Verslag schrijven over tuinkers: Inclusief: verwerking zelfgemaakte foto s, Excel tabellen en diagram

Inleiding

Bij al het praktisch onderzoek in de komende acht themalessen werken jullie in 2-‐tallen. Iedere activiteit werk je met een andere partner. Het schriftelijk werk dat je maakt is individueel. Zorg zelf voor een “snelhechter” waar al het gemaakte werk in verzameld wordt. (doe er alvast wat leeg gelinieerd papier in!)

Beoordeling: Je rapportcijfer voor dit thema bestaat uit 3 onderdelen: 1. Beoordeling van je werkmap, en werkhouding in de lessen: 2. Verslag van tuinkers onderzoek: 3. PowerPoint van zeewateronderzoek :

(weging 2x) (weging 2x) (weging 2x)

Inhoudsopgave: Les-‐1

Onderzoeken en experimenteren: Helikopter

Technisch onderzoek; Ontdek door slim onderzoekwerk hoe een papieren helikopter zo lang mogelijk in de lucht kan blijven. leestekst: wat is wetenschappelijk onderzoek

Blz -‐ 2

Les-‐2

Biologisch onderzoek:

Blz -‐ 6

Les-‐3

Verslag schrijven over tuinkers:

Blz-‐14

Les-‐4

Les-‐5

Les-‐6

Les-‐7

Onderzoek bedenken en opzetten over het kiemen van tuinkers zaadjes

Inclusief: verwerking zelfgemaakte foto’s, Excel tabellen en diagram

Egg bungeejump: Hoe maak je een “wetenschappelijke” voorspelling hoe lang een bungee elastiek moet zijn.

Meten van tijd:

Een secondeklok maken door een slinger of veer te onderzoeken. Slingertijd meten, grafiek maken, exacte lengte voorspellen

Energiewaarde van voedsel:

Hoeveel warmte komt er vrij bij het verbranden van een pinda

Zoutgehalte van zeewater:

Filtreren, brander gebruik, indampen, wegen, concentratie uitrekenen

Blz-‐16

Blz-‐18

Blz-‐21

Blz-‐23

Les-‐8

Verslag schrijven zeewateronderzoek, Inleveren als PowerPoint bestand inclusief: zelfgemaakte foto’s, Excel tabellen en grafieken

Les-‐9

Reserve; Uitloopmogelijkheid voor een gemiste les en het afmaken/inleveren van

zeewateronderzoek.

Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 0

Blz-‐26


Blz 1

Les-1 Onderzoeken en experimenteren

Start activiteit: Maak de beste helikopter Door slim knippen en vouwen van een stukje papier kan je een helikoptertje maken. Om het best vliegende helikoptertje te maken moet je onderzoeken wat de beste maten zijn voor de helikopter onderdelen: • Hoe groot maak je de helikopter? • Lange of korte vleugels? • Brede of smalle vleugels? • Hoe zwaar is de ideale paperclip ballast? In de natuur bestaan ook helikopters, bekend zijn de zaden van esdoorn. De vorm van de prachtige esdoorn zaadjes lijkt “van zelf” tot stand gekomen. Dat heeft miljoenen jaren gekost. Zo’n geleidelijke ontwikkeling noemen we evolutie, daar heb je vast wel van gehoord. Evolutie gaat erg langzaam omdat de geleidelijke veranderingen door puur toeval tot stand komen. Er is geen plan in de natuur; de meeste toeval veranderingen laten het zaadje juist slechter vliegen en gaan weer verloren. Het kost dus vele missers voordat er een verbetering tussen zit waar volgende generatie esdoorn bomen van profiteren. Bedrijven en onderzoekers hebben geen tijd voor evolutie per toeval. Jullie zijn in dit thema “junior-‐wetenschappers” Je gaat de best mogelijke helikopter maken, niet door willekeurig “proberen” zoals evolutie… maar met een slim “onderzoek programma” om in 45 minuten tot een betere helikopter te komen. OPDRACHT: In het lokaal vind je beschrijvingen en materiaal voor een paar simpele papieren helikopters. Kies er eentje uit, (of creëer een geheel eigen model!) maak de helikopter en probeer hem uit door van 2 meter hoogt te laten vallen. Bedenk nu hoe je een serie helikopters kan maken waarbij je telkens één onderdeel verandert. In de eerste stappen kunnen de veranderingen vrij groot zijn. Zodra je in de buurt van de “optimale” helikopter komt gaan de aanpassingen steeds kleiner worden. Spelregels: 1. Noteer je onderzoekplan op papier. 2. Noteer de meetgegevens: afmetingen + aantal seconden vliegtijd vanaf 2 meter hoogte. 3. Bewaar alle uitgeprobeerde helikopter … geef ze serie nummers! 4. De winnaars zijn degene die de langst vliegende helikopters gemaakt hebben, en kunnen aantonen hoe de ontwikkeling is geweest. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 2

Lees deze tekst: Wat is wetenschappelijk onderzoek

Wetenschappelijke kennis is het geordend geheel van theorieën, regels, en wetmatigheden waarmee we onze wereld kunnen verklaren. De wetenschap wil werkelijk alles kunnen verklaren, van het ontstaan van het heelal, het leven op aarde tot en met de oorzaken van de klimaatcrisis. Al die Een bekende uitspraak is: kennis is opgedeeld in vakgebieden, denk aan; aardrijkskunde, natuurkunde, biologie, economie geschiedenis enzovoort. Je ‘Hoe meer we zou het misschien niet verwachten, maar ook in talenstudies is weten, onderzoek van groot belang. hoe beter we Wetenschappelijk onderzoek is nooit ‘af’. Elk weten wat we nog onderzoek of elke ontdekking opent weer nieuwe mogelijkheden. De uitkomst van een experiment roept meestal niet weten’. weer vragen op voor nieuwe onderzoeken. Jullie zitten op gymnasiumNOVUM, dat is een VWO school. De afkorting VWO betekent; V..................... W...................... O.......................... Kortom de kans is groot dat je in de toekomst na het NOVUM zelf op een universiteit terecht komt waar je zelf aan wetenschappelijk onderzoek gaat werken. Elk vakgebied heeft uitgebreide regels waaraan wetenschappers zich moeten houden bij het doen van onderzoek (anders worden ze niet serieus genomen door de vakgenoten). Maar wat de specifieke vakregels ook zijn, wetenschappelijk onderzoek volgt een schema dat er zo uit ziet:


Blz 3

Natuurwetenschappelijk onderzoek in 10-‐stappen START

Waarnemingen: •

•

VOOR-‐ BEREIDING

Er valt je iets op, je vraagt je af hoe het zit.... zoek het eens uit. Je hebt een idee, en wil weten hoe het zo goed mogelijk uitgevoerd kan worden (denk aan geneesmiddelen of nieuwe producten)

1 -‐ Onderzoeksvraag: •

Vat je nieuwsgierigheid samen in één vraag. In die ene slimme vraag maak je duidelijk wat het belangrijkste is dat je te weten wil komen in je onderzoek.

2 -‐ Hypothese: •

•

Denk vooruit, wat verwacht je te kunnen ontdekken met je onderzoek. De hypothese werkt als een voorspelling; wat je verwacht dat er in het onderzoek gaat gebeuren, of wat je zou kunnen ontdekken.

3 -‐ Tijdpad en logboek: • •

Schat hoeveel tijd je voor het hele onderzoek nodig hebt. Verdeel gelijkmatig over de beschikbare tijd. Hou in een logboek bij hoe het onderzoek verloopt.

• 4 -‐ Informatie zoeken:

Zoek in diverse bronnen wat er al bekend is over het onderwerp dat je gaat onderzoeken (naslagboeken-‐websites-‐artikelen-‐film/video-‐etc...). Hou een bronnenlijst bij.

•

• UIT-‐VOERING 5 -‐ Werkplan:

• • •

Beschrijf welke materialen en apparatuur je nodig hebt. Beschrijf welke proefopstelling je gaat maken (maak een tekening). Maak een meetplan (wat moet er allemaal gemeten worden). Maak een taakverdeling (bij groepswerk).

• 6 -‐ Meten en Noteren: •

•

Alle waarnemingen overzichtelijk bijhouden Noteer de omstandigheden waarbij je werkt zodat een vervolgonderzoek onder gelijkwaardige omstandigheden kan worden gehouden.

7 -‐ Blijf eerlijk: •

Zorg dat er niets gebeurt dat de uitkomst van het onderzoek kan veranderen/beïnvloeden en controleer dat ook. (b.v. ‘blanco-‐proef’) Noteer wat je ziet, dus niet wat je graag zou willen zien!

• 8 -‐ Resultaat verwerken:

UIT-‐WERKEN

• •

Maak je meetresultaten overzichtelijk in tabelvorm Moet er gerekend worden aan de getallen, maak dan duidelijk welke theorie je gebruikt (noteer de formules) Grafieken, of diagrammen maken het resultaat vaak overzichtelijk.

• 9 – Conclusie + Discussie:

Hier komt het antwoord op die ‘slimme-‐onderzoekvraag’ die je bij punt-‐1 had gesteld. Beschrijf of de voorspelling (punt-‐2; hypothese) is uitgekomen. Vaak is de conclusie dat je geen simpel onderzoek-‐antwoord kan geven, er blijven nog vragen over of er zijn nieuwe vragen bijgekomen. Dat wil niet zeggen dat je onderzoek is mislukt; je kunt in de conclusie beschrijven wat je eigenlijk aan het onderzoek zou willen veranderen.

10 -‐ Presentatie:

Maak je ‘ontdekking’ openbaar; In het onderzoekverslag beschrijf je punt 1 t/m 9. Het verslag wordt zo duidelijk dat andere leerlingen er makkelijk mee verder kunnen werken om jouw onderzoek over te doen, of uit te breiden.


Blz 4

Afsluiting van les 1 In dit ‘onderzoekthema’ gaan we voor de verschillende BETA vakken ervaren hoe het bedenken en uitvoeren van een onderzoek in z’n werk gaat. We gaan daarbij steeds weer uit van het schema op blz-‐3 of 4. Toch zijn sommige stappen uit het onderzoekschema net wat belangrijker bij het ene vak dan bij het andere. In de komende lessen gaan we daarom een paar verschillende onderzoeken doen waardoor alle stappen uit het schema aan bod komen. Aan het eind van dit thema gaan we er vanuit dat jullie helemaal vertrouwd zijn met de 10-‐stappen van een goed wetenschappelijk onderzoek Biologie; Onder welke omstandigheden kunnen zaadjes van tuinkers ontkiemen. Voor biologen is de ‘controle-‐groep’ van groot belang. Goed in de gaten houden welke factoren een rol spelen bij veranderingen. Technologie: Kan je zelf nauwkeurige meetinstrumenten maken. Hoe kun je het verloop van tijd meten. Hoe is de seconde bedacht? Natuurkunde; Uitrekking van elastiek: Doordat de uitvinders van ‘Bungee-‐ Jumpen’ in Nieuw Zeeland precies konden voorspellen hoe lang hun elastiek moest zijn is het een populaire activiteit geworden. Ze laten dappere toeristen van een brug een ravijn in springen waarbij het elastiek precies de lengte heeft om luttele centimeters boven de rivier tot stilstand te komen en weer omhoog te veren. Natuurkundigen gebruiken vaak grafieken om meetresultaten te controleren. Komen de gegevens mooi op een voorspelbare lijn uit, dan is het een betrouwbaar onderzoek geweest. Voedselonderzoek: Energiewaarde van een pinda bepalen. Goed leren waarnemen, nauwkeurig werken, nadenken over het meetresultaat.... kan de uitkomst kloppen of zien we iets over het hoofd? Eindonderzoek: Wat is het zoutgehalte van het water in de Noordzee Hier komen meerdere Beta-‐vakken samen en doorlopen we alle 10 stappen van het Natuurwetenschappelijk onderzoek.

OPDRACHT-‐3 Waarom en hoe doe je onderzoek? Er zijn verschillende redenen waarom men onderzoek doet. Hieronder staan een paar voorbeelden van onderzoeken. Beschrijf in je werkmap welk vakgebied het betreft, en geef je mening waarom je denkt dat deze onderzoeken uitgevoerd worden en of jijzelf het onderzoek van belang acht. (belangrijk voor je zelf of is er maatschappelijk belang?) Onderzoek naar gletsjers op Antarctica Botsproeven doen met auto’s Deodorant testen op geur Onderzoek naar (schadelijke) straling van mobiele telefoons Nasa marsrobot bestudeert gesteenten en mineralen op mars. Elektronica fabrikant die 3-‐D televisie probeert uit te vinden


Blz 5

Les 2. Biologisch onderzoek Onderzoek in Biologie; Hoe doe je onderzoek Heb jij je wel eens afgevraagd waar de vlinders blijven in de winter? Of waardoor veel bomen hun bladeren laten vallen aan het eind van de herfst, terwijl bij sommige bomen de bladeren wel de hele winter blijven zitten? Antwoorden op dit soort vragen kun je vinden in boeken of Internet. Je maakt dan gebruik van onderzoek dat anderen al hebben gedaan.

Je kunt natuurlijk ook zelf onderzoek doen!

Om onderzoek te doen moet je goed kunnen waarnemen. Waarnemen wil niet alleen zeggen dat je goed kunt kijken, maar ook dat je let op de juiste zaken en dat je een onderzoek op een juiste manier hebt opgezet. Onderzoek vroeger. De theorie van de 'generatio spontanea' is een theorie die tot in de negentiende eeuw als waar aangenomen werd. Verschillende experimenten, die het tegendeel probeerden te bewijzen, slaagden niet. Men ging er in de klassieke tijd en in de middeleeuwen en zelfs nog een tijd daarna van uit dat levende wezens uit het niets konden ontstaan. Dit kon echter alleen als de omstandigheden gunstig waren, dat houdt in dat er bijvoorbeeld levenskracht en lucht aanwezig waren. De levenskracht zorgt ervoor dat er leven ontstaat als de omstandigheden dat toelaten en komt in alles voor. In dode organismen en levenloze materie sluimert die echter. Men dacht dus dat er bijvoorbeeld bomen waren die ganzen lieten ontstaan. Sommige wetenschappers gingen zelfs zover dat ze recepten opstelden om bepaalde organismen te laten ontstaan: er was namelijk een recept om muizen te creëren door middel van vuil wasgoed en graan. Een van de eerste onderzoekers die twijfelden aan deze theorie was de Italiaan Redi (1626-‐ 1698). Hij bedacht dat de maden in rottend vlees misschien ontstaan waren uit de eieren van vliegen. Hij voerde experimenten uit en toonde aan dat uit rottend vlees in een afgesloten pot geen maden ontstaan. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 6

Louis Pasteur (een beroemd bioloog die leefde van 1822 – 1895) Pasteur raakte bij de discussie over de "Generatio Spontanea" betrokken. Ondanks de experimenten van Redi geloofde men tot aan de ontdekking van Louis Pasteur in 1860, dat bacteriën vanzelf ontstonden. Het onderzoek van Louis Pasteur toonde aan, dat "niet-‐leven" geen leven kan genereren, maar alleen levende wezens leven kunnen voortbrengen. Hij deed een experiment waarbij hij iets verwarmde en na verhitting was er geen sprake meer van de Generatio spontanea, immers door verhitting worden de bacteriën gedood. Hieronder volgt een stukje uit het dagboek van Pasteur: ‘[…] ik sta op het punt geheimen te doorgronden en de sluier die ze bedekt wordt almaar dunner. De nachten zijn me te lang, maar ik klaag niet. Het voorbereiden van mijn colleges kost me geen moeite en ik kan mij vaak vijf dagen per week helemaal aan het laboratoriumwerk wijden. Madame Pasteur berispt me dikwijls, maar ik stel haar gerust door te zeggen dat ik haar naar roem zal leiden’ (Louis Pasteur, 1851) Pasteur had echter een rivaal, Pouchet die meende te hebben aangetoond dat primitieve levende organismen spontaan ontstaan in niet levende organisme mengsels. Pasteur daagde Pouchet uit om een openbare demonstratie te geven, in het bijzijn van de pers en van de commissie van de Franse Academie. Pasteur wilde laten zien dat microben (o.a. bacteriën) pas beginnen te groeien in ontsmette oplossingen, nadat deze aan de buitenlucht zijn blootgesteld. Pouchet zelf echter werkte niet met bouillon, maar met een aftreksel van hooi. Het is de vraag of gesteriliseerde hooi-‐oplossing hetzelfde resultaat oplevert als gesteriliseerde bouillon Louis Pasteur leverde het bewijs dat de 'generatio spontanea' niet klopte. Hij toonde aan dat bedorven voedsel geen micro-‐organismen voorbrengt, maar dat rotting wordt veroorzaakt door micro-‐organismen uit de lucht. De opstelling warmee Louis Pasteur onderzoek deed naar micro-‐organismen. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 7

systematisch onderzoek: Een verschil tussen Pouchet (en vele wetenschappers uit de middeleeuwen) en Louis Pasteur is dat Louis Pasteur systematisch onderzoek deed. Onderzoekers van deze tijd doen onderzoek altijd volgens een bepaalde methode, een stappenplan (systematisch = volgens een vast systeem).

Fasen van een natuurwetenschappelijk onderzoek bij biologie:

1. 2. 3. 4.

5. 6.

Waarnemingen. Er wordt een natuurverschijnsel waargenomen dat in aanmerking komt voor verder onderzoek. Redi bijvoorbeeld nam waar dat in rottend vlees al snel maden te zien zijn. Onderzoeksvraag: de onderzoeker bedenkt een vraag bij het waargenomen verschijnsel die door het onderzoek beantwoord moet gaan worden. Zoals bij Redi: Ontstaan maden spontaan uit rottend vlees of ontstaan ze uit de eieren van vliegen? Hypothese (oftewel, wat denk je dat er gaat gebeuren?) In deze fase wordt er geprobeerd een logische verklaring voor het probleem te geven. In het voorbeeld van Redi is de hypothese: maden in rottend vlees ontstaan uit de eieren van vliegen. Materiaal en methode: De onderzoeker schrijft op welke materialen nodig zijn voor het onderzoek en gaat vervolgens een experiment bedenken om te kijken of de hypothese klopt. Er wordt gewerkt met een experimenteergroep en een controlegroep. Bij de experimenteergroep is er sprake van een bepaalde invloed. In het onderzoek van Redi zijn dit de vliegen. De experimenteergroep bestaat hier uit twee potten met vlees (zie het plaatje). Bij de controlegroep is deze invloed er niet, daar zijn de potten gesloten door een deksel. Bij een experiment mag maar één invloed, oftewel factor, veranderd worden. Alle andere omstandigheden moeten bij de experimenteergroep en bij de controlegroep gelijk zijn. Beide groepen moeten groot genoeg zijn. Het is belangrijk dat je heel nauwkeurig je materialen en de methode noteert. Aan de hand van jouw beschrijving moet iemand het onderzoek exact na kunnen doen. Deze informatie gebruik je ook voor je verslag. De resultaten: De onderzoeker verwerkt de waarnemingen van het experiment. Meestal gebeurt dat in de vorm van tabellen en grafieken, maar soms geef je ook een beschrijving van de resultaten. De resultaten verwerk je in je verslag. Conclusie en discussie: De onderzoeker kijkt hier of de resultaten de hypothese bevestigen of niet. Je geeft antwoord op je onderzoeksvraag. Daarna bedenk je wat er goed ging en wat er misschien verbeterd zou kunnen worden aan het onderzoek. Dat beschrijf je in de discussie. Misschien heb je ideeën voor een vervolgonderzoek.


Blz 8

Het wordt tijd om zelf wat onderzoek te gaan doen. OPDRACHT: Zelf een onderzoek opzetten en uitvoeren. Ontkiemen van tuinkerszaadjes Je gaat een onderzoek doen naar het ontkiemen van tuinkerszaadjes. Tuinkers is een plantje dat je kunt eten. Het is rijk aan vitaminen (vooral C) en mineralen (calcium en ijzer) op het moment dat ze een frisgroene kleur hebben. In de proef wordt gebruik gemaakt van tuinkerszaad, omdat dit zaad onder normale omstandigheden snel ontkiemt. Het is belangrijk dat je de opdrachten in deze map opschrijft. Dit telt mee voor je map cijfer. Daarnaast schrijf je een verslag, daarvoor krijg je een apart cijfer. Samen met je partner doorloop je de volgende Gewoon water geven onderzoeksstappen. Stap-‐1 Onderzoekvraag. Je begint met het bedenken van een onderzoeksvraag. Hiervoor ga je eerst kiezen voor een factor die van invloed zou kunnen zijn op het kiemen van zaden. (gebruik de broninformatie over tuinkers op blz 12-‐14) Wij gaan de invloed onderzoeken van.... : 1. licht 2. water 3. temperatuur 4. voedingsbodem 5. iets anders? (in overleg met de docent) Noteer in je werkmap: Wij kiezen de factor: …

Een goede vraag formuleren; Wanneer gekozen wordt voor de factor licht, zou een voorbeeld van een onderzoeksvraag zijn: “Kiemen tuinkerszaadjes beter in het licht of in het donker?”. Wat bedoelen we precies met ‘beter’ als we vragen ‘ontkiemen de zaadjes beter in het donker’. We moeten daarom vooraf bedenken wáár we op moeten gaan letten. • Aantal zaadjes dat tot ontwikkeling komt ( ...percentage van de zaadjes dat kiemt) • De snelheid waar mee het gebeurd (na hoeveel dagen zie je de eerste kiemen verschijnen) • Kwaliteit; is er verschil in lengte of dikte van de kiemen • Andere ... Bedenk nu je onderzoekvraag en noteer in je werkmap…. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 9

Stap-‐2. Hypothese Je stelt een hypothese op, dus wat je verwacht dat er uit het onderzoek zal komen. Je bedenkt dus een voorlopig antwoord op de vraag. Als je wetenschappelijk onderzoek doet, stel je een hypothese op aan de hand van literatuur over onderzoeken die al gedaan zijn op dit gebied. Verderop staat informatie over tuinkers. Hier kan je mogelijk wat inspiratie vinden die je kan helpen bij het formuleren van de hypothese. Beschrijf je eigen hypothese en noteer deze in een goed lopende zin in je werkmap… Stap-‐3. Materiaal en methode Voor het onderzoek maak je gebruik maken van de volgende materialen: 1. tuinkerszaadjes 2. bekertjes 3. watten 4. water Maar misschien heb je meer materialen nodig voor je eigen onderzoek. Noteer nauwkeurig wat je allemaal nodig hebt. Noteer de benodigde materialen… Stap-‐4 Experiment beschrijven Je gaat nu een experiment bedenken om de hypothese te toetsen. Vergeet de blancoproef niet! (een proef zonder de te onderzoeken factor te veranderen). Deze is nodig om aan te tonen dat de onderzochte factor de oorzaak is van het resultaat van het experiment.

Geef een uitgebreide beschrijving van de opzet van je tuinkers experiment…

Als je docent akkoord is met de opzet, mag je het onderzoek gaan uitvoeren. In de komende week ga je elke dag de resultaten bekijken. (dat betekent dat je dagelijks een vast tijdstip kiest om waarnemingen te doen, bijvoorbeeld altijd om 8:15 uur voor de lessen beginnen, of altijd in de 1e pauze. Bedenk zelf wat het handigst is.) Je krijgt een invul-‐tabel die je in de werkmap kunt verwerken. Noteer hierin je dagelijkse waarnemingen van dag-‐1 tot en met dag-‐7. (aantallen, kleurveranderingen, lengte van de kiemen enzovoort…). Erg handig voor je verslag is het dagelijks maken van foto’s. Dat maakt het beschrijven van de verschillen en veranderingen erg makkelijk.

Volgende week gaan we alle resultaten van elkaar vergelijken en dan kan een conclusie getrokken worden. Vergeet dus niet om je tabel met waarnemingen mee te nemen!!!! Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 10

Informatie over tuinkers Gebruik deze bronteksten voor het bedenken van je proef en schrijven van het verslag

Bron-‐1

Tuinkers (Lepidium sativum) is een plant uit de kruisbloemenfamilie (Brassicaceae). De plant wordt tot 40 cm hoog. Tuinkers wordt ook wel sterrekers of bitterkers genoemd en is afkomstig uit Noord-‐Afrika. De smaak van tuinkers varieert van pittig tot scherp. Er bestaat een fijne en een grove soort. Teelt en gebruik Tuinkers wordt in bakjes verkocht, waarbij de kers zich nog op een voedingsbodem bevindt. De tuinkers wordt gegeten als het nog pas een paar dagen oud is, en alleen bestaat uit een steeltje en wat kleine blaadjes. Tuinkers wordt net als andere kers-‐soorten voornamelijk rauw gebruikt in salades en als garnering van broodjes en koude voorgerechten. Een traditioneel gerecht in Nederland is beschuit bestreken met boter, bestrooid met suiker en daaroverheen tuinkers (of net andersom). Soms wordt daarna nog wat citroensap toegevoegd. Tuinkers verliest zijn smaak als de plant gedroogd wordt en kan daarom alleen vers gegeten worden. Tuinkers geeft wortelen een kruidachtige smaak. De groene steeltjes zijn rijk aan vitaminen en mineralen zoals calcium en ijzer. Tuinkers kan zo'n elf tot veertien dagen na het zaaien gegeten worden. De steeltjes zijn dan zo'n 5-‐8 cm lang en ze zien er erg smakelijk uit. Tuinkers ontkiemt na een week. Tuinkers kan in de buitenlucht worden gekweekt, maar onder glas worden betere resultaten bereikt, aangezien de planten snel moeten groeien. De tuinkers kan worden gekweekt op alles wat vocht vasthoudt, bijvoorbeeld op een prop watten of een lapje. Voor kinderen wordt op het lapje wel de eerste letter van de voornaam aangebracht. (wikipedia)

Bron-‐2

Tuinkers wordt ook wel sterrekers of bitterkers genoemd en is afkomstig uit Noord-‐Afrika. Er bestaat een fijne en een grove soort. Gezien de sterke smaak, is het niet verbazingwekkend dat de plant familie is van mosterd. Doordat tuinkers gemakkelijk binnen te telen is, is het jaarrond beschikbaar. Algemene productinformatie Tuinkers is een zaailing met kleine blaadjes en dunne stengels. Tuinkers heeft een scherpe smaak. Schoonmaken en bewaren Consument: Tuinkers in bakjes met een voedingsbodem zijn ongeveer een week in de koelkast houdbaar. De voedingsbodem moet wel vochtig gehouden worden. (Informatie van de site van de greenery.) Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 11

Bron-‐3 Tuinkers kan je het ganse jaar door kweken. Van tuinkers wordt eigenlijk de kiemplant opgegeten, vóór de echte blaadjes zich vormen. Vandaar ook de korte teeltduur. Tuinkers heeft een licht pikante smaak, het is een groente die je ook onder de noemer kruiden zou kunnen indelen. Omdat de kiemplantjes zich ontwikkelen uit het voedsel dat als reserve opgeslagen zit in het zaad kan men tuinkers gemakkelijk kweken, zonder grond, op een substraat zoals watten of een stuk keukenrolpapier. Belangrijk is dat het papier steeds doorlopend vochtig gehouden wordt. Bij het water geven wordt vermeden de plantjes nat te maken. De ideale temperatuur voor tuinkers is 20-‐22°C. 8 Tot 10 dagen na het zaaien kan er geoogst worden. Zelf gekweekt komt tuinkers aldus supervers op het bord. Het is dus heel eenvoudig om binnenshuis, het ganse jaar door tuinkers te kweken.

Bron-‐4.

Voorbeeld van de kieming van tweezaadlobbige zaden wordt de boon tijdens de kieming gevolgd. Het zaad wordt omgeven door de zaadhuid. In het zaad zit al een compleet plantje (kiem) met worteltje en pluimpje. Het pluimpje bestaat uit een stengeltje, kiemlobben en blaadjes. Het zaad van de boon bestaat voor het grootste deel uit de twee kiemlobben met daarin het reservevoedsel. Bij sommige tweezaadlobbigen zijn de kiemlobben klein en zit er nog veel reserve voedsel in het endosperm. Het reservevoedsel bestaat vooral uit eiwitten, vetten en koolhydraten onder andere zetmeel. Tijdens de kieming wordt het reservevoedsel uit de zaadlobben en het endosperm verbruikt en het zetmeel omgezet in glucose. De kieming begint met de opname van water, imbibitie genoemd. Hierdoor zwellen de kiemlobben op. Het worteltje komt door de kiemopening (mikropyle) (op de foto zit in het midden de ovale navel; boven de navel zit de kiemopening en onder de navel de plaats waar de vaatbundel eindigt, chalaza genoemd) naar buiten en groeit naar beneden, met de zwaartekracht (positieve gravitropie genoemd) mee (op de foto met het kiemworteltje is de boon ter vergelijking met de eerder gemaakte foto een kwartslag gedraaid). De kiemwortel groeit, afhankelijk van de plantensoort, meer of minder uit tot een hoofdwortel. Aan de hoofdwortel worden de zijwortels gevormd. Het stengelstuk onder de zaadlobben groeit naar boven, tegen de zwaartekracht in (negatieve gravitropie genoemd). Hoe dieper de boon in de grond zit des te langer wordt het stengelstuk. Dit wordt etiolementsgroei genoemd. Of een plant de zwaartekracht wel of niet nodig heeft voor zijn ontwikkeling is in april 2004 door astronaut André Kuipers op zijn vlucht in de ruimte aan raketslazaadjes (Rucola of Eruca sativa) onderzocht. Op 26 april 2004 is bekend geworden dat de kiemplantjes alle kanten opgroeiden, dus de zwaartekracht nodig hebben voor het bepalen van de groeirichting. Door de sterke groei ontstaat er een bocht in de stengel. Dit gebogen stengeldeel, poortje genoemd, groeit boven de grond uit. Vervolgens strekken onder invloed van het licht (fototropie genoemd) de cellen aan de binnenkant van het poortje meer dan aan de buitenkant, waardoor de beide zaadlobben en het pluimpje uit de zaadhuid getrokken worden. Bij de ontplooing van het pluimpje ontvouwen de eerste twee ware bladeren zich. Deze bladeren zijn ééntallig. Later gevormde bladeren zijn bij de boon drietallig. Tijdens de eerste ontwikkeling wordt al het reservevoedsel uit de kiemlobben gehaald, die daardoor verschrompelen en tenslotte afvallen. Bij tweezaadlobbigen kunnen afhankelijk van de soort de kiemlobben boven de grond komen, zoals bij de boon, of in de grond blijven zitten, zoals bij de erwt en de tuinboon. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 12

Voorbeelden van de verschillende stadia bij het kiemen van bonen (pronkboon, tuinboon, snijboon etc...) Bronnen: http://nl.wikipedia.org/wiki/Louis_Pasteur http://nl.wikipedia.org/wiki/Tuinkers http://www.vriendenvanhetplatteland.nl http://www.zadengids.be/index.php?menu=149 http://nl.wikipedia.org/wiki/Kieming Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 13

Les 3.

Verwerking van de resultaten; Het Verslag en hoe schrijf je een

1. De verwerking van de resultaten: Voordat je de resultaten van je onderzoek gaat verwerken ga je ze eerst bestuderen. Het is de bedoeling dat je dit heel nauwkeurig doet en een heel precieze beschrijving geeft van wat je ziet. Je hoeft nog geen conclusies te trekken! Later ga je dit verwerken in je verslag. Geef in je werkmap een handgeschreven precieze beschrijving van de resultaten van je onderzoek… 2. Tabellen en Grafieken Nadat je de resultaten goed bekeken en beschreven hebt, kun je ze gaan verwerken. Dit kun je doen door gebruik te maken van bijvoorbeeld tabellen of grafieken. Een voorbeeld: De toename in gewicht van een Jack Russell (hond) gedurende de eerste 6 maanden van haar leven is als volgt: maand 1, 450 gram; maand 2, 600 gram; maand 3, 1200 gram; maand 4, 2000 gram; maand 5, 2500 gram; maand 6, 5000 gram. Deze gegevens kan je weergeven in een tabel en staafdiagram. Vul de tabel verder in: 6000 maand gewicht 5000 1 450 gram 4000 3000 2000 1000 0 1 2 3 4 5 6 Nu is het de bedoeling dat je van de resultaten van je eigen onderzoek een tabel + grafiek maakt. (kiem aantallen – kiemlengte – anders…. ) Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 14

Afsluiting les 3; Hoe schrijf je een verslag bij biologie. Het verslag maak je in word en bestaat uit minimaal 4 bladzijden met 5 aparte hoofdstukjes. e 1 bladzijde: Titelblad -‐ Titel (die slaat op het experiment) -‐ je naam + klas -‐ eventueel relevante afbeelding (zelfgemaakte foto’s van de kiemende sterrenkers) 2e bladzijde: 1. Inleiding -‐ relevante achtergrondinformatie over het onderwerp -‐ wat was je onderzoeksvraag -‐ wat was je hypothese (wat verwachtte je) en waarom? 2. Materiaal & Methode -‐ welke spullen heb je gebruikt? Maak een lijstje. -‐ hoe heb je de proef uitgevoerd? -‐ welke omstandigheden heersten tijdens de proef? -‐ hoe lang duurde de proef? 3e bladzijde: 3. Resultaten -‐ wat heb je gezien of gemeten? -‐ zijn er onverwachte/extra waarnemingen? -‐ kan je de resultaten laten zien, tekeningen of foto’s -‐ maak een tabel en grafiek van de totale proef. 4e bladzijde: 4. Conclusie -‐ bevestigen de resultaten de hypothese? -‐ wat is het antwoord op de vraagstelling? -‐ heb je nog meer dingen geleerd? 5. Discussie -‐ wat kan er aan het experiment worden verbeterd? -‐ heb je nog ideeën voor een vervolgexperiment? Het verslag afdrukken en inleveren bij de biologiedocent. Uiterlijke inleverdatum is bij aanvang van les-‐4.

Tips voor extra goed verslag: een inhoud opgave, pagina nummers, titels tussenkopjes en paragrafen in gelijkvormige lettertypen, tabellen en figuen nummeren en bijschriften geven, volledige bronvermelding (NOOIT google als bronvermelding gebruiken.)


Blz 15

Les 4;

Natuurkunde onderzoek:

Bungeejump

Het probleem: Een bungee jumper wil een zo spectaculair mogelijke duik in de diepte maken. Dan moet het elastiek waar de jumper aan hangt precies de goede lengte hebben. Iets te lang en de jumper breekt zijn/haar nek. Iets te kort en de jump is niet ‘stoer’ genoeg. Jullie gaan onderzoeken wat de elastieklengte moet zijn. Lees eerst de hele tekst voordat je aan de slag gaat. Onderzoekvraag: Wat is de ideale lengte van het elastiek waaraan we een ongekookt ei van 2 meter hoogte kunnen laten bungeejumpen? Hypothese: Door een aantal metingen te verrichten van een vallend ei aan elastieken van verschillende lengte kan je een voorspelling maken wat de juiste lengte van het elastiek is voor grotere hoogte. Materiaal: Elastiekjes, maatlint, ei, zakjes+zand, weegschaal Werkwijze: In het lokaal kan je een ei laten ‘bungeejumpen’ van tafelhoogte. Je meet zo nauwkeurig mogelijk hoever het ei omlaag valt door achtereenvolgens steeds meer aan elkaar geknoopte elastiekjes te gebruiken. Tips voor de uitvoering staan op de volgende bladzijde Meten en Noteren: De vallengte (of daalafstand) is het hoogteverschil tussen de tafelblad en het laagste punt dat het ei bereikt. (dus niet de hoogte waarop het ei blijft hangen nadat hij weer stil hangt) Verwerken van meetresultaten: Je krijgt een tabel waarop je de meetgegevens kunt invullen, hier een voorbeeld. (voorbeeld getallen) Aantal elastiekjes 1 2 3 4 5 6

Val-‐hoogte in cm 18 29 36 46 56 67

Zo knoop je 2 elastiekjes aan elkaar


Blz 16

Bungee Jump vallengte cm

Maken van de grafiek: De grafiek maak je op de computer met het programma Excel (er is een Excel gebruiksaanwijzing beschikbaar) Conclusie: Lees uit de grafiek af wat volgens jullie het juiste aantal elastieken is. Hou dit aantal ‘geheim’ voor de andere groepen; aan het eind van de les gaan we de eieren laten ‘bungeejumpen’ van 2 meter. Met een High-‐Spee filmcamera bekijken we wie het ei het dichtst bij de grond kan laten komen.

350 300 250 200 150 100 50 0

y = 9,6x + 8,4

0

10

20

30

40

aantal elasaeken

Tips voor uitvoering van ‘bungeejump’ metingen Tip-‐1 Er staat een doos met materialen klaar in het lokaal. Jullie krijgen slechts één oefenei. Als dit stuk gaat dan heb je een probleem. Je kunt dus de experimenten uitvoeren met een ‘nep-‐ei’ dat dezelfde massa heeft. Er zijn kleine zakjes en zand beschikbaar om de ‘nep-‐eieren’ te maken voor jullie valproeven. Tip-‐2 Je zult merken dat het lastig is om nauwkeurig op de liniaal af te lezen wat het ‘laagste’ punt is van het vallende ei. Als wetenschappers een probleem hebben met nauwkeurig meten dan kiezen ze ervoor om elke meting meerdere keren te herhalen. Het gemiddelde van drie metingen is altijd nauwkeuriger dan een enkele meting. Tabel voor meetgegevens: Aantal elastiekjes

Meting-‐1 Val-‐hoogte in cm



gemiddelde Val-‐hoogte in cm

Maak een print van de tabel en excelgrafiek en doe deze in je werkmap. Beantwoord de volgende vragen. 1. Mijn voorspelling van het aantal elastiekjes klopte wel / niet. 2. Als de voorspelling niet klopte bedenk daarvoor verklaringen (minstens 1).


Blz 17

Les 5; Wie maakt de nauwkeurigste klok Wat is een klok? Voordat het mechanische uurwerk er was, had de mens de beschikking over elementaire klokken. Naast kalenders werden gebruikt: de waterklok, de zandloper, kaarsen of olielampen (met een aantal strepen erop) en de zonnewijzer. Aan elk van deze elementaire tijdmeters kleefde een nadeel: water kan bevriezen, een zandloper moet constant in de gaten gehouden worden, kaarsen of olielampen kunnen uitgeblazen worden, en een zonnewijzer werkt alleen als er zon is. Horologische revolutie Op wetenschappelijk niveau stond de klok gelijk aan de ontdekking van Amerika of de uitvinding van de drukpers. Tussen 1660 en 1760 had de 'horologische revolutie' plaats. Dit is de periode waarin de uurwerktechnologie met sprongen vooruit ging, en klokken en horloges beter en talrijker werden. Christiaan Huygens (inwoner van Voorburg) verkreeg in 1657 het patent op het slingeruurwerk. Aan het einde van de zeventiende eeuw beleefden de uurwerken hun toppunt van waardering. Een klok werd vergeleken met het goddelijke. Hij stond voor harmonie in het leven, voor de eeuwigheid en matiging. Een klok had het prestige van een gotische kathedraal, was bijna heilig. De invloed op het leven van de mensen was nog groter. Zeker toen de uniformering van de tijd een feit was. In de achttiende eeuw werd het uurwerk nog verder verbeterd. Dit was nodig, omdat er op zee behoefte was aan goede en nauwkeurige klokken voor het bepalen van de positie op zee. Afstanden tot de Noord-‐ en Zuidpool (de breedte) waren goed te bepalen aan de hand van de poolster of de zon. Voor de lengtebepalingen (hoe ver is het schip naar het oosten of westen gevaren) was zo'n herkenningspunt er niet. Aan de hand van zeer nauwkeurige klokken kon de tijd van de thuishaven bepaald worden. Door die te vergelijken met de uit de zonnestand verkregen plaatselijke tijd kon het tijdsverschil, en daarmee het lengteverschil, met de thuishaven bepaald worden. Hierdoor konden eilanden makkelijker teruggevonden worden. Het kloppend hart in de klok van Huygens was de slinger. Christiaan Huygens maakte een slinger die regelmatig in één seconde heen en weer slingert. Hoe dat gelukt is ga je in deze les proberen na te doen.


Blz 18

Wat ga je doen? Eerst ga je de slinger even uitproberen, er is namelijk iets bijzonders aan de hand. Vervolgens ga je onderzoeken hoe lang de slinger moet zijn die precies 60 keer per minuut heen en weer slingert (heen en weer terug naar de beginstand is één slingerbeweging). Wat heb je nodig? • Laboratorium statief • Garen of vislijn • Massablokjes (blokjes van 50 gram per stuk) • Elektronische stopwatch Slinger uitproberen: Er is iets apart aan de hand: a) De slingertijd is NIET afhankelijk van de massa: een zwaar of licht blokje aan het touwtje slingert even snel. b) De slingertijd is NIET afhankelijk van de “uitwijking”: heel ver of heel weinig heen en weer laten slingeren blijkt vrijwel geen verschil uit te maken in slingertijd Voor je met “de echte” proef gaat beginnen mag je eerst eens bekijken of regel a) en b) inderdaad waar zijn Uitvoering van het onderzoek: 1. De langste slinger is 120cm; neem een stuk van het touw van de rol (ongeveer 1.50 m) en knoop een ringetje aan het uiteinde, en een massablokje aan het andere uiteinde, probeer zo precies mogelijk een lengte van 120 cm te maken, het gaat om de lengte gemeten van het MIDDEN van het massablokje TOT en MET het ringetje. 2. Hang het ringetje aan het statief. 3. Geef de slinger een uitwijking van 10cm en laat de slinger 10 keer slingeren. Neem de tijd op. 4. Zet je gegevens in de tabel (gemeten tijd delen door 10). 5. Maak nu het touw telkens 10 cm korter (telkens een stukje touw er af knippen en weer het ringetje vastknopen, goed nameten). En meet weer de tijd voor 10 slingeringen. 6. Ga zo door tot de slinger te kort is om nog zinvolle metingen te krijgen 7. Zet je gegevens in de tabel en maak van de gegevens een grafiek. Benoem de x-‐ en de y-‐ as.

Bepaling van de lengte voor een seconde slinger.

Teken een vloeiende lijn door alle meetpunten. Je kunt nu uit de grafiek aflezen welke lengte hoort bij de slingertijd van 1 seconde. Om te controleren of je nauwkeurig gemeten hebt kan je secondeslinger maken en aan de docent laten zien of hij inderdaad 60 keer in één minuut heen en weer gaat. Noteer in je werkmap: Onze secondeslinger is … cm lang en slingert in één minuut …. keer. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 19

Verdieping Er is in de klas materiaal aanwezig om nog op andere manieren seconden ‘te tellen’. Indien er nog voldoende lestijd over is ga je proberen om met behulp van een veer en massablokjes een ‘seconde’ triller te maken. Hang een spiraalveer aan het statief en probeer deze met een trillingtijd van 1 seconde te laten trillen (op en neer bewegen). Bedenk zelf hoe je de resultaten van dit experiment noteert. Vraag papier bij de docent, en lever je resultaat in.


Blz 20

Les 6;

Energie in een pinda (en andere voedingsmiddelen)

Dat een pinda vet is, wist je waarschijnlijk al. Dat komt doordat er veel olie in zit. Oliën zijn vloeibare vetten. Door die vetten bevatten pinda’s veel energie. Hoeveel energie kun je aan de hand van onderstaand proefje meten. Als echte onderzoeker voer je de proef 3 keer uit (of 2 keer als er te weinig tijd is). Je hebt nodig: • Prepareernaald. • Maatcilinder & water. • Statief met dubbelwandig blikje. • Thermometer. • Waxinelichtje. • Lucifers. • Pinda’s (gedopt). • Weegschaal. Werkwijze. •

Pel de pinda en verwijder het vliesje.

•

Weeg de pinda nauwkeurig (op 0,01 gram) en schrijf de massa in de tabel. (je krijgt een invulblad voor in je werkmap)

•

Prik een pinda vast aan de prepareernaald. Dit gaat soms lastig. Je hebt misschien meer dan één pinda nodig voor dit lukt.

•

Vul het blikje met 50 mL. water. (Probeer zo nauwkeurig mogelijk te meten).

•

Meet de temperatuur van het water en noteer dit in de tabel.

•

Steek het waxinelichtje aan.

•

Houd de pinda in de vlam van het waxinelichtje. Zorg ervoor dat de pinda zoveel mogelijk in het blauwe gedeelte van de vlam zit. Het blauwe deel van de vlam is het heetst. Haal de pinda uit de vlam als hij zelf brandt en dat kan vrij snel zijn, controleer dat af en toe. De pinda zal dan gewoon doorbranden.

•

Verwarm de onderkant van het blikje met de brandende pinda. Houdt de brandende pinda dicht bij de onderkant van het blik precies zo dat het puntje van de vlam nog net het blikje raakt.

Fig: de proefopstelling • Er wordt een dubbel blikje gebruikt om het verlies van warmte naar de omgeving te beperken. • Het middelste blikje is gevuld met 50 mL kraanwater. • Meet de temperatuur aan begin en eind van de proef • De pinda zit op een naald geprikt. • Houd de naald met brandende pinda vlak onder het middelste blikje.


Blz 21

•

Als de pinda is uitgebrand, roer dan met de thermometer nog even voorzichtig om, zodat het water goed gemengd wordt. Meet de temperatuur van het water opnieuw en noteer dit in de tabel.

•

Giet het water uit het blikje weg, spoel de maatbeker om en meet opnieuw 50 mL water af.

•

Herhaal de proef, maar wissel de taken met je partner af. Als je tijd genoeg hebt voer je de proef 3 keer uit.

•

Met de gegevens die je hebt verzameld, kun je nu berekenen hoeveel energie er in een pinda zit. Vul verder de tabel volledig in.

1 calorie is de energie die nodig is om 1 mL water met 1°C te verwarmen. De rekensom wordt dan: Aantal mL water x temperatuurverschil = aantal calorieën. .... mL x ... °C = ... cal

Eenheid van energie; calorie of joule De hoeveelheid energie in voeding werd vroeger uitgedrukt in calorieën: In voeding werd meestal gesproken over kilocalorieën: 1 kcal = 1000 cal Wetenschappers gebruiken (bijna) nooit meer deze ouderwetse eenheid kilocalorie. Tegenwoordig is de SI-‐eenheid voor energie de joule. Ook voor joule geldt kilo is x 1000 dus: 1 kilojoule = 1000 joule. Er geldt: 1 calorie = 4,2 joule dus een calorie is 4,2 x meer energie dan een joule Voor de laatste kolom in de tabel kan je als volgt omrekenen: ... aantal kilojoule = ( ... aantal calorieën x 4,2 ) : 1000 Conclusies: Deze proef klopt niet helemaal omdat niet alle energie van de brandende pinda in het water terecht zal komen. We gaan nu eens bekijken wat dat voor invloed heeft op het eindresultaat. Op voedingsmiddelen wordt normaal gesproken de hoeveelheid energie aangegeven per 100 gram. Op Calvé pindakaas zit het etiket zoals op de afbeelding. Pindakaas is in principe niets anders dan vermalen pinda’s. Als de Calvé fabriek jullie meetgegevens zou gebruiken, wat zou er dan aan energie op het etiket gedrukt moeten worden? Op de achterkant van de meettabel staat de uitleg voor de berekening


Blz 22

Les 7 Je gaat in deze les onderzoeken hoeveel zout er in 1 liter zeewater zit. Hoe? …. Door een klein beetje zeewater te verwarmen zal het water verdampen, het zout blijft achter als witte korreltjes. Als je heel precies werkt, dan kan je een nauwkeurig resultaat vinden: Zeewater uit de Noordzee bevat . ? . gram zout per liter De onderzoekvraag is: Hoe nauwkeurig kan het zoutgehalte gemeten worden. Veilig werken in het practicumlokaal Taakverdeling: Je werkt in 2-tallen Geen voedsel in dit lokaal Voorbereiding: Vermijd loshangende kleding of Lees de tekst: lange haren (er wordt met branders “werken met vloeistoffen” gewerkt!) Uitvoering: Nooit wilde bewegingen maken in Je voert de proef 2x uit. het practicumlokaal, en zeker nooit rennen door het lokaal. Het blijkt namelijk dat er bijna altijd verschillen ontstaan. Door de proef 2 Gebruik de veiligheidsbril zodra je keer uit te voeren kunnen we ontdekken met het practicum begint. hoe betrouwbaar de uitkomst is. Voorzichtig zijn met practicum Noteren: materiaal; Schrijf op wat je ziet gebeuren, maak o glas is breekbaar ook foto’s, die heb je nodig voor het o brander is heet

Zeewater onderzoek

verslag.


Blz 23

Leestekst; werken met vloeistoffen Bron-‐1 OPLOSSEN Versgezette koffie is een mengsel van water en allerlei opgeloste stoffen. Zo’n mengsel noem je een oplossing. Een oplossing is een vloeistof met daarin één of meer opgeloste stoffen. Koffie, Red Bull en Sisi zijn voorbeelden van oplossingen. Als je koffie of thee zet, gebruik je water als oplosmiddel. Het (hete) water is in staat om allerlei geur-‐ en smaakstoffen uit de koffiebonen en theeblaadjes op te lossen. Hetzelfde gebeurd als je een klontje suiker toevoegt, na het roeren lijkt de suiker te verdwijnen, de suiker lost op. Bron-‐2 FILTREREN Bij het koffie zetten vermeng je water met gemalen koffiebonen. Er zijn dan ook allerlei stoffen die niet oplossen. De deeltjes ‘zweven’ door de vloeistof die wil je niet in de koffie hebben. In sommige landen schenken ze deze ‘koffieprut’ in het kopje koffie. Als je even wacht zinken de zwevende deeltjes naar de bodem, en kan je de koffie voorzichtig opdrinken. (maar NIET het laatste slokje!) Veel prettiger is het om de koffie te filtreren. Bij het koffie zetten laat men de versgezette koffie langzaam door een papieren filter druppelen. Het filtreerpapier laat wel alle OPGELOSTE stoffen door, maar NIET de zwevende stukjes koffieprut. De vloeistof met opgeloste stoffen noemt een scheikundige: het FILTRAAT De prut die in het filtreer papier achterblijft heet: het RESIDU Bron-‐3 SUSPENSIES Oplossingen zijn altijd helder. Dat wil zeggen er kunnen lichtstralen doorheen schijnen. De oplossing kan wel een kleur hebben, soms zelf een hele donkere kleur (denk maar weer aan koffie) Zodra er zwevende deeltjes in de vloeistof zitten, dan wordt het TROEBEL. Zo’n troebel mengsel van vloeistof en deeltjes heet een SUSPENSIE. Voorbeelden zijn: melk, sinaasappelsap en water uit de Waddenzee. Bron-‐4 CONCENTRATIE Je kunt niet zomaar willekeurig veel stoffen in een vloeistof oplossen. Er is een maximum. Zo is de maximale hoeveelheid keukenzout in water ongeveer 350 gram in een liter. We zeggen dan de maximum concentratie is 350 g/L. De vloeistof is dan VERZADIGD met zout. Het maximum is afhankelijk van de temperatuur, hoe kouder de vloeistof hoe minder er kan oplossen. De concentratie is het AANTAL gram vaste stof opgelost in één liter vloeistof Bron-‐5 ZEEWATER; oplossing en suspensie Zeewater bevat doorgaans zowel opgeloste stoffen als zwevende deeltjes. De zoutconcentratie is voor veel plekken op aarde verschillend. Er zijn ook verschillende soorten zout, voor het schrijven van het onderzoekverslag ga je later zelf meer informatie verzamelen;  Wat is zeezout?  Wat is de concentratie van zout in zeewater uit diverse zeeën?  Waarom is zeewater zouter in de tropen dan aan de polen? Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 24

erlenmeyer

Practicum werkblad: Zoutconcentratie van zeewater

Doel van het practicum: Zeewater bestaat uit meerdere bestanddelen. Sommige stoffen zijn opgelost: voornamelijk zout Sommige deeltjes zweven in het water: zand, zeeklei, algen In deze proef ga je eerst helder zeewater maken, Daarna ga je het zeewater verhitten zodat het water verdampt en het zout achterblijft. Door nauwkeurig de hoeveelheid water te meten en zout te wegen kan je de zoutconcentratie uitrekenen.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Houd je bij de uitvoering precies aan de instructies. Werk zo nauwkeurig mogelijk. Werk veilig (veiligheidsbril tijdens verdampen). Houd je werktafel netjes tijdens het werk en na afloop. Verdeel het werk eerlijk tussen de twee partners. Maak foto’s voor het verslag

Benodigdheden: 1. Bekerglas met ‘vers’

Noordzee water 2. Trechter 3. Filtreerpapier 4. Erlenmeyer 5. Maatcilinder 6. Balans (weegschaal) 7. Indampschaaltje van porselein 8. Brander 9. Driepoot en gaasje 10. Veiligheidsbril 11. Lucifers 12. Digitale camera

Instructies:

1. Zet de veiligheidsbril op. 2. Vul een bekerglaasje halfvol met zeewater. 3. Zet een trechter met gevouwen filtreerpapier (zie figuur…) in de Erlenmeyer. 4. Filtreer het zeewater. 5. Meet de massa van een schoon en droog indampschaaltje (weegschaal staat voorin de klas noteer de massa met 2 cijfers achter de komma). 6. Vul het indampschaaltje met exact 10 mL gefilterd zeewater (gebruik de smalle maatcilinder). 7. Steek de brander aan en zorg voor een kleine geruisloze en vrijwel kleurloze vlam. 8. Schuif de brander onder de driepoot waar het indampschaaltje op staat. 9. Blijf goed opletten, zodra de vloeistof gaat spetteren de brander een paar seconden opzij schuiven (trek aan de gasslang). 10. Zorg dat ook het laatste restje water verdampt door de brander telkens kort onder het schaaltje te schuiven en weer weg te halen als het schaaltje te heet dreigt te worden. 11. Weeg het schaaltje met het droge overblijfsel. 12. Herhaal de instructies vanaf punt 5 voor een 2e keer indampen (meting-2).


Blz 25

Les 8

Afsluiting van onderzoek thema; Verslaglegging

Onderzoek doen heeft natuurlijk alleen maar zin als wetenschappers na afloop van het onderzoek “iets” doen met de resultaten. Er is keuze uit verschillende manieren om resultaten van wetenschappelijk werk aan de rest van de wereld bekend te maken. Hier wat voorbeelden. • Verslag of meetrapport: Na een onderzoek opdracht wordt er vaak een verslag of meetrapport geschreven. Men stuurt het rapport op, de onderzoeker wordt betaald, of beloond met een mooi cijfer en klaar. • Artikel in krant of tijdschrift: De onderzoeker heeft ‘iets bijzonders’ ontdekt en wil dat de resultaten bij zoveel mogelijk vakgenoten of bij het grote publiek bekend worden. Tijdschrift redacties zijn erg kritisch. Alleen vernieuwend en betrouwbaar onderzoek komt daarvoor in aanmerking. • Website: Het is niet altijd makkelijk om je onderzoek resultaten in een tijdschrift te krijgen. Door zelf een website te creëren bepaal je helemaal zelf hoe de onderzoek resultaten bekend gemaakt worden. • Presentatie: Onderzoekers komen elkaar vaak tegen op conferenties. Ontdekkingen en nieuwe inzichten worden gepresenteerd voor een zaal vol vakgenoten. Een PowerPoint presentatie is daarbij een veel gebruikt hulpmiddel. Een verslag hebben jullie geschreven voor het onderzoek van tuinkerskiemen. Voor het zoutgehalte onderzoek gaan we een PowerPoint presentatie gebruiken. De PowerPoint bevat vrijwel dezelfde indeling als een geschreven verslag. Een pagina heet nu een ‘dia’, op de volgende bladzijde staat een overzicht van de inhoud per dia. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 26

Achter de computer:

De PowerPoint presentatie

Er komt geen ‘life’ presentatie, dus je PowerPoint moet alle gegevens bevatten en ‘automatisch’ afspelen. Daarmee wordt bedoeld dat de animaties van onderdelen en de overgangen tussen de dia’s zijn voorgeprogrammeerd. (zoek uit hoe dat werkt in powerpoint)

Lever het PowerPointbestand digitaal in. Dat doe je via FRONTER.

1.

Kies uit ‘alle ruimtes’ de ruimte: thema ONDERZOEK klas 2

2. 3.

Ga naar de inlevermap kies: bestand uploaden en blader naar je eigen bestand

Dia-‐1 Voorpagina 4. Je mag er zelf commentaar bij Titel, Naam – klas – datum enzovoort... zetten (zelfevaluatie) Na een paar dagen kan je hier de Dia-‐2 De onderzoekvraag: beoordeling vinden Terwijl we gezamenlijk het zoutgehalte van zeewater onderzocht hebben is het onderliggende leerdoel: Ontdekken hoe je nauwkeurig en betrouwbaar onderzoek kunt doen. Daarom zijn er nu twee onderzoekvragen: 1. Wat is de zoutconcentratie van zeewater. 2. Hoe nauwkeurig is onze onderzoek methode. Dia-‐3 Achtergrondinformatie • Schrijf naar eigen inzicht over zout in zeewater, gebruik de tekst en vragen op blz 24. • Bespreek op welke manieren de zoutconcentratie gemeten zou kunnen worden • Bedenk een ‘hypothese’ voor de beide onderzoekvragen Dia-‐4 Onderzoekmethode • Leg uit hoe het onderzoek gedaan is. • Welke omstandigheden heersten tijdens de proef? • Lijstje van gebruikte spullen en proefopstelling • Tekening of afbeelding van proefopstelling Dia-‐5 Jouw resultaten vergelijken met de anderen • Verzamel alle gegevens in een tabel in programma EXCEL • Maak een spreidinggrafiek van alle gegevens • Zet een trendlijn in de grafiek • Bekijk of er ‘uitschieters zijn • Verwijder ernstige ‘uitschieters’ uit de tabel. • Bereken het gemiddelde van alle gevonden zoutconcentraties • Kopieer de grafiek en tabel naar de presentatie dia-‐6 Conclusie Er komen 3 verschillende zoutconcentraties in het verslag voor. (1-‐zelfgevonden, 2-‐ klasgemiddelde, 3 – ‘officiële’ concentratie volgens bronmateriaal) Probeer de verschillen te verklaren Bereken de nauwkeurigheid (hoeveel procent wijken we af van de officiële zoutconcentratie) Laat zien; wat heb je geleerd? Zijn er vervolgvragen? Denk daar zelf over na! Laatste dia, Bronvermelding Beoordeling van je werk. Iedereen maakt zijn eigen PowerPoint. Je mag ook meer dia’s gebruiken dan hierboven vermeld. Druk de presentatie af als z.g. hand-‐out, daarmee komen alle dia’s op één A-‐4-‐tje terecht. De handout komt in je werkmap. De powerpoint draait ‘automatisch’, er komt geen ‘life’ presentatie. Gymnasiumnovum leerjaar-2 Thema Onderzoek Biologie-Natuurkunde-Technologie

Blz 27

Verslag schrijven over tuinkers: Inclusief: verwerking zelfgemaakte foto s, Excel tabellen en diagram

Recommend Documents