scheikunde, scheikunde, biologie en techniek

Signaal Nummer 21, mei 2000 Uitgave van de Stichting CMA over nieuwe producten en ontwikkelingen

Coach 5 Compleet Het Basispakket van Coach 5 omvat alle mogelijkheden voor meten en verwerken en voor sturen en regelen. Wat later dan verwacht nadert Coach 5 nu zijn voltooiing. De mogelijkheden voor meten en analyseren en voor modelbesturing zijn verbeterd. Nieuw zijn de aanvullende modulen voor Modelleren en voor Videometen. Coach Junior, onze eerste software onder windows, is nu volledig in Coach 5 geïntegreerd. Deze zomer komt de CD met deze update en aanvullingen beschikbaar. Op de CD staan ook nieuwe activiteiten voor gebruik in de les. Met de Docentversie Coach 5 kunt u voorbeelden naar eigen wens wijzigen. Het gebruik van Coach wordt ondersteund via Nascholing. Tot 15 nov. is subsidie mogelijk. Op onze website zijn complete Coach 5 projecten incl. de Word-bestanden te vinden. Zie http://www.cma.science.uva.nl/

Modelleren en Video-meten worden in deze Signaal besproken. Voor Techniek zijn er voor de RCX, de “intelligente steen” van LEGO Dacta, nieuwe bouwdozen: ‘Amusementspark’ en ‘Roboteam’ met o.a. spookhuis, botsautootjes en robots waarmee leerlingen spelenderwijs leren ontwerpen-bouwenautomatiseren. Bestaande bouwdozen zijn nu via de RCX te besturen zodat er ook los van de computer kan worden gewerkt. De practicumset Microschaalexperimenten voor scheikunde-met-kleinehoeveelheden die verkocht werd door Sticht. MicroChem is nu via CMA verkrijgbaar. Er is ook nascholing. Het AMSTEL Instituut organiseert team-gerichte nascholing voor Bi, Na, Sk, Tech, Wi bij u op school, zie: http://www.science.uva.nl/research/amstel/

Signaal is bestemd voor docenten en TOA’s in de vakken natuurkunde, natuur–/scheikunde, scheikunde, biologie en techniek.

Inhoudsopgave Coach 5 Compleet Modelleren Video-meten

3 5 7

Coach 5 CD versie 2.0

9

Techniek RoboLab –Amusementspark - Roboteam

10

Nieuwe producten Stappenmotor-titrator Colorimeter Valsensor

14 16 18

MicroChem Microschaalexperimenten

20

Tips en Trucs Gebruik van de verloper 0519 Pulsen tellen op CoachLab II Nieuwe Graph-Link van Texas Instruments CBL en CBR nu ook onder NT4 IJken in Coach 5 Welk icoon hoort bij welke sensor? (tabel)

22 22 23 23 23 25

Ondersteuning op de CMA-website Kant en klare activiteiten

26

In Memoriam Theo Frenay

28

Cursussen, Nascholing Nascholing – subsidie Cursusaanbod AMSTEL Instituut, Oriëntatie-bijeenkomsten

29 30

Redactie: Cor de Beurs, Piet Geerke Tekeningen/Foto’s: Henk de Kruijf en archief Theo Frenay, archief LEGO Dacta® Aan deze Signaal is bijgedragen door: Cees van Bart, Cor de Beurs, Hubert Biezeveld, Nienke Dekker, Vincent Dorenbos, Piet Geerke, Ronald Heijeler, Piet Molenaar, Tjeerdo Wieberdink. NB. Zomer 2000 komt de nieuwe CD-rom beschikbaar (versie 2.0) met Coach 5 Compleet, bestaande uit het Basispakket Coach 5 incl. Coach Junior en de modulen Modelleren en Video-meten. Deze CD-rom vervangt de Coach 5 CD-rom van okt. 1999. De CD bevat verder voorbeeldlesmateriaal incl. bronnen, en tevens ElekriX 1.2, Thuisversies en Coach-software voor LEGO Dacta® Techniek. Voor gebruik van de diverse programma’s zijn schoollicentiecodes nodig. Bij het uitkomen van deze Signaal zijn de prijzen van kracht die u aantreft in het midden van deze editie. Van voorgaande Signalen zijn de nummers 16, 17, 18 en 20 nog beperkt aanwezig. Zolang de voorraad strekt, kunnen we u deze nummers op aanvraag toesturen. In de artikelen worden vaak producten genoemd die de afgelopen jaren zijn uitgebracht. Raadpleeg www.cma.science.uva.nl

2

Coach 5 Compleet Komend cursusjaar kunt u aan de slag met een volledige en uitgebreide Coach onder Windows. De nieuwe generatie Coach-programma’s is af! Dat betekent dat gebruikers van IP-Coach 4 nu voor alle onderdelen kunnen overstappen naar Coach 5. Het basispakket omvat alle reken–, analyse– en verwerkingsopties. Aangevuld met de aparte module Modelleren voor hypothesetoetsing kunt u nu alle bekende IP-Coach practica uitvoeren en oude data importeren in Coach. Met de nieuwe module Video-Meten is meten en analyseren mogelijk van practica die tot op heden niet in de klas waren uit te voeren. Krachtiger en toch eenvoudiger Het complete Coach 5 pakket (v2) bestaat uit het • Basispakket en de aanvullingen • Modelleren en • Video-meten. Naast vele vernieuwingen hebben wij de volledige functionaliteit van IPCoach 4 in deze windowsversie ingebouwd. Belangrijke verbeteringen ten opzichte van de DOS-versie zijn ten eerste de intuïtieve en eenvoudige gebruikersinterface. Ten tweede de integratie van instructie (teksten of afbeeldingen, internet-links), informatie (verschillende vormen van weergave) en gereedschappen voor onderzoekend leren (afgeleide, oppervlak, functiefit, rekenen en signaalanalyse etc.). Bovendien is Coach 5 nu ook in te stellen op het niveau van de leerlingen zoals dat al in Coach Junior kon, met een afgeschermde, een beperkte of een volledige toegang tot de verschillende menu-opties. Dat alles maakt Coach 5 tot een leeromgeving die krachtiger en uitdagender is dan zijn voorganger en toch eenvoudiger is te bedienen.

Aanschaf, Schoollicentie Het Basispakket Coach 5 is een Docentversie en is via een schoollicentie te bestellen. Daarbij beschikt u automatisch over Coach Junior omdat Coach Junior nu onderdeel is van het Basispakket van Coach 5. Scholen die al over de Docentversie Coach Junior beschikken kunnen gebruik maken van een upgrade-regeling van Coach Junior naar Coach 5. De aanvullende pakketten Modelleren en Video-meten zijn alleen te gebruiken in combinatie met het Basispakket Coach 5. Aanschaf in combinatie met nascholing (het zogenaamde schoolcontract) is komen te vervallen omdat van deze mogelijkheid te weinig gebruik werd gemaakt. De meeste scholen vragen om maatwerkcursussen. De software mag binnen de school overal worden gebruikt door leerlingen en docenten/toa’s en thuis alleen door docenten/toa’s. Voor gebruik door leerlingen thuis is er een aparte Thuisversie verkrijgbaar. Raadpleeg het Hart van deze Signaal of de CD.

3

• Nieuw in het diagramvenster: een grafiek (bijv. een oude meting) importeren als achtergrondgrafiek, die bovendien horizontaal kan worden verschoven, bij alle metingen zijn de gegevens tegen de index uit te zetten (nummer van de meting). Structuur van Coach 5 De opbouw van Coach 5 is gelijk aan die van Coach Junior. Dat betekent complete computerwerkbladen op het scherm met 3 of 4 vaste vensters waarin allerhande informatie kan staan zoals teksten (opdrachten), afbeeldingen of foto’s, video-filmpjes of animaties, maar ook Internetlinks en verder grafieken, tabellen, waarden of als meter waarbij een venster ook beeldvullend gekozen kan worden. Een uitgebreide beschrijving vindt u in de vorige Signaal en op de CMAwebsite. Update Basispakket Coach 5 Ten opzichte van de Coach 5 versie 1.0, okt.1999, zijn er de volgende verbeteringen en uitbreidingen: • Coach Junior is nu volledig geïntegreerd in Coach 5 Standaard kan een leerling (student) in Coach 5 over alle mogelijkheden beschikken. Voor leerlingen in de basisvorming kunt u nu ook in Coach 5 de Projecten op verschillende “Juniorniveau’s” klaarzetten met een bijbehorende beperking van de gebruikersinterface. Er zijn drie Junior-niveaus: – gesloten, – open, – eigen lab. • Bij profielbeheer: profiel kopiëren. 4

• Nieuw in het tabelvenster: databestanden uit IP-Coach 4 en uit Coach Junior / 5 importeren, data importeren en exporteren van formaten als DIF en TXT, spreadsheetmanipulaties: ondersteuning Tab, Home, End, Esc en Cut (Ctrl-X), Copy (Ctrl-C), Paste (Ctrl-V) en Undo (Ctrl-Z). • Netwerkinstallaties maken met gelijke of per PC verschillende instellingen waarbij nu aan het netwerkinstallatie-programma de mogelijkheid wordt toegevoegd om het pad naar de projecten-directory aan te geven. • De mogelijkheid om "Omgevingsinstellingen" te doen, waaronder fontkeuze en –grootte, en keuze van het decimale scheidingsteken. Let op: wijzigen kan consequenties hebben voor de lay-out van bestaande activiteiten.

Modelleren in Coach 5 Net als in IP-Coach 4 is de Coach 5 Modelomgeving bij uitstek geschikt voor hypothesetoetsing en simulatie met behulp van numerieke modellen. Numerieke modellen zijn voor leerlingen redelijk eenvoudig te begrijpen en te gebruiken. Een voordeel daarbij is dat ze geen kennis hoeven te hebben van lastige wiskundige technieken zoals het oplossen van differentiaalvergelijkingen. Daardoor kan de schooltheorie ook wendbaarder worden toegepast op realistische situaties. De uitkomsten van het model zijn in diagrammen en tabellen weer te geven. De module Modelleren kan als aanvulling op het Basispakket Coach 5 worden aangeschaft. Beschrijving In Coach 5 verloopt de invoering van modelvergelijkingen en startwaarden op dezelfde manier als in IP-Coach 4 (d.w.z. typen in een venster). Daarnaast wordt in een aparte editor ook grafische invoer ondersteund (vergelijk ‘Grafische Modelomgeving’). Modelleren in Coach 5 biedt de volgende voordelen: • een Coach 5 project voor modelleren kan verklarende teksten, illustraties en meerdere grafieken en tabellen bevatten, • het model, de grafieken en de tabellen zijn gelijktijdig op het scherm zichtbaar, • standaard Windows editmogelijkheden van het model,

• alle bewerkingen en analyse functies (afgeleide, functiefit e.d.) staan direct klaar voor berekende grafieken, • de puntengrens is verhoogd naar 10.000 (IP-Coach 4: 2.000), • IP-Coach 4 modellen zijn te importeren, echter sub–, superscript wordt niet ondersteund. Na invoering van het model zijn verschillende opties beschikbaar om het dynamische gedrag te bestuderen. Door het model in de “Monitor” uit te voeren kan de ontwikkeling en de bijbehorende verandering van variabelen stap voor stap gevolgd worden. Met de speciale simulatie-optie kan het effect van parameterverandering bestudeerd worden (wat-als-vragen).

Voorbeeld schermopbouw Modelleren. Grootte van het modelvenster is willekeurig aan te passen. Tekst, model en diagram zijn te combineren.

5

Hypothesetoetsing is mogelijk door modelgrafieken te vergelijken met geïmporteerde achtergrondgrafieken uit meetresultaten Hierbij wordt geprobeerd de berekende curve met de gemeten grafiek in overeenstemming te brengen door variatie van startwaarden en/of parameters. Uit de mate van overeenstemming die tussen de grafieken bereikt kan worden blijkt dan de houdbaarheid van de hypothese die in het rekenmodel vast ligt. Model t v Q dTk Tk Tijd

v = dQ/dt = K.(Tk - To). In het onderstaande model wordt het verloop van de temperatuur op basis van deze hypothese berekend. Meting: In 149 ml hete koffie wordt een temperatuursensor geplaatst. De buitentemperatuur is 19,6 °C. Startwaarden

:= t + dt = K*(Tk-To) = v * dt = -Q /(mk * ck) := Tk + dTk = t/60 ‘tijd in minuten

Afkoelen van een beker koffie Ter illustratie onderzoeken wij de afkoeling van koffie, een probleem dat in leerboeken voorkomt. Aanpassen en testen van een model is extra actueel nu de computer op enkele proefscholen moest worden gebruikt tijdens het natuurkundeexamen (proef van het Cito).

Meetresultaat en berekende grafiek (K=0,5) 6

Hypothese: de afkoelingssnelheid (v) is evenredig met het verschil tussen de temperatuur van de koffie (Tk) en de omgevingstemperatuur (To).

t=0 dt=1 K=0,5 Tk=58,2 To=19,6 mk=0,149 ck=4,2*10^3

'in s 'in s 'J/s.°C 'Temp. koffie 'Temp. omgeving 'massa koffie in kg 's.w. koffie

De koffie wordt permanent geroerd met een magnetische roerder. Bij de start is de koffietemperatuur 58,2 °C. Hypothesetoetsing: Het resultaat van de meting wordt vergeleken met grafieken die voor verschillende waarden van K zijn berekend.

Meetresultaat en berekende grafiek (K=0,35)

Video-meten Wat is er motiverender dan onderzoek aan bewegingen in je eigen omgeving, bijv. in het verkeer of in de sport? Dergelijke situaties kunnen gefilmd worden om ze dan in de klas verder te onderzoeken. Met de module Video-meten kan in Coach 5 een (digitale) video-opname beeldje voor beeldje worden gevolgd. Hierdoor is het mogelijk om van elk bewegend punt grafieken en tabellen van verplaatsing tegen tijd te produceren. Via de optie “Afgeleide” kan vervolgens ook de snelheid en versnelling worden afgebeeld. De module Video-meten is als aanvulling op het Basispakket Coach 5 verkrijgbaar. Meten aan filmpjes Video-meten voegt een nieuwe dimensie toe aan uw mechanicaonderwijs. Dit programma maakt het mogelijk fysisch inzicht te verkrijgen uit experimenten die anders onmogelijk in een klas zijn uit te voeren. Voorbeelden zijn opnames van botsende auto’s, sportscènes en ruimtevaart. Visueel materiaal dat tot nu toe slechts gebruikt werd om de fysica te illustreren kan nu met een veel beter leereffect in Coach 5 worden onderzocht met behulp van Video-meten. Ervaringen wijzen uit dat deze werkvorm motiveert! Een groot aantal bruikbare videofilms zijn op Internet beschikbaar. Zie bijv. http://www.physik.uni-muenchen.de/ didaktik/Computer/DAVID/video.htm

Op de nieuwe Coach 5 v2.0 CD-rom leveren we verschillende activiteiten met opnames mee met het Videomeetpakket. Daarnaast gaan wij op de Website van CMA verwijzen naar andere sites.

Mogelijkheden De functionaliteit van het programma is zeer uitgebreid. • Een video-opname kan beeldje voor beeldje worden getoond waarbij dan steeds een vast punt, bijvoorbeeld een softbal, wordt gemarkeerd. De zo gekozen punten komen automatisch in tabel en/of diagram te staan. • Het is mogelijk om meerdere punten per filmbeeldje te volgen. Zo kunnen bijvoorbeeld van een hoogspringer de beweging van verschillende punten van het lichaam geanalyseerd worden. • Alle verwerkings– en analyse functies zijn in hetzelfde programma beschikbaar (filter, afgeleide, functiefits, etc.). • Achteraf kunnen meetfouten gecorrigeerd worden. Alle eerder berekende waarden veranderen mee. • Het aantal frames waaraan wordt gemeten kan vrij worden gekozen. • In het programma kan vertikaal en horizontaal de schaal van de meting vastgesteld worden. Metingen aan films met een perspectivische vertekening kun7

nen op deze wijze worden gecorrigeerd. • Het nulpunt van de meting kan veranderd worden. Dat betekent dat er t.o.v. het bewegende massamiddelpunt gemeten kan worden of dat een correctie kan worden toegepast als de camera tijdens de opnames gaat zwenken. Leerlingactiviteiten De leerling moet tijdens de analyse een aantal beslissingen nemen, zoals: - Het relevante deel van het gefilmde experiment bepalen: uitzoeken welk deel van de opname is te gebruiken en aan welke beeldjes gemeten wordt. - Kiezen welk punt(en) in een frame van belang zijn en worden meegenomen in de meting. - Achteraf nagaan of de meting nog gecorrigeerd moet worden, en zo ja hoe? - Nagaan welke bewerkingshandelingen nodig zijn en hoe deze in Coach zijn uit te voeren. Zelf Video-Clips Maken Het is voor leerlingen natuurlijk ook heel interessant om zelf filmpjes te maken en die te analyseren.

8

Het principe is eenvoudig: maak met een video-camera een filmpje van het onderwerp, zet dit met behulp van een "capture card" om naar een computerbestand, en laad dit in in Coach 5. De praktijk kan soms weerbarstig zijn omdat er nog weinig standaardisatie in de videomarkt is. Coach 5 kan in principe met AVI, Quick Time (MOV) en MPEG - bestandsformaten overweg. Binnen het AVI- en MOV-formaat zijn echter weer verschillende mogelijkheden voor het comprimeren van de video. Coach 5 ondersteunt in elk geval de standaard codec’s, Indeo en Cinepak (comprimeer/-decomprimeer algoritmen). Een beeldresolutie van 320x240 pixels is meestal voldoende voor een analyse en het is raadzaam om het aantal frames beperkt te houden. Twintig frames is vaak al genoeg om een verschijnsel te meten (zonodig in Coach te selecteren). Succes met de eigen videoproducties en laat ons s.v.p. weten wat uw ervaringen zijn! E-mail naar [email protected]

Coach 5 CD versie 2.0 Licentiehouders ontvangen nog voor het nieuwe schooljaar een Coach 5 CD (versie 2.0) met de laatste update van het basispakket en de uitbreidingen Modelleren en Video-Meten. Op deze CD staan ook de “thuisversies” voor leerlingen en updates van bestaande pakketprogramma’s. Een overzicht. Demo van Coach 5 Speciaal voor nieuwe gebruikers bevat de CD een installeerbare demo van het complete Coach 5 pakket. De Demo geeft u een indruk van de mogelijkheden die het pakket biedt voor het verwerken en analyseren van meetgegevens, modelleren en video-meten. U kunt voor uw school een beoordelingsexemplaar aanvragen.

Thuisversies Voor thuisgebruik bevat de CD installeerbare thuisversies van alle onderdelen van Coach 5 en van ElektriX. Leerlingen kunnen hiermee – zonder hardware – meetgegevens en videofragmenten thuis analyseren, modelleren, hypothese toetsen of elektriciteitspractica in ElektriX uitvoeren.

Coach 5 installatie Op de CD staat een update van het basispakket Coach 5, inclusief vernieuwde projecten. Coach Junior is inmiddels volledig in het pakket geintegreerd. Licentiehouders kunnen hun oude versie updaten met hun licentiecode voor Coach 5. Voor de aanvullingen “Video-meten” en “Modelleren” zijn nieuwe codes nodig.

Het recht op thuisgebruik is gekoppeld aan uw schoollicenties van Coach 5 en ElektriX. Bij de schoollicentie kunt u een code en een pakket CD’s bestellen voor de installatie van de thuisversies. Voor prijsinformatie, zie het hart van deze Signaal

Tip Bij het updaten van oudere docentversies is het verstandig de oorspronkelijke projectdirectories (“projects”) te hernoemen en te bewaren. De overige onderdelen kunnen gewoon verwijderd worden. Bekijk achteraf welke projecten u wilt bewaren voor gebruik in de geupdate versie en kopieer deze in Coach via “Projectbeheer”.

Pakketprogramma’s Alle Coach 5 Junior programma’s voor LEGO Dacta zijn met licentiecode vanaf CD installeerbaar. Licentiehouders van RCX-software kunnen hun oude versies rechtstreeks updaten. Ook van andere pakketprogramma’s is op de CD de nieuwste update beschikbaar.

9

Techniek RoboLab - LEGO Mindstorms voor scholen RoboLab is de nieuwste “speeltuin” van LEGO Dacta® voor het creatief ontwerpen en programmeren van robots en andere automaten. Het hart van RoboLab wordt gevormd door de Intelligente Steen ( RCX ), een batterij-gevoede interface die via infraroodcommunicatie van programma’s voorzien kan worden. Onder de naam “Mindstorms” is de RCX op de speelgoedmarkt verkrijgbaar. Voor gebruik op scholen hebben we RoboLab “opgetuigd” met diverse bouwdozen, lesmateriaal en projecten in de Coach-software. RoboLab ondersteunt inmiddels een complete leerlijn voor alle klassen van het VMBO tot het VWO. Uitgangspunt daarbij is, dat leerlingen op alle niveau’s zo zelfstandig mogelijk leren de RCX te gebruiken en daarbij spelenderwijs steeds vaardiger worden. RoboLab voor beginners De RCX is een programmeerbare LEGO-steen die als zelfstandig “computertje” in modellen kan worden ingebouwd. De steen biedt plaats aan 3 sensoren en 3 actuatoren. Standaard kunnen vijf verschillende programma’s in de RCX worden opgeslagen. Dat laatste biedt interessante mogelijkheden voor beginnende gebruikers. Met de ingebouwde programma’s kan de steen –ook los van de computer– allerlei modellen besturen. Daarnaast is de computer te gebruiken voor on-line handbesturing, onderzoek van sensoren en actuatoren en het downloaden en volgen van programma’s. Als introductie verkennen leerlingen de toepassingsmogelijkheden van de RCX, zonder te hoeven programmeren! In een of twee lessen hebben ze de basisprincipes onder de knie met het 10

basispakket voor de RCX. Dit pakket bestaat uit een RCX, een infraroodzender en een 220V-adapter (art. 9709, 9713 en 9833; raadpleeg het Hart van deze Signaal). De introductie-activiteiten worden ondersteund met lesboekjes en bijbehorende activiteiten in Coach “De RCX voor beginners”. Naast de RCX en de Infraroodzender heeft u dan nodig als basismateriaal bij dit pakket twee motoren, een lampje, een lichtsensor en twee schakelaars (als onderdelen uit bouwdozen of los bij te bestellen, zie hierna).

RCX combineren met een bouwdoos Opdrachten met de RCX zult u altijd uitvoeren in combinatie met één of meer van de onderstaande bouwdozen. In deze bouwdozen zitten vaak ook al basissensoren/actuatoren die u voor de introductie nodig heeft. Nadat leerlingen eerst de basisprincipes ontdekken kunnen zij de modellen uit één van de hierna genoemde bouwdozen automatiseren. Bij elke bouwdoos is een RCX-programma verkrijgbaar met projecten, lesteksten geïntegreerd in de software en schriftelijk lesmateriaal. U dient een schoollicentie aan te schaffen, zie voor een overzicht het Hart van deze Signaal. Bij installatie van ieder van deze pakketten wordt dan de software voor het introductieprogramma “De RCX voor beginners” automatisch meegeïnstalleerd. RoboLab in de Basisvorming Techniek (een overzicht) Er zijn inmiddels vijf verschillende bouwdozen, waarvan 2 nieuw, met bijbehorend lesmateriaal en Coachprogramma’s voor de RCX. 1. Control Lab (art. 09701) Een verzameldoos voor verschillende modellen: robotarm, lopende band, rolstoel, ijsautomaat, broeikas, ..... Incl. lichtsensor, temperatuursensor, positiesensor, drukschakelaar, 3 motoren, 4 lampjes, 1 zoemer. 2. Het Intelligente Huis (art. 09707) Een huis (vast model!) voor verschillende projecten: automatische garagedeur, inbraakalarm, deurbeveiliging,

ventilatorverwarming en satellietontvanger. Ook geschikt voor het VMBO. Inclusief een lichtsensor en een micromotor. 3. Pneumatiek (art. 09617 en/of 09633) Modellen voor de automatisering van pneumatische deuren, schaarliften, ... Deze Pneumatiek-bouwdozen bevatten geen sensoren. 4. Amusementspark (art. 09725, zie beschrijving hierna) Automatiseren van diverse kermisattracties, ook geschikt voor het VMBO. Bevat tevens het benodigde basismateriaal (sensoren en actuatoren) voor “De RCX voor beginners”. 5. Roboteam (art. 09790, zie beschrijving hierna) Speciaal voor oefening in teamwerk en robotcompetities. Bevat al alle benodigde materiaal voor “De RCX voor beginners” incl. een RCX en IR-zender.

De eerste drie paketten werden oorspronkelijk ontwikkeld voor de LEGO Dacta Interface B (art. 09751) en zijn nu aangepast voor gebruik met de RCX. De Coach software “herkent” welke interface is aangesloten en past de bijbehorende paneel-afbeelding aan. 11

Dit biedt scholen de mogelijkheid bestaande Coach-projecten en bijbehorend lesmateriaal voor beide interfaces te gebruiken. De (kleine) verschillen in gebruik staan beschreven op de losse helpbladen bij de docenthandleiding voor de RCX. De nieuwe pakketten (09725 en 09790, zie hierna) zijn geschreven voor de RCX, maar evengoed in combinatie met de interface B te gebruiken. Amusementspark (art. 09725) Het Amusementspark bestaat uit verschillende projecten. In elk project ontwerpen, bouwen en automatiseren leerlingen attracties voor een pretpark. De projecten zijn: een draaimolen, een botsauto, een toerbus en een spookhuis. Daarnaast zijn er volop mogelijkhe-

den voor eigen ontwerpen. Het pakket is geschikt voor alle technieklessen. Er is een heldere opbouw van vaardigheden: bouwen en testen van modellen, spelen zonder computer met programma’s in de steen, handbesturing van modellen, van beginnend programmeren met leerknoppen tot het ontwerpen van zelfbedachte programma’s. 09725 Bevat 293 elementen, incl.: - twee 9 V motoren 12

- een lichtsensor en twee drukschakelaars - een tandwielblok - full colour bouwinstructies voor vier verschillende modellen - uitgewerkte activiteiten - een opbergbox Roboteam (art. 09790) Ontwerpen in teamverband, zoals dat

in de praktijk ook gaat!! Leerlingen werken samen in een Roboteam om de beste robot van de klas te ontwerpen. Een team bestaat uit een constructeur, een programmeur, een vormgever en een teamleider. Ze ontwerpen bijvoorbeeld een robot die in korte tijd zoveel mogelijk blikjes uit een cirkel moet verwijderen. Het lesmateriaal bevat oefenstof en handboeken voor alle teamleden. 09790 Bevat 715 elementen, incl.: - 1 RCX (art. 9709) en 1 IR-zender (art. 9713) - twee 9 V- motoren - een lichtsensor en twee drukschakelaars - full colour bouwbeschrijvingen - een opbergbox Inclusief richtlijnen voor samenwerking in teams en met suggesties voor constructies en stuurprogramma’s.

RoboLab in de Tweede Fase Ook in de Tweede Fase zijn er Leg(i)o toepassingen voor de RCX. De steen is bijvoorbeeld zeer goed in te passen bij het profielwerkstuk voor de natuurwetenschappelijk vakken (Technisch Ontwerpen) en bij Informaticalessen (programmeren) in de vrije ruimte. Naast de hierboven besproken Coach-software voor de RCX wordt de RCX standaard ondersteund in Coach 5 (vanaf versie 2.0). In Coach 5 kan in het project “Werkplaats” de RCX –zoals alle interfaces– gekozen worden voor eigen ontwerpprojecten van uw leerlingen. Voor het maken van programma’s kunnen leerlingen hier gebruik maken van de meegeleverde commando-set en de bijbehorende Coach-taal. Coach 5 ondersteunt ook de LEGO Dacta Interface B (art. 09751). Aanbevolen bouwdozen voor de tweede fase zijn Roboteam (art. 09790) en Control Lab (art.09701). Raadpleeg voor prijzen het Hart van deze Signaal. Als alternatief softwareplatform is voor gebruik in de Tweede Fase het engelstalige softwarepakket “Robolab” leverbaar.

Programmeren via iconen in Robolab.

Deze Robolab is gebaseerd op “LabVIEW” en werkt volgens een icoongerichte manier van programmeren met stroomdiagrammen en ondersteunt ook parallel-programmeren. De bijbehorende (docenten)handleiding bevat een complete beschrijving van de programmeertaal. Deze engelstalige Robolab-software is op een aparte CD beschikbaar in twee versies: 2000060 RoboLab 1.5, zonder datalogging opties. 2000061 RoboLab 2.0, met datalogging opties (gebruik van de RCX voor off-line meten) Voor nadere informatie over dit alternatief zie: http://www.lego.com/dacta/robolab/

13

Nieuwe Producten Stappenmotor-titrator Met deze titrator beschikt u over een nauwkeurig, laag geprijsd, doseerapparaat voor het geautomatiseerd uitvoeren van titraties met behulp van de computer. De titrator bevat een stappenmotor die aangesloten wordt op de uitgangen van CoachLab of CoachLab II. In de software bestuurt u de stappenmotor-titrator met drie commando's waardoor een injectiespuit gecontroleerd wordt ingedrukt. Inleiding Via de externe interfaces CoachLab en CoachLab II kunt u meten en sturen. Hiervan maken wij gebruik om met een stappenmotor de zuiger van een injectiespuit te verplaatsen en tegelijk de pH of geleidbaarheid in een oplossing te meten. Bij de titratie kan eenvoudig gebruik gemaakt worden van een wegwerpspuit. De nauwkeurigheid wordt vooral beïnvloed door het tipje waar de druppels uitkomen. Het volume van een druppel uit de meegeleverde micropipettip is 0,02 ml. Een typische waarde voor de meegeleverde spuit is 660 [±2] stappen/ml. Bij de titrator wordt een Coach Junior-programma meegeleverd. Na de installatie hiervan kunt u titratiecurves opnemen, vergroten, uitlezen en bewaren. Voor de verwerking van titratiecurves (ruis filteren, afgeleide maken e.d.) dient u echter te beschikken over een schoollicentie van Coach 5. De titratieprojecten staan ook op de nieuwe Coach 5 v2.0 CDrom.

14

De stappenmotor-titrator

Bij een titratie kan op een ingang van de CoachLab bijvoorbeeld de CMAsensor voor pH (art. 030 en 031), geleidbaarheid (art. 0382) of temperatuur (art. 016) worden aangesloten. Uitvoeren van een titratie Algemene opmerkingen Gebruik bij titraties altijd een roermotor + roervlo (of roerboon, afhankelijk van de landstreek) en een klein bekerglas (maximaal 100 ml). De kwaliteit van het omslagpunt is sterk afhankelijk van het mengen tijdens de titratie. Streef naar een zo klein mogelijk volume in het reactievaatje (<40 ml). Roer stevig, maar zorg wel dat de sensor permanent in

contact blijft met de oplossing. Voor de bevestiging van de pipettip en de sensor is een elektrode-arm aan te bevelen. Deze maakt het wisselen van bekerglas, spoelen van de elektrode, e.d. uiterst eenvoudig. Maar een gewone opstelling bouwen uit standaard statiefmateriaal kan natuurlijk ook.

[stappen / ml ] = ..aantal stappen per ml Titreer( ..; ..) ..aantal ml ; ..titreer snelheid MotorTerug (..) ..aantal ml Voorbeeld 1 (15 ml snel titreren, daarna gaat spuit 15 ml terug): [stappen / ml] = 660 Titreer(15;Snel) MotorTerug(15) Voorbeeld 2 Zie figuur: als voorbeeld 1, maar nu is bekend dat het equivalentiepunt bij het toevoegen van 11,2 ml wordt bereikt – dus alleen daar voorzichtig toevoegen en in aan–/uitloop sneller)

Titratie van 0,1 M azijnzuur met 0,1 M natronloog. De azijnzuur is verontreinigd met zwavelzuur. De natronloog heeft lang aan de lucht gestaan en bevat natriumcarbonaat.

Programmeren van de titrator Het programma wordt samengesteld door stuurcommando's uit een (meegeleverde!) lijst te kiezen. Zo ‘programmeert’ u de titrator zelf:

Programma met commandolijst; u hoeft slechts te klikken en een waarde in te vullen

Vergroting van de titratiecurve uit bovenstaande figuur (vet) met daarin de afgeleide (Coach 5 Verwerking). 15

Colorimeter - Een simpel meetinstrument voor uitdagende mee– en analyse-opdrachten De nieuwe CMA-colorimeter is een eenvoudig meetinstrument met drie golflengtes: rood (635 nm), groen (565 nm) en blauw (470 nm). Het apparaat bevat voor iedere golflengte een aparte LED die met een knop op de behuizing is te kiezen (er zijn geen losse filters, zie figuur). Uitgaande van water als oplosmiddel is voor iedere golflengte een standaardijking in Coach 5 beschikbaar die van de colorimeter een extinctie-meter maakt. Het geijkte signaal is dan recht evenredig met de concentratie. De nieuwe Coach 5 v2.0 CD-rom bevat het project "Colorimetrie" voor uitvoeren van ijkingen, bepalingen en kinetiekmetingen. Het uitvoeren van ijkingen, concentratie-bepalingen en kinetiekmetingen. Met de colorimeter (als extinctiemeter) wordt een serie ijkoplossingen doorgemeten. De ijkpunten verschijnen in een grafiek. Door de ijkpunten wordt een ijklijn getrokken (Functiefit of Helling). Deze ijklijn kan op twee manieren worden gebruikt:

Deze meetprocedure verloopt dus nagenoeg identiek aan de wijze waarop de bepaling handmatig zou zijn uitgevoerd. Het tekenen van de ijkpunten en het bepalen van de passende ijklijn wordt door de computer

Figuur 2. IJkpunten en berekende ijklijn worden in een diagram gezet. De ijklijn is direct uit te lezen.

overgenomen. De colorimeter. Links de knop voor de keuze van de golflengte. Rechts de cuvethouder.

1. Voor het bepalen van een onbekende concentratie Na het plaatsen van een cuvet met de onbekende concentratie kan de uitlezing van de colorimeter direct (fig.2) worden vergeleken met de ijklijn. 2

2. Voor het omrekenen van extinctie naar concentratie tijdens het volgen van een reactie De helling van de ijklijn (fig.2) is de contante (6) uit de wet van Lambert/Beer: E = 6.c Omdat de colorimeter extinctie (E) meet, kan via de formule c = 1/6 . E

de concentratie (c) worden berekend wanneer 6 bekend is. De helling, en dus 6, bepaalt u in Coach 5 (via Analyse > Helling of Functiefit) en daarmee berekent u tijdens de meting de concentratie c uit de formule c = 1/6 . E. Zo is in plaats van de extinctie ook het concentratieverloop rechtstreeks in de tijd te volgen (zie figuur 3).

Figuur 3. Kristalvioletoplossing 10 ml (0,05 mM) gemengd met 10 ml natronloog (0,1 M) in een bekerglas en de meting gestart. Vervolgens ca. 3 ml in een cuvet gedaan en het cuvet in de colorimeter geplaatst.

Het bepalen van een snelheidsconstante (k') Als de reactie een (pseudo) eerste orde verloop heeft, dan geldt: en

ct = c0. exp(-k'.t) -ln(ct) = k'.t - ln(c0).

De grafiek van -ln(c) tegen de tijd levert dan een rechte lijn, op waarvan de helling de snelheidsconstante (k') is. Zodra de grafiek van -ln(c) is gemaakt (figuur 4) dan is de helling met de analysefuncties in Coach 5 snel gevonden.

Figuur 4. Aan het diagram in figuur 2 is de formule -ln(c) toegevoegd.Merk op dat bij lage extiincties (hier < 0,06) de colorimeter gaat afwijken.

Opmerking In figuur 3 is te zien dat het cuvet enige tijd na het starten van de meting in de colorimeter is geplaatst. Het eerste gedeelte van de curve is dan niet bruikbaar zijn. Dat levert echter geen probleem op voor het bepalen van de snelheidsconstante (k')

(zie figuur 4). Raadpleeg voor prijzen het Hart van deze Signaal.

17

Valsensor - Bepaling van de valversnelling volgens Hubert Biezeveld In periScoop 11 (het gebruikersbulletin van Wolters-Noordhoff bij Scoop) wordt een valsensor beschreven door Hubert Biezeveld. Het blijkt dat je met deze sensor snel een waarde voor g vindt die zeer dicht bij 9,8 m/s2 in de buurt komt. De sensor bestaat in feite uit een potentiometer waarbij de afgetakte spanning een maat is voor de gevallen afstand. Over een draad constantaan staat een spanning van 5 V. Het 'schuifcontact' is een (vallende) doorboorde messing cilinder. CMA heeft een aantal van deze cilinders laten maken. Het valgewicht De messing cilinder is 20 mm dik en 4 cm hoog (de hier genoemde maten zijn niet kritisch). In de cilinder is tot bijna bovenin een gat geboord waarin een buisje kunststof geperst is. In het 'dak' van de cilinder is een gaatje van 1 mm geboord zodat de constantaandraad alleen daar (in het ‘dak’) met het messing in aanraking komt. Op dit dak is een schroefje bevestigd, waaronder een dun, soepel koperdraadje k (0,2 mm) wordt vastgezet.

Een stukje van een paar cm van k steekt uit en wordt een paar keer om de constantaandraad gewikkeld. Deze truc voor een zeer wrijvingsarm contact is essentieel. Stoorpulsen die dan eventueel nog optreden, worden weggezeefd door een condensator van 0,5 \F over de ingang te plaatsen. 18

De draad en de voeding De constantaandraad is 0,4 mm dik en ongeveer 1 m lang. Aangezien door deze draad een grote stroom loopt, is de voeding van 5 V van het Meetpaneel of CoachLab NIET bruikbaar. Bij deze proef is het essentieel dat de spanning van 5 V volstrekt rimpelloos is. In periScoop schreef Hubert dat hij daarvoor het IC LM323K gebruikt; dit IC kan 3 A leveren. Sluit je het IC aan op circa 6 V van een externe voeding dan weet je zeker dat je altijd met dezelfde constante spanning van 5 V werkt. De uitvoering van de proef en de meetresultaten IJk de sensor als afstandsensor. Meet de positie van de cilinder en bepaal (via “Afgeleide” in Verwerking) hiervan de snelheid en (via “Helling” in Verwerking) de versnelling. In IP-Coach 4 is het handig om de h(t)-meting op twee kanalen binnen te halen, zodat je één ervan kunt differentiëren tot een v(t)-grafiek. In Coach 5 is deze proef eenvoudiger voor te bereiden doordat je van de gemeten hoogte gelijktijdig de snelheid laat berekenen, ideaal!

Door de cilinder op te vangen in een busje dat op de bodem bekleed is met hard schuimrubber (waarin computers verpakt worden) zorg je ervoor dat de constantaandraad geen al te grote klappen hoeft op te vangen. Bovendien vertonen de h(t)-grafiek en de v(t)-grafiek dan interessante terugstuiteffecten. Differentiëren van de v(t)-grafiek tot een a(t)-grafiek levert geen bruikbaar resultaat. Wel lukt het goed om met een raaklijn de helling van de v(t)-grafiek te bepalen.

Op de site van CMA http://www.cma.science.uva.nl kunt

u meer gegevens over een proef met deze sensor vinden. CMA levert de valcilinder voor ƒ40,= (artikelnr. 059). Om de proef te bouwen dient u zelf te zorgen voor constantaandraad, een gestabiliseerde voeding en evt. een condensator.

Meting van de valversnelling g = 9,72 m/s2 met de Biezeveld-sensor in Coach 5. In het diagram links boven is de ‘lage’lijn de grafiek van de gemeten spanning en de ‘hoge’lijn is de grafiek van de daaruit bepaalde hoogte. In het diagram links onder wordt al tijdens de meting de snelheid getoond. Na afloop is (in het kader) met de muis een punt gekozen waarin de helling wordt gemeten. 19

Microschaalexperimenten – Veilige chemische experimenten voor de Tweede Fase – In het najaar van 1996 startte het project Microschaalexperimenten, waarin de Universiteit van Amsterdam en de Stichting C3 samenwerkten om het microschaalpracticum in het voortgezet onderwijs in te voeren. Het project is een succes geworden. Ruim de helft van de scholen voor HAVO en VWO nam deel, en meer dan 600 docenten en TOA’s hebben ervaring opgedaan met het leerlingenpracticum op microschaal. Met het aflopen van de subsidie door industrie en overheid is het project per 1 januari 2000 beëindigd. Vanwege het belang voor het voortgezet onderwijs heeft de Universiteit van Amsterdam echter besloten de werkzaamheden voort te zetten in het Expertisecentrum Microschaalexperimenten dat ondergebracht is in het AMSTEL Instituut. Het expertisecentrum zal verder gaan met het ontwikkelen van onderwijsmateriaal en het nascholen van docenten en TOA’s. De verkoop van microschaalsets en onderwijsmateriaal wordt verzorgd door de Stichting CMA. Het glaswerk Het microschaalglaswerk wordt geproduceerd door Kimble Kontes. Dit glaswerk maakt gebruik van flexibele koppelingsstukken, waarmee leerlingen eenvoudig en snel opstellingen kunnen bouwen. Alle gebruikelijke handelingen zijn ermee uit te voeren: refluxen van reactiemengsels en het scheiden van reactieproducten door middel van destillatie, sublimatie, filtratie, kristallisatie of kolomchromatografie. Opmerkelijk is dat waterkoeling niet nodig is: dus geen kranen, slangen en afvoer. Door de relatief dikke glaswand en het lage gewicht is het glaswerk in hoge mate breukbestendig. De duurzaamheid van het glaswerk is gebleken tijdens jarenlang gebruik op universitaire practica. Het microschaalglaswerk (figuur) is verpakt in een handig koffertje. 20

Het verwarmingsapparaat Elke set gaat vergezeld van een door ons ontwikkeld zandbad (zie NVOX 5 (1998) 256). Deze warmtebron is goedkoop, veilig en snel. Een stopcontact is alles wat nodig is om aan de slag te gaan. Het verwarmingsapparaat wordt standaard bij elke set glaswerk geleverd, maar is ook afzonderlijk leverbaar. Onderwijsmateriaal Bij elke set microschaalglaswerk worden twee losbladige bundels geleverd, waarin vijftien verschillende Microschaalexperimenten beschreven worden. De experimenten zijn ondergebracht in vijf categorieën: Algemeen (A), Scheidingsmethoden (B), Eigenschappen van stoffen (C), Eigenschappen van reacties (D), en Syntheses (E), en sluiten aan bij de boeken ‘Chemie’ en ‘Chemie overal’.

E1

E2 V

C

D2

O2 H

O1

J

N

G A

1,0

0,9

ml

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

R S

4.5

4.5

4.5

4.5

4.5

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

3.5

3.5

3.5

3.5

3.0

F

D1

E3+4

3.0

3.0

3.0

3.5

3.0

2.5

2.5

2.5

2.5

2.5

2.0

2.0

2.0

2.0

2.0

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

P

I

Q

R H

H M

Docentenhandleiding Alle leerlingenteksten, en aanwijzingen daarbij, zijn opgenomen in de losbladige docentenhandleiding. Daarin wordt o.a. aangegeven op welke eindtermen de proeven betrekking hebben, waar ze in het programma in te passen zijn, en hoe de experimenten uitgebreid kunnen worden. Daarnaast bevat de docentenhandleiding uitgebreide aanwijzingen voor het gebruik van het glaswerk. Aanvullingen Er zijn twee aanvullingen op het onderwijsmateriaal verschenen. Deze aanvullingen zijn opgenomen in de bundels. Aanvulling 1 bevat drie syntheses (Aspirine; Oranje II en Indigo),

L

K

B T

bepaling van het omslagtraject van zuur-base-indicatoren. Het Expertisecentrum Microschaalexperimenten werkt aan verdere uitbreiding van deze reeks. Bestelinformatie Ons leveringsprogramma bestaat uit: • leerlingensets (een koffertje microschaalglaswerk, een thermometer, een elektrisch verwarmingsapparaat en twee leerlingbundels), • docentenhandleiding. Raadpleeg voor prijzen het Hart van deze Signaal. Meer informatie over microschaalexperimenten is te lezen op http://www.chem.uva.nl/chemeduc/ microschaal

Aanvulling 2 bevat vier syntheses (Fenolftaleïne; Fluoresceïne; Methyloranje en Paracetamol) en een 21

Tips en Trucs Gebruik van de verloper 0519 (van 4 mm naar BT) De CoachLab en CoachLab-II externe interface en de CBL-datalogger hebben ingangen voor BT-pluggen. De CoachLab II heeft ook 2 ingangen voor de 4-mm banaanstekers. Om het mogelijk te maken toch alle oudere typen CMA-sensoren met 4mm banaanstekkers te kunnen aansluiten op de CBL of op CoachLab, is er de verloop-adapter 0519. Deze verloper is alleen voor het 0–5 Volt bereik. Wanneer u met CoachLab-II op kanaal 1 of 2 of met de CBL spanningen wilt meten die bipolair zijn, zoals de inductiespanning bij een door een spoel vallende magneet, kan de verloper 0519 niet worden gebruikt. Eventueel kunt u wel de 'Spanningssensor voor CBL en CoachLab II (art. 0515) gebruiken. Simpeler: gebruik ingang 3 of 4.

Aansluiting van spoel op CoachLab II 22

Pulstellen op CoachLab II Voor het tellen van pulsen is er bij gebruik van een UIA/UIB op het meetpaneel een aparte ingang: de linker witte stekkerbus. Bij CoachLab II is het tellen van pulsen mogelijk op alle analoge ingangen (1 t/m 4). Daarbij moet u met het volgende rekening houden: 1. De UIA/UIB verwacht pulsen die minimaal variëren om de 0,8–2,0 Volt (TTL-niveaus). Pulsen worden geteld op de neergaande flank. 2. Bij de CoachLab II moet het signaal de drempelwaarde van +2,5 Volt passeren. Pulsen worden geteld op de positieve flank. 3. Bij CoachLab II moeten pulsen minimaal een pulsbreedte hebben van 100 :s. Bij de UIA/UIB is een pulsbreedte van 0,1 :s al voldoende. Iconen en ingangsbereik Er zijn in de Sensor-Bibliotheek twee dezelfde teller-iconen. Eén met bereik 0 .. 1000. Deze is voor pulsen met een 0–5 Volt bereik. Het andere icoon met een bereik van 0 .. 2000. Deze is voor pulsen met een -10 .. +10 Volt bereik. Voor het gatenwiel met BT-plug dient u het gatenwiel-icoon of teller-icoon met bereik 0 .. 2000 te gebruiken. Voor het gatenwiel met 4mmstekkers kiest u het teller-icoon 0 .. 1000. Zie ook de tabel in deze Signaal (blz.25).

Nieuwe Graph Link kabel van TI Om de CBL-datalogger en de CBRafstandsensor van Texas Instruments met Coach 5 te gebruiken moeten ze met een speciale kabel, de GraphLink kabel, aan de seriële poort van de computer gekoppeld zijn. De bestaande kabel was grijs. Er is nu een nieuwe kabel. Deze is zwart. De zwarte kabel is goedkoper en vereist een andere driver in Coach.

CBL en CBR nu ook onder NT4 Met de nieuwe drivers kunnen de CBL en CBR nu ook onder Windows NT4 gebruikt worden! U heeft alleen wel administrator-rechten nodig voor de installatieprocedure bij NT, vraag zonodig de hulp van systeembeheer.

Wanneer u deze kabel gaat gebruiken is dus een installatie nodig van de nieuwe CBL– of CBR driver. Na installatie ondersteunt Coach 5 beide kabels. Op de nieuwe Coach 5 v2.0 CD is deze vernieuwing opgenomen. Na installatie kunt u in het hardware installatiescherm –naast de keuze van de seriële poort– ook instellen welke kabel u gebruikt (zie figuur).

IJken in Coach 5 Coach 5 bevat een grote bibliotheek met gegevens van sensoren, actuatoren en interfaces. Voor elke sensor is er minimaal één icoon incl. standaardijking aanwezig. Daarnaast is er voor elke sensor een aangeklede meter. U kunt dus direct meten. Voor een nieuwe productie-serie van een sensortype kan de standaard-ijking afwijken t.o.v. van oudere series. Dit is bijvoorbeeld het geval voor de lichtsensor CMA (art. nr. 014). In de Docentversie kunt u de ijking aanpassen. Dat gaat als volgt: - Start Coach 5 op als Docent. - Klik met rechts op het sensoricoon en kies ‘Wijzig/IJk’.

Wilt u de installatie van deze CBL of CBR ongedaan maken, dan moet u hier gebruik maken van het de standaard add/remove-programma’s, in Windows.

Voor alle duidelijkheid: De CBL en CBR blijven niet werken onder Windows 3.1.

23

U komt nu in de menu voor ‘Wijzig of maken van sensoren’. Onderaan vindt u de ijkgegevens. - Wilt u ijken door meten dan klikt u op IJking. U kunt nu ijkpunten toevoegen. Let er op dat voor een meting het bijbehorende sensoricoon ook naar een ingang op het paneel is gesleept. - Voor een lineaire ijking volstaat het twee ijkpunten in te voeren. X is de gemeten sensorspanning en Y de bijbehorende grootheid. Tijdens een lineaire ijking ziet u rechts in het Voltmetertje de actuele spanningswaarde van de sensor. Verschuif ijking Bij een meting met 2 sensoren zullen de beide sensoren soms onderling iets verschillen. U kunt dan één van de bestaande ijkingen verschuiven. Ga naar het Wijzig/IJk veld (zie hiervoor) en vink daar de optie ‘Verschuif de ijking’ aan. Vul de coördinaten in van het punt waar de ijkcurve doorheen moet lopen. Neem als voorbeeld de krachtsensor (-20..20N). Deze heeft als ijkpunten (-1V; -20N) en (3V; 20N). Stel dat u die wilt verschuiven naar het bereik (-10 .. 30N) dus naar de punten (-1V, -10N) en (3V, 30N). U vult dan bij ‘Verschuif de ijking’ bijv. de coördinaten (-1; -10) in. (U zou hetzelfde bereiken met de coördinaten (0; 0) of (3; 30) ). Zie de figuur hiernaast.

24

IJking opslaan Een (gewijzigde) ijking is tijdelijk. Bewaar de activiteit of het resultaat. Alléén dan wordt de ijking ook opgeslagen. U kunt versneld bewaren met . Welk icoon hoort bij welke sensor? In de tabel op de volgende blz. kunt terugvinden welk icoon in Coach 5 bij welke sensor hoort, incl. bijbehorend artikelnummer. Bronnen voor activiteiten-maken Bronnen voor het zelf maken van activiteiten in Coach 5 zijn o.a. te vinden op de website van CMA. Ook via andere onderwijssites vindt u informatie, bijvoorbeeld: http://home.svm.nl/natwet/nvon/ http://www.phys.uu.nl/~wwwnatdc http://www.science.uva.nl/ research/ amstel/vo/ http://www.physik.uni-muenchen.de/ didaktik/Computer/DAVID/video.htm http://www.digischool.nl/bi/bilok.htm http://www.kennisnet.nl/teens/index.html

Sensornaam (artikelnummer)

Sensor-icoon in Coach 5

Ammonium-elektrode (039NH4) Barosensor (032/bt) Calcium-elektrode (039Ca) CBR (0518) Chloride-elektrode (039Cl) CO2 sensor (057/bt) Draaihoeksensor (013/bt) Druksensor (034/bt) ECG-set (028) Gatenwiel (052) Gatenwiel (052/bt) Geiger-Müller stralingsensor (029) Geleidbaarheidsensor (0382/bt)

Ammoniumsensor (CMA) (0..4,5) Barosensor (CMA) (0..1050mbar) Calciumsensor (CMA) (0..5) CBR (Texas Instruments) (0..6m) Chloridesensor (CMA) (0..4) CO2-sensor (CMA) (0..5000ppm) 1 Draaihoeksensor (CMA) (0..360°) / (-120..120°) Druksensor (CMA) (0..7 bar) ECG sensor (CMA) (-1..4 mV) 2 Gatenwiel (CMA) (0..1000) of Teller (CMA) 0 .. 1000 2 Gatenwiel (CMA) (0..2000) of Teller (CMA) 0 .. 2000 Geiger-Müller sensor (CMA) (0..60000) Geleidbaarheidssensor (CMA) (0..200JS) / (0..2000JS) / 1 (0..20000JS) Geluidsensor (CMA) (-0,5..0,5Volt) Geluidsensor (CMA/CoachLab) (-0,5..0,5V) Hartslagsensor (CMA) (0..100%) Hartslagfrequentiesensor (CMA) (0..100%) Krachtsensor (CMA) (-20..20N) Lichtsensor (CMA) (0..200lux) Lichtsensor (CMA/CoachLab) (0..100%) / (0..10W/m²) 1 Lichtsensor (Texas Instruments) (0..100%) / (0..10W/m²) 1 Lichtsensor (CMA) (0..600lux) / (0..6000lux) / (0..150000lux) 1 Magneetveldsensor (CMA) (-10..50mT) / (-100..500mT) Nitraatsensor (CMA) (0..4,5) pH sensor (CMA) (0..14) Vochtsensor (CMA) (0..100%) Voltmeter (Texas Instruments) (-10..10V) Stroomsensor: Stroommeter (CMA) (-0,8..0,6A) Spanningsensor: Voltmeter (CMA) (-8..6V) Temperatuursensor (CMA) (-20..120°C) Temperatuursensor (CMA/CoachLab) (-25..125°C) Thermokoppel (CMA) (-30..1400°C) 1 Thermokoppel (CMA) (0..125°C) / (0..1250°C) Ultrasone Positie set (CMA) (0..5m) USA voor UIA/UIB (CMA) (0..6m) Ultrasone Afstandsensor (CMA) (0..6m) Versnellingsensor (±5g) (CMA) (-50..50m/s²) Zuurstofsensor (Philip Harris) (0..100%)

Geluidsensor (015/bt) Geluidsensor (056) Hartslagsensor (037/bt) Hartslagfrequentiesensor (0375/bt) Krachtsensor (036/bt) 3 Lichtsensor (014) 3 Lichtsensor (0513) Lichtsensor met 3 bereiken (033/bt) Magneetveldsensor (024/bt) Nitraat-elektrode (039NO3) pH-sensor (030/bt+031) Relatieve vochtigheidssensor (0381/bt) Spanningsensor (0515) Stroom/Spanning-sensorset (0384/bt) Temperatuursensor (016) Temperatuursensor (0511) Thermokoppel set (053) Thermokoppel temperatuursensor (035) UltraSone Plaatsbepalingset (023) USA (026) USA II (0517) Versnellingssensor (±5g) (0385/bt) Zuurstofsensor (302+340)

Opmerkingen 1

Wanneer meerdere bereiken vermeld staan betekent dit dat u kunt kiezen uit meerdere standaardijkingen voor de sensor. 2 Beide teller-icoon zijn identiek. 3 Beide iconen zijn identiek op de merknaam na. Op de CMA-site in de rubriek Producten/Prijzen>Hardware>Sensoren vindt u steeds de laatste up-date van deze lijst!

25

Ondersteuning op de CMA-website Bij de door CMA geleverde hard- en software worden voorbeelden van lesmateriaal meegeleverd. De practica staan in de vorm van "Projecten" en "Activiteiten" op diskette of CD. Een groot aantal Projecten en Activiteiten is nu ook via het Internet beschikbaar, incl. lesteksten: ga naar www.cma.science.uva.nl en kies vervolgens "Ondersteuning". Op de site zullen regelmatig nieuwe activiteiten beschikbaar worden gesteld. Kant en klare Activiteiten Het onderdeel "Ondersteuning" van de CMA-site is de laatste maanden aangepast. Aanleiding van de aanpassing was de wens ook practica en lessen via het Internet beschikbaar te stellen. Klik op Ondersteuning. De software is nu per pakket gegroepeerd. In deze rubriek staan zelfuitpakkende bestanden klaar met uitleg over het gebruik. Naast de Handleiding, nieuwe Drivers, Tips en andere aanvullende informatie treft u er Activiteiten aan voor Biologie, Natuurkunde en Scheikunde, inclusief lesteksten in Word-bestanden. Projecten en Activiteiten Met de Coach5 CD worden een aantal Projecten en Activiteiten meegeleverd. Deze, en aanvullende nieuwe Projecten en Activiteiten staan, op de site van CMA. Elke Activiteit die van het Internet wordt opgehaald, is gecomprimeerd tot één zelfuitpakkend bestand. Als Coach5 volgens de standaardinstellingen is geïnstalleerd, worden de uitgepakte bestanden automatisch in de juiste map geplaatst.

26

Downloaden van updates, proeven, etc.

Losse proeven (=activiteiten) altijd toevoegen in een bestaande Projectmap (bijv. naar C5exmbi.nl ) Een verzameling van activiteiten toevoegen door de gehele Projectmap naar Projects te kopiëren

De installatie-procedure en directorystructuren staan op onze website beschreven. Het wiel … Ontwikkelen van lesmateriaal is tijdrovend. Niemand wil het wiel opnieuw uitvinden. Voor iedereen geldt in meer of mindere mate dat hij/zij wel graag ideeën van anderen overneemt maar bevreesd is eigen werk of kennis in te brengen. Toch weten wij samen meer dan alleen!

Oproep Het ligt in de bedoeling het aantal Activiteiten dat via de site beschikbaar wordt gesteld, wordt uitgebreid. Heeft u een Activiteit, stuur hem dan naar [email protected]. Wij zullen geschikte Activiteiten dan op de site van CMA zetten waardoor collegae er ook plezier van kunnen hebben.

Enkele Projectmappen, te openen in Coach

27

In Memoriam Theo Frenay Op 12 december 1999 overleed Theo Frenay, medewerker van het AMSTEL Instituut. Theo was slechts 50 jaar.

Hij was een plezierige collega, die met zijn Amsterdamse humor, veel voor ons betekende. Dat dit ook voor anderen geldt bleek op Vedotech–, Woudschoten– en Reehorstconferenties. Door veel leraren werd daar naar hem gevraagd. Hij was altijd enthousiast op onze stand aanwezig. Velen kennen hem van nascholingscursussen waar hij assisteerde bij de BiNaSk-vakken maar vooral de Techniek-docenten begeleidde. Theo heeft een kort maar heftig ziekteproces door moeten maken. Alles is zeer snel gegaan, niemand had dit verwacht. Wij zijn hem dankbaar voor wat hij de afgelopen jaren voor ons betekend heeft, als collega en persoon.

Theo heeft vanaf 1966 bij de faculteit gewerkt. Hij kwam als leerjongen bij de werkplaats. Meer dan 20 jaar werkte Theo als technisch medewerker bij Didaktiek Natuurkunde. De laatste 10 jaar werd Theo steeds meer gegrepen door de activiteiten met de computer. Dit heeft ertoe geleid dat hij een steeds belangrijker plaats innam, niet alleen bij de cursussen, maar ook als grafisch ontwerper van tekeningen, posters e.d.. Theo had een groot talent voor deze creatieve taken.

28

Nascholing - subsidie - subsidie voor ICT-deskundigheidsbevordering met collega-school In de periode 27 maart – 15 november 2000 kan een school netwerkprojecten indienen bij het Ministerie van Onderwijs en Wetenschappen voor bevordering van ICT op de school. Dat houdt in dat u met één of twee andere scholen een ICTnetwerkproject formuleert waarvoor u subsidie aanvraagt. De subsidie per netwerkproject is maximaal ƒ 15.000,= welk bedrag u dus moet delen met de partner(s). Doel van dit ICT- project is deskundigheidsbevordering van onderwijspersoneel, ontwikkeling en implementatie van methoden en educatieve programmatuur. De aanvraagprocedure is eenvoudig en snel. Coach 5 op school … Met een dergelijk netwerkproject kunt u voor de natuurwetenschappelijke secties de middelen aanwenden voor deskundigheidsbevordering en ondersteuning bij invoering Coach 5. Veel scholen willen nu computerpractica invoeren. Implementatie, en aanschaf zijn knelpunten, reden waarom er veelvuldig een beroep op ons gedaan wordt, met name voor de organisatie van nascholingscursussen voor de gezamenlijke secties-BiNaSk … met subsidie ! Via een ICT-netwerkproject heeft u nu de kans voor nascholing, aanschaf en ondersteuning bij invoering van computerpractica subsidie te krijgen mits u kunt samenwerken met een andere school. Dat moet niet zo moeilijk zijn gezien de vele fusies van de laatste tijd. Aanvragen subsidie Subsidie-aanvragen worden beoordeeld door het Ministerie, wij spelen daarin geen rol. Wat u kunt doen is als volgt:

Stap 1 download de subsidieformulieren via http://www.ictonderwijs.nl/subsidie Stap 2 Dien uw aanvraag in de periode 27 maart 15 november 2000 in bij Senter. Stap 3 Zoek een partnerinstelling (een andere school), noem in elk geval zes namen. Stap 4 Vul het standaardformulier in en omschrijf de Doelstellingen Stap 5 De Minister antwoordt binnen 12 weken.

Voor informatie over onze ondersteuning (nascholing, aanschaf e.d.) kunt u contact opnemen met Piet Geerke of Cees Mulder, AMSTEL Instituut, 020 5255886, E-mail: [email protected] Let op: Looptijd 1 jaar Maximale subsidie f 15.000,- per netwerk. Als school komt u per jaar slechts 1 maal in aanmerking als subsidieaanvrager. U kunt naar onze mening wel meerdere malen participeren in netwerk-projecten wanneer de andere school de aanvrager is.

29

Cursusoverzicht Het AMSTEL Instituut organiseert komend cursusjaar een beperkt aantal bijeenkomsten. Het accent ligt op uitvoering bij u op school ! Planning: een aantal cursussen wordt gegeven op wisselende dagen, dit voorkomt lesuitval van dezelfde groepen. Data: cursussen worden ook via het Internet gepubliceerd http://www.science.uva.nl/research/amstel/

Oriëntatiebijeenkomsten Doelgroep: Docenten en TOA’s natuurkunde, scheikunde, biologie en techniek (gratis) Informatie over gebruik en mogelijkheden van Coach Junior en Coach 5, hardware, lesmateriaal, lesorganisatie en nascholing. Data, plaats Dordrecht do 15/6/00 13.30-16.15 (tevens bezichtiging Centrum ‘Weizigt’) Zwolle vr 16/6/00 14.00-16.00 Amsterdam do 22/6/00 14.00-16.00 Tilburg Groningen Nijmegen Amsterdam

vr 6/10/00 di 10/10/00 do 12/10/00 vr 13/10/00

14.00-16.00 14.00-16.00 14.00-16.00 14.00-16.00

DOE-dag: Werken met Coach Doelgroep: Docenten en TOA’s natuurkunde, scheikunde en biologie. U voert basispractica uit met de standaard hardware en software van CMA voor computerpractica. Standaard werken wij - aan de hand van kant en klare practica - in deze cursus met de verschillende onderdelen van Coach 5 / Junior. 30

Er is een sterke nadruk op het (leren) aansluiten van meetopstellingen, het gebruik van de CMA-sensoren en kiezen van instellingen in Coach. De cursus is een startpunt voor TOA/docent, die een invoeringsplan maakt (werking, instructie, aanschaf). Plaats, data Amsterdam Zwolle Rotterdam Amsterdam

do 2/11/00 vr 12/1/01 vr 9/3/01 do 31/5/01

9.30-16.30 u 9.30-16.30 u 9.30-16.30 u 9.30-16.30 u

Prijs: ƒ425,DOE Dag: Coach Junior/5 Projecten maken/organiseren Doelgroep: Docenten en TOA’s natuurkunde, scheikunde en biologie Coach bevat gereedschappen voor maken van computerpractica (teksten, afbeeldingen, instellingen) en vervolgens beheren per klas (open of gesloten gebruiken; toegang via wachtwoord, bestandsbeheer). Ontwerp/maak/schrijf en organiseer uw eigen serie practica. U dient dus al enige bekendheid met meten met de pc (Coach) te hebben. Vervolg op o.a. ‘Werken met Coach’ Plaats, data Amsterdam Zwolle Rotterdam Amsterdam

vr 10/11/00 vr 19/1/01 ma 19/3/01 vr 8/6/01

Prijs: ƒ425,-

9.30-16.30 u 9.30-16.30 u 9.30-16.30 u 9.30-16.30 u

Besturing bij Techniek Doelgroep: Docenten en TOA’s techniek U werkt met kant en klare leerlingpractica en vaste modellen, waaronder de bouwdozen van LEGO Dacta. En u kunt uw eigen modellen bouwen en automatiseren (met het Systeembord, CoachLab en/of LEGO Dacta) in Coach Junior. Plaats, data

Coach 5 bij Biologie Doelgroep: Docenten en TOA’s biologie (bavo+ tweede fase) Het accent ligt op het uitvoeren van voorbeeldpractica en gebruiken van Coach rond onderwerpen als: hartslagfrequentie, reactiesnelheid, ademhaling, huidtemperatuur, conditie, osmose, CO2,- en O2 experimenten, fotosynthese. Plaats, data

Amsterdam Rotterdam

Tilburg

8+17/11/00 16+26/3/01

9.30-16.30 u 9.30-16.30 u

14+22+30/3/01

13-17 u

Prijs: ƒ975,-

Prijs: ƒ 975,-. Coach 5 bij Natuurkunde, Biologie en Scheikunde Doelgroep: Docenten en TOA’s natuurkunde/biologie/scheikunde Bedoeld voor secties die de ICTtoepassingen in de Basisvorming of Tweede Fase vorm willen geven. Coach 5 gebruiken bij het meten en verwerken van gegevens met de computer. Het accent ligt op het uitvoeren van practica. Omdat er op school steeds meer samenwerking tussen secties ontstaat wordt deze cursus gelijktijdig geven voor zowel natuurkunde, scheikunde als biologie docenten/toa’s waarbij u toch eigen vakpractica uitvoert. Kern van deze cursus vormen de kant en klare leerling-activiteiten voor natuur/scheikunde en biologie. Met aandacht voor hoe proeven te wijzigen in Coach 5. Plaats, data Hoogeveen Amsterdam

3+15/11/00 15+17/5/01

Prijs: ƒ 975,-

9.30-16.30 u 9.30-16.30 u

Coach 5 bij Scheikunde Doelgroep: Docenten en TOA’s scheikunde (accent op tweede fase) Tijdens deze cursus leert u Coach te gebruiken. Practica: pH-bepalingen, titraties, conductometrie, temp. bij exo-en endotherme reacties, chemisch evenwicht in mengsels, colorimetrie. Uiteraard gebruiken wij de nieuwe sensoren Stappenmotortitrator en Colorimeter. Plaats, data Amsterdam

30/1+8/2/01

9.30-16.30u

prijs: ƒ975,Modelleren en Video-meten Bedoeld voor docenten/toa’s met ‘Coach’ervaring. Breidt uw IPC-4 modellen uit naar Coach5 werkblad. Met Video-meten voert u practica aan de gefilmde werkelijkheid uit. Plaats, data Amsterdam

wo 21/2/01

9.30-16.30 u

Prijs: ƒ 425,Inschrijving via het aanmeldingsfomulier in Signaal, internet of telefonisch bij mw L.Molenaar 0205255886 (ma,di,do,vr-ochtend). 31

Leveringsvoorwaarden en Prijzen Alle productprijzen in deze Signaal zijn exclusief BTW. Prijswijzigingen voorbehouden. Verzend- en administratiekosten brengen we als volgt in rekening: Bij bestellingen van minder dan ƒ 500,- (excl.): ƒ 25,ƒ 500,- of meer (excl.): geen. Bij bestellingen boven ƒ 5000,- geldt een korting van 5%.

De 5%-korting geldt niet voor LEGO DACTA en geldt niet voor aanbiedingen. Wij verzoeken u te bestellen door middel van een bestelformulier. Er geldt een levertijd van 3 tot 4 weken. U wordt verzocht pas te betalen nadat u de factuur hebt ontvangen, onder vermelding van het factuur- en het debiteurnummer.

Bestellingen kunt u richten aan: Stichting CMA Kruislaan 404 1098SM Amsterdam Fax: (020) 5255866 Telefonische informatie administratie: (020) 5255869 vanaf 13.00 - 17.00 uur Helpdesk dagelijks van 14.00 - 15.00 uur (020) 5255766 Zie ook CMA op Internet: http://www.cma.science.uva.nl/

Wilt u deze Signaal na het lezen ook aan uw collega’s uit de andere natuurwetenschappelijke/wiskunde en technische secties doorgeven?

Stichting CMA “Centrum voor Microcomputer Applicaties” CMA is verbonden met het AMSTEL Instituut van de UvA. CMA is een non-profit organisatie die onderzoek en ontwikkeling van het gebruik van informatietechnologie in de natuurwetenschappelijke en technische vakken bevordert. 31