beschrijft hoe de keuze, de begeleiding en de beoordeling geregeld zijn en het helpt je op weg.



2

Opzet en beoordeling

Vakken Voor je profielwerkstuk moet je zelf een onderwerp kiezen. Dat onderwerp moet passen in één van de vakken in je (examen)vakkenpakket. Dat moet een zogenoemd “groot” vak zijn (minimaal 400 SLU). Je kunt ook kiezen voor een onderwerp kiezen binnen het vak maatschappijleer, maar dan moet er een raakvlak zijn met een ander vak uit je vakkenpakket.

Vorm Het profielwerkstuk kan de vorm hebben van een kritische literatuurstudie, een sociaalwetenschappelijk onderzoek, of een natuurwetenschappelijk onderzoek. Ook kun je werken aan een creatief of technisch ontwerp. Welke vorm je mag kiezen, hangt af van het vak dat je centraal stelt in je profielwerkstuk: - Voor de klassieke talen, Nederlands, Engels, Frans, Duits, filosofie of kunst mag je kiezen uit een literatuurstudie of een creatief ontwerp. Voorbeelden van creatieve ontwerpen zijn: een compositie, een twee- of driedimensionaal ontwerp, een audio-, video- of (multimediale) computerpresentatie. - Voor de vakken economie, geschiedenis, aardrijkskunde, maatschappijleer of wiskunde mag je kiezen voor een literatuurstudie of voor een sociaalwetenschappelijk onderzoek. Bij een sociaalwetenschappelijk onderzoek maak je gebruik van sociaalwetenschappelijk methodes zoals interviews, enquêtes, marketingonderzoek, veldwerk, archiefonderzoek. - Voor de vakken biologie, natuurkunde, scheikunde of fysische geografie voer je een natuurwetenschappelijk onderzoek uit waarbij een experiment centraal staat. Je mag ook werken aan een technisch ontwerp.

Samenwerking Het profielwerkstuk voer je niet alleen uit, maar in een drietal.

Tijdsbesteding Je besteedt 80 uur aan het profielwerkstuk. Dat is ongeveer 20 dagdelen, inclusief voorbereiding, verslaggeving en presentatie. Als je deelneemt aan het Olymposprogramma moet je 100 uur aan het profielwerkstuk besteden. Dat is ook het geval als je zelf niet meedoet aan het Olymposprogramma, maar wel samenwerkt met iemand die daaraan meedoet.

Begeleiding Je wordt bij je profielwerkstuk begeleid door een docent die inhoudelijk affiniteit heeft met het onderwerp dat je gekozen hebt.

Beoordeling Je profielwerkstuk wordt beoordeeld volgens de criteria die in de beoordelingsformulieren in de bijlagen zijn genoemd. Daarbij wordt niet alleen het eindresultaat beoordeeld, maar ook het doorlopen proces. Je bent samen met je partner(s) verantwoordelijk voor je profielwerkstuk. Je krijgt dan ook in principe dezelfde beoordeling. In bijzondere gevallen kan een individuele beoordeling gegeven worden. Drie onderdelen worden beoordeeld: de opzet en uitvoering (waaronder de samenwerking), de schriftelijke verslaglegging en de mondelinge presentatie. Deze beoordeling leidt tot een cijfer dat wordt afgerond op een heel getal. Op de eindcijferlijst van je examen wordt het cijfer voor het profielwerkstuk opgenomen in het combinatiecijfer. Op het JvO betekent dat dat het wordt gemiddeld met de afgeronde cijfers van ANW en Maatschappijleer. Daarbij weegt elk van de drie cijfers even zwaar. Als je profielwerkstuk met een drie of lager is beoordeeld, ben je gezakt voor je examen. Dat is onafhankelijk van de hoogte van het combinatiecijfer.



3

Planning (alle data in 2015)

Datum/tijd/plaats

Onderwerp

Activiteiten

Maandag 9 maart e e 7 en 8 uur lokalen worden nog bekend gemaakt

Docenten van vakken  Handleidingen zijn aanwezig. waarin een pws kan worden  Je bespreekt globaal mogelijke ideeën met docenten. gedaan, zijn aanwezig om te  Je kiest een (voorlopig) onderwerp, een partner en een brainstormen over gewenste begeleider. onderwerpen e  Startdocument aan het einde van het 8 uur inleveren bij docent  Definitieve indeling wordt gepubliceerd uiterlijk 16 maart, in de ELO en in de vitrine t.o. kamer 29

Dinsdag 17 maart PWS-werkmiddag: 13.30 – 16.10 uur Formuleren ingeperkte lokalen worden nog bekend onderzoeksvraag gemaakt

 Je komt samen met je toegewezen begeleider en werkt aan een specifieke onderzoeksvraag en deelvragen op basis van oriëntatie via bibliotheek, internet, etc.

Vóór 13 april (thuis)

 Je schrijft een inleiding met theoretische achtergrond, een begrippenlijst, de onderzoeksvraag, eventuele deelvragen en eventuele hypothese(s).  Je levert formulier voortgangsmoment 1, in inclusief de bijlagen.

Schrijven inleiding

 Deadline inleveren van Onderzoeksvraag, deelvragen, begrippen (zie formulier voortgangsmoment 1) bij je begeleider: maandag 13 april. Vóór 24 april (op afspraak)

Bespreking formulier voortgangsmoment 2 en bijlagen met begeleider

 Je bespreekt het formulier voortgangsmoment 1 en de bijlagen met je begeleider. Eventueel doe je nog aanpassingen.  Bij toestemming van je begeleider, ga je verder met de volgende fase.

Vóór 15 mei (thuis)

Maken onderzoeksvoorstel

 Je formuleert een onderzoeksvoorstel (benodigde materialen en onderzoeksmethode).  Je levert formulier voortgangsmoment 2 in, inclusief de bijlagen.  Deadline bespreken van Onderzoeksvoorstel (zie formulier voortgangsmoment 2) bij je begeleider: vrijdag 15 mei.

Vóór 22 mei (op afspraak)

Bespreking formulier voortgangsmoment 3 en bijlagen met begeleider

 Je bespreekt het formulier voortgangsmoment 2 en de bijlagen met je begeleider. Eventueel stel je het onderzoeksvoorstel nog bij.

Week 27/28 (1 t/m 10 juli) of eerder

Uitvoering experiment

 Je voert het experiment uit, of werkt aan het technisch ontwerp.  Je werkt de resultaten uit en formuleert conclusies.

Vóór 4 september (op afspraak)

Bespreking experiment

 Je bespreekt het uitgevoerde experiment of technisch ontwerp en de resultaten en conclusies met je begeleider.  Je begeleider vult beoordelingsformulier 1 in.

Week 37 (7 t/m 11 september)

Schrijven conceptverslag; geen lessen in deze week

 Je schrijft een schriftelijk concept-verslag en levert dit in bij je begeleider.  Deadline inleveren concept-verslag bij je begeleider: vrijdag 9 oktober



Datum/tijd/plaats

Onderwerp

Activiteiten

Vóór 30 oktober (op afspraak)

Feedback op conceptverslag

 Het conceptverslag wordt vóór vrijdag 30 oktober schriftelijk becommentarieerd door je begeleider, eventueel met een mondelinge toelichting.

Vóór 20 november (thuis)

Schrijven definitief verslag

 Je schrijft op basis van het commentaar een definitief verslag.  Deadline inleveren definitief verslag bij je begeleider: vrijdag 20 november.  Deadline inleveren korte digitale samenvatting bij je afdelingsleider: woensdag 25 november.

Enkele dagen voor presentie

Oefenen presentatie

 Je oefent je mondelinge presentatie van je profielwerkstuk in het bijzijn van je begeleider. Op basis van de ervaringen en kritieken stel je de presentatie eventueel bij.

Donderdagavond 12 december

Presentatie

 Je geeft een mondelinge presentatie van je profielwerkstuk op het JvO-symposium.  Een jury vult beoordelingsformulier 3 in.

Eind december (vóór kerstvakantie)

Eindbeoordeling

 Je begeleider informeert je over de eindbeoordeling van je profielwerkstuk.  Het verslag wordt vóór de kerstvakantie nagekeken door je begeleider aan de hand van beoordelingsformulier 2 en met je nabesproken. Ook beoordelingsformulier 3 wordt nabesproken. Bij deze bespreking krijg je ook het eindoordeel.  Je begeleider levert het eindbeoordelings-formulier in bij de afdelingsleider.

N.B. De data in het schooljaar 2015/2016 zijn onder voorbehoud. De definitieve data worden opgenomen in de jaaragenda van 2015/2016.



4

Eindproducten

Het eindproduct van het profielwerkstuk bestaat uit: - een schriftelijk verslag - een korte wervende samenvatting waarmee je publiek naar je presentatie lokt - een mondelinge presentatie op het JvO-symposium.

4.1

Eindproduct: schriftelijk verslag Je schrijft een schriftelijk onderzoeksverslag. Het verslag bestaat uit de volgende onderdelen: - een titelblad met namen, datum en illustratie - een inhoudsopgave - een voorwoord met persoonlijke motivatie - een inleiding met theoretische achtergrond, een begrippenlijst, de onderzoeksvraag, eventuele deelvragen en eventuele hypothese(s) - het gebruikte materiaal en de onderzoeksmethode - de resultaten en verwerkte resultaten - de conclusie, met antwoord op de onderzoeksvraag - een discussie, waarin je het onderzoek kritisch nabespreekt - de bronvermelding - eventuele bijlagen met meetgegevens Hieronder wordt een aantal onderdelen nader uitgewerkt. Titel Een creatieve titel die vooral de aandacht trekt, geeft soms onvoldoende duidelijkheid over de inhoud van het werkstuk. Voeg er dan een ondertitel aan toe. Voorwoord met persoonlijke motivatie In het voorwoord beschrijf je hoe je gekomen bent tot het onderwerp, wat je geleerd hebt. Hier bedank je ook eventueel je begeleiders. Inleiding Bij de theoretische achtergrond van het onderzoek beschrijf je wat er al bekend is over het onderwerp, wat de kernbegrippen zijn, welke relaties er bestaan of worden verondersteld tussen de kernbegrippen. Het is van belang dat de informatie terzake is. Wanneer je bijvoorbeeld een onderzoek doet dat betrekking heeft op “kleuren zien”, dan moet je wel de theorie van het “kleuren zien” bespreken, maar niet de theorie van de accommodatie van de ooglens. Materiaal en methode In dit gedeelte van het verslag wordt allereerst beschreven welke materialen en eventueel organismen je gebruikt hebt voor het onderzoek. Glaswerk mag onder de noemer “glaswerk” worden samengevat. Vermeld ook concentraties van oplossingen. Vervolgens beschrijf je hoe je het onderzoek hebt uitgevoerd en welke gegevens je hebt verzameld. Denk hierbij aan zaken als meetmethode, aantal metingen, werkvolgorde, tijdsplanning en taakverdeling. Maak eventueel een schets van de meetopstelling. Leg ook goed uit wat de controlegroep of het controle-experiment is geweest. Als je een opstelling hebt gebouwd, geef je hier een duidelijke schets van die opstelling. Dit alles moet zó nauwkeurig dat het voor een lezer mogelijk is om aan de hand van het verhaal het onderzoek exact te herhalen. Voor standaardmethoden geldt dat er naar verwezen mag worden. Wel moeten natuurlijk alle wijzigingen en bijzonderheden worden genoteerd. Bij veldwerk: motiveer de verschillende monsterpunten (teken eventueel een kaartje). Als je werkt met proefpersonen: noteer gegevens over je proefpersonen (geslacht, leeftijd en andere factoren die van invloed zouden kunnen zijn op de resultaten).



Resultaten Hierin staat een overzicht van de resultaten van het onderzoek. Dat doe je door zo overzichtelijk mogelijk je waarnemingen of meetwaarden weer te geven. De lezer moet de resultaten in één opslag kunnen overzien; daarom is een tabel vaak handig. Geef in het verslag niet alleen de gemiddelden: het moet de lezer mogelijk zijn om de spreiding in de waarnemingen te zien. Alleen als je erg veel meetgegevens hebt, kun je de afzonderlijke resultaten als bijlage geven en in dit gedeelte volstaan met de gemiddelden. Wees je ervan bewust dat het onderzoek nooit mislukt kan zijn (mits je een goed onderzoeksplan hebt gemaakt en je je daaraan hebt gehouden). Het resultaat kan echter anders zijn dan verwacht. Noteer toch alle resultaten, ook al wijken ze sterk af. De betrouwbaarheid van het onderzoek hangt met name af van deze objectieve, eerlijke gegevens. Bij onderzoek is het belangrijk goed van elkaar te scheiden wat je werkelijk gezien hebt (waarnemingen) en hoe je dit vervolgens verklaart ("verwerkte resultaten"). Verwerkte resultaten Hier verwerk je de resultaten. Bijvoorbeeld berekeningen aan de meetwaarden (geef dan een uitgewerkt voorbeeld), of een tabel of grafiek. Voorzie alle tabellen en grafieken van een titel en eenheden/grootheden. Ga na of je metingen extremen of anomalieën bevatten en geef duidelijk aan op welke wijze deze wellicht de gemiddelden kunnen beïnvloeden. Eventueel voer je ook een statistische analyse uit. Conclusie Als je de resultaten op een ordelijke manier verwerkt hebt, kun je je conclusie trekken. Dat betekent dat je een antwoord geeft op de onderzoeksvraag. Indien het onderzoek uitgaat van een hypothese, moet de vraag worden beantwoord of je onderzoek de door jou opgestelde hypothese al dan niet heeft bevestigd. Geef daarbij precies aan op welke resultaten je de conclusie baseert (verwijs eventueel naar tabellen of grafieken). Soms wil een onderzoeker zijn hypothese zo graag bewijzen dat hij/zij de gegevens zo interpreteert dat ze de hypothese steunen. Maar van een afwijzing van de hypothese kan de wetenschap ook veel leren. Ook over een onderzoek waarin de hypothese niet wordt ondersteund, kun je een prima verslag schrijven. Maak bij het trekken van een conclusie nooit de (ernstige) fout dat je de conclusie te sterk formuleert. Je kunt meestal niet zeggen of je hypothese juist is, maar alleen maar of je hypothese ondersteund of niet ondersteund wordt door je onderzoek. Discussie In de discussie onderwerp je de resultaten en je onderzoek zelf aan een kritische beschouwing. Je gaat na wat voor onzekerheden er in je metingen zitten en hoe die in je berekeningen en conclusies doorwerken (onzekerheids- of foutenanalyse). Mogelijk vind je ook de manier van werken achteraf niet goed en heb je ideeën voor verbeteringen van je onderzoeksmethode. Misschien was ook het materiaal of de methode die je gekozen hebt achteraf niet zo geschikt. Geef dan aan hoe het beter zou kunnen. Elk onderzoek roept nieuwe onderzoeksvragen op. Probeer daarom tenslotte aan te geven welk vervolgonderzoek zou kunnen worden verricht. Bronvermelding De bronvermelding vermeldt alle informatiebronnen die zijn geraadpleegd voor het onderzoek. Deze bronvermelding is aan strikte regels gebonden. Datzelfde geldt voor verwijzen, citeren e.d. T.z.t. wordt er een document over de regels bij bronvermelding op de ELO geplaatst bij het ‘vak’ profielwerkstuk.

4.2

Eindproduct: wervende samenvatting Je schrijft een korte, wervende samenvatting van het onderzoek (ongeveer 10 regels) met een pakkende titel. De samenvattingen worden gebundeld en op de website van het JvO geplaatst, zodat men kan kiezen welke presentaties worden bijgewoond (er zullen parallelle presentaties gehouden worden).



4.3

Eindproduct: mondelinge presentatie Je houdt een mondelinge presentatie op het JvO-symposium. Voor deze presentatie worden ouders, medeleerlingen van klas 5 en 6 en docenten uitgenodigd. Naast waarderende reacties zal er ook plaats zijn voor kritische discussie. Je presentatie moet 12 tot 15 minuten duren, met daarna 5 minuten tijd voor vragen. Je maakt daarbij gebruik van Microsoft Powerpoint of een variant daarop zoals Prezi. Probeer jezelf te beperken tot hooguit 15 dia’s. Bij een technisch ontwerp laat je uiteraard ook je eindproduct zien. Elk lid van het team doet een deel van de presentatie. De mondelinge presentatie wordt beoordeeld door een jury. De presentatie bestaat uit de volgende onderdelen: - inleiding met achterliggende theorie, motivatie, onderzoeksvraag en deelvragen - opzet van het onderzoek - resultaten van het onderzoek met antwoord op de deelvragen - eindconclusie en discussie met aanbevelingen voor vervolgonderzoek - dankwoord De mondelinge presentatie wordt onder andere beoordeeld op - Inhoud (correct, duidelijk, presentator beheerst de stof) - Logische volgorde - Vormgeving - Afstemming op het niveau van het publiek - Interactie met publiek Tips voor een goede mondelinge presentatie: Je moet wel eens informatie geven of een mening beargumenteren voor een groep mensen, bijvoorbeeld je klas. Misschien ben je daar onzeker over. Soms zit je te luisteren tijdens een voordracht of een praatje en denk je: - Hij praat niet erg duidelijk - De spreker weet niet waar hij het over heeft - Dat had ze eerder moeten vertellen - Er zit niet veel lijn in het verhaal - Dit had in vijf minuten gekund - Wat heb ik hier nou aan? Dat weet ik allemaal al! - Wat is die spreker zenuwachtig! - Stom, hoor, die demonstratie lukte niet! - Dit is saai! Eigenlijk geven dit soort gedachten je al een aantal aanknopingspunten voor een goede mondelinge presentatie. De volgende tips en suggesties helpen je bij de voorbereiding, het plannen en het houden van je presentatie. Probeer onderstaande vragen (A) te beantwoorden. Verwerk deze antwoorden vervolgens in de lijst met aandachtspunten (B). A

Vragenlijst bij de voorbereiding Wat is het doel? Wat is het doel van deze presentatie? Wat wil ik het publiek vertellen? Wat verwacht het publiek te gaan horen? Als het publiek twee of drie dingen zou onthouden, wat zou dat moeten zijn? Ken je situatie Wie zijn je toehoorders? Wat weet het publiek al? Welke informatie heb ik dus nog nodig? Hoe lang duurt de presentatie? Hoe is de ruimte waar je de presentatie geeft?



Welke hulpmiddelen heb je tot je beschikking Ken je onderwerp Weet ik voldoende over het onderwerp? Welke vragen kan men stellen en kan ik die beantwoorden? B

Aandachtspunten bij de voorbereiding van de mondelinge presentatie Voorbereiden op papier Breng een heldere structuur aan in je verhaal. Dit bepaalt voor het grootste deel je succes. 1. Zorg voor een pakkend begin. Maak je publiek nieuwsgierig naar jouw verhaal. 2. Vertel kort het onderwerp van je verhaal en welke sub-onderwerpen je gaat bespreken. Het publiek zal dan de lijn in je verhaal beter kunnen volgen. 3. Bespreek je sub-onderwerpen puntsgewijs. Je kondigt een punt aan en bespreekt het, daarna ga je naar het volgende punt. Vraag je bij alles af of je publiek het echt moet weten, het verhaal wordt anders snel te lang. 4. Betrek je publiek erbij door bijvoorbeeld zelf vragen te stellen of het publiek de gelegenheid te geven vragen te stellen. 5. Besluit je verhaal met een opsomming van de hoofdpunten en een conclusie. 6. Bedenk iets waarin jouw verhaal zich kan onderscheiden. Dat kan zijn door een pakkend begin, een interessante ervaring, een demonstratie, gebruik van een 3-dimensionaal model, etc. Controleer je presentatie als hij klaar is. Komen alle belangrijke zaken aan bod:  Bereik je je doel?  Vormt het verhaal een logisch geheel?  Loopt je verhaal soepel?

C

Boodschappenlijstje vóór de presentatie -

-

Leer je verhaal niet uit je hoofd en lees het verhaal ook niet van een blaadje voor, maar maak een spiekbriefje met hoofdpunten (of je Powerpoint dia’s vormen je spiekbriefje). Oefen je presentatie een aantal malen hardop. Dit helpt om a) de volgorde goed te krijgen, b) onnodige stukjes te elimineren, c) binnen de tijd te blijven, d) zelfvertrouwen op te bouwen. Niet iedereen uit het publiek denkt en onthoudt op dezelfde manier. Gebruik dus niet alleen je stem, maar ook visuele informatie (plaatjes, grafieken, tekeningen of zelfs 3-dimensionale modellen). Als afsluiting kun je je publiek een ‘hand-out’ geven, dit is een A4-blaadje waarop de samenvatting van je verhaal staat en/of achtergrondinformatie bij jouw onderwerp. Kondig aan het begin van de presentatie aan dat er na afloop een samenvatting wordt uitgedeeld, dan weet men dat er geen aantekeningen gemaakt hoeven te worden.



D

De presentatie zelf Tips -

Spreek duidelijk en in een rustig tempo. Laat het volume en de toonhoogte van je stem wisselen. Laat af en toe een stilte vallen in je verhaal, bijvoorbeeld tussen twee subonderwerpen. Zoek oogcontact, glimlach naar je toehoorders. Reageer op je publiek, bijvoorbeeld als je merkt dat mensen gaan praten of rondkijken. Wees jezelf. Wees enthousiast. Het ontspant als je met je buik ademt. Het geeft je rust als je stevig gaat staan, je benen iets uit elkaar.

Vermijd Te vaak ‘hm’ en ‘ja’: stopwoordjes. Gehaast zijn en praten zonder pauzes. Praten met je gezicht naar het bord of de poster, kijk altijd naar het publiek. Voorlezen van papier.



5

Mogelijke keuze-onderwerpen

Als je moeite hebt een geschikt eigen onderwerp te vinden, kun je ook een keuze maken uit de onderstaande mogelijkheden.

Ideeën voor biologische onderwerpen: Spiegelneuronen

Als iemand kijkt naar een persoon die een handeling uitvoert, worden bij hem dezelfde hersendelen actief als wanneer hij die handeling zelf uitvoert. De neuronen die hiervoor zorgen noemen we spiegelneuronen. Heeft de een meer van deze neuronen dan de ander en is er een verband met karaktereigenschappen, bijvoorbeeld sociaal gedrag?

Verschillen in denken tussen mannen en vrouwen

Er wordt vaak beweerd dat mannen vaardiger zijn in rekenen dan vrouwen; vrouwen zouden in taal beter zijn. Klopt dit en wat is een mogelijke verklaring? Zijn er misschien andere verschillen in denken te onderzoeken?

Geheugen en leeftijd

Oude mensen hebben vaak moeite om iets te onthouden. Hoe verandert ons korte-termijngeheugen in de loop van ons leven?

Biologische landbouw en gangbare landbouw

Is de bodemkwaliteit bij biologische landbouw beter of anders dan bij “gewone” lanbouw? Waar bestaan de verschillen uit?

Effecten van suikervrije kauwgom

Op de verpakking van suikervrije kauwgom staat te lezen dat zij een gunstig effect hebben op het gebit. Wat is er van waar? Doen ze echt iets anders dan gewone kauwgom?

Geluid en concentratie

Kun je concentreren bij geluid? Maakt het uit wat voor geluid dat is? Maakt leeftijd verschil?

Zonnebrandcrème

Hebben zonnebrandcrèmes met een verschillende beschermingsfactor ook echt een ander effect op de invloed van UV-stralen? Laten ze UV-stralen anders door?

Aëroob uithoudingsvermogen

Kunnen mensen die veel sporten, een inspanning langer volhouden omdat hun aëroob uithoudingsvermogen groter is?

Relatie vogeltrek en weer

Het ene jaar begint de winterkou later dan verwacht of duurt de winter langer of korter dan anders. Passen vogels hun trekgedrag daarop aan? Komen ze op een ander tijdstip ons land binnen of vertrekken ze eerder of later?

Het uiterlijk van voedsel en de smaakbeleving

Maakt het uit hoe voedsel eruit ziet of is alleen de smaak van belang. En kunnen we door het uiterlijk van voedingsmiddelen een bepaalde smaak suggereren?

Psychische gesteldheid en menstruele cyclus

Vaak wordt beweerd dat vrouwen in de loop van hun cyclus anders reageren op emotionele zaken, hun gemoedstoestand verandert onder invloed van de hormoonwisselingen. Wat is hier van waar?

Signaalstoffen in water

Vissen scheiden stoffen af in het water die als signaal dienen voor soortgenoten. Het is bekend dat prooidieren op de aanwezigheid van deze stoffen kunnen reageren. Hoe?

Het aflezen van emoties aan iemands gelaatsuitdrukking

Kunnen wij aan iemands gezicht zien hoe hij zich voelt? Kunnen we dat allemaal even goed? Mannen even goed als vrouwen? Is er een verband met de hoeveelheid spiegelneuronen die iemand heeft?

Schoonmaakmiddelen

Welke poetsmiddelen maken het beste schoon? Worden er nog bacteriën gevonden na een schoonmaakbeurt, welke en hoeveel soorten?

Visvoer en hun effect op vissen

Groeien vissen op elk soort visvoedsel even goed? Zijn er andere verschillen te ontdekken in hun ontwikkeling, kleur e.d.? En welke stoffen in visvoer zijn hiervoor verantwoordelijk?

Biologische klok

Veel dieren hebben een biologische klok. Is deze te beïnvloeden, hoe en wat is het nut hiervan?

Aanpassingen van planten

Planten en dieren moeten zich in de moderne wereld kunnen aanpassen aan veranderingen in het milieu of aan stress door bijvoorbeeld milieuvervuiling of temperatuurwisselingen. Hoe passen planten zich aan aan abiotische factoren? Welke invloed heeft de omgeving op het fenotype van een organisme?

Planten op de dijk

Dijken aan rivieren overstromen soms ten dele. Daarom herbergen ze vaak een specifieke vegetatie waarbij je onderscheid kunt maken in verschillende vegetatiezones. Welke soorten zijn specifiek voor deze veranderlijke biotoop? Welke factoren spelen daarbij een belangrijke rol?



Planten als bio-indicator

De kwaliteit van het Nederlandse oppervlaktewater verschilt enorm. Bio-indicatoren zoals waterplanten en dieren kunnen ons veel wijzer maken over de toestand van de waterkwaliteit. Welke factoren spelen een rol voor een gezond water-ecosysteem? Welke soorten kunnen we daarbij als ‘flagship’-soorten onderscheiden?

Begrazing

In veel natuurgebieden in Nederland lopen tegenwoordig koeien, paarden of schapen. Zij zorgen ervoor dat de ‘natuurlijke’ samenstelling van de vegetatie in stand blijft. Maar is deze samenstelling wel natuurlijk? Wat is het effect op de biodiversiteit van de begrazing door dieren in natuurgebieden?

Planten in straatputten

Stadsecologie; het specifieke microklimaat in de schachten van straatputten zorgt voor een specifieke groeiplek voor een flora die afwijkt van de normale stadsflora. Welke planten zijn er nu opgewassen tegen die specifieke omgeving. Onderzoek de puttenflora van Amersfoort en breng de verspreiding hiervan in kaart.

Effecten van verzuring

Waarom is intensieve landbouw en bemesting van de bodem een probleem geworden voor de diversiteit van planten in aangrenzende gebieden? Onderzoek het effect van de verzuring van de bodem op planten.

Tredvegetatie

In stadsparken en op straat vind je soms planten op de meest ongelofelijke plekken. Zelfs in een gedeelte waar veel gelopen wordt door mensen of dieren lijken sommige planten het prima naar hun zin te hebben. Hoe komt dat? Onderzoek het verschil in bouw van tredvegetatie en niet-tredvegetatie en breng het verschil in verband met de vindplaats.

Invasieve dieren plantensoorten

Invasieve dieren plantensoorten zijn het gevolg van de mondiale klimaatverandering en cultivering voor tuinbouw en landbouw. De organismen nemen plaatsen in en soms over in onze ‘wilde’ Nederlandse natuur. Kent Amersfoort ook invasieve soorten? Vormen ze een bedreiging voor inheemse biodiversiteit of is er niets om ons zorgen over te maken?

Een hooi-infuus

Maak een hooi-infuus en volg gedurende een lange tijd de ontwikkeling van de biodiversiteit en breng dit in verband met de veranderde milieu omstandigheden. Wat heeft dit proces te maken met biologische begrippen als successie en selectiedruk?

Biodiversiteit op eilanden

Biodiversiteit op eilanden is afhankelijk van oppervlak en afstand tot het vaste land. Wat is de eilandtheorie en hoe kan deze worden toegepast in milieubeleid? Onderzoek de biodiversiteit op artificiele eilanden en vergelijk dit met de bestaande eilandentheorie (macArthur en Wilson).

Wolfsspinnen

In tegenstelling tot de meeste andere spinnen hebben wolfspinnen een goed zichtvermogen en kunnen zodoende goed jagen. Voor vrouwtjesspinnen helpt het goede gezichtsvermogen bij de bescherming van de eiercocon die ze tijdens de broedtijd met zich meedragen. Hoe reageert een wolfspin op het kwijtraken van deze cocon? Aan welke kleur en afmetingen moet de cocon voldoen? Onderzoek het broedgedrag van de wolfspin.

Microbiële groei

Bacterie groei kan veel gevolgen hebben voor de gezondheid van de mens. Voedsel kan bederven en ook binnen het lichaam kan dit schadelijke gevolgen hebben. Onderzoek hoe de bacteriegroei beïnvloed kan worden.

Genetische kruisingen bij fruitvliegen

Fruitvliegen worden vaak gebruikt als model bij genetische kruisingen aangezien zij een klein aantal chromosomen hebben. Onderzoek of de verwachte fenotypes terug te vinden zijn in de nakomelingen.

Zadengroei

Zaden ontkiemen vaak pas als bij een combinatie van de juiste omstandigheden. Onderzoek de invloeden van biotische en abiotische invloeden op het ontkiemen van zaden

Vergisting

In de voedingsmiddelen industrie wordt veel gebruikt gemaakt van gist (bv. brood en alcohol). Onderzoek de invloed van biotische en abiotische invloeden op de effectiviteit van vergisting

Vogelzang

Zangvogels zijn, afhankelijk van de soort, op bepaalde momenten van de dag te horen. Is er een dagelijkse vogelzangklok op te stellen?

Vogelzang

Zangvogels zijn seizoensafhankelijk actief. Stel een vogelzangkalender op. Gebruik richtmicrofoons om een vogelzangkaart op te stellen in Google Maps.

Waterkwaliteit

Breng de waterkwaliteit in kaart in een van de toestromende beken van Amersfoort en vergelijk die met de afstromende Eem.

Zwemwater

Hoe is de zwemwaterkwaliteit in het Henschotermeer? Welke organismen zitten er in dit natuurwater van een zandafgraving? Waar zwem je in?

Watervlooien

Wat is het gedrag van watervlooien ten opzichte van (zon)licht, warmte, zoutgehalte, etc.?

Watervlooien

Hoe is de fysiologie van watervlooien in een bepaalde omgeving: hartslag, roeibeweging, etc.?

Kikkerdril

Onderzoek de onwikkelingsbiologie van kikkers aan de hand van kikkerdril of een zomerse amfibie.

Paardenbloemen

Hoe kun je paardenbloemen bestrijden in een gazon.



Pollencollectie

Bijen verzamelen pollen als voedsel (eiwit, vitamine en vetbron) voor het broed. Onderzoek de verzamelde pollen in bijenvolken rond Amersfoort.

Vliegen I

Hoe vliegt een vogel? Hoe verschillen de vliegmechanismen binnen de klasse Vogels?

Vliegen II

Hoe vliegt een vlieg?

Vliegen II

Welke bacteriën worden overgebracht door de huisvlieg? Hoe verloopt zo’n besmetting?

Effect van speciale plantenlampen

Groeien planten echt beter bij het licht van daarvoor ontwikkelde lampen in vergelijking tot gewoon licht?

Slootwater

Wat is de invloed van de temperatuur op de ontwikkeling van het leven in slootwater. Dit kan onderzocht worden met twee aquaria met slootwater. Wat zijn de gevolgen voor het broeikaseffect?

Nat voorjaar, droge zomer

Is er verschil in de groei van planten die de eerste maanden veel water krijgen en daarna minder en planten waarbij dit andersom is. Is er effect op klimaatverandering?

Uilenballen

Onderzoek aan de hand van uilenballen wat verschillende soorten uilen eten. Of voorspel uit de vondst van uilenballen welke soorten uilen er voorkomen.

Biodiversiteit

Is er verschil tussen de fauna in de bodem onder grasvelden van oude en nieuwe plantsoenen?

Voedsel

Wat eten leerlingen op verschillende schooltypen tijdens hun pauzes op school? Hoe groot is de rol van de aanwezigheid van een kantine?



Ideeën voor scheikundige onderwerpen: Chemie van het koken

Onderzoek doen aan bereidingswijzen van voedsel en dat op moleculair niveau. Als je begrijpt wat er op moleculaire schaal gebeurt tijdens kookprocessen kun je recepten aanpassen of verbeteren.

Vitamines

Sommige voedingsmiddelen zijn ‘verrijkt’ met bijvoorbeeld vitamine C. Zit er echt zoveel vitamine C in als er op een etiket staat? Verloopt het gehalte aan vitamine C in de tijd? Hoeveel vitamine C zit er in verschillende groentes?

Brandstoffen

Er zijn veel verschillende brandstoffen. Welke brandstoffen of mengsels daarvan zijn geschikt als bijvoorbeeld raketbrandstof? Hoe veilig zijn die brandstoffen? Hoe kan een raketlancering worden gesimuleerd?

Lichtgevende stoffen

Sommige stoffen verspreiden licht. Hoe werken deze lichtgevende stoffen? Met welke reacties zijn lichtgevende stoffen te produceren? Hoe worden lichtgevende stoffen toegepast?

Viscositeit

De ene vloeistof is visceuzer (stroperiger) dan de andere? Hoe bepaal je de viscositeit van een vloeistof? Hoe hangt de viscositeit af van de temperatuur? Wat is het belang van de viscositeit van een vloeistof, die als brandstof wordt gebruikt?

Spiegelbeelden

Veel natuurlijk voorkomende stoffen zijn optisch actief. Van veel organische moleculen bestaan spiegelbeelden. Waarom is het belangrijk voor biochemische processen welke van twee spiegelbeelden je hebt? Kun je spiegelbeeldmoleculen herkennen aan de kristalvorm van een stof? Hoe kun je mengsels van spiegelbeeldmoleculen van elkaar scheiden?

Rijping van fruit

Het gas etheen speelt een belangrijke rol bij het rijpen en rotten van fruit. Wat is die rol precies? Hoe is de afhankelijkheid van de rijping van fruit van de etheenconcentraties?

Brandwerende stoffen

Aan veel producten worden brandwerende stoffen toegevoegd. Welke stoffen zijn dat en hoe werken ze? Werken ze allemaal even effectief? Kunnen brandwerende stoffen ook uit een product migreren? Onder welke omstandigheden en hoe snel?

Zoetstoffen

Behalve de bekende suikers zijn er ook andere zoetstoffen in gebruik. Stoffen zoals aspartaam. Is de ene stof zoeter dan de andere? Hoe is de zoetkracht van een zoetstof vast te stellen?

Optische activiteit

Veel natuurlijk voorkomende stoffen zijn optisch actief. Hoe is die optische activiteit te meten? Kan met eenvoudige middelen een polarimeter worden gebouwd en daarmee bekende optisch actieve stoffen worden gemeten?

Wijn

Ontwerp een methode om zelf rode of witte wijn te maken. Bepaal vervolgens het alcoholgehalte van de zelfgemaakte wijn. Hoe maak je zoete wijn? Hoe kun je uit wijn ‘gedestilleerd’ maken?

Vlamvertragers

Vlamvertragers redden levens. Bij een brand geven ze mensen meer tijd om te ontsnappen doordat ze de vorming van rook en giftige gassen verminderen. Hoe doen ze dat? Zijn vlamvertragers zelf wel veilig?

Parfums

Welke soorten geurstoffen zijn er? Hebben spielbeeldisomeren dezelfde geur? Hoe onderzoek je of een geurstof niet alleen lekker ruikt, maar ook stabiel is? Wat is een geurdrempel en hoe kun je die bepalen?

Biobrandstoffen

Triglyceriden in plantaardige olie vormen de basis voor biodiesel. Vooral koolzaadolie wordt veel gebruikt. Maar pure olie is te stroperig om de motor gesmeerd te laten lopen. Gaat dat beter als ze worden omgezet in methylesters?

Papier

Een wereld zonder papier is ondenkbaar in deze huidige tijd. Ondanks de komst van de computer is de papierconsumptie alleen maar gestegen in plaats van gedaald! Met de recycling van papier is het mogelijk om in deze papierconsumptie te voorzien. Hoe ziet het recyclingproces van papier er uit? Probeer ook zelf papier te recyclen!

Feromonen

Feromonen zijn signaalstoffen: chemische stoffen die een boodschap over brengen. Ze worden door insecten en sommige andere dieren geproduceerd om eenvoudige boodschappen over te brengen. Wat voor soort stoffen zijn het? Hoe is de werking van feromonen? Is de gevoeligheid van bepaalde feromonen bij verschillende organismen meetbaar?Z



Ideeën voor natuurkundige onderwerpen: Muziekinstrumenten

Onderzoek naar eigenschappen van verschillende soorten instrumenten. Praktisch: ontwerpen en vervaardigen van een snaar of blaasinstrument. (technisch ontwerp)

Motoren

Onderzoek naar de verschillende soorten verbrandingsmotoren. Tweetakt, viertakt, turbine. Praktisch: onderzoek naar rendement, afhankelijkheid van ontstekingstijdstip, toerental, brandstofmengsel, overbrenging.

Bruggen

Onderzoek naar verschillende soorten bruggen, welke brug voor welke toepassing. Toepassing van profielen en materialen. Invloed van wind op bruggen, resonantieproblemen. Praktisch: bouw en testen van verschillende soorten bruggen, testen in windtunnel en met belasting.

Afslag van dijken

Dijkafslag is afhankelijk van toegepast materiaal, hoogte golven, helling van de dijk en de diepte van het water voor de dijk. Praktisch: Onderzoek van verschillende dijkprofielen in een golfslagbak (eventueel in samenwerking met Universiteit Delft of Twente)

Geluid

Onderzoek naar analysemogelijkheden van geluid (Fourieranalyse). Praktisch: synthese van geluid of spraak uit formanten.

Windstromingen rond gebouwen

Onderzoek naar het gedrag van wind rond gebouwen. Hoe gedraagt de wind zich bijvoorbeeld tussen wolkenkrabbers? Hoe reageert het gebouw daarop? Is de wind van invloed op de afvoer van afvalgassen? Praktisch: windtunnelonderzoek aan maquettes.

Vleugelvormen lift

Waarvan hangt de lift van een vleugelprofiel af? Toepassingen van Bernouilli en meer. Verband tussen vleugelvorm en vliegsnelheid. Wat is de invloed van vleugeltips? Praktisch: windtunnelonderzoek aan vleugelmodellen.

Windmolens

Onderzoek naar verschillende typen windmolens. Voor- en nadelen van horizontale en verticale molens, tandwielkastloze molens, gebruik van tips, rendement verschillende types bij verschillende snelheden. Kosten/batenanalyse. Praktisch: rendementsonderzoek naar te bouwen windmolen (technisch ontwerp).

Holografie

Hoe werkt een hologram? Welke soorten hologrammen zijn er? Hoe fabriceert men de verschillende soorten? Monochrome en kleurenhologrammen. Praktisch: vervaardigen van transmissie of reflectiehologram.

SPM

Scanning Probe Microscopen kunnen atomen en moleculen op oppervlakken zichtbaar maken. Er zijn verschillende varianten van SPM en ze kunnen allemaal in verschillende omgevingen worden toegepast. De uitvinding van de eerste variant (de STM in 1981) leverde een Nobelprijs op voor de uitvinders: Binnig en Rohrer van IBM Zwitserland. Praktisch: onderzoek met een STM aan imperfecties in oppervlakken of nanotubes (in samenwerking met bijvoorbeeld Universiteit Leiden).

Rendement van scheepsschroeven

Onderzoek naar de invloed van de vorm en het aantal bladen van een scheepsschroef op het rendement. Praktisch: bij een Technische Universiteit (Delft?) onderzoek naar waterverplaatsing en voortstuwingskracht van scheepsschroeven en turbines.

Stralingsexperimenten

Onderzoek naar doordringend vermogen van verschillende soorten straling afhankelijk van energie. Onderzoek naar diffractiepatronen bij röntgenstraling aan amorf en kristallijn materiaal. Praktisch: stralingsproven in samenwerking met Universiteit Utrecht (stralingslab).

Lasertechnologie

Onderzoek naar typen lasers. Kleurstoflasers, halfgeleiderlasers. Praktisch: is het mogelijk zelf een laser te bouwen?

Radiosterrenkunde

Hoe gaat het onderzoek van radiobronnen in het heelal in zijn werk? Radiointerferometrie, Lofar. Praktisch: analyseren van door universiteiten of sterrenwachten opgenomen stralingsbronnen (21-cm straling).

Roodverschuiving van sterren

Analyseren van spectra van sterren. Praktisch: eigenbeweging in open sterrenhopen bepalen met behulp van dopplerverschuiving. Hieruit leeftijd van open sterrenhoop bepalen. Is de gekozen open sterrenhoop echt een sterrenhoop of een toevallige samenstelling van sterren?

Biodome

Een Biodome of Biosfeer is een zichzelf onderhoudend ecologisch systeem. Een dergelijk systeem zou kunnen functioneren op bijvoorbeeld de maan en alleen voor de invoer van energie van de buitenwereld afhankelijk zijn. Is het mogelijk een dergelijk systeem te bouwen? Praktisch: een hermetisch afgesloten broeikas/aquarium bouwen waarin metingen gedaan kunnen worden. In de broeikas/aquarium is plantengroei en bijvoorbeeld insektenleven. Wanneer zal de vervuiling toeslaan?



Stromingspatronen in water

Onderzoek naar het ontstaan van boeg en hekgolven in water, afhankelijk van bootlengte, vorm en snelheid. Wanneer gaat een boot planeren? Praktisch: onderzoek in golfbak (Technische Universiteit Delft?)

Robots bouwen

Technisch ontwerp: Bouw en programmeer een robot die in staat is enkele opdrachten uit te voeren. Denk aan: lopen, een glas bier inschenken, een ei oppakken.

Zeilboten afstellen

Het zeilgedrag van een boot is afhankelijk van de zeilvorm en de vorm van het onderschip. Deze vormen bepalen de aangrijpingspunten en grootte van de krachten die op het schip werken. Een torengetuigd schip vaart anders dan een gaffelgetuigd schip. Praktisch: trimmen van een zeilschip, bepalen van aangrijpen van krachten met behulp van modellen en een windtunnel.

Materiaalonderzoek

Onderzoek naar treksterkte en elasticiteit van bijvoorbeeld kunststoffen. Hoe gedragen themoplasten, thermoharders en elastomeren zich bij verschillende temperaturen. Wanneer verliest bijvoorbeeld rubber zijn elasticiteit? (denk aan het ongeluk met het ruimteveer Challenger). Wanneer verliest een autoband grip? Praktisch: Uitvoeren van trek- en buigproeven bij verschillende temperaturen.

De invloed van spoilers op auto’s

Hoe effectief en nuttig is het creëren van de zogenaamde downforce op auto’s? Een auto krijgt meer grip maar ook meer weerstand. Praktisch: windtunnelonderzoek m.b.v. automodellen en spoilermodellen.

Perpetuum Mobile

Is het mogelijk een perpetuum mobile te ontwerpen? Nee dus… Historische ontwerpen en hun fouten. Praktisch: technisch ontwerpen en maken van een PM.

CM-golven

Onderzoek naar ontstaan van staande golven in trilholtes. De magnetron. Hoe werken klystrons? Hoe zorg je voor een gelijkmatige verhitting in een magnetron?

Stofexplosies

Onderzoek naar het verbranden van vaste stoffen in fijn verdeelde toestand. Is het mogelijk een motor op vaste brandstof in fijn verdeelde toestand te laten werken?

Spectraallijnen

Hoe ontstaan spectraallijnen? Onderzoek naar opbouw van spectraallijnen, ontstaan van dubbele lijnen. Praktisch: uitvoeren van de proef van Franck en Hertz, analyseren van spectra.

Isolatiemethoden

Onderzoek naar de in de woningbouw toegepaste isolatiemethoden en materialen. Hoe milieuvriendelijk zijn de verschillende materialen (denk bijvoorbeeld aan de belasting door materialen als PUR en PVC). Hoe effectief zijn verschillende vormen van isolatie? Praktisch: onderzoek aan warmtetransmissie door verschillende in bouwmarkten te verkrijgen en natuurlijke materialen.

Zonnecellen

Onderzoek aan de verschillende soorten zonnecellen. Rendement, kostenanalyse. Hoe werkt een zonnecel? Voor en nadelen van dunne en flexibele zonnecellen? Aansluiten van zonnecellen op het elektriciteitsnet, voor en nadelen. Praktisch: rendement van zonnecellen bepalen bij verschillende omstandigheden.

Biogas

Hoe werkt een biogasinstallatie? Is het mogelijk in Nederland een gedeelte van de energie uit biogas te halen? Hoe voorkom je stankoverlast? Praktisch: Bouwen van een kleine biogasinstallatie of labopstelling waarin biogas geproduceerd kan worden.



Ideeën voor wiskundige onderwerpen: Wiskunde in de maatschappij De IQ-test: testconstructie en statistiek

Het woord intelligentie is beladen. In de psychologie wordt daarom een strakke definitie van het woord gebruikt, meestal is dat: "Intelligentie is datgene dat een intelligentietest meet." Dat is tamelijk ontnuchterend. Duidelijk is in ieder geval dat de test heel belangrijk is. Hoe worden tests gemaakt? Hoe kun je controleren of de test relevant is? Hoe bepaal je of een test wel meet wat hij moet meten?

Optimaliseringvraagstukken economie

De econometrie is de studie die zich bezighoudt met de wiskundige grondslagen van economische processen. Bijvoorbeeld: hoe kun je op basis van wiskundige principes een portefeuille van aandelen samenstellen die een maximale winst zal opleveren?

Hoe leer je kinderen rekenen?

Bij dit onderwerp gaat het niet alleen om het beschrijven van het rekenen zelf, maar ook om hoe dat uitgelegd kan worden op een manier die past bij de mentale ontwikkeling en kennis van een kind.

Correlatie en regressie

Vooral als de bevolking wordt onderzocht, kunnen de belangen heel groot zijn. Op de uitkomsten van onderzoek kunnen door de wetenschap, het bedrijfsleven en de overheid zware beslissingen worden gebaseerd, die allen raken. Maar, hoe kun je er achter komen of dingen echt met elkaar samenhangen en hoe moet je de onderzoeksgegevens eigenlijk analyseren?

Matrixrekenen & toepassingen

Wanneer grote hoeveelheden informatie geordend moeten worden, is het handig om dit te doen met behulp van matrices. Zo worden analyses van bevolkingsonderzoek gedaan met matrixrekenen, werken computergraphics van computerspellen met behulp ervan, en worden matrices ingezet bij grotere economische modellen.

Technisch toegepaste wiskunde Navigatie

Tegenwoordig hebben veel voertuigen satellietnavigatiesystemen. Zeker in auto's is dat een handige, maar wat overbodige luxe: het ergste dat je kan overkomen als je verkeerd rijdt, is dat je een kwartier langer over de reis doet. Enkele eeuwen geleden was, bijvoorbeeld in de scheepvaart, verdwalen een iets groter probleem. Elke vorm van navigatie is gebaseerd op meetkundige principes en kent zijn eigen uitdagingen.

3D-Graphics for gaming

Voor het programmeren van een game-engine moet je niet alleen de programmeertaal kennen, maar ook begrijpen hoe je ruimtelijke objecten op het beeldscherm van een computer kan afbeelden. Slimme meetkunde en hard rekenwerk staan aan de basis van elke goede game.

Informatietheorie

Wat is informatie eigenlijk? En wat heeft het met wiskunde te maken? Computers en radiosignalen zijn in wezen wiskundige dingen. Hoe kun je bijvoorbeeld weten wat ruis is en wat het echte signaal is in een verstuurd bericht? In SETI (het zoeken naar buitenaards intelligent leven) wordt met behulp van de informatietheorie gezocht naar berichten in radiosignalen uit het heelal.

Cryptologie en cryptografie

Kraak de code / hou je geheim veilig. Onderzoek welke technieken er bestaan om berichten geheim te houden, of geheimen te ontcijferen. De cryptografie heeft in de Tweede Wereldoorlog een belangrijke rol gespeeld, omdat de Britse wiskundige Alan Turing de Duitse “Enigma-code” wist te ontcijferen, waardoor de geallieerde troepen op de hoogte waren van de oorlogsplannen van Hitler-Duitsland. Dit heeft ervoor gezorgd dat de oorlog veel minder lang heeft hoeven duren.

Rekenmachines

Geen scholier kan meer zonder de rekenmachine. Soms lijkt het of voor elke berekening de ‘zakjapanner’ erbij gehaald wordt. Het apparaat heeft natuurlijk niet een geheugen waarin de antwoorden van elke mogelijke som geschreven staat. Welke methoden gebruikt je rekenmachine? Wat is de geschiedenis van rekenmethoden? Van penningtafels en abaci, via Babbage’s rekenmachine op stoom, tot de rekenliniaal en de grafische rekenmachine.

Zuivere Wiskunde Verzamelingenleer

Heel lang werden in de wiskunde vaak stellingen geformuleerd over eigenschappen van dingen, zonder precies te definiëren voor welke zaken die uitspraken golden. Pas in de negentiende eeuw kon hier goed een eind aan worden gemaakt doordat de Duitse wiskundige Georg Cantor de verzamelingenleer ontwikkelde. Sindsdien is de verzamelingenleer uitgegroeid tot een van de grondslagen van de wiskunde.



De Koningin van de Wetenschappen

Wiskunde wordt de Koningin van de Wetenschappen genoemd. Niet alleen schrijft de wiskunde voor hoe wetenschappelijke modellen gebouwd moeten worden, zij heeft ook de logica geformaliseerd. En waar de natuurwetenschappen zich moeten behelpen met conclusies uit waarnemingen, lijkt de wiskunde echte zekerheden te bieden. Je kunt bij dit onderwerp bijvoorbeeld onderzoeken hoe het bouwwerk van de wiskunde in elkaar zit, wat haar grondslagen zijn, of hoe wiskunde zich verhoudt tot de (natuur-) wetenschappen.

NP-problemen

Sudoku, het handelsreizigerprobleem en het in elkaar zetten van lesroosters hebben als gemeenschappelijke eigenschap dat ze relatief moeilijk op te lossen zijn, terwijl een mogelijke uitkomst eenvoudig te controleren valt. Het probleem zit hem in het grote aantal mogelijke oplossingen. De problemen met deze eigenschap worden NP-problemen genoemd. BONUS: wie kan bewijzen of ontkrachten dat N = NP kan $1.000.000 ophalen bij het Amerikaanse Clay Mathematics Institute.

De Riemann-Hypothese

De Universiteit van Amsterdam (UvA) heeft een webklas over de Riemann-hypothese. Deze hypothese heeft te maken met priemgetallen. Het onderwerp blijkt veel uitgebreider en uitdagender te zijn dan je aanvankelijk zou denken. De leerlingen worden tijdens enkele contactmomenten door medewerkers van de UvA begeleid bij het maken van een aantal opdrachten. De omvang van de webklas is ongeveer 10 slu. Het werk voor de webklas kan prima als uitgangspunt dienen voor een Profielwerkstuk. Voor meer informatie zie: http://www.studeren.uva.nl/webklassen/

Ideeën voor fysisch-geografische onderzoeksvragen/onderwerpen: Aardwetenschappen: Gaat de Middellandse Zee verdwijnen? Hoe kunnen we zorgdragen voor voldoende drinkwater voor de landbouw bij toename van de wereldbevolking? Peakoil en dan? Hoe risicovol is CO2-opslag in de ondergrond? “Verdrinkt” de Waddenzee als de zeespiegel stijgt? Wat moeten we van de ondergrond weten om veilig te kunnen bouwen? Kunnen we aardbevingen voorspellen? Krijgt Marokko steeds meer last van woestijnvorming? Welke processen bepalen de hoeveelheid CO2 in de lucht? El Nino voorspellen. Wanneer is ons drinkwater in de Utrechtse Heuvelrug op? Grondboringen, maak een excursie voor klas 2 met verschillende grondsoorten. De ijsbeer sterft uit, is dat erg? Maak een werkend model van seizoenen op een globe. Maak een werkend model van de waterdoorlatendheid van verschillende grondsoorten. Maak een werkend model van een erosiedelta. Maak een werkend model van capillaire werking. Maak een werkend model van tsunami. Bodemverzakking in Groningen, wie zal de schade betalen? Aardwarmte, de oplossing voor het milieu? Als de permafrost ontdooit? Teerzanden. Schaliegas. Wateronderwerpen: Infiltreren van “verontreinigd” water in de bodem. Drinkwaterwinning en de gevolgen door verdroging. Grijze watersystemen in en om het huis. De blauwe energiecentrale, opwekken van energie door menging zoet en zout water. Waterberging in de stad, het verwerken van piekneerslag, zonder groot ruimtebeslag. Kunstmatige eilanden voor de kust, landwinning, kustverdediging. Nieuwe deltawerken voor de toekomst. Rioolwaterafvoer bij extreme neerslag. Waterfootprint. Waar kunnen we de Rijn meer ruimte geven? Waterkwaliteit in de Eem. Waterkwaliteit in de grachten van Amersfoort. Zwemmen in de vijvers van Amersfoort, kan dat?



6

Voortgangs- en beoordelingsformulieren



Startdocument: Onderwerp, partner(s) en gewenste begeleider

Naam groepslid (voor- en achternaam)

hoofdvak

ander vak

Onderwerp van PWS:

Gewenste begeleider (docent): Het kan zijn dat je keus voor de begeleidende docent niet gehonoreerd kan worden, omdat veel leerlingen dezelfde docent gekozen hebben. In dat geval wordt nader overlegd.



Formulier voortgangsmoment 1: Onderzoeksvraag, begrippen en theoretische achtergrond Namen van leerlingen: ………………………………………………………………………………………………. Kopiëren en indienen bij je begeleider. De gevraagde uitwerkingen voeg je als bijlagen aan dit formulier toe. De uitwerkingen worden besproken met je begeleider. Indien je begeleider met één of meer aspecten niet akkoord is, werk je de betreffende onderdelen bij en volgt een tweede gesprek. De uitwerkingen die je op dit moment schrijft zijn: 1) Een inleiding met theoretische achtergrond, een begrippenlijst, de onderzoeksvraag, eventuele deelvragen en (indien passend) hypothese(s) 2) Een eerste bronnenlijst Werk de delen uit op een tekstverwerker Aanwijzingen voor het schrijven van een onderzoeksverslag kun je vinden in hoofdstuk 4 van deze handleiding. Dit formulier wordt afgevinkt door je begeleider om te zien of dit onderdeel volledig is. Voortgangsaspect

terug

akkoord

Het onderwerp en de daarbij behorende onderzoeksvraag hebben een vakinhoudelijk niveau dat past in de bovenbouw van het VWO De belangrijkste begrippen zijn gedefinieerd Wat al bekend is over het te onderzoeken verschijnsel is voldoende beschreven De onderzoeksvraag en eventuele deelvragen is/zijn voldoende toegespitst Bij de onderzoeksvraag zijn reële hypothesen geformuleerd en/of verwachte uitkomsten geformuleerd (indien passend) De gebruikte bronnen zijn vermeld Opmerkingen/afspraken indien bij eerste gesprek niet akkoord: …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. Eerste bespreking met begeleider op ……………………………… (datum) Naam begeleider:…………………………………………………………………….. Handtekening begeleider:…………………………………………………………… Eventuele tweede bespreking met begeleider op ……………………………… (datum) Handtekening begeleider:……………………………………………………………



Formulier voortgangsmoment 2: Onderzoeksvoorstel Namen van leerlingen: ………………………………………………………………………………………………. Kopiëren en indienen bij je begeleider. De gevraagde uitwerkingen voeg je als bijlagen aan dit formulier toe. Het onderzoeksvoorstel wordt besproken met je begeleider. Indien de begeleider met één of meer aspecten niet akkoord is, werk je het voorstel bij en volgt een tweede gesprek. De uitwerkingen die je op dit moment schrijft zijn: 1) Een bijgewerkte inleiding met theoretische achtergrond, een begrippenlijst, de onderzoeksvraag, eventuele deelvragen en (indien passend) hypothese(s) 2a) Bij een natuurwetenschappelijk onderzoek: de benodigde materialen en gekozen onderzoeksmethode 2b) Bij een technisch ontwerp: de benodigde materialen en de ontwerpeisen 3) Een bijgewerkte bronnenlijst Werk de delen uit op een tekstverwerker Aanwijzingen voor het schrijven van een onderzoeksverslag kun je vinden in het Vaardighedenboekje Exacte vakken. Dit formulier wordt afgevinkt door je begeleider om te zien of dit onderdeel volledig en uitvoerbaar is. Voortgangsaspect

terug

akkoord

Het onderwerp en de daarbij behorende onderzoeksvraag hebben een vakinhoudelijk niveau dat past in de bovenbouw van het VWO De belangrijkste begrippen zijn gedefinieerd Wat al bekend is over het te onderzoeken verschijnsel is voldoende beschreven De onderzoeksvraag en eventuele deelvragen is/zijn voldoende toegespitst Bij de onderzoeksvraag zijn reële hypothesen geformuleerd en/of verwachte uitkomsten geformuleerd (indien passend) De gebruikte bronnen zijn vermeld De werkwijze is duidelijk en realistisch beschreven (noodzakelijke deelactiviteiten, logische volgorde, uitvoerbaarheid, gekozen onderzoeksmethode), er is een duidelijke en eerlijke taaken tijdverdeling gemaakt en er is een complete lijst van benodigdheden gemaakt Bij een technisch ontwerp: er is bovendien een overzicht van ontwerpeisen gemaakt Opmerkingen/afspraken indien bij eerste gesprek niet akkoord: …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. Eerste bespreking met begeleider op ……………………………… (datum) Naam begeleider:…………………………………………………………………….. Handtekening begeleider:…………………………………………………………… Eventuele tweede bespreking met begeleider op ……………………………… (datum) Handtekening begeleider:……………………………………………………………



Beoordelingsformulier 1: Opzet en uitvoering Namen van leerlingen: ………………………………………………………………………………………………. Met dit formulier wordt de opzet en uitvoering van het profielwerkstuk beoordeeld door de begeleider (kort na uitvoering van het onderzoek). N.B. alle partners krijgen dezelfde beoordeling tenzij zij een zeer verschillende bijdrage geleverd hebben. Beoordelingsaspect

Toegekende score

De leerlingen hebben het onderzoek zorgvuldig opgezet

0

1

2

3

4

De leerlingen hebben de experimenten of het technisch ontwerp juist uitgevoerd en indien nodig de onderzoeksvraag bijgesteld

0

1

2

3

4

De leerlingen hebben voldoende waarnemingen verricht en voldoende meetgegevens verzameld

0

1

2

3

4

De leerlingen hebben de meetresultaten geordend, verwerkt, geschematiseerd en gestructureerd

0

1

2

3

4

De leerlingen hebben zelfstandig gewerkt en steeds op tijd hun werk getoond en toegelicht (voortgangsmomenten) en ingeleverd

0

1

2

3

4

slecht

matig

voldoende

goed

zeer goed

kwalificatie

Subtotaal beoordeling 1 (minimaal 0, maximaal 20)

…..

Toelichting: …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. Besproken met begeleider op ……………………………… (datum) Naam begeleider:…………………………………………………………………….. Handtekening begeleider:……………………………………………………………



Beoordelingsformulier 2: Schriftelijk verslag Namen van leerlingen: ………………………………………………………………………………………………. Met dit formulier wordt het eindverslag beoordeeld door de begeleider. N.B. alle partners krijgen dezelfde beoordeling tenzij zij een zeer verschillende bijdrage geleverd hebben. Beoordelingsaspect

Toegekende score

Het onderwerp en de daarbij behorende onderzoeksvraag hebben een vakinhoudelijk niveau dat past in de bovenbouw van het VWO

0

1

2

3

4

De onderzoeksvraag, eventuele deelvragen en (indien passend) hypothese(s) zijn helder verwoord

0

1

2

3

4

De theoretische achtergrond is helder en compleet en heeft voldoende niveau; de leerlingen hebben inzicht in de sleutelbegrippen en relevante theorie

0

2

4

6

8

Bij een natuurwetenschappelijk onderzoek: de onderzoeksopzet is helder verwoord Bij een technisch ontwerp: de benodigde materialen en de ontwerpeisen zijn helder weergegeven

0

2

4

6

8

Bij een natuurwetenschappelijk onderzoek: de metingen/resultaten en verwerkte resultaten zijn overzichtelijk weergegeven, waar mogelijk in de vorm van tabellen en grafieken; interpretaties en conclusies zijn helder en correct weergegeven Bij een technisch ontwerp: het uitgevoerde ontwerp is van hoge kwaliteit

0

2

4

6

8

Problemen tijdens het werk en gekozen oplossingen zijn helder weergegeven. Er worden suggesties gedaan voor verbetering (“als ik het weer zou doen, wat zou ik dan anders doen?”) en voor follow-up (“als iemand verder zou gaan met het onderzoek, dan …”)

0

1

2

3

4

Er zijn voldoende bronvermeldingen en ze zijn correct en compleet weergegeven

0

1

2

3

4

Het verslag ziet er aantrekkelijk uit

0

1

2

3

4

Het verslag is begrijpelijk zonder mondelinge toelichting

0

1

2

3

4

De leerlingen hebben zelfstandig gewerkt en steeds op tijd hun werk getoond, toegelicht en ingeleverd

0

1

2

3

4

kwalificatie

slecht

matig


voldoende

goed

zeer goed

…..

Toelichting: …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. Besproken met begeleider op ……………………………… (datum) Naam begeleider:…………………………………………………paraaf: ………………….. Handleiding profielwerkstuk 2015 JvO Natuurwetenschappelijk onderzoek of technisch ontwerp


Beoordelingsformulier 3: Mondelinge presentatie Namen van leerlingen: ………………………………………………………………………………………………. Met dit formulier wordt de mondelinge presentatie beoordeeld door een jury. N.B. alle partners krijgen dezelfde beoordeling tenzij zij een zeer verschillende bijdrage geleverd hebben. Beoordelingsaspect

Toegekende score

Presentatie: stemgebruik; de leerlingen spreken helder, hebben een goede intonatie, articuleren goed

0

1

2

3

4

Presentatie: de leerlingen spreken enthousiast en geïnspireerd over hun onderzoek

0

1

2

3

4

Presentatie: taalgebruik van de leerlingen is goed afgestemd op het publiek en de leerlingen leggen relevante begrippen goed uit

0

1

2

3

4

Presentatie: de leerlingen maken een duidelijk onderscheid tussen hoofd- en bijzaken in hun verhaal

0

1

2

3

4

Inhoud: de theoretische achtergrond en onderzoeksvraag zijn goed beschreven door de leerlingen en hebben een goed vwo niveau

0

1

2

3

4

Inhoud: de onderzoeksopzet is door de leerlingen goed beschreven en heeft een goed vwo niveau

0

1

2

3

4

Inhoud en vormgeving: de leerlingen hebben de resultaten goed en helder weergegeven en toegelicht

0

1

2

3

4

Inhoud: de leerlingen geven inhoudelijk adequaat antwoord op vragen uit het publiek

0

1

2

3

4

Planning: de leerlingen houden de presentatie binnen de gestelde tijdsgrenzen (12 tot 15 minuten)

0

1

2

kwalificatie

slecht

matig


voldoende

goed

zeer goed

…..

Eventueel commentaar of verdere relevante punten van beoordeling: …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………………………….. Datum: …………………. Juryleden:

Handtekening:

………………………….

………………………….

………………………….

………………………….

………………………….

………………………….



Eindbeoordelingsformulier Profielwerkstuk Namen van leerlingen: ………………………………………………………………………………………. Titel van profielwerkstuk: …………………………………………………………………………………………….

Subtotaal beoordeling 1 (minimaal 0, maximaal 20) Subtotaal beoordeling 2 (minimaal 0 maximaal 52) Subtotaal beoordeling 3 (minimaal 0, maximaal 34) Totaal (minimaal 0, maximaal 106)

Eindbeoordeling

Puntentotaal 0 t/m 5 7 t/m 17 18 t/m 29 30 t/m 41 42 t/m 52 53 t/m 64 65 t/m 76 77 t/m 88 89 t/m 100 101 t/m 106

Cijfer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Besproken met begeleider op ……………………………… (datum) Naam begeleider:…………………………………………………………………….. Handtekening begeleider:……………………………………………………………

De begeleider levert dit formulier in bij de conrector klas 6



Profielwerkstuk. Handleiding voor het uitvoeren van

Recommend Documents