1977: Het eindexamen natuurkunde voor VWO en HAVO; schoolonderzoek en CSE
Verslag van de conferentie Woudschoten 1977
Voorwoord¶
Na een jarenlange traditie van Woudschoten conferenties, die in het conferentieoord Woudschoten plaatsvonden, bleek twee jaar geleden, dat de belangstelling voor de natuurkunde didactiek zo gegroeid was, dat naar een groter conferentieoord uitgeweken moest worden. Twee jaar Evert Kupersoord hebben we erop zitten en alweer blijkt dat er onvoldoende plats is voor het nog steeds groeiende aantal leraren, dat in zijn vrije tijd aan conferenties voor natuurkunde leraren wil deelnemen. Volgend jaar zullen we weer verhuizen. In Noordwijkerhout is ruimte voor veel méer conferentiedeelnemers, terwijl ook voldoende zaaltjes beschikbaar zijn voor de groepsdiscussies.
Vóor u ligt het verslag van de conferentie 1977:
“Het eindexamen natwurkunde noor noo en havo; schoolonoterzoek en C.S.E.”
Deel I bevat de teksten van de voordrachten en de verslagen van de discussies naar aanleiding van deze voordrachten. Deel II geeft informatie over de werkwijze van een 17-tal natuurkunde secties die al in een of andere vorm gewerkt hebben met een praktisch schoolonderzoek. Een deel van de materiaalvoorbeelden heeft u al op de informatiemarkt op vrijdagavond kunnen zien; de rest werd ons later toegezonden. Deel III bevat de verslagen van de discussiegroepen.
Zou dit het verslag vól praktische informatie zijn, waar tijdens de zaterdagmiddagdiscussie om werd gevraagd? Zou dit verslag de in de discussie genoemde grote afstand van “veld tot veld” of van “veld tot verzorgingsinstituut” overbruggen? Het is aan ú om dat te beoordelen... Zeker is dat het samenstellen van dit verslag heel wat arbeidsuren heeft gekost. Tijd van de inleiders, die hun voordracht uitschreven, tijd van de•materiaalontwikkelaars, tijd van de samenstellers van de voorinformatie, van de verslaggevers van de discussiegroepen. Tijd van Jenny, Gisela en Tineke die alle ingezonden producten tot een ordelijk geheel maakten. Allen die meewerkten aan de totstandkoming van dit verslag hartelijk dank.
Namens de werkgroep natuurkunde didactiek, J.E. Geuzebroek-Frederik secretaresse.
Programma¶
vrijdag 16 december:
| Tijd | Programma |
|---|---|
| 14.00-14.55 | Ontvangst conferentiedeelnemers |
| 14.55-15.05 | Opening door de voorzitter van de werkgroep natuurkunde-didactiek (H.P.Hooymayers). Programmaverzicht door de conferentievoorzitterJ.S.ten Brinke |
| 15.15$ | Binnenkomst laatkomers |
| 15.15-15.45 | Het schoolonderzoek op het Carolus Borromeus College - Helmond door W.P.A.G. Ottevanger (leraar natuurkunde) |
| 15.45-16.15 | Thee |
| 16.15-16.45 | Schoolonderzoek op het Goese Lyceum door S.H. Wijnnobel (leraar natuurkunde) |
| 16.45-17.40 | Paneldiscussie. In deze discussie kunnen aan de scholen die ervaring hebben opgedaan met practicum in het schoolonderzoek vragen worden gesteld. |
| 17.40-18.00 | Informatie oer het avondprogramma + organisatie |
| 18.00$ | Diner |
| 19.30-21.00 | Discussiegroepen |
| 21.00-22.00 | Makrt van de materialen die bij de diverse schoolonderzoeken in gebruik zijn |
| 22.00-..... | Informeel samenzijn (bar open vanaf 21.00 uur) |
zaterdag 17 december:
| Tijd | Programma |
|---|---|
| 8.00-9.00 | Ontbijt |
| 9.00-9.45 | Hoeveel ruimte kan een goed examen aan het onderwijs geven ? door H.F.van Aalst (PLON-medewerker) |
| 9.45-10.30 | Het eerste PLON-examen na 3 jaar onderwijsvernieuwing door S.O.Ebbens (PLON-medewerker) |
| 10.30-11.00 | Koffie |
| 11.00-12.15 | discussiegroepen |
| 12.15-13.15 | Lunch |
| 13.15-14.00 | Ontwikkeling van practicumproeven in het CITO: stand van zaken en mogelijkheden door A.W.Buffart-Gravesteijn, C.Hellingman in samenwerking met W.Molendijk |
| 14.00-14.30 | Thee |
| 14.30-15.15 | Examens op twee niveau’s in een geïntegreerde bovenbouw door Th.G.A.Hoogbergen (voorzitter van de vereniging van schoolleiders) |
| 15.15-15.50 | Plenaire discussie over totaal verkregen informatie, hoe moet het verder ? |
| 15.50-16.00 | Sluiting |
Deel I: Voordrachten en aansluitende discussies¶
Het schoolonderzoek op het Carolus Borromeus College - Helmond¶
W.P.A.G. Ottevanger
De sektie natuurkunde op het Carolus Borromeuscollege te Helmond, die bestaat uit M. Penninx,F.Swinkels en mij,organiseert dit jaar voor de vijfde keer een praktisch So. Swinkels heeft daarover al een keer bericht op een congres in Groningen. Sindsdien hebben we al weer het nodige veranderd. Het is nog altijd niet naar onze zin, en dat zal waarschijnlijk ook wel nooit helemaal het geval zijn. U krijgt dus nu niet hetzelfde te horen als indertijd in Groningen, maar ik zal er noodzakelijkerwijs wel iets op terug moeten grijpen.
vwo.
De generatie die nu op de zesde klas zit heeft aan natuurkunde het volgende gehad : LESSENTABEL
| LESSENTABEL | |
|---|---|
| 2 uur | |
| 3 uur | |
| 4 uur | |
| 4 uur | |
| 4 uur | |
| 17 uur |
Deze groep is opgegroeid met Schweers en Van Vianen, met een behoorlijke hoeveelheid practicum in àe onderbouw, en vrijwel geen practicum in de bovenbouw tot klas 6.We hebben er steeds voor gezorgd,aan het eind van klas 5 bijna klaar te zijn met de voorgeschreven examenstof, wat met de methode van S.V.goed lukt.
Voor we met het uitgebreide bovenbouwpracticum startten, werd de ruimte in 6 Vwo voor een belangrijk deel gevuld met herhaling en het inoefenen van vraagstukken. Hoewel we het gevoel hadden, dat dit een goede voorbereiding was op het examen, bleek het een moeilijke zaak,leerlingen met dit soort lessen te motiveren.Dat uitte zich op de bekende manier : neiging tot absenteïsme,desinteresse,zich onvoldoende prepareren op opgaven,omdat de leraar ze uiteindelijk toch wel voor doet.Het uiteindelijk nuttig effect op het resultaat van het eindexamen bleef dan ook beneden mijn verwachting.
We besloten toen, het voortaan over een andere boeg te gooien : We probeerden een practicum in te richten, dat ervoor zou moeten zorgen, dat l-een belangrijk deel van de stof wordt herhaald via de proeven. 2-leerlingen natuurkunde sterker als realiteit,en minder als grote trucsverzameling gingen zien. 3-leerlingen met apparatuur kunnen omgaan. 4 -leerlingen beter beslagen ten ijs komen in hun vervolgstudie, vooral als die de natuurkunde als bijvakstudie zou inhouden. Een probleem bij het inrichten van het practicum was, dat we jarenlang een zeer laag, of soms zelfs helemal geen budget hadden. Wel hebben we gelukkig een oud en versleten schoolgebouw , met sfeer en twee ver uit elkaar gelegen natuurkundelokalen, waarvan één in een noodlokaal. Daardoor hebben we 2 amanuenses voor natuurkunde.IJverige. Al bij al ontbrak het ons ten enen male aan de middelen,om een practicum te maken op bovenbouwniveau, dat de hele klas tegelijk zou kunnen doen. De oplossing lag voor de hand : we bedachten een roulatiesysteem waardoor de leerlingen bij toerbeurt konden werken met onze demonstratieapparatuur. We hebben uiteraard wel even geaarzeld,of dat wel verantwoord was : we zouden geen geld hebben voor vervanging, als er zelfs maar weinig kapot gemaakt zou worden. Na 5 jaar ervaring kunnen we u dat nu wel verzekeren : dat is echt wel verantwoord.In al die tijd is 2 keer een kwiklamp kapot gegaan, en pas na 4 jaar ontstond het eerste defekt aan onze oscilloscoop, ondanks vrijwel dagelijks gebruik door onze leerlingen,alle keren overigens buiten hun schuld. Het roulatiesysteem is intussen elk jaar aangepast aan de examengroepenindeling van dat jaar.Dit jaar ziet het systeem er als volgt uit
ROULATIE SYSTEEM

Vwo klassikaal practicum
Trage massa
Zware massa 2. Hellend vlak zonder wrijving 3. Wrijving; ook op hellend vlak 4. Botsingen. Elastisch en onelastisch 5. Trillingen aan veren (luchtkussenbaan) 6. Oscilloscoop; werking; bediening 7. Wet van Ohm; serie-schakeling parallel-schakeling 8. Nulmethoden: Wheatstone
Poggendorff 9. Diode; gelijkrichten en afvlakken 10. Triode: statische + dynamische
Karakteristiek. Weerstandslijn Versterking 11. Meten aan lijnenspectrum (traliel 12. Fotograferen van dit spektrum 13. ‘Halfwaarde’-begrip, toegepast op lichtabsorptie 14. Kwadratenwet: Bij licht en radioactieve straling 15. Condensatoren:
RC-kring
Boyle . Gay-Lussac
Meten van
Dauwpunt 18. Resonantie; Quincke; Melde 19. Buiging + interferentie bij licht 20. Meten met prisma spectroscoop
Nog altijd is het noodzakelijk, de klas te splitsen in tweeën, zodat steeds de helft van de klas per middag aanwezig is. De andere helft van de klas doen we op een andere middag in deweek, onbezoldgd. Het resultaat van dit alles is vrijwel altijd: l-veel meer gemotiveerde leerlingen,ook tijdens theorie.Als de rest van de leerlingen vrij heeft op een middag vanwege weer eens een vergadering,zeggen wij,dat het practicum uiteraard moet doorgaan, De leerlingen zijn het er zonder mopperen mee eens. 2-Ll.worden door hun proeven gedwongen, stukken theorie op te sporen en te bestuderen. 3-Een veel sterker persoonlijk contact met de ll.Het is eigenlijk ontzettend gezellig,zo’n practicum. 4-De eindexamenresultaten zijn doogaans gunstiger dan het landelijk gemiddelde.Dat schijnt niet zoveel te zeggen overigens,daar het landelijk gemiddelde nogal gedrukt schijnt te worden door de slechte resultaten in het westen des lands. We halen in ieder geval geen trucjes uit met het schoolonderzoek om resultaten te verbeteren : We houden onze SO cijfers gemiddeld gelijk aan de CS cijfers. Bij een practicum hoort uiteraard een pr. So. De cijfers, die door het jaar werden gescoord voor de pr.verslagen, telden in de eerste jaren in het geheel niet mee.Dit,omdat we uitgingen van het idee,dat de ll.het verslaggeven nog moest leren. Voor de ll.was dit toch niet goed te pruimen : Ze leverden vaak een behoorlijke prestatie,en wensten, dat die meetelde bij hun eindbeoordeling.Vorig jaar hebben we uiteindelijk toegegeven.
SAMENSTELLING PUNT PRACTICUMSCHOOLONDERZOEK

Al snel bleken er twee nadelen. l-De ll.gingen nog meer tijd besteden aan hun verslag. Het kon voorkomen, dat het schrijven van een verslag 12 uur of meer kostte, terwijl zo’n uur of 6 heel normaal was. Hier en daar gingen onze collega’s zich afvragen of onze ll.nog ooit iets anders deden dan natuurkunde, en zelfs de staf waagde eens een kritische vraag in die richting. 2-In de loop van het jaar kregen we steeds meer standaardverslagen. Ik heb meer dan eens bezorgd aan een leerling gevraagd,of ik deze keer wel hetzelfde punt voor het verslag gaf als aan de oorspronkelijke versie. Dit jaar bestaat het SO (pr) uit 2 gedeelten die allebei even zwaar meetellen : -de verslaggeving door het jaar -een massaal practicum aan het eind van het jaar. Om de nadelen van vorig jaar te ondervangen, laten we het sdriftelijk verslag in de oude vorm achterwege. We verlangen alleen nog maar overzichtelijke tabellen en grafieken van de waarnemingen, en het beantwoorden van schriftelijk gestelde vragen. Verder praten we per groep 10 à 15 min over de proef van de vorige week; aan de hand waarvan dan het punt wordt vastgesteld.Over dat punt is discussie mogelijk, maar dat gebeurt vrijwel nooit. Ik geloof, dat dat punt nogal wat willekeur bevat, dat de ll. dat ook menen, en er best begrip voor hebben. De uiteindelijke beslissing over het punt berust bij de docent. De verslaggeving door de groepjes van 3 gebeurt bij toerbeurt. Om toch te benadrukken, dat de groep verantwoordelijk is voor het resultaat, wordt het punt gegeven aan de groep als geheel. Alleen wordt dit punt dubbel toegekend aan de verslaggever van het moment. Heel aardig is telkens te zien, hoe zich een hiërarchie instelt met als leider de verslaggever van de week.
Nu het pr. SO aan het eind van het jaar. OP het congres in Groningen hebben we al uiteengezet, hoe de organisatie van dat practicum in elkaar stak. De ll.kwamen, gewapend met al hun fysische literatuur, gevieren aan, en kregen hun opdracht.
| Pr. | s.o. | t/m | |
|---|---|---|---|
| vanaf: | prep. | uitvoering | verslag |
| 8.30 | - | - | |
| 9.00 | - . | \ A | - |
| 9.30 | A | - | |
| 10.00 | - | A | |
| 10.30 | B | A | |
| 11.00 | - | B | |
| 11.30 | - | c | B |
| 12.00 | - | - | c |
| 12.30 | - | - | c |
; s middags mondeling iedere 15 min .
Die moest worden geprepareerd,uitgevoerd,en verslagen. Preparatie gebeurde onder toezicht in het voorbereidingslokaal voor de talen,zodat dat geen extra surveillance kostte. De uitvoering gebeurde onder toezicht van 2 docenten en 2 amanuenses. Het schrijven van het verslag gebeurde in een apart lokaal, niet onder toezicht. De termijn van uur bleek steeds aan de krappe kant zodat onder hoogspanning werd gewerkt,en zodat het van overleg niet kon komen. We zouden overigens geen bezwaar hebben gehad tegen enig overleg. Omdat we vonden, dat elke ll.een even onbekende situatie voorgeschoteld moest krijgen, kon één proef maar 3 keer worden gebruikt. Met 4 proeven die parallel worden uitgevoerd,zijn zo 12 11.dag te verwerken. Zodra alle ll hun proef hadden uitgewerkt,konden we,brood etend, de verslagen vlug nakijken.Van de amanuensis kregen we intussen koffie. Voor zelf halen was geen tijd,want om half twee gingen we weer verder met het tweede deel van het : het mondeling. Elke 11 moest een kwartier lang onder het mes over zijn proef, over de apparatuur waar hij mee werkte,en over de fysica,die in verband stond met zijn proef; een soort test van fysische algemene ontwikkeling dus.Dit systeem had zijn nadelen : l-Elk jaar moesten 16 à 20 , later 32 nieuwe proeven worden bedacht. 2-De docenten waren elke dag van 8.30 h tot 17 h intensief bezig, zonder pauze,met bovendien een intensieve voorbereiding. 3-Toen het HAVO ook eenmaal meedeed aan het systeem,duurde het totale SO 8 werkdagen. 4-Ll waren bang voor het SO.Zij wisten niet,wat voor proef hen boven het hoofd hing, en zij hebben een broertje dood aan mondeling. 5-Mijn beide collega’s hadden nogal grote bezwaren tegen de rechtsongelijkheid voor leerlingen. Het is nu eenmaal onmogelijk,alle proeven dezelfde moeilijkheidsgraad te geven. Ondanks dit alles hebben we de tentamens op deze manier steeds met genoegen afgenomen. De afdeling didactiek van Eindhoven heeft ons pr.SO van 1976 gebundeld,en wat netter uitgevoerd voor intern gebruik uitgegeven. *) De genoemde bezwaren hebben er echter toe geleid,dat vorig jaar een nieuw systeem is ingevoerd, dat het mogelijk maakt,alle vwo 11 te examineren in één dag. We hebben ons wat dat betreft laten inspireren door één van de bijlagen van het eindverslag van het Groninger congres, die handelde over de Engelse praktische examens. De organisatie verloopt aldus *) zie 2.20 van dit verslag
Pr. S.O. '77 en '78
Ieder doet 5 gelijke proeven van uur
| proef 1 | proef 2 | proef 3 | proef 4 | proef 5 | verslag | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9.00 | A | - | - | - | - | - |
| 9.15 | B | A | - | - | - | - |
| 9.30 | C | B | A | i | ||
| 9.45 | D | C | B | A | ||
| 10.00 | E | D | C | B | A | |
| 10.15 | F | E | D | C | B | A |
| 10.30 | G | F | E | D | C | BA |
| 10.45 | H | G | F - | E | D | CBA |
| 11.00 | I | H | G | F | E | . . . . CDA |
| 11.15 | J | I | H | G | F | . . . . CBA |
| 11.30 | K | J | I | H | G | . . . . CBA |
| 11.45 | - | K | J | I | H | CBA |
| 12.00 | - | - | K | J | I | etc 11 |
| 12.15 | - | K | J | |||
| 12.30 | - | - | - | K | 1 etc |
Alle proeven in 5-voud In één dag leerlingen ‘verwerkt’ Wel zijn 2 natuurkundelokalen nodig.
De 5 proeven in het Pr . S.O.’ 77 vwo
Elektrische schakeling met 1 schakelaar, 2 v-meter, 2 A-meter,
3 lampjes, schuifweerstand. Opdracht: verschijnselen verklaren schema tekenen 2. Balkje, dat kan bewegen aan torsieslinger
Opdracht: meten als . van aantal gewichten aan balk. Hieruit J (balk) bepalen. Idem uit afmetingen balk 3. Schatten van de lengte van een metaaldraad die verborgen is. (Nuffield) 4. Glazen staaf op mm-papier.
Opdracht: o.a. f. bepalen 5. Kogel over gebogen rail; daarna vrije val, met horizontaal
Ook in dit systeem kunnen de ll alle materiaal meenemen, dat ze wenselijk achten,en dat gebruiken bij het schrijven van het schriftelijk verslag. We hebben geprobeerd, dit te objectiveren,d.w.z.we hebben als verslagvorm gekozen voor het doen beantwoorden van zo concreet mogelijke vragen. Verder meenden we het beoordelen van praktische vaardigheden alleen te kunnen doen, voorzover die bleken uit meetresultaten in het verslag. Dit ook weer terwille van grotere objectiviteit,en omdat het onmogelijk is, 25 proevenuitvoerders tegelijk te beoordelen in practische vaardigheid. Zoals in het begin al gezegd : We zijn nog steeds niet tevreden. Het van vorig jaar zat organisatorisch wel goed in elkaar,maar het had teveel weg van een gewoon schriftelijk onderzoek,met een paar spelletjes vooraf. Omdat we voor het eerst werkten met dit systeem,hebben we,ook al op aandrang van de schoolleiding,ervoor gezorgd, dat iedereen elk proefje ruim binnen de tijd kon uitvoeren ; de vereiste practische vaardigheid stond dan ook op een bedroevend laag niveau.Hij stond ook bij lange na niet op het niveau van de 20 proeven, die in de loop van het jaar zijn uitgevoerd.Dit heeft geleid tot klachten van de 11 van tweeërlei aard : a-dit is veel te eenvoudig voor ons (de uitvoering) b-dit is een gewoon proefwerk (het verslag). En zoals zo vaak hebben de ll, onze meest kritische en meest competente beoordelaars, weer gelijk. Het komende SO zal dan ook beslist weer veel sterker de nadruk moeten leggen op het testen van van practisch kunnen. We streven er wel naar, dezelfde organisatiemethode te hanteren.
HAVO klassikaal practicum
Boyle
Gay-Lussac
Calorimetrie
Smeltwarmte
Ohm
Soortelijke weerstand
Loep; microscoop
Melde
Trillingen aan veer
Wrijving. Hellend vlak
Diodes
Horizontale worp
Breking
Pr.S.O.'77 HAVO
Boyle (bekend)
Veer; met onbekende massa eraan.
Tot 5 x 50 g . toevoegen bepalen uit metingen van . 3. Statica

Meten van bij 2 lenzen en bij combinatie van die 2.
Verklaring van verschijnselen en schema tekenen bij deze elektrische schakeling:

Het practicum schoolonderzoek vwo en havo op de R.S.G. “Het Goese Lyceum”.¶
S.H. Wijnnobel.
Onder het motto “Verdeel en beheers” hebben we de examenstof verdeeld in 5 à 6 stukken, (zie tabel 1).
| ongeveer de groepen | |
|---|---|
| Elektriciteit I en II Mechanica I Mechanica II Elektrische velden, magnetische velden) ( I en II en de beweging daarin van geladen deeltjes) “Moderne” natuurkunde Rest |
We denken dat we de leerlingen een eerlijke kans geven om een goed resultaat te behalen bij het eindexamen als we: 1e: de stof in kleinere stukken te verdelen; 2e: royaal de tijd geven, zeker bij het practicum. De elektriciteit is in de derde klas redelijk grondig behandeld. Het is bij veel stof in 5 en 6 nodig, zodat het goed is een s.o. hierover aan het begin van de cursus te laten vallen. Voor de mechanica die in 4 en 5 grondig is behandeld, geldt ongeveer hetzelfde. Elektriciteit en mechanica zijn bij ons verwisselbaar. In beide gevallen besteden we 2 à 3 lessen klassikaal aan het onderwerp om enkele zaken wat op te frissen. Voor het maken van schakelingen, meten, opstellingen maken kunnen de leerlingen in tussenuren terecht. En daar elk practicum s.o. 2 à 3 weken na het theorie s.o. komt, is daar ruim gelegenheid voor. “Moderne” natuurkunde en Rest doen wij als het maar even mogelijk is als practicum.
In tabel 2 zijn de resultaten verzameld van de afgelopen jaren. Het practicum s.o. geeft soms een hoger gemiddelde dan het theorie s.o., maar het omgekeerde komt ook voor. Bij de afzonderlijke leerlingen komen grote en kleine verschillen voor. Het lijkt nauwelijks mogelijk een conclusie te trekken.
Bij het practicum s.o. moet de leerling aan de hand van gegeven materiaal (om een schakeling te bouwen) of een gegeven opstelling (Melde, lichtproef, inductieproef) een konkreet onderzoekje uitvoeren. Dat kan (een deel van) een proef zijn die zij zelf eens gedaan hebben of gedemonstreerd hebben gezien. Maar er zit ook altijd een stuk nieuwe situatie in. De leerlingen werken uitsluitend individueel.

TABEL 1 VERDEEL EN (BE)HEERS
| Datum | Onderwerp: | Laagste en hoogste cijfer | ||
|---|---|---|---|---|
| Elektriciteit I | TH | 4,0 | 10 | |
| Elektriciteit II | PR | 3,8 | 9,5 | |
| Mechanica I | TH | 5,2 | 9,8 | |
| Mechanica II | PR | 3,9 | 10 | |
| E + B Veld I | TH | |||
| E + B Veld II | PR | |||
| Moderne natuurkunde | T.P. | |||
| Rest | T.P. |
TABEL 2

| opdrachten: | gelet wordt op: |
|---|---|
| 1. een eenvoudige schakeling maken /herkennen 2. 7 à 10 metingen 3. metingen in overzichtelijke tabel 4. uit tabel grafiek 5. verwerking meetresultaat met theorie. 6. metingen van een andere, aangewezen leerling ( buur) in eigen grafiek verwerken en conclusie trekken. 7. Eén der grootheden op andere manier meten en beide meetresultaten vergelijken en kritisch kommentaar leveren. | aantal zinvolle metingen, nauwkeurigheid, aantal cijfers. overzichtelijkheid, netheid, eenheden. assen niet verwisseld, handige schaalverdeling, punten juist ingezet, grootheden en eenheden bij de assen, vloeiende lijn, juiste lijn, extrapolatie, voldoende waarnemingen, netheid. vb) 1) ; ; via brug van Wheatstone 2) R lampje in koude toestand met kleine en idem via scoop als zeer snelle meting. 3) Melde via snelbalans en lengte via schroefmikrometer en s.m. koper 4) dikte luchtwig bij interferentie via en afstand interferentie lijnen en met schroefmikrometer. |
Van twee praktische schoolonderzoeken zijn de opdrachten gegeven en de resultaten verzameld in tabellen 3 en 4 , beiden У.W.O.. Bij de proef van Melde (tabel 3) was 3c interessant. De gebruikte koperdraden en , waren geisoleerd met een dun laagje email (circa dik). In voorgaande lessen was er wel eens op gewezen dat bij het meten van de dikte van koperdraad voor het berekenen van de elektrische weerstand met de dikte van deze isolatielaag rekening moet worden gehouden. De meeste leerlingen herinneren zich wel iets daarvan, anderen hebben het “geleerd” en voeren het isolatielaagje aan om grote verschillen in , zelfs wel een factor 2 - goed te praten: Bij vraag 6a was de van de ene groep leerlingen circa zo groot als de van de andere groep. Dat komt heel goed tot uiting wanneer voor beide gevallen de grafiek van tegen in eenzelfde assenstelsel getrokken wordt. Toch waren er maar weinig leerlingen die in de verschillende helling het verband met herkenden en slechts een paar leerlingen haalden de factor 3 eruit.
TABEL 3
| MELDE M II | Norm. | Gem. | |
|---|---|---|---|
| 1 | Metingen bij 100 Hz | 10 | 8,0 |
| 2 | Metingen bij 50 Hz | 5 | 4,5 |
| 3 a | M/L Schroefm. m. | 10 | 5,4 |
| 3 b | M/L Balans | 2 | 1,0 |
| 3 c | Toelichting | 3 | 1,5 |
| 4 a | Grafiek | 20 | 16 |
| Melde? | 5 | 4,6 | |
| 5 | Buur | 5 | 4,3 |
| 6 a | Melde? | 20 | 4,1 |
| 6 b | Kritiek Buur | 3 | 1,7 |
| 7 | 50 Hz | 2 | 1,6 |
| 8 | Plaats Magneet | 5 | 4,5 |
| 9 | Cadeau | 10 | 10 |
TABEL 4
| R LAMPJE KOUD E II | Norm. | Gem. | |
|---|---|---|---|
| Schakeling | 5 | 5 | |
| 4 | Metingen | 10 | 6,4 |
| 5 | Grafiek | 10 | 5,1 |
| 6 | W. 2500 K | 2 | 1,6 |
| 7 | Rendement | 2 | 1,1 |
| 8 | Fysisch beeld | 5 | 4,1 |
| 9 | Schakeling | 5 | 5,0 |
| 10 | Scoop. snel | 20 | 1,6 |
| 11 | Scoop. met. + ber. | 5 | 14 |
| 12 | Vergelijken 5 | 5 | 1,9 |
| 13 | Snel na elkaar | 3 | 2,6 |
| 14 | T Gloeidraad | 10 | 4,1 |
| 15 | Dikte Gloeidraad | 10 | 5,0 |
| 16 | Cadeau | 10 | 10 |
Verdeling van de cijfers (afgerond)
De moeilijkheid voor ons is de vraag anders; duidelijker, te stellen, zonder dat de oplossing gegeven wordt.
Bij de bepaling van de weerstand van een fietslampje (tabel 4) boden de eerste 8 opdrachten geen nieuws. Het .schema bij..(9) was als volgt:

De waarneming kan goed gebeuren zowel bij tijdbasis uitgeschakeld als bij langzaam lopende tijdbasis. Ook bij een normaal scherm duurt het nalichten lang genoeg om de waarnemingen te doen, zeker als de schaalverlichting uitgeschakeld is. Vaak werd vergeten het potentiaalverschil van de accu te meten, hoewel er voor dat doel als hint een voltmeter bij de opstelling stond. Bij een lampje van 6 V ; werd bijvoorbeeld gevonden: scoop, vert. gevoeligheid dus 4,4 hokjes over een weerstand

Bij gebruik van batterijtjes gaat de een onaangename rol spelen, wardoor het experimentje lastiger wordt, daarom een accu. Vraag 13. Het effect is uitstekend te zien. Sommige leerlingen laten de tijdbasis lopen en bepalen de tijd warin het lampje op zijn normale temperatuur komt ( circa ). Een volgende keer zullen we eens een heel lage voedingsspanning nemen. Vraag 14 leverde blijkbaar nogal wat moeilijkheden omdat niet gezien werd dat vrijwel konstant blijft, waaruit dan volgt , daaruit berekenen en met behulp van een grafiek uit de tabel gemaakt, de temperatuur bepalen.
Als variatie op het echte practicum s.o. wordt ook wel een proef gedemonstreerd (als de proef te veel instrumenten vereist of te veel handigheid vraagt of enig risiko met zich meebrengt). Meters en eventueel scherm van de scoop zijn zo nodig via de T.V.camera duidelijk af te lezen. Soms wordt een foto of een daarvan afgeleid tekeningetje uitgereikt, bijvoorbeeld bij de proef met een stel magneten, die langs een spoel of हén winding vallen (zie ook Faraday December 1975 blz. 76). Er staan bijvoorbeeld ook 2 niet werkende opstellingen waar de leerlingen maten van de spoel, aantal windingen, afmetingen van een luchtspleet, instellingen van instrumenten enz., kunnen bekijken.
Het practicum s.o. kost heel veel tijd. Tijd die gaat zitten in de inspiratie en de realisering daarvan. Is er voldoende materiaal? Is er iets in voorraad voor het geval er iets defekt raakt? Moet er wat door de amanuensis gemaakt worden?
De afwijkingen in de instrumenten zoals voltmeters, ampëremeters, veerbalansen en in de gebruikte materialen zoals fietslampjes, maken het vrijwel onmogelijk om de nauwkeurigheid van het meten door de leerlingen juist te waarderen. Er komt pas rust als alle opstellingen klaar staan en goed werken en de uitkomsten redelijk kloppen. En als dan de leerlingen de opdrachten redelijk vonden en de cijfers kloppen met de indrukken die we in vele jaren van de leerlingen hebben gekregen, dan is de tijdrovende correctie dus ook voorbij, dan valt er een pak van 't hart.
Tenslotte: a) een ruimer budget zou heel wenselijk zijn, zodat een leuk idee niet blijft steken omdat er bijvoorbeeld geen of 3 e echte scoop is, enz.; b) hoe komen we aan ideeen? De ouderen onder ons hebben veel gehad aan de vroeger bestaande tijdschriftenportefeuille van Velines. Ik herinner mij de namen van Bouma, Zandstra en Koene als beheerders van die portefeuille. Daar zaten bladen in als:
De Physics Teacher, circa f 80,-- per jaar, 9 nummers; AAPT Executive Office Graduate Physics Building SUNY at Stony Brook, Stony Brook N.Y. 11794 U.S.A.
School Science Review, circa f 30,-- per jaar, 4 nummers A.S.E. College Lane, Hatfield, Herts AL 10 9AA
Praxis der Naturwissenschaften, circa f 60,-- per jaar, 12 nummers, Aulis Verlag Deubner & Co., 5 KOLN 1, Antwerpenerstrasze 6-12, B.R.D.
Wat stonden en staan daar voor ons interessante dingen in. Ik kan mijn jonge collega’s van harte aanraden een abonnement te nemen op deze bladen.
Verslag van de paneldiscussie.¶
Den Braber heeft een vraag aan de heer Wijnnobel; de cijfers voor het praktisch s.o. stemmen overeen met de verwachting. Waarom neemt u dan nog praktisch s.o. af ? 't Kost immers erg veel tijd.
Wijnnobel vindt dit een moeilijke vraag, op zulk soort vragen weet hij eigenlijk geen goed antwoord. Een argument is volgens hem dat de leerlingen het leuk vinden en dat ze op deze manier natuurkunde doen, meer nog dan bij de theorie bij het c.s.
Biezeveld informeert of de leerlingen onvoorbereid komen. Ottevanqer:vroeger kregen de leerlingen bij het laatste schoolonderzoek een half uur voorbereidingstijd. Bij de korte proefjes tegenwoordig is dit niet nodig. De aard van de proefjes is anders, de voorbereidingstijd is niet meer nodig en er wordt meer strikt richting vaardigheid getoetst.
Wijnnobel: de proeven gaan over een beperkt stuk stof. De leerlingen krijgen in alle rust de tijd het verslag te maken en kunnen eventueel de proef overdoen na 1 uur. Ze krijgen geen voorbereidingstijd.
Steller wil toch graag het antwoord op de vraag van Den Braber horen: ‘Waarom neem je praktisch s.o. af als het toch hetzelfde cijfer oplevert ?’ In de voorinformatie staat bij vraag 4.b. als antwoord vaak/zelden/ regelmatig. v.Genderen vraagt of eén van de informanten die ‘vaak’ ingevuld heeft daarop een toelichting wil geven. Hiermee zou een indruk verkregen kunnen worden van de verschillen in vaardigheden die bij het practicum en bij de theorie aan de orde komen. Het praktisch s.o. aksentueert het belang van de praktische kant van de fysika; het zou enigszins onbevredigend zijn als de cijfers altijd hetzelfde zouden zijn.
Dennenbroek geeft les aan de Snellius S.G. De leerlingen bij ons op school doen soms de proef samen; soms alleen. De uitwerking en het beantwoorden van vragen gebeurt altijd alleen. Op deze manier herhalen de leerlingen rustig en via het practicum de stof nog eens. In de verhouding 1:4 tellen de cijfers voor praktisch en voor schriftelijk werk mee voor het s.o. Zo krijgt de iets meer praktisch ingestelde leerling de kans om zwakheden bij het schriftelijk werk te kompenseren.
Zijlmans (Bisschop Bekkers College Eindhoven) onderscheidt 3 typen leerlingen. 1. ijverige leerling die zich veel moeite getroost formules in het hoofd te stampen 2. leerling met inzicht, die goed skoort als er veel inzicht-vragen voorkomen 3. leerling met veel vaardigheid, die praktisch is met zijn handen en vlug de theorie in de praktijk kan brengen
De ijverige, onzekere leerling skoort bij het praktisch s.o. van alles. Stumpel informeert naar de rol van het praktisch s.o. in het geheel van het natuurkunde onderwijs. Hij heeft in het bijzonder een vraag aan de docenten van het Develstein College: hun opdrachten zijn weinig gestructureerd en weinig schools; de resultaten zijn erg goed en getuigen van zeer groot enthousiasme. Hoe komt dat ? Is jullie voorbereiding zo goed of zijn de leerlingen van nature zo goed ? Welke voorbereiding krijgen de leerlingen in de 4 e en 5e klas ?
Ruig (Develstein College) meent dat de leerlingen van nature tot dergelijk goed werk in staat zijn, maar ze doen er wel erg lang over. Een voordeel van onze werkwijze is dat de leerlingen de tijd hebben zichzelf te korrigeren. Als praktische voorbereiding krijgen de leerlingen in 4 en 5 een roulatie-practicum. In 6 worden ze opgepept: lees dit eens door; kijk daar nog eens naar. Ze ontvangen verder geen gerichte voorbereiding voor wetenschappelijk denken. Deze werkwijze kost de leerlingen veel tijd zodat er inderdaad klachten binnengekomen zijn van de kant van scheikunde en wiskunde
Heimerikx verwondert zich over de vreemde konstruktie op de school van Ottevanger waar de leerlingen in 4 en 5 nauwelijks practicum hebben terwijl ze toch aan een praktisch schoolonderzoek deelnemen in 6 atheneum.
Ottevanger:Onze werkwijze is historisch gegroeid; oorspronkelijk bereidden de leerlingen zich tijdens het jaar voor op het praktisch s.o. na pasen. Op aandrang van de leerlingen werden de resultaten tijdens het jaar ook meegenomen. Er zit wat in dat de konstruktie nu wat raar geworden is: in de loop van het jaar wordt er echter rekening mee gehouden dat de praktische vaardigheid van de leerling toegenomen moet zijn. Een proef die een leerling helemal niet begrepen heeft mag hij de volgende dag nog eens opzoeken en óverdoen.
Heimerikx Ik begrijp dat u rond Pasen individueel toetst, terwijl men op het Develstein college groepjes van leerlingen beoordeelt. Hoe doet u dat ?
Ottevanger:Door het jaar werkt men met groepjes van 2 of 3 en krijgt het groepslid het groepscijfer; rond Pasen toetsen we individueel.
Ruig . Naar aanleiding van de bespreking van de skriptie krijgen de leerlingen een cijfer dat deel van het totale cijfer vormt. Voor het beoordelen van de skriptie gebruiken we een aantal rubrieken. In het gesprek daarna ontvangen de leerlingen een individuele beoordeling. Dit mondelinge cijfer blijkt hoogstens 2 punten af te wijken van het cijfer voor de skriptie.
Botterweg wil graag weten hoeveel van de week de leerlingen van Ottevanger aan het practicum besteden. Maken ze de verslagen tijdens schooltijd ?
Ottevanger:Ja, voor het practicum is week in het rooster aan het eind van de dag gereserveerd. 3h/week wordt besteed aan de voorbereiding van het centraal schriftelijk.
Vervoort: Heeft u het bevoegd gezag om extra geld voor het inrichten van het praktisch schoolonderzoek gevraagd ?
Ottevanger:Via de docenten hebben we dat wel eens gevraagd. Het opknappen van de school kost echter ook geld en dat scheen een hogere prioriteit te hebben.
Vervoort raadt aan om net als de scheikunde collega’s daar aan te kloppen waar het geld zit: bij het bevoegd gezag (het bestuur, de gemeente of het Rijk). Een verzoek om een éénmalige subsidie van f 15.000 ,- bij het bevoegd gezag van zijn school had indertijd effect gesorteerd. Als argument werd gebruikt dat de situatie veranderd was: in 1982 wordt het praktisch s.o. verplicht en daar moeten de leerlingen tijdig op voorbereid worden.
Sanders geeft les op een katholieke school. Per jaar wordt tegemoetkoming in de exploitatiekosten ontvangen. De besteding van dit bedrag en de prioriteiten hierin worden aan de school overgelaten.
Goede is verbonden aan een christelijke school. Met zijn sektie heeft hij de directeur weten te overtuigen van het feit dat de situatie veranderd was. Deze is naar het bestuur gegaan en gaf het bestuur de verantwoordelijkheid voor het resultaat van het natuurkundeonderwijs als een verzoek om extra geld niet gehonoreerd zou worden. Eerder was een sektieverzoek om extra geld afgewezen. Door tussenkomst van de directeur werden nu wel financiële middelen verkregen. v.Dodeweerd geeft les aan een samenwerkingsschool. De beslissing die meestal genomen moet worden is hoe de exploitatiegelden besteed moeten worden: aan overheadprojectoren of aan een talenpracticum. Hoe de school aan het geld komt weet ik niet, maar wij krijgen geld !
Vervoort heeft nog een tweede vraag. Geld vormt êen probleem; het andere probleem wordt gevormd door tijd. Merk je dat je na verloop van tijd minder tijd kwijt bent met het praktisch s.o. ?
Wijnnobel heeft weinig hoop op vermindering van de arbeidsinvestering. Ottevanger merkt wel dat het langzamerhand minder tijdrovend wordt. v.Genderen:Uit het overzicht blijkt dat de schattingen over de tijdsinvestering zeer variëren: van 5 x zoveel tijd tot minder tijd. Het is interessant te horen hoe scholen op de tijd hebben weten te bezuinigen.
Hanewald: (S.G.-leeuwarden) In het laatste jaar laten we de leerlingen 20 proeven uitvoeren. Op het schoolonderzoek komt één van die proeven met daarin een kleine variatie aan de orde. Bij de proef van Melde kan dit bijvoorbeeld het gebruik van een ander koord zijn. De harde werker, die de zaak serieus nakeken heeft kan hiermee zijn cijfer omhoog halen. De luie leerling heeft in het algemeen te weinig ervaring in het schrijven van een verslag. In het begin was er erg veel tijd nodig, nu komt er elk jaar nog eens een enkele proef bij. Het praktisch s.o. vraagt zo minder tijd aan een gewoon s.o. v.Genderen merkt op dat in 4 en 5 geen practicum gedaan wordt en in 6 opeens wel. U neemt wel een praktisch s.o. af waaruit blijkt dat u dit wel belangrijk vindt. Dit duidt op een inconsequentie. Is hiervoor een speciale reden;bijvoorbeeld geldgebrek ?
Hanewald: Geld hebben we inderdaad helemaal niet. Maar ook tijd vormt een praktisch probleem. In 6 vwo hebben we groepen van 28 leerlingen die 20 à 30 h . practicum doen. Dit betekent elke week 28 verslagen nakijken.

leerlingen altijd gelijk hebben. Ik ben het daarmee oneens. Ook bij een eenvoudige proef kan een spitse vraag gesteld worden die zeker niet beneden de standing van de leerling is. Vinden de leerlingen het doen van dit soort proeven beneden hun ‘standing’ dan hebben ze nu eens ongelijk. Dat mag ook :
Hanewald: Ook bij ons praktisch s.o. moeten de leerlingen logisch weergeven wat ze doen. Zonder het practicum zouden ze lang zoveel gelegenheid niet hebben gehad om ervaring op te doen met apparatuur, om ermee te spelen.
Voorzitter:dankt allen die hun bijdrage aan de levendige discussie geleverd hebben.
Hoeveel ruimte kan een goed examen aan het onderwijs geven ?¶
H.F. van Aalst
Zijn eindexamens een steun voor goed onderwijs, of een hinder ? Dat is de uitgangsvraag voor deze lezing. De titel suggeert al dat nadenken over examens tegelijk nadenken over onderwijs betekent. Een standpunt innemen over examens betekent een standpunt innemen over onderwijs. Toch zal ik het hier vooral over examens hebben en de erachter liggende standpunten over onderwijs niet steeds uitwerken. Mijn lezing zal uit twee delen bestaan. Eerst zal ik wat preciezer nagaan welke functies eindexamens feitelijk hebben. Ik zal proberen bij elk van die functies kenmerken te geven waaraan een examen moet voldoen, wil het die functie goed tot z’n recht laten komen. Geleidelijk zal ik in mijn verhaal enkele ideeën aan U voorleggen over de vorm en de inhoud van een goed eindexamen, de rol van het examenprogramma en meer algemeen de regels waaraan bij de konstruktie van eindexamens zou moeten worden voldaan.
Selectie van leerlingen¶
Een belangrijke functie van eindexamens is selectie. We zien dat in heel concrete gevallen. Het resultaat van het eindexamen v.w.o. telt mee bij de loting om toegelaten te worden tot de universiteit: hoe hoger je cijfer, hoe groter de kans om toegelaten te worden. Nog rigoreuzer komt de selectieve functie van het examen tot uiting bij de doorstroming mavo-havo. Heel wat scholen eisen tenminste een 7 op het eindexamen mavo voor die vakken die de leerling in 'n havo-pakket mag kiezen. Warries (1971) wijst erop dat selectie is te beschouwen als een institutionele activiteit, die de toelating regelt tot onderwijs, waarbij het belang van de onderwijsinstelling eerder de aandacht krijgt dan dat van de individuele kandidaat die toegelaten wil worden. Het instituut (in de voorbeelden hierboven de universiteit, de havo) wil het peil van het onderwijs handhaven en probeert kan.didaten te weren die stagnerend zullen werken. Verondersteld is dan dat de uitslag op het examen een zekere voorspelling inhoudt over het sukses bij vervolgopleiding of beroep. Het is bekend dat dat voor eindexamens maar heel gedeeltelijk het geval is.•Er zijn heel andere factoren van belang voor toekomstig sukses die niet in een examenuitslag tot uiting komen. Leeftijd is een voorbeeld. Bovendien is niet of nauwelijks bekend op welke bekwaamheden leerlingen op een eindexamen eigenlijk zakken of slagen, laat staan of die bekwaamheden voor de toekomst van onderscheidend belang zijn. Kortom, er valt wel het een en ander aan te merken op de wijze waarop de huidige examens voor selectie worden gebruikt. Ik wil vaststellen dat ik vind’dat de selectieve functie van eindexamens voorlopig moet blijven bestaan. Zolang de vraag naar hoger onderwijs en naar beroepen groter is dan het aanbod (studentenstops, werkloosheid) zal er behoefte zijn aan een vorm van voorspellende meting en dus van selectie. Ik meen dat de rechtszekerheid van de leerling ermee gediend is die functie bij eindexamens te laten en niet bij toelatingsexamens te leggen. Dit neemt natuurlijk niet weg dat aan de aard van de selectie, aan de controleerbaarheid, aan de kwaliteit en vooral aan de invloed die het heeft op voorafgaand onderwijs nog wel het Eén en ander valt te verbeteren ! Naast de meer algemene bedenkingen tegen selectieve eindexamens, die ik hierboven noemde, is er een conflict tussen selectieve onderwijsexamens en gangbare opvattingen over onderwijs geven. Onderwijs geven is voor veel leraren in de eerste plaats gericht op elke individuele leerling. Het institutionele belang van de vervolgopleiding staat bij hem veelal minder in de belangstelling. Ook ik meen dat een school als eerste plicht heeft alles te doen om elke leerling (die hij heeft toegelaten) ook inderdaad aan 'n einddiploma te helpen. Internationaal wordt er veel werk gedaan om het schoolsukses omhoog te brengen door bijvoorbeeld tijdens het onderwijs meer diagnostisch en minder selectief te toetsen.
In Nederland wordt door DBK-natuurkunde van de VU in die richting een bijdrage geleverd. Ook de introductie van meer gevarieerde instructie-middelen, beter uitgedachte leerplannen en vooral meer genuanceerde beoordelings- en begeleidingsmethoden zijn er op gericht meer leerlingen met sưkses onderwijs te geven. Het valt buiten ons onderwerp om daar verder op in te gaan. Waar het hier omgat is dat de selectieve functie van het eindexamen, gericht op institutionele belangen, conflicteert met een basisprincipe van goed onderwijs: het principe dat goed onderwijs gericht is op het onderwijzen van elke leerling die aan de leraar is toevertrouwd. Voor velen is dit conflict principieel onoplosbaar. Zij verwerpen selectie of - andere mogelijkheid. - aksepteren uitvallers in hun klas als een onontkoombaar gegeven. Zijn er dan geen oplossingen te bedenken, waarbij het eindexamen selectieve functie kan behouden, zonder dat er een beknellende wexking vanuit gaat op het voorafgaande onderwijs ? Om zulke oplossingen te ontwikkelen is het allereerst nodig ons te bezinnen op wat eigenlijk de kenmerken van een selectieve toets zijn. Wat zijn de karakteristieken van een toets die goed selecteert ? (Ik beperk me tot onderwijsprestatie-toetsen en bespreek dus niet de test-methoden die psychologen hanteren voor het selecteren van kandidaten voor allerlei functies.) Toetsen die selectief werken worden gemakt dat ze leerlingen spreiden over een prestatie-maat: enkelen zijn ‘goed’, sommigen ‘slecht’, sommigen ‘middelmatig’. Een toets die er niet in slaagt adekwat te discrimineren tussen leerlingen is een slechte selectie-test. In de praktijk blijkt dat testen die geschikt zijn voor selectief gebruik een paar eigenaardigheden hebben (Warries '71, Kerr’74).
De toetsmaker heeft de neiging opgaven te kiezen die niet reçhtstreeks aansluiten bij het voorafgaande onderwijs. Hij kan ditt doen omdat, behalve kennis van en inzicht in het onderwezen vak, ook eigenschappen als intelligent handelen, niet rechtstreeks op school geleerd inzicht en algemene ontwikkeling als voorspellers van later sukses zijn te beschouwen.
Bij de konstruktie sluit de toetsmaker zich intuitief aan bij de traditie dat vragen die gemakkelijk zijn (empirisch: door meer dan voor de leerlingen goed zijn beantwoord) niet geṣteld kunnen worden: hij kiest tamelijk moeilijke vragen uit. De (klassieke) testheorie versterkt dit intuitieve effect: het is aannemelijk te maken dat het skore bereik van een toets het grootst is als alle vragen stuk voor stuk door circa de helft van de kandidaten fout worden gemaakt, dus tamelijk moeilijk zijn. En, zoals we zagen, een groot skorebereik is nodig om goed te kunnen discrimineren tussen ‘goede’, ‘middelmatige’ en ‘slechte’ leerlingen. Het op de Woudschotenconferentie van door Broekman geformuleerde kriterium voor goede meer-keuze vragen (25-50% van de leerlingen beantwoordt de vraag fout; ) berust evenzeer op de eis dat de toets moet discrimineren, zoals hij ook heeft gezegd.
Een derde kenmerk van selectieve toetsen is dat het uiteindelijke cijfer veelal wordt bepaald op grond van de relatieve positie van de leerling in de groep van mede-kandidaten. (Tussen haakjes: hoewel dit voor natuurkunde-examens niet rechtstreeks het geval is, is het dat wel indirect: De m.i. terechte kritiek op het hoge percentage onvoldoendes op het vwo-examen 1975 heeft er toe geleid dat de examens in 1976 en 1977 minder onvoldoendes opleverden: De skoreverdeling van leerlingen door de jaren heen heeft dus ook voor naṭuurkunde consequenties voor het cijfer van een leerling) [2]De volgende tabel vat nog eens samen:
selectIEVE TOETS a. niet erg specifiek voor voorafgaand onderwijs b. gemakkelijke vergelijking tussen leerlingen c. en dus: tamelijk moeilijk
Intuitief gemaakte toetsen hebben vaak de kenmerken en zulke toetsen jwerken selectief.
Onder invloed van de onderwijsvernieuwingen in met name Engeland wordt er sinds de zestiger jaren veel onderzoek gedaan naar de inhoud van eindexamens. Men vraagt zich daarbij af op welke eigenschappen eindexamens eigenlijk onderscheid maken tussen ‘goede’ en ‘slechte’ leerlingen. Men wil weten waarin een kandidaat met een 8 beter is dan een met een 6 , anders dan dat hij de vragen van dat ene examen beter heeft gemaakt. Welke bekwáamheden heeft de een eigenlijk meer dan de ander ? Hoewel deze vraag ook voor vervolgopleidingen van belang is kwam in Engeland het onderzoek vooral op gang omdat men zich afvroeg of de examens nog wel aansloten bij het verbeterde onderwijs dat men had ontwikkeld. Met name in de exacte vakken was men onderwijs gaan ontwikkelen waarvan men meende dat het beter in de tijd paste en ook dat het de leerlingen beter voorbereidde op vervolgopleidingen. Er bestaat de indruk dat de examens bij de inhoudelijke verbeteringen waren achtergebleven. Bovendien realiseerde men zich steeds meer de onrechtvaardigheid te selecteren op bekwaamheden die in het onderwijs zelf niet rechtstreeks waren aangeleerd (we zagen dat intuitief gemaakte selectieve toetsen die eigenschap veelal hebben). zonder veel dieper op de aard van de engelse onderzoeken in te hoeven gaan (zie b.v. Macintosh '74, Nuttall en Willmott '72, Eggleston en Kerr '68) kunnen we vaststellen dat zulk onderzoek in Nederland ontbreekt. We hebben alleen een intuitief idee wat eigenlijk de eigenschappen zijn waarmee we een aantal van onze leerlingen (in 1977 nog 49% onvoldoende op het CSE mavo !) de kans op vervolgonderwijs ontzeggen en in Engeland is gebleken dat veel van die intuitieve ideeën niet kloppen. Moeilijke begripsvragen en ook numerieke vragen onderscheiden (in Engeland) niet de ‘goede’ en de ‘slechte’ leerling en dat tegen veler verwachting in : (Fairbrother '77). Het is mijn overtuiging dat, mede gezien de onderwijsvernieuwingen, maar vooral vanwege het grote belang voor de kansen van leexlingen, het dringend nodig is ook in Nederland onderzoek te doen naar de eigenschappen van onze examens. Wil men aan een examen enigszins kunnen aflezen op welke bekwaamheden het selecteert dan is het allexeerst nodig af te stappen van het systeem van 4 of 5 onafhankelijk gekozen vragen. Voor betekenisvolle resultaten heeft men veel vragen nodig die bewust en in samenhang zijn gekozen. Op én vraag kan men immers geen conclusie baseren. Als men denkt dat het onderscheid tussen leerlingen vooral tot uitdrukking moet komen in een verschil in feitenkennis, dan moet dit uit de test duidelijk kunnen blijken. Als men vindt dat het verschil betrekking heeft op rekenvaardigheid of op probleemoplossen, dan moeten er genoeg vragen in de toets zijn om zulke verschillen betrouwbaar vast te kunnen stellen. Tien vragen is een uiterste minimum voor elke bekwaamheid waarin men verschillen wil konstateren. Een examen met 40 vragen kan dan ten hoogste op vier bekwaamheden discrimineren. Het spreekt vanzelf dat er bij de konstruktie van een eindexamen goed bekend moet zijn welk type leerlingprestaties het examen wil meten. Het ideaal is een grote verzameling vragen die representatief zijn voor de bedoelde bekwaamheid, waaruit dan een toevallige steekproef wordt getrokken. Zo’n konstruktie wijze verloopt dus heel anders dan we in Nederland (voor natuurkunde) gewend zijn, waar veel meer wordt gelet op de kwaliteiten van een enkele opgave dan op de vraag of een kombinatie van opgaven een goede keus is uit een verzameling die aan vastgestelde eisen voldoet. Bij de voorbereidingen voor het PLON-examen is als werkmodel uitgegaan van drie typen bekwaamheden:
I : herinneren en toepassen van kennis II : hanteren van bekende begrippen en regels (wetten) in situaties waar weinig twijfel kan zijn over hun toepassing III : het aanpakken van problemen waarbij nieuwe kennis, nieuwe begrippen of regels ontstaan. Voor de leerling levert de toetsopgave van het type III dus nieuwe kennis op: hij leert ervan. Juist de bekwaamheid om te leren van een probleem wordt bij modern natuurkundeonderwijs nagestreefd. Zie voor de consequenties voor proefwerken b.v. Renner: ‘Teaching Science in the Secondary School’, hoofdstuk 8.
Het samenwerkingsverband PLON-CITO heeft in zijn onderzoeksprogramma opgenomen onderzoek te doen naar de mogelijkheden van dit soort onderscheidingen. Er wordt op gehoopt de gelegenheid te krijgen ook de konstruktie van PLON-examens volgens dit type regels te doen verlopen. Dat betreft dan vooral de wens allèèn opgaven op te nemen die volgens een vast kriterium met elkaar samenhangen èn daarvan een voldoende aantal. Het laatste betekent dat - gegeven een beperkte toetstijd - het antwoord op de meeste vragen kort moet kunnen zijn. Het zal duidelijk zijn dat de hierboven geschetste eisen waaraan een examen moet voldoen ook wijzigingen vereist in het examenprogramma. Daarin behoort, veel beter dan nu gebeurt, te worden aangegeven hoe het examen wordt gekonstrueerd, met welk type vragen, hoeveel vragen voor welk type, met welke normeringskriteria en vooral: hoe vastgesteld wordt of het examen aan de gestelde eisen voldoet en wat er moet gebeuren als dat op grond van de uitslagen onverhoopt niet het geval blijkt te zijn.
Het bovenstaande heb ik onder Uw aandacht gebracht, in verband met de selectieve functie van eindexamens, waarbij het beoordelen van leerlingen centraal staat. De volgende functie die ik wil bespreken heeft betrekking op het beoordelen van het gegeven onderwijs.
Evaluatie van de leergang¶
Eindexamens worden gebruikt om een waarde-oordeel uit te spreken over gegeven onderwijs. Ik noem dat leergang-evaluatie. De leraar ervaart b.v. het gemiddelde examencijfer als een maat voor de kwaliteit van 'n onderwijs; hoe hoger dat cijfer, hoe beter zijn onderwijs. Het aantal gezakten op het examen wordt ook als waardering gebruikt: hoe minder gezakten, hoe tevredener hij is; omgekeerd zal een groot aantal gezakten tot zelfbezinning leiden. Ik wees er al op dat het evaluatief gebruiken van examenuitslagen voor de leraar vrij frusterend is als de examens een selectief karakter hebben. Bij selectieve toetsen moeten er afvallers zijn, onwillekeurig worden de opgaven iets te moeilijk gemaakt. Voor de leraar die er naar streeft elke leerling zo goed mogelijk onderwijs te geven, betekent dat dat 'n onderwijs nooit ‘goed’ is, er zullen altijd weer afvallers zijn. Niet alleen leraren gebruiken het eindexamen als waarde-meter voor gegeven onderwijs, ook collega’s en de schoolleiding doen dat. Van de man (of vrouw) die weinig of geen onvoldoendes heeft bij het centraal schriftelijk wordt gezegd dat hij (of zij) goed les geeft. De overheid ontleent zelfs het bestaansrecht van eindexamens (mede) aan een evaluatief gebruik ervan. In de examennota van 1975 (discussienota examenproblematiek in het Voortgezet Onderwijs, 29 april 1975) staan (onder andere) deze twee functies: ‘(....) het examen biedt de mogelijkheid de kwaliteit van het op elke school gegeven onderwijs te evalueren (....); het examen levert gegevens op die een landelijke evaluatie van de doelstellingen van het onderwijs in zijn geheel mogelijk maken (....)’ Deze twee stellingen zijn interessant omdat ze alleen waar zijn als het eindexamen een goede representatie zou zijn van het op elke school gegeven onderwijs. Dat nu is zeker niet zomaar het geval, en dat om praktische zowel als om principiele redenen. Meer principiële argumenten zijn samen te vatten in de stelling dat onderwijs mede door een aantal niet doel-gerichte elementen wordt gekenmerkt, en dat het zo wie zo niet mogelijk is alle onderwijsdoelen in eindeffecten te beschrijven, laat staan. controleerbaar te meten op een tevoren vastgesteld tijdstip. Meer praktisch gerichte argumenten komen er op neer dat het onmogelijk is in een vrij beperkte toetstijd het effect van jaren onderwijs betrouwbaar vast te stellen. Minder vaak genoemd, maar minstens zo belangrijk is een praktisch argument van technische aard: de techniek en de procedure van examenkonstruktie (althans voor natuurkunde) houdt nauwelijks verband met de wetenschappelijke kennis die er op dit gebied van examenkonstruktie bestaat. Natuurkunde examens worden vooral op ervaring en intuitie gebaseerd. In vergelijking met wat er wordt geschreven - en wat er gebeurt - op het gebied van het ontwikkelen van een bewuste en een effectieve didactiek is het probleem van examenkonstruktie een onderontwikkeld gebied. Het is dan ook geen wonder dat door het ontbreken van uitgedachte technieken en procedures het maken van examens niet erg controleerbaar wordt geleid door principes gericht op representativiteit van de toets voor gegeven onderwijs. Zoals het nu gaat lijkt het meer op het verzamelen van, min of meer losstaande, leuke opgaven.
Als voorbeelden van een examensysteem waarbij veel aandacht aan de wijze van konstruktie, afname en normering wordt besteed en waarbij steeds de representativitei’t een centraal element vormt noem ik de engelse 0-level-examens van het SCISP en de Nuffield-A-level examens voor de drie exacte vakken en voor Physical Science. Van het A-level-examen natuurkunde zal ik straks een overzicht geven 2). Eerst wil ik nu de voornaamste kenmerken van toetsen die voor leergang-evaluatie geschikt zijn aan u voorleggen. (Voor een uitgebreidere lijst, zie b.v. Warries 1971 en voor. een grondiger behandeling b.v. Popham, 1974). Het eerste kenmerk kwam al aan de orde:
Zo’n toets is representatief voor gegeven onderwijs, hij sluit nauw aan bij de leergang van de school, ook wat terminologie betreft. Hij evalueert deelaspecten van de leergang en maakt het mogelijk daaraan afzonderlijk waarde toe te kennen (‘profiel-meting’)
De vragen worden door leerlingen en leraren als niet te moeilijk ervaren.
De toets is niet zozeer gekonstrueerd om individuele leerlingen te vergelijken, maar moet vergelijkingen tussen groepen mogelijk maken (b.v. ten behoeve van het vergelijken van overeenkomstige vakken op verschillende schooltypen, zoals natuurkunde op lbo met natuurkunde op mavo of idem havo met vwo).
TOETS VOOR LEERGANG-EVALUATIE
a. representatief voor voorafgaand onderwijs; meet deelaspecten; b. niet erg moeilijk; c. maakt vergelijking tussen groepen mogelijk
Toetsen voor leergang-evaluatie zijn moeilijk te maken vooral aan en wordt zelden voldaan.
De kenmerken en zijn niet onafhankelijk van elkaar. Voor veel leraren te het maken van “gemakkelijke” opgaven echter een hele kunst - we zijn er meestal op uit onze leerlingen net iets méer te vragen dan we ze hebben geleerd. De inhoud van een evaluatieve toets dient gehéél bepaald te zijn door de kenmerken van de leergang die hij afsluit: de toets moet “leergang-valide” zijn. ) Leergang-validiteit is een hoge eis, vooral als het een moderne natuurkundeleergang betreft: je zal niet alleen alle leerstof moeten toetsen, maar ook de onderwezen praktische vaardigheden, het zelfstandig en in groepen kunnen oplossen van problemen, het kritisch kunnen denken, het kunnen onderscheiden van hypothesen en conclusies van waarnemingen, de persoonlijke inventiviteit, enz., enz.. Het betekent voor de examinator dat hij gebruik moet maken van allerlei verschillende testmethoden, dat er veel toetstijd nodig is en dat niet alle leerlingen noodzakelijk dezelfde opgaven maken. Als voorbeeld noem ik hier het examen van de Nuffield A-level leergang; een examen, waarbij bijzondere aandacht wordt besteed aan leergang-validiteit.
Het Nuffield A-level examen (dat toegang geeft tot de Universiteit) bestaat uit zes verschillende testmethoden en tenminste zes uur en drie kwartier officiële testtijd, plus twee maal een week lestijd. De eis die aan de examinatoren wordt gesteld is dat alle leerstof wordt getoetst, en niet een steekproef daaruit. Bovendien wordt er heel precies op gelet dat alléen doelen worden getoetst die in de leergang waren ontwikkeld. Tenslotte kunnen individuele verschillen tussen leerlingen, waar van belang, tot hun recht komen. De verschillende testmethoden zijn:
Type:
a. vragen met voorgekodeerd antwoord b. korte antwoord vragen c. lange antwoord vragen d. een test over een wetenschappelijk artikel e. experimenteel werk f. zelfstandig onderzoeken g. een speciale lange antwoord test voor de knappe koppen (vrijwillig, kan je cijfer verhogen)
| tijd: | gewicht: |
|---|---|
| 40 items in 75 min . | 23% |
| 9 vragen 90 min . | 23% |
| 3 vragen uit 690 min . | 23% |
| 6 vragen 60 min . | 11% |
| 8 proeven 90 min . | 10% |
| 2 x één week lestijd | 10% |
deel A geheel, deel een keuze uit 2 vragen, deel een keuze uit 3 vragen.
Dit overzicht geeft een goed beeld van de diversiteit van examensommen; wat er niet uit is af te lezen zijn de regels voor het maken van elk der onderdelen. Ik noemde u er al een:
Alle hoofdaspecten van het leerplan moeten in de een of andere testvorm voorkomen.
Andere regels betreffen de konstruktie-fasen (die totaal 3 jaar in beslag nemen!) en - erg belangrijk - de typen vragen die wèl en die niet de manier van denken toetsen die in het onderwijs de nadruk krijgt. Niet mag bijvoorbeeld de vraag:
Hoe lang duurt de val van een steen in een 20 meter diepe put, als de steen vanuit rust wordt Losgelaten.
Een voorbeeld wat dan wèl mag, is:
Een man laat een steen vallen in een 20 meter diepe put en meet de tijd tussen het loslaten en het moment dat hij de steen op de bodem hoort vallen.
Voor meer informatie en voorbeelden van opgaven, zie NVOV-rapport “practicum Bovenbouw” (febr.1976). OECD, 19...). a) Schat (ruwweg) het percentage fout dat hij maakt als hij deze tijd de vrije val tijd noemt (geluidssnelheid ); b) Verklaar hoe je tot je antwoord kwam.
Ook mag:
- Je kent de relatie $s=v_{0} t+\left(\frac{3}{2}\right) a t^{2}$
a) Wat stelt $v_{0}$ hierin voor?
b) Wat geeft $v_{0} t$ ons aan?
c) Verklaar waar de ( $\frac{7}{2}$ ) vandaan komt.Een precieze beschrijving van de regels waaraan opgaven moeten voldoen is niet in kort bestek te geven, bovendien is er veel ervaring nodig om zulke regels in praktijk te brengen. Is zo’n uitgebreide en intensieve centrale examenkonstruktie dan wel de moeite waard? ) Voor alleen selectie is het niet direct nodig en de leraar, of de overheid kan het onderwijs ook wel evalueren met andere middelen. De overheid bijvoorbeeld via steekproeven of inspectiebezoeken; de leraar door middel van (uitwisseling van) proefwerken, regio-besprekingen met collega’s, e.d.. Ook door bewustere beoordelingsmethoden in de school zelf - met als aspect daarvan: verbeterde schoolonderzoeken - kan een evaluatieve functie worden gerealiseerd. Het bestaan van het schoolonderzoek wordt wel als argument gebruikt om allerlei dingen in het Centraal Schriftelijk examen niet te toetsen: de leraar kan dat toch in het schoolonderzoek doen, wordt er dan gezegd. Dat kom er op neer dat de leraar in het schoolonderzoek moet opnemen wat in het centraal schriftelijk mankeert. Op die manier worden de moeilijk te testen aspecten naar de school terugverwezen, zonder tegelijk de leraar te leren hoe hij dat dan wel moet doen. Er is althans weinig te merken van officiele voorlichting en scholing in die richting. Zo is bijvoorbeeld het schoolonderzoek - en ook het praktisch schoolonderzoek in de eindexamens opgenomen, zonder dat tegelijkertijd van de zijde van de overheid goede voorbeelden van leerplannen met bijbehorende genuanceerde testmethoden werden ontwikkeld en daanover informatie en scholing werd opgezet. Het is de NVON en de werkgroep Natuurkunde-didactiek die op eigen initiatief (zij het met financiêle steun van de overheid) zoveel mogelijk doen, en deze conferentie is daaruan een voorbeeld. Maar ook als er voldoende scholing zou zijn voor het maken van" goede schoolonderzoeken, zouden juist in het centrảal schriftelijk lastig te testen aspecten kunnen worden opgenomen door de mogelijkheid daarbij deskundige en ervaren examenmakers in te schakelen. Er is nog een andere reden waarom juist het centraal schriftelijk de leergang goed moet representeren en dat riet te gemakkelijk naar het schoolonderzoek moet worden verwezen. Die reden ligt in het feit, dat het centraal schriftelijk examen het onderwijs rechtstreeks beinvloed: het wordt ervaren als een afbeelding van de bedoelingen van het onderwijs en men richt zich er in feitelijke didactiek op. Daarmee is de derde functie van eindexamens aangeduid.
Doelbepaling.¶
Leraren kennen terecht veel waarde toe aan examensucces van hun leerlingen. De aard en de inhoud van het Centraal Schriftelijk examen hebben daarom onvermijdelijk een grote invloed op wat er feitelijk wordt onderwezen, èn op de didactische praktijk: hòe er wordt onderwezen.
Wanneer in het examen de bedoelingen van goed natuurkunde-onderwijs worden overgeslagen zullen leraren sterk worden gemotiveerd onderwijs te geven dat op die doelen is gericht. Als de examens bepaalde doelen niet toetsen of geen goede onderwijsdoelen representeren, dan zullen veel leraren niet langer onderwijs geven dat op die doelen is gericht. Beinvloedt het examen dus de einddoelen van het onderwijs, het heeft ook een rechtstreekse invloed op de manier van leren. Als in een examen uitsluitend formeel gestelde problemen worden gepresenteerd, zal er ook in het onderwijs aandacht voor zulke problemen zijn. Als de vragen wat informeler zijn, maar meer diepgaand, zullen ook in lessituaties zulke problemen meer aandacht krijgen. De vragen op het examen bepalen de vragen die we stellen in de les. En de vragen die we stellen in de les, bepalen wat en vooral hòe de leerling leert. De examens van het Nuffield O-level physics programma zijn dan ook gebaseerd op een leergang-beschrijving (een uitgebreide set lerarengidsen; een gedetailleerd leerplan) en nadrukkelijk niet op een leerstoflijst. Zowèl de ontwerpers als de exameninstanties hebben ingezien dat de doelen en de leerstijl zoals die in de lerarengidsen wordt bediskussiëerd even noodzakelijk zijn als leiddraad voor de examens als de leerstof-inhouden. In Nederland hebben Steller en Zandstra er al in 1966 op de Woudschotenconferentie op gewezen, dat er een rechtstreeks verband is tussen examensituatie en onderwijssituatie en in eenzelfde lezing voorbeelden gegeven. Vooral in situaties waarin het onderwijs verandert is het natuurlijk heel belangrijk dat examens een uitdrukking zijn van waar het (vernieuwde) onderwijs naar streeft, en hoe het wordt gegeven. Daarmee is niet gezegd dat examens zich zomaar moeten richten naar het gegeven onderwijs. Ook wil ik niet verdedigen dat onderwijs ondergeschikt moet zijn aan toetsing (“onderwijs” is voor mij meer dan “voorbereiding op het examen”). Wat ik wel wil verdedigen is de stelling, dat onderwijs èn eindexamen moeten zijn afgestemd op dezelfde uitgangspunten: de uitgangspunten van goed natuurkundeonderwijs. Wat zijn nu de kenmerken van een eindexamen dat een positieve, versterkende invloed heeft op het onderwijs. Ik noem drie kenmerken, waaraan mijns inziens moet worden voldaan: a) het examen is representatief voor de bedoelingen van het onderwijs, zoals die zijn neergeslagen in het leerplan. Het meet (alle) deelaspecten in een onderlinge verhouding die overeenkomt met wat in het leerplan wordt vermeld. b) De vraagvormen en de soort toetssituaties lijken op wat in het leerplan als gewenste onderwijssituaties worden beschreven. Daaronder zijn er in elk geval met een tamelijk informeel karakter. c) De toets gaat vergezeld van een officiele toelichting waarin zowel de mate waarin hij onderwijsdoelen representeert, als de mate waarin aan examentechnische eisen wordt voldaan wordt toegelicht. Dit kunnen zowel gegevens vooraf als gegevens achteraf zijn (bijvoorbeeld: vraag 13 bleek statistisch geen verband te houden met de bekwaamheden die dit examen wilde meten, deze vraag is dus een slecht voorbeeld van een examenvraag. Een betere versie zou wellicht zijn geweest ............).
Samengevat:
TOETS VOOR DOELBEPALING
a) representatief voor bedoeld onderwijs (leerplan) meet deelaspecten. b) toetssituaties lijken op onderwijssituaties; informele vragen komen voor. C) is voorzien van een verantwoording
Voor het maken van toetsen voor doelbepaling is het nodig dat men zich oriënteert op een bedoelde leergang (leerplan). Een leerstoflijst is onvoldoende.
Examenprogramma¶
Voor ik tot een afsluiting kom wil ik ingaan op een zaak die voor een heldere en controleerbare relatie tussen examens en onderwijs mijns inziens van groot belang is: de vorm en de inhoud van het examenprogramma. Er bestaat een functioneel verschil tussen een leerplan en een examenprogramma. Het leerplan richt zich tot leraren en leerlingen, het geeft regels voor goede lessituaties en geeft aan hoe je kunt nagaan of lessituaties aan die regels voldoen. Het examenprogramma richt zich tot examenmakers en beschrijft volgens welke regels je examensituaties kunt konstrueren èn hoe je kunt nagaan of je dat goed hebt gedaan. Het verschil lijkt duidelijk, maar wordt in Nederland in feite verdoezeld. Dat uit zich in programma’s die vlees noch vis zijn; ze kunnen nòch als leerplan nòch als examenplan de toets der kritiek doorstaan. De (nieuwe) examenprogramma’s voor natuurkunde zijn ongeschikt om ex onderwijs uit te voorspellen, of de kwaliteit van onderwijs eraan af te meten; maar waar het me hier om gaat - ze zijn ook ongeschikt om er examens mee te voorspellen of de kwaliteit daarvan eraan te toetsen. Ik wil een aantal voorbeelden aan u voorleggen van regels die in een goed examenprogramma zouden kunnen passen om aan te geven aan welk soort regels ik denk:
dit examenprogramma sluit aan op het leerplan ......
van elk van de onderwerpen ........... komen 2 korte vragen voor.
het examen bestaat, voor elke leerling, uit 40 korte vragen die vooral een betrouwbare diskriminatie tussen leerlingen verzorgen en 10 uitgebreidere toetssituaties die vooral de representativiteit t.o.v. complexere vaardigheden waarborgen.
het maximum percentage te behalen punten voor a) herinnering van kennis, a) herinnering van kennis, b) gebruik van begrippen en regels, c) inventief oplossen van nieuwe problemen is resp.: 50%, 40% en 10%.
elke vraag in het examen gaat over een reeël voorstelbaar probleem. 75% van de punten is te behalen voor het goed oplossen van (evt. onbekende) problemen van situaties die de leerling uit de les kent
korte vragen krijgen elk evenveel punten, kettingvragen worden vermeden
de verhouding tussen kwantitatieve, semi-kwantitatieve en kwalitatieve vragen is 20:40:40
enz.
Deze verzameling is zo natuurlijk niet voldoende uitgewerkt (de verwijzing naar onderwijs is b.v. gebrekkig, de voorschriften voor normering onvoldoende, enz.) maar ik heb ermee willen aangeven dat in een examenprogramma mijns inziens méer behoort te staan dan wij gewend zijn dat is gericht op de examenkonstruktie, de afname en de kwaliteitskontrôle ervan. Waar het de inhoud van het examen betreft dient mijns inziens verwezen te worden naar een goed leerplan.
Samenvattend¶
Ik heb drie vormen van examengebruik met u besproken: het selectieve gebruik, het (leergang-)evaluatieve gebruik en doelbepalend gebruik. Elk van die drie functies stellen hun eigen eisen aan de vorm en de inhoud van eindexamens. Ik vat het nog eens iets anders samen:
SELECTIEVE functie
gemakkelijk te maken (intuitief) . vragen zijn vrij moeilijk
vereist zijn: véél vragen, korte vragen + onderzoek van de diskriminerende eigenschappen.
EVALUATIEVE functie
moeilijk te maken
vragen zijn vrij gemakkelijk . vereist is: varieteit van vorm en inhoud, afgestemd op gegeven onderwijs.
DOELBEPALENDE FUNCTIE
moeilijk te maken . vereist is: overwogen variëteit van vorm en inhoud, afgestemd op bedoeld onderwijs (leerplan).
Voor een doorzichtig beleid ten aanzien van eindexamens is een discussie over de onderlinge afweging van deze drie functies van groot belang. Is het verantwoord met de huidige examens te selecteren, onderwijs te evalueren en als onderwijsdoelen om te springen? Ja, want we hebben niks beters. Is het verantwoord met de huidige examens te blijven selecteren, evalueren en niveau’s vast te stellen? Nee, want we kunnen er wat beters op vinden! Voorwaarde daarvoor is een examenprogramma dat zich enerzijds richt op een goed leerplan en dat anderzijds kriteria geeft voor de kwaliteit van het examen zelf. Alleen dàn ook wordt het mogelijk de relatie tussen examens en onderwijs te onderzoeken en te verbeteren. Examens moeten kritisch worden getoetst aan vastgestelde regels want ze zijn tè belangrijk, voor leerlingen, leraren, voor de school en voor de overheid, om alleen op intuitie te vertrouwen.
Noten:
Ik ben me in eindexamens gaan verdiepen nadat ik in de sektie natuurkundee van de NVON mede-verantwoordelijk was voor het nieuwe examenprogramma dat de examenprogrammacommissie n.a.v. de CMLN-voorstellen moest vaststellen. Ik heb me toen gerealiseerd hoe weinig grond ik (en anderen) onder de voeten had om beslissingen enigszins beargumenteerd te kunnen nemen (zie b.v. NVON-krant 2, nr.5, jan.'77). De tweede aanleiding was mijn werk in het PLON. Daar wordt sinds enkele jaren gewerkt aan een nieuw natuurkundeleerplan en er zal enkele jaren kunnen worden geexperimenteerd met een daarop afgestemd eindexamen. De lezing van Sebo Ebbens zal op het PLON-examen nader ingaan.
Voor een overzicht van de SCISP-examens, zie het SCISP Teachers Handbook. Bij het PLON zijn bovendien voorbeeld-examens ter inzage.
Ik gebruik de term leergang-validiteit om aan te geven dat je effecten wilt meten van een leergang. Daarmee is meer bedoeld dan dat alleen de leerstof representatief in de toets moet voorkomen: ook onderwezen manieren van probleemoplossen en specifieke vaardigheden moeten in de toets zijn terug te vinden. In de literatuur treft men de term inhoudsvaliditeit aan. Deze term heeft meestal specifiek betrekking op leerstof. Men spreekt dan van begripsvaliditeit als verwezen wordt naar wijzen van denken en handelen: leergang-validiteit omvat beide. Voor eindexamens kan t.a.v. de inhoud van het examen de eis worden gesteld dat de inhoud representatief is voor de leergang of dat dat het geval is voor het examenprogramma. Daar examenprogramma en leergang niet identiek zijn lijkt het mij van belang leergang-validiteit te onderscheiden van programmavaliditeit. De leergang specificeert bedoeld onderwijs, het examenprogramma een bedoeld examen.
Zo correleren b.v. de skores op de sub-examens van Nuffield-A-level vrij hoog met de totaalskore, zodat statistisch de volgorde van de kandidaten niet erg wordt beinvloed door het gebruik van de verschillende test-methoden. Voor individuele kandidaten kan het niettemin wèl verschil uitmaken.
Aangehaalde literatuur Popham, W.James (Ed.): Evaluation in Education, Am.Ed.Research Association, Berkeley, California, 1974.
Warries, E.: Drie redenen om te toetsen in het onderwijs, Pedagogische Studien, 1971, 48, 152-161.
Kerr, 1974 Macintosh, M.G. (Ed.) : Techniques and problems of Assessment, Edward Arnald, Norwich, 1974.
Eggleston, J.F., Kerr, J.F.: Studies in Assessment, The English Universities Press, Liverpool, 1969.
Nuttall, D.L., Willmott, A.G.: British Examinations:Techniques of Analysis. National Foundation of Educational Research, Slough, 1972.
Fairbrother, R.W.: Profiles in Examinations, Physics Educations, Jan. 1977 Fairbrother, R.W.: Profiles and criteria in examinations, lezing voor the Institute. of Physics, 23-25 sept.1977: Getting the best from assessment.
Renner......, Teaching Science in the Secondary School, :........ Ministerie van Onderwijs: discussienota examenproblematiek in het voortgezet onderwijs, 1975.
Nuffield Advanced Science: Physics, Teachers’ handbook, The Nuffield Foundation, Penguin Books, 1971.
Nuffield Advanced Science: Physical Science, Introduction and Guide, The Nuffield Foundation, Penguin Books, 1973.
Schools Council Integrated Science Project (SCISP), Patterns, Teachers’ handbook, Schools CouncilPublications, 1973.
NVON, practicum bovenbouw, verslag van de vakantiecursus 1975; februari 1976. Rogers, E.M.: Examinations. In: Teaching Physics Today,.......... Steller, J.Ph., W.Y.Zandstra, Moderne examentechnieken, Faraday, 1968, 38, nr.4, 103-118.
Het eerste PLON-examen na 3 jaar onderwijsvernieuwing¶
S.O.Ebbens
'WOUDSCHOTEN’conferentie: Het eerste PLON-examen na 3 jaar onderwijsvernieuwing. door S.O.Ebbens.
Hieronder volgen een aantal examenvragen zoals die in PLON-examens zouden kunnen voorkomen. Ik kijk in deze voorbeelden vooral naar examens als afsluiting van het onderwijs dat leerlingen (op de MAVO 3 jaar) hebben gehad met PLON-materiaal. (Andere functies van examens zijn b.v: paspoort voor vervolgopleiding, niveaubewaking onderwijs op school, stimuleren van studie van leerlingen). Derhalve is het van belang te weten wat leerlingen aan leeractiviteiten hebben gedaan.
ze hebben veel experimenten gedaan, soms voorgeschotelde experimenten, soms zelf bedachte experimenten. Ze hebben problemen bij eigen experimenten vaak zelf moeten oplossen, hebben zelf de goede apparatuur moeten kiezen, hebben zelf hun conclusies moeten trekken. Ze hebben zelf in de literatuur een en ander opgezocht. Ze zijn veel onverwachte (praktische) situaties tegengekomen.
ze hebben veel verslag gedaan aan de leraar en/of klas door demonstraties, tentoonstellingen, een geschreven verslag of gesprek. Ze hebben andere leerlingen vaak beoordeeld op hun verslaggeving en er positieve en negatieve kritiek op gegeven.
ze hebben de belangrijkste begrippen en regels moeten leren.
ze hebben veel in groepjes gewerkt.
Vanwege de vele differentiatiemogelijkheden heeft niet iedere leerling hetzelfde gedaan. Door de verslaggeving zijn de belangrijkste onderwerpen bij iedereen overgekomen. (Tussen klassen en scholen konden grote verschillen gevonden worden, doordat het materiaal voor de keer in de klassen gebruikt werd). Dan moeten de volgende vragen gesteld worden die bij het realiseren van een examen beantwoord moeten worden:
Hoe kunnen dergelijke activiteiten in een examen worden getoetst, welk deel kan in een schriftelijk examen en een schriftelijk schoolonderzoek, welk deel kan in een praktisch schoolonderzoek en wat kan en wil je toetsen.
Hoe toets je deze activiteiten zo eerlijk mogelijk terug dat een leerling zegt: ‘ja, daar heb ik inderdaad 3 jaar aan gewerkt’, dat een leraar zegt: ‘ja, dat klopt met wat ik 3 jaar voor onderwijs heb gegeven’.
Hoe zorg je ervoor dat de betere leerlingen hoger skoren dan de zwakke lecrlingen, dus dat de toets betrouwbaar onderscheid makt’tussen leerlingen op die vaardigheden die ook in het curriculum aan de orde zijn geweest.
Ik zal u een idee geven van hoe wij een begin hebben gemakt met het oplossen van deze vragen. Dit doe ik door met u te kijken naar de vorm van het examen, de inhoudvan het examen, de praktische schoolonderzoeken.
De vorm van het C.S.¶
Het examen zal naar ons idee uit 2 delen moeten bestaan. 1e deel: korte-antwoord-vragen: dit zullen er moeten worden. In de vraag is de ruimte voor een antwoord en de lengte daarvoor aangegeven. Dit deel zal de kennis en begrip van de belangrijkste onderwerpen en vaardigheden terug toetsen.
Dit deel zal, door vele korte vragen, ervoor moeten zorgen dat de toets een betrouwbaar onderscheid maakt. D.w.z. de betere leerling skoort hoger dan een zwakkere leerling. Dit deel krijgt dan ook de meeste punten b.v. 70 van de 90.
2e deel: lange-antwoord-vragen: dit zullen er worden. Dit deel zal de ‘eigenheid’ van de leerling meer kans geven, omdat een eigen redenering opgezet wordt, waarbij meerdere (lang niet alle) antwoorden goed zijn. (normeringsprobleem redelijk oplosbaar). Wel worden andere niet direct gewenste selectieve vaardigheden getoetst b.v. vaardigheid om schriftelifk te kommuniceren.
Daarom worden aan dit deel minder punten toegekend b.v. 20 van de 90 punten. De leerlingen krijgen te horen hoeveel punten ze kunnen verdienen per vraag.
Voorbeelden van mogelijke examenvragen le deel¶
De inhoud van een wasmachine (water en wasgoed) wordt verwarmd door een verwarmingselement. Tijdens het wasprogramma wordt het verwarmingselement (2000 Watt) 10 minuten ingeschakeld. a. Hoeveel energie (in Joule) is er door het lichtnet geleverd ? b. In deze 10 minuten is de temperatuur van water en wasgoed van tot gestegen. Bereken het rendement van dit verwarmingsproces. Je mag gebruik maken van het feit dat het water en wasgoed 16.000 Joule per graag temperatuurstijging nodig heeft.

............................................................................................
De tweede vraag is al bijna geen korte-antwoord-vraag meer. De vraag toetst een bekende berekening in een onbekende situatie (uit het le S.O.). 2. Hiernaast staat een grafiek waarin de uitrekking van 2 veren te zien is, als je er een bakje met steeds meer knikkers aanhangt.
Iemand zegt dat veer 2 sterker is dan veer 1, omdat hij in de grafiek lager ligt. Hij heeft gelijk. Vertel waarom deze persoon gelijk heeft.

Dose vraag toe 6, of an lecrling een grafiek kan interpreteren en dat kan bercdeneren. Kwalitatievc urayen kunnen goed toetsen of een leerling iets van natuurkunde snapt;, soms beter dan kwantitatieve vragen en dat zouden we graag willen toetsen. 3. Hier zijn twoo %olfgomaakte ‘muziekdoosjes’.

Als je ze aantokkelt kan je het volgende waarnemen:
A geeft een hogere toon dan B, B geeft een hogere toon dan C.
Draad B staat even strak als draad A.
Het linker doosje is korter dan het rechter doosje.
Schrijf twee conclusies op die deze waarnemingen over en kunnen verklaren. conclusie 1: conclusie 2: ........................... Leerlingen hebben deze doosjes zelf gebouwd en ‘ontdekt’ dat lengte, dikte en spanning de toonhoogte van de snaar bepalen. Om verantwoorde conclusies te trekken uit de::e waarnemingen, is behoorlijk lastig en vereist systematisch denkwerk. Lenvoudige situaties als deze komen veel in de lessen voor n.l. als leerlingen op basis van ervaringen conclusies moeten trekken. M.i. is deze vraag voor een -examen te moeilijk, maar in een eenvoudigere situatie kan zoiets wel ! De vraag wordt nog lastiger als de leerling gevraagd wordt om hierna een (gedachten)-experiment op te zetten om zijn conclusies te rechtvaardigen. Iets voor een -examen ? 4. Iemand heeft een aantal voorwerpen geheel of gedeeltelijk onderzocht en hij heeft zijn waarnemingen in een tabel uitgezet. Een + betekent: het voorwerp heeft die eigenschap Een - betekent: het voorwerp heeft die eigenschap niet Wanneer hij niets heeft ingevuld, is die eigenschap niet onderzocht.
| glans | warmte geleiding | elektr. geleiding | hardheid | buigzaam | zwaar |
|---|---|---|---|---|---|
| + | + | + | + | - | |
| + | + | + | + | - | - |
| - | - | - | - | + | - |
| + | + | + | + | - | |
| + | + | + | - |
Rangschik de voorwerpen in een van de volgende groepen: groep A : het voorwerp is zeker van metal groep B : het voorwerp is waarschijnlijk van metaal ............................. groep C : het voorwerp is waarschijnlijk niet van metaal groep D : het voorwerp is niet van metaal Deae uraug lootri, gern feiten, maar een klassificatie. Ook hier moet een loorling rudenken oucr eigenschappen van metalen en niet-metalen en met heminnering allwen komt hij er niet. (uit een klas proefiwerk MAVO-De Lier).
Voorbeelden van mogelijke examenvragen, 2e deel¶
DE ATMOMETER
Dit instrument is in een PLON-klas gemaakt. Het wordt een ‘atmometer’ genoemd.

Probleem: waar dient dit instrument voor en hoe werkt het eigenlijk ? Geef in je antwoord aan: a. waar jij denkt dat de verschillende onderdelen van het instrument voor dienen. b. wat jij met dit instrument zou kunnen onderzoeken. c. welke moeilijkheden je bij het gebruik verwacht.
Dit is een toostel wat leorlingen nog nooit eerder hebben gezien. In zo’n vraugstuk krijgi. de ‘eigenhoid’ van de leerlirgen een kans. De leerlingen hebben ‘verdamping’ gehad en ze hebben ‘de hefboom’ gehad. Leerlingen hebben in PLONlessen veel voor onverwachte situaties gestaan. en worden verwacht dit soort situaties meer of minder aan te kunnen. (uit het klas proefwerk). 2. Jij krijgt 100 gram van een vloeistof met het verzoek om door middel van een proef te bepalen hoeveel energie (in Joule) deze hoeveelheid vloeistof opneemt om in temperatuur te stijgen. a. geef een lijst van het materiaal dat je uit de kast zou pakken b. geef een schets van de opstelling van jouw experiment c. vertel kort hoe je het experiment uitvoert en welke waarnemingen je verricht.
De proef is vaak gedaan. Leerlingen hebben geleerd dat ze niet zomaar uit de kast mogen pakken, muar dat ze moeten kijken wat ze nodig hebben. Eigenlijk zouden ne hct experiment ook werkelijk moeten uitvoeren. Zo’n vraag sou ook over een iets onbekendere situatie gesteld kunnen worden (uit hel 1e s.o.). 3. HET VERSLAG
Een 2 e klasser heeft vorig jaar tijdens het project ‘leven in lucht’ een proef gedaan met een raket. In zijn verslag stond:

! “Deze raket moest je gedeeltelijk vullen met water en daarna volpompen met lucht. Als je hem losliet, spoot het water eruit en de raket spoot de lucht in. Toen wilden we weten wat de grootste hoogte was die de raket kon bereiken. Toen zei de leraar dat je hem elke keer met steeds meer water moest vullen en hem op moest pompen en los moest laten. Dan kon je zien hoe hoog die elke keer kuam. Dit heb ik gedaan en we hebben de gegevens in een grafiek geset. Nou, dat was het. Het was een leuke proef”.

Vraag: a. lees het verslag goed door en geef aan wat volgens jou de bedoeling van dit onderzoek was. b. noem 3 belangrijke kenmerken van een goed verslag en geef aan of dit verslag daarom voldoet.
Leerlingen hebben in PLON-lessen zeer veel verslag uitgebracht en anderen ook daarop beoordeeld. Vandaar dat zoiets in een examen terug zou kunnen komen (uit het 3e klas proefwerk).
Het praktische schoolonderzoek¶
Wij denken daarbij aan 4 mogelijkheden:
onderzoekjes: leerlingen voeren gedurende 3-4 middagen zelfstandig of in duo’s een onderzoekje uit $\left.\begin{array}{c}b.v.•bepaal je reactietijd
• controleer de sluitersnelheid
van een kamera\end{array}\right}$| nadat leerlingen beweging- | | :--- | | analyses gedaan hebben | | m.b.v. stroboskoop |
relatie valsnelheid en last van een parachute
Praktisch werk b.v. 2 a 3 experimenten/onderzoekjes in 2 uur. Voorbeelden genoeg op de conferentie
Circuspracticum: leerlingen moeten met 8 opstellingen elk 10 minuten een klein experimentje doen . laat een tennisbal van 1 meter hoogte vallen, laat hem stuiteren en meet de terugstuithoogte in elk geval. Leg gedetailleerd uit wat je doet om zo nauwkeurig mogelijk waar te nemen
Schriftelijke vragen n.a.v. een experiment dat voorgedaan wordt door de klas (mavo-leraren hebben meestal geen amanuensis).
Ervaringen zijn nog gering, we zijn er mee bezig. Veel hierover is ook te vinden in het ‘teachers handbook’ Nuffield A-level (prima :)
De ontwikkeling van practicumtoetsen bij het CITO ¶
A.W.Buffart-Gravesteijn en C.Hellingman in samenwerking met W.Molendijk
In Engeland treft men drie soorten van practicumexamens aan: I. Een onderzoek(je) met een duur van meerdere dagen; iedere leerling een eigen onderzoek. II. Een practicumproef volgens open of gesloten opdracht, meestal uniform voor alle leerlingen; duur: 2 a 3 uur. III. Een serie van ongeveer acht korte proefjes, af te werken als stationspracticum; duur van ieder proefje: 10 à 15 minuten.
Tussenvormen zijn denkbaar en worden gerealiseerd, ook in ons land. II. is het oudste type; wordt niet overal meer als bevredigend ervaren, voornamelijk door de lage inhoudsvaliditeit (inhoudsvaliditeit geeft aan welk gedeelte van de totale leerstof afgevraagd wordt). Leerlingen kunnen pech of geluk hebben, omdat ze juist het geviaagde gedeelte niet of wel beheersen. Soort III. is met de Nuffield-examens in zwang gekomen; het ondervangt door zijn veelheid en verscheidenheid aan proefjes het onder II genoemde bezwaar. Soort I. ziet men vooral de laatste jaren opkomen; het heeft de charme van de grootste gelijkenis met echt experimenteel onderzoekswerk; het bevat alle problematische en open kanten ervan. Bezwaren als: geringe controleerbaarheid, gebrek aan onderwerpen (voor iedere leerling éen!) blijken in de praktijk door begeleiding van onderzoeksfase tot onderzoeksfase en (voor wat betreft de onderwerpen) door hulp van de exameninstanties bevredigend te kunnen worden opgelost. Hierbij moeten we wel bedenken dat kandidaten in hun laatste twee leerjaren 6 à 8 wekelijkse lesuren (van meestal 40 minuten) hebben voor de gekozen examenvakken.
Welke soort practicumtoetsen moet het CITO maken? De situatie van het CITO brengt twee belangrijke randvoorwaarden met zich mee: 1e: de te konstrueren toetsen moeten in principe geschikt zijn voor alle scholen van het beoogde type in het land, met hun grote verscheidenheid in practicum-outillage en -know how; 2e: de toetsen dienen objektief scoorbaar te zijn. Beide randvoorwaarden sluiten de soort I voorlopig geheel uit als werkterrein voor het CITO. Wel voegen we aan dit verslag als bijlage toe de instructies die een grote Engelse examen-instantie hierover aan leraren geeft (bijlage Ook op de soort III is onze aandacht voorlopig niet gericht, voornamelijk door de betrekkelijk grote practicum-outillage en -ervaring die vereist zijn. Voor ervaringen met deze vorm van practicumtoetsen verwijzen wij naar het verslag van W. Molendijk.
Het CITO zal voorlopig werken aan toetsen van het soort II. Gemikt wordt daarbij op het tijdsbestek van een blok-uur, dus 100 minuten. Het is gebleken dat docenten in de bovenbouw van HAVO en VWO òf reeds een blok-uur hebben, ôf er Eén kunnen creëren voor eenmalige toetsafname. Twee toetsen zijn op een klein aantal scholen beproefd. In de ene gaat het om berekening van de temperatuur van een stroomvoerende draad, waarbij de temperatuur berekend moet worden: a) uit de weerstandsverandering; b). uit de lengteverandering. *) De practicumtoetsen worden, evenals alle andere CITO-toetsen, in nauwe samenwerking met leraren uit het onderwijsveld ontwikkeld.
De andere toets gaat over slingertijdsmetingen aan een slingerende metalen strip die beurtelings aan verschillende daartoe geboorde gaatjes wordt opgehangen. De slingertijden als functie van het ophangpunt leveren een interessante grafiek op en plaatsen de leerlingen voor een nieuwe situatie. In verband met de bovengenoemde eerste randvoorwaarde geldt voor beide toetsen, evenals voor de komende te ontwikkelen toetsen, dat de benodigde apparatuur of op de scholen aanwezig kan worden verondersteld (maatlatten, volt- en ampèremeters, laagspanningsvoeding) off gemakkelijk kan worden gemaakt (zoals de slingerende strip).
De tweede randvoorwaarde, die van objektieve scoorbaarheid, brengt grotere moeilijkheden met zich mee. Absoluut objektieve scoorbaarheid is niet haalbaar daar de meerkeuze-vraagvorm niet wordt gehanteerd; een door de leerlingen te maken tabel van meetgegevens kan immers niet in deze vorm gevraagd worden. Zo objektief mogelijke scoorbaarheid nu, vraagt als het ware om zo kort mogelijk te beantwoorden vragen met éenduidig te interpreteren antwoorden; experimentele problemen kunnen (en moeten misschien) echter juist een uitnodiging zijn tot wat kreatievere oplossingen. Dit soort oplossingen is weer alleen redelijk objektief te scoren door uitgebreid onderling overleg tussen meer correctoren (dit overleg vindt in het geval van de Engelse examens plaats). Deze betrekkelijke strijdigheid van belangen is het voornaamste probleem waar het project practicumtoetsen mee worstelt.
Welke oplossing zweeft ons voor ogen? Gepoogd zal worden om te komen tot toetsen waarin naast “gesloten vragen” ook een meer open opdracht voorkomt. In het geval van de stroomvoerende draad verloopt dit bijvoorbeeld als volgt: De leerlingen worden geconfronteerd met een probleemstelling: “als we een stroom door een draad voeren zal zijn temperatuur veranderen. Hoe kunnen we de temperatuursverandering in de draad meten? Methodes met een thermometer zijn gedoemd te mislukken; maar temperatuursveranderingen brengen ook andere veranderingen in de draad teweeg. Stel nu een meetplan op voor de uitvoering van het onderzoek naar de verandering van de temperatuur van de draad als functie van de veranderende stroomsterkte.” Het vragen naar een meetplan waarin een grootheid gemeten moet worden die niet direct meetbaar is en waarbij de leerlingen uit meerdere zelf te verzinnen procedures kunnen kiezen, is uiteraard een open zaak. Hebben ze een meetplan gemaakt en ingeleverd, dan kunnen ze daarna het meetplan krijgen dat wij hebben gemaakt, waarna de proef een betrekkelijk gesloten karakter krijgt. de hier kort besproken toetsen zullen na een voortest, die in februari en maart wordt afgenomen, in de loop van 1978 in definitieve vorm aan het onderwijs worden’aangeboden. Inmiddels worden nieuwe practicumtoetsen voorbereid die in de loop van 1979 zullen verschijnen.
practicum schoolonderzoek met korte proeven¶
W.Molendijk
Drie jaar geleden zijn we begonnen met met practicum schoolonderzoek in het atheneum. De leerlingen doen in de vijfde klas redelijk wat practicum en wij wilden toetsen wat ze daarvan opgestoken hadden.
Uitgangspunten¶
De uitgangspunten bij het opzetten van het practicum schoolonderzoek zijn:
Het moet redelijk objectief te evalueren zijn in een zwaar ( ) meetellend cijfer.
Het moet over meerdere onderwerpen uit de leerstof gaan.
De leerlingen moeten het practicum individueel kunnen doen.
Het moet een rouleerpracticum zijn om te voorkomen, dat we apparatuur in veelvoud zouden moeten maken.
Het moet toetsen of de leerlingen geleerd hebben in een nieuwe fysische situatie adequaat te reageren.
Realisering¶
Uit deze uitgangspunten trok ik de conclusie, dat het een practicum met korte, eenvoudig uit te voeren proeven moest zijn. Daarmee is nu twee jaar ervaring opgedaan. Het is als volgt ingericht : Eén practicum S. O. met bekende proeven, en Eén met nieuwe, voor de leerlingen onbekende proeven.
| S.O. bekende proeven | S. O. onbekende proeven |
|---|---|
| a. keuze uit 30 eerder gedane | a. voornamelijk ontleend aan engelse |
| proeven (van te voren te | practicum examens (zie verslag |
| bestuderen uit verslagen) | zomerconferentie l975, Groningen) |
| b. 6 a lo proeven in uur | b. 6 proeven in 2 ur |
| c. na Pasen als herhaling vair de | c, na Kerst, geen aanwijzingen van |
| leerstof | te voren |
| d. telt mee | d. telt mee. |
In de havo organiseren we een practicum S.O. waarin zowel bekende als nieuwe proeven voorkomen.
Organisatie¶
Tot nu toe hebben we minder dan 24 leerlingen in de examengroep. Het is dan voldoende om de apparatuur in tweevoud aanwezig te hebben bij zes verschillende proeven. Twaalf leerlingen kunnen tegelijik naar binnen; ieder gaat naar eén van de proeven. Na 15 of 20 minuten schuift ieder Eén plaats op.

Zijn er twee heel korte proeven bij (bijv, bij het practicum bekende proeven), dan is als varint mogelijk :

Is er een langere proef bij, dan kan daarvoor de dubbele tijd gegeven worden door

Dit vergt uiteraard het dubbele aantal opstellingen B.
Na twee uur komt een nieuwe groep van 12 leerlingen. Op deze manier run je 24 leerlingen verwerken zonder mogelijkheden van onderling iontakt. Heb je alle proeven in drievoud, dan kun je zo 36 leerlingen verwerken.
Bij de volgorde van de proeven en de indeling van de leerlingen proberen we : de zwakke leerling eerst een moeilifke proef te geven (opdat hij met de uitwerking kan doorgaan als hij eerder klaar is met een makkelijker proef) de erg nerveuze leerling eerst een makkelijke proef te geven.
Evaluatie¶
Een voordeel van zes kleine proeven is, dat een leerling best eens met een proef volledig de mist in kan gaan. Wij proberen blj de correctie ledere proef in zoveel mogelijk (tenminste vier) stappen te splitsen, die ieder apart gehonoreerd worden. Bijvoorbeeld kun je apart normeren voor : opstelling en instellen apparatuur, inzicht in het fysisch proces, juiste formules hanteren, verwerking van de meetgegevens, eenheden , bespreking nauwkeurigheid. Het inzicht en de bespreking van de nauwkeurigheid scoren relatief hoog.
Joint Matriculation Board
Examinations Council
Engineering Science (Advanced) Course Work `Assessment I¶
Deze instructies zijn geschreven door éen van de Engelse examen-instanties voor de scholen die projectwerk als onderdeel van het examen willen meetellen.
Ze bevatten zowel een leidraad voor wat een projectverslag zou moeten inhouden als een leidraad voor de beoordeling (“assessment”) ervan. De 'leraarsbeoordeling is weer onderhevig aan een extern proces van vergelijk解 xameninstantie (“Matriculation Board”) met pentueel encele verslagen Deze staten zijn de formulisen “Form A” en “Form B” waarvan sprake is in de tekst.
Hoewel het geheel natuurlijk is toegesneden op de Engelse situatie, waarin de leerlingen voor een keuzewerk op “advanced level” ongeveer acht wekelijkse lesuren gedurende twee jaar tot hun beschikking hebben, kunnen de instructies warschijnlijk een waardevolle steun zijn voor Nederlandse leraren die op kleinere schaal iets soortgelijks willen ondernemen. C. Hellingman wetenschappelijk medewerker
CENTRAAL INSTITUUT VOOR TOETSONTWIKKELING

ARNHEM
REGULATIONS
Each candidate is required to submit laboratory reports on two experimental investigations on topics chosen from separate sections of the syllabus and on a project undertaken during the course of study. These reports will be marked initially by the staff of the centre; the assessments are subject to moderation by the examiners, who may wish to visit centres for this purpose.
Two forms, and , are provided. The forms will be completed by the teacher acting as the internal assessor, who is asked to enter in the spaces provided appropriate references to the candidate’s journal and reports in justification of the decisions made.
Each candidate must reach a satisfactory standard in respect of his work assessed in Form in order to satisfy the examiners in.his course work. The assessment of the aspects of his work dealt with in Form will determine the actual mark to be allotted to the candidate.
Project outlines must be completed by all two-year candidates in the spring of the year preceding the examinations. The outlines must be forwarded to the Board not later than 30 June. Moderators will initial outlines, and where necessary add their comments. They will endeavour to return them to schools within one month of their receipt. In the case of one-year candidates the final date for submission of outlines to the Board is 1 November in the year preceding that of the examination.
GUIDANCE
Investigation Topics
The regulation concerning investigation topics is to be interpreted in spirit rather than in letter. The two investigations submitted for assessment must be experimental rather than constructional. The central purposes of the two investigations must differ from one another and from that of the project. The major fields of work may be considered to be mechanical, structural, non-electric transier processes, electrical circuitry, field phenomena, vibrations and waves, thermal processes, properties of materials. The restriction does not apply to methods of measurement. Work in any field is likely to demand meechanical and/or electrical measurements and provided that the aims of the investigations anid project are significantly different, similar types of measurement will not constitute a bar. Judgement will need to be excrcised in a few cases, but provided that the advantages of a fairly wide practical experience are realised littie difliculty need arise.
Course work Reports
Historical accounts of the progress of the investigation or project are not required in the reports but notes on such progress are extremely useful to the student and should be entered into the course work journal regulariy. The journal should be used for the primary recording of observations, analysis of problems encountered, the solutions considered, the detailed working out of design procedures and the processing of observations. The form of the journal may vary but it is strongly recommended that a stithed book is used and that graphs, fring thi therk for any of this work. The teacher who assesses the course work will certainly read the journal and the moderator may wish to make use of it.
The report should contain sufficient information to emable an informed layman to understand each of the following (a) The precise problem which has been tackled. (b) The solutions which have been considered by the candidate. (c) The decisions which have been made together with the reasons for those decisions. (d) The important features of the design produced.* (e) The major observations which bave been made.* (f) The treatment of those observations. (g) The conclusions reached. (h) The candidate’s assessment of the significance of what has been achieved. (i) Suggestions for future work.
In both practical and paper projects the report should he legically planned and arranged under hepfrul headings and sub-headines. Pages should be numbered and cross-references inserted where they will assist understanding. A summary, a quarter to half a page in lengll at he begimning of the repoit, in which the nature of the problem And the principal conclusions reached are indicated is always helpful, as is a table of contents. It is essential to and the principal conclusions reached are indicated is always heipful, as is a table of contents. It is essential to indicate the reference works (bonks, articles, etc.), which have been used and particulars of people who have incen consulted
In most work of this nature assumptions about such things as the validity of the relationships used, the behaviour f materials or equipment, and conditions of the environment are made. Clear and explicit reference should be iven to such assumptions and their likely validity indicated; in addition, an assessment should be made of the consequential efrect of making such an assumption if it is incorrect. In some cases it may well be worthwhile to devote a section of the report to a consideration of these assumptions.
Verbosity should be avoided but the report should be sufficiently detailed to enable any other worker to repeat the work or carry it forward. It is vital that the major ideas, decisions and reasoning relating to the work are included. Such information should be given briefly and succinctly, use being made of diagrams, tables and other aids to brevity and understanding. Theoretical derivations which feature in the syllabus should be quoted in utline (or even final result) form only and historical and personal padding should be avoided. The outcome of assessment and moderation is in no way correlated to the mass of the report.
Teacher Control and Assistance
It is expected that teachers will discuss the students’ work with them and will from time to time pose significant questions to them and guide them. The teacher constitutes the most important and the most readily available reference source" the student possesses; in addition the teacher is often able to foresee difficulties which are not obvious to the less experienced student. The extent to which the teacher guides or lets the student learn by experience is a matter of professional judgement; the balance will obviously vary from student to student.
NOTES ON ASSESSMENT
Form A
In answering Question Al the term ‘safe use’ is to be interpreted as widely as possible. It does not merely relate to the personal safety of the candidate but also to the safety of other users of the laboratory and to the care of the equipment.
The interpretation of Question A7 will vary from project to project. In some cases the original work plan will need to be modified. If the candidate has exercised reasonable judgement in modifying the plan to meet a changed situation an affirmative answer will be awarded. An affirmative will also be awarded if there has been little need o diverge from the original work plan.
Form B
Criteria B2, B3 and B6 seek to deternine the candidate’s contribution to the formulation of the experimental investigations with respect to the observables to be measured, the determination of the procedure to be adopted and the apparatus to be used. The degree to which the candidate can be expected to arrive at these decisions completely unaided will vary from investigation to investigation. In some cases little or no external guidance should be necessary but in other cases it would be reasonable to expect some information search by the candidate. In such cases maximum credit is to be awarded where the search is initiated by the candidate and where he or she applicd the results of the search with little or no guidance. In most investigations decisions on the parameters to be measured, method to be adopted and apparatus to be used will be interrelated. In order to gain high marks this interrelationship must be appreciated and recorded by the candidate.
Form B3 must not be interpreted as a test of handwriting or of the adoption of standard drawing conventions. Unduly verbose reports should be penalised for bad style.
Credit will be awarded on Form B4 in a small minority of cases only. An X award will be very rare. Examples of cases in which the assessor might consider giving credit under this heading are: (i) The candidate has shown performance much in excess of that required to obtain maximum credit on a Form B question. (ii) The candidate has Heen exceptionally skilful, resourceful or thorough in the application of established design, craft or assembly procedure. (iii) The analysis of results has required a dcep understanding of the statistical nature of measurement; standard statistical procedures have been applied in a relevant and thorough manner. (iv) The candidate has shown evidence of a thorough appreciation of acsthetic, economic or ergonomic factors. (v) The candidates has made considerable effort to ensure that his work is of real value in some respect other than a purely educational value to himself. (vi) Candidates working together on a joint project or investigation have shown both the ability to work well independently and the ability to combine this with well-organised teamwork where their fields of responsibility overlap.
This list is illustrative only and must not be regarded as complete. N.B. It is expected that teachers will discuss the progress of their work with the student withont affecting the final assessment madc, unless during the course of such discussions significsat belp has been given to the student with respect to any of the criteria listed.
INSTRUCTIONS TO ASSESSORS
The assessment for each candidate will be entered in the booklet Course Work Assessment 2 (ref. ES/CWA/2). The tites of the experimental investigations should be entered on Page 1 and assessment of those investigations should be completed on Page 2 in the order in which they appear in the students submission.
Form A
Assessors will enter a tick in the second column of the Form A table in those cases in which the answer is deemed to be yes. Report page references in which evidence in support of the answer is to be found should be entered in column 3. Any comments which the assessor wishes to make concerning the candidate’s Form A performance should be entered on page 3.
Form 1 The B1 and B 2 criteria permit a variable award of credit, ranging from 3 down to 0 , on each of the activities listed. It is not pessible, or even desirable, to lay down guide lines on the percentages of grades 3,2,1 or 0 to be expected. A very good candidate will earn grade 3 responses while a very poor candidate will earn a number of 0 grades. Care has been taken in drawing up the criteria to be used and all questions will have some relevance to each particular piece of work submitted, but inevitably judgement will have to be exercised by the assessor.
Assessors are asked to give the appropriate grade in column 2 of the Form B Table. The report page references giving evidence for the avard made shonlit be entered in column 3. Any comments which the assessor wishes to make coneerning the candidate’s Form [B performance should be entered on page 3. Such comments can only be helpful to the assessment and moderation process.
NOTE: All questions within the specificd group (e.g. Bl Experimental Investigations) will be allocated equal marks. The form B2 project assessment will carry twise the weight of the form B1 Experimental lnvestigation assessment.
In completing Form B3 assessors will enter a 1 in each row of the second column in those cases in which he considers without doubt that the candidate has satisfied the relevant criterion. Form B3 criteria should be applied more demandingly than B1 or B2 criteria; whereas students’ experiences of experimental or project design are necessarily limited, they are comparatively well versed in the arts of communication and should be judged accordingly.
Awards for exceptional work, Form B4, should be made sparingly; X awards should be rare. Please make use of the spaces for comments on Page 3 of CWA/2; such comments greatly assist the work of the moderators.
ARRANGEIIENTS FOR TIIE DISPATCH OF THE PROJECTS
a) The name and address of the moderator to whom the work is to be addressed will be sent to centres early in the year preceding the examination. b) Mark and Attendance lists will be sent in April. (c) A cover shcet must be completed for each candidate and tied securely to the sheets which comprise the submission. (d) The sutmissions must be arranged in the order of the candidates’ names on the Mark and Attendance lise and, torether with a duly completed Mark and Attendarice list, packed sccurcly in an envelope of the smallest suitable size provided; too many submissions should not be forced into one envelope. It is advisable to use a double envelope or double wrapping system of packaging.
Considerable correspondence may be avoided if schools will take care to give all the information asked for on the Mark and Attendance list, e.g. marking as ‘abs’, or otherwise indicating, those candidates who have not submiited their projects. (c) If the submissions are too buiky to be packed into envelopes they should be securely parcelled, the parcel being tied round firmly with string. Care must be taken that the Post Office limit of 10 kg is not exceeded. (f) The packets may be sent by either (a) first-class letter post or (b) parcel post, according to the size of the packet. Recorded Delivery Services or the Certificate of Posting system must always be used. Parcels must be cleariy marked ‘PARCEL POST’ g) Submissions must be posted so as to reach the moderatot by 1 May (h) Projects will be returned to ceatres in October of the year of the examination.
Form 1
QUESTIONS ON THE EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS
Has the candidate made safe use of the apparatus involved?
Has the candidate succeeded in making accurate observations within the limits of the apparatus used?
Has the candidate presented the observations in a clear and workmanlike manner?
Are the findings of the investigations consistent with the observations made?
Does the final report contain an account of the essential features of the work?
Form B1
CRITERIA WITH RESPECT TO THE TWO EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS
Theoretical understanding
In relation to his depth of understanding of the theoretical aspects of the problem the candidate has shown sufficient understanding of the problem to enable him/her to plan the approach competently 3 2
ufficient understanding of the problem to be seldom in need of belp imited understanding of the problem
2 Plaming the investigation In determining the activities to be undertaken the candidate
considered a range of appropriate possibilities with respect to the type and scope of measurements to be made and came to a reasoned conclusion considered a range of possibilities and came to a less well-reasoned conclusion considered an inadequate range of possibilities exercised little judgement
Procedures and equipment
In selecting the experimental procedures and equipment to be used the candidate made a reasoned assessment of the alternatives available and came to a well argued conclusion lacked depth in determining the final choice made some attempt to consider alternative approaches unthinkingly adopted standard procedures or relied entirely on the teacher’s advice 4. Errors
The report includes a statement of errors together with estimates of magnitudes and a discussion of their telative significance a statement of errors and estimates of the magnitude of each error a statement of errors (including the most important errors) no explicit statement of errors 5. Critical retien
In considering the investigation in terms of the results obtained and the conclusions reached the candidate made a thorough appraisal including a thorough estimate of the effects of the assumptions made and 6. Personal contribution including suggestions for improving the approach and/or taking the work further as above but with one of the features missing made a significant appraisal of the work done made no significant appraisal of the work done
In planning and executing the investigation the candidate exercised initiative and judgement throughout lacked initiative and judgement at times made little personal contribution relied entirely on external help eatrely on external heip 0
Form A2
QUESTIONS ON THE PROJECT
Did the candidate produce a work plan (Project Outline)?
Has the candidate used the work plan with intelligence?
Has the candidate worked consistently for appreciable periods during the conduct of the project?
Has the candidate made use of relevant and independeut sources of information available to him, e.g. has he consulted books to which be was not directed and mentioned them in his report?
Does the final report contain an account of the essential features of the work?
Form B 2
CRITERIA WITH RESPECT TO THE PROJECT 7. Planning
In planuing the project the candidate recognised relevant factors, discussed their importance sensibly, drew up a detailed specification in practical terms and mapped out a reasoned plan of campaign as above but lacked one significant feature made some attempt to analyse the problem in practical terms made little attempt to analyse the problem 8. Execution
In executing the plan the candidate gave thorough consideration to realistic alternatives at every stage, and made a reasoned selection of the optimunt solution in each case gave consideration to realistic alternative solutions with inadequate reasons for selection gave some attention to the consideration of alternative solution paid little attention to this aspect of the work Design activity In relation to the design for all or part of the project with respect to procedure or artefact the cadidate produced a markedly significant and original contribution an original contribution a new device by applying a standard design technique little or no design activity during his work on the project . Use of resources In relation to the resources and time available the candidate used them well throughout the project used them reasonably well for much of the project tailcd to make reasonable use of them over significant periods of the project made little use of them throughout the project 11. Critical review
In comparing the final product or outcome with the original specifications the candidate has produced a thorough and objective discussion in which consideration has been given to all major aspects of the work including suggestions for further development and a critical appraisal of the conduct of the project with a clear indication of the lessons learnt a geasonable dicpth of discussion which, however, lacks either objectivity or coverage some significant comparison a discussion of little significance 12. Personal contribution
In planning, executing and appraising the project the candidate exercised initiative and judgement throughout lacked initiative and judgement at times made litte personal contribution relied entirely on external help
Form B3
ASSESSMENT OF TIIE REPORTS
The internal assessors should consider all the final reports of the candidate betare awarding credits on these questions. The first question relates to the organisation of the material and the second to its style of presentation. Each sub question should be answered ‘yes’ or ‘no’ as on Form A (write 1 for ‘yes’, 0 for ‘no’).
Organisation of reports
In assembling and presenting the material the candidate made comprehension of the report easy by (a) sensible selection of material, (b) adopting a logical presentation of topics, (c) dividing the report into subject-headed sections, (d) the use of cross teferences, (e) the general layout of the material.
Style of presentation of reports
(a) The language used is straightforward and precise, (b) the report is easy to read, (c) the report is free from repetition, (d) the tabulated material is aeatly and sensibly presented and grapbs are accurately drawn and fully labelled, (e) diagrams are well drawn and easy to interpret and/or illustrations are well presented.
Form 13
EXCEPTIONAL WORK
It is intended that the criteria in the three sections above will enable internal assessors to identify and grade basic features of course work. The assessor may consider that the candidate has shown attibutes worthy of credit but that these are not adequatcly assessed in the formal scheme. For excellence in such attributes the assessor is invited to award additional credit. (Examples are listed in the notes for guidance). 15. Enter in the space provided if the candidate is deemed to have produced work of an exceptionally high order in one or more respects and enter if there are several instances of such work. Clear evidence must be adduced for entering either mark.
discussie¶
Hellingman: Aan de andere kant is het zō, dat er nu ontwikkeling is, zij het traag.
Mulder: Ik stel het contact van CITO en mensen uit het veld zeer op prijs. Het is gebleken dat het zeer moeilijk is om nieuwe proeven te ontwikkelen. Een overzicht - in een boekje - van de door CITO verzamelde proeven voor het S.O. zou ik zeer op prijs stellen.
Hellingman: Een verzameling van proeven voor het S.O. bestaat al: zie verslag van het NVON-congres te Groningen en ook het nog te maken verslag van deze conferentie. ten Brinke (voorzitter): De weerstand tegen de heer Hellingman variëerde als functie van de tijd. Verschillende vragenstellers hebben geprobeerd een krokodillenklem op hém te zetten. In verband met de tijd moet de discussie echter sluiten.
Examens op twee niveaus in een geïntegreerde bovenbouw¶
Integratie bovenbouw havo-vwo¶
Een poging tot uitwerking¶
met dank aan de commissie VHO-HO van de Academische Raad voor haar fundamentele gedachten.
Begripsbepaling¶
Wat verstaan wij onder integratie havo-vwo bovenbouw?
het samenbrengen van leerlingen van gescheiden schooltypen in een ongedeelde opleiding die voor iedereen zes jaar duurt;
het organiseren van een opleiding in éen of twee niveaus per vak, waardoor leerlingen in de nieuwe situatie èn cen vakkenpakket èn een studieniveau kiezen;
het samenhouden van leerlingen van gescheiden schooltypen in groepen van de normale omvang gedurende de laatste twee jaar.
Inleiding¶
Na de brugklas havo-vwo met een gelijke lessentabel volgt een determinatie voor havo of vwo. De selectie op grond waarvan leerlingen na de brugklas verwezen worden naar het tweede leerjaar havo of vwo geschiedt op grond van weinig eenduidige conclusies, verschillend van school tot school en soms verschillend binnen een school, gerekend over een aantal jaren. Men kan stellig spreken - althans in sommige gevallen - van een merendeels negatieve selectie. Sommige scholen experimenteren met een verlengde brugperiode van twee of drie jaar. Immers de inhoud van de vakken in de onderbouw (leerjaar ) verschilt slechts gradueel en wel in tempo en in graad van verwerking. Voor sommige vakken blijken zelfs deze verschillen afwezig. Niet zelden gebruiken leraren op beide schooltypen dezelfde boeken. De gemeenschappelijke proefwerken in de cerste dric lecrjaren strekken zich soms wit oven beide schooltypen. Het onderscheid in toetsing beperkt zich in een aantal scholen tot een strengere of mildere be- oordeling. Af en toe ontbreekt zelfs dat verschil. Het lijkt nauwelijks mogelijk te spreken van onderscheiden didactische werkvormen, methodes of een andere presentatie van de leerstof in de onderbouw havo-vwo.
Op grond van deze feiten en op grond van mogelijkheden de keuze van leerlingen voor havo of vwo nog enige tijd uit te stellen besloten sommige scholen tot een twee- of driejarige brugperiode. Op veel scholen is deze materie in levendige discussie. Een vroegtijdige etikettering van leerlingen veroorzaakte vaak problemen op het gebied van de motivatie, de studiehouding en het gedrag. Een verlengde brugperiode lijkt aan deze moeilijkheden gemakkelijker het hoofd te kunnen bieden. 2. De bovenbouw van het havo-vwo (leerjaar 4 6) kenmerkt zich door een zekere ambivalentie ten aanzien van de vrije vakkenkeuze door leerlingen. In de twee hoogste leerjaren havo is deze geheel vrij, behoudens de verplichting tot het volgen van Nederlands en éen moderne, vreemde taal. In een vwo-pakket van zeven vakken liggen er vijf min of meer vast in relatie tot de richting die een leerling kiest. Deze verplichtingen, behoudens Nederlands en éen moderne, vreemde taal, gelden niet voor het ongedeeld vwo, dat daarom de leerlingen meer mogelijkheden biedt tot individualisering van hun keuze (meer vakkencombinaties) en dat dus ook beter aansluit bij hun belangstelling. Het keuze-proces in het vierde leerjaar vwo verloopt iets geleidelijker. Er is een groeiende tendens te kiezen voor een ongedeelde inrichting van het vwo. (Zie o.m. Director nr.96, pag. 49.) 3. De wetgever bedoelde het onderscheid in uit-gangs-niveau (een havo als ‘eventuele’ vooropleiding tot het hbo en een vwo tot het wo) in de duur van de opleiding ( 5 of 6 jaar), in het aantal eindexamenvakken ( 6 of 7 ) en in verdieping van leerstof te accemtueren. Maar het onderscheid fussen hede mitgange. niveaus als typerende vooropleiding tot hbo of wo vervaagt snel, doordat een grociende stioom
de mogelijkheid het vierde leerjaar als een ge!eidelijke oriëntatie op de samenstelling van het vakkenpakket te richten.
de motivatie van de leerlingen bevorderen door:
de mogelijkheid tot het volgen zowel van een beperkter als een uitgebreider vakkenpakket (zes, zeven of acht), afhankelijk van hun capaciteiten;
de mogelijkheid alle leerlingen naast hun eindexamenpakket ook een studie-niveau per vak te laten kiezen;
een functioneren binnen hun gekozen vakkenpakket bovendien toe te spitsen op een functioneren in kleine werkgroepen van drie of vier leerlingen gedurende anderhalf jaar;
de laatste twee jaar als didactische werkeenheid te zien zowel voor leerlingen als voor leraren, terwijl ook de lessentabel geen verschil aangeeft;
de afwisseling in het studieprogramma van lessen enerzijds en werkgroepen anderzijds;
de inhoud van het schoolonderzoek te richten op een beoordeling van de gemaakte werkstukken, scripties, studies of literatuuronderzoekjes, projecten, practica en verslagen en de eindtoetsing ook in teamverband te doen plaatsvinden:
de verplichting dat wie minder dan 30 leseenheden volgt, het resterende deel van de tijd moet besteden aan studielessen ter verwerking en verdieping van het aangeboden materiaal:
een benadering die volwassener van karakter is dan de huidige en een forser beroep doet op eigen zelfstandigheid en eigen verantwoordelijkheid.
Argumenten voor integratie
van de bovenbouw havo-vwo¶
integratie in de onderbouw suggereert integratie in de bovenbouw;
aspecten van algemene vorming verschillen niet naar het soort tertiair onderwijs dat volgt;
havo-leerlingen kunnen op latere leeftijd hun studiekeuze maken:
de voorbereiding tot het hbo is grondiger (een jaar langer);
het onderscheid in het uitgangsniveau (havohbo en vwo-wo) vervaagt snel;
sociaal milieu speelt waarschijnlijk een rol bij de verwijzingsselectie meer naarmate de leerlingen jonger zijn;
het aantal havo-leerlingen dat drie jaar voor de tweejarige bovenbouw nodig heeft, bedraagt ongeveer de helft van degenen die hun studie in het vierde leerjaar aanvangen;
mogelijkheid voor alle leerlingen tot het volgen van een beperkter en van een uitgebrei der pakket (zes, zeven of acht vakken);
mogelijkheid voor alle leerlingen om naast een vakkenpakket ook een studie-niveau per vak te kiezen.
Niveau-differentiatie¶
Bij een geïntegreerde bovenbouw havo-vwo is niveau-differentiatie noodzakelijk. Deze kan op drie manieren gerealiseerd worden:
interne differentiatie: binnen één groep bestaan twee niveaus. Didactische aanpak, boeken, leermiddelen en vooral tussentijdse en finale toetsing dienen deze beide niveaus in de groep helder te onderscheiden;
setting: voor alle daarvoor in aanmerking komende vakken worden de leerlingen ingedeeld in twee gescheiden groepen, die separaat onder richt krijgen en separaat getoetst worden.
Opmerking: leerlingen kunnen per vak opteren voor een eerste of een tweede niveau, zowe’ b! interne differentiatie als bij setting. 3. homogene groepering: alle leerlingen krijgen de leerstof op eenzelfde niveau aangeboden. De toetsing bepaalt slechts welk niveau de leerling heeft bereikt. Opmerking: het lijkt mogelijk dat leerlingen in successie verschillende niveaus bereiken. Op het einde van het vijfde leerjaar zouden leerlingen op basis van vrijwilligheid in éen of meer vakken op het tweede niveau eindexamen kunnen afleggen. In mei van het zesde leerjaar leggen in ieder geval alle leerlingen voor hun gekozen vakken eindexamens af op het tweede of op het eerste niveau. Uiteraard bestaat de mogelijkheid op het eerste zowel als op het tweede niveau examens af te leggen. Waarschijnlijk is het zinnig om met Kerstmis
examens te organiseren, waaraan lecrlingen ge heel vrijwillig voor een of meer vakken op het eerste of tweede niveau kunnen deelnemen.
vwo-abiturienten zich aanmeldt bij het hbo; havo- en vwo-verlaters kiezen soms ook voor een maatschappelijke functie.
De aansluiting havo-hbo functioneert in een aantal ‘harde’ sectoren vrij slecht. In menig opzicht komt de havo-leerling onvoldoende voorbereid bij het vervolgonderwijs; bovendien moet hij aan de toenemende concurrentie van de geslaagde vwo-er het hoofd bieden.
4. Op dit ogenblik zijn er geen relevante, cijfermatige gegevens bekend over de correlatie tussen sociaal milieu en de keuze na leerjaar 1 of 2 voor havo dan wel vwo. Ook over het verband tussen sociaal milieu en de voorkeur voor 4 havo en 4 vwo, zijn geen harde feiten voorhanden. Toch bestaan er vermoedens dat het sociaal milieu bij de verwijzings-selectie door de school of de zelfdeterminatie nog een (te) grote rol speelt. Als er al sprake is van een verwijzingsselectie, dan geschiedt deze behalve op resultaten in ieder geval ook op motivatie en inzet.
5. De gemeenschappelijke basis van onderwijs aan havo-leerlingen duurt drie jaar. Dit betekent slechts een algemene kennismaking met sommige vakken, die niet in het eindexamenpakket gekozen worden, zeker als het onderwijs in het vak later start (b.v. Natuurkunde en Duits), of eerder eindigt (b.v. Biologie en soms Muziek en Handvaardigheid), of zich slechts over één jaar uitstrekt (b.v. Scheikunde).
6. De vakkenpakket-keuze voor havo-leerlingen vindt nu plaats omstreeks het vijftiende jaar. Dat blijkt vaak te vroeg, maar deze is wel bestissend voor de mogelijkheid om een bepaalde hbo-opleiding te kunnen volgen. Bovendien is het havo-pakket op zeer jeugdige leeftijd nogal smal (zes vakken). Die basis lijkt te weinig breed om correcties in het pakket aan te brengen.
7. Geringe afstemming van de programma’s (ontbreken van longitudinale leerstofplanning) en de’ gescheidenheid van beide schooltypen in de bovenbouw bemoeilijken de tussentijdse overstap van vwo-leerlingen naar havo. Ook psychologische factoren, zelfs binnen een scholengemeenschap, spelen soms een belemmerende rol. De overstap van havo-leerlingen naar het vwo vindt in de bovenbouw uitsluitend plaats na behaald havo-diploma. Instroom in 5-atheneum is dan regel, in 6-atheneum uitzondering. Vastgelopen vwo-leerlingen (met name tweemal afgewezen
eindexamenkandidaten) zouden bat vinden bij een geïntegreerde bovenbouw.
8. Op het hbo komt een zeer heterogene groep leerlingen terecht: abituriënten 5 havo. 6 vwo, havo + voorbereidend jaar, mbo; in het wo is deze groep veel homogener: uitsluitend vwo en enkele hbo-abituriënten.
9. Het aantal leerlingen dat in 4-havo doubleert en een ander aantal, dat niet slaagt voor het eindexamen is veel groter dan dat van hun leeftijdgenoten op het vwo. De conclusie lijkt gerechtvaardigd, dat ongeveer de helft van de leerlingen die hun studie in 4 -havo aanvangt, pas na drie jaar het einddiploma havo behaalt.
10. Nu blijkt dat integratie van de onderbouw havo-vwo geen wezenlijke bezwaren oproept van onderwijskundige aard, gaat daarvan minstens de suggestie uit ook de bovenbouw havovwo te integreren. Dat betekent, dat de cursusduur voor alle leerlingen van havo en vwo zes jaar duurt.
11. De aspecten van algemene vorming: culfuut overdracht sociale vaardigheden, persoonlijk. heidsontplooiing en studievaardigheid vertonen zeker geen duidelijke verschillen, afhankelijk van het soort tertiair onderwijs, dat gekozen wordt. Bovendien vormt de komende integratie van het tertiair onderwijs een nieuw argument. Dat betekent, dat vooral ook onderwijskundig aan integratie de voorkeur moet worden gegeven. Die algemene vorming zou aan de huidige leerlingen van havo en vwo op gelijke wijze kunnen worden geintroduceerd. De mate echter, waarin die algemene vorming effect sorteert. kan per leerling verschillen.
Vragen¶
Kan integratie van de bovenbouw havo-vwo structureel en inhoudelijk:
de aansluiting secundair-tertiair onderwijs verbeteren door:
de langere en dus grondigere voorbereiding’ van de huidige havo-leerlingen;
de mogelijkheid de keuze van het vakkenpakket met één jaar uit te stellen;
de basisopleiding ook te venbreden (meer vakken);
de mogelijkheid éen of meer vakken op een eerste niveau te volgen; pen. De verdeling in vier semesters kan er als volgt uitzien:
eerste semester (inleidende periode) aug.-jan. weken klassikale verwerking stof ongeveer lessen, tentamen 1 voorbereiding planning, opzet, oefening werkgroep 15 lessen, 1 e voortgangsrapportage.
tweede semester jan. juni weken klassikale verwerking lessen, tentamen 2 werkgroepen 20 lessen, 2 e voortgangsrapportage.
In mei 5 leerjaar is het mogelijk deel te nemen voor één of meer vakken aan de examens voor het tweede niveau.
De organisatie van het zesde leerjaar is identiek. Met Kerstmis kunnen leerlingen deelnemen aan de eindexamens zowel op het eerste als op het tweede niveau, geheel vrijwillig, in éen of meer vakken. In mei vinden de eindexamens plaats De toetsing van nog niet geëxamineerde vakken dient nu te geschieden tot een totaal van zes, zeven of acht vakken (excl. Lichamelijke Oefening) op het eerste of het tweede niveau per vak.
Opmerkingen¶
Mavo-abituriënten ondervinden moeilijk heden bij hun instroom in het vierde leerjaar. Overigens zal de uitbreiding van het vakkenpakket met als nieuw te kiezen vakken: Aardrijkskunde, Geschiedenis, Biologie, Economie, Hoofdrekenen of één van de expressievakken nauwelijks moeilijkheden opleveren. Bovendien zal onderwijs in mogelijk één vak, gebaseerd op onderwijs in de eerste drie leerjaren van het mavo, niet op onoverkomelijke problemen stuiten. Beperking van het pakket biedt soms uitkomst. Overigens zullen deze leerlingen voor hun ‘pakketvakken’ wel enige voorsprong hebben.
Het spreekt vanzelf, dat de planning van het onderwijskundige gebeuren, met name in leerjaar 5 en 6 nog een concretere detaillering per vak vergt. Vooral ook de opzet van de werk. groepen en de vorm, waarin de rapportages dienen te geschieden, behoeven nadere verfijning.
Het heeft in dit verband geen zin de eindexamenregeling tot in finesses te bespreken. Een enkel punt verdient aandacht: Voor leerlingen die in mei van het vijfde leerjaar in éen of meer vakken examens op het tweede niveau willen afleggen, behoeven geen speciale opgaven ontworpen te worden. Immers deze kandidaten sluiten zich aan bij de reguliere examens van de zesde-jaars. Het is mogelijk, dat leerlingen de examens in leerjaar 5 als in successie zien tot de officiële examens aan het einde van het zesde leerjaar. Het halfjaarlijkse examen met Kerstmis vormt mogelijk een moeilijk punt in organisatorisch opzicht. Misschien is daarom een zekere beperking van het aantal ‘vóor-examens’ gewenst of noodzakelijk. Het is in ieder geval niet de bedoeling dat leerlingen na vijf jaar de school met een diploma verlaten. De component schoolonderzoek zou het resul. taat moeten zijn van een beoordeling door de leraar op grond van de gewone cijfers voor de leerstof in de lessen en de resultaten in de werk. groepen. Voor dit schoolonderzoek gelden de normale cijfers en de gemiddelden van tenta mens en voortgangsrapportages. De Centrale Schriftelijke opgaven zouden III’ sluitend die elementen dienen te toetsen, dis door de computer kunnen worden gecorrigeerd.
Tussentijdse overstappen van het ene naar het andere niveau ondervindt mogelijk wat moeilijkheden bij scholen die kiezen vcor setting.
De keuze voor een bewust andere didactische aanpak voor de twee hoogste leerjaren speelt in op de gebruiken bij het tertiair onderwijs. Deze kornt hopelijk tegemoet aan de wens tot grotere zelfstandigheid bij leerlingen en meer betrokkenheid bij de wijze, waarop een deel van het eindresultaat van het leerprogramma tot stand komt.
Deurne Th. Hoogbergen
Onderwijskundige opzet¶
Het vierde leerjaar
Het vierde leerjaar funct:oneert voor alle leerlin. gen als een tweede "wipriterende periode van eén jaar Er vindt een eerste yelerdelijke pakket keuze plaats. Alle leerlingen hebben de verplich. ting acht vakken te volgen en die aan te vullen met één, twee of drıe vakken uit een voorgeschreven reeks. De verplichte vakken zijn (8) Nederlands (3). Engels (3). Wiskunde (3), Li chamelijke Oefening (2), een moderne taal (3), éen expressievak (2), één keuze uit Geschiede. nis. Aardrijkskunde, Economie, Biologie (2). één keuze uit of een moderne taal of een natuurwetenschap (3). Deze vakken vergen 21 wekelijkse lesuren. De verplichting éen, twee of drie vakken te kiezen als aanvulling, geldt voor de volgende vak. ken derde moderne taal (3), één of twee natuurwetenschappen (3), éen, twee of drie uit Geschiedenis, Aardrijkskunde, Economie, Biologie (2). tweede expressievak (2), Latijn en/of Grieks (4). Een leerling kan ten hoogste 32 lessen volgen. Het minimum bedraagt 30 leseenheden, zo nodig te besteden aan studielessen ter verwerking van de aangeboden stof. De zelfdeterminatie vindt gedurende het vierde leerjaar plaats 0.a. door middel van een geleidelijke differentiatie en een kennismaking met een systeem van twee niveaus voor sommige vak. ken In dat vierde !eeijaar worden de volgende vakken slechts op één niveau gegeven: Nederlands, Geschiedenis, Aardrijkskunde, Economie, Biologie, Latijn, Grieks, Filosofie, Tekenen, Muziek, Handenarbeid, Textiele Werkvormen, Lichamelijke Defening. In het vierde leerjaar bestaan twee niveaus voor de vakken: Frans, Duits, Engels, Wiskunde, Natuurkunde, Scheikunde, Spaans, Russisch. De school kiest voor één van de manieren van differentiatie als onder ‘niveau-differentiatie’ genoemd.
Het vijfde en het zesde leerjaar
a. Leerlingen stellen geheel vrij een pakket samen van zeven, acht of negen vakken, behoudens de verplichting van Nederlands, Engels en Lichamelijke Oefening. Alle vakken worden op twee niveaus aangebo den. zoals beschreven onder 'niveau-differen tiatie, naar keuze van de school. Die keuze kan per leerjaar en per vak verschillen. De volgende vakken krijgen drie uur toebedeeld: Nederlands, Frans, Duits, Engels. Geschiedenis, Aardrijkskunde, Economıe, Bio logie, Tekenen, Muziek, Handvaardigheid, Tex tıele Werkvormen, Filosofie, Spaans, Russisch De volgende vakken krijgen vier uur Wiskunde 1. Wiskunde 2, Natuurkunde, Scheikunde, tconomie 1, Economie 2, Latijn, Grieks. b. De lessentabel gaat uit van 30 wekelijkse eenheden, met een maximum van 32 lessen. Leer. lingen die minder dan 30 wekelijkse lessen vol. gen, dienen dat aantal tot 30 aan te vullen met studielessen ter verwerking van de stof. c. Van de leseenheden in 5 en 6 wordt per vak (met uitzondering van Lichamelijke Oefening) gemiddeld per week één lesuur besteed aan werkgroepen onder leiding van de desbetreffende docent en/of diens assistent. De opzet met werkgroepen start onmiddellijk na Kerstmis in het vijfde leerjaar. Werkgroepen worden uit de kpuzegroep en per vak geformeerd en deze bestaan uit dric of vier leerlingen.
De laatste twee jaar zijn verdeeld in vier semesters. In het eerste wordt voor iedere werkgroep een opdracht met een studieplan uitgestippeld. Deze opdracht bevat het onderwerp, de outline. een hoofdstukkenindeling en een literatuur-opgave. De spelregels worden vastgesteld en de gezamenlijke verantwoordelijkheid beklemtoond. Opdracht kunnen zijn: scripties, werkstukken, literatuurstudies, projecten, verslagen van proeven en practica etc. Bij de talen lijkt het zinnig ook een aantal boeken gezamenlijk te laten bestuderen en ieder bepaalde aspecten te doen beschrijven. Deze werkgroep die voor een nauwkeurige afgebakende opdracht gekozen heeft. wordt op het einde van het vierde semester (april 6e leerjaar) als team geëxamineerd. d. Leerjaar 5 en 6 vormen één studie- en werkeenheid. Dat betekent, dat leerlingen: -- niet kunnen blijven zitten in het vijfde leerjaar. De groepen blijven twee jaar ongewij. zigd bij elkaar;
dezelfde leraren en dezelfde assistenten blijven de groep twee jaar begeleiden:
de aantallen leseenheden en uren voor werk. groepen blijven onveranderd. e. Leraren zijn tenminste éen lesuur per week begeleider en de organisatoren van de werkgroe.
Discussie¶
| de Jong: | U maakt een opmerking over het aantal onvoldoendes voor het CSE en het aantal onvoldoendes voor het s.o.. Ik begrijp uw opmerking niet. Verder zegt u, dat de ervaring van de H.T.S. met HAVO- kandidaten ongunstig is. Volgens mij zegt deze opmerking meer over de H.T.S. dan over de HAVO. |
|---|---|
| Hoogbergen: | |
| :--- | |
| vraag waarom. |
| Heimerikx: | Moet het niveau van het examen HAVO omhoog? Nu is natuurkunde |
|---|---|
| voor veel leerlingen nog steeds het zward van Damocles. | |
| (Groningen) | Dit jaar is een voorzitter van de vereniging van schoolleiders |
| uitgenodigd voor het maken van wat losse opmerkingen; ik stel | |
| voor volgend jaar schoolleiders van basisscholen uit te nodigen | |
| voor losse opmerkingen. | |
| Hier wordt gepleit voor het zoveelste nieuwe technokratische | |
| systeem. vergeten wordt dat met de intrede van de Mammoethwet |
| Vervoort: | De aansluiting HAVO-HTS is zwak, de rest van de aansluitingen is redelijk tot goed. Een oplossing voor dit probleem zou bijvoorbeeld kunnen zijn: maak het natuurkunde-eindexamen zwaarder. |
|---|---|
| Hoogbergen: | Mijn voorstel wil binnen de vrije keuze van vakken een vrije keuze van niveau’s inbouwen voor leerlingen. Niets is zo benauwend als de heersende, dalende motivatie van leerlingen. Andere dan de huidige methoden zijn gewenst; meer tijd voor een bepaald programma zou een oplossing kunnen zijn. De natuurkunde-examens voor HAVO zou ik persoonlijk niet zwaarder willen maken. Natuurkunde is een zo belangrijk vak dat iedere leerling 't zo lang mogelijk moet nemen. |
| Lokhorst: | Met het idee om de keuzemogelijkheid voor leerlingen uit te breiden, ga ik volledig akkoord. Veel leerlingen komen dan in de exakte vakken op het niveau terecht, terwijl ze andere vakken op het le niveau beoefenen. Ik ben bang dat het niveau van de verschillende vakken in vergelijking tot elkaar weer uit balans raakt. Ook nu is het niveau van de exakte vakken vaak hoger dan dat van andere vakken. |
| Hoogbergen: | Over het eindexamen nâtuurkunde kan ik moeilijk oordelen. Als neerlandicus weet ik meer over het eindexamen Nederlands. Onderzoek heeft uitgewezen, dat het eindexamen Nederlands nú moeilijker is dan ooit tevoren. Hetzelfde geldt voor ekonomie en aardrijkskunde en geschiedenis. |
Deel II: Informatie over de aanwezige schoolonderzoeken; materiaalvoorbeelden.¶
Inleiding.¶
In dit deel moet onderscheid gemaakt worden tussen vóórinformatie bij de werkwijze gevolgd bij de praktische schoolonderzoeken (2.2) en de materiaalvoorbeelden ( ), zoals die gedeeltelijk al op de informatiemarkt te zien waren. Wilt u overzicht hebben over de verschillende werkwijzen dan kunt u het best eerst de voorinformatie raadplegen. Daarnaast is gevraagd of de inzenders aanwijzingen over de werkwijze die nog extra toelichting behoefden kort wilden opschrijven. De bedoeling van dit verslag is dat u ideeën opdoet voor de opzet van het praktisch schoolonderzoek in uw eigen situatie. De hier verzamelde informatie van collega’s is uitgeprobeerd in de klas en heeft dus concrete gebruikswaarde. De mij toegezonden informatie was echter overstelpend. Bij het maken van een selectie is zo goed mogelijk getracht een indruk te geven van het werk van alle inzenders. Bij elke pragraaf is de naam van een natuurkundedocent aan de betreffende school genoemd. U kunt dan rechtstreeks contact met hem opnemen als u méer informatie wenst. Suggesties voor proeven voor het praktisch schoolonderzoek kunt u verder vinden in:
Verslag van de NVON conferentie “practicum Bovenbouw” 1975 Groningen.
Nuffield A-level.
Natuurkunde Olympiades.
Tentamens van de applikatiecursus natuurkunde (HBD).
Schoolboeken.
Vóórinformatie bij de markt van materialen die bij diverse schoolonderzoeken in gebruik zijn.¶
De meeste deelnemers aan de conferentie hebben vermoedelijk geen ervaring met practicum in het schoolonderzoek. Voor een zinnige discussie over dit onderwerp leek het ons van belang een stuk voorinformatie te sturen, waaruit men kan zien hoe het praktisch schoolonderzoek op een aantal scholen wordt gegeven.
De mogelijkheid hiertoe danken wij aan de secties die hebben gereageerd op de oproep in het NVON-blad van september j.l. Zij zonden gegevens over de organisatie, uitvoering en beoordeling van het praktisch schoolonderzoek, veelal met voorbeelden van opdrachten en soms ook met voorbeelden van verslagen gemaakt door hun leerlingen. Aan deze secties hebben wij een vragenlijst gezonden om de gegevens over het praktisch schoolonderzoek aan de verschillende scholen aan te vullen en om deze gegevens op een overzichtelijke wijze te kunnen ordenen. Het resultaat vindt u op de volgende bladzijden. In de linkerkolom van de linkerbladzijde ziet u de door ons gestelde vragen, in de kolommen daarnaast de antwoorden die we van negen scholen ontvingen. Hier en daar hebben we, terwille van de overzichtelijkheid, antwoorden wat ingekort. Duidelijk kunt u zien hoezeer het praktisch schoolonderzoek op de ene school kan verschillen van dat op de andere. Deze verscheidenheid zal, naar wij hopen, een levendige gedachtenwisseling stimuleren. D. v. Genderen, J. Schröder.

| Carolus Borraneus College Helmond | RSG Petrus Hondius Terneuzen | Philips van Horne SG Weert | Erasmus College Zoetermeer | RSG Goese Lyceum Goes |
|---|---|---|---|---|
| 48 havo 11. 46 .vwo 11. | havo 11. 11 nwo 11. | 40 havo 11. - 35 vwo 11. | 45 havo 11. 40 vwo 11. | 27 havo 11. 15 vwo 11. |
| 0 in 4 havo 20 in 5 hava 1 in 4 wo 1 in 5 voo 40 in 6 vwo | 25-30 in 4 havo 10 in 5 havo 10 in 4 vwo 25 in 5 vwo 1 | wkn in 4 havo in 5 havo wkn in 4 wwo in 5 wwo wkn in 6 vwo | a 15 in 4 havo in 5 havo in 4 wwo 10 a 15 in 5 vwo in 6 v*o | 20 in 4 havo 20 in 5 havo waur het mear even mogelijk 18. We houden het in uren niet bij. |
| ja, op 5 havo nee, op 6 vwo (proeven van 2 uur) | ja | nee, alle practicumproeven ziln ontmorpen voor; 2 unu. | nee, soumige 11. doen proeven van wal 5 a 6 uren vaak ook na schooltijd | ja, de proef beslaat soms enkele achtereenvolgende lessen. |
| 5 jaar | met anderbreking: viso 3 maal havo 1 maal | 3 jaar | 3 jaar | 5 jaar |
| neo | nee | nee | Dalton | nee |
| Vorig jaar. Dit jaar blj andere docenten/ geen praktisch S.O. | ( dit slaat op vorig jaar | |||
| okt. 3 u. theorie dec. , theorie febr, 3 u. theorie apr. 3 u. practicum + practicum door het jaar | havo: okt. 3 u. theorie jan. 3 u. theorie wrt. 3 u. prakt. wwo: okt. 3 u. theorle (deel v.d.stof) + practicum jan. 3 u. proef + vragen | so-r deel v.d. theorie so-II deel v.d. theorie So-III alle theorie SO-IV prakelkum | nov. 3 u. theorie jan/feb. 3 u. theorie apr. 3 u. theorie praktisch schoolonderzoek gespreld tussen 15-8 en kerst ( uur + veralag) | 4x theorie (1 u.per keer) 3 & prakeikum (2.a u.per kear) |
| alleen | samen: proef ontwerpen opstelling bouwen, proef uitwoeren. alleen: verslag sehrifven | bif soumige exp. assisteren ze elkaar, Maar in principe heeft elke 11. een andere proef. | alleen | |
| ja | ja | nee, proeven worden door een lottrekking uit een reeks van 15 tot 20 proeven gehaald | nee, uit de proefopstellingen doet elke 11 . 1 grote proef of 2 of 3 kleine proefjes. | ja, blif voorkeur wel |
| pa, 5x 1 xwartier 14 uur veralag | nee | ja, 30 min. vcorberelden, ( ± ) 60 min , uitvoering (土) 60 min . verslag | nee | ja, 1 u. exp.. daarna volgende groep ook 1 u. exp. daarna kan ledereen nog weer eens bij de opstelling kijken of meten. |
| 2 lokalen: 4ag voor wo 1d. voor havo | 1. lokaal (prakt.) u. aansluitend | 1 praxt.ilokaal (+ doka) 1 kabinet voorbereiding 1 theorie lokaal van 8-17 u. voor wo Idem voor havo | 2 lokalen, kabinet en donkerhok, beschikbạar na het 6e u. en op de Daltonuren freestal te en . ) | prakt.lokaal + theorie lokaal, voor circa 1511. 1 hele middag |
| 2 leraren + amanuenses bij praktische uitvoering | leraar + t.o.a. | 1 amanuensis in theorite lokaal, 1 amanuensis in prakt.lokaal, 2 leraren in kabinet | bif moellijkheden assisteert de amanuensis of leraar. Het verslag mogen ze thuis maken, maar moete ze mondeling verantwoorde | leraar + c.o.a. |
| 5 maal zoveel | veel | . vergaderen met collega’ s en amanuensis * 4 uur. | zoveel tijd (n.b. ver slagen nakijken en de mondelinge examens kosten echter veel meer tijd). | 4 a 5x zoveel (ca 20 u.) |
| eenvoudige app.. maken asnvezige app. benutten | op het wo zal dit jr. het s.o.-prakt. uit ‘onderzoeksopdrachten’ bestaan waaraan de 11. u. kunnen werken. | voor bovenbouwprakt. app. te weinig in aantallen anwezig. ook te weinig gevoelige app. |
I. II.
| 1. | alcemene cegevehs | Bissrthop Bekkerscollege Bindhoven | SG Snellius Amstelveen | Develsteincollege Zwijndrecht | Rijksacholengemaenschap Leeuwarden |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.1 | Hoeveel 11. (ongeveer) krijgen in dit cursusjr. op uw school practicum in het schoolonderzoek f | 40 havo 11. 30 no 11. | geen havo 11. - geen voo 11. | 50 havo 11. 60 vwo 21. | geen havo 11. 48 wwo 11. |
| 1.2 | Hoeveal lesuren hebben deze 11. in vooráfgaande klassen (ongeveer) practicum gedaan en hoeveel uren practicum doen ze. In de hoogste klas ? | 7 in 4 havo 3 in 5 havo 5 in 4 woo. 10 in 5 wo 0 in 6 wo. | n.t.t. . | 10 in 4 havo 15 in 5 havo :15-20 in 4 wo in 5 vwo 15-30 • in 6 vwo | wo 0 in 5 wo 0 in 6 wo |
| 1.3 | Doen de 11. (vrijwel) altijd practicumproeven die berekend zijn op één lesuux ? | nee, scumige proeven op blok-uren of met een. stapeling van moellijkheden. | - ja | ja, met uitloop mogelijkheden voor de ‘tragere’ leerlingen | |
| 1.4 | Hoe lang wordt er op uw school af gewerkt met practicum in het schoolonderzoek (inclusief dit cursusjaar) ? | 4 jaar | 6 jaar | 5 Jaar | 5 jaar |
| 1.5 | Heeft uw school een speciala onderwijekundige signatuur ? | nee | neo | nee | nee * |
| In onderbouw 205 van de lestijd | Deze gegevens betreffen alleen mavo-leerlingen 30-50 per jaar | - | |||
| 12. II. 1 | ORGANISATIE Hoe is global het rooster van het schoolonderzoek en welke plaats heeft het praktisch gedeelta daarin? | u. schriftelijk theorles u. practicum | Van aug. t/mart. 1t-2 u. practicum. Ma ca 3 mind. moeten hiervan versiagen ingeleverd worden, dus in nov., jan., mrt. en apr. | jan. 2 u. theorie + mondalinge bespreking akxiptie mart. 2 u. theorie | nov. 3 u. theorie jan. 3 u. theorie practicum 3 uur mrt. mondeling 20 min. |
| 11.2 | Werken de 11. In het praktisch s.0. samen’ of alleen ? | samen blj de uitwoering van de proef, alleen bly het verslag. | bamen bij de meeste proeven, alleen maken zil het verslag. | altija een duo | alleen bij alles |
| 15.3 | Doen alle 11. In het praktisch s.o. dezelfde proef of proeven ? | ja | fa, dat mogen ze wel. Er is een keuze en er zijn verplichte proeven. Ex is wel een minimum aantal van 5 proeven, die aan de eisen van het practicum moeten voldoen per periode van 3 graanden. | nee, leder koppel zijn eigen onderverp voor de skriptie | nee, elke 11. doet eén proef apart. |
| II. 4 | Is er een voorgeschrever verdeling van de tijd ? | ja, 1 u. practicum aansluitend uur versiag | nẹe | n.v.t. | nee, wel is er een richtlijn gegeven. |
| 11.5 | Hoaveel lokalen zifn nodig en voor hoeveel tijd ? | 2 lokalen + kabinet voor ruim 2 uur. | 1 prakt. lokaal gedurende een lesuur of blok-uren. Bij onze school is de nodige uitrusting per lakaal aanwezig. | n.v.e. | 10 11./halve dag. Nodig 1 prakt. lokaal + theorie lokaal voor het schrijven van het verslag. |
| 11.6 | Hoe is de assistentie en de surveillance geregeld ? | minimaal 2 man (event. amanuensia) | leraar en eventueel t.o.a in practicumlokaal | n.v.t. | eerste u. natk. leraar + amanuensis. Daarna amanuensis alleen en leraar voor toezicht in theorie lokaal. |
| 12.7 | Hoeveel voorbereidingstijd kost eeh praktisch s.o. U en uw collega’s, in vergelijking met een tentamen van dezelfde tijdsduux ? | 2 a 3 mal | zoveel eijd, hoofdzakelifj’ correctie verglagen, rest ongeveer gelijk | reken ik liever niet uit. (zal zoveel zijn) | minder tifd |
| 11.8 | Bijzonderheden | zelf apparatuur ontwikkelen kost veel tijd | 20 nodig helpen 11. het prakt. in gereedheid te brengen. Ingewikkelde apparatury of defekten warden door de t.o.a. verzorgd | erg veel apparatuur zelf tot onze beschikking. Eventueel inschakelen hts en universiteiten | . |


III. IV.
| 1 II | AARD VAN HET PRAKTISCH SCHOOLONDERZOEK | Bisschop Bekkerscollege Eindhoven | SG Snellius Amstelveen | Develsteincollege zwijndreche | Rijksscholengemeenschap Leeuwarden |
|---|---|---|---|---|---|
| HII. 1 | Gaat het praktisch 9.0 . in principe over de hele stof? | nee, 3 steekproeven uit de gehele atof | ja, voor mavo-4 | ja | ja |
| HII.2 | Mag de 11. de benodigde theorie opzoeken ? | ja, leerboek, eigen aantekeningen | ja, hij is zelfs door de opdracht vexplicht zijn experimenten in verband te brengen met de theorie. | Ja, moet zelf ook bibl. of bedrijven aanschrijven, etc. | nee |
| HII. 3 | Hoeveel proeven doet een 11. In het s.o. en hoelang duren die, inclusief uitwerking ? | 3 proeven a ruim 2 u. | zie ook II.1. 5 proeven van elk ruim een uur per deel van het a.o. (b.v. licht, mechanica) | varieert, afhankelifk van skriotie-onderwerp (ef zijn ook theor.opdrachten) | 1 proef + verslag (3 uur) |
| H11.4 | Hoe schat u de verhouding bakende situaties/ nieuwe situaties voor de | 25 bekend uit prakt. 601 variaties op bekende situaties 15s nieuw (niet uit boek bekend | 202 bekend 204 variaties op bekende sitwaties 60% nieuv | 10: bekend 308 variaties op bekende situaties 60t nieum | 100: bekend |
| F11.5 | tioe schat u de verhouding gesloten/open opdrachten voor de 11.? (* zle voetnoot) | 100. gesloten | 708 gesloten 104 deels gesloten, deels open 207 open | 10: deels gesloten, deels open 90: open | |
| riv. 6 | Hoe schat u de verhouding onderzoek/verifienrend th nraktikum in het a.o. ?( voetnoot rechts) | 15 onderzoekend. 851 verifielrend | 50 onderzoekend 50 verifistend | 30t onderzoekend 704 verifierend | afhankelijk van de proef |
| 111.? | Bijzonderheden: | - | corapronkelijk bestond het 6.O. uit vrif projectwerk dat zeer intensief gedaan werd loveruren ! door erg gemotiveerde 11. Later moest, als gevolg van afspraken binnen de school vast raamwerk van proeven woxden opgesteld. | het s.o. bestast uit een skriptie over een onderwerp dat in principe zelf door 11. te klezen is. Vinden ze niets dan is ex keuze ult lijst (Dit laatste geldt voor ± B01). | - |
| Gesloten/open: de leer werking van meetresult | ing moet niet/wel zelf bes ten. | 1isaingen nemen, b.V. over | te klezen apparatuur, mee | tmethode, wijze van ver- | |
| Y | BEDORDELING | - | |||
| IV. 1 | Welk deel van het totale s.o. cijfer wordt bepaald door het praktisch gedeelte? | ゅ. A. W. practicum is 1/6 deel. | |||
| IV. 2 | Is de beoordeling geheel gebaseerd op het veralag van de ultgevoerde proeven ? | nee, verislag + metingen (metingen zijn er altijd vanwege gesloten opdrachten) | ja. er is n.l. bezwaar gemakt tegen het beoordelen van vaardigheden bil het practicum, omdat mavo, havo, vwo geen vakopleiding is. | nee, ook de uitvoering en de handigheid telt mee | |
| 12.3 | Welke aspecten worden in de beoordeling betrokken en in welke mate ? a. planaing v.d.proef b. keuze hulpmiddelen c. proefopstelling maken d. handigheid, voortvarendheld e. nauwkeurlg waarnemen f. correct meten g. resultaten nauwkeurig en overzichtelijk vastleggen h. result. interpreteren i. relevante theoria toepassen 1. betrouwbaarh. en nauw keurigh. beoordelen . verbeter. bedenken | ||||
![]() | |||||
![]() | |||||
![]() | |||||
![]() | |||||
IV.
| | | c.s.c.0ateremo - auke |
|
|
|
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| ry. 4 |
| n.v.t. | n.v.t. | n....t | nee |
| 20.5 |
| merita | circen 0.7 pent moper |
| (e) |
| pu, 6 |
| | vitroak | reien |
|
| F0,7 | Bijumamernean, | | | | merkbar, eindcijfer esn punt hetyer uitkwam (agv. de afrondingen) |
| Carolus Borromeus Colleg̈e Belmond | RSG Petrus Hondius Terneuzen | Philips van Horine SG Weert | Erasmus College Zoetermeer | RSG Goese Lyceum Goes |
|---|---|---|---|---|
| nee | n.v.t. | ja, bif kernelijke wanver houding in de prestaties bil sterk afwijkende ver slaggeving (verslagen wor den Individueel beoordeeld). | n.v.t: | |
| dezelfde orde van grootte | ongeveer gelijk, maar niet precies te zegyen, geiten de combinatie. | gemiddeld op de havo gelijk op het wo liggen de result. s.o. prakt. 1 a 1,5 punt boven die van s.o. theorie daarom gaan we dit jaar op het owo met wat moeilijkere onderzoeksprojecten warken | laatste 2 jaar rulm een halve punt hoger | zeer wisselend. Ik krijg de indruk dat het prak. s.o. wat hoger ligt dan theorie. |
| regelmatig | zelden wifkt het praktisch gedeelte erg veel af van het theoretisch deel | de verdeling (rangorde)v. d. cijfers s.o.-practicum loopt vrijwel gelijk aan de verdeling v.d. cijfers s.o.-theorie. | vrij vaak een aanzienlijk hoger ciffer. Cijfers lager dan hun andere tentamen cijfers komen zelden voor. | vrij vaak. Alles komt voor: aanzienlijk hoger, aanzienlifk lager, vrifwel gelijk. |
| 1 | een bijzonder probleem is het beschikbaar stellen . “1it.” op het niveau van 6wwo. Dit is voor het gred verloop van het onderzoeks project wel van vitaal belang. Vreemdtalige lit. wordt door 11. niet op prifs gesteld. Ned.talige 1it.. toegankeliyk op hun niveau, is uiterst zeld2aam. | |||
![]() | ||||
![]() | ||||
| 10. | 12. | 13. | |||
|---|---|---|---|---|---|
| . | Blsschop Bekkerscollege Eindhoven | SG Snellius Amstelveen | Develsteincollege zwijndrecht | Rijksscholengemeenschap Leeuvarden | |
| Als 11. samenwerken in het praktisch s.o., kunnen dan toch een verschillende beoordeling krijgen ? | Ja, naar aanleiding van afzonderlifk verslag | ja, 2ij.nemen hun meetgegevens en bijzonderheden mee. Gok hun persconlijke (afwijkende) waarnemingen en maken volgens een schema een eigen verslag | ja, naar aanleiding van afzonderlijke bespreking | n.v.t. | |
| Iv. 5 | Hoe liggen de resultaten van het praktisch s.o. gemiddeld t.o.v. theorie cijfers? | 1,5 tot 2,0 punten hoger | achriftel. prakt. 5,5 6,3 7,2 7,8 74.75 7,5 8,2 7,0 7,5 6,5 7,8 | hoger ( ) | bif zwakke 11. die hard werken liggen de result. hoger. ze hebben nl. allemaal de proef reeds een keer gehad |
| %V. 6 | Xrijgen 11. vaakivris vaak/zelden/noolt een ciffer voor het praktisch s.o., dat aanzienlijk verschilt van hun cijfer voor de ‘tentamens’ ? | vaak | vaak wel hoger, maar mees tal minder dan 2-3 prt. Typerende uitzonderingen: 11. die met prakt. lagg 8.0. willen "ophalen’ en 11. met rear hoge skore, die praktisch s.o. verwaarLozen. | vrij vaak (vooral theor. zwakke 11. komen wel hoger uit) | zelden |
| IV. 7 | Bijzonderheden: | we honoreren mat 10. 90 verdeeld over - meetresultaten - grafiek - wisk. verwerking - foutenleer en andere deelstappen | bij het practicum is de ‘kans’ op beter werk voor een actieve 11. groter. Dit is een gevolg van de mogelijkheid tot meer voorbereiding. tierbijkan de 11. door de docent gesteund worden en is de mogelijkheid tot motivate a anverig. | men heeft voor de door ons gekozen vorm van s.0. wel veel apparatuur nodig. We zijn gelukkig in de omstandigheid. |
Bisschop Bekkers College¶
B. Gerard, Avignonlaan 1, Eindhoven.
DE NTC - weerstand¶
Inleiding¶
Bepaalde weerstanden vertonen het gedrag dat, als hun temperatuur groter wordt, de weerstand R kleiner wordt. Dit gedrag is precies omgekeerd als bij de metalen, waar de weerstand nl toeneemt bij temperatuurstijging. Een weerstand van het type in kwestie heet een NTC-weerstand of een Negatieve Temperatuur Coëfficiënt weerstand, en is een stukje halfgeleider. In deze proef zullen we een meting doen aangaande het verband tussen en (de absolute temperatuur). Op grond van deze metingen kan men een uitspraak doen over de energie-niveauos in het halfgeleidermateriaal.
Theorie¶
In een kristallijne stof kunnen elektronen slechts een bepaalde set mogelijke energiewaarden hebben. Om een (volkomen willekeurig) voorbeeld te geven: alle energieën tussen - 3, 1 en - zijn geoorloofd, alle energieniveauos - 2,8 en - zijn verboden, alle energieniveauos tussen - 1,6 en - zijn geoorloofd, die tussen - 1,0 en 0 eV verboden. (Boven de 0 eV beweegt. het elektron vrij buiten de halfgeleider). De geoorloofde gebieden worden dan een energieband genoemd. Het hoe en waarom van die energiebanden doet voor dit practicum in slechts beperkte mate terzake. Wat je ervan moet weten is het volgende: (zie illustratie blz. 69) -- Geleiding van elektriciteit wordt bewerkstelligd door de elektronen in de buitenste schil, de valentie elektronen. -- In een halfgeleider materiaal, als het vierwaardige germanium of silicium van de NTC hier, zijn er twee banden die een belangrijke rol spelen. De laagst-energetische band heet de valentieband, de hoogstenergetische de geleidingsband. Ertussen in zit een verboden gebied, dat een breedte heeft van typisch in de orde van grootte van 1 eV . De valentieband is de verzameling energieën die horen bij aan het atoom gebonden elektronen. De geleidingsband is de verzameling van mogelijke energieën die vrij tussen de atoomrompen door bewegende elektromen kunnen aannemen. -- De valentieband is bij het absolute nulpunt helemaal vol met elektronen en de geleidingsband helemaal leeg. Bij steeds hogere temperaturen kunnen steeds meer elektronen de sprong maken van de valentieband naar de geleidingsband. -- Elektronen in de valentieband zijn, zoals gezegd, gebonden aan het atoom en nemen niet aan de geleiding deel. Elektronen in de geleidingsband hebben zich losgemaakt van het atoom waar ze bij horen en kunnen wel deelnemen aan de geleiding.
Hoe hoger de temperatuur, hoe meer elektronen voldoende energie krijgen voor de sprong van de valentie- naar de geleidingsband en hoe beter de geleiding. -- De verboden zone tussen de valentieband en de geleidingsband heet de’gap-energy’. Bedoeling van dit practicum is deze’gap-energy’te bepalen. Gap-energy . -- Bij hoge temperatuur zijn alle valentieelektronen naar de geleidingsband gesprongen. Er treedt verzadiging op. De weerstand neemt niet verder af. -- Als het silicium of germanium “verontreinigd” is met drie- of vijfwaardige elementen komt dit de geleiding sterk ten goede. Vooral bij lagere temperatuur uit zich dat. Daar is de weerstand veel lager dan je zou verwachten. -- Voor de weerstand kan men theoretisch bewijzen dat geldt:
of ook wel
waarin een konstante is k de konstante van Botzmann (1,38. ) In de natuurlijke logaritme en de ‘energy-gap’. Door tegen uit te zetten kan men uit de helling van de optredende rechte lijn eenvoudig berekenen.
De apparatuur¶
De temperatuurbeheersing vindt plaats door de NTC in gedestilleerd water onder te dompelen. Het water wordt in een kalorimeter verwarmd met een dompelaar, aangesloten op een regelbare voeding. Een termometer dient om de temperatuur af te lezen. GOED ROEREN is een vereiste. De weerstand wordt bepaald door de NTC met een Vmeter en een Ameter in één circuit te brengen. Je moet rekenen op een weerstand tussen 100 en 500 Ohm. Kies als spanning zo’n 9 V. Deze hoeft niet perse variabel te zijn. DE NTC MAG NIET AANGESLOTEN ZIJN ALS HIJ BUITEN HET WATER IS:!: ANDERS BRANDT HIJ DOOR!!!
Opdracht¶
Maak de schakeling om de weerstand te meten. Die waarbij zo weinig mogelijk correctie nodig is. Laat die controleren. Schets hem (antwoordblad 1). Meet V (die je zo goed mogelijk konstant houdt) en , en schrijf ze samen met in tabelvorm op. Antwoordblad 1. Meet om de en i op. Ga door tot . Roer voortdurend goed. Mik de tijd een beetje uit: bij een te langzame verwarming krijg je te weinig metingen, bij een te snelle verwarming is er geen warmteevenwicht tussen dompelaar en water. Echter, als je goed roert gaat het niet gauw te snel.
DOMPELAAR EN NTC NIET UIT HET WATER HALEN ALS ZE NOG AANGESLOTEN ZIJN!! Je kunt rustig tijdens de metingen het tempo van verwarmen veranderen als dat beter uitkomt. In de tijd ben je toch niet geïnteresseerd.
Fouten¶
In feite kun je alles verwaarlozen behalve de systematische en de toevallige fout van de meters. Andere fouten zijn minstens een orde van grootte kleiner. De toevallige fout: de meters zijn klasse 2,5. De systematische fout: dat is de eventuele correctie voor de inwendige weerstand van - en A-meter. De van de -meter is 31500 Ohm bij het 10V-bereik. De van de A-meter moet je zelf in het boekje opzoeken.
In dit practicum mag je van deze twee fouten de kleinste weglaten, als die de helft of minder is van de grootste van de twee. Rekenen met fouten bij de ln-functie. Algemeen: je hebt een functie ; is een meetresultaat met absolute fout ; wat is de fout in ?

Antwoord:
dus de absolute fout in in dit geval dus is de relatieve fout in absolute fout in Is b.v. de relatieve fout in , dus , dan is de absolute fout in ook 0,02 . Nog eens:
relatieve fout in absolute fout in (niet in )
Hier : relatieve fout in absolute fout in . (niet in ).
Uitwerking¶
Vul antwoordblad 1 verder in. Teken de grafiek lnR tegen , op antwoordblad 2. Gebruik zo efficiënt mogelijk een heel grafiekblaadje. Geef ook de fouten in aan. Richt je op het stuk tussen 30 en . Bepaal uit de helling van deze rechte lijn en daaruit , zowel in J als in eV . Zie je iets van het verzadigingseffect en ja waar en waarom? Zie je iets van onzuiverheden en zo ja waar en waarom? Bepaal uit de grafiek de grenzen waartussen kan liggen. Lat zien hoe je aan je uitkomst komt.

Antwoordblad 1

Antwoordblad 2 Bestaat uit een blad grafiekenpapier voorzien van een schaal.
Doorbuiging in een fietsspaak¶
De formele kant.¶
De eigenlijke proef moet gedaan worden met twee man. De uitwerking van de proef doet ieder voor zich. Zorg ervoor dat op het eind van het practicum beide leerlingen de benodigde cijfers hebben! Het gebruik van een rekenmachine is toegestaan. Overigens gaat het ook goed met de lineaal. Metingen moeten genoteerd worden op het prefabantwoordvel.
De opstelling, de metingen en de theorie.¶

De opstelling is zeer simpel. Twee identieke fietsspaken worden, vlak naast elkaar, evenwijdig, verstelbaar, aan éen eind ingeklemd met twee tafelklemmen en een plankje. Eén spaak wordt belast met een aantal 50 gr-gewichtjes, éen spaak wordt niet belast en dient als vergelijking om de doorbuiging gemakkelijker te kunnen meten. Met de doorbuiging, aangeduid met y (in m), wordt bedoeld de hoogte van des"knik" van de onbe-. laste spaak vergeleken met die van de belaste spaak. Dus zuiver verticaal gerekend. Voor deze doorbuiging bestaan theoretische formules. Daarin wordt de doorbuiging gegeven als functie van een aantal variabelen.. zoals dikte, lengte, belasting, elasticiteitsmodulus, vorm van een dwarsdoorsnee. Wij beperken ons tot de afhankelijkheid doorbuiging y-belasting (in ) en de afhankelijkheid doorbuiging - vrije lengte 1 van de spaak (in m). Aan de andere factoren wordt geen aandacht geschonken.
Een aanwijzing die je krijgt is dat beide relaties de vorm hebben van een eenvoudige machtfunctie:
De wiskunde.¶
Als je vermoedt (!) dat een relatie bovenstaande vorm heeft, kun je dat uitproberen door links en rechts de logaritme te nemen. Tenminste, als de exponent , want dan kun je het zonder logaritme zo ook wel zien, bv. uit een gewone of grafiek. Je kunt met de of met de werken; de is gemakkelijker bij het hanteren van de machten van 10 , de log is gemakkelijker bij de foutenleer. Neem je links en rechts de log, dan
Zet, indien nodig, horizontaal log (of ln) m respektievelijk uit en verticaal (of ) . Teken de foutengebieden (waarover later meer) in. Teken de grafiek. Als je vermoeden juist is, is een rechte lijn verenigbaar met de meetpunten; is dat zo dan kun je uit de r.c k resp. bepalen en uit de speling in de r.c. de speling in resp. ; als het allemaal klopt moet de gemeten resp. binnen de foutengrens van een positief geheel getal afliggen. Schrijf de door jou gevonden waarde op en het positieve gehele getal wat je vermoedt. (antwoordblad!)
De foutenleer.¶
Als je de spaken netjes inklemt kun je de abs.f. in de vrije lengte van de spaak wel verwaarlozen. De abs.f. in de belasting kun je ook wel verwaarlozen. De enig overblijvende abs.f. is die in de doorbuiging y. Die vindt zijn oorsprong in de praktische afleesmoeilijkheden. De grootte van die fout kun je alleen zelf schatten. Hoe kombineer je abs.f. en logaritmen? Zij de abs.f. y in de doorbuiging y. Zij de abs.f. in de log die daarbij hoort Dan:
in y!! (niet in %:!!) dus abs.f. in lny rel.f. in (niet in %). Werk je met de , dan wordt dit abs.f. in . rel.f. in (niet in ). Geef de abs. fouten in of op het antwoordblad aan, en dan in de grafiek.
Verdere detaillering van de opdracht.¶
Vul de bepaling van de relatie in en neem daarvoor 50 gr-gewichtjes. Noteer de vrije lengte 1. Noteer de abs.f. Bepaal de relatie y-l door bij een belasting van 4 (evt. 5 naar keuze) 50 gr-gewichtjes voor minstens 10 meetpunten de doorbuiging te bepalen. Maak voor beide relaties de bruikbaarste grafiek, inclusief de foutengebieden, en vul verder het antwoordblad in. Op het eind kombineer je beide relaties tot één formule. Je vult een set bij elkaar behorende waarden voor , en in en bepaalt daaruit de getalskonstante die in de formule thuishoort. Schrijf de formule nu nog eens op.
Antwoordblad I) de relatie doorbuiging (in ) - belasting (in ). vrije lengte . m
| of (indien nodig) | of (indien nodig) | |||
|---|---|---|---|---|
0.10
0,15 0,20 0,25 Teken op het bijgevoegde grafiekenblad de verstandigste grafiek. (Met fouten). Schrijf hier het door jou bepaalde verband op y .............. (getalskonstante niet geven) Schrijf op welke fout er mogelijkerwijs in de exponent kan zitten, als dat mogelijk is.
Schrijf hier op wat jij denkt.dat de theorie over het verband zegt. y = .............. II) De relatie doorbuiging y (in m) - vrije lengte 1 (in m).
Belasting .............. kg
| | | | of
(indien nodig) |
| :--- | :--- | :--- | :--- | | of |
| :---: |
| (indien nodig) |
Schrijf hier het door jou experimenteel bepaalde y-l verband op. . (de grootte van de getalskonstante niet geven).
Schrijf hier op welke fout er in de exponent kan zitten en laat in de grafiek zien hoe je eraan komt.
Schrijf hier op wat volgens jou de theorie over het y-l verband zegt. . (de grootte van de getalskonstante nog niet geven).
Kombineer het theoretische verband en het theoretische verband tot éen formule . (de grootte van de getalskonstante nog niet geven). Bepaal nu, door substitutie van een set bij elkaar behorende metingen, de waarde van de getalskonstante.
Schrijf nu nog de formule één keer zo goed mogelijk op: . bepaald uit de set .
Proef van Melde¶
Doel van de proef¶
Het zoeken van het verband tussen de voortplantingssnelheid van een golf in een koord en de spankracht in het koord.
Inleiding¶
Kijk eerst even naar onderstaande tekening. (Neem 10 minuten de tijd om de inleiding te lezen en de meetopstelling te maken). De ene kant van een horizontaal geplaatst koord wordt vastgemaakt aan een veerunster. Dit veerunster geeft de spankracht aan van het koord. De andere kant van het koord wordt verbonden met een trillingsbron. De trillingsbron bestaat uit een elektrische spoel met een weekijzeren kern. Als er door de spoel een elektrische stroom gaat, wordt de weekijzeren kern gemagnetiseerd. De stroom door de spoel is een wisselstroom met een frekwentie van 50 Hz . Hierdoor wordt de weekijzeren kern 50 keer per sekonde omgepoold. Boven de weekijzeren kern hangt een ijzeren plaatje. Dit gaat door het wisselend magneetveld trillen met een frekwentie van 50 Hz . Eén kant van het koord is aan dit plaatje vastgemaakt. We zorgen ervoor dat de lengte van koord tot het trilplaatje bedraagt. Als we de spankracht in het koord de juiste waarde gitaar). Van deze staande golf kunnen we gemakkelijk de golflengte meten. Omdat nu de golflengte en de frekwentie f van de trillingsbron bekend zijn, kunnen we de voortplantingssnelheid van de golf bij de desbetreffende spankracht berekenen. Door de spankracht te variëren, kunnen we staande golven met verschillende golflengtes krijgen. (Grondtoon, le boventoon, enz.). Ons doel is het meten van de golflengte (en daarmee ook de voortplantingssnelheid) als functie van de spankracht in het koord.

Meting¶
Klem twee statieven vast aan de tafel met behulp van de tafelklemmen. Breng de witte statiefklemmen aan, rechts twee, links één. Plaats de steun van de katrol verticaal in de statiefklem, die rechtsonder zit. Hang een veerunster, met een bereik van 10 N. , aan de statiefklem rechtsboven. Draai de klem aan. Plaats in de statiefklem links het trilplaatje, zo goed mogelijk horizontaal. Plaats ongeveer midden onder het trilplaatje de spoel met weekijzeren kern. Sluit de spoel aan op de voedingskast. (Zet de voeding nog niet aan). Denk eraan, je moet wisselspanning hebben! Stand van de regelknop op . Maak nu het koord vast aan het trilplaatje en aan de veerunster. Zorg, dat de veerunster verticaal hangt! Verplaats de statiefklem nu zodanig, dat de spankracht in het koord ongeveer 5 N . wordt. Zet de voeding aan. Verlaag de spankracht in het koord (door de statiefklem open te draaien), totdat er een staande golf ontstaat. Variëer de spankracht iets totdat de maximale amplitudo bereikt is. Noteer de spankracht in de bijgevoegde meettabel als functie van het aantal halve golflengtes, dat je waarneemt. Verminder de spankracht, totdat je de eerste boventoon krijgt. Noteer de metingen in de tabel enz. Als de spankracht beneden 1 N . komt, vervang je de groene door de rode unster.
Opdrachten behorende bij de proef van Melde¶
Noteer in de tabel de spankracht als functie van het aantal halve golflentes . n)
Bereken de golflente van de staande golven. Noteer de uitkomsten in de tabel op volgende bladzijde.
Hoe luidt de relatie tussen de voortplantingssnelheid v, de frekwentie en de golflengte .
Bereken de voortplantingssnelheid voor de gevallen . Noteer de uitkomsten in de tabel op volgende bladzijde.
Bereken ook als functie van . Noteer de uitkomsten weer in de ta’bel.
Teken op bijgaand blad de grafiek van als functie van . (De leerlingen ontvingen een antwoordvel, waarbij de assen voorzien waren van een schaalverdeling).
Welk verband bestaat er tussen en ? Geef uitleg:
Bereken uit de grafiek de evenredigheidskonstante. Geef duidelijk aan met welke waarden je de berekening uitvoert!
Bekijk het boek op bladzijde 369. Daar staat een formule. Wat stelt de bij opdracht 8 gevonden konstante voor?
Bepaal de massa van het koord. Geef duidelijk aan hoe je aan het antwoord komt! X)
LENGTE KOORD =
| aantal halve golflengtes | spankracht F (N) | golflengte | voortplantings- snelheid | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ||||
| enzovoort |
Scholengemeenschap “Snellius”¶
C. Dennenbroek, C. van Clevelaan 49, Amstelveen.
Inleiding
Toen mijn lessen aan de Mavo begonnen, was er voor de tweede klassen een beperkte mogelijkheid om een leerlingenpracticum te doen. De leerlingen uit de vierde klas hadden dit nooit gehad en vroegen mij, nadat zij een paar proeven gezien hadden, ook praktisch te mogen werken. Naast de bestaande eenvoudige proeven voerden ook meer ingewikkelde en “zelfbedachte” experimenten uit. Dit werkte zo motiverend, dat zonder veel moeite het practicum in het schoolonderzoek betrokken werd. Na enige jaren is de meer vrijblijvende opvatting echter vervangen door een gereglementeerde, zoals hieronder voor het schooljaar 1977-'78 is weergegeven. De oorzaak hiervan is te vinden in: a) Het “gewoon” worden van het practicum in het schoolonderzoek. b) Het toenemen van het aantal scripties en werkopdrachten voor de andere vakken bij het schoolonderzoek. Desalniettemin blijft het practicum natuurkunde een zo’n aantrekkelijk deel van het schoolonderzoek, dat de waardering ervoor blijkt uit de ijver, inzicht en zorgvuldigheid. Hierbij is de leerling nu eens niet gebonden aan het maken van een momentopname en kan zich daardoor beter in de stof verdiepen.
Het schoolonderzoek
Het schoolonderzoek voor natuurkunde omvat 4 delen: mechanica, optiek, elektriciteit en magnetisme, algemene natuurkunde en energie. Elk deel bestaat uit een schriftelijk tentamen en een aantal practicumopdrachten, waarvan de verslagen worden ingeleverd.
Het practicum
Uit een aantal voor het schoolonderzoek en het examen belangrijke proeven is een keuze gedaan. Ze worden door de leerlingen uitgevoerd, waarbij vijf proeven door de kandidaat worden ver werkt tot een verslag. Dit gebeurt thuis. Onder deze vijf proeven kunnen verplichte proeven zijn, die alle kandidaten moeten inleveren. De kandidaat geeft in een verslag blijk: a) in zo’n experiment een natuurkundig verschijnsel te herkennen. b) eventuele relaties van grootheden voldoende nauwkeurig te meten en hieruit het verband na te gaan met het natuurkundig verschijnsel.
Verslagen
De verslagen bevatten: a) Een opsomming van het gebruikte materiaal en een verslag van de proef (opstelling en verloop). b) Een vermelding daarbij van de voor de proef nodige theoretische en/of praktische gegevens. c) Een (of meer) tabel(len) met waarden van metingen van de grootheden. d) Zo mogelijk een of meer grafieken, die het inzicht in de relaties bevorderen. e) Een conclusie, waaruit o.a. blijkt of de proef al dan niet heeft voldaan aan een te onderzoeken wetmatigheid.
Waardering en reglementering
Een redelijk verzorgd verslag op deugdelijk materiaal uitgewerkt, dient uiterlijk een week na uitvoering en bespreking van de proef te worden ingeleverd. Gebeurt dit niet, dan wordt voor deze proef het cijfer 2 (twee) toegekend. Alleen in werkelijk gerechtvaardigde omstandigheden, mede te beoordelen door de schoolleiding, kan hiervan worden afgeweken. Dit practicum zal tot uiterlijk 1 maart worden uitgevoerd, om overspanning vlak voor het centraal schriftelijk examen te voorkomen. Het cijfer voor het verslag van de proef wordt per onderdeel bepaald. Hoogstens wordt (zie: verslagen) per onderdeel , d en e 2 punten toegekend. Totaal levert dit 10 punten. Blijkt een proef weinig of geen mogelijkheden te bieden voor het toekennen van punten onder of , dan zal vooral afhankelijk van het getoonde inzicht aan de punten en e meer waarde worden toegekend. Voor elk deel van het schoolonderzoek worden het cijfer van het schriftelijk tentamen en het gemiddelde cijfer van de daarbij. behorende practicumproeven eerst elk apart in tienden nauwkeurig vastgesteld. Het cijfer per deel van het schoolonderzoek wordt dan bepaald uit:
Zonodig afgerond in tienden nauwkeurig. Het gemiddelde van de 4 cijfers van de delen levert het eindcijfer voor het schoolonderzoek.
Verplaatsing van het licht door stoffen¶
Uit de eerste proef hebben wij vastgesteld, dat het licht langs rechte lijnen alle kanten uit gaat. Dat noemen wij de rechtlijnige uitbreiding van het licht. Zoiets zien we het best bij een kaars of een vrijstaande lamp. De hele omgeving wordt dan verlicht. Zo’n lichtbron is ook de zon of een ster. De afstand waarover die lichtbron op ons schijnt, is echter zo groot, dat het lijkt of de stralen dezelfde richting gekregen hebben. Wij noemen dat evenwijdige stralen. Ook kunnen wij met behulp van een loep of brandglas die stralen in een punt samen laten komen. Wij zeggen dan, dat de stralen convergeren. Dit samenkomen komt in de loep tot stand door breking. Wordt het licht door een stof opgevangen en kan het hier in doordringen, dan zal dat op verschillende manieren kunnen. Evenals wij gezien hebben bij het terugkaatsen van het licht, kan het bij het verlaten van een stof weer naar alle kanten verspreid worden. Het wordt dan diffuus gebroken. Een stof, die om deze eigenschappen gebruikt wordt, o.a. bij operaties en in de fotografie is opaalglas. Wij spreken van breking, als de lichtstralen in een andere stof gekomen, van richting veranderen.
Hoewel wij slechts het verschijnsel goed moeten kennen, is het toch nodig, hierbij een proef uit te voeren, die duidelijk laat zien, hoe de stralengang van het licht bij de overgang van de ene stof in de andere kan veranderen.
Brekingsproef¶
Wij gebruiken hiervoor een halfcirkelvormige schijf van perspex; een papier met een cirkel, zoals bij de spiegelproef; een doorzichtige bak met een of meer vloeistoffen; een lichtbron met een spleet en eventueel rechthoekige of prismavormige stukken stof.

Verloop van de proef: Wij leggen de halfcirkelvormige schijf op het papier met de vlakke kant langs een middellijn en het middelpunt van die kant op M. controleer of een lichtstraal over de andere middellijn door M, loodrecht erop, als hij door de schijf straalt een rechte lijn vormt. Laat daarna van verschillende kanten vanuit de spleet een lichtstraal op de vlakke kant van de schijf precies door vallen. Waar de lichtstralen de cirkel snijden, geven wij aan of dit door de invallende of door de gebroken straal geweest is. Ook hier nummeren wij het aantal keren, dat wij de proef uitvoeren. Vanuit elk punt, dat wij zo gevonden hebben, trekken wij een lijn loodrecht op de normaal. Wij noemen de lijn i of in overeenstemming met het snijden van de invallende of de gebroken lichtstraal, die het punt leverde. De waarden van de lengten van i en b in mm zetten wij in een tabel (voor het opmeten van een lijnstuk i, zie vooraan de proef). Maak van de tabel een grafiek, maar probeer eerst of de lichtstraal vanaf de ronde kant door een zelfde resultaat levert. Wat merk je daarbij, als de hoek tussen de invallende straal en de normaal te groot wordt? Er blijkt een grensgeval te zijn. Noteer de hoek en de kleurverschijnselen, die daarbij optreden. Geef goed aan in welke volgorde de kleuren naar de grenslijn toe gerangschikt zijn. De gevonden hoek met de normaal noemen wij de grenshoek bij overgang van een optisch dichtere naar een optisch minder dichte stof.
Bespreking: Werk de grafiek uit. Vergelijk i en b bij elke breking door de waarden op elkaar te delen. Maak een nieuwe tabel: , en . Wat merk je van de waarden aan beide zijden van de grenslijn? Bij voldoende tijd kun je nog meer stoffen gaan onderzoeken. Probeer de verhouding i/b te vinden voor een rechthoekig stuk materiaal en voor een prisma. Door achter een doorzichtige bak een cirkel te plaatsen kun je verschillende vloeistoffen onderzoeken. Geef je conclusie uit deze resultaten. De verhouding i/b noemen wij de brekingsindex van een stof.
Licht¶
schematische opstellingen: De vlakke spiegel:

breking:

Lenzen.¶
Bij de inleiding van de breking merkten wij dat met een loep een lichtbundel gebroken kon worden. Ook hebben wij gemerkt, dat verschillende stoffen, maar ook kleuren hun eigen breking hebben. Daardoor ontstaat in veel stoffen een kleurwerking of zelfs een spectrum (kleuren van de regenboog). Een stuk stof wat een verschil in vorm heeft levert ook een andere breking op. Is zo’n stuk stof rond geslepen dan noemen wij dat een lens. Een lens levert speciale verschijnselen en wetten. Deze wetten en verschijnselen gaan wij na met de volgende proef:

Experimenteel bewijs van de lenzenformule.¶
Wij gebruiken hierbij: 2 lenzen A, B of en lichtbron en scherm, optische rail. Verloop van de proef: Plaats de lichtbron aan het begin, de lens in het midden en het scherm op het eind van de rail. Let erop, dat het midden van de lichtbron en de lens op een rechte lijn liggen en loodrecht op het scherm gericht staan. (Rail moet goed recht zijn!). Licht op juiste spanning goed instellen. Vraag: (de vragen beantwoorden en in het verslag de antwoorden (vermelden). Wat zie je 1) aan de stralengang, 2) op het scherm?
Verplaats de lens, tot deze een evenwijdige bundel uitstraalt naar het scherm. (Er ontstaat op het scherm een lichtvlek, die evengroot is als de lensopening). Wordt de bundel veel groter, als wij het scherm van plats veranderen? Meet de afstand op tussen lichtbron en lens en noteer de waarde in het verslag. Vorm, indien mogelijk met een andere lens een evenwijdige bundel en plaats de lens in het verlengde daarvan. Wat zie je als het scherm erbij geplaatst is? Kun je een scherp punt op het scherm krijgen? Zo ja, meet de afstand van de lens tot het scherm en noteer. Schuif nu de lens zo dicht bij de lichtbron, dat er een divergerende bundel ontstaat. De vlek op het scherm is dan groter dan de opening van de lens. Wat zie je, als je nu door de lens naar de lichtbron kijkt? Is het beeld groter of kleiner? Staat het rechtop of is het op z’n kop? Kun je het op een scherm opvangen? Noteer behalve de afstand ook de verschijnselen van hetgeen je ziet.
Verplaats nu de lens en het scherm. Wat merk je aan het beeld van de lamp op het scherm? Zorg dat het beeld erg duidelijk wordt lscherp) en meet dan de afstanden van lichtbron tot lens en van lens tot scherm. Noteer daarbij weer hoe het beeld is (groter of kleiner, rechtop of omgekeerd. Het is nu op te vangen en scherp; dan is het reëel). Zoek de plaats van lens en scherm, waarbij het beeld evengroot is als de lichtbron (opmeten). Bepaal daarna nog enige afstanden met een scherp beeld en noteer de waarden en gegevens. Maak van het geheel een tabel en werk de gemeten waarden uit in een grafiek v-b. Maak een tabel van en , bovendien . Hierbij is de afstand van de lichtbron tot de lens (voorwerpsafstand) en de afstand van de lens tot het scherm (beeldafstand). Vergelijk de waarden van met de omgekeerde waarde van de eerste metingen (evenwijdige bundels). Deze waarde noemen wij de brandpuntsafstand van de lens. Stel uit de proeven een conclusie op voor de volgende gevallen, waaruit blijkt: De gedaante van het beeld bij de volgende afstanden: lichtbron - lens kleiner dan " " gelijk aan f " " groter dan , maar kleiner dan 2f " " gelijk aan 2f " " groter dan 2f. Uit de berekening kan blijken, dat . Dit is de lenzenformule. Maak van de bij de bespreking genoemde gevallen. een tekening.
De kalorimeter.¶
De naam kalorimeter is afgeleid van de (veroudèrde) eenheid alorie (dat is de warmte, nodig om 1 gram water van 14,5 tot te verwarmen. Tegenwoordig per definitie: 4,19 J).
Principe van de proef: De toevoer van elektrische energie wordt omgezet in warmte. Wat meten wij? a) de elektrische energie uit de spanning en de stroomsterkte gemiddeld per minuut (tijd). b) de temperatuurstijging van het geheel van kalorimeter met vloeistof. a) het elektrische gedeelte.
Vragen: 1) Welke meter gebrúiken wij om de spanning te meten? 2) Welke. meter gebruiken wij om de stroomsterkte te meten? 3) Als wij de verwarmingsspiraal als een weerstand tekenen, hoe schakelen wij dan het geheel van spiraal, meters en stroombron? Maak een schema hiervan. 4) De stroombron moet voldoende vermogen leveren om de kalorimeter + thermometer + water in 5-10 minuten enige graden te verwarmen. ( is dan ). Let op de meters:
Verloop van de proef: In uitgeschakelde toestand meten wij de begintemperatuur van de kalorimeter met water . Tegelijkertijd schakelen wij de stroom in. Elke minuut lezen wij nu de temperatuur af en letten op of de spanning en de stroomsterkte nog gelijk zijn. Wij schrijven dit op in een tabel. Vraag: 5) Waarom houden wij de spanning en de stroomsterkte bij?
Opgave: Maak aan het eind van de proef een grafiek van de temperatuur tegen de tijd en één van de elektrische energie tegen de temperatuur. Schakel nadat de temperatuur duidelijk enige graden is gestegen de elektrische stroom uit en blijf de temperatuur nog doormeten, totdat deze lager wordt. De hoogste temperatuur is nu de eindtemperatuur , ontstaan door energietoevoer. Wij kunnen nu de warmtekapaciteit van het geheel uitrekenen. Geleverde elektrische energie: . I. t Joule De warmte ( ) voor het temperatuurverschil :
Omdat , is de warmtekapaciteit
Verklaar waarom.
Materiaal: kalorimeter, 5 stroomdraden, volt- en ampèremeter, verwarmingsspiraal, thermometer, matglas, water.
Devel̀stein College¶
P. Ruig, Develsingel 5, Zwijndrecht.
Indrukwekkende skripties!
RSG Leeuwarden¶
G. Hanewald, Zaailand 104, Leeuwarden
Proef van Kundt.¶
We hebben met de proef van Kundt de mogelijkheid om voortplantingssnelheden van het geluid in verschillende stoffen (gassen en vaste stoffen) te bepalen. We klemmen de trillingsstaaf in het midden vast en doen het ene uiteinde, voorzien van een krukje (waarom?) in de golfbuis. Door de trillingsstaaf met een vochtig lapje in de lengterichting te wrijven, komt deze in staande trilling. Om resonantie te krijgen in de golfbuis, moeten we deze buis een klein beetje verschuiven (waarom?). Bepaal de golflengte van het geluid in gas, door de afstand tussen een zo groot mogelijk aantal knopen te meten. We voeren de proef eerst uit met lucht in de golfbuis en een glazen staaf. Vervolgens met een koperen staaf. Daarna doen we voorzichtig uit een cilinder koolzuurgas in de golfbuis (het koolzuurgas enige tijd laten doorstromen). Doe dit laatste gedeelte van de proef alleen met de glazen trillingsstaaf. We voeren elke meting 2 keer uit! Bereken met behulp van de formule van Laplace, de grootte van de voortplantingssnelheid van het geluid in lucht. Deze formule luidt: waarin: konstante van Laplace. Voor lucht is . soortelijke warmte van lucht bij konstante volume. soortelijke massa van lucht in de heersende druk en temperatuur. druk in . Daar alleen de soortelijke massa’s bij en 76 cm kwikdruk bekend zijn, moeten we de sm berekenen bij de heersende temperatuur (ook aflezen). Leid hiervoor de volgende formule af:
Bereken verder uit de golflengte en de voortplantingssnelheid van het geluid in lucht, de voortplantingssnelheid van het geluid in de glazen en koperen trillingsstaaf. Met de formule voor de voortplantingssnelheid van lopende longitudinale trillingen in een vaste stof, bepalen we de elasticiteitsmodulus van glas en koper. waarin elasticiteitsmodulus in . soortelijke massa van het materiaal.
Uit de gevonden frequentie van de glazen trillingsstaaf, berekenen we m.b.v. de golflengte van het geluid in koolzuurgas, de snelheid van het geluid in koolzuurgas.
Kondensatiewarmte van stoom.¶
We bepalen de kondensatiewarmte van stoom bij de heersende barometerstand. Hiertoe vullen we de kalorimeter (warmtekapaciteit = ) voor ongeveer gedefelte met water. Zorg ervoor, dat de begintemperatuur ongeveer 4 . onder de kamertemperatuur ligt, vanwege de te verwachten temperatuurstijging (dit in het verslag toelichten). Bepaal de massa van de ingebrachte hoeveelheid water tot op 0,1 gram nauwkeurig. Voer daarna de stoom, die in een kookkolf met kooksteentjes erin, ontstaan is, vịa een kondensaatvanger in de kalorimetef. Leid deze stoom zolang toe, totdat de temperatur ongeveer 4 C boven kamertemperatuur is. Na het verbreken van de stoomtoevoer en na het roeren, wordt de eindtemperatuur bepaald. Uit weging moet men de massa van de toegevoerde stoom bepalen. Pas op, dat je nooit de gasvlam onder de kolf vandaan haalt na een proef, voordat de stoomleiding is losgekoppeld van de kalorimeter. Verklaar in het verslag wat er gebeurt als je het wel doet. Voer de proef 2 keer uit. Geef een foutenberekening.
De bepaling van de soortelijke warmte van metaalkorrels.¶
We bepalen de soortelijke warmte van metaalkorrels met een mengkalorimeter (warmtekapaciteit ). We vullen de kalorimeter voor ongeveer deel met water. Kies vanwege de te verwachten temperatuurstijging de begintemperatuur ongeveer onder de kampertemperatuur. Motiveer de. reden hiervan in het verslag. Deze hoeveelheid wordt door weging met een balans tot op 0,1 gram nauwkeurig bepaald. Waarom is bij een grotere hoeveelheid water de temperatuurstijging te gering? De metaalkorrels worden tot ca. verhit in een speciale verwarmingsketel en vervolgens in de gedeeltelijk met water gevulde kalorimeter gedaan. Even voordat men de metaalkorrels in de kalorimeter doet, de begintemperatuur tot op nauwkeurig bepalen. Na aflezing van de eindtemperatuur van het geheel, kan men de soortelijke warmte van de metaalkorrels bepalen. Doe de proef 2 keer en geef een foutenberekening.
IJking van een ampèremeter m.b.v. een coulombmeter.¶
Schakel de coulombmeter in serie met een ampèremeter, een schuifweerstand en een schakelaar, en sluit deze aan op een spanningsbron. Laat de schakeling controleren, alvorens deze aan te sluiten. Voor het instellen op de juiste stroomsterkte (2 en ampère) gebruiken we in de coulombmeter een hulpkathode. Een andere plaat (kathode) wordt eerst geschuurd, daarna schoongespoeld met gedestilleerd water en vervolgens m.b.v. alcohol droog gebrand. We bepalen nu de massa van deze plaat tot op 1 mgram nauwkeurig. Plaats deze gewogen plaat in de ingestelde coulombmeter als kathode en laat 10 minuten de stroom er doorlopen. Na de stroomdoorgang spoelen we de kathode voorzichtig met gedestilleerd water en drogen hem wederom m.b.v. alcohol.
Bepaal daarna weer de massa van de plaat. Uit de massatoename van de plaat bepalen we de werkelijke stroomsterkte in het circuit. In het verslag duidelijk laten zien, welke reacties er optreden bij de kathode en anode en hoe we uit het bovenstaande de stroomsterkte moeten berekenen. We kunnen nu de aanwijzing van de ampèremeter, die gedurende de proef konstant gehouden moet worden, vergelijken met de stroomsterkte die gevonden is uit de massatoename van de kathode. Bereken bij de foutendiscussie de maximale fout in de werkelijke stroomsterkte en vergelijk dit met de afgelezen waarde op de meter, rekening houdend met de afleesfout hierin. Leg uit of de meter een miswijzing heeft en zo ja, hoe groot deze maximaal en minimaal is.
Bepaling van de temperatuurscoëfficient van een elektrische weerstand.¶
Bij deze proef bepalen we de temperatuurscoëfficient van een draadgewonden weerstand. Gebruik bij deze proef het volgende schakelschema. Als bekende weerstand een weerstand van 150 Ohm (fout ); als onbekende weerstand de draadgewonden weerstand, die in een oliebadje zit dat in zijn geheel in een bekerglas met water staat. De ampèremeter behoeft niet te worden beveiligd met een beschermweerstand. Maak de schakeling; laat deze eerst controleren alvorens de spanning aan te sluiten. Laat het schuifcontact tijdens het verschuiven niet over de draad glijden. Verwarm nu het oliebadje in het bekerglas met water geleidelijk van kamertemperatuur tot . Bij 5 temperatuurwaarden gaan we de “brug” in de schakeling stroomloos maken en de stand van het schuifcontact aflezen. Denk erom, dat tijdens het instellen van de “brug” de temperatuur van de olie niet oploopt (Bunsenbrander onder het bekerglas weghalen). Bereken uit deze waarneming de waarde van de onbekende weerstand. Zet de weerstand van de draadgewonden weerstand als functie van de temperatuur uit in een grafiek. Bepaal uit deze grafiek de temperatuurscoëfficient en maak een foutenberekening.
Bepaling van de versnelling van de zwaartekracht.¶
We voeren deze proef uit met een vertical opgestelde schroefveer, die we met verschillende massa’s belasten. We laten deze veer met belasting verticaal trillen en nemen aan, dat een dergelijk systeem dan een zuivere harmonische trilling uitvoert. Leid in het verslag af, dat de trillingstijd (T) dan gelijk is aan:
trillende massa, d.w.z. de belastende massa vermeerderd met van de massa van de schroefveer. veerkonstante. We bepalen de veerkonstante ( ) door de uitrekking van de veer ( u ) te meten, bij 10 verschillende belastingen. Door nu in een grafiek u tegen de belasting uit te zetten, kunnen we uit de helling van de grafiek berekenen.
Bepaal verder bij 3 belastingen, uit 100 trillingen, de trillingstijd (waarom zoveel trillingen?). Voer elk van deze 3 metingen 2 keer uit. Bereken bij elk van deze 3 belastingen de versnelling van de zwaartekracht. De gemiddelde waarde hiervan is dan de gevonden zwaartekracht. Geef een foutenberekening die ten dele grafisch moet zijn.
Lenzenproef.¶
Bepaling van de brandpuntsafstand van de positieve lens. a) We doen dit door invullen van de lenzenformule. Neem als voorwerp een glaasje, dat we met een lamp beschijnen. Bepaal bij 3 verschillende voorwerpsafstanden de bijbehorende beeldsafstand. Leg in het verslag uit, dat bij een konstante afstand tussen voorwerp en scherm de lens op 2 plaatsen gezet kan worden, opdat er een scherp beeld ontstaat (controleer dit door meting). Geef hiervan een konstruktietekening. b) We doen dit d.m.v. rechtstreekse meting. Neem als voorwerp de verlichte naald. Plaats nu achter de positieve lens een vlakke spiegel en ontwerp van de verlichte naald een even groot omgekeerd reëel beeld in hetzelfde verikale vlak als het voorwerp. Leg in het verslag uit, aan de hand van een konstruktie, hoe we hieruit de brandpuntsafstand kunnen opmeten. Maakt het ook iets uit hoever de vlakke spiegel achter de lens staat? Bereken uit bovenstaande de brandpuntsafstand van de positieve lens.
Bepaling van de brandpuntsafstand van de negatieve lens. a) We doen dit door invullen van de lenzenformule. Neem als voorwerp de verlichte pijl. We ontwerpen met de positieve lens een reëel beeld. Plaats nu de negatieve lens tussen dit beeld en de positieve lens. Van het reële beeld, dat nu virtueel voorwerp voor de negatieve lens is geworden, ontwerpen we een reëel beeld. Meet weinig mogelijk afstanden , om de brandpuntsafstand te kunnen berekenen. Waarom? Maak in het verslag, aan de hand van een konstruktie, duidelijk hoe de stralengang is. Voer de meting bij 3 verschillende voorwerpsafstanden van de negatieve lens uit. b) We doen dit d.m.v. rechtstreekse meting. Neem als voorwerp de verlichte naald. Ontwerp met de positieve lens een beeld op het scherm. Plaats daarna de negatieve lens en de vlakke spiegel tussen de positieve lens en het scherm en schuif dit zo lang heen en weer, tot in het verticale vlak van het voorwerp een even groot reëel beeld ontstaat. Bepaal uit bovenstaande de brandpuntsafstand van de negatieve lens. Geen foutenberekening.
De kogelbaan.¶
Een gebogen plastic buis wordt gebruikt om de baan te onderzoeken, die een horizontaal afgeschoten kogel volgt. De opstelling is volgens onderstaand figuur. Het korte stuk buis wordt m.b.v. een waterpas zuiver horizontaal gesteld. Door bovenin de buis kogels los te laten, wordt bereikt dat deze alle dezelfde buis met dezelfde snelheid verlaten, ongeacht de massa van de kogel (waarom?). De kogels komen op het carbonpapier en geven een afdruk op het ondergelegen witte papier. Stel de buis in op een valhoogte ( h ) van en laat een kogeltje boven in de buis los. Herhaal de proef 3 keer. Meet de horizontaal afgelegde weg s. Neem voor de “juiste” waarde van , het gemiddelde van de drie waarden. Het verdient aanbeveling om op het witte papier lijnen te tekenen, die een horizontale verplaatsing van , enz. cm aangeven. Herhaal de proef voor andere waarden van de valhoogte . Neem voor h: 15, . tot 60 cm . Bereken bij elke proef de valtijd. Noteer deze valtijd samen met de gemeten valhoogte en de “juiste” horizontale weg in een tabel. Teken het - diagram. Welke conclusie volgt uit het diagram? Teken de kogelbaan als de kogel de grootste valhoogte heeft (schaal 1 : 5). Horizontaal en verticaal naar beneden uitzetten. Leid uit de metingen en uit de diagrammen de snelheid van de kogel af, bij het verlaten van de buis. Herhaal de hele proef met de andere buis. Geen foutenberekening.

Triode.¶
Bij deze proef meten we karakteristieken op en bepalen de steilheid, inwendige weerstand en versterkingsfactor van een buis in een bepaald werkpunt. We kunnen de anodestroom beinvloeden door de anodespanning en de roosterṣpanning te variëren. Hiervoor bouwen we de vollgende schakeling op volgeng onderstaand schema.

Bepaal nu de waarden van bij verschillende anodespanningen (oplopende van 0-160 Volt, met stappen van 20 Volt) en bij een vaste roosterspanning. Neem voor achtereenvolgens ; Volt. zet de gevonden resultaten in een schema en maak hieruit de en karakteristieken. Deze laatsten bij Volt.
| 0 | 20 | 40 | ||
|---|---|---|---|---|
| 60 | ||||

Waarom met we de waarden niet op bij konstante anodespanning en variabel roosterspanning? De beide grafieken geven de nodige informatie over de buis. Men gebruikt echter vaak de volgende grootheden, om de eigenschappen van de triode aan te geven. a) de steilheid konst. uitgedrukt in
Deze grootheid geeft aan, de mate van beinvloeding van de anodestroom door de roosterspanning , als de anodespanning konstănt blijft en is o.a. afhankelijk van de spoed van het rooster. b) de versterkingsfactor konst. Deze grootheid geeft aan hoeveel maal zo groot de invloed van de roosterspanning op de anodestroom is als de anodespanning. Dit hangt o.a. af van de afstanden tussen rooster, anode en kathode. c) de inwendige weerstand konst. uitgedrukt in Deze grootheid geeft de verandering van de als bij konstante roosterspanning de anodespanning wordt gevariëerd. In tegenstelling tot de gewone weerstand hangt af van de grootte van (hetzelfde geldt voor u en ).
Bovengenoemde karakteristieke grootheden bepaalt men dan ook in een bepaald werkpunt. Neem hier het punt en Volt. Bij deze bepaling mag men de volgende benadering gebruiken:
We vinden de steilheid en de inwendige weerstand m.b.v. de richtingscoëfficient van de raaklijn in het werkpunt. De versterkingsfactor verkrijgt men door bij konstante na te gaan met welke waarde delta overeenkomt met delta . Ter controle kunnen we gebruik maken van de stelling van van Barkhausen, die zegt dat (voor een bepaald werkpunt.)
Carolus Borromeus College¶
W.P.A.G. Ottevanger c.s., Mierloseweg 7, Helmond.
VWO¶
Je moet 5 proeven uitvoeren. De start van elk der proeven is ieder heel kwartier. 12 Minuten na het begin van de proef wordt een signaal gegeven. Je voltooit dan de handeling waarmee je bezig was en herstelt de opstelling in de oorspronkelijke staat. Drie minuten later wordt weer een signaal gegeven. Je schuift dan op naar de volgende proef. Alle meetresultaten worden op dit stencil genoteerd.
Proef 1.¶
Je ziet op je tafel een elektrische schakeling waarin opgenomen: 2 Voltmeters, 2 A-meters en 3 fietslampjes met de fabrieksgegevens er groot naast geschreven. a) De banaansteker, gemerkt met een pijl is NIET aangesloten.
Maak de spanning uit de schuifweerstand . Lees af:

. b) Sluit de banaansteker met de pijl NU WEL aan.
Lees af: (Stel dit opnieuw in) . . . Omcirkel het juiste: brandt .......ZWAKKER..EVEN STERK. . STERKER dan bij a) brandt .......ZWAKKER..EVEN STERK. . STERKER dan bij a) brandt ......ZWAKKER..EVEN STERK.. STERKER dan bij a) c) Neem de fabrieksgegevens van de lampjes over d) Neem het elektrische schakelschema hieronder over. Als hiervoor tijd of vaardigheid ontbreekt, kun je het schema van ons krijgen (met puntenreduktie).
Proef 2¶
Een perspex balkje is aan een verticale strip bevestigd. Het balkje kan om een evenwichtsstand trillen. Houd de uitwijkingen steeds ZEER KLEIN. a) De lengte van de balk bedraagt
De dikte is De hoogte is De afstand van het midden tot de ophanghaakjes is b) Bevestig links en rechts een gewicht van 50 g aan de balk. Bepaal de trillingstijd. Doe datzelfde voor meer gewichten (onder elkaar hangen).
Met 1 gewicht l. en . . Met 2 gew. T . Met 3 gew. T . Met 4 gew. T . Met 5 gew. T . c) Schets de opstelling hieronder.
Proef 3.¶
Onder de plank bevindt zich een lus van metaaldraad. Vanaf 6 punten is verbinding naar buiten gemaakt. De afstanden tussen de punten zijn tussen 1 en 240 cm 2 en 320 cm

3 en 4 en 520 cm 5 en 6 en 1 onbekend. a) Maak de volgende schakeling

b) Verbind de punten en met de volgende tweetallen punten op de plank.
1 en 2 je vindt dan dat 1 en 1 en . 1 en . 1 en .
Proef 4.¶
Op tafel ligt een vel millimeterpapier met daarop een glazen staaf. Kijk vanaf 30 cm door de staaf loodrecht op het papier. a) Wat is er te zien? b) De diameter van de staaf is c) Leg de staaf evenwijdig aan de dwarslijntjes van het millimeter. Kijk zo door het glas dat je minstens 2 millimeterlijntjes ziet, in de lengterichting van de staaf. Verleng deze lijntjes buiten de staaf met een pen. Vergelijk de afstand tussen de lijntjes met de werkelijke afstand. De vergroting bedraagt d) Neem je staaf in de hand en kijk erdoor naar dit stencil. Kijk bij verschillende afstanden tot het papier. Wat zag je?
Proef 5.¶
E’en stalen kogel kan over de gebogen rail rollen, waarna hij deze horizontaal verlaat en terecht op een lager gelegen stuk carbonpapier. Bij het neerkomen op het eronder gelegen millimeterpapier een zwarte stip. a) Meet de hoogte van de onderkant van de goot boven de tafel b) Plak je grafiekpapier vast. c) Merk het punt loodrecht onder het uiteinde van de goot op het papier. d) Leg carbonpapier op het millimeterpapier. e) Laat de kogel bij de merktekens 1, 2 en 3 op de goot los, telkens een paar keer. Vang de kogel na 1 keer stuiten meteen op. f) Meet de hoogtes van de merktekens boven het uiteinde van de goot

h}2
h}g) Meet de bijbehorende horizontale afgelegde afstanden d. d is de hor.afstand tussen het uiteinde van de goot en de plaats van neerkomen.
d
d
dVERSLAG¶
Proef 1.¶
Maak een duidelijke, overzichtelijke tekening van het schakelschema van de opstelling.
Bereken de weerstand van de lampjes uit de fabrieksgegevens.
Maak een overzicht van de meetgegevens.
Bereken de weerstand van de lampjes uit de metingen bij b.
Vergelijk deze weerstanden met de uit de fabrieksgegevens berekende weerstanden. Bespreek eventuele verschillen.
Verklaar de veranderingen van de aanwijzingen van meters , en . bij het aansluiten van de gemerkte banaansteker.
Verklaar de waargenomen lampsterkten bij a.
Verklaar de veranderingen van de lampsterkten die bij b staan genoteerd.
Proef 2.¶
Maak een tekening van de opstelling.
Hoe werd bepaald?
Beschouw de gewichten als puntmassa’s op de gemeten afstand R van de draaias. Maak een tabel van 3 kolommen. In de eerste het aantal gebruikte gewichten, in de tweede de bijbehorende trillingstijd en in de derde het berekende traagheidsmoment van de opgehangen gewichten, t.o.v. de draaias.
Maak een grafiek van als functie van het traagheidsmoment van de gewichten.
Wat is de fysische betekenis van het snijpunt van de grafiek door de meetpunten met de verticale as?
Wat is de fysische betekenis van het snijpunt van de grafiek met de horizontale as?
Bepaal het traagheidsmoment van het balkje (zonder de gewichten) uit de grafiek.
De soortelijke massa van perspex is . Bereken volume en massa van het balkje.
Bereken uit deze massa het traagheidsmoment van het balkje.
Zijn de op 2 manieren berekende J’s met elkaar in overeenstemming? Betrek in je antwoord een schatting van de fout van beide bepalingen.
Proef 3.¶
Maak een tekening van de opstelling.
Maak een tabel van de waarnemingen.
Bereken de weerstandswaarden behorend bij de waarnemingen bij b.
Maak een grafiek van de weerstand als functie van de afstand tussen punt 1 en punt . resp. 6.’
Geef een verklaring voor het verloop van de grafiek.
Bepaal uit de grafiek de lengte van het onbekende stuk tussen 6 en 1.
Proef 4.¶
Maak een tekening van de opstelling.
Waarom gaan stralen door het middelpunt van de staaf ongebroken verder?
Waar bevindt zich het optisch middelpunt van de staaflens?
Hoe groot is de voorwerpsafstand bij meting c?
Hoe groot is de vergroting die bij is waargenomen.
Bepaal de beeldafstand bij c.
Bereken de brandpuntsafstand zo nauwkeurig mogelijk.
Verklaar de waarnemingen bij d.
Proef 5.¶
Maak een tekening van de opstelling.
Breng de meetresultaten van en in een tabel.
Maak een grafiek van d als functie van h.
Geef een theoretische verklaring van de vorm van de grafiek. Verwaarloos daarbij de invloed van de wrijving en van het traagheidsmoment van de kggel.
Maak nu een grafiek van als functie van .
Bepaal hieruit de valtijd van de kogel.
Wat is de systematische invloed van de rotatie van de kogel op de bepaling van de valtijd?
HAVO¶
Proef 1.¶
Voor je zie je een bekende proef:
Opstelling: De Wet Van Boyle De opstelling bestaat uit een dunne buis met daarin een kwikdraad. Deze kwikdraad sluit een hoeveelheid lucht af.
Uitvoering:

Met behulp van deze opstelling bepaal je de druk en het Volume van een afgesloten hoeveelheid lucht. In plaats van het volume kun je ook de lengte 1 van de afgesloten luchtkolom bepalen. De druk van het afgesloten luchtkolom wordt bepaald door de luchtdruk en de druk van de kwikdraad.
Metingen:

a) Lees de barometerstand af. Noteer deze in onderstaande tabel. b) Plaats de buis in verticale stand. Bepaal de lengte van de afgesloten hoeveelheid lucht en meet de afstand , van onderkant kwikdraad tot tafel en de afstand van bovenkant kwikdraad tot tafel. Noteer deze metingen ook in de tabel. c) Doe dit voor verschillende standen van de buis en noteer de metingen in volgende tabel.

Proef 2. De Harmonische Trilling¶
Inleiding:
In deze proef gebruik je de harmonisch trillende veer om een onbekende massa m te bepalen.
Opstelling:

Aan een veer is een onbekende massa m vastgemaakt. Aan deze onbekende massa m kun je bekende massa’s van 50 gram hangen. - onbekende massa m.
Uitvoering: Bepaal de trillingstijd van de veer met onbekende massa door de tijdsduur te meten die nodig is voor 20 trillingen. Bevestig nu aan de onbekende massa een massa van 50 gram (blokje) en doe de meting opnieuw, enz. Noteer in onderstaande tabel alle gegevens.
| MASSA AAN VEER (g) | 20 T (sek) |
|---|---|
| onbekend | |
| +50 g | |
| +100 g | |
| +150 g | |
| +200 g |
Proef 3. Evenwicht¶
Inleiding:
In deze proef meet je de kracht die nodig is om een ijzeren staaf horizontaal in evenwicht te houden.
Uitvoering: Een ijzeren staaf met een massa van 300 gram is niet in het midden opgehangen. Zie tekening. Aan het uiteinde van de staaf is een touwtje bevestigd en een gradenboog. Het andere einde van het tountje is vastgemaakt aan een krachtmeter.

Om nauwkeurige metingen mogelijk te maken staat bij de opstelling een houten blokje dat je kunt gebruiken om te controleren of de ijzeren staaf horizontaal is. Met behulp van het statief waarin de krachtmeter zit, kun je de hoek veranderen waarmee het touwtje aan de ijzeren staaf trekt. Op de krachtmeter kun je dan de kracht aflezen die nodig is om de ijzeren staaf horizontaal in evenwicht te houden.
Opdracht: Meet bij verschillende hoeken de kracht waarmee het touw aan de staaf trekt.
| Hoek (graden) | Kracht (Newton) |
|---|---|
| 90 | |
| 80 | |
| 70 | |
| 60 | |
| 50 | |
| 45 |
XX De hoek wordt gemeten tussen de richting van het touw en de horizon. XX Let op dat het touw en de meter in éen lijn werken. Zie tekening.
Proef 4.¶
Bepaling brandpuntsafstand + antwoordvel.
Proef 5. Elektrische schakelingen + antwoordvel.¶
VERSLAG¶
Antwoorden op dit stencil.
Je krijgt in het algemeen voorgedrukte grafieken. Zet hier steeds zelf eenheden en zo nodig getallen langs de as.
Proef 1.¶
a) Vul de volgende tabel in:
| stand nr. | L | b | p (afgesloten gas) | p.L | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 | ||||||
| 4 | ||||||
| 5 | ||||||
| 6 |
b) Is aan de wet van Boyle voldaan? c) Zet uit als functie van het volume van de lucht (doorsnee )
van de wet van Boyle?
f) Geef in grafiek d met een stippellijn aan, hoe deze grafiek zou hebben gelopen, als de grafiek bij een konstante hogere temperatuur zou zijn uitgevoerd.
Proef 2.¶
Voor trillingen geldt de formule Hoe zqu op basis van deze formule de gedaante zijn van de grafiek van uitgezet tegen ? a) Vul de volgende tabel. in. De onbekende massa noemen we .
| Massa | 20 T | T | |
|---|---|---|---|
b) Maak een grafiek van als functie van de extra massa van de veer. c) Maak een grafiek van als functie van de extra massa.


d) Trek de grafiek van door totdat die de horizontale as snijdt. e) Hoe groot is ................................
Toelichting op de gevolgde methode:
Proef 3.¶
a) Maak een grafiek van de gemeten kracht als functie van hoek . b) Waarom verandert als verandert? c) Bereken de theoretische kracht, als . Gegevens: De balk heeft een lengte van . Het gat, waardoor de ophangpin steekt, bevindt zich op van het linkeruiteinde. De balk heeft een massa van 300 g . d) Bereken de theoretische kracht, als . e) Vergelijk de gemeten en berekende waarden.
Voor verdere voorbeelden zie 2.20.
RSG Petrus Hondius¶
Mevr. W.A. Albada, Zuidlandstraat 113, Terneuzen.
Bovenbouwpracticum en tentamen.¶
De leerlingen doen in de loop van de , 5 e en 6 e klas enkele tientallen proeven van een lesuur. Hiervan wordt in de loop van de daarop volgende week een verslag geschreven. De proeven beogen: a) Het vinden van een relatie, grafisch of formeel tussen twee gemeten grootheden (zie proef magneetveld van een spoel). b) Het verkrijgen van enige experimentele vaardigheid en het toepassen van de theorie (zie proef meting weerstand van een stroommeter). c) Het bepalen van een grootheid, evt. met een standaardproef, met een redelijke nauwkeurigheid (bijv. proef van Kundt voor de , bepaling van de snelheid van geluid in glas).
Bij a) is het mogelijk dat de relatie vantevoren niet aan de leerlingen bekend is. Vaak is echter met de al bekende theorie de relatie af te leiden. De leerling wordt dan gevraagd in zijn verslag na te gaan of de door hem gevonden relatie overeen komt met de theoretisch afgeleide.
De leerling maakt bij alle proeven een schatting van de meetonnauwkeurigheden en verwerkt deze ver als mogelijk is. De leerling is vrij en wordt aangemoedigd de proef te verbeteren, er variaties op aan te brengen of evt. te vervangen door een betere.
De proeven worden uitgevoerd met demonstratieapparatuur en eenvoudige zelf gemaakte apparaten. Van de proeven is elk exemplaar slechts in enkelvoud aanwezig. In een roulatiesysteem worden de proeven door groepjes van twee leerlingen uitgevoerd. Om de beurt schrijven de leerlingen het verslag.
Op het schoolexamen moeten de leerlingen twee maal een proef uitvoeren en daarbij een aantal vragen beantwoorden naar aanleiding van de proef. Dit in een tijdsbestek van 3 uren. (Het derde tentamen is geheel theoretisch). Tot nu toe is het gelukt hiervoor proeven te bedenken, die de leerlingen niet eerder hadden gezien en die in een aantal aanwezig konden zijn gelijk aan de halve klassegrootte, zodat iedere leerling, individueel dezelfde proef kreeg en deze 3 uren lang tot zijn beschikking had. De klas werd daarbij gesplitst in twee helften, die elkaar opvolgen. (Maximale klassegrootte tot nu toe 24). De opdrachten op het tentamen zijn meer gericht dan tijdens het practicum. De redenen hiervoor zijn: a) Vergemakkelijken van de beoordeling, want iedereen moet echt hetzelfde doen. b) De leerling en wel de betere tegen zichzelf te beschermen. Er zijn veel enthousiaste leerlingen geweest die een practicumproef hebben uitgebreid, zowel praktisch als theoretisch tot een heel onderzoek. Dit kan niet in een tijdsbestek van drie uren, vandaar de afbakening. Op de praktische tentamens kan de leerling verdienen met het praktische deel en met het theoretische deel. De scheiding ligt vrij willekeurig. Daar het derde tentamen geheel theoretisch is, telt het practicum voor 1/3.
HAVO
De Havo-leerlingen voeren in de bovenbouw ook proeven uit van maximaal een lesuur, via het roulatiesysteem. De proeven zijn vaak eenvoudiger dan die van het VWO. Er moet wel nauwkeurig worden gemeten maar naar de verwerking van de meetonnauwkeurigheden wordt niet gekeken. De Havo-leerlingen hebben moeilijkheden met het theoretisch interpreteren van metingen, met het opzoeken van de passende theorie, het tonen van initiatief en het schrijven van verslagen (vergeleken met VWO-leerlingen). Gevolg: de leerlingen voeren kleine proeven uit aan de hand van strakke richtlijnen.
Tentamen: Door de geringe diepgang kunnen in 3 uren gemakkelijk twee proeven worden uitgevoerd. Dit is slechts een keer gedaan. De klas was gesplitst in twee helften, de ene helft begon met proef 1 , de andere helft met proef 2 . Na 1,5 uur wisselen. De beide andere tentamens zi.jn theoretisch, zodat ook hier het practicum voor geldt.
Schoolonderzoek VWO : Meting weerstand van een stroommeter.¶
Praktisch deel¶
Een aantal proeven wordt uitgevoerd met de volgende apparatuur: spanningskastje, stand 1 zwarte meter, gebied 50 mA witte meter, gebied 140 mA een weerstand met een gegeven waarde. Deze weerstand is te regelen en te gebruiken als spanningsdeler. De weerstand van een deel is evenredig met de lengte van dat deel. Op de weerstand is een schaalverdeling (mm) geplakt.
Laat een schakeling voordat hij wordt aangesloten, controleren. controle wordt alleen uitgevoerd voor het behoud van de meters; goedkeuring is dus geen garantie voor een juiste schakeling. Gevraagde en geboden hulp bij het maken van een schakeling kost punten.
Maak de volgende schakeling:

Schuif contact en meet de stroom door beide meters als functie van SB. Zet grafisch uit de stroom door elke meter als functie van de weerstand van . Geef de nauwkeurigheid op waarmee de stromen zijn afgelezen. 2. Verwissel de meters en voer opnieuw proef 1 uit. Teken weer de grafiek. 3. Verklaar het verloop van de stroom door de zwarte meter in proef 1 en de witte meter in proef 2. 4. Idem voor de stroom door de witte meter in proef 1. 5. Idem voor de zwarte meter in 2.
Theoretisch deel¶
Toon aan dat de weerstand in het hieronder gegeven deel van de schakeling maximaal is als

Bereken nu de weerstand van de witte meter.
Stel dat je de weerstanden vervangt door plaatkondensatoren die variabel zijn. Dan loopt er geen stroom. Met behulp van één radioactief preparaat kan men stroom laten lopen door beide meters. Leg uit waar men het preparaat dan moet plaatsen. Bij een andere plaatsing loopt door één meter stroom. Door welke meter en waar staat het preparaat dan?

Stel dat men nu in plaats van de gelijkspanningsbron een wisselspanningsbron neemt in 8. Tussen en is de ohmse weerstand te verwaarlozen. De kondensatoren worden zo ingesteld dat de som van de kapaciteiten konstant is. Hoe zien nu kwalitatief de grafieken van de stromen door de meters 1 en 2 er uit als functie van de waarde van , als je mag aannemen dat de weerstand van meter 2 te verwaariozen is. In welk deel van de grafiek is deze aanname niet gerechtvaardigd? Motiveer steeds je antwoord.

Opmerking voor docenten: Een meter had een weerstand van enkele Ohms, de andere van ongeveer . De weerstand was ongeveer . De proef gaat alleen als de waarde van de weerstand ligt tussen die van de meters.
Schoolonderzoek VWO : Magneetveld van een spoel.¶
Praktisch deel.¶

Onder het magneetje staat een spoel S, bevestigd op een tafeltje , waaronder een staaf met schroefdraad .
Met de ring , voorzien van een merkteken, kunnen en S omhoog of omlaag worden gedraaid. De spoed van de schroefdraad is . Dat wil zeggen dat omhoog of omlaag gaat als éénmal wordt rondgedraaid.
Het geheel staat op een poot E.
De spoel kan worden aangesloten op stand 1 van een spanningskastje.
De kracht, die door de spoel op de magneet wordt uitgeoefend, wordt gemeten als functie van de hoogte van de spoel h. In de beginstand ( ) staat de onderkant van de magneet gelijk met de bovenkant van de spoel. Dan gaat de spoel omhoog en komt de magneet dus in de spoel. h Is de afstand van de onderkant van de magneet tot de bovenkant van de spoel. (Praktisch deel, vervolg)

Bepaal de kracht die de magneet ondervindt als functie van .
Zet de magnetische kracht uit tegen .
Leid uit de stroomrichting af waar de polen van de spoel zitten. Motiveer je antwoord. (De pijl op de spoel geeft de draadrichting).
Leid met behulp van 3 en de gemeten kracht af waar de polen van de magneet zitten.
Leid af hoe het veld in de spoel er uit ziet. Motiveer.
Theoretisch deel.¶
Zie in het vervolg af van relativistische effecten. 6. Elektronen komen een verticaal gericht magneetveld binnen, dat een sterkte van heeft, met een horizontaal gerichte snelheid van
.
Bepaal de richting en de grootte van de kracht die de elektronen ondervinden.
7. Toon aan dat de elektronen een cirkelbaan gaan beschrijven en bereken hiervan de straal.
8. In sommige versnelmachines beschrijven elektronen cirkelbanen in een magneetveld. Door afwijkingen in de snelheid willen de elektronen wel eens uit hun cirkelbaan gaan, bijvoorbeeld naar buiten. Leg uit of dit gebeurt bij een groter of een kleiner wordende snelheid.
9. Toegepast wordt dit in een cyclotron. Hoe krijgt een elektron daar een andere snelheid?
10. In andere machines wil men de elektronen zo goed mogelijk in een vaste cirkelbaan houden. Krijgt het elektron daar een iets afwijkende snelheid, zodat het de gewenste cirkel verlaat, bijvoorbeeld naar buiten, dan kan men er voor zorgen dat de afwijking van de cirkelbaan gering blijft, door het magneetveld inhomogeen te maken.
Leg uit of het veld naar buiten toe sterker of minder sterk moet worden. 11. In weer andere machines beschrijven elektronen een cirkelbaan in een magneetveld, dat in de loop van de tijd verandert. De elektronen zijn op te vatten als een kringstroompje. Ga na hoe het veld van deze kringstroom gericht is. Leg uit wat er met de snelheid van de elektronen gebeurt als het veld B sterker wordt
gemaakt.
12. In een dynamo laat men elektronen lopen met behulp van een magneetveld.
Een magneet met een horizontale magnetische as draait om een verticale as, naast een spoeltje van koperdraad, met een horizontale as, die soms samenvalt met de magneetas. De omlooptijd van de magneet is T. Schets de spanning tussen de einden van de spoel als functie van de tijd tot , waarbij op de assen samenvallen. Motiveer.
13. Geef met een pijl de stroomrichting aan in de spoel, vlak na , als de spoel is kortgesloten en licht toe.
14. De spanning wordt bekeken met een oscilloscoop en heeft een topwaarde van 4 V , als de spoel aan de oscilloscoop is verbonden, en een topwaarde van 3 V , als de einden van de spoel ook nog zijn verbonden via een weerstand van koper met een waarde van 30 . Bereken de weerstand van de spoel.
15. Men verhoogt de temperatuur van spoel, magneet en weerstand. Dit heeft invloed op de spanning die op de oscilloscoop wordt afgelezen. Leg uit of men in plaats van 3 V een hoger of een lager waarde afleest.
16. Bij een zeer hoge temperatuur leest men vrij plotseling niets meer af, hoewel er geen draden zijn doorgebrand of -gesmolten. Leg uit hoe dit komt.
Philips van Horne SG¶
J.C.J. Masschelein c.s., Bocholterweg 128, Weert.
Inleiding¶
Het practicumgebeuren neemt aan onze scholengemeenschap een voorname plaat in in het natuurkundeonderwijs, ook in de bovenbouw. Hieronder geven we een kwantitatieve beschrijving van de situatie in de bovenbouw. Dit geeft dan een eerste oriënterende indruk. Het bovenbouwpracticum omvat een vijftigtal proeven, evenredig verdeeld over de “klassieke” onderwerpen: mechanica, warmte, gassen en dampen, golven en trillingen, elektriciteit en magnetisme en moderne fysica. In de vierde klas Havo wordt 2 uur practicum gedaan per 2 weken: d.w.z. 2 uur practicum op 8 lesuren. Op 4 VWO wordt 2 uur practicum gedaan in 3 weken ( 2 uur op 9 uren). In de vijfde klas, zowel Havo als VWO, wordt 2 uur practicum gedaan op 2 weken. Omdat het telkens om wat uitgebreidere proeven gaat, worden voor het practicum telkens blokuren uitgetrokken. Het is duidelijk dat het relatieve belang dat wij aan practicumwerk hechten in het geheel van het natuurkundeonderwijs oók weerspiegeld wordt in het schoolonderzoek (ook indien er geen ministeriële richtlijn hieromtrent zou bestaan!).
Doelstellingen Het opzetten van een practicum schoolonderzoek hangt vanzelfsprekend nauw samen met de (al dan niet expliciet geformuleerde) doelstellingen t.o.v. het natuurkundepracticum.
Met ons schoolonderzoek wilden wij nagaan in hoeverre leerlingen
in staat waren om een adekwate onderzoekstechniek en een adekwate onderzoeksmethode uit te denken om een bepaald experimenteel probleem op te lossen.
Aan leerlingen worden daarom “nieuwe” experimentele problemen voorgelegd. Hiermee bedoelen we dat het zoveel mogelijk om proeven moest gaan die ze niet hadden uitgevoerd tijdens hun natuurkundepractica. Bij de evaluatie van dit aspect wordt vanzelfsprekend uitgegaan van de mogelijkheden die de leerling ter beschikking staan. Er wordt vooral op gelet of een leerling bewust kiest uit reeks van meetmogelijkheden, of de leerling zich bewust is van de begrenzingen die eigen zijn aan de door hem voorgestelde meetprocedure, of hij in staat is methodes te ontwerpen waarmee hij zijn eigen meetprocedure kan controleren. 2. in staat waren een experiment technisch uit te voeren volgens de voorgestelde meetprocedure.
Hier wordt vooral bekeken of de leerling in stat is een aantal meettechnieken vlekkeloos toe te passen (Vb: schakelt hij de voltmeter parallel? Leest hij de thermometer af na roeren? .....)
De evaluatie van dit aspect hebben we aan de amanuensis overgelaten. 3. in staat waren om van de uitgevoerde meting een verslag uit te brengen.
Bij de evaluatie van dit deel werd rekening gehouden met de presentatie en de verzorging van het verslag als geheel, de zakelijkheid van het verhaal, het gebruik preciese begrippen en de nauwkeurigheid van de formulering.
Indien dit van belang zou zijn, kunnen verslagen van leerlingen ter beschikking worden gesteld. 4. in staat waren om conclusies te trekken uit de gedane experimenten.
De organisatie van het schoolonderzoek. De uiteindelijke vorm waarin het practicum SO verloopt, wordt voor een deel bepaald door de specifieke mogelijkheden van de school. Omdat het mogelijk is een practicumlokaal en een kabinet een volledige dag vrij te maken voor het schoolonderzoek, hebben wij ernaar gestreefd het SO van de Havo en van het VWO elk op 1 dag volledig af te werken. Vooraf worden leerlinggroepen gevormd van twee leerlingen. Dit gebeurt op vrijwillige basis: een leerling kiest met wie hij gaat samenwerken. In de praktijk hebben zich tot nog toe geen moeilijkheden voorgedaan bij het samenstellen van de groepen. Het eigenlijke SO duurt per leerlinggroep ongeveer 2 u . De groepen starten daarbij met tussenpauzes van 15 min . (of 1 u. ). Op die manier zijn nooit meer dan vijf groepen tegelijk aan het werk. Daarenboven is er telkens tijd beschikbaar om in het practicum rond te wandelen. De “onderzoeksonderwerpen” staan op steekkaarten. Eén leerlinggroep trekt éen onderwerp. Na het trekken van het onderwerp kunnen de leerlingen het experiment gedurende een half uur voorbereiden. Hierbij moeten ze een onderzoeksplan opstellen. (Dit gebeurt in het kabinet.) Na dit half uur volgt een gesprek met de leraren-examinatoren over hun meetprocedure.
Dit gesprek is om twee redenen belangrijk:
het is een belangrijk evaluatiemoment (zie doelstellingen).
het geeft de leraar de mogelijkheid korrigerend op te treden. Er kunnen zich drie mogelijkheden voordoen:
of de leerlingengroep heeft het probleem niet begrepen, en brengt geen of een verkeerd meetplan. In het gesprek wordt dan door de leraar een methode voorgesteld. - of de leerlingengroep heeft wel een behoorlijke meetprocedure uitgedacht, maar die is binnen de (helaas beperkte) mogelijkheden aan onze school niet realiseerbaar. In dit geval wordt een alternatief dat wel realiseerbaar is aan de hand gedaan.
of de leerlingengroep stelt een goede en uitvoerbare meetprocedure voor. In dit geval is er geen probleem.
Na het gesprek (dat hoogstens 15 min . vergt) komen de leerlingen in het practicumlokaal. Door de amanuensis worden ze aan de nodige meetapparatuur gehulpen. De leerlingen moeten zelfstandig de meetopstelling bouwen en hun meetplan uitwerken. In dit stadium verzamelen ze alleen meetresultaten. Dit onderdeel wordt door de amanuensis geëvalueerd.
Op de eerste twee delen, n.l. de voorbereiding en de uitvoering van het experiment wordt een gemeenschappelijk cijfer gegeven. De leerlinggroep beschikt over ongeveer 1 u . om het experiment uit te voeren. Na voltooiing van het experiment gaan de leerlingen naar een derde ruimte (“de meetkamer”, waar ze individueel een verslagschrijven. Het verslag wordt na afloop van het practicum SO door de leraar geëvalueerd.
Beoordeling
De door ons gevolgde methode van practicum SO functioneert zeer behoorlijk op Havo. De resultaten op het VWO zijn ook bevredigend. Moeilijkheden ontstaan vooral op het vlak van de evaluatie. Vorig jaar hebben we gebruik gemaakt van een soort evaluatiekaart, waarbij een aantal aspecten geëvalueerd werden. Zo werd de eerste doelstelling uitgerafeld tot de aspecten “originaliteit”, “uitvoerbaarheid”, “waarde” en “inzicht”. Om het oordeel over die aspecten wat doorzichtiger te maken, werd vooraf afgesproken alleen een ruwe schaal te gebruiken: . Toch blijft het beoordelen een erg moeilijke zaak. We zullen hierover gedurende dit schooljaar binnen onze sektie verder moeten nadenken.
De toekomst Voor dit en de eerstkomende schooljaren wordt het praktisch SO op de Havo op dezelfde manier georganiseerd. Voor het VWO wordt een andere vorm gebruikt voor dit schooljaar bij wijze van experiment: het project. Leerlingen kiezen in januari een bepaald onderwerp. Dit onderwerp wordt in een eerste fase bestudeerd en er wordt een meetplan opgesteld. Hieraan mag men lesuren werken (en vanzelfsprekend ook thuis). Voor het uitwerken van het onderwerp kan de leerling gebruik maken van in de klas aanwezige literatuur. Daarna wordt een gesprek georganiseerd tussen leerlinggroep en leraar. Hierin kunnen de leerlingen hun meetplan toelichten. Eventueel treedt de leraar korrigerend op. Leerlingen kunnen daarna vaste meetopstellingen bouwen (m.b.v. de amanuensis). We hebben hiertoe in het natuurkundekabinet een ruimte afgezonderd. Gedurende 5 practicumlessen ( 5 x 2 u .) kan men naar eigen inzicht het onderwerp experimenteel benaderen. Daarna moet thuis een verslag van het verrichte onderzoek worden geschreven. Over het geheel wordt een gezamenlijk cijfer gegeven. P.S. Het projectwerk gaat van start op 14 november.
Lijst van opdrachten voor 6 VWO.¶
Ga na hoe de magnetische inductie in een helmholtzspoel afhangt van de stroomsterkte door de spoel.
Bepaal kalorimetrisch de smeltwarmte van ijs.
Ga door rechtstreekse meting de juistheid van de wet van Boyle na.
Bepaal hoeveel gram waterdamp momenteel aanwezig is in lucht in het klaslokaal.
Bepaal het verloop van de dichtheid van water in een temperatuursgebied tussen en .
Ga door drie fysische methoden de identiteit van een onbekende vloeistof na.
Onderzoek waaruit een aantal 4-polen zijn opgebouwd.
Bepaal de geluidssnelheid in etherdamp.
Bepaal de golflengte van de voornaamste lijnen uit het zichtbare gebied van een met Cd-damp gevuld gasontladingsbuisje.
Voorzie een niet geijkte draaispoelmeter van een schaal. Bepaal de inwendige weerstand. Maak shunten zodat de meter kan worden gebruikt tot 1A FSD 30V FSD.
Onderzoek de beweging die een in glycerine vallend kogeltje uitvoert.
Onderzoek hoe de verzadigingsstroom bij een fotocel afhangt van de lichtsterkte.
Onderzoek het weerstandsverloop van een NTC in het temp.gebied van tot .
Ga de juistheid van de wet van Joule ná.
Lijst van de opdrachten voor 5 HAVO.¶
Bepaal de geluidssnelheid in lucht I (rechtstr. meting).
Bepaal de geluidssnelheid in lucht II (resonantiemethode).
Ga de juistheid van de wet van Boyle na.
Bepaal de valversnelling.
Bepaal de inhoud (elektrische inhoud) van een aantal gesloten doosjes zonder ze te openen.
Bepaal met behulp van drie fysische methoden de identiteit van een onbekende stof.
Bepaal de golflengte van laserlicht (m.b.v. dubbele spleet).
Bepaal de brandpuntsafstand van een lens.
Meet hoe de weerstand van een LDR verandert als functie van de verlichtingssterkte.
Voorzie een blankometer (ampère)meter van een schaal; bereken en maak weerstanden zodat het instrument én als voltmeter én als ampèremeter te gebruiken is.
Bepaal het door een dompelaar afgegeven vermogen (kalorimeter).
Meet enkele grootheden met een oscilloskoop. Maak een aantal beeldvormen zichtbaar op de oscilloskoop.
Reserve-proeven¶
Bepaal de smeltwarmte van ijs.
Bepaal de (stroom, spannings)-karakteristiek van een halfgeleiderdiode.
Meet de golflengte van Na-licht (m.b.v. een tralie).
GROEP
aanvang practicum
einde voorbereiding
einde uitvoering proef
einde practicum
TITEL VAN DE PROEF

Erasmus College¶
B. van Dodeweerd en P. Wisse, van Doornenplantsoen 31, Zoetermeer.
Bepaling van de brekingsindex van een prisma m.b.v. de minimum deviatiehoek.¶
Aanwezig:¶
Methode 1: prisma, grondplaat, papier, spelden. Methode 2: magnetische optische bank: lichtbron-spleet, lens, schijf van Hartel, papier, plakband.
Inleiding:¶
Een lichtstraal ondergaat in een prisma twee achtereenvolgende brekingen in dezelfde richting. De hoek tussen de invallende en de uittredende straal noemt men de deviatiehoek D. Deze hoek is afhankelijk van de hoek van inval aan het eerste oppervlak (i), de tophoek van het prisma (A) en de brekingsindex (n). Als men varieert, blijkt een minimumwaarde te vertonen, de z.g. minimumdeviatie . Het is te bewijzen, dat in dat geval de lichtstraal binnen het prisma de basis is van een gelijkbenige driehoek met A als tophoek (zie fig. 1).

Toon aan, dat dan geldt voor de
Opdracht¶
Methode 1 (uitgebreid). Bevestig het mm-papier op het bord en leg het prisma zodanig, dat een der zijden langs een lijn van het mm-papier ligt. De normaal is dan makkelijk te bepalen. Teken de omtrek van het prisma af (gebruik het prisma met ).

Fig. 2.
Steek nu een spel tegen het prisma in de voet van de normaal, bij 1 (fig. 2). Deze speld blijft daar staan! Steek nu nog een speld in het onderste quadrant, b.v. bij 2 en breng het oog nu aan de andere kant op gelijke hoogte met het prisma. Beweeg het hoofd, tot 1 en 2 precies op éen lijn worden gezien en zet twee spelden 3 en 4 aan de andere kant van het prisma op dezelfde lijn (zie fig. 2). Markeer de positie van de spelden. Herhaal de procedure door 2 met kleine stukjes in de richting van de pijl te verplaatsen. . Men vindt zo een aantal in- en uittredende stralen.
Meet m.b.v. een gradenboog , en de deviatiehoek. Teken in één grafiek nu en als functie van , alsmede de lijn . Bepaal . Bepaal het snijpunt van de lijnen en als fct. van . i. Bepaal n m.b.v. (2) ii. Geef de betekenis aan van het punt .
Methode 2 (beknopt). Laat een nauwe bundel licht over de schijf van Hartel vallen. Leg op de schijf een stuk papier en plak het vast. Leg het prisma op het midden, met één zijde langs de middellijn en teken de omtrek af. Varieer de hoek van inval . Markeer de in- en uittredende stralen. Meet de deviatiehoek op de schijf van Hartel (leg de invallende straal langs een middellijn en het snijpunt der stralen op het middelpunt). Gepal grafisch (uit vs ) en bereken n m.b.v. (2).
Polarisatie van een gereflecteerde lichtbundel.¶
Aanwezig:¶
Schijf van Hartel, lichtbron, polarisatiefilter, fotoelektrische cel, meetversterker, -meter, statief.
Inleiding:¶
Een op een oppervlak vallende bundel wordt bij reflectie gepolariseerd. Als de hoek van inval een bepaalde waarde aanneemt, kan de bundel volledig gepolariseerd worden. Als het oppervlak het grensvlak is van een optisch dicht en een optisch minder dicht medium, geldt de wet van Brewster: de gebroken straal staat loodrecht op de teruggekaatste straal.

Opdracht:¶
Laat een bundel wit licht op het grensvlak lucht-glas vallen en vang de teruggekaatste straal op op de fotocel. De uitslag van de -meter is een mat voor de intensiteit. Probeer nu m.b.v. het polarisatiefilter de polarisatierichting van de bundel te vinden. Draai daartoe het filter, tot de intensiteit mini-
maal is (verklaar dit). Laat nu het filter zo staan. Laat nu i varieren van en bepaal I als functie van i.
Bepaal de polarisatierichting.
Bepaal I vs i met en zonder filter.
Bepaal de Brewsterhoek.
Bepaal n.
RSG Het Goese Lyseum¶
S.H. Wijnnobel c.s., v.Dusseldorpstraat 78, Goes.
Inleiding¶
Werkwijze
De totale groep bestond uit 25 leerlingen. De groep werd in tweeën gesplitst:'s ochtends (9.30-13.30 u.): 1211 . 's middags (13.30-17.30 u.): 13 ll . De ochtendleerlingen die eerder klaar waren moesten wachten tot 13.30 u., zodat contact met de tweede groep uitgesloten was. Er was voor gezorgd dat gedurende de hele zitting twee docenten beschikbaar waren.
introductie voor leerlingen:
neonbuisje (2x)
Aantal proefopstellingen: 2) knikker in kom (2x)
trillende vloeistofkolom (3x)
Er kunnen dus zeven man tegelijk werken. De rest kan alvast beginnen met 1c, 1d, 1e en 3b.
Aan iedereen de proefopstellingen even laten zien.
Tijdschema, dat vantevoren op bord gezet is, aan de leerlingen uitleggen. De leerlingen zijn in het schema aangeduid met hun examennummer:

Opm.: Het schema was een richtlijn. De leerlingen kregen voldoende tijd om de proeven af te maken. Proef 1 was in twee gedeelten gesplitst. Over het eerste gedeelte deden de leerlingen gemiddeld 20 minuten. Het tempo van afwikkelen van het schema werd hierdoor bepaald. De leerlingen wachten verder gewoon hun beurt af.
Schoolonderzoek 6 VWO (tijd: 3 klokuren).¶
Enige proefjes met een neon/gas-ontladingsbuisje.
Een neongas-ontladingsbuisje bestaat uit een glazen ballon; deze is gevuld met neongas en er bevinden zich 2 elektroden in (zie fig. 1).
We plaatsen zo’n buisje in de schakeling van fig. 2. Als we de spanning langzaam laten toenemen, dan is aanvankelijk , de stroom door de ampèremeter nul en brandt het lampje niet. Echter bij een bepaalde waarde van , laten we deze V1 noemen, begint plotseling het lampje licht. uit te zenden. De spanning zakt daarbij tot een waarde die we V2 noemen en de ampèremeter slaat uit. Voeren we de spanning nog verder op, dan blijft ongeveer gelijk en neemt de stroom toe. Wanneer het buisje eenmaal brandt, dooft het pas weer bij een waarde . Het gedrag van het buisje bij oplopende is dus anders dan voor dalende . a. Meet en I als functie van (oplopend) voor de in tabel 1 aangegeven waarden en bepaal V 1 . Vul de gemeten waarden in de tabel in. Maak een grafiek van en (onder elkaar). b. 1) Ga na of de gemeten waarde van I klopt, uitgaande van de gemeten spanningen en . 2) Verklaar nu ook het rloop van de grafiek . c. Wat gebeurt er in het buisje als de stroom loopt? d. Verklaar dat er licht wordt uitgezonden als de stroom loopt. We zetten nu een kondensator parallel met het lampje (zie de schakeling in fig. 3). Je ziet het lampje dan gaan flitsen; op de scoop zie je een zaagtand-spanning (zie fig. 4). e. 1) Verklaar dat het lampje flitst en niet kontinu brandt; 2) Verklaar het ontstaan van de zaagtand-spanning. f. Meet hoe de flitsperiode ( ) van het lampje afhangt van de kapaciteit C (tabel 2) (met stopwatch). Maak een grafiek waarin ik vind . g. Verklaar volledig het verloop van de grafiek van 1f (dus numeriek en kwalitatief).

Figune 1 Figuur 2
| in | in | in |
|---|---|---|
| 0 | ||
| 20 | ||
| 40 | ||
| 60 | ||
| 80 | ||
| 90 | ||
| 100 | ||
| 125 | ||
| 150 | ||
| 200 | ||
| 250 |
Tabet 1.
| Tin s | |
|---|---|
Tabet 2.

Figure 3

10,0 V/hokje Figuur 4 2. Een knikker in een draaiende kom. a. Bepaal de hoeksnelheid van de kom.
Bepaal de straal van de baan van het knikkertje. Bepaal de massa van het bolletje. b. Bereken de grootte van de centripetale kracht op het bolletje. c. Konstrueer de richting en de grootte van alle krachten die op het bolletje werken. Bepaal in deze konstruktie de hoek . 3. De gedempte harmonische trilling van een kolom water in een U-buis. a. Bepaal hoe de trillingstijd van het water in de U-buis afhangt van de massa van het water. Meet voor minstens 5 verschillende waarden. Probeer een nauwkeurigheid van te bereiken. Maak een tabel van al je metingen. Maak ook een grafiek. b. Leid een formule af voor de trillingstijd voor dit geval. c. Ga na of je gemeten waarden overeenstemmen met deze formule.
Schoolonderzoek Licht. VWO¶
a. Bepaal van het tralie het aantal lijnen (of krassen of spleten) per cm met behulp van de Na lamp. Leid de gebruikte formule af. Schets de gang van de lichtstralen. b. Bepaal m.b.v. het tralie de golflengte van de violette lijn uit het licht van de verticaal staande demonstratie TL-buis. Gebruik je oog als lens. Je netvlies is dan opvangscherm. Probeer waarom het beter is om ver weg te staan dan dichtbij de lamp.
RAAK DE GLAZEN PLATEN NIET AAN (vingerafdrukken en vallen).
Tussen twee dikke en redelijk vlakke platen van glas is aan éen zijde een reepje Al folie geklemd. Aan de andere zijde zijn ze direct op elkaar geklemd. Bekijk dit stel platen zoals aangegeven in de figuur hiernaast, dus direct over het kartonnetje heen. Het kartonnetje staat er om:
de kijkrichting enigszins vast te leggen,
het glasopp. gelijkmatig te verlichten,
direct in het 00 g vallend licht te weren.

Je hoeft géen rekening te houden met de breking in het glas; de invalshoek en de terugkaatsingshoek zijn vrijwel gelijk aan elkaar en vrijwel nul. a) Beschrijf wat je ziet. Geef geen details. b) Geef met een schetsje erbij een kwalitatieve verklaring. c) Doe de voor de hand liggende metingen en noteer de nodige gegevens om daaruit de hoek tussen de twee platen te kunnen berekenen. d) Bereken de hoek tussen de twee platen. e) Bepaal die hoek ook op een heel andere, zeer eenvoudiger manier. Geef aan wat en hoe je gemeten hebt. f) Vergelijk de uitkomsten van d) en e).
Schoolonderzoek Elektriciteit II. VWO¶
Noteer het nummer van je tafel.
Teken een schakeling waarmee het potentiaalverschil over en de stroom door het gegeven lampje kan worden bepaald.
Maak die schakeling en laat hem controleren.
Verricht de metingen en plaats die in een nette tabel waarin ook een kolom voor .
Maak een grafiek van tegen .
Van welk materiaal is de gloeidraad gemaakt en waarom?
Hoe groot is ongeveer het rendement van een gloeilamp?
Geef een fysische verklaring van de loop van de grafiek.
Op naar de scoop: Ieder heeft om te beginnen 15 minuten voor de metingen. Zet de stopwatch aan. Neem je eigen lampje mee en plaats het in de aangegeven stekkerbusjes. Teken een overzichtelijk schema van de schakeling en geef daarbij de relevante informatie.
Schrijf op wat één van de belangrijkste kenmerken is van de scoop.
Verricht en noteer de metingen nodig om de weerstand van het lampje in koude toestand en in normaal brandende toestand te bepalen. Teken het beeld van het scherm na.
Vergelijk de uitkomsten met die van 5. en schrijf je conclusie(s) op.
Welk effect neem je waar als je bij 11. enkele metingen snel na elkaar doet? Waardoor wordt dat veroorzaakt?
Bereken m.b.v. de onderstaande gegevens de temperatuur van de gloeidraad in normaal brandende toestand.
Schat de lengte van het gloeidraadje en bereken de dikte.
| in | |
|---|---|
| 20 | 5,51 |
| 727 | 25,3 |
| 1227 | 41,4 |
| 1727 | 59,4 |
| 2727 | 98,9 |
| 3237 | 118 |
Schoolonderzoek Melde (met wisselstroom).¶
Deze opstelling gaat over de proef van Melde. Door de koperdraad gaat een wisselende stroom. De lorentzkracht brengt de draad in beweging. Deze opstelling heeft het voordeel dat aan beide einden zeker een knoop komt. Bedenk dat de koperdraad maar een geringe weerstand heeft. Laat daarom de knop waarmee je de elektrische spanning regelt niet verder dan 30 komen. Bij het begin van de proef is de draad aangesloten op de twee bovenste aansluitingen.
Deze gelijkspanning wordt geleverd door de twee bovenste aansluitingen.

Deze wisselspanning wordt geleverd door de twee onderste aansluitingen.
Het regelen van de spankracht in de draad gaat het beste als je de kruisklem iets losdraait en met de hand tegen de statiefstang drukt en zó, langzaam naar boven of naar beneden verschuift. De golf moet gelegenheid hebben zich in te stellen. Wordt de amplitude te groot maak dan de voedingsspanning voorzichtig wat lager.
Schrijf je naam en het nummer van je opstelling op alle papieren die je inlevert. Noteer alle metingen die nodig zijn om een opdracht uit te voeren. Dus niet alleen het eindresultaat. De metingen voor opdracht 1. en 3. in tweevoud opschrijven. Het exemplaar geef je na opdracht 3. aan je buurman/vrouw. De magneet circa 8 à 20 cm van de veerbalans plaatsen. Als je niet meer weet wat de verdeling op de veerbalans voorstelt, ijk dan met de bekende gewichtjes.
Meet voor een aantal golflengten de bijbehorende spankracht . De waarnemingen in tweevoud. De draad is aangesloten op de bovenste aansluitingen.
Sluit de draad aan op de onderste aansluitingen en herhaal enkele metingen van opdracht 1. Noteer ze.
Bepaal de massa per lengte eenheid van je koperdraad a) met de schroefmicrometer ) licht eventuele b) met de balans ) verschillen toe.
De waarnemingen van en in tweevoud. Geef deze waarnemingen en die uit opdracht 1. aan je buurvrouw/man. 4. Maak een grafiek waarin je uitzet tegen . (Verzamel je waarnemingen en de daaruit afgeleide berekende grootheden in één tabel). Maak duidelijk of je grafiek in overeenstemming is met de resultaten van de proef van Melde. 5. Breng de waarnemingen 1. en 3. van je buur ook in een tabel zoals bij 4. en verwerk die gegevens in jouw eigen grafiek. 6. Klopt het resultaat van die twee grafieken met je verwachtingen? Lever een kritische beschouwing over de waarnemingen die je van je buur gekregen hebt. 7. Welke grootheid verandert er en hoe, als je de draad op de twee onderste aansluitingen aansluit, zie 2. 8. Waarom is het beter de magneet in de buurt van éen der uiteinden van de draad te plaatsen in plaats van op een willekeurige plek?
Trillingen, statica, enz. HAVO¶
Meet de “trillingstijd” T van de torsieslinger voor een aantal verschillende waarden van de lengte 1. (Begin met de ingestelde lengte. Laat het Al-plaatje steeds op zijn plaats en laat de klem boven zakken en stel dan een andere lengte in. Maak de draaiingshoek telkens circa .
Maak een duidelijke tabel waarin en voorkomen.
Maak een grafiek waaruit het verband tussen trillingstijd en lengte goed controleerbaar uitgehaald kan worden. Noem de naam van de relatie.
Meet de diameter van de draad met de schroefmicrometer.
Meet ook de diameter van de draad met behulp van lens A lop de manier zoals bij de proef van Young de afstand tussen de 2 nauwe spleten gemeten wordt). Geef je waarnemingen ook op.
Vergelijk de uitkomst van 4. en 5. kritisch met elkaar.
Bij een bepaalde lengte van de draad is de kracht aan de omtrek van het tonnenvoetje, nodig om het voetje over te draaien gelijk aan 0,10 newton. Bereken de grootte van de kracht die je aan de omtrek van de draad zelf zou moeten uitoefenen om ook een draaing van te krijgen.
Bij 5. mag je op de optische bank en op 't schermpje met potlood streepjes zetten.
Schoolonderzoek Elektriciteit II. havo¶
“Oefening Baart Kunst”. Het werken aan schakelingen in de tussenuren gat nu zijn vruchten afwerpen. Zo doorgaan. Werk rustig en nauwkeurig. Denk aan de eenheden en houd 't netjes.
Noteer het nummer van je tafel.
Teken een schakeling, waarmee het verband tussen het potentiaalverschil en de stroom van het lampje bepaald kan worden. Op het lampje stat: 24 V ; 0,5 A.
Maak die schakeling met behulp van het schakelbordje.
Laat die schakeling controleren.
Verricht de metingen die nodig zijn. Zie ook 7.
Maak een nette tabel, waarin behalve voor V en I ook nog plaats is voor en .
Maak uit je tabel een grafiek van tegen en later, zo nodig in dezelfde figuur een grafiek van tegen .
Teken in dezelfde figuur de grafiek van tegen voor een weerstand van konstantaandraad van .
Van welk metaal is de gloeidraad gemaakt en waarom?
Leg aan de hand van een stukje theorie uit: het verschil tussen de grafiek van het lampje en die van de konstantaandraad.
Het lampje wordt nu in serie met een weerstand van konstantaandraad aangesloten op een potentiaalverschil van 20 V . Teken de schakeling met een voltmeter en een ampèremeter zo aangesloten dat je het potentiaalverschil over het lampje kunt meten en de stroom door het lampje.
Bereken de grootte van de weerstand opdat in het lampje een vermogen van 1 W ontwikkeld wordt.
Meet de dikte van de gegeven konstantaandraad en bereken de lengte van de konstantaandraad nodig voor de weerstand uit 12.
Maak de schakeling van 11. met de weerstand uit 12. erin en controleer of je metingen overeenstemmen met je berekeningen en geef kommentaar.
Schoolonderzoek HAVO.¶
NIET AAN DE KNOPPEN DRAAIEN !
DE “BOLLE BUIS”. Voordat je naar de opstelling gaat moet je opschrijven welke gegevens je nodig hebt. Bereken met de gegevens die je bij de opstelling hebt vergaard de afbuiging van de elektronenbundel. Vergelijk de uitkomst van je berekening met de directe meting van de afbuiging en geef kommentaar. 2. NIET AAN DE KNOPPEN DRAAIEN !
Een stel magneten valt zodanig langs een spoel, dat op het scherm van de scoop het getekende beeld ontstaat (de tekening is wat vereenvoudigd!). Voor je naar de opstelling gaat moet je opschrijven welke gegevens je nodig hebt. Bereken met die gegevens de veldsterkte tussen de polen van het stel magneten. 3. Ja hoor, ook de stroombalans: Bepaal de veldsterkte van "de magneet op 0,5; 1,0; 1,5 en afstand van het midden van het pooloppervlak. Om de stroombalans snel tot rust te brengen, kun je met een watje heel voorzichtig de uitslag wat afremmen. De massa van de ruitertjes is . Gebruik het op de tafel geplakte strookje 5 mm ruitjes om de magneet op de gevraagde afstanden te plaatsen.

Schoolonderzoek Elektriciteit. Havo¶
Maak een schakeling waarmee je het totale vermogen van drie gelijke - parallel geschakelde - fietslampjes ( 6 volts lampjes) kunt bepalen. Laat de schakeling controleren ( gratis).
Maak een tabel waarin de waarnemingen en de berekende waarden voorkomen, die je nodig hebt om het totale vermogen als functie van de stroomsterkte in een grafiek te kunnen uitzetten.
Maak die grafiek.
Maak de spanning die het voedingsapparaat levert zes volt en verander de spanning van het voedingsapparaat niet meer. Bereken nu de weerstand die nodig is om de 3 parallel geschakelde lampjes op het halve vermogen te laten branden.
Teken de schakeling die hiervoor nodig is, met de meetinstrumenten zo aangesloten dat je kunt controleren dat de lampjes inderdaad op het halve vermogen branden.
Op je tafel ligt een stukje konstantaandraad. Bereken hoeveel konstantaandraad je nodig hebt om de weerstand uit vraag 4 te maken. Metingen en berekeningen overzichteli.jk opgeven.
CSG Oostergo¶
J.B. Schaapman en W. Koster, Birdaarderstraatweg 13, Dokkum.
Schoolonderzoek VWO.¶
LEES eerst de gehele opdracht aandachtig! De wet van Ohm: .

Voor een kondensator: Bouw de schakeling van fig. 1 op. Laat daarbij de verbinding tussen en de +pool van de spanningsbron open (in de figuur gesymboliseerd door de open schakelaar). Let van de kondensator! Laat de schakeling nu eerst controleren. In- en uitschakelen d.m.v. de schakelaar in het schema vindt in feite plaats door het in- en uittrekken van een stekker van de draad tussen en de +pool van de bron.
Om de 15 sec . wordt een signaal gegeven; dit wordt bij proef 3 gebruikt. Bij het begin van de proef moet de voltmeter op nul staan.
Proef 1. Tkwāİtatief) Sluit S. Aa. Wat neem je waar aan de voltmeter? b. Verklaar dit in één volzin.

Figuur 1
Proef 2. Tkwāİëatief) Open S. Ba. Wat neem je waar aan de voltmeter? b. Verklaar dit in éen volzin.
Ca. Welk verschil is er vergeleken met de waarneming bij vraag Aa, anders dan in de richting van de wijzerbeweging? b. Verklaar dit verschil.
Proef 3. (kwantitatief) Sluit tot de voltmeter niet verder uitslaat. Open en lees de voltmeter om de 15 sec . af tot nauwkeurig. Ga door tot de voltmeter onder 2 V (grijze meter) of 1 V (zwarte meter) aanwijst. Herhaal de proef 2 x. Da. Verzamel de waarnemingen in een aantal tabellen. b. Teken V, t-diagrammen van de verschillende proeven. Iedere proef een eigen diagram. Zorg dat ze niet kleiner zijn dan ongeveer .
Kies nu voor het vervolg van de proef éen van de diagrammen uit (de “mooiste”). E. Beschrijf en verklaar het verloop van dit diagram.
Fa. Hoeveel lading is van de kondensator verdwenen in de eerste 15 sec . na het begin van de proef? b. Bepaal hoe groot de weerstand van de voltmeter (ongeveer) is. G. Laat zien dat bij deze proef sprake is van een halveringstijd.
Ha. Teken het -diagram nog eens, maar nu op het grafiekenpapier met langs de verticale as een logarithmische schaalverdeling. b. Bepaal de halveringstijd. Geef aan hoe je aan het antwoord komt. I. Leid een formule af (uit de theorie of uit een der diagrammen) die het verband aangeeft tussen en bij proef 3. Proef 4. nog eens tot de voltmeter niet verder uitslat. Neem nu beide stekkers uit de klemmen van de spanningsbron en verbind ze met elkaar. Ja. Welk verschil is er met proef 2 (en 3)? Hoe komt dat? b. Je mag aannemen dat bij proef 4 de halveringstijd 2 sec . is. Bepaal nu met behulp van dit gegeven nogmaals de weerstand van de voltmeter.
Te behalen punten: uitvoering proeven: 20; per onderdeel At/m J: 7 (totaal: 90). Het cijfer wordt vastgesteld volgens: tötaal aantal behaalde punten +10 10
Schoolonderzoek VWO. (1975)¶
Er is 1 uur beschikbaar voor het doen van metingen; daarna nog ca. uur voor het maken van het verslag. A. Formules en gegevens:
Voor een harmonische trilling geldt: waarin: trillingstijd in trillende massa in kg trillende massa in kg krachtskonstante van het trillend systeem in . de naar de evenwichtsstand terugdrijvende kracht. de uitwijking uit de evenwichtsstand. Neem bij deze proef voor g: . Houd de rode veer boven, de blauwe onder. De massa van de veren moet je maar verwaarlozen. Verander niets aan de stand van de kruisklemmen: B. Metingen: a. Bepaal de massa van de cilinder. Noteer het nummer van de cilinder. b. Bepaal de veerkonstante van elk der veren.
Maak de opstelling van fig. 1. c. Bepaal de trillingstijd ( ) als de cilinder in verticale trilling wordt gebracht (door de cilinder met de hand.enige cm omlaag. te trekken en los te laten). d. Bepal de trillingstijd 1) als de cilinder in horizontale trilling wordt gebracht (door de cilinder met de hand enige cm opzij te trekken en los te laten). e. Bepaal en (zie fig. 1).
Maak de opstelling van fig. 2. f. Bepaal weer de trillingstijd (Tvert 2) als de cilinder in verticale trilling wordt gebracht. g. Bepaal ook weer de trillingstijd ( ) als de cilinder in horizontale trilling wordt gebracht. h. Bepaal en (zie fig. 2).
C. Verslag:
figumer 2.

Geef een duidelijk overzicht van de verrichte metingen en de daaruit afgeleide berekeningen van de metingen a .
In de opstelling van fig. 1 is de spankracht in de onderste veer 9,0 N. a. Geef aan, hoe je dit zou kunnen controleren. (Je hoeft die controle niet uit te voeren). b. Bereken de spankracht van de bovenste veer. c. Bereken de trillingstijd vert 1 met behulp van: deel en deel , de metingen en .
Fig. 3 stelt de toestand voor tijdens de horizontale trilling. Je mag aannemen, dat bij een geringe horizontale verplaatsing van de cilinder de lengtes van de veren 11 en niet merkbaar veranderen , en daardoor de grootte van de spankrachten en ook niet. d.I. Neem fig. 3 (groter) over en teken daarin de op de cilinder werkende krachten. d.II. Toon aan, dat voor de resultante van die krachten geldt:
d.III. Bereken de trillingstijd met behulp van de formules (1) hor 1 (zie deel A) en (2) (zie deel C2d.II) en de figurr 3.
meetresultaten (behalve natuurlijk die van meting d) van deel .
3. In de opstelling van fig. 2 is de spankracht in de bovenste veer .
a. Wat merk je op over en ? Verklaar dit.
b. Wat merk je op over en
D. Vaststelling van het cijfer:
Te behalen punten: C.1. : 20 C.2.a. : 10 b. : 10 c. : 10 d. : 20 c.3.a. : 10 b.
90 Het cijfer wordt vastgesteld volgens: .
Schoolonderzoek 1976.¶
1.a. Leeg de capillaire buis horizontaal op tafel. Hoe groot is de druk van het gas in het bolletje? b. Verwarm het bolletje met de hand (capillair horizontaal).
Wordt het gas verwarmd bij konstante druk of bij konstant volume of veranderen en beide? 2.a. Zet de capillaire buis verticaal.
Hoe groot is nu de druk van het gas in het bolletje? (2 antwoorden). b. Verwarm het bolletje met de hand (capillair verticaal).
Wordt het gas verwarmd bij konstante druk of bij konstant volume of veranderen en beide? 3. Verwarm het water in een van beide bekerglazen tot ca. . zet het bolletje met capillair en de thermometer in het maatglas in het koude (hete) water. Lees de stand van de onderkant van de kwikdruppel in de capillaire buis af en lees de thermometer af. Noteer beide getalwaarden.
Giet een beetje heet (koud) water weg en vul aan met koud (heet) water. Lees weer beide instrumenten af. Noteer beide getalwaarden. Herhaal dit totdat tenslotte het bolletje in koud (heet) water staat. In totaal vijf à zeven meetpunten. 4. Teken de grafiek van de stand van de kwikdruppel als functie van de temperatuur. (vert. , hor ). 5. Welke conclusie kun je uit de grafiek trekken? 6. Het oppervlak van de inwendige doorsnede van de capillaire buis bedraagt Hoe groot is de volumetoename van het gas per graad temperatuurstijging? 7. Schat de inhoud van het bolletje. (Hoe?) 8. Bepaal met behulp van de algemene gaswet de inhoud van het bolletje. 9. Je kunt het oppervlak van de doorsnede van het capillair zelf berekenen door de inwendige diameter van het capillair te meten, maar dat gaat niet erg nauwkeurig. Bedenk zelf een methode om dat oppervlak nauwkeuriger te bepalen. Geef aan welk(e) instrument(en) je nodig hebt en beschrijf hoe de bepaling verloopt. 10. Vermeld op je antwoordpapier de metingen in tabelvorm.
Schoolonderzoek natuurkunde VWO (1977)¶
Tijdens het practicum mag je gebruik maken van alle apparatuur die zich op de bank bevindt.
Je vindt op de bank een kant en klare schakeling. a. Teken het bijbehorende schakelschema. Hoe heet deze schakeling?
Vraag toestemming om de spanning aan te sluiten. b. Zet met behulp van het schuifcontact de voltmeter op 4 Volt. Vervang de voltmeter door het rode lampje. Op welke spanning brandt dit lampje nu? Geef aan hoe je aan je antwoord komt en leg het uit. c. Laat het rode lampje nu op 5 Volt spanning branden. Draai het rode lampje los. Let op de voltmeter. Wat is het verschil met meting b.? Verklaar dit. d. Herhaal de metingen b. en c. met het blauwe lampje.
Wat is het verschil tussen de metingen met het rode lampje en het blauwe lampje? Geef een verklaring! 2. Maak de schakeling van figuur 1.
Wat neem je waar? Geef een verklaring. Wat is het vermogen van de lampjes in deze situatie? Welke metingen heb je uitgevoerd? Geef een berekening. 3. Maak de schakeling van figuur 2. konstant houden (ca. 6 Volt ). a. open:
Wat neem je waar? Hoe groot is de stroom door lampje 1 en door lampje 2? b. Sluit S:
Wat neem je waar? Verklaar dit. Hoe groot is de stroom door lampje 1? Hoe groot is de stroom door lampje 2? figumer 2.

Deze vraag heeft betrekking op de schakeling van figuur 3. Je mag deze proef uitvoeren. Het hoeft niet. Je moet wel de vragen beantwoorden. Schuifcontact in stand 1: Het lampje brandt fel. De A-meter geeft ca. 200 mA aan. 20 Schuifcontact in stand 2: Het lampje brandt niet. De A-meter geeft ca. 200 mA aan. figmer 1. a. Geef een verklaring voor deze waarnemingen. b. Wanneer we het schuifcontact langzaam van stand 1 naar stand 2 verplaatsen, is de stroom door de A-meter bij een bepaalde stand van het schuiffontakt minimaal. Geef hiervoor een verklaring. Aanwijzing: Stel een vergelijking op voor de vervangingsweerstand.

Schoolonderzoek HAVO (1977).¶
Metingen aan een luchtkussenbaan met behulp van een tijdtikker. Formules: m.a ( in newton; in ; a in ). bij een eenparig versnelde beweging ! Verwaarloos tijdens de gehele proef de invloed van de wrijving (behalve bij vraag m).
Het verslag bestaat uit de antwoorden op de vragen/opdrachten a . Opstelling: De luchtkussenbaan ligt zuiver horizontaal. a) Hoe zou je dit praktisch kunnen controleren?
Door de stofzuiger in te schakelen drijft het voertuig V1 op de baan op een luchtkussen, zodat het wrijvingsloos kan bewegen. b) Hoe zou je dit praktisch kunnen controleren?
Door middel van het gewichtje • is het mogelijk V1 een ver-
snelde beweging te geven. Deze laatste beweging gaan we onderzoeken met behulp van de tijdtikker. De tijdtikker geeft 50 tikken per seconde.
Metingen: c) Maak een zo lang mogelijke strook met behulp van de tijdtikker. d) Bepaal de massa van V2 tot 1 g nauwkeurig ( .
Uitwerking: e) Teken op mm-papier het -diagram. Neem als tijdinterval . Schaalverdeling: op papier; op papier. f) Knip de strook in stukken, die 0,2 sec beslaan en plak hiervan op mm-papier een -diagram, zodat voor de horizontale as weer geldt: op papier. g) Bereken de schaalverdeling van de verticale as en zet die er bij. h) Hoe ziet het -diagram van een eenparig versnelde beweging eruit? i) Voor welk gedeelte van het door jou bij vraag f) gemaakte -diagram geldt (eventueel met enige benadering) dat de beweging eenparig versneld is? j) Bepaal voor dit gedeelte de versnelling a ( ). k) Bereken nu de kracht die tijdens dit gedeelte van de beweging uitgeoefend heeft. Deze kracht is (praktisch) de zwaartekracht, die G ondervindt.
Bereken de massa van G.
Bij het bovenstaande is steeds de wrijving verwaarloosd. Dat dit niet correct is, blijkt bij controle van de massa van G. Deze is in werkelijkheid anders dan bij vraag l) berekend. m) 1. Beredeneer of de werkelijke massa van groter of kleiner is dan de bij vraag 1) berekende. 2. Bij welk(e) onderde(e)l(en) van de opstelling is er volgens jou sprake van de meeste wrijvingsinvloed. Hoe is dit te verbeteren? 3. Uit welke onderdelen van de proef blijkt nog meer, dat de wrijving niet geheel te verwaarlozen is?
Praedinius Gymnasium¶
J.D.A. Roeders, Turfsingel 82, Groningen.
Overzicht organisatie praktisch gedeelte schoolonderzoek.¶
A. Voor het S.O. worden in het natuurkundelokaal en het kabinet een aantal verschillende proeven opgesteld, of onderdelen voor proeven klaargelegd. Op dit moment beschikken we over 19 proefopstellingen; we streven naar een aantal van 25 proeven. De proeven zijn voorzien van een nummer en bij elk is een instructie aanwezig. Een lijst van proeven is te vinden onder punt van dit overzicht. B. Het S.O. wordt afgenomen aan groepen van 8-10 leerlingen per zitting, gedurende de laatste (2e) “mondelinge week”, eind april. Elke zitting neemt een ochtend in beslag en is als volgt ingedeeld: 9.00-9.05 direct na binnenkomst trekt iedere kandidaat een lot (nummer van de proef). Dit nummer bepaalt de proef, die uitgevoerd moet worden. Q.05-9.30 Voorbereidingstijd. Studieboeken en diktaat mogen worden gebruikt. 9.30-10.45 10.45-12.00 Uitvoering van de proef en het schrijven van het verslag. Het verslag bestaat uit de volgende onderdelen:
Doel van de proef.
Theorie: Theoretische afleidingen en beantwoording van vragen uit de instructie, die op de theorie van de proef betrekking hebben.
Uitvoering: Korte beschrijving van de meetopstelling en vermelding van de meetgegevens.
Resultaten en conclusie: Berekening van de gevraagde grootheden uit de meetgegevens, relaties tussen grootheden, conclusies. Vragen uit de instructie over experimentele facetten van de proef dienen hier beantwoord te worden. Een “fouten”-discussie wordt, indien gevraagd, in deze paragraaf gegeven. Voor het doen van berekeningen zijn een aantal eenvoudige elektronische rekenmachientjes in het lokaal aanwezig. Het verslag wordt een dag later op een afgesproken tijdstip met de kandidaat besproken gedurende 10 minuten. Het aantal kandidaten tot nu toe bedraagt steeds omstreeks 40 , zodat het praktisch S.O. zich uitstrekt over vier ochtenden. C. Het eindcijfer wordt bepaald uit drie deelcijfers, inliggend tussen 0 en 10:
Indruk tijdens practicum ( P ). Hieronder valt o.a. de experimentele vaardigheid, zelfstandigheid van werken. Met iedere kandidaat wordt tijdens het uitvoeren van de proef een kort gesprek gevoerd over doel en uitvoering van de proef. Na afloop van een zitting wordt dit “praktische” cijfer uit gegevens, die leraar en technisch onderwijs assistent afzonderlijk hebben verkregen, door hen beiden in onderling overleg vastgesteld.
Theoretisch gedeelte van het verslag ( ).
Experimenteel gedeelte van het verslag (de paragrafen Uitvoering en Resultaten ) (E). Deze drie cijfers monden uit in een eindcijfer door een gewogen gemiddelde te berekenen, b.v. eindcijfer . D. Lijst van proeven.
Bepaling van de versnelling van de zwaartekracht met een slinger.
Het massa-veer systeem.
De eenparig versnelde beweging; wet van Newton.
Proef van Melde.
De voortplantingssnelheid van geluid.
Interferentie van licht (Young).
Golflengtebepaling van licht met een tralie.
Polarisatie van licht bij terugkaatsing en breking; wet van Brewster.
Weerstandsbepalingen met de brugschakeling van Wheatstone.
Meting van magnetische velden (magnetische schommel).
De wisselstroom-serieketen.
De zaagtandspanning; ijking van een draaikondensator.
De fysische slinger.
Centrale botsingen.
Rotatie; bepaling traagheidsmoment.
Lenzen; mikroskoop.
De diode; gelijkrichting.
Absorptie van licht; concentratiebepaling van absorberende stof.
De massa van het elektron (“Fadenstrahlrohr”).
Van de met ) aangeduide proeven is een instructie met eventueel afbeelding van de opstelling bijgevoegd bij dit overzicht. Proef 1 zal vanwege het eenvoudige karakter t.o.v. de andere proeven bij het volgende S.O. niet meer opgesteld worden. Niet iedere proef kan elk jaar worden opgesteld; alleen die proeven kwamen in aanmerking, die betrekking hadden op groepen uit het eindexamenprogramma voor dat jaar.
Rotatie.¶
Doel van de proef is het onderzoek van de rotatie van een lichaam door de werking van een konstant moment. Voorts wordt het traagheidsmoment van dit lichaam experimenteel bepaald. Theorie: Het principe van de proef is weergegeven in onderstaande figuur. Aan een wiel is een lichte schijf
(straal r) gemonteerd; wiel en schijf zijn draaibaar om dezelfde, horizontaal opgestelde as. Om de schijf is een koord gewonden dat met een eind vastzit aan de schijf; aan het andere eind kan een gewicht (massa m) gehangen worden. Als het gewicht wordt losgelaten gaat het wiel draaien.
Welke kracht op het wiel veroorzaakt het voor de draaiing benodigde moment? Toon aan dat het gewicht een versnelling a krijgt, gegeven door
Wordt op tijdstip het gewicht losgelaten, dan wordt op tijdstip de hoekverdraaiing van het wiel gegeven door (2) waarbij voor de hoekversnelling geldt:
Toon dit aan. Hoe zou men deze soort rotatie kunnen noemen?
Uitvoering: Het wiel is bij deze proef draaibaar om een verticale as. Via katrollen wordt de valbeweging van het gewicht op het wiel overgebracht. Het wiel kan worden geblokkeerd; tegelijk met het lossen van de rem op het wiel wordt het gewicht via een “valluik” in be weging gezet. A. Bepaling van de hoekversnelling.
te meten, die het gewicht nodig heeft om over een afstand te dalen.
De hoekverdraaiing is dan te vinden uit .
De waarde van bij deze proef is . Uit formule (2) is dan
te bepalen. Meet nu - steeds tweemaal - de valtijd voor het gewicht van gram voor en 1,5 meter.
Bepaal dan grafisçh uit het ( )-diagram de hoekversnelling. Waarom een ( )-diagram?
B. Bepaling van het traagheidsmoment.
Uit (1) blijkt dat voor deze proef het traagheidsmoment gegeven wordt door (4). Dit betekent dat we deze grootheid kunnen bepalen door het meten van de lineaire versnelling a van een gewicht met massa m. Meet daartoe de tijd voor het dalen van h meter voor twee der drie gewichten ( 80 en 120 g ) en en 1,4 meter. Laat elke meting door een controlemeting volgen. Bereken voor de drie waarden van de bijbehorende versnelling en dan met (4) het traagheidsmoment. Bereken de gemiddelde waarde van I en beschouw dit als de beste waarde. Uit de massa ( ) van het wiel en de straal ( ) is onder zekere voorwaarden het traagheidsmoment volgens te berekenen. Welke zijn die voorwaarden? Voer de berekening uit en vergelijk deze theoretische waarde met de experimenteel bepaalde. Verklaar het (eventuele) verschil.
Opstelling rotatieproef:
Doel: Bepaling van het traagheidsmoment. Omschrijving van het toestel: Bijgaande afbeelding laat duidelijk zien, dat hier sprake is van een gekombineerde toepassing van twee veelal reeds tot de standaarduitrusting behorende apparaten. Het toestel van Atwood en een wiel waarvan de velg verzwaard is met b.v. een loden band. De as van het wiel en de as van het mechaniek kunnen met behulp van tafelklemmen in de gewenste positie aan een tafelblad worden geklemd.
Het mechaniek (zie aparte afbeelding) geeft aan de kandidaat de gelegenheid om gelijktijdig zowel het valluik te laten omklappen als de rem op het wiel te lossen.

De fysische slinger.¶
Het doel van de proef is het onderzoeken van de invloed van het traagheidsmoment van een slingerend lichaam op de slingertijd.
Theorie:¶
Een lichaam met massa m slingert om een as door punt 0 ; het traagheidsmoment om die as is I en de afstand van draaipunt tot zwaartepunt is .

De slingertijd T van deze fysische slinger wordt dan gegeven door
Toon dit aan. Voor een overal even dikke, homogene staaf met massa m en lengte l, die draait om een as aan een staafeind, is het traagheidsmoment ; het traagheidsmoment om het zwaartepunt (hier dus het midden van de staaf) is dan . Laat men een staaf slingeren om een as aan een staafeind en vergelijkt men de trillingstijd met die van een mathematische slinger (wat verstaat men daaronder), , dan is als de lengte van de mathematische slinger voldoet aan: Toon dit aan.
Uitvoering.¶
Bij de te gebruiken staaf (massa ) kan het draaipunt op een willekeurige positie worden ingesteld. Het meten van de slingertijd moet nauwkeurig gebeuren. Meet daarom de tijd nodig voor minstens 40 slingeringen en bepaal daaruit. A. De slingerende staaf.
Bepaal T en meet de staaflengte voor het geval dat de staaf slingert om een as aan het staafeinde. Vergelijk de gemeten waarde van met de theorie. B. Leg het draaipunt nu op afstand van het uiteinde (punt P) en laat de staaf weer slingeren. Welke waarde van vind je nu? Laat met relatie (1) zien, dat het traagheidsmoment bij onderdeel ( ) driemaal zo groot is als het traagheidsmoment van de staaf bill slingering om punt . Als we nu bedenken dat bij draaiing om een as door geldt
Wat verwacht je nu voor het traagheidsmoment om een as op afstand b van het zwaartepunt? Het resultaat is algemeen geldig (wet van Steiner). Verifieer het gevonden verband door een proef’. C. M̄ōn̄ë̄ in het schijfvormige stuk messing (massa is dezelfde als van de staaf; vat het op als puntmassa). Laat de staaf slingeren om een as door het uiteinde. Meet de slingertijd en vergelijk die met de waarde volgens (1). D. Bepaling zwaartepunt.

Bevestig de schijf ergens op de onderste helft van de staaf. Meet de slingertijd en de afstand tussen draaipunt (aan uiteinde) en de schijf. Voor het traagheidsmoment geldt . Waarom? Bereken nu met behulp van (1) de plaats van het zwaartepunt van deze slinger. controleer tenslotte deze bepaling door de staaf los te maken van het statief en hem horizontal door ondersteuning op éen punt in evenwicht te brengen. Van welke wet maak je nu gebruik?
Interferentie van licht; de proef van Young.¶
Doel:¶
Het waarnemen van interferentie van licht en golflengtebepaling van licht.
Uitvoering:¶
Bij de proef van Young wordt gebruik gemaakt van twee nauwe, evenwijdige spleten met geringe onderlinge afstand, om twee coherente (wat is dat?) lichtbronnen te verkrijgen. Deze twee spleten worden verlicht vanuit een enkele spleet (waarom?) en op een scherm achter de dubbelspleet worden interferentieverschijnselen waargenomen. Lat zien dat voor monochromatisch licht (golflengte ) de afstand tussen twee opvolgende maxima op het scherm gegeven wordt door , waarbij a de afstand van dubbelspleet en scherm is en d de spleetafstand is. Maak de opstelling als in de figuur aangegeven.

A. Gebruik wit licht en geef in een schets weer wat je waarneemt op het scherm. Verklaar je waarnemingen. B. Zet voor de lamp het kleurfilter. Meet de afstand tussen zoveel mogelijk interferentielijnen op het scherm. Bepaal hieruit de waarde . Meet de afstand a tussen dubbelspleet en scherm. Bepaal de spleetafstand d door van de dubbelspleet een vergroot beeld te ontwerpen op het scherm met de positieve lens. Verlicht de dubbelspleet met de lamp. Bepaal uit het vergrote beeld, de beeldafstand en de voorwerpsafstand, de spleetafstand . Bereken dan de golflengte van het gebruikte licht. Maak een schatting van de procentuele fout in de gemeten golflengte.
Polarisatie van licht.¶
Doel:¶
Onderzoek naar polarisatietoestand van licht bij terugkaatsing en breking. Bepaling van de brekingsindex van licht voor glas.
Theorie:¶
Laten we ongepolariseerd licht invallen op een glasplaatje dan blijkt het gereflecteerde licht gepolariseerd te zijn. Bij een bepaalde invalshoek is het gereflecteerde licht zelfs volledig gepolariseerd (wat betekent dit?). Bij die hoek blijken de gereflecteerde en gebroken lichtstraal loodrecht op elkaar te staan. Geef in een tekening de polarisatierichting van de gereflecteerde straal bij die hoek aan en verklaar de volledige polarisatie. Toon aan dat tussen en de brekingsindex het volgende verband bestaat: (Wet van Brewster).
Uitvoering:¶
We gebruiken als lichtbron een helium-neonlaser die ongepolariseerd licht met golflengte 6328 A uitzendt. N.B. Kijk nooit rechtstreeks in de bundel (oogschade):
De polarisatietoestand van het licht wordt onderzocht met een polaroindfilter dat draaibaar is opgesteld. Ga na dat het laserlicht niet gepolariseerd is. Hoe doe je dat?
Stel de laser op aan het ene eind
van de optische bank en monteer de draaitafel; voorzien van gradenboog, aan het andere eind. Gebruik de onderste graadverdeling (rode wijzer). Zet de wijzer op en plaats het glas’plaatje op het plateau. Het moet zorgvuldig loodrecht op de laserbundel staan.
Dat gelukt goed door te letten op de gereflecteerde bundel. Let er verder op dat de bundel het plaatje treft in het draaipunt M. Als de vereiste instelling is verkregen, wordt het plateau over gedraaid. Vang het gereflecteerde licht op het scherm op. Plaats tussen glasplaat en scherm het polaroidfilter en onderzoek door draaiing van het filter de polarisatietoestand van de bundel. Verander de reflectiehoek en herhaal de procedure. Bepaal op deze wijze de hoek waarbij volledige polarisatie optreedt. Onderzoek bij reflectiehoek ook de polarisatietoestand van de gebroken lichtstraal. Verklaar wat je waargenomen hebt.
Herhaal de proef met de acht op elkaar geplakte glasplaatjes. Ook hier weer zorgvuldig instellen! Bepaal weer en onderzoek ook nu de polarisatietoestand van de gebroken bundel. Verklaar wat je hebt waargenomen. Vergelijk de polarisatierichtingen van gereflecteerde en gebroken lichtbundel. Onderzoek vervolgens de polarisatietoestand van het door een metaalplaatje gereflecteerde licht. Verklaar het resultaat. Bereken voor glas de gemiddelde waarde van de hoek uit beide proeven. Bepaal hieruit de brekingsindex.
Meting van magnetische velden.¶
Doel:¶
Het bepalen van de magnetische inductie van een hoefmagneet (permanente magneet) en van een spoel met ijzerkern (elektromagneet).
Theorie:¶
Voor de bepaling van B gebruiken we een “magnetische schommel”: een messingstaaf (massa m) opgehangen aan twee zeer soepele en lichte stroomdraden van lengte l. De messingstaaf wordt opgesteld tussen de polen van de magneet. Door een stroom I door de schommel ontstaat een lorentzkracht
als
b is de lengte van de staaf waarover het veld werkzaam is. Voor b mag de breedte van de magneetpolen worden gerekend. De schommel raakt uit zijn evenwichtsstand, waardoor de zwaartekracht voor een terugdrijvende kracht zorgt. In de nieuwe evenwichtsstand van de schommel geldt:
Leid deze betrekking af.
Uitvoering:¶
Plats de hoefmagneet op het in hoogte verstelbare plateau en stel de hoogte zo in dat de messingstaaf in het centrum van het magneetveld hangt en evenwijdig met de poolvlakken is. Maak de stroomkring in orde (ampèremeter opnemen; schaalgebied 6A). Ga na of de “kurketrekkerregel” voorspelt wat je waarneemt als je even een stroom van enkele amperes door de schommel stuurt. Meet nu de verplaatsing u van de wijzer aan de staaf voor 6 A. Dit kan het beste gebeuren door onder de wijzerpunt een stuk millimeterpapier te leggen (mag niet verschuiven) en met potlood de verplaatsing hierop aan te geven. Verplaats de magneet steeds zo, dat de staaf voortdurend op dezelfde plaats in het magneetveld blijft , (waarom?). Herhaal de proef nadat de magneet is omgekeerd en bereken dan de gemiddelde waarde van steeds twee korresponderende verplaatsingen u. Vervang de permanente magneet door de elektromagneet. Schakel de twee spoelen in serie en neem ze op in een aparte stroomkring. Zorg ook hier weer voor nauwkeurige positionering van de staaf in de luchtspleet tussen beide spoelen. Zorg dat de staaf steeds dezelfde positie in het veld blijft innemen. Meet voor door de schommel de verplatsing u bij stroomsterkten door de spoelen van 0,5 ; 1, en . Herhaal de metingen voor . Bepaal de lengte 1 van de schommel; de massa van de staaf (de stekkerpennen samen zijn 8,5 gram); de breedte b van de permanente magneetpolen en b van de ijzerkern in de elektromagneet. Maak grafische voorstellingen van , resp. als functie van u. Bepaal uit de helling van eerstgenoemde grafiek de magnetische inductie tussen de polen van de permanente magneet. Wat valt je op omtrent het verband tussen en u ? Wat is je conclusie? Bepaal de helling van beide lijnen. Laat hieruit zien dat de relatie tussen de magnetische inductie van de spoel en de’ stroomsterkte dus geschreven kan worden als konstante . Bereken deze konstante uit beide meetseries. Bepaal de gemiddelde waarde. De maximaal toelaatbare stroom is 5 A. Hoe groot is de maximale waarde van de magnetische inductie in de luchtspleet van beide spoelen?
METING VAN MAGNE TISCHE VELDEN

De absorptie van licht.¶
Het doel van de proef is het onderzoek van absorptie van licht in een absorberende oplossing en de bepaling van de concentratie van een absorberende stof in een vloeistof.
Theorie:¶

Laat men licht met intensiteit op een absorberende laag vallen en is de intensiteit van het uittredende licht dan is de relatie tussen en als volgt te vinden: Het blijkt dag de hoeveelheid licht die geabsorbeerd wordt in een zeer dun laagje dx evenredig is met de intensiteit van het op dat laagje invallend licht. De intensiteitsvermindering -dI die het licht ondergaat bij passage van een dunne laag is dus te schrijven als
waarbij a de absorptiecoëfficient van de absorberende stof is. Voor een absorberende stof die opgelost is in een vloeistof is a evenredig met de concentratie (c) van die stof, dus
Waarvan hangt a nog meer af?
Voor een laag met dikte volgt uit (1) de betrekking
Leid deze betrekking af. Uit intensiteitsmetingen als functie van de doorlopen dikte x kan de absorptiecoëfficient a bepaald worden van een bekende concentratie c van een absorberende stof in een vloeistof. Op analoge wijze kan de absorptiecoëfficient van een onbekende concentratie van de absorberende stof worden bepaald. Uit (2) volgt dan dat . Uitvoering:
Als lichtbron wordt een laser gebruikt. De laserbundel wordt via een spiegel verticaal door een eveneens verticaal cylinderglas, waarin zich de absorberende vloeistof ( opl. in water) bevindt, op een lichtgevoelige weerstand (LDR) gericht. De dikte van de absorberende vloeistoflaag kan op eenvoudige wijze worden gevarieerd. De weerstandwaarde van de LDR is omgekeerd evenredig met de intensiteit van het opvallende licht. De LDR wordt aangesloten op een konstante spanning en de stroom door de LDR wordt gemeten. Hoe is het verband tussen stroomsterkte en lichtintensiteit? Maak de opstelling in orde. Zorg ervoor, dat de lichtbundel goed door het diafragma voor de LDR gaat. Verschuif tijdens de metingen niets aan de opstelling! De eerste meting wordt gedaan met de bekende concentratie ( ). De kleinst afleesbare laagdikte is 3 cm . Stel bij deze dikte de spanning over de LDR zó in, dat de stroomsterkte circa 1 mA is door deze weerstand (meetbereik instellen op 1mA; Leybold meter). Lees vervolgens bij 4, 5, .....11, 12 cm laagdikte de stroomsterkte af. Verplaats dan het voorraadvat naar beneden en verminder de laagdikte van 12 naar 11 ...... 3 cm . Lees steeds de stroom af. Noteer de metingen in een tabel en bereken voor elke dikte het gemiddelde van de twee stroomwaarden. Herhaal de metingen met de onbekende concentratie.
Uitwerking der meetresultaten. De concentratieverhouding van beide oplossingen kan eenvoudig worden bepaald op de volgende manier. Omdat pas kan worden gemeten als , wordt de wet van Beer als volgt geschreven:
van het licht door 3 cm vloeistof is. We voeren nu de halfwaarde dikte in, waarvoor geldt . Wat is dus de betekenis van ? Laat zien dat de volgende relatie geldt: Zet de meetresultaten uit op half logarithmisch papier. Wat is het voordeel hiervan? Uit de grafiek kan eenvoudig de halfwarde dikte voor beide gevallen worden bepaald. De concentratieverhouding en dus ook de onbekende concentratie volgt dan uit
Foutendiscussie. Ga na, hoe groot de onzekerheid is in de bepaling van uit de grafiek. Hoe groot wordt daardoor de bepaling van ?
RSG Harderwijk¶
W. Molendijk, Eisenhowerlaan 59, Harderwijk.
Schoolonderzoek, onbekende proeven (atheneum).¶
Verborgen tussen de stukken karton is een gesloten kring van weerstanddraad, die gemaakt is door een aantal stukken weerstanddraad met elkaar te verbinden. De verbindingen zijn gemaakt door de draden om elkaar te wikkelen. Deze verbindingen steken door het karton heen; we hebben ze 1 t/m 6 genummerd. De lengte van de stukken weerstanddraad tussen de eerste en volgende verbindingspunten, alle gemeten in dezelfde richting langs de kring vind je in onderstaande tabel. Verbind de ingestelde spanningsbron in serie met de ampèremeter met de contactpunten 1 en 2 (niet te lang!). Lees de ampèremeter af en noteer je resultaat in de tabel. Herhaal deze procedure voor de andere paren contactpunten uit de tabel. Teken in onderstaand assenstelsel een grafiek van de stroomsterkte I tegen de lengte van de weerstanddraad. Geef de as daartoe een geschikte schaalverdeling. Gebruik de grafiek om een schatting te maken van de totale lengte van de weerstanddraad van deze kring.
De lengte is: ..................Verklaar op het proefwerkvel je werkwijze.
| contact- punten | draadlengte L | stroom- sterkte I |
|---|---|---|
| 1 en 2 | 40 cm | |
| 1 en 3 | 60 cm | |
| 1 en 4 | 80 cm | |
| 1 en 5 | 100 cm | |
| 1 en 6 | 120 cm |
Knip een stuk van ongeveer 1 meter garen af van het klosje. Doe het dubbel en haak het aan het touwtje, waaraan een plastic emmertje hangt. Bekijk de figuur voor het principe van de opstelling. Neem voor de lengte van de draad tussen de pen en het haakje ongeveer 30 cm . Draai de dubbele draad dan een keer of vijf rond de pen en maak hem vervolgens vast aan de schroeven. Zet het 2 kg gewicht op het uiteinde, opdat de hoeveelheid garen tussen pen en haakje voortdurend gelijk blijft. Vul nu het emmertje met gewichten totdat de draad breekt. Noteer welke kracht daarvoor nodig was’ en ook hoeveel de draad uitgerekt was op het moment dat hij brak. (Misschien moet je het nog eens doen).
Benodigde kracht: ...........; . . . Uitrekking van de draad: ........... a. Gebruik deze resultaten om een schatting te maken van de hoeveelheid arbeid, die verricht wordt tot vlak voordat de draad breekt. b. Laat zien welke stappen je in je berekening doet. c. Welke aanname heb je gemaakt? d. Als de dubbele draad 60 cm lang was i.p.v. 30 cm , zou de verrichte arbeid dan anders zijn geweest? Verklaar je antwoord.

Een niet gebroken straal water valt verticaal op een horizontale plaat. Je zult zien, dat er op de plaat een betrekkelijk vlak gedeelte is rond de plaats waar de straal neerkomt. Dit gedeelte wordt begrensd door een duidelijk zichtbare cirkelvormige rand, waarbuiten het water wat ruwer en dieper is. Je mag de plaat bewegen zoals je wilt, maar laat het geheel tenslotte achter zoals je het vond. Stel dat je een onderzoek moet doen om erachter te komen waardoor de grootte van het cirkelvormige gebied bepaald wordt. Leg nauwkeurig uit, welke drie experimenten je dan zoudt doen.
Als je een slinger laat slingeren, dan konstateer je dat hij na enige tijd weer stil hangt. Alle energie van de slinger is dan omgezet in warmte (“verloren gegaan”). Maak een grafiek van het energieverlies van een slinger tegen de tijd.
Neem een slinger met een lengte van ong. 20 cm . Geef deze een uitwijking van op . De energie, die de slinger heeft op noemen we . Meet de tijd, die nodig is om de amplitudo af te laten nemen tot . Vervolgens de tijd, die nodig is om de amplitudo of te laten nemen van tot , enzovoort.


| ampl. | energie | ||
|---|---|---|---|
| - | 0 | ||
| 8,0 | . | ||
| 6,0 | . | ||
| 4,0 | . | ||
| 2,0 | . |
Je hebt een lang stuk weerstanddraad. Aan de ene kant kun je het klemmen in een bankschroef, aan de andere kant is een dwarsstangetje bevestigd. Klem de draad in de zijkant van de bankschroef, zodat de lengte van bankschroef tot dwarsstangetje 80 cm bedraagt. Schakel deze draad in serie met de ingestelde gelijkspanningsbnon en de ampèremeter en noteer de stand van de ampèremeter. (Laat de draad niet langer dan nodig verbonden. Gebruik krokodilklemmen voor het maken van de elektrische verbindingen met de draad, maar haal ze weg als je de draad gaat uitrekken). Pak nu het dwarsstangetje aan het eind van de draad en trek daar langzaam en gelijkmatig aan, totdat de draad een blijvende lengtevermeerdering van heeft ondergaan. Verbind 88 cm van de uitgerekte draad in serie met de spanningsbron en de ampèremeter en noteer weer de stand van de ampèremeter.

Geef een verklaring voor de gevonden resultaten. Laat met een korte berekening zien, dat jouw verklaring ook getalmatig bevestigd wordt door de metingen. 6. Leg de perspex staaf op het grafiekenpapier evenwijdig aan één stel van de lijnen. Kijk recht naar beneden door de staaf en bepaal de vergroting, die 1 mm op het grafiekenpapier lijkt te hebben. Schrijf het resultaat op en beschrijf nauwkeurig hoe je het hebt verkregen. Als je je waarnemingen vele malen zou moeten herhalen, verwacht je dat ze dan een grote spreiding zouden vertonen? Verklaar je antwoord. Hoe groot is die spreiding ongeveer? 2.14.2. De in fig. 2 getoonde apparatuur is al opgesteld. Je kunt niet zien wat zich in doos bevindt. Je kunt er lucht inbrengen door spuit . Een eventuele overdruk zal worden aangegeven door een verschil tussen de vloeistofniveaus in manometer . Je begint met de zuiger in de stand 0 . Daarna duw je hem rustig naar binnen in zes gelijke (volume-)stappen, die aangegeven zijn door de strepen op de cylinder. Na iedere stap noteer je het verschil tussen de vloeistofniveaus van de manometer in onderstaande tabel. Beweeg de zuiger weer rustig naar stand 0 terug. a. Is er een lek in het door de zuiger afgesloten volume lucht? b. Raad op grond van je waarnemingen wat er in doos verborgen is. (Vertel in ieder geval wat je opvalt aan de waarnemingen).

SG Van Oldenbarnevelt¶
W. Bijker c.s., Afrikaanderplein 40B, Rotterdam.
Inleiding.¶
Sinds 1974 hebben wij een praktisch schoolonderzoek bij HAVO en VWO toegepast. Na een aanloopperiode in de vorige cursus, draait het bovenbouwpracticum dit jaar volledig in de hierna te schetsen opzet.
Vorm en type van de practicumopdrachten. Het type van de opdrachten is onderzoekend en/of verifiërend; dit is afhankelijk van de opdracht en/of de aanpak door de leerlingen zelf. De vorm van de meeste opdrachten is “half-open”. Elke opdracht bestaat uit een stuk theorie, waarin het probleem ingeleid wordt en een literatuurverwijzing. Deze literatuurverwijzing moet de leeriing steun geven bij de (voor alle proeven noodzakelijke) voorbereiding. Leerlingen hebben de mogelijkheid om in de plaats van de gesuggereerde proeven zelf andere zinnige vragen m.b.t. het probleem te onderzoeken; een dergelijk eigen initiatief wordt positief gewaardeerd bij de eindbeoordeling. De half-open practicumopdrachten zijn met opzet vaag gehouden om de leerlingen zoveel mogelijk tot nadenken te stimuleren. Dit maakt wel de beoordeling, zeker in het begin, extra moeilijk. Naarmate in de loop der jaren meer practicumopdrachten zijn uitgevoerd, kunnen de eisen die aan de uitvoering en uitwerking gesteld worden langzaamaan verscherpt worden.
De proeven worden om praktische redenen niet geïntegreerd in het lesgebeuren. In het rooster zijn wel blokuren voorzien waarin de leerlingen hun, verschillende, proeven kunnen doen. De leerlingen krijgen 1 à 2 weken vantevoren de half-open opdrachten en moeten het verslag na een week inleveren. Aan de hand van dit verslag vindt de beoordeling plaats op een aantal ook voor de leerling duidelijke punten.
Naast deze half-open opdrachten gebruiken we ook gesloten practicumopdrachten (zie verder) en projecten. Deze projecten (die in de plaats kunnen komen van een aantal practicumopdrachten) dienen niet van louter theoretische aard te zijn. Het wordt gestimuleerd dat leerlingen zich hierbij ook op paden buiten de natuurkunde begeven.
We willen ons hier niet mengen in de discussie over de betekenis van de termen “gesloten”, “half-open” en “open”; moge onze definitie impliciet uit de voorbeelden blijken.
Het praktisch schoolonderzoek.
Zowel voor HAVO als VWO bestaat het praktisch schoolonderzoek uit twee opdrachten: a) een gesloten opdracht, individueel uit te voeren; aan de hand van een door de leerling gemaakt meetrapport wordt direct na de uitvoering van de proef een beoordelingsgesprek gehouden; de leerlingen bereiden de proef voor; b) een half-open opdracht, in groepjes van twee uit te voeren; de beoordeling geschiedt aan de hand van een verslag; geen voorbereiding. Bij deze opzet van het schoolonderzoekpracticum komen zoveel mogelijk aspecten van het practicum aan de orde: plotselinge confrontatie met een probleem, snelle uitwerking en theoretische discussie tijdens het eerste deel; theoretische voorbereiding, opzetten van een meetprogramma en uitgebreide verslaggeving tijdens het tweede deel. Het praktisch schoolonderzoek bepaalt van het schoolonderzoekcijfer; dus van het eindexamencijfer.
Materiaal voor de leerlingen. De leerlingen krijgen het volgende materiaal:
een algemene toelichting, waarin o.a. de beoordelingsnormen;
een inleiding over het opzetten van een onderzoek en het maken van een verslag;
een verhaal over het gebruik en het maken van grafieken;
een modelverslag, nadat ze zelf over dat onderwerp een verslag gemaakt hebben.
De practicumopdrachten. De steeds groeiende lijst met practicumopdrachten omvat in totaal nu 71 opdrachten, waarvan de verdeling over de verschillende onderwerpen uit de volgende tabel blijkt. bovenbouw-
practicum | school- | | :---: | | onderzoek |
| mechanica | 20 | 8 |
|---|---|---|
| trillingen & golven | 8 | 2 |
| elektriciteit & magn. | 4 | 7 |
| warmteleer | 7 | 4 |
| optika | 1 | 1 |
| stofeigenschappen | 5 | 4 |
Hierna volgen een aantal voorbeelden van practicumopdrachten.
Zweefmolen.¶
Een voorwerp met een massa m is via een touw met een lengte 1 verbonden met de top van een verticaal ronddraaiende staaf (tijd van éen omwenteling: T). Hierdoor maakt het touw een hoek met de verticaal (vergelijk dit met een zweefmolen). Bepaal voor een aantal waarden van (minstens vijf) de hoek , waarbij de lengte l konstant blijft, evenals de massa m (l en m wel meten!). Bepaal voor een aantal waarden van (minstens vijf) de hoek , waarbij konstant blijft, evenals ( en wel meten!).
Opdrachten:¶
Teken in een grafiek het verband tusesn en de omwentelingstijd ( verticaal, horizontaal uitzetten).
Uit de grafiek van 1. kun je de conclusie trekken dat wel eens evenredig zou kunnen zijn met Deze evenredigheid is te controleren door in een nieuwe grafiek de grootheden op de assen zó uit te zetten dat het verband tussen de grootheden weergegeven wordt door een rechte lijn; een rechte lijn in een grafiek betekent evenredigheid tussen de grootheden op de assen als de lijn in de grafiek door het nulpunt van de grafiek gaat.
Bepaal uit de grafiek van 2. de evenredigheidskonstante.
Teken in een grafiek het verband tussen en de lengte 1 van het touw.
Teken in een grafiek het verband tussen en 1-1. conclusie?
Bepaal uit de grafiek van 5. de evenredigheidskonstante.
Probeer de gevonden evenredigheden theoretisch af te leiden, met andere woorden; Leid een formule voor cos af. Aanwijzingen: Werk met ( hoeksnelheid; straal van de door beschreven cirkeI) en vervang op het laatste moment door . Bedenk dat, als bij een bepaalde omwentelingstijd T (of hoeksnelheid ) de hoek niet meer verandert, er een krachtenevenwicht is opgetreden!
controleer met behulp van de formule uit 7. de in 3. en 6. bepaalde evenredigheidskonstanten. Bepaal eventueel nog het verband tussen en (bij konstante en 1).

een gesloten opdracht; VWO en HAVO.
bedoeld voor: schoolonderzoek.
Uitwijkingshoek van een rondslingerend lichaam.¶
Theorie:¶
Een voorwerp met een massa m is via een touw met lengte verbonden met de top van een verticaal ronddraaiende staaf. Deze staaf heeft een omlooptijd T. Door het draaien van de staaf maakt het touw een hoek met de verticaal (zie fig. 1). De massa m beschrijft een cirkel in een horizontaal vlak. De grootheden , en kunnen invloed hebben op de grootte van de hoek

figume 1:Rondslingerend lichaam
Leid de formule die het verband tussen de bovengenoemde grootheden weergeeft af. Literatuur: Natuurkunde op corpusculaire grondslag Schweers en Van Vianen deel .
Metingen:¶
Onderzoek het verband tussen de hoek en de afzonderlijke grootheden en . controleer het onder 1. afgeleide verband tussen de hoek en elk van de drie genoemde grootheden afzonderlijk met behulp van de verrichte metingen (bijvoorbeeld grafisch). controleer daarna de formule als geheel (numeriek). Vergelijk de geschatte meetfout in met de fout in als op de gevonden formule voor de berekening van een foutenberekening wordt toegepast. Hoe is deze laatste fout in principe te verkleinen? Welke meetmethode voor verdient de voorkeur, de directe meting van of de bepaling van via de meting van en ?
een half-open opdracht;
VWO.
bedoeld voor: schoolonderzoek.
Achtbaan.¶
Theorie:
Een lichaam wordt op een hoogte op een hellend vlak losgelaten en doorloopt daarna een cirkelbaan (zie fig. 1). Met behulp van de theorie van de cirkelbeweging is te berekenen hoe groot de snelheid van het lichaam moet zijn in het hoogste punt van de cirkelbaan om nog net niet van de baan los te raken. Met behulp van een eenvoudige energie-beschouwing is dan te bepalen op welke hoogte het lichaam op het hellend vlak losgelaten moet worden om het lichaam nét in staat te stellen de cirkelbaan volledig te doorlopen. Eventuele wrijvingskrachten moeten hierbij buiten beschouwing worden gelaten.

Fig. 1. Meetopstelling. Literatuur: Natuurkunde op corpusculaire grondslag Schweers en Van Vianen deel 3V, deel
Metingen:
Onderzoek of de bij 1. bepaalde voorwaarde voor de loslaathoogte juist is. Zo niet, bepaal dan de loslaathoogte waarvoor het lichaam nog net wél in de cirkelbaan blijft. Verklaar het verschil tussen theorie en praktijk. In hoeverre en hoeveel invloed heeft de wrijvingskracht?
een half-open opdracht; VWO en HAVO.
bedoeld voor: 1) bovenbouwpracticum 4 e jaar, 2 e semester. 2) schoolonderzoek.
Dobberen.¶
Theorie:
Een geheel of gedeeltelijk in een vloeistof ondergedompeld lichaam ondervindt een opwaartse kracht, die gelijk is aan het gewicht van de door het lichaam verplaatste vloeistof. Als de opwaartse kracht en de op het lichaam werkende zwaartekracht met elkaar in evenwicht zijn, blijft het lichaam drijven. Een onderaan verzwaard reageerbuisje drijft op deze manier in water. Als het buisje enkele centimeters omlaag geduwd wordt en dan losgelaten, voert het een (sterk gedempte) trilling uit. Bewijs dat deze trilling van het buisje harmonisch is, als de wrijving en het stijgen en dalen van het waterniveau tijdens de trilling verwaarloosd worden, Bepaal de formule voor de trillingstijd van deze trilling. Literatuur: Natuurkunde op corpusculaire grondslag Schweers en Van Vianen deel 1, 4.5 deel .

Metingen:
Voer de nodige metingen uit ter controle van de bepaalde formule voor de trillingstijd. Varieer bijvoorbeeld de grootte van de trillende massa en de soort vloeistof. Probeer de invloed van de wrijving op de trillingstijd te bepalen door de metingen van de trillingstijd te herhalen in “meer of minder vloeibare” vloeistoffen. De viskositeit (“taaiheid”) van een vloeistof wordt hiervoor als mat gebruikt: als een vloeistof weinig vloeibaar is (bijvoorbeeld stroop), dan zal de wrijvingskracht die een lichaam in zo’n vloeistof ondervindt vrij groot zijn en de viskositeit is dan ook vrij groot. Gegevens over de viskositeit van vloeistoffen zijn verkrijgbaar bij de amanuensis.
een half-open opdracht; VWO en havo.
bedoeld voor: 1) bovenbouwpracticum, 4 e en 5 e leerjaar; 2) schoolonderzoek.
Labiel evenwicht.¶
Theorie:
De kracht die een magneetpool uitoefent op een stukje ijzer is in principe te bepalen door het stuk ijzer aan een veerbalans boven de magneetpool te hangen. Bij de meting van afstand en kracht blijkt echter dat het stuk ijzer telkens omhoog of omlaag dreigt te schieten. De magnetische kracht als functie van de afstand zouden we kunnen stellen op:
Hierin is een konstante. De veerkracht als functie van de afstand wordt gegeven door
Hierin is C de veerkonstante en a de afstand van het blokje ijzer tot de magneetpoel als de magneet het blokje niet zou aantrekken. Als deze beide krachten in een grafiek worden uitgezet tegen , dan zijn er drie verschillende situaties mogelijk, afhankelijk van de grootte van a. Ga na wat er in elk van die drie situaties met het blokje ijzer gebeurt. Bedenk daarbij dat een lichaam nooit helemaal stilhangt, maar altijd wel in beweging is als gevolg van trillingen, tocht, enz. Literatuur: Natuurkunde op corpusculaire grondslag Schweers en Van Vianen deèl 3V, 4.7
Metingen:
Bedenk een methode voor het meten van de magnetische kracht zonder last te hebben van het omhoog of omlaag wegschieten van het blokje ijzer. Bepaal de grootte van de magnetische kracht als functie van de afstand . In hoeverre is de veronderstelling dat omgekeerd evenredig is met juist? Als deze veronderstelling niet juist is, hoe kan dan het verband tussen en geformuleerd worden? In hoeverre heeft dit invloed op het gedrag van het blokje ijzer in de drie onder 1. genoemde situaties?

Fig. 1. Meetopstelling.
een half-open opdracht; VWO.
bedoeld voor: schoolonderzoek.
Wind-energie.¶
Het gebruik van windkracht voor energie-opwekking is al eeuwen oud. De ontdekking van de stoommachine, de verbrandingsmotoren en de elektromotor maakten aan het verdere gebruik van windkracht snel een eind. De belangstelling voor deze vorm van energie-opwekking begint de laatste tijd echter weer langzaamaan toe te nemen. Behalve door het langzaamaan uitgeput raken van bestaande energie-voorraden, spelen daarbij ook factoren mee als milieuvervuiling en de gevaren van nieuwe vormen van energie-opwekking (bijvoorbeeld met behulp van kernsplijting). De meest bruikbare vorm van energie-opwekking met behulp van windkracht lijkt de omzetting van wind- in elektrische energie te zijn.
Het onderzoek naar het gebruik van windkracht voor energie-opwekkịng staat nog maar in de kinderschoenen en er zijn dus nog een heleboel problemen op te lossen.
Het is de bedoeling dat je bij dit project nagaat, op welke manieren de energie die in wind opgeslagen zit bruikbaar kan worden gemaakt, welke problemen daarbij optreden en wat daarvoor mogelijke oplossingen zouden kunnen zijn. Dit deel van het project kun je beschouwen als een soort inleiding op dit onderwerp. Daarnaast is het de bedoeling dat je een wind-energieinstallatie bouwt en daarnaan een aantal metingen verricht wat betreft bijvoorbeeld de opgewekte hoeveelheid energie en het rendement van de installatie, éen en ander afhankelijk van de weersomstandigheden. Maak daarna een schatting van de omvang van de installatie als een normaal huishouden de gehele dag door de installatie van energie voorzien zou moeten worden. Je hebt de vrijheid om andere aspecten van het onderwerp zonneenergie in het project en in de metingen te verwerken; wat hierboven staat is dus niet meer dan een suggestie. De enige voorwaarde is eigenlijk dat er gemeten wordt aan een zelfgemaakte opstelling waarin windkracht op éen of andere manier in een bruikbare vorm van energie wordt omgezet.
Literatuur:
Bij het zoeken naar literatuur kun je het beste gebruik maken van een bibliotheek. Praktische experimenten op het gebied van het gebruik van windkracht voor energie-voorziening worden onder andere uitgevoerd door “de kleine aarde”; zij geven ook een gelijknamig blad uit waarin regelmatig aandacht besteed wordt aan het verloop en de resultaten van hun experimenten. Adres: De kleine aarde Munsel 17 Boxtel (NB)
projectsuggesties voor VWO en HAVO.
RSG Gouda¶
W.G. Amesz, Brug. Martenssingel 15, Gouda.
Naar aanleiding van het verzoek om toezending van ideeën voor opdrachten praktisch deel SO, gedaan op de “Woudschotenconferentie 77” hierbij de volgende suggesties:
Het vermogen van een gloeilampje.
Nodig: lampje ( 10 V ), spannings- en stroommeter. Gegeven: de grafiek van het verband tussen de weerstand van de gloeidraad als functie van de temperatuur in het gebied van tot . (Bij een VWO-versie deze weerstand laten bepalen m.b.v. brug van Wheatstone, het lampje ondergedompeld in gedestilleerd water van diverse temperatuur). Opdrachten:
Uit de gegeven grafiek laten berekenen met welke waarde de weerstand van de gloeidraad toeneemt bij C temp.stijging.
Nu verder aannemen dat het verband tussen en lineair blijft en bij deze veronderstelling berekenen welke waarde bij zou krijgen.
Laten tekenen van het dan geldende R-T diagram (temp. tot ).
Bij een zestal spanningen op het lampje de stroom door het lampje laten opnemen en bijbehorende waarde van weerstand en vermogen berekenen.
Uit de getekende grafiek de bijbehorende temp. aflezen.
Een P-T diagram tekenen.
Trillende naald.
Nodig:
Metalen naald, b.v. uit oude paraplu, waarvan éen uiteinde in kurk gestoken wordt. De kurk wordt in statief geklemd (naald horizontaal). Een massa ( 50 g ) hangt aan het andere uiteinde van de naald. Stopwatch. Opdrachten:
De trillingstijd als functie van de trillende lengte laten opmeten.
De relatie laten verifieren (de relatie in Havo wel, in VWO niet geven?). discussie van welke factoren ook zal afhangen.
Slingerende balk.
Nodig: houten balk, 50 cm lang, inkepingen om de 5 cm . De balk aan 2 draden horizontaal opgehangen. Stopwatch. Opdrachten: De slingertijd laten bepalen als functie van de afstand van de ophangdraden ( ). discussie van andere factoren die bepalen. 4. Afkoelsnelheid.
Nodig: smal matglas , blikje (laag model, tomatenpuree). Opdrachten: Doe heet ( ) water in
hoog maatglas,
niet afgedekt blikje,
door persplex plaatje afgedekt blikje (in afdekplaatje een opening om de thermometer door te steken): Om de minuut de temp. aflezen, 10 min . lang. De meetresultaten grafisch weergeven, vragen m.b.t. afkoelsnelheid, factoren die de ligging van de grafieken en het verloop betreffen.
Vermogensoverdracht:
Nodig: spanningsbron (b.v. 9 V ) met in serie daarmee een weerstand van als kunstmatig hoge inwendige weerstand (de waarde van deze R wordt niet medegedeeld). Verder losse weerstanden van , alle . Volt en Ampèremeter. Opdrachten: Maak de volgende schakeling en meet V en I bij de genoemde waarden van .

Wanneer treedt een maximum in de vermogensoverdracht in? Teken een grafiek van als functie van .
Eventueel: Leid een relatie af tussen en en . Beschouw als functie van . Bepaal de ligging van het maximum van deze functie (differentiëren).
Dansende reageerbuis.
Nodig: demonstratiereageerbuis, loodkorrels, hoog vat met water.
Opdrachten:
Vul de buis zover met lood, dat deze net stabiel blijft drijven, ook bij een trilling met een amplitudo van enkele cm. Druk de buis enkele cm omlaag en bepaal de trillingstijd T door de tijd nodig voor 10 trillingen te meten. Bepaal ook de massa.
Klopt de experimenteel gevonden relatie tussen en met de theoretische?
Opmerking: De bij elke proef gegeven opdrachten beschouwe men als suggesties, niet als kant-en-klare recepten!
Revius Lyceum¶
G.P.Beukema, Driebergestraatweg 6c, Doorn
Inleiding¶
Het schoolonderzoek bestaat uit drie gedeelten, die elk à 3 uur duren. Het praktische gedeelte vindt plaats aan het eind van de cursus; het gaat over de hele stof. De leerlingen hebben vrij veel practicum gedaan (10 à 15 uur in het laatste jaar, uur in voorafgaande jaren). In het praktisch schoolonderzoek voeren de leerlingen vijf of zes korte experimenten uit. Ze besteden uur aan instellen, waarnemen en meten; daarna gaan ze naar een ander lokaal om de resultaten uit te werken en schriftelijke vragen over de proeven te beantwoorden; ook hiervoor hebben ze uur. Door deze opzet kunnen drie groepen van elk 15 a 20 leerlingen dezelfde opdrachten uitvoeren. Elke leerling doet dezelfde proeven ( , enz.) maar niet in gelijke volgorde. Elke opstelling is in zesvoud aanwezig: A. A. 6 , enz.; bij het binnenkomen krijgt iedere leerling een opstelling toegewezen, maar daarna treedt de leraar nauwelijks regelend op. Een leerling die met een proef klaar is kan i.h.a. zelf kiezen uit de opstellingen die op dat moment vrij zijn. Een leerling die binnen uur klaar is kan alvast de uitwerkingspapieren krijgen. Een leerling die voor de uitwerking noodzakelijke gegevens mist, kan die krijgen van de surveillerende leraar (maar dit telt wel mee in de beoordeling van het experiment). Het eerste praktische schoolonderzoek vwo (1976) bestond uit vijf proeven: A. Proef van Melde B. Wet van Boyle C. Bepaling van de soortelijke weerstand van drie verschillende metalen D. Laden van een condensator (zie hierna: 2.17.2) E. Het stuitende ping-pong balletje
Het eerste praktische schoolonderzoek havo (1977) bestond uit zes proeven: A. Bepaling van de veerconstante van een schroefveer op twee manieren B. I-V karakteristieken van vier elektronische componenten C. Twee karakteristieken van een triode D. Wet van Boyle E. Bepaling van de soortelijke warmte van een metaal F. Lenzenproef (Hollandse kijker; zie hierna: 2.17.3)
Laden van een condensator (vwo 1976)¶
Benodigdheden: 2 condensatoren van elk ongeveer 1 mF ; 1 weerstand van 10 k ohm; 1 weerstand van 100 ohm (voor ontladen); 1 gelijkspanningsvoeding; 1 milli-ampèremeter; 1 tweestanden schakelaar; 1 driestanden schakelaar; 1 stopwatch; snoeren
Doel: leren werken met eenvoudige elektronische schakelingen.
De schakeling ziet er als volgt uit:

Meet voor 1 condensator de stroomsterkte als functie van de tijd. Als je vindt dat je metingen niet zo betrouwbaar zijn, dan doe je ze een paar keer (ontlaad wel elke keer aan het begin de condensator, m.b.v. snoertje of driestanden schakelaar). Noteer je metingen hieronder in tabelvorm:

Herhaal de metingen voor 2 condensatoren parallel (maak zelf een tabel): [1] Uitwerkingspapier: Laden van een condensator
Teken in én grafiek als functie van voor resp. én condensator en twee condensatoren parallel:

Verklaar hoe het koint dat I afneemt. Antwoord:
Neemt I steeds langzamer of steeds sneller af ? Geef een verklaring. Antwoord:
Hoe groot is (de stroomsterkte op ) voor beide gevallen ? Antwoord 1 cond.: .......................................
Antwoord 2 cond. parallel: Op welk tijdstip is de stroomsterkte . ? Antwoord 1 cond.: Antwoord 2 cond.: 5. Hoe groot is ? Antwoord 1 cond.:
Antwoord 2 cond.: Op welk tijdstip is de stroomsterkte ? Antwoord 1 cond.:............ Antwoord 2 cond.: .......... 6. Hoe groot is ? Antwoord 1 cond.:
Antwoord 2 cond.: Op welk tijdstip is de stroomsterkte ? Antwoord 1 cond.: Antwoord 2 cond.: 7. Kun je een conclusie trekken uit de antwoorden op de vragen 4, 5 en 6 ? Antwoord: 8. Zijn beide condensatoren even groot ? Zo nee, kun je een procentueel verschil aangeven ? Antwoord:
Lenzenproef (Hollandse kijker ; havo 1977)¶
Opdracht: je maakt van 1 positieve lens (objektief) en 1 negative lens (oculair) een kijker en meet de afstand objectief oculair op, als het oog ongeaccomodeerd is.
Houd de lenzen naast de lineaal, kijk door het oculair (zo dicht mogelijk bij je oog) en verschuif het objectief zodanig dat je een (vergroot) beeld van een ver verwijderd voorwerp krijgt (b.v. gymlokaal) zonder dat je hoeft te accomoderen. Bepaal de afstand objectief - oculair. Herhaal deze meting vijfmaal. Is het beeld rechtopstand of omgekeerd ? Antwoord:
nr.meting afstand obj.- oc.
(cm)1
2 3 4 5

brandpuntsafstand objectief brandpuntsafstand oculair
cm
Uitwerkingspapier: Lenzenproef (Hollandse kijker)
In onderstaande grafiek is op schaal een aantal stralen getekend. Construeer voor straal het vervolg (laat duidelijk zien met stippellijnen hoe je dat gedaan hebt). 保
Uit bovenstaande tekening volgt theoretisch voor de afstand objectief - oculair:

Ik heb gevonden: ........ cn. Bepaal m.b.v. bovenstaande tekening de hoekvergroting van deze ‘kijker’. Antwoord met toelichting: Antwoord met toelichting
Marnix College, Ede¶
Algemeen¶
Op het Marnix College heeft men in principe gekozen voor het volgende systeem. De kandidaten krijgen twee rapporten (in januari en april/mei) waarvoor de cijfers worden bepaald via het hun bekende systeem van repetities, mondelinge en schriftelijke overhoringen, werkstukken etc. Daarnaast is er voor een aantal vakken in december en voor vrijwel alle vakken in april een meestal mondeling, met een tweede docent als gecommiteerde tentamen. De examenstof wordt aldus over het gehele cursusjaar verspreid. Voor elk examenvak krijgen de kandidaten bijtijds gegevens over: a het aantal tentamens b de wijze waarop elk tentamen wordt afgelegd c de leerstof, die elk onderdeel van het schoolonderzoek omvat d de periodes, waarin de tentamens zullen worden afgenomen e de wijze, waarop de rapportcijfers worden samengesteld de waardering van elk tentamen- en rapportcijfer voor de bepaling van het eindeijfer schoolonderzoek.
Regeling voor natuurkunde¶
Zowel voor VWO als voor havo ontstond het schoolonderzoekcijfer door middelen van drie cijfers, te weten: a het eerste rapportcijfer in januari. Hierin zijn verwerkt een zestal repetitiecijfers en cijfers voor testen alsook het cijfer voor het practicum in de tentamenperiode van december. b het tweede rapportcijfer in april. Hierin zijn verwerkt een zestal repetitiecijfers en cijfers voor testen alsook de cijfers voor practicumverslagen. c het tentamencijfer eind april. Het tentamen werd mondeling afgenomen gedurende 25 min . In het examerilokaal stonden proeven opgesteld. Aan de hand van deze opstellingen, waarbij een enkele ingreep nodig was om het experiment te doen, werden vragen gesteld. Elke kandidaat werd getentamineerd in een drietal onderwerpen. Uitgangspunt van het niveau, waarop gevraagd werd was het gemiddelde van de twee rapportcijfers. Dit is niet gebruikelijk bij mondelinge tentamens. Normaal dient een dergelijk tentamen voorzichtig opgezet te worden om de kandidaat op z’n gemak te stellen. Hier was het ultgangspunt voor de kandidaat al geruststellend. Het tentamencijfer mocht namelijk niet veel afwijken van het gemiddelde van de twee op grondige wijze tot stand gekomen rapportcijfers, tenzij de leerling het buitengewoon goed of abnormal slecht deed. Het is niet correct als een docent zijn mening over een leerling, die hij jaren lesgeeft en beoordeelt, vanwege een tentamen van 25 min. total wijzigt.
Het december-practicum (algemeen)¶
De tentamenperiode in december bleek erg geichikt om de havo en VWO leerlingen individueel praktisch te testen. Elke leerling kreeg uur: uur voor een practicumtoets en uur voor een demonstratietoets. Zowel voor VWO als voor havo waren er twee dagen beschikbaar. Bovendien werden steeds twee lokalen gebruikt. Voor elk schooltype waren twee vrijwel gelijkwaardige practicumtoetsen en twee vrijwel gelijkwaardige demonstratietoetsen ontwikkeld: één practicumtoets en één demonstratietoets voor één dag. Op die dag begon 9.30 uur een groepje van c.a. 6 leerlingen individueel met de practicumtoets in het ene lokal en een groepje van c.a. 6 leerlingen individueel met de demonstratietoets in het andere. 10.45 uur werd van lokaal gewisseld en om 12.00 kwamen twee groepjes nieuwe leerlingen. Een volgende dag werd evenzo gewerkt met een andere practicumtoets en een andere demonstratietoets. In elk lokaal was voortdurend één docent aanwezig terwijl de examinator en de amanuensis mobiel waren. Tijdens de toets kon de leerling voortdurend beoordeling van een onderdeel of assistentie bij een onderdeel vragen. Hij kon dan verder omdat, ofwel het onderdeel goed was, ofwel het antwoord gegeven werd. Bij onduidelijke beantwoording kon toelichting gevraagd worden. Goede afspraken met collega’s en duidelijke normering vooraf waren hiervoor nodig. Bovendien moet bij een dergelijk systeem het aantal leerlingen per groepje niet te groot zijn. Omdat dit systeem van praktisch examineren gedurende de cursus 1975/1976 voor het eerst draaide, kon men aan de cijfers niet direct al te groot gewicht toekennen. Vooraf is dus vastgesteld dat de cijfers een onderdeel zouden zijn voor het eerste rapportcijfer. Men heeft er niet direct een “gewichtiger” tentamencijfer van willen maken.
Het decemberpracticum (VWO)¶
Op de eerste VWO practicumdag waren aan de orde:
Een niet ideale voltmeter en een ideale voltmeter (demonstratie)
Thermokoppels (practicum)
Op de tweede VWO practicumdag waren aan de orde: 3. Een lichtvlekgalvanometer als voltmeter (demonstratie) 4. Een element opladen (practicum)
In het nu volgende zal aandacht besteed worden aan de genoemde vier praktische toetsen. Daarna volgen de toetsen in de vorm zoals die in december 1975 aan de leerlingen voorgelegd zijn.
Een niet ideale voltmeter en een ideale voltmeter.
Bij deze proef waren de meters grote demonstratiemeters, die de leerlingen vanaf hun plaats konden aflezen. Wanneer iemand daar behoefte aan had kon hijook de opstellingen van dichtbij bekijken. Men kon dan naar de demonstratietafel lopen. In sommige gevallen werd de leerlingen gevraagd de schakeling van dichtbij te bekijken. Intussen mochten leerlingen onderling niet overleggen. De proef bleek een weinig te uitvoerig te zijn voor uur. Dit kon recht getrokken worden met de normering. In het algemeen had men de meeste moeite met de spanningscompensatie. Dit is een weinig of niet gebruikte methode van spanningsmeting op VWO. 2. Thermokoppels.
De leerlingen moesten hier zelf de thermokoppeldraadjes knippen. Verder had men een schoolpracticum-ampèremeter. Hiervan was de weerstand op de 30 mA schaal ongeveer . De weerstand was van te voren zo nauwkeurig mogelijk bepaald en stond met een plakkertje aangegeven op de meter. Een voltmeter om de thermospanningen te meten zou meer voor de hand liggen. De schoolpracticum-voltmeters zijn echter total ongeschikt (gevoeligste schaal 3 V of 6 V ) on de kleine thermospanningen te meten. Ook had elke leerling een brandende kaar’s voor zich. Uitgaande van de gegeven thermospanning voor koper-constantan (literatuurwaarde) bleek de temperatuur van de kaarsvlam c.a. te zijn. De daarna berekende thermospanningen per graad bleken redelijk overeen te komen met de literaturwaarde. Ook hier was de toets te lang. Men kwam aan het laatste onderdeel vaak niet toe. 3. Een lichtvlekgalvanometer als voltmeter.
De gebruikte galvanometer was een Kipp-lichtvlekgalvanometer type AL3. Omdat deze meter niet voor demonstratie ontworpen is, was het bij deze proef speciaal gewenst dat de leerlingen de opstelling van dichtbij konden bekijken. Ook hier was de toets te lang. Men kwam in het algemeen . Slechts éen leerling kwam volledig klaar met de proef. Bovendien foutloos. 4. Een element opladen.
Voor deze practicumproef is het belangrijk dat de koperplaten goed geschuurd zijn Omdat alle platen zo kort van te voren schuren moeilijk is, worden de platen “schoon” gehouden in een salpeterzuuroplossing. Ook de zinkchloride oplossing is nogal kritisch. Eerst moet een verzadigde oplossing gemaakt worden. Vervolgens dient de niet opgeloste zinkchloride afgefiltreerd te worden. Het lampje met de bijbehorende voltmeter is voor de proef zelf overbodig. Door ze beide toch toe te voegen is de schakeling praktisch wat lastiger geworden. Bovendien worden er vragen quer gesteld.
Het geleverde vermogen van de verkregen spanningsbron blijft enige tijd redelijk konstant en neemt vervolgens zeer snel af naar nul. In het algemeen werd ongeveer 40J energie toegevoerd én vervolgens ongeveer 8 J energie verkregen. De leerlingen kwamen meestal punt 4 b .
Een niet ideale voltmeter en een ideale voltmeter.¶
a. Wat verstaan we onder een ideale en wat onder een niet ideale voltmeter?
Op de demonstratietafel staat een schakeling volgens figuur 1. Hierin is een element van Volta opgenomen: œn koperplaat en een zinkplaat in water. b. 1) Lees de voltmeter af. 2) Nu wordt zwavelzuur toegevoegd. Lees weer de voltmeter af. We willen nu de weerstand van de voltmeter bepalen. Beschikbaar zijn, behalve de voltmeter een mA-meter en een spanningskastje. c. Teken een schakelschema waarmee dit kan. De schakeling staat op de demonstratietafel. d. 1) Lees de meters af. 2) Bereken de weerstand van de voltmeter. 3) Bereken de inwendige weerstand van het element van Volta in situatie b1), als de bronspanning is. 4) Idem in situatie b2). 5) Verklaar het verschil.

figuur 1.
We willen nu de bronspanning van het element van Volta bepalen. Hiervoor gebruiken we een kompensatieschakeling als ideale voltmeter (figuur 2.). In de schakeling bevindt zich een homogene weerstandsdraad tussen en en een spanningsbron van ongeveer . Tussen punten P en N kan de spanning gemeten worden. Na æansluiting wordt het schuifcontact langs de weerstandsdraad geschoven totdat de galvanometer stroomloos is. De spanning tussen en is dan even groot als de spanning tusæen en . Deze spanning is evenredig met 1. Om de voltmeter te ijken wordt eerst tussen en éen element van een accu aangesloten. Deze levert een spanning van .

e. 1) Welke lengte komt overeen met ? 2) Hoeveel spanning komt overeen met weerstandsdraad? (Let op de nauwkeurigheid). Vervolgens schakelen we het element van volta tussen de punten en ( P aan de koperplaat, N aan de zinkplaat). f. Wat zou er gebeuren als we de koperplaat aan en de zinkplaat aan zouden schakelen? g. 1) Lees de lengte 1 af. 2) Bereken de bronspanning van het element van Volta. (Let op de nauwkeurigheid).
Nu belasten we het element van Volta met een weerstand van 100 ohm . Er wordt weer ingesteld. h. 1) Hoe groot is de spanning tussen en ? 2) Bereken opnieuw de inwendige weerstand van het element van Volta. 3) Vergelijk met de waarde, gevonden bij d4).
Thermokoppels.¶
Eerst moet de weerstand bij kamertemperatuur van de volgende vier draden bepaald worden: chroomnikkeldraad, konstantaandraad, koperdraad en ijzerdraad. Hiervoor zijn beschikbaar: een voltmeter, een ampèremeter, æn spanningskastje, een grondplaat met statieven waartussen de draden strak gespannen kunnen worden en een schuifweerstand om de stroom te begrenzen. a. Teken een schakelschema, waarmee je de weerstand van de draden kunt bepalen. b. Maak nu de schakeling. Laat deze controleren alvorens je gaat meten. Verwerk de metingen in een tabel. Hierin: soort draad, spanning, stroom, weerstand en weerstand per cm.
Je kunt als volgt een thermokoppel, b.v. een koper-konstantaan thermokoppel, maken. Neem een koperdraadstukje van ongeveer 10 cm en een konstantaandraadstukje van ongeveer 10 cm . Draai een uiteinde van elk stukje in elkaar (figuur). Dit levert contactpunt P.

figuur.
Er kan een krokodillenklem in punt A geplaatst worden zodat en ook één in punt zodat . c. Maak een koper-konstantaan thermokoppel. Sluit het thermokoppel aan op de ampèremeter ( 30 mA schaal) volgens de figuur. Bepaal nu snel (waarom?) de maximale thermostroom die loopt wanneer het contactpunt in een kaarsvlam gehouden wordt. d. Doe hetzelfde met een ijzer-konstantaan thermokoppel. e. Eveneens met een chroomnikkel-konstantaan thermokoppel. f. Bereken voor elk thermokoppel de thermospanning (de weerstand van de ampèremeter, op de 30 mA schaal bedraagt ..... ohm). Maak een tabel, waarin: soort thermokoppel, thermostroom en thermospanning. Je hebt nu de thermospanning tengevolge van de hele kaarsvlam t.o.v. kampertemperatuur ( ) bepaald. De thermospanning van het thermokoppel koper-konstantaan bedraagt . g. Bereken de temperatuur van de kaarsvlam. h. Neem aan dat de temperatuur van de kaarsvlam bij alle metingen van , en e hetzelfde is. Hoe groot is dan de thermospanning per graad van de andere twee thermokoppels? i. Voorspel, wat je gevonden zou hebben als je de meting van de thermostroom op de 300 mA i.p.v. op de 30 mA schaal gedaan zou hebben.
Een lichtvlekgalvanometer als voltmeter.¶
In een lichtvlekgalvanometer bevindt zich een spoeltje, dat draaibaar is opgehangen in een magnetisch veld. Wanneer een stroom door het spoeltje gestuurd wordt, gaat het spoeltje draaien. De eindstand wordt bereikt als het torsiekoppel gelijk is aan het stroomkoppel. Een spiegel aan het spoeltje bevestigd weerkaatst de lichtbundel van een lampje op een schaalverdeling. De verplaatsing van de lichtvlek is dan een mat voor de stroomsterkte door het spoeltje. Deze lichtvlekgalvanometer heeft een lineaire schaal. De te meten stroom loopt slechts gedeeltelijk door het spoeltje; de rest van de stroom gaat door een shunt, waarvan de grootte met een schakelaar geregeld wordt. De stand van deze schakelaar bepaalt de gevoeligheid van het instrument, vandaar de naam gevoeligheidsschakelaar. De galvanometer noemen we gevoelig als een kleine stroom toch een grote uitslag van de lichtvlek op de schaal veroorzaakt. De wijze waarop het spoeltje in de schakeling is opgenomen is in figuur 1 weergegeven.

figuur 1 a. 1) Welke uitslag vertoont het spoeltje in stand 0? Toelichten! 2) Waarvoor dient stand 0 ? 3) Welke weerstanden staan parallel in stand 1? b. We gaan nu de stroomsterkte bepalen die in de verschillende gevoeligheidsstanden voor de volle uitslag ( 100 schaaldelen) zorgen. Dit doen we met een schakeling volgens figuur 2. We meten de spanning die in kombinatie met weerstand R voor de juiste stroomsterkte zorgt.
Noteer de metingen in een tabel en bereken de stroomsterkten (je mag de weerstand van verwaarlozen).
| stand | (ohm) | (volt) | (ampère) |
|---|---|---|---|
| 1 | |||
| 2 | |||
| 3 | |||
| 4 | 100.106 | ||
| 5 | 100.10 |

figuur 2 2) Laat zien dat het verwaarlozen van de weerstand van is toegestaan. 3) Verklaar met behulp van figuur 1. dat de gevoeligheid toeneemt van stand 1 tot stand 5. c. We gaan nu de galvanometer als voltmeter gebruiken in stand 4.
Bereken de vervangingsweerstand van de galvanometer in stand 4.
Hoe groot is de maximale spanning die in stand 4 gemeten kan worden?
Hoe kan met de galvanometer in stand 4 toch een grotere spanning gemeten worden? d. We gaan nu met de voltmeter van c. de spanning meten van een thermokoppel. Met het thermokoppel kunnen we dan temperatuur meten. Om het thermokoppel te ijken wordt één contactpunt in een bekerglas met smeltend ijs geplaatst. Het andere contactpunt wordt in een bekerglas kokend water gebracht.
Meet de uitslag van de galvanometer.
Bereken de stroom die met deze uitslag overeenkomt.
Bereken de thermospanning bij een temperatuurverschil van .
Idem van .
Bepaal met de nu verkregen thermometer de lichaamstemperatuur.
Hoe komt het dat de uitslag van de galvanometer maar weinig afneemt als wordt omgeschakeld naar stand 3 ?
Een element opladen.¶
Maak de schakeling volgens figuur 1.
De spanning wordt verkregen van een spanningskastje (uit!). In de schakeling is, behalve voltmeters, ampèremeter en lampje, ook een verzadigde zinkchloride ( ZnCl ) oplossing in een bekerglas opgenomen. Hierin bevinden zich twee koperplaten. Deze koperplaten zijn geschuurd en bevinden zich aanvankelijk in een salpeterzuuroplossing. Spoel deze platen met water af en plaats ze vervolgens in de schakeling zonder het koper met de vingers aan te raken. Laat, wanneer je klaar bent, de schakeling controleren.

Maak de spanning op zo dat aanwijst.
Gedurende 120 s moet je nu stroom doorvoeren. Lees intussen ook en A af. Vragen: a. Wat is de weerstand van het lampje volgens de gegevens? b. Wat is de weerstand van het lampje volgens de metingen? c. Verklaar het verschil. d. Bereken de energie, die nodig was om het lampje te laten branden tijdens stroom doorvoeren. e. Bereken de energie, die we “in het bekerglas gestopt hebben”.
We hebben een spanningsbron gekregen. 3. Makk de schakeling volgens figuur 2. (Zorg dat er geen stroom gaat lopen!). Hierin is het bekerglas met de platen en de ZnCl-oplossing nu de spanningsbron. Verder is in de schakeling een voltmeter, een ampèremeter en een schuifweerstand. Laat wanneer je klaar bent de schakeling controleren.

Maak nu met de schuifweerstand op ! de stroomsterkte in de keten zo dat er een stroom loopt van 30 mA . Bepaal om de 30 s de spanning en de stroom die het element levert. Doe dit totdat de spanningsbron leeg is (ongeveer na 600 s ). a. Maak een tabel, waarin tijd , stroomsterkte , spanning en vermogen VI. b. Teken een diagram waarin het geleverde vermogen uitgezet is als functie van de tijd. c. Bepaal zo nauwkeurig mogelijk (denk eens na hoe!) de totale energie, die de spanningsbron geleverd heeft. d. Bereken het nuttig effect (rendement) van de spanningsbron met Cu-platen en de ZnCl -oplossing. e. Vertel precies, waar de verloren energie gebleven is. f. Geef aan hoe dit experimenteel bepaald zou kunnen worden (uitvoerig vertellen, met opstelling, meetinstrumenten en noodzakelijke berekeningen).
Het decemberpracticum (Havo).¶
De toetsen voor de eerste Havo practicumdag waren:
Bepaling van de voortplantingssnelheid van het geluid in verschillende gassen (demonstratie).
Heen en weer (practicum).
Voor de tweede practicumdag:
Frequentiebepaling (demonstratie).
Op en neer (practicum).
In het nu volgende zal kort enige aandacht besteed worden aan de verschillende toetsen. Daarna volgen de toetsen zoals die in december 1975 aan de leerlingen voorgelegd zijn.
Bepaling van de voortplantingssnelheid van het geluid in verschillende gassen. Hoewel de proef van Kundt kwalitatief tot de eindexamenstof voor het Havo behoort wordt hier dieper op deze proef ingegaan. De noodzakelijke formules worden echter gegeven. Blj deze proef moeten de leerlingen individueel aan de demonstratieopstelling meten. Zij . kunnen dus naar de opstelling gaan als zij dat nodig vinden, maar zij mogen niet met elkaar overleggen. Wel kunnen zijaan de docent vragen of onderdelen goed zijn om daarna verder te gaan en bij enkele onderdelen (11, 14 en 16) is overleg noodzakelijk. Bij onderdeel 14 krijgen de leerlingen een blaadje waarop “Gegevens behorend bij de voortplantingssnelheid geluid in gassen”. Dit is nu aan de toets toegevoegd. De proef was iets te lang. De leerlingen kwamen meestal t/m onderdeel 14. Heen en weer. In principe is de slingerproef bekend aan Havo leerlingen. Hier wordt echter dieper op de proef ingegaan. De formule voor de slingertijd wordt gegeven. In het lokaal hangt ook een slinger met een draadlengte van (onderdeel 11). Ook hieraan kan gemeten worden. Het tekenen van diagrammen kost in het algemeen nogal wat tijd. Daardoor is ook deze proef wat te lang. Meestal komt men t/m onderdeel 11.
3 Frequentie bepaling. Proef is een proef volgens Groeneveld en Wolf: Experimentelle Reifungsaufgaben für Physic, Köln 1964. Door middel van een speciaal gemaakte elektrode wordt een stoffiguur gemaakt. Deze proef is voor de leerlingen nieuw. Ook proef B is nleuw: de proef van Quincke behoort niet tot het Havo-eindexamenprogramma. Echter met de gegevens moet de leerling vragen over deze nieuwe fysische situatie kunnen oplossen. Proef is in principe bekend. De Havo leerling moet iets dergelijks kunnen oplossen. Ook hier bleek de toets te omvangrijk. Vooral het maken van het diagram kost nogal wat tijd. Vaak zijn onderdelen 7 en 8 door tijdgebrek overgeslagen (dit werd ook geadviseerd).
4 Op en neer. Evenals de slingerproef is ook de veerproef aan Havo leerlingen bekend. De gevolgde aanpak is echter voor een groot gedeelte nleuw. De formule voor de trillingstijd van een veer wordt gegeven. Aan de veer is een gewicht vastgesoldeerd. Daardoor gaan de diagrammen van de onderdelen 4 en 6 niet door de oorsprong. Omdat ook bij deze proef het tekenen van dlagrammen nogal wat tijd eiste, kwam men vaak niet klaar ( onderdeel 10).
Bepaling van de voortplantingssnelheid van het geluid in verschillende gassen.¶
Materialen, apparatuur: Aluminium buis, glazen buis, zeem, kurkvijlsel verschillende gassen toongenerator, rolduimstok. Uitvoering proef: Meetopstelling

Een aluminium buis is op twee verschillende platsen en vastgeklemd. Aan het uiteinde is een kurkschijfje bevestigd. Over dit kurkschijfje is een glazen buis CD geschoven. Het kurkschijfje kan vrij bewegen. We trekken een vochtige zeem langs de aluminium buis. Je hoort nu een snerpend geluid. De staaf is dan in trilling terwijl deze trilling door het krukschijfje wordt overgedragen op de luchtkolom . In de glazen buis bevindt zich fijn kurkvijlsel. Op plaatsen weer de lucht heftig beweegt springt dit kurkvijlsel op en verspreidt zich. Met behulp van het kurkvijlsel kun je zien wanneer de luchtkolom CD resoneert met de aluminium buis. Hiervoor moet de afstand CD aangepast worden (want en lucht liggen vast). Met behulp van de openingen en kunnen we de glazen buis vullen met andere gassen.
Metingen:
Meet de lengte van de aluminium buis.
Bepaal m.b.v. een toongenerator de frequentie van het snerpende geluid.
Tel een aantal buiken of knopen in de glazen buis en meet de afstand tussen de uitersten.
Doe dit evenzo bij de andere gassen in de glazen buis.
Bepaal de temperatuur in het lokaal.
Opdrachten-vragen (behorend bij voortplantingssnelheid geluid in gassen).
Wat voor soort golf ontstaat in de aluminium buis?
Is het nodig dat de aluminium buis op speciale plaatsen vastgeklemd is? Geef een toelichting.
Hoe groot is de golflengte van het geluid in de aluminium buis?
Bereken m.b.v. deze golflengte en de gevonden frequentie de voortplantingssnelheid van geluidsgolven in aluminium ( ).
Verklaar het golfverschijnsel dat optreedt in de luchtkolom.
Bepaal de golflengte van geluid in lucht.
Bepaal m.b.v. de gevonden frequentie de voortplantingssnelheid van geluid in lucht ( ).
Bewijs dat
Als (bij de gemeten temperatuur) bedraagt, bepaal dan m.b.v. de formule uit punt 8. de .
Zoek de waarde voor op in het tabellenboekje. Schrijf alle waarden eens op en bespreek de verschillen.
Om nu de voortplantingssnelheden in de verschillende gassen te bepalen gaan we uit van . Bespreek met de docent welke waarde je nu hiervoor aanhoudt.
Bepaal nu voor de andere gassen de voortplantingssnelheid van het geluid hierin ( ). Maak een tabel met 6 kolommen. Hierin komen: naam gas (of formule); geluid in gas; (overige 3 kolommen later). Zet hierin ook
Van welke factoren denk je dat afhankelijk is. Schrijf dat op.
Ga naar de docent en vraag hem naar de formule voor .
Stel dat je de experimenteel gevonden waarden m.b.v. de formule wilt controleren hoe zou je dat dan doen? Laat zien met éen waarde.
Als je het verband tussen en grafisch wilt controleren hoe zou je dit dan doen? Overleg met de docent en maak de tabel af om er dan het bedoelde diagram mee te maken. conclusies?
Gegevens behorend bij de voortplantingssnelheid geluid in gassen. konstante (zie tabellenboekje blz. 13) R gaskonstante (zie tabellenboekje blz. 7). T absolute temp. in K M molmassa in kg snelheid in
| Gas | |
|---|---|
| 32 | |
| 28 | |
| 16 | |
| 44 | |
| 2 | |
| He | 4 |
lucht: deel deel
“HEEN EN WEER”.¶
Materialen, Apparatuur:
statief, klemmen
koord
aluminium cilinder, loden cilinder, messing cillinder
rolcentimeter, liniaal
kolk of horloge met sekondewijzer
veerbalans
Methoden: a. Hang éen van de cilinders aan het koord aan de klem op het statief. Meet de benodigde tijd voor 20 slingeringen. b. Ga door een proef na of de slingertijd afhangt van de massa van het slingerend lichaam. c. Meet bij 3 verschillende lengten van het koord de lengte van de slinger en meet de benodigde tijd voor 20 slingeringen in die 3 gevallen.
Opdrachten; vragen:
Verzamel de metingen van de proeven in een tabel. Trek een conclusie.
Verzamel de metingen van proef in een tabel.
Geef in een tekening duidelijk aan welke afstand je gemeten hebt als lengte van de slinger. Licht de tekening toe.
Hoe noemt men het aantal slingeringen in 1 sekonde?
Maak een diagram van de slingertijd als functie van de lengte (proef c).
6 . Welke conclusie kun je op grond van dit diagram trekken? a. de slingertijd is evenredig met de lengte b. de slingertijd is evenredig met de lengte in het kwadraat c. de slingertijd in het kwadraat is evenredig met de lengte d. er is een verband tussen slingertijd en lengte e. er is geen verband tussen slingertijd en lengte
Kies het juiste antwoord en licht dit toe. 7. Uit welk diagram zouden verdergaande conclusies te trekken zijn? 8. Maak dit diagram en trek je conclusie. 9. Met de formule kan de valversnelling berekend worden.
Bereken g zo nauwkeurig mogelijk op grond van de verkregen metingen. 10. Welke meting heb je bij de berekening van vraag 8 gebruikt? Waarom? Of zou je ze beter alle 3 kunnen gebruiken? Zo ja, hoe? Licht je antwoord toe. 11. Bepaal g eveneens m.b.v. de slinger in het lokaal ( ). Vergelijk met de bij punt 9 gevonden waarde. Welke methode vond je het betrouwbaarst? Licht toe. 12. Bepaal m.b.v. de formule in punt 9 de eenheid van . 13. Een leerling uit de tweede klas wil onderzoeken of de slingertijd afhangt van de massa die je aan de slinger hangt. Hij beschikt over 2 gelijke messing cilinders die ook van onderen van een haakje zijn voorzien. Eerst bepaalt hij de slingertijd terwijl er éen cilinder aan de slinger hangt. Nu vraagt hij jouw advies of hij de tweede cilinder beter onder de eerste kan hangen of ernaast of dat het niet uitmaakt. Wat zou je hem zeggen. 14. Schets de uitwijking van de slinger als functie van de tijd.
Frequentiebepaling.¶
Algemeen:
De volgende drie proeven zijn bedoeld om onafhankelijk van elkaar de frequentie van een stemvork te bepalen.
Proef A:
De toon van de stemvork wordt via een mikrofoon en een versterker door een stoffiguur (zwavelpoeder) geregistreerd. Gelijktijdig wordt een trilling van 50 Hz geregistreerd. Verteld wordt hoe dit gebeurt. Voor ieder wordt een stoffiguur gemaakt. Neem dit voorzichtig mee naar je plaats en zorg ook voor een liniaal of rolduimstok.
Proef B:
Meetopstelling:

Er zijn twee buizen a en b. De buis b is binnen buis a verschuifbaar. Als b geheel is ingeschoven zijn de wegen a en b gelijk van lengte. Voor de opening bij wordt een trillingsbron geplaatst. Langs beide wegen plant zich dan een golfbeweging voort. De luchtdeeltjes bij Q nemen, als de beide wegen gelijk van lengte zijn, deel aan twee golfbewegingen die in steeds dezelfde fase hebben zodat ze elkaar versterken. Wordt de opening dan afgedekt door een vlies met wat fijn poeder erop dan komt dit in trilling. We schuiven buis nu langzaam uit en zien de trilling van het poeder zwakker worden tot deze bij een bepaalde stand (tweede stand) van b geheel verdwijnt. Noteer hoeveel cm buis b uitgetrokken moet worden om deze situatie te krijgen. In deze stand wordt de buis verwarmd: Noteer je bevindingen.
Proef C:
De stemvork is op een klankkast geplaatst. De lengte van de luchtkolom in de klankkast is zo gekozen dat deze resoneert met de stemvork. Meet de diepte van de klankkast.
Opdrachten-vragen (behorend bij frequentiebepaling).
A. 1) Bepaal de frequentie van de stemvork m.b.v. de stoffiguur. 2) Beschrijf hoe de stoffiguur er zal uitzien als de stemvork vrijwel geen geluid meer geeft. 3) Teken of beschrijf de trillingstoestanden van de stemvork. B. 1) Verklaar waarom het poeder op het vlies in de tweede stand niet meer trilt. 2) Hoe groot is de golflengte van de golfbeweging in de buizen? 3) Bereken met 2 en het tabellenboekje de frequentie van de stemvork. 4) Verklaar het verschijnsel dat optreedt tijdens verwarming. 5) Als je weet dat de voortplantingssnelheid van longitudinale golven in gassen recht evenredig is met de wortel uit de absolute temperatuur beredeneer dan hoe men door schuiven van buis b weer maximale versterking kan krijgen (in-of uitschuiven?). 6) Stel dat de temperatuur stijgt van naar hoeveel moet men buis b dan verschuiven om weer maximale versterking te krijgen. 7) Voor een bepaald gas is de voortplantingssnelheid bij verschillende temperaturen bepaald. Hieronder volgen de resultaten:
| temperatuur | |
|---|---|
| 20 | 342 |
| 51 | 360 |
| 92 | 382 |
| 127 | 400 |
| 200 | 434 |
Bewijs met behulp van een diagram dat het verband tussen v en T is zoals gegeven in punt 5 . 8) Hoe groot is bij ? C. 1) Bereken m.b.v. de meting van de diepte van de klankkast de golflengte van de golfbeweging in de luchtkolom. 2) Bereken de frequentie van de stemvork. 3) Ga naar de docent en vraag naar de door de fabrikant opgegeven waarde van de stemvork. Bedenk mogelijke redenen voor het verschil. 4) Bereken m.b.v. de gevonden waarde van de frequentie en de opgegeven waarde van de plaats van de buik buiten de klankkast, aangenomen dat dit de enige reden voor het verschil (zie 3) is.
Nassau-Scholengemeenschap¶
A. Vrolijk, Paul Krügerlaan 2, Breda.
Inleiding:¶
Doordat ik meende dat dit bij het eerste landelijk Mammoet-examen al verplicht was hebben we al die jaren praktische vaardigheid getoetst in een prakikum-schoolonderzoek. De eerste jaren voornamelijk met onderbouw-practicumproeven waarbij in het S.O. dan als verrassingselementen om het niveau op bovenbouw hoogte te brengen nieuwe vragen, die inzicht en/of vaardigheid eisen waren toegevoegd. De voorbeelden hiervan zijn de stencils van de vloeistofmultiplicator, de lichtproeven en de Wet van Ohm. De laatste jaren, met stimulansen van collega Ir. H. Mulder, hebben. hij en ik de onderwerpen en het niveau uitgebreid. proeven die er tot nu toe zijn. (gewone stencils) worden zowel door Havo als Atheneum gebruikt. De leerlingen oefenen met de proeven in standaarduitvoering (volgens stencils), leveren een lijst met een keuze van 15 proeven in voor 1 maart en in het daaropvolgende S.O. krijgen ze van éen van de opgegeven proeven een gedeelte (soms de hele proef) uit te voeren met als aanvulling een onbekende uitbreiding als verrassingselement Voorbeeld: Bij proef van Atwood: het bepalen van onbekend overwichtje of onbekende hoofdmassa.
Bepaling LL . havo¶
lengte gloeispiraal van de lamp. lengte van het beeld van , gevormd door de “B-lens”. afstand van spiraal tot scherm. Houd je aan de gegeven ( )-waarden. Hang het diagragma voor de B-lens. a) Bepaal LL door het gemiddelde te nemen uit de volgende 4 meetseries:
| v | b | BB | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 48 | |||||
| 48 | |||||
| 58 | |||||
| 58 |
Diafragma tegen afbeeldingsfouten. Ontwerp met de B-lens + diafragma een scherp beeld van de gloeispiraal * op het scherm bij . Stel de spiraal verticaal.

20 is 't centrum van de lens in gebruik
Verschuif vervolgens het diafragma zover dat juist de randen de lichtstralen doorlaten. Nu ontstaan 2 “slechte beelden” op het scherm.

Zo zijn de randen van de lens in gebruik. a) Onderzoek welk beeld door (1) en welk beeld door (2) gevormd wordt.
Geef je antwoord door in het schetsje aan te geven (een horizontale doorsnee) waar op het scherm de beelden, door 1 en 2 gevormd, terecht komen.

b) Verplaats nu het scherm zó, dat de twee slechte beelden het scherm geschoven worden. (afgekeurde doorschrappen). c) Vergelijk nu eens de plaats van het eerste scherpe beeld dat je bij 8 -begin II kreeg, met het beeld dat bij b) na het samenvloeien ontstond. (dus 't ene beeld bij , met bij b)'t ene beeld bij, 1 Schrijf hieronder welke gevolgtrekking je daaruit kunt maken.
De vallende knikker.¶
Nodig:
spanning ;honderste-secondenteller, elektromagnetische starter, lamp met fotocel, schakelaar, 2 kogels (zware en lichte), rolmeter, snoeren.
Doel van de proef: a) Onderzoek van de valbeweging. b) Bepaling van de gravitatie g.
Opstelling:

Test de opstelling; onderzoek de functie van de verschillende onderdelen; oefen in het aflezen van de klok. Opmerkingen vooraf: a) Zorg dat de kogel tijdens het vallen niet tegen lampje of fotocel botst. b) Tik de schakelaar kort aan anders loopt de klok door. c) Zet na elke meting de klok weer op nul door de handle links weer omlaag te duwen. d) Trek één stekker nu en dan uit bij de spoel anders wordt deze te heet.
Onderzoek: A. Vallen zware voorwerpen sneller?
Het volksgeloof zegt: zware knikkers vallen sneller dan lichtere. Galileī had daar een andere bewering over, die hij met valproeven bevestigde. Laat de zware en de lichtere knikker over dezelfde afstand vallen. Vergelijk de valtijden. Formuleer je conclusie: B. De relatie tussen valtijd en afstand.
Kies een aantal afstanden tussen 20 cm en 200 cm (neem 5 tot 7 waarnemingen). Meet de afstand (s) nauwkeurig in mm en lees de tijd (t) af in centisekonden. Schrijf je meetresultaten in de eerste 2 kolommen.
Berekeningen:
Volt uit de meetresultaten dat en evenredig zijn? In dat geval zou de valbeweging eenparig zijn. Geef kombinaties van waarden die je antwoord bevestigen.
Zet de meetresultaten in een grafiek
| no | () | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 | |||||
| 7 |

De grafiek lijkt wel een deel van een ..............................
Bereken en vul in de derde kolom de waarden in van . Wat merk je op als je de getalwaarden van en nu vergelijkt?
Teken de grafiek van ( ) als functie van . Welke vorm heeft de grafiek nu?
In formule kunnen we de relatie tussen en als volgt aangeven:
De konstante stelt de verhouding van en voor. Bereken telkens bij elke meting deze verhouding en schrijf deze waarden in de laatste kolom.
Tel al deze waarden op en bepaal aldus de gemiddelde waarde van .
Als je weet dat de valformule geschreven wordt als
bereken dan

Welke meting had de grootste procentuele fout, die van de lengte of die van de tijd?

Balanceren met stroom.¶
Nodig:
Kompasnaald op speld, stroombalans met gewichten ( , verder mg), 2 schuifweerstanden ( ), 2 stroommeters, 2 korte en 2 lange poolschoenen, 6 snoeren, 14 V . Theorie: Als een stroomdraad magnetische veldlijnen snijdt, werkt een lorentzkracht als wisselwerking van stroom en veld. We plaatsen een rechte stroomdraad in een homogeen magneetveld, waarvan de veldlijnen de draad loodrecht snijden. Onderzoek: (kwalitatief) Test met de kompasnaald of de polen tegengesteld zijn.

Onderzoek van de lorentzkracht (F): Plats op de U-kern de korte poolschoenen. Zet op de in serie geschakelde spoelen een spanning zodat er een stroom doorgaat (spanning tot 12 V ). Lat ook een stroom door het draadstuk gaan (lage spanning!). Regel de stromen met de schuifweerstanden. Kies de stroomrichting door de draad zo dat de kracht omlaag werkt. Onderzoek door experimenteren dat de richting van afhankelijk is van:
de richting van
de richting van
De stroomrichting door de spoelen bepaalt de veldrichting. Wat is het gevolg van het gelijktijdig omkeren van stroom- en veldrichting? Test de kurketrekkerregel. Zoek daartoe eerst met de kompasnaald uit hoe de richting van de magnetische veldsterkte (B) is. Ga ook na in welke richting de stroom door het draadstuk (1) loopt.
En nu kwantitatief. A. Houd de stroom door de spoelen konstant en daarmee B. Verander nu telkens de stroom I in het draadstuk en meet met de balans telkens de bijbehorende kracht F. Neem eerst de stroom door de spoelen 1 A en de stroom door de draad achtereenvolgens 2,4 en 6 A . Vul de gemeten waarden in de tabel in en teken de grafiek. Verander tijdens de meting niet de stand van de poolschoenen.
| stroom | kracht |
|---|---|
| 2 A | |
| 4 A | |
| 6 A |

Breng de relatie tussen kracht en stroomsterkte in woorden. Geef de relatie ook in een voorlopige formule: B. Maak de spoelstroom nu konstant en bepaal weer de krachten bij 2, 4 en 6 A door de draad. Teken ook deze grafiek op de bovenstaande. Breng de relatie tussen lorentzkracht en spoelstroom onder woorden en in formule. Samenvattend kunnen we zeggen dat de lorentzkracht. is met 1. .................................. 2. .................................. C. Ook de lengte (1) van het draadstuk, in zoverre zich dat binnen het veld bevindt, speelt een rol. Neem de lange poolschoenen. Nu werkt het veld in op een tweemaal zo lang draadstuk. Onderzoek het effect. Theoretisch is de kracht (F) evenredig met de lengte (l). Is dat de konstateren? D. Samengevat kunnen we schrijven:
Hierbij is een konstante die bepaald wordt door de sterkte van het magnetische veld. We noemen de magnetsiche veldsterkte. De eenheid is: N/A.m. Bereken de hoogste waarde van die je gevonden hebt bij de metingen met de smalle poolschoenen.
B ...................N A.m E. Bereken in dat geval ook de heersende flux. Kies daarbij de juiste eenheid. . F. B is in hoge mate afhankelijk van de stroomsterkte door de spoelen. We vonden dat daarmee evenredig is. Van welke factoren zou B nog meer afhankelijk kunnen zijn? Kun je er één van bewijzen?
De tweedimensionale botsing.¶
Doel: a) Kennismaken van een handige onderzoekmethode. b) Onderzoeken van een bijzondere tweedimensionale botsing: de volkomen elastische botsing van twee gelijke massa’s waar er één van stilstaat .
Nodig:
Rolgoot met 2 stalen kogels. Schietlood. Carbonpapier en transparantpapier.
Onderzoekmethode:
Zie fig. 1. De kogels, waar we de snelheidsvektoren vlak vóór en vlak ná de botsing van willen bestuderen beschrijven na steeds een baan zoals we die van de “horizontale worp” kennen. Door de konstante hoogte is de valtijd van een kogel steeds dezelfde. Denk aan . De grootte van de horizontale verplaatsing is gelijk aan de horizontale snelheid maal die konstante . Denk aan . Anders gezegd: de horizontale verplaatsing van een kogel na is een mat voor de horizontale snelheid in . En deze horizontale verplaatsing leggen we vast met het carbonpapier + transparant.
Vooraf: Ga na of de verstelbare bout waar de kogel op rust zo staat, dat de kogels bij de botsing even hoog boven de tafel zijn. Kogel 1 moet steeds van dezelfde plaats A losgelaten worden. Geen zetje dus!
controleproefje voor gelijke valtijden: Bij elke botsingshoek tussen de kogels hebben deze gelijke valtijden volgens de inleiding. Ga dit na voor 4 willekeurige standen van het verstelbare armpje a, zie fig. 2. Hierbij nog geen papier op tafel nodig.

a) Was de praktijk aardig in overeenstemming met de theorie? . b) Hoe merkte je dat? De metingen aan de tweedimensionale botsing. Leg, aansluitend aan het voetstuk (zie fig. 2) een vel transparant papier met daaronder carbonpapier met de kant die afgeeft naar het transparantpapier toe. Als kogel 1 alleen van de schans springt, bepaalt het trefpunt de maat van het registratiepapier (iets groter in 't vierkant). Plak het papier met tape op de tafel. c) Bepaal nu de oorsprong 0 van alle metingen en konstrukties zo: het is het voetpunt van de loodlijn uit de positie die kogel 1 heeft, vlak voordat hij met kogel 2 botst. Zie fig. 2. Gebruik een schietlood. Noteer de 0 op transparant.
Als het trefpunt van een kogel geldt verder steeds het gemiddelde van 3 à 4 treffers. Omlijn zo’n groepje punten en geef het gemiddelde met een inktpunt aan en zet er het waarnemingsnummer uit de tabel bij. Zie voorbeeld fig. 3. d) 1. Om de beginsnelheid van kogel 1 voor de botsing te bepalen, laten we hem zonder botsing de horizontale sprong maken. Markeer het gemiddelde van sprongen, zet er 1 bij en noteer de afstand tot 0 in tabel. 2. Een bijzonder geval is de centrale botsing. Dan moet kogel 2 met z’ middelpunt op de snelheidsvekto: van kogel 1 liggen. Zorg daarvoor. Markeer het gemiddelde trefpunt van elke kogel, vul de afstanden in de tabel in.

. Varieer de hoek waaronder kogel 1 tegen kogel 2 botst zodat de treffers wat gelijkmatig over verdeeld liggen.

Uitwerking:
e) De verzameling meetpunten vormt bij benadering een opvallende figuur, namelijk f) Bij elke botsing geldt de wet van behoud van hoeveelheid beweging, in feite een vektorgelijkheid: Omdat en moet hier gelden: en omdat de x-waarden mat voor de snelheden zijn zou bij een botsing moeten gelden: (vgl. 1) Kies éen van de botsingen uit en konstrueer op het transparant papier de vektorsom , Je ziet dan of de resultante ongeveer bij meetpunt no. 1 uitkomt. g) Een gevolg van de impulswet is dat de kogels evenver aan weerszijden van de lijn 0 -meetpunt no. 1 uitkomen, zie fig. 3. Geef voor twee botsingen deze lijnstukken op het transparant aan en vul de lengtes bij het volgnummer in.
| volgnummer | in cm | in cm |
|---|---|---|
h) Indien een botsing volkomen elastisch is geweest geldt dat de totale kinetische energje vóor de botsing gelijk ís aan die ná de botsing of dat . Hier met en en met als mat voor : (vóór) . Dit geldt voor alle botsingen . controleer of de botsingen volkomen veerkrachtig waren door de uitwerkingskolommen in te vullen. Vergelijk de praktijk met de theorie van vgl. 2. Waren ze aardig met elkaar in overeenstemming? Ja/Nee Hoe konstateer je dat? i) Achteraf bekeken met de theorie.
Vgl. 1 luidde

Of figur 4. De drie x vektoren vormen dus een driehoek!
Vgl. 2 luidde vóór In de driehoek geldt blijkbaar de stelling van Pythagoras! conclusie: De driehoek is rechthoekig met voor als schuine zijde. Kijk eens of in de konstruktie op transparant (opdracht f) en ongeveer loodrecht stonden. De hoek tussen en Ken je de volgende eigenschap van een cirkel?: "Een omtrekshoek met als koorde de middellijn is ". Dan begrijp je nu misschien dat de verzameling meetpunten op een cirkelomtrek ligt! N.B. Als je het verslag inlevert, hoort daar natuurlijk het transparantpapier, met de markeringen als in fig. 3 en de konstruktieopdrachten, bij!
Trillingen kijken.¶
Werken met de oscilloskoop.

Met de middelste 2 knoppen kan de elektronenstraal eenparig naar rechts gevoerd worden, waarna de straal in een uiterst korte tijd terugspringt. Daartoe moet op de X-platen een “zaagtandspanning” worden geżet.
Dit is de “tijd-basis”. Door middel van de middelste knoppen kunnen we het aantal bewegingen per sekonde of de tijdbasisfrequentie regelen (links grof, rechts fijn). Zorg dat tijdens het werken met de skoop het scherm niet inbrandt. Onderzoek:


A. Werking van de skoop.
Draai aan de diverse knoppen en onderzoek de werking. linksboven aanzetten en intensiteit rechts middelste 2 linksonder rechts focussering frequentieregeling, grof en fijn horizontale versterker verticale versterker. B. Spanningsonderzoek.
Zet de 6-voltswisselspanning van de transformator op de bussen 0 en 3. Stel de zaagtandfrequentie op 50 Hz . Je krijgt dan één sinus. Hoe krijg je 2 golven te zien? Experimenteer verder en schrijf je ervaringen op. Welk verschil krijg je als je de aansluitpunten 0 en 4 neemt? Onderzoek het begrip

alleen zaag- tandsparning op -platen

alleen sinus. vormige spanning op Y-platen

beide sparningen synchronisatie. Wanneer krijg je een stilstaand beeld? C. Onderzoek van de gelijkrichter.
Belast de uitgang met een weerstand van 30 Ohm. Bestudeer de werking van de gelijkrichter. De wisselspanning van de transformator wordt hier omgezet in een enkelvoudige of dubbelgelijkgerichte wisselspanning. Onderzoek met de skoop de werking van de 4 cellen van de schakeling. Zet de spanning op de skoop, dan en zo verder. Zorg steeds voor goed stilstaande beelden. Maak tekeningen van de golfpatronen. Door de gelijkrichter te belasten, gaat er stroom door de cellen en worden de spanningsverschillen op de skoop zichtbaar. De skoop is op te vatten als een voltmeter.

bovenaanzicht
Graetz-schakeling

D. Trillingsfiguren (volgens Lissajous).
Schakel de tijdbasis uit. Zet op de bussen 0 en 16 volt wisselspanning van de transformator ( 50 Hz ). Op de bussen 0 en 3 de wisselspanning van de toongenerator. De toongenerator produceert frequenties van 20 tot 20000 Hz . Zet de toongenerator ook op 50 Hz . Er verschijnt bij juiste afstelling een cirkel, lijnstuk of ellips. Stel verticaal de frequentie 100 Hz in. Welke figuren kunnen nu ontstaan? Realiseer allerlei figuren en bepaal de bijbehorende frequenties en hun verhouding. Onderzoek de hierbij geleverde figuren en schets nog andere. Hoe de frequentieverhouding uit te tellen is, staat hieronder in een voorbeeld aangegeven. De figuren komen steeds in families voor (één die “aan de lijn” doet, een erg dikke en overgangsvormen).

Onderzoek de frequentieverhouding bij de “achtvormige” figuren. Doorloop de figuur horizontaal, uiters links (zie pijl) beginnend. Om de figuur eenmaal heen en terug te doorlopen, gaan we eenmaal naar rechts en terug naar links (éen trilling). Nu verticaal; begin ergens onderaan (zie pijl); doorloop de figuur: omhoog, omlaag, omhoog, omlaag (twee trillingen). Dus in dezelfde tijd dat éen trilling horizontaal volbracht wordt, worden er twee trillingen verticaal beschreven.
De frequentieverhouding bij de “achtvormige” figuren is dus horizontaal:verticaal = ..... : .......

E. Onderzoek van geluid.
In een mikrofoon worden mechanische trillingen omgezet in elektrische trillingen. Deze zijn weer op de skoop te analyseren. Maak weer gebruik van de tijdbasis en verbind de uitgang van de versterker met de verticale ingang van de skoop. Sla de stemvork voor de mikrofoon aan. controleer bij stilstaand beeld de frequentie van de stemvork. Blaas een orgelpijp aan. controleer speciaal bij harder blazen het verschijnen van boventonen. Zing een klinker ( ). Analyseer zo de menselijke stem. Teken de golfstructuren
Het stemvorkpatroon is het eenvoudigst.

menselijke stem

orgelpijp
¶
De frequentie van deze golven . reflector (metalen plat)

Nodig: zender, ontvanger, puntvormige ōntvanger op steel, 2 brede metalen platen op voet, 1 smalle metalen plaat, 1 perspex plaat, perspex prisma, bolle lens, gebogen plaat blik, polarisator, paraffine olie, luidspreker, meetlat, snoeren, versterker. Doel van de proef: Onderzoek van de eigenschappen van elektromagnetische golven. Ter beschikking zijn een 3 cm -zender en 2 ontvangers, die via een versterker op een luidspreker worden aangesloten. Zo is de gang van de golfstralen te volgen en zijn maxima en minima op te sporen.
Doorlating
Onderzoek welke stoffen de golven doorlaten (perspex, glas, hout, boek ........metaal).

Terugkaatsing (fig. 1)
Laat de golven weerkaatsen tegen de metalen plaat A. Plaat B belet directe ontvangst. Geldt de bekende terugkaatsingswet? Probeer met een gebogen metaalplaat een beeld van de zender te maken. Meet voorwerps- en beeldafstand. 3. Breking. a) Laat de golven breken in een prisma gevuld met praffineolie (fig. 2). Gebruik de metalen platen voor afscherming. b) Laat de golven recht op de rechthoekszijde van het prisma vallen. Je kunt nu totale terugkaatsing waarnemen (fig. 3). c) De met paraffineolie gevulde lens vertoont het brandpuntseffect. We meten een beeldpunt op .... cm. Als de lens leeg is ontvangt men daar geen signaal. 4. Interferentie. a) staande golven (fig. 5). Laat golven weerkaatsen tegen een metalen plaat. Door interferentie van heen- en teruglopende golven, ontstaan staande golven met knopen en buiken, zoals bij de proef van Kundt. Zoek met de puntvormige ontvanger naar maxima en meet de golflengte (.......cm). b) proef van Young (fig. 6) Met de 2 brede en de ene smalle plaat kan men 2 gaten maken, die zich gaan gedragen als coherente bronnen. Er achter meet men dan maxima en minima. c) proef van Fresnel (fig. 7) Hetzelfde effrekt kan men bereiken met behulp van 2 spiegels die een kleine hoek met elkaar maken. In de teruggekaatste bundels neemt men interferentie waar. Met dergelijke methoden bepaalde men de golflengten van zichtbaar licht.

d) biprisma van Abbe (fig. 8).
Met een dubbele breking kan men ook 2 virtuele coherente bronnen maken. Symmetrisch achter het prisma verschijnt weer het interferentiespectrum. e) spiegel van Lloyd (fig. 9)
In plaats van te werken met een dubbele spiegel, kan het ook met een enkele. Interferentie treedt dan op tussen het teruggekaatste en het direct opgenomen golffront door de ontvanger. Bij de reflectie treedt een fasesprong , zodat bij wegverschil n x (de golflengte) uitdoving ontstaat. Aan de rand van de spiegel zijn een aantal minima te meten. f) interferentie in dunne laag (fig. 10) In de ontvanger treedt interferentie op tussen golven die door de perspexplaat zijn teruggekaatst en die door D zijn doorgelaten, door A gereflecteerd en weer door D zijn doorgelaten alvorens de ontvanger te bereiken. Door A te schuiven ontstaat versterking of verzwakking. g) interferometer van Michelson Maak de opstelling van fig. 11. Langs 2 wegen kunnen signalen in de ontvanger komen. Door A of B te verschuiven ontstaan daar weer maxima of minima. Wellicht is dit de meest frappante interferentiemethode. De perspexplaat is hierbij dus half doorlatend, half reflecterend. 5. Buiging. a) buiging om een hoek (fig. 12) Beweeg de ontvanger om de hoek van een metalen plat. Is er in de schaduw toch ontvangst? b) buiging bij een spleet (fig. 13) Maak de opening eerst erg smal. Dan treedt er volledige buiging op (achter de spleet ontstaan cirkelvormige golven). Vergroot de opening; nu komen aan de rand interferentieverschijnselen. c) buiging bij een hindernis Onderzoek in fig. 14 de buiging om de hindernis.

Polarisatie (fig. 15)
De elektromagnetische golven hebben een transversaal karakter. Zodoende hebben ze een bepaald trillingsvlak. Zet de polarisator tussen zender en ontvanger. Als je het rooster nu langzaam ronddraait, hoor je tweemaal een maximum en tweemaal een minimum. Draai de zender een beetje om zijn as. Zoek nu weer met het rooster naar absorptie en doorlating. We zeggen nu dat het polarisatievlak gedraaid is. 7. Dopplereffect (fig. 5)
Trek de plaat snel naar rechts. In de luidspreker kan nu een zwevingsfrequentie gehoord worden als gevolg van heenlopende golven (f) en teruggekaatste golven met verlaagde frequentie
dus .
Draaiend fietswiel.¶

Nodig:fietswiel, 4 opschroefcilinders, ---- 6 schijfgewichten met haak, 2 veerunsters van 1 en 5 N , stopwatch. Inleiding: Om de as van een licht draaiend fietswiel wordt een draad gewikkeld, waaraan trekgewichten komen te hangen. Door het dalen van de gewichten geraakt het wiel in versnelde rotatie. De versnelling wordt enerzijds bepaald door de grootte van het trekgewicht, anderzijds door de massa van het wiel, al of niet extra belast. Hierbij is het niet alleen belangrijk hoe groot die massa’s zijn, maar ook hoever ze zich van het middelpunt bevinden. Dat is het begrip: traagheidsmoment . De velg alleen heeft een waarde , die vergroot kan worden door opschroeven van maximaal 4 ijzeren cilinders met elk een waarde J. We verwaarlozen het traagheidsmoment van de as en ook alle wrijvingskrachten.
Doel van de proef: Bepaal bij een zeker trekgewicht en een bepaalde daalhoogte (h) de daaltijd ( ) als functie van het traagheidsmoment ( ).
Formule:
Theoretisch luidt de relatie:

waarbij: p het aantal opschroefcilinders en het aantal trekgewichten voorstelt. Voorbereidende metingen: Het is belangrijk vooraf een overzicht te maken van een aantal grootheden die bij de proef een rol spelen en ze te bepalen. asdiameter velg

massa velg: T kg massa opschroefcilinder ..... kg massa trekgewicht ..... kg

van 2 opschroefcilinders

van velg +2 cilinders .

relatie daaltijd-traagheidsmoment Als daalhoogte dient bij deze proef genomen te worden.
Belast de velg met 4 cilinders en hang 3 schijfgewichten an de draad. Meet bij . Vul de betreffende uitkomsten in de tabel in. Herhaal de meting voor en daarna nog voor . Neem telkens q=3. Reken ook de waarden van uit en vul die ook in.

Doe dezelfde metingen nog een keer, maar neem nu 6 schijfgewichten . Vul de tabel weer in.
| tabel | p | J | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | -••• | |||||
| 2 | . . . . | |||||
| 0 | J。 |
3: Teken beide grafieken in één figuur. Onderzoek of als functie van J inderdaad recht loopt.

Zullen de grafieken werkelijk door de oorsprong kunnen gaan? Het zou betekenen dat als het wiel helemal geen J-waarde heeft, het trekgewicht de afstand in een tijd nul zou afleggen. Bereken de waarde van die in werkelijkheid zou optreden. Waar ligt dat punt in de grafiek. Maak je conclusie.
De formule luidt eigenlijk
Toon aan dat de term verwaarloosbaar is t.o.v. als of . . 6. Afleiding_van de formule (met behulp van energie).
Doordat het trekgewicht over een hoogte daalt, verliest het een hoeveelheid potentiele energie gmgh die wordt omgezet in rotatieënergie van het wiel en een restant kinetische energie van het trekgewicht zelf .
Neem eens voor en en bereken hieruit de waarde van en vergelijk deze uitkomst met de gemeten waarde. Is de overeenkomst redelijk? (ja/neen).
Laat in bovengenoemd geval het trekgewicht eenmaal dalen over en daarna weer door het wiel opgetrokken worden. Tot welke hoogte keert het weer? Bereken hieruit hoeveel % energie verloren gaat bij het dalen alleen. (........ %).
Als je aan het wiel 1 of 3 cilinders bevestigt, kun je het wiel laten werken als een slinger met een zekere slingertijd. Er worden dan geen trekgewichten gebruikt. Doe volgens eigen initiatief een onderzoek aan zo’n roterende slinger. Waar hangt de slingertijd wel vanaf, waarvan niet, enz. Noteer hieronder enkele conclusies.
Dynamo en motor.¶
energie-omzettingen.

Onderzoek:
Maak de schakeling van vorige blad.
We gaan nu eerst de opstelling kwalitatief testen. Hang 100 g aan de hijsdraad. Zet de spanningsbron op 5 V . Als schakelaar P op “aan” staat, wordt het gewicht opgehesen. Zorg dat de meters in de goede richting uitslaan. Als het gewicht tegen de de stootplaat stuit stopt het hijsen.
Zet schakelaar P op “uit”; trek aan het gewicht waardoor het begint te dalen. Je zult zien dat de A-meter weer goed uitslaat, maar de V-meter niet. Daarom is voor de V-meter een omschakelaar gezet. Telkens als je overgaat van hijsen op dalen moet je deze dus omzetten.
Oefen nog een paar keer in hijsen en dalen en zorg dat de meters correct uitslaan.
Neem als massa 100 g en als spanning 5 V . Hijs het gewicht op tot tegen het stootplaatje. Lees stroom en spanning af bij stilstaande machine. Bepaal met de wet van Ohm de inwendige weerstand van de wikkelingen.
Haal het gewicht van de draad af en laat de motor onbelast draaien bij dezelfde spanning. De stroom is nu duidelijk minder dan in opgave 5. In de motor treedt nu een tegenspanning op (dynamo-effect). Bereken deze tegenspanning.
Laat de motor nu 100 g ophijsen over 2 meter hoogte.
Bepaal met de stopwatch in hoeveel tijd dat geschiedt. Lees stroom en spanning af en vul deze 3 waarden in de tabel in. controleer de getallen nog een keer. De verbruikte elektrische energie is:
Inwendig is aan warmte in de wikkelingen verbruikt:
Als we even veronderstellen dat het ophijsen eenparig is geschied, is de hijssnelheid: .... : ... m/s De kinetische energie die de massa dus bij de botsing tegen het stootplaatje had, was dus:
De zwaarte-energie die de massa in de hoogste stand heeft gewonnen is mgh of Onder het rendement van de hijsmachine verstaan we de verhouding van de gewonnen zwaarte-energie tot de toegevoerde energie. In dit geval ... : ... = . 8. Welke energiesoort was verwaarloosbaar klein? ( ..........................................)

Zet schakelaar P op “uit”. Schakel de aansluiting bij de V-meter om. Geef het gewicht een rukje omlaag waardoor de machine als dynamo gaat werken. Bepaal weer V, I en . Vul de waarden in de tabel in. Bereken weer alle betreffende energieën en bepaal het rendement van de dynamo.
Hijs het gewicht weer op. Maak de lange snoeren en bij en los en verbind ze daar met elkaar. De dynamo is nu kortgesloten. Laat het gewicht nu dalen. In hoeveel tijd geschiedt dat nu? (..... s). Waarom is de tijd toegenomen?
Hijs het gewicht weer op, door en weer normaal aan te sluiten. Maak en dan weer los en laat het gewicht een stuk dalen bij “open” en een stuk bij “kortgesloten” dynamo. Omschrijf je ervaring.
We herhalen de proeven van opdracht 7 en 9 voor een massa 150 g . Maak de spanning . Vul de uitkomsten voor hijsen en dalen weer in de tabel in.
Herhaal de meting tenslotte nog voor 200 g en 10 V .
Probeer eens te verklaren dat bij het beurtelings functioneren van motor en dynamo, de stroom niet, maar de spanning wel telkens . van richting wisselt.
Welk advies kun je geven bij gebruik van dit motortje als men een tamelijk goed rendement wil verkrijgen?
Zouden en tijdens alle proeven gelijk geweest zijn? Waar hangt dat vanaf?
Geldschieten, een energieproef.¶
Nodig:
statief, veerunster (tot 1 N ), draad garen, speld, munten, plankje met grafiekpapier en elastiek.
De energie die een muntstuk bezit als het wordt weggeschoten door een elastiekje stelt het muntstuk in staat om over een bepaalde weg arbeid te verrichten door de wrijvingskracht te overwinnen. Op een ondergrond van bijv. hardboard, wordt een vel grafiekpapier strak vastgeplakt. Een overal even dik elastiekje wordt op éen van de cm-lijnen (fig. 1) aan de einden vastgeniet, zodat het een zekere voorspanning heeft. Als men nu het elastiekje in het midden een uitwijking u geeft, die klein is ten opzichte van de lengte van het elastiekje, is de kracht vrijwel evenredig met de uitwijking. De kracht wordt bepaald door een draad garen met een lusje aan het midden van het elastiek vast te maken en via een katrol te verbinden met een veerunster. De uitwijking is dan direct op het grafiekpapier af te lezen.

F als functie van u.
We bepalen nu eerst het verband tussen kracht en uitwijking bij het elastiekje. Zet horizontaal u in cm en verticaal in . (zie fig. 2. a) Doe een aantal metingen voor . Teken de grafiek in fig. 2. b) Is het verband lineair? (ja/neen). c) Bepaal de veerkonstante van het elastiekje.
Haal de veerunster nu weg en schuif het draadje naar het eindpunt van het elastiekje. figuar 1.

figurer 2.
Geldschieten
Schuif nu een cent met het elastiekje achteruit tot een zekere uitwijking. Houd de munt op zijn plaats door met een speld er midden op te drukken. Haal nu de speld recht omhoog. De munt schiet weg en legt daarbij een zekere afstand s af (fig. 3). Oefen een aantal keren bij dezelfde uitwijking. d) Is het resultaat redelijk reproduceerbaar? e) Meet nu de afgelegde weg bij diverse waarden.
Vul de tabellen zo goed mogelijk in.

figur 3
Uitgave schoolonderzoek natuurkunde 1976 - Carolus Borromeus College¶
in samenwerking met de groep vakdidactiek-afdeling der technische natuurkunde; TH-Eindhoven.
Algemeen¶
Op het Carolus Borromeus College vond het schoolonderzoek plaats gedurende 4 tentamenperiodes in het laatste schooljaar. Dit gebeurde in de week:
vóor de herfstvakantie
vóór de kerstvakantie
vóor carnaval!:
vóor de paasvakantie.
Voor elk vak werd door de leraren aan het begin van het schooljaar vastgesteld hoe zif hun schoolonderzoek inrichtten, als het maar gebeurde gedurende de vastgestelde periodes. Elk vak moest van minstens 2 tentamenperiodes gebruik maken.
Regeling voor natuurkunde¶
De natuurkundesektie maakte gebruik van het maximum antal periodes. In de eerste drie periodes was het tentamen schriftelijk gedurende drie uur. Gedurende de laatste week voor de paasvakantie werd een practicumtentamen afgenomen (4e periode). Het gemiddelde van de cijfers uit de vier periodes bepaalde het schoolonderzoekciffer. De regeling was voor havo en vwo hetzelfde. Voor het practicumtentamen zijn door de natuurkundedocenten zowel voor havo als voor vwo elk 16 nieuwe proeven en opstellingen bedacht. Sommige proeven bevatten elementen die bekend waren uit practicum. Anderen waren volkomen nieuw. Per dag deden ca. 12 leerlingen tentamen, verdeeld in groepen van 4., Elke kandi- daat deed individueel een proef (van de 16). Hij kreeg hiervoor: uur om de proef voor te bereiden 1 uur practicum 1 uur om het verslag te maken uur mondeling (o.a. verslag bespreken). Bij de voorbereiding van de proef lagen voor de leerlingen leerboeken klaar. Cok mochten zij al hun verslagen van practica, die zij gedaan hadden in de voorafgaande tijd, meebrengen om meetmethodes die zij nodig konden hebben op te zoeken. De proeven waren zodanig dat ieder binnen éen uur goed klaar moest kunnen komen. Bij het practicum werd door de verantwoordelijke docenten vooral gelet op: hoe heeft de leerling zich voorbereid is het probleem voor hem duidelijk praktische vaardigheid heeft hij veel assistentie nodig neemt hij voldoende waar.
Bif het mondeling tentamen werd het verslag, dat door de docent inmiddels nagekeken was, besproken. Er werd ook gepraat over foute discussie en over problemen die zijdelings met de proef te maken hadden. Het practicum en het verslag droeg voor deel bif an het ciffer voor de 4 e periode, het mondeling voor deel.
De proeven voor het havo¶
Hier volgen de 16 proeven (h1 ... h16) die door de natuurkundeleraren van het Carolus Borromeus College gedurende de cursus 1975-1976 voor het havo gebruikt zijn.
Eenparig versnelde beweging¶
Inleiding We doen bij deze proef alsof we de wet nog niet kennen, evenals de eenheid van kracht (N). We laten op een luchtkussenbaan, waarvan de wrijving te verwaarlozen is, een kracht werken op een wagentje.

Deze kracht wordt uitgeoefend door een twouwtje dat over een katrol loopt en waaraan een zakje met kogeltjes hangt. De kracht drukken we uit in aantal kogeltjes, bijvoorbeeld enz. De tifd nodig voor een bepaalde afstand, wordt gemeten met fotocellen die een digitale klok kunnen laten starten en stoppen. De lampjes worden gevoed met een apart voedingskastje. T Maak de opstelling en laat hem eerst controleren: We stellen nu de afstand van de fotocellen in op 1,00 meter. Zet daartoe een streepje op de baan bij de plaats waar de le fotocel de klok start. Zet m.b.v. een meetlat een streepje op een afstand van 1,00 meter hiervan. Zet de fotocel nu zo dat deze de klok juist stopt als het wagentje dit streepje passeert. Laat nu het wagentje zonder beginsnelheid dit traject afleggen en meet de tijd die hiervoor nodig is. Herhaal dit een paar keer. Doe de proef met en 8 kogeltjes.
Verslag
a) Leid een formule af waarmee fe de versnelling van het wagentje kunt berekenen uit de afgelegde weg en de tijd daarvoor nodig. b) Zet je metingen in een tabel. c) Bereken a en zet dit ook in de tabel. d) Maak een grafiek van (in aantal kogeltjes) tegen a. e) Welke conclusie trek je uit de grafiek. f) Zal de grafiek recht blijven lopen voor grote aantallen kogeltjes? Zo nee, waarom niet? Wat is de maximale versnelling die het wagentje kan krijgen?
Bepaling van de valversnelling ¶
Om te bepalen moet je een kogel laten vallen over een bekende afstand, die je kunt variëren. Je moet verder de tijd meten die nodig is om deze afstand af te leggen.
Opstelling

Met behulp van schakelaar kun je de elektromagneet in- of uitschakelen. De bovenste fotocel moet zo geplaatst worden dat de teller begint te lopen als de kogel de electromagneet loslaat. De onderste fotocel doet de teller weer stoppen. Bij verschillende afstanden tussen de fotocellen is de valtijd te meten. (Voor het bediener. van de teller vraag uitleg aan een van ons).
Uitvoering: a) Plaats de fotocellen op een afstand van 1 meter en meet verschillende keren de valtijd van de kogel. b) Doe hetzelfde voor afstanden van en 20 cm .
Verslag
a) Noteer de meting van elke afstand in een tabel en bepaal voor elke afstand de gemiddelde tijd. b) Zet in een grafiek tegen elkaar uit, de afstand waarover de kogel valt en de tijd die daarvoor nodig is ( ). c) Zet in een grafiek tegen elkaar uit, de afstand waarover de kogel valt en de tijd die daarvoor nodig is in het kwadraat : d) Wat is je conclusie uit grafiek c), m.a.w.: Is de beweging eenparig, eenparig versneld, of versneld (Leg je conclusie uit.). e) Bepaal met behulp van ) of ) de valversnelling . Leg je berekening uit.
De wrijvingskracht¶
Als je een kogel op de grond lat stuiten en er zou geen energie’ (in de vorm van warmte) verloren gaan, dan zou de kogel weer even hoog terugkomen. Als je een slinger in trilling brengt en je zou de luchtweerstand en de wrijving in ophangpunten kunnen verwaarlozen, dan zou de slinger dezelfde amplitudo houden. Je gaat in deze proef proberen de wrijvingskracht in een dergelijke situatie te bepalen.
Opstelling

In de rail is een meetlint aangebracht met millimeterverdeling, waarop de weg die de kogel aflegt langs de rail is af te lezen. De stukken .
Uitvoering a) Stel met behulp van de flesjes-waterpas, de twee uiteinden van de rails ( en ) volkomen gelijk en bepaal de massa van de kogel. b) Meet de hoogte van t.o.v. B. Doe dit eveneens met de hoogte van A t.o.v. B. c) Laat de kogel los op een bekende afstand op het stuk en meet hoever de kogel komt op het trajekt . (Doe dit minstens , na eerst goed geoefend te hebben) en noteer de waarnemingen in een tabel. d) Laat de kogel nu op een andere plaats op BC los en meet weer minstens 5 x hoe ver de kogel op het trajekt komt. (Noteren in tabel). e) Doe de proef nog eens maar nu weer op een andere plaats. (Noteren in tabel). f) Laat de kogel nu weer op dezelfde plaats los als in proef C. Noteer hoe ver hij komt op het trayekt en noteer hoe ver hij weer terugkomt op het trajekt . Doe dit minstens . g) Laat de kogel nu weer los op dezelfde plats als in proef . Noteer alle tussenstanden totdat hij twee keer op en neer gelopen is. h) Doe het nog eens totdat hif op en neer gelopen is.
Verslag

Bij de beweging van de kogel van via naar geldt:
Arbeid verrichten hier de en de . a) Geef een korte beschrijving van de proef en lat zien dat uit bovenstaande moet volgen: afgelegde weg). b) Geef de meetresultaten van proef in een tabel:

Bepaal het gemiddelde van en en het gemiddelde van en bereken . c) Doe hetzelfde voor de proeven en . d) Is er een verschil voor de uitkomsten van Fw en verklaar eventuele verschillen. e) Maak ook tabellen om de proeven en , zoals je voor de voorgaande gedaan hebt (je hebt nu alleen meer kolommen). Bepaal weer het gemiddelde van de totaal afgelegde weg en het gemiddelde van de beginhoogte en de eindhoogte, en bepaal hieruit weer FW. f) Hetzelfde voor de proef en . g) Is er verschil in de aldus berekende Fw, en verklaar eventuele verschillen.
Mechanica¶
Inleiding Bij deze proef wordt de kogelbaan en de wet van behoud van impuls bestudeerd. Theorie: Deel III Uitvoering

Een kogel kan door een goot rollen en daarna een kogelbaan beschrijven door de lucht om tenslotte op een stuk karbonpapier terecht te komen. Aan het eind van de goot ligt een kogel waartegen botst. Ook beschrijft een kogelbaan en komt op het karbonpapier terecht. We gaan nu de wet van behoud van impuls verifiëren: snelheid van vōōr de botsing snelheid van na de_botsing snelheid van na de botsing.
Bepaal eerst waar een kogel terecht komt als hij zonder snelheid aan het eind van de goot losgelaten wordt. Bepaal door kogel uit de goot te laten rollen zonder dat er ligt. Herhaal dit een paar keer. Meet dan en . Bepaal en door de kogels te laten botsen. Herhaal dit enkele malen en meet dan weer en van beide kogels. Doe de oroef ook met en ( ligt stil).
Verslag
a) Hoe luidt de wet van behoud van impuls? b) Wat zal moeten gebeuren bij de proef met gelijke massa’s als de wet van behoud van energie ook geldig was? c) Leid de formule af waarmee je de snelheden berekent uit en . d) Bereken de snelheden en voor beide proeven. e) Bepaal de massa’s van en met de balans. f) controleer de wet van behoud van impuls.
Trillingen¶
In deze proef gaan we enige metingen aan een voorwerp dat harmonisch trilt onder invloed van veerkrachten verrichten. Uit de theorie volgt dat we uit de trillingstifd van een voorwerp aan een veer de massa van dat voorwerp kunnen bepalen. Theorie: deel veerconstante Opstelling

Tuchtkussenrail.
Door de stofzuiqer te laten blazen kunnen we de massa (het “wagentje”) wrijvingsloos laten bewegen.
Uitvoering a) Bepaal eerst met behulp van een bekende massa “gewichtjes” de veerconstantes van de veren (zie § 3.8 deel I). b) Maak de bovengetekende opstelling (vraag eventueel assistentie aan Joop of Albert). c) Meet de tijd van minstens 20 trillingen van het “wagentje” (doe dit ), en noteer dit in een tabel. d) Leg een bekende massa op het wagentje en doe de proef opnieuw. e) Leg er nog een bekende massa bij en doe de proef weer. Ga zo door totdat alle bekende massa’s op het wagentje liggen. (Noteer alles in tabellen.)
Verslag a) Geef een korte theoretische uiteenzetting over de harm. trilling en leidt af . b) Geef in tabellen weer je meetresultaten en bepaal bij elke tabel het gemiddelde van 20T en . c) Verzamel de gegevens uit bovenstaande tabellen in een nieuwe tabel zoals onderstaand, en bereken in de tabel .

d) Zet in een grafiek uit horizontaal de massa, die extra op het wagentje gelegd is, en verticaal . e) Bepaal uit de grafiek of door berekening de massa van het wagentje. f) Hoe groot is de veerconstante van het stelsel van twee veren (Berekening opschrifven). g) Bestaat er een verband tussen het resultaat van proef a) en proef f) en zo ja welk.
Proef van Quincke¶
Inleiding Doel van de proef is het aantonen van interferentie van geluidsgolven. Men doet dit door het signaal uit één luidspreker langs twee verschillende wegen naar het oor te brengen. Door één van de wegen te veranderen van lengte, kan het somsignaal worden versterkt of verzwakt.
Benodigdheden
Buis van Quincke Toongenerator Meetlat Luidspreker
Opstelling Thermometer

Uitvoering Maak de opstelling en controleer of ze werkt. Zet streepjes op de buis als je in maxima en minima zit. Leg naderhand een lineaal langs de streepjes en lees heen-standen af. Meet ook de temperatuur.
Verslag
a) Wanneer treedt uitdoving op en wanneer versterking bif de buis van Quincke? b) Waarom zijn minima gemakkelijker te konstateren dan maxima? c) Bepaal uit de metingen de golflengte van de gebruikte geluidsgolven. d) Bereken uit en de geluidssnelheid. e) Vergelijk deze met de standaardwaarde. f) Zijn de verschillen uit de temperatuur te verklaren (zie formule blz. 196).
Resonantie van een luchtkolom¶
Inleiding
Door resonantie kan een ingevoerd signaal krachtig worden versterkt. We laten water in een buis stijgen en dalen en kunnen op deze manier de lengte van de luchtkolom in de buis variëren.
Benodigdheden 2 gekoppelde waterbuizen Stemvork + statief met klem Meetlat. Theorie: Deze staat beschreven in deel III H hoofdstuk 6. stemvork 2000 Hz , in klem.

Uitvoering Sla stemvork aan. Varieer de waterhoogte in de vaste buis en bepaal de waterniveau’s waarbif resonantie optreedt. Meet de diameter van de vaste buis.
Verslag
a) Omschrijf wat men bedoelt met resonantie. Hoe ontstaat resonantie? b) Bepaal de golflengte en de geluidssnelheid uit de meetresultaten (zo nauwkeurig mogelijk). c) Bepaal zo nauwkeurig mogelijk de ligging van de buik aan de bovenkant van de buis. d) Druk de afstand van deze buik tot de bovenkant van de buis uit in de diameter van de buis.
Het tralie¶
In deze proef ga fe met behulp van een goed tralie eerst de golflengte bepalen van het licht uitgezonden door een natriumlamp. Daarna ga je met de nu bekende golflengte het aantal lijnen per mm bepalen van een onbekend tralie. Theorie: 2ie S. & V. deel 3 H , § 7.7.

Een natriumlamp wordt opgesteld achter een spleet. Het bekende tralie (aantal lijntjes/mm staat op de vatting van het tralie), wordt in de houder geplaatst. Met behulp van het vizier en de gradenboog kun je nauwkeurig de hoek bepalen waaronder je het eerste orde maximum ziet. Zo kun je het ook doen bij het slechte tralie.
Uitvoering a) Bepaal minstens de hoek waaronder je het 1 e orde maximum ziet, zowel links als rechts van het midden. b) Plaats nu in de houder het onbekende tralie en bepaal op dezelfde manier de plaats van het orde maximum zowel links als rechts van het midden (ook minstens 5x).
Verslag a) Geef een korte uiteenzetting over de theorie van het tralie. b) Geef een korte beschrijving van de opstelling. c) Geef de meetresultaten in tabelvorm weer en bepaal daaruit een gemiddelde. d) Bereken de golflengte van natrium met behulp van de gegevens uit tabel 1. e) Bereken uit de gegevens uit tabel 2 de tralieconstante en het aantal lijntjes van het onbekende tralie.
Het tralie en spectra¶
In deze proef bepaal je eerst met de bekende golflengte van natriumlicht ( ) de tralieconstante van een tralie. Daarna qa je met het nu bekende tralie bepalen welk gas er nog meer zit in de natriumlamp. Bij nauwkeurig onderzoek van het spectrum blijkt niet alleen de gele kleur van natrium voor te komen, mar nog andere kleuren, die afkomstig zijn van het hulpgas of ontsteekgas van de natriumlamp.
Theorie: Zie S. & V. § 7.7, deel 3H en en § 5.2 deel 4 H .

Een natriumlamp wordt opgesteld achter een spleet. Het tralie wordt in de houder geplaatst. Met behulp van het vizier en de gradenboog kun je nauwkeurig de hoek bepalen waaronder je de le orde van de gele natriumlifn ziet. Zo kun je ook de hoek bepalen waaronder je de le orde van de andere kleuren ziet.
Uitvoering a) Bepaal minstens zowel links als rechts van het midden ( orde) de hoek waaronder je het le orde maximum ziet (alleen geel licht). b) Bepaal nu zo nauwkeurig mogelifk (minstens ) de hoeken waaronder je de andere lijntjes ziet (Noteer ook de kleur.).
Verslag
a) Geef een korte uiteenzetting over de theorie van het tralie. b) Geef een korte uiteenzetting over de theorie van het ontstaan van spectra. c) Geef de meetresultaten van de proeven in tabelvorm weer en bepaal daaruit voor elke kleur een gemiddelde van de waargenomen hoek. d) Bereken met de eerste proef de tralieconstante van het tralie. e) Bepaal met de nu bekende van het tralie de golflengtes van de andere kleuren. f) Welk gas heeft er nog meer in de Na-lamp gezeten?
Equipotentiaallijnen¶
Doel
Het bestuderen van het verloop van equipotentiaallijnen in elektrische velden. Dit zifn lijnen (3 dimensionaal: vlakken) waarop de potentiaal dezelfde waarde heeft.
Theorie: Deel IV, hoofdstuk . Uitvoering

Meet zo 5 equipotentiaallijnen. Doe dat in onderstaande opstellingen. a) b) c) condensator plaat met spits
Verslag
a) Beschrijving proef + meetresultaten. b) Teken de equipotentiaallijnen op een ander, even groot stuk grafiekenpapier. c) Teken nu zelf met een andere kleur een aantal veldiijnen in de figuur. d) Kunnen equipotentiaallijnen elkaar snijden? Uitleg: e) Waarom gebruiken we wisselspanning i.p.v. gelijkspanning?
De Volt- en Ampèremeter¶
In deze proef ga je zelf van een gevoelige stroommeter een voltmeter en/of een ampèremeter maken. Je hebt daarvoor extra weerstanden nodig, die je van ons krijgt. Je weet alleen niet de waarde van de weerstanden. Die moet je zelf bepalen.
Theorie: en , S. & V. deel II. Opstelling I. Voor de opstelling om de waarden van de weerstanden te bepalen, zie practicum de “Wet van Olm”. II. Controleer je nieuwe meter door hem te vergelijken met een gecontroleerde meter in een opstelling die door ons gemaakt zal worden (vraag hulp). III. volle uitslag bij 2 mA eigen weerstand .

a) Wanneer een weerstand tussen en (bijv. ) wordt aangesloten, dan is deze weerstand parallel met de meter geschakeld. Een weerstand tussen en (bijv. ) staat in serie met de meter. b) Aansluitingen ampèremeter. Aansluitingen voltmeter. Uitvoering a) Bepal zo nauwkeurig mogelijk de onbekende weerstanden. (Metingen doen bij verschillende spanningen). b) Monteer deze weerstanden op de manier, zoals jij denkt, op de meter, en zeg tegen een van ons of de door jou zo berekende meter (nieuw meetbereik opgeven) in de door ons gemaakte opstelling gecontroleerd kan worden.
Verslag
a) Een kleine theoretische uiteenzetting over de Volt- en Ampèremeter. b) De meetresultaten en de berekeningen van de onbekende weerstanden in tabelvorm. c) Berekening van de nieuwe meetbereiken van de meter. + controleresultaten.
Temperatuurafhankelijkheid van een weerstand¶
De waarde van een weerstand is afhankelijk van de temperatuur. Dat wil zeggen, dat bij de meeste weerstanden de waarde hoger zal worden als de temperatuur van de weerstand stifgt. Er zijn ook weerstanden die het omgekeerde effect hebben, de zogenaamde NTC (Negatieve Temperatuur Coëfficient). De waarde van deze weerstand wordt minder als de temperätuur stijgt. Dit soort weerstanden is zeer geschikt om temperaturen te meten. Je moet daarvoor de weerstand eerst ijken.
Opstelling

De -meter is een meter waarmee je de weerstand van een geleider rechtstreeks kunt bepalen. a) De NTC wordt geijkt met behulp van een gewone thermometer door beide in water van een bepaalde temperatuur te houden. b) De NTC wordt nu ondergedompeld in vloeibare paraffine die we laten stollen. Door de weerstand van de NTC te bepalen gedurende de tijd kunnen we met behulp van de ijkgrafiek het afkoelen van de paraffine en het stolpunt van de paraffine bepalen. Uitvoering a) plaats thermometer (aangesloten) in kraanwater en ga dit langzaam verwarmen tot . Noteer regelmatiq (bijv. om de ), de weerstand van de NTC, afgelezen op de weerstandsmeter. b) Plaats NTC in vloeibare paraffine en noteer om de halve minuut de weerstand van de NTC.
Verslag
a) Geef een korte beschrijving van de proef. b) Noteer in tabelvorm de waarnemingen uit a. c) Zet op grafiekenpapier tegen elkaar uit de temperatuur van het water en de weerstand van de N.T.C. d) Noteer in tabelvorm de waarnemingen uit . e) zet in een grafiek tegen elkaar uit de temperatuur van de paraffine (bepalen met omgaande grafiek) in de tifd. f) Bepaal uit grafiek e) het stolpunt van paraffine. g) Zou ’ NTC een nauwkeurige thermometer zijn? Noem enkele nadelen van zo’n thermometer.
Brug van Wheatstone¶
Inleiding
Een nauwkeurige meting van een onbekende weerstand is mogelijk met de brug van Wheatstone, die hier stap voor stap wordt opgebouwd.
Benodigdheden
Meetlat
Klos metaaldraad Klemmen om draden vast te zetten Een onbekende weerstand Spanningsmeter
Stroommeter
Gelijkspanningsbron Dekadenbank Aansluitsnoeren.
Theorie: Deel II H2. Uitvoering a) Knip twee ongeveer even lange stukken weerstandsdraad van de klos af. Klem ze stevig in en bepaal dan zo nauwkeurig mogelijk de lengte en van de draadstukken tussen de klemmen.

Zet de spanning van de bron tussen en . Meet en b) Zet de dekadenbank en in serie.

Zet de dekadenbank op zijn maximale weerstand (zie deel II blz.116) en noteer deze. Zet de spanning van de bron tussen en . Meet en . c) Zet nu de spanning van de bron zowel over de draden als over de andere weerstanden.

Zullen de spanningen en nu veranderd zijn? controleer dat. Meet . d) Zet nu een ampèremeter tussen en u en regel de dekadenbank , dat de stroom precies nul is (gevoeligste stand).

Verslag
Schakeling a.
Bereken uit de gemeten waarden van en . Verklaar het eventuele verschil de gemeten waarde van . verschil de gemeten waarde van . 2) Schakeling b.
Bereken uit de gemeten waarden van en .

Bereken ook in schakeling en vergelijk dat met de gemeten waarde . 4) Hoe groot is in schakeling d als de stroommeter op nul staat?
Leid nu de volgende formule af:
Bereken . 6). Waarom is deze meting van nauwkeuriger dan die in 2l?
Waarom kan het op nul insteilen van een eenvoudige stroommeter nauwkeuriger dan het meten van een bepaalde stroom met deze meter?
Elektromagnetisme¶
Inleiding
Bij deze proef worden een aantal magnetische en elektromagnetische eigenschappen bestudeerd.
Benodigdheden
Maqneet aan veerbalans Spoel Stroommeter met middenstand Variabele gelijkspanningsbron
Theorie: Deel 2, H3 en deel 4, H2 en H3. Proef I. Hang een magneet op aan een veerbalans. Plaats onder de magneet de spoel, die aangesloten wordt op de variabele gelijkspanningsbron. Schakel de stroom in en zorg ervoor dat de magneet aangetrokken wordt. Bepaal voor vijf verschillende waarden van de stroomsterkte de kracht die de magneet ondervindt vlak bij de bovenkant van de spoel.
Proef II.

Proef III

Verslag Proef I a) Verklaar dat de magneet aangetrokken wordt. b) Noteer je waarnemingen in een tabel. c) Teken van de meting een grafiek. d) Trek een conclusie uit de grafiek. e) Teken het magnetische veld van een stroomvoerende spoel (richtingen van stroom en veldiffnen aangeven).
Proef II
a) Wat neem je waar bij proef II? b) Hoe noemen we dit verschijnsel? c) Van welke factoren hangt dit verschijnsel af? d) Zoek de formule op waaruit dit blijkt.en verklaar dat.
Proef III
a) Hoe slaat de wifzer uit van de ampèremeter als de magneet daalt? Verklaar dat. Eveneens als de magneet stijgt. b) Wanneer is de stroom het grootst? Verklaar dat. c) Welke energieomzettingen vinden hier plaats? d) Wanneer zal de magneet eerder stilhangen; bif geopende of gesloten stroomkring? e) Schets een grafiek waarin de inductiestroom is uitgezet tegen de tifd.
Opwaartse kracht¶
A. Voorspellingen.
Als je van alle cylinders die je voor je ziet lengte en gewicht zou bepalen en vervolgens het gewicht - lengte diagram zou tekenen, hoe zou dat diagram er dan uitzien? Maak een zo duidelijk mogelijke schets. Geef daarbij een toelichting.
Als je van dezelfde cylinders de opwaartse kracht in water zou bepalen en vervolgens het opwaartse kracht - lengte diagram zou tekenen, hoe zou dat diagram er dan uitzien? Maak een zo duidelijk mogelijke schets. Geef daarbij een toelichting.
Lever beide voorspelde diagrammen met de toelichtingen na afloop van de voorbereiding in. B. Proef. 3. Bepaal lengte en gewicht van alle cylinders. Maak daarvan een tabel. 4. Bepaal voor alle cylinders de opwaartse kracht ondergedompeld in water en maak daarvan een tabel. 5. Bepaal voor alle cylinders de opwaartse kracht ondergedompeld in spiritus en maak daarvan een tabel.
C. Verslag
Teken m.b.v. meting 3 het gewicht - lengte diagram. Vergelijk dit met het in Al voorspelde diagram. Geef een duidelijke toelichting als er verschillen zijn.
Teken m.b.v. meting 4 het opwaartse kracht - lengte diagram. Vergelijk dit met het in A2 voorspelde diagram. Geef een duidelijke toelichting als er verschillen zijn.
Teken m.b.v. meting 5 het opwaartse kracht - lengte diagram.
Bereken de soortelijke massa van messing, ifzer, hout, aluminium.
Bereken de soortelijke massa van spiritus.
Als één van de cylinders hol zou zijn, zou dat dan blijken uit het gewicht lengte diagram? Zo ja, hoe? Zo nee, waarom niet?
Als éen van de cylinders hol zou zijn, zou dat dan blijken uit het opwaartse kracht - lengte diagram? Zo ja,hoe? Zo nee, waarom niet?
Lineaire uitzettingscoëfficient ¶
Een stof zet uit bif temperatuurstifging. De nieuwe lengte van een staaf min de oorspronkelijke lengte noemt men de lineaire uitzetting , (de lengte van de staaf bij temperatuur de lengte van de staaf bij temperatuur ), (de lengte toename). Deze lineaire uitzetting is bij een gegeven temperatuurstijging evenredig met de oorspronkelijke lengte , of in formule
en zal uiteraard ook afhangen van het materiaal. De lineaire uitzettingscoëfficient van een stof is de uitzetting van een meter van die stof bij een temperatuurstifging van Celsius, of
constant, want de lineaire uitzetting is recht evenredig met de temperatuurstifging.
Theorie: § 1.2, deel III h, S. & V.

Uitvoering We kunnen de temperatuur van de buis veranderen door er water door te leiden, telkens van een andere temperatuur. Als temperatuur van de buis nemen we het gemiddelde van de gemeten temperaturen. We bepalen zo nauwkeurig mogelijk de afstand . De meetklok wordt op 0 ingesteld, waarna we op de klok de lengtetoename kunnen aflezen. De ingestelde meetklok mag nu niet meer veranderd worden. Bepaal nu bif verschillende temperaturen de . Als latste leiden we geruime tijd waterdamp van kokend water door de buis en noteren alles in een tabel, bijv.:

Verslag
a) Geef in het kort de theorie over de uitzetting weer. b) Geef in tabelvorm de meetresultaten weer. c) Zet in een grafiek (verticaal) uit tegen (horizontaal). d) Bepaal met behulp van c) zo nauwkeurig mogelijk de richtingscoëficient van de grafiek. e) Bepaal met behulp van d) de lineaire uitzettingscoëfficient van het gebruikte materiaal en vergelijk deze met de waarde uit het tabellenboekje. P.S. Als je tijd overhebt kun je de proef ook voor een ander materiaal doen.
De proeven voor het vwo¶
Hier volgen de 16 proeven (V1 .... V16) die door de natuurkundeleraren van het Carolus Borromeus College gedurende de cursus 1975 - 1976 voor het vwo gebruikt zifn.
Wrijving, Cirkelbeweging¶
Inleiding Je krijgt de beschikking over een ten dele gelfande baan met dit uiterlijk: Langs deze baan lat men kogels rollen. A

practicum
Laat kogels in , en bepaal op welke hoogte zif weer tot stilstand komen. Meet de lengte van het afgelegde trajekt.
Dezelfde vraag voor kogels die halverwege en worden losgelaten.
Dezelfde vraag voor kogels die in losgelaten worden. Probeer een schets te produceren van de baan van deze kogels.
Lat koqels los op een zodanige hoogte, dat net in gewichtloos zifn. Dit moet (ruw) hoorbaar zifn.
Uitwerking
Bereken voor proef 1 de gemiddelde wrijvingskracht op het trajekt.
Idem voor proef 2. Bespreek het eventuele verschil.
Probeer een verklaring te geven voor de bij proef 3 gevonden baan.
Bereken bif proef 1 de in bereikte snelheid. Veronderstel de wrijvingskracht op het hele trajekt constant.
Bif welke snelheid zou de kogel in juist gewichtsloos zijn?
Probeer dat in verband te brengen met de gevonden loslaat-hoogte uit proef 4.
Bif welke van deze zes uitwerkingen heeft de rotatie-energie invloed?
Touw om paal¶
Inleiding
Vooropgesteld dat het meertouw stevig genoeg is, is éen man sterk genoeg om een heel zeeschip tegen te houden. Hij moet het touw dan enkele malen om de meerpaal slaan. De wrijving van het touw met de paal speelt hierbij een grote rol. De proef wordt hier uitgevoerd met een gladde ijzeren paal (paaltje) en zeer glad nylon koord. Toch is het effect onmiskenbaar.
practicum
Maak onderstaande opstelling.

Begin met een hoek van rad.
Trek langzaam harder met je vinger, totdat de veerbalans aan je vinger 300 gram aanwijst ( ). Noteer de aanwijzing op de andere veerbalans ( ). 3. Herhaal de proef voor rad, . enz.
Als erg klein wordt bij gramforce, vervang de veerbalans van door een veer die tot 1000 gram gat en noteer die bij gf hoort. Ook hier langzaam opvoeren. N.B. Zorg ervoor dat bif het begin van de proef !
Uitwerking
Bereken als functie van Noem voortaan .
Ga na, of est. . Als dat is, bereken dan .
Ga na, of . Als dat zo is, bereken dan . }grafisch.
Kun je een redelijk klinkende verklaring geven voor het zo sterk van afhangen van ?
Geef nu een verklaring van de eerste uitspraak in de inleiding.
Stokes¶
Inleiding Een bolvormig lichaam ondervindt volgens Stokes in gas of vloeistof een wrijvingskracht
Hierin is een konstante, die van de aard van gas of vloeistof afhangt, en die de viskositeit wordt genoemd. . snelheid. Wanneer b.v. een regendruppel in lucht valt, neemt snelheid toe; daarmee ook de wrijvingskracht. De snelheidstoename gaat geleidelijk langzamer totdat , en de beweging verder eenparig is.
practicum
Lat ifzeren bollen van verschillende afmetingen in honing vallen.
Meet de diameter van de bolletjes.
Laat ze van gerinqe hoogte in de honing vallen (telkens én).
Schat, op welke hoogte de beweging eenparig is geworden.
Meet de snelheid van de eenparige beweging.
Weeg een onopgeblazen ballon.
Blaas hem op. Meet de diameter.
Meet de tijd, nodiq voor het vallen vanaf 2 m hoogte.
Uitwerking
Ga aan de hand van de metingen na, of er een eenvoudig algebraisch verband bestaat tussen valsnelheid en bolstraal.
Wat is het theoretisch verband tussen , soort. massa en ?
Wat is dus theoretisch het verband tussen en ?
In hoeverre stemmen 1 en 3 met elkaar overeen?
Bereken van honing. Met schatting (on) nauwkeurigheid:
Bereken van lucht uit metingen 5,6 en 7 (idem).
Maak een schets van het vermoede verband tussen en tussen het loslaten en het bereiken van de eenparige beweging.
Wat is de eenheid van ?
Ohmmeter¶
Inleiding Een Ohm- of weerstandsmeter is een stroommeter, voorzien van een bekende spanningsbron (hier: 4,5 Volt), een bekende weerstand (hier: ) en een schaalverdeling in Ohms, die ons omrekenen bespaart.
practicum
Ontwerp en bouw een weerstandsmeter.
Je hebt de beschikking over: a) een stroommeter: volle uitslag 30 mA . b) een regelbare weerstand 0,1 tot (de dekadenbank). c) een batterif van 4,5 volt.
Eis aan de weerstandsmeter:

Als tussen de aansluitverbindingen een kortsluiting wordt aangebracht, moet worden aangewezen bif een stroomsterkte van 30 mA (wijzer uiterst rechts). 2. Bepaal de waarde van de dekadenbank waarvoor dat inderdaad is. Hieruit is achteraf ook de preciese waarde van de spanningsbron te berekenen. 3. Meet de uitslaq bif enkele door ons verstrekte onbekende weerstanden.
Uitwerking
Teken het schema dat je hebt gebruikt.
Geef de waarde op. Bereken
Bereken de waarden van de onbekende weerstanden.
Maak een schaalverdeling voor op de stroommeter, zodat de weerstandswaarde van onbekende weerstanden voortaan rechtstreeks kan worden afgelezen.
Black Boxes¶
Je beschikt over een stel doosjes, genummerd van . In deze doosjes kunnen ondergebracht zijn: - een diode
een weerstand
een spoel
niets
een doorverbinding
een kondensator
een spanningsbron
een gloeilampje

Je moet nu onderzoeken wat er zich precies in de doosjes bevindt. Je beschikt daarvoor over een wisselspanningsbron (3V), twee batterijen ( en ), een ampèremeter en een voltmeter. Als je de batterijen gebruikt mag het cirquit maar even gesloten worden (waarom?). Bepaal ook de waarden van , en . Je mag één keer gebruik maken van een gevoeliger milliampèremeter (hulp vragen).
Opdrachten
Vermeld voor elk element de schakeling die je gemaakt hebt om het te vinden. Vermeld ook bif leder element de eigenschap waarvan je gebruik gemaakt hebt. Beschrijf de methode waarmee je en bepaald hebt.
Slinger¶

In deze opstelling bestaat de slinger uit een massa die aan een veerbalans is opgehangen, en die mee kan slingeren. Midden onder het ophangpunt staat de huls van een luciferdoosje. Tussen de huls en de massa is een ruimte van ongeveer 1 cm . Bepaal de hoogte waarop je de slinger moet loslaten om hem net de huls te laten raken. Bepaal in Newton, de extra kracht die de veerbalans uitoefent wanneer je de slingermassa zover naar beneden trekt dat hif de huls net raakt. Deze extra kracht is gelijk aan de centripetale kracht die de massa ondervond toen hij in het laagste punt van zijn zwaai de huls raakte. Doe de proef bij een aantal verschillende afstanden tot de huls.
Verslag
a) Bereken de snelheid van de massa in het laagste punt van zifn baan m.b.v. de formule voor de centripetale kracht. b) Bereken eveneens de snelheid als je uitgaat van de wet van behoud van mechanische energie. c) Bepaal zowel bij a als bij b de absolute fout in de snelheid. d) Hoeve甲l % wijken de uitkomsten van bij a en van elkaar af? e) Noem een aantal bronnen van fouten en zeg wat hun invloed is op .
Trillingen¶
Inleiding We gaan metingen verrichten aan een wagentje dat op een luchtkussenbaan tussen twee veren kan trillen. De trillingstijd wordt gemeten bij verschillende massa’s van het wagentje.
Opstelling

Uitvoering
a) Meet de tijd voor minstens 20 trillingen. Doe dit . Noteer je metingen in een tabel. b) Leg een bekende massa op het wagentje en doe de proef opnieuw, enzovoort ( in onbekend). c) Bepaal hierna de veerkonstante van beide veren.
Verslag
Geef een korte theoretische uiteenzetting van de harmonische trilling.
Geef in tabellen je meetresultaten en bereken en .
Zet op millimeterpapier uit tegen
Bepaal grafisch .

Bepaal grafisch de veerkonstante .
Bereken de veerkonstante uit je metingen bif c).
Vergelifk het resultaat van 5) en 6).
Gedempte trillingen¶
Doel Meting van een aantal karakteristieke grootheden van een gedempte trilling en vergelifk met de theorie.
Benodigdheden
Paneel
Spoel L = ........ H, ì. Condensator . Variabele weerstand . Toongenerator (insteling ). Theorie: Deel IIIV, blz. 174 en deel H4.
Voor onderstaande schakeling geldt

want
(3) want .
De oplossing van deze differentiaalvergelijking wordt: (als op nul springt)
(4) en konstanten.
Hieruit volgt dat
(5) en konstanten.
Ook volgt uit de differentiaalvergelijking, dat

(6) en is dus konstant.
Als een “maximale” spanning is en de volgende maximale spanning, dan blijkt uit bovenstaande theorie, dat de verhouding van beide uitslagen konstant is. Dit noemen we de dempingsverhouding.
Nu is het logarithmisch decrement als volgt gedefinieerd
Uitvoering Maak nevenstaande opstelling. Laat deze controleren.

a) Meet bif de maximale stand van de variabele weerstand de trillingstifd en een aantal opeenvolgende maximale spanningen - b) Noteer wat je waarneemt als kleiner gemaakt wordt. c) Noteer wat je waarneemt als L kleiner gemaakt wordt. d) Noteer wat je waarneemt als e) Meet bif de minimale stand van de variabele weerstand de trillingstifd en een aantal opeenvolgende maximale spanningen .
Verslag
Verklaar dat een LC kring kan trillen.
Welke energie-omzettingen vinden plaats?
2)

Welke energie-omzettingen vinden plaats bij een LRC kring? 3) Bereken de trillingstifd door de gegeven grootheden in te vullen in (6) en vergelijk deze met de gemeten . 4) Bereken zowel voor de bij a als bij e gemeten trillingstijd en m.b.v de gegeven waarden van en de dempingsverhouding en het logarithmisch decrement . 5) Bereken ook en uit een aantal verhoudingen en door daarna het gemiddelde te nemen (zowel voor a als e). 6) Vergelijk de uitkomsten van 4 en 5 en verklaar de verschillen. 7) Verklaar de waarnemingen bij , en .
Michelson Interferometer¶
Inleiding Met deze proef kan de golflengte van de radargolven zeer nauwkeurig bepaald worden. Benodigdheden Klystronzender + voedingsapparaat Ontvanger Half doorlatende plaat 2 metalen reflectieschermen en Theorie: deel III, hoofdst. 6.
Opstelling
Uitvoering Bouw nevenstaande opstelling. De halfdoorlatende plaat moet in het midden staan onder een hoek van . De afstanden tot zijn alle 30 cm . Een gedeelte van de uitgezonden golven (25%) legt de weg ZMS MO af. Deze weglengte noemen we 11. Een ander gedeelte (ook 25%) legt de weg ZMS MO af. Deze weglengte noemen we 12. Door nu te verschuiven volgens de pijlen, kunnen we in 0 maxima en minima waarnemen. Zet bif ieder maximum en minimum een streepje op tafel. Doe een groot aantal waarnemingen. Leg naderhand een meetlat langs de streepjes en noteer de standen. Doe hetzelfde met .
Verslag
a) Verklaar het optreden van maxima en minima. b) Welk verband is er tussen de verschuivingen van en en de golflengte . c) Zet de plaats van de streepjes in een grafiek uit tegen het nummer van het maximum of minimum. Neem een willekeurig beginpunt. d) Bepaal nauwkeurig de golflengte uit de helling van de lijn (fout berekenen). e) Waarom worden de maxima kleiner naarmate groter wordt? f) Als je deze proef uitvoert met licht kun je heel nauwkeurig een bepaalde afstand meten (als de golflengte nauwkeurig bekend is, bifvoorbeeld een spektraalkleur). Beschrijf zo’n meting. (Op deze manier kun je nagaan dat 1 meter per definitie gelijk is aan 1650763,73 golflengten, in het luchtledige, van het oranje licht dat ontstaat bij een gasontlading in het edelgas krypton-86.)
Polarisatie¶
Inleiding
Licht gedraagt zich vaak als golf; en wel als lopend, transversaal en elektromagnetisch. De intensiteit van de straling (beter: stralingsstroom-dichtheid de energie in de vorm van straling, die per sek. door een app. stroomt loodrecht op de straling, per ) ( ) is evenredig met het kwadraat van de amplitude van de golf. De amplitude kan worden ontbonden in een en een -richting (beide |v). Polarisatiefilters laten licht door in éen trillingsrichting.
practicum
Laat een bundel LASER-licht door een polarisatie-filter vallen. Plaats hierachter een tweede filter; daar weer achter een LDR + Ohmmeter. ( ). Meet als functie van de hoek waarover het tweede filter wordt verdraaid (tot max. ).

Laat het Laser-licht reflecteren op een zwart-glazen spiegel. Meet bif de grootste en kleinste intensiteit bif het ronddraaien van het polarisatiefilter. Doe dat als functie van hoek i.
Uitwerking
Maak een grafiek van de lichtintensiteit als functie van de hoek van het tweede t.o.v. het eerste polarisatiefilter.
Verklaar het verloop van de grafiek. 2. Bereken de theoretische verhouding bifteen hoek van .

Bif welke i is ( ) het grootst?
Verzin een naam voor de berekende grootheid (wel een zinvolle naam).
Tussen welke waarden moet ( zijn gelegen?
Wat voor praktische betekenis hebben de uiterste waarden?
Straling uit puntbron¶
Inleiding Een puntvormige lichtbron zendt in de vorm van straling energie uit: een aantal Joules per sekonde. Deze verspreidt zich in de ruimte. De lichtintensiteit neemt daardoor af met toenemende afstand tot de lichtbron. Het woord lichtintensiteit is niet voldoende exakt gedefinieerd. We vervangen het door de stralingsstroomdichtheid: de energiestroom per sek. door een opp. van loodrecht op de bundel (eenheid: ).
We meten de lichtintensiteit of stralingsstroomdichtheid met een L.D.R. ; is omgekeerd evenredig met dat begrip.
practicum
Plats de lichtbron op een optische rail. Plaats de houder met LDR hier ook op, op gelijke hoogte met de lichtbron.
Beweeg de LDR van de lichtbron af; en noteer als functie van de afstand .
Meet het aantal pulsen per sekonde uit een radioactief preparaat; als functie van het afstand tussen detektor en preparaat. De opstelling staat gereed.
Uitwerking
Bereken de stralingsstroomdichtheid (relatief) als functie van 2.
Bepaal zo mogelifk een eenvoudig algebraisch verband tussen beide, mits de meetresultaten dat mogelijk maken.
Wat voor verband zou je theoretisch kunnen verwachten, als je bedenkt dat de energiestroom zich bolvormig in de ruimte uitbreidt?
Verwacht je voor radioactieve straling iets dergelijks?
Hoe zit het in de praktifk? Verklaar eventuele verschillen.
Spectrometrie Inleiding¶

Inleiding
Licht, b.v. uit een gasontladingslamp, valt op een prisma, en wordt golflengte afhankelifk gebroken. Het wordt via een kijker waargenomen. Een mm-verdeling wordt op het glasoppervlak gespiegeld, en komt ook in de kijker, zodat de gebroken lichtstralen beter kwantitatief gemeten kunnen worden.
Uitvoering
Meet de plaats van de lijnen van verschillende spektra op de mm-verdeling; meet die van het spektrum extra zorgvuldig, omdat gebruikt moet worden. Let op parallax!
Uitwerking
Zet, met de metingen van het bekend veronderstelde H. spektrum, de golflengte uit als functie van de plats op de schaalverdeling.
Geef de onbekende spektraallijnen op.
Zeg lets over het waarom van het optreden van lijnenspektra.
Waarom wordt de schaalverdeling via spiegeling in de kijker zichtbaar gemaakt?
Absorptiekrommen¶
Inleiding
Kleurenfilters laten meestal meer dan één golflengte door. De waargenomen kleur ontstaat dan ook meestal door “Kleurmenging” in het oog. Meer duidelijkheid over de doorlatendheid van het kleurenfilter verschaft een grafiek waarin de absorptiecoëfficiënt (in %) of de doorlatingscoëfficiënt staat uitgezet tegen de golflengte. We vergelijken steeds de ongehinderd op een LDR vallende lichtintensiteit met de lichtintensiteit na filterpassage; dit alles bif verschillende golflengtes.
We scheiden de golflengtes door met een tralie een spektrum te ontwerpen. De gevoeligheid van het lichtgevoelige element is golflengte-afhankelijk, maar dat heeft geen invloed op de uitkomst. Veel invloed heeft de aanwezigheid van strooilicht; die wordt zo goed mogelijk vermeden.
practicum
Ontwerp ’ spektrum van een wit licht uitstralende lamp. (tralie ).
Meet de lichtintensiteit als functie van “x” (afstand tot orde) met en zonder filters. Meet alle relevante afstanden. Meet met een weerstandsmeter ( Lichtintensiteit).
Uitwerking
Bereken voor enkele filters (de doorlatingscoëfficiënt) als functie van .
Vertaal in een golflengte.
Maak voor elke filter een grafiek van de doorlatingscoëfficiënt als functie van de golflengte.
Waarom geeft de golflengte-afhankelijke gevoeligheid van de LDR geen invloed?
Wat is de invloed op de grafieken van het feit dat van zwarte-lichaamsstraling wordt gebruik gemaakt i.p.v. een straling die voor alle golflengtes even sterk is?
Meting van Halfwaarde tifd¶
De afname van het aantal belletjes schuim is een redelijk analoog proces aan het verval bij een radio-actief element. We kunnen hiervan dus ook een halfwaarde tijd definiëren.
Benodigheden
Stopwatch
Lineaal Cilinderglas reageerbuis flesje bier millimeterpapier enkellog-papier.
Uitvoering
Giet het bier in een goed uitgespoelde reageerbuis zodat een hoge schuimkraag ontstaat. Meet de hoogte van de schuimkraag als functie van de, tijd. Herhaal de proef in een goed gespoeld cilinderglas. Zorg voor een hoge schuimkraag.
Opdrachten die in verslag verwerkt moeten worden
a) Zet beide meetseries in een diagram en teken de grafieken, zowel op millimeterpapier als op enkellog-papier. b) De afname per tifdseenheid van het aantal belletjes is evenredig met het aantal belletjes. Leid hieruit een formule af voor het aantal belletjes als functie van de tijd. c) Bepaal uit één van de grafieken de evenredigheidskonstante van vraag b). d) Hoe groot is de halfwaardetifd van het schuim? e) Teken ook het theoretische verloop volgens de formule uit b), gebruikmakend van de halfwaardetifd gemeten bif d) (enkellog-papier). f) Is er verschil in resultaat bif de reageerbuis en het cilinderglas (uitleg).
Bepaling van van het elektron¶
Inleiding
De verhouding van de lading en de massa van het elektron kan bepaald worden door elektronen in een homogeen magnetisch veld een cirkelbaan te laten doorlopen. In een met weinig waterstofgas gevulde bol bevindt zich een elektronenkanon bestaande uit een gloeikathode en aan anode a waaruit versnelde elektronen komen. De bol bevindt zich tussen Helmholtsspoelen die een homogeen veld veroorzaken als er stroom door gaat; hiervoor geldt:

De baan wordt zichtbaar doordat elektronen tegen waterstofatomen botsen die daardoor licht uitzenden.
Benodigheden
Grote schakelkast
Triode regelkast (TR .R.k.) Regelkastje 2 stroommeters Spanningsmeter Spiegel met meetlint er op Potentiometer 2,3 r (regelt sterkte van de gloeistroom in de kathode) Helmholtsspoelen met buis

Theorie: deel IV, hoofdst. 2
Uitvoering
Maak bovenstaande opstelling en laat deze controleren. Schakel de stroom in en zorg voor een zo goed mogelijke cirkelbaan. Meet de straal van de cirkel. Zorg dat de cirkel en zijn spiegelbeeld in Eén lifn liggen en lees dan de straal af. Meet ook en de stroomsterkte in de spoelen. Herhaal dit enkele malen met een andere cirkelbaan. Meet ook en van de spoelen. Beschriff wat je ziet als je met een magneet een veld aanbrengt op het veld van de , spoelen.
Verslag
a) Verklaar het oplichten van het waterstofgas. b) Leid de formule af die fe gebruikt voor de bepaling van . c) Wat gebeurt er als de stroom in de wordt? Verklaar dat. d) Bereken uit de metingen van en ( + fout). e) Bereken de snelheid waarmee de élektronen het elektronenkanon verlaten. f) Bereken q/m. g) Vergelifk dit met volgens het tabellenboekje. h) Verklaar wat je ziet als je een magnetisch veld aanbrengt 1 op het veld van đé .
Gay-Lussac¶
Inleiding
Een bolletje met onbekende volume heeft een steel met een inwendige diameter
van . Het gas in het bolletje wordt verwarmd, waardoor een druppel in de steel omhoog wordt gedreven. We beschouwen het gas als ideaal.
practicum
Maak een opstelling waarin het bolletje in verwarmbaar water wordt geplaatst, en waarin het mogelijk is steeds en te meten met zo weinig mogelijk parallax fouten.
Meet en als functie van de temperatuur. zorg ervoor, dat langzaam wordt verwarmd. Roer steeds in het water. Meet de luchtdruk.
Uitwerking
Bereken de druk (als functie van de temperatuur misschien?).
Zet het volume van het afgesloten gas in de steel uit tegen de temperatuur. Wat moet het theoretisch verloop zijn van de grafiek?
Waarom moet langzaam worden verwarmd?
Bereken of bepaal uit de metingen het inwendige volume van het bolletje.
Bereken het aantal Mol van het afgesloten gas.
Deel III: Verslagen van de groepsdiscussies¶
discussieonderwerpen¶
Vrijdagavond:
I. Konstruktie van een practicumtoets aan de hand van een model II. Begripstoetsing met kwalitatieve vragen III. Inrichting van een praktisch schoolonderzoek IV. Andere beoordelingskriteria dan onderzoeksvaardigheden V. Zin van het praktisch schoolonderzoek als het toch weinig uitmaakt (is vervallen wegens te weinig belangstelling) VI. Tijdprobleem op de HAVO VII. Relatie tussen het praktisch werk in de bovenbouw en het praktisch schoolonderzoek in de hoogste klas
Zaterdagochtend:
VIII.Welke vaardigheden, die je via het onderwijs bij je leerlingen hebt ontwikkeld, zou je graag in het eindexamen willen toetsen ?
welke in het CSE ? Hoe ?
welke in het praktisch S.O. ? Hoe ?
Verder was de groep vrij om door te gaan met hun vrijdagavonddiscussie of om een daaruit voortvloeiend discussieonderwerp te kiezen.
Voorinformatie bij discussiegroep I¶
practicum-TOETSEN
Imme de Bruijn T.H.Twente
Vakgroep Onderwijskunde (natuurkunde-didactiek)
De hier gegeven informatie is een verkorte weergave van een gelijknamige brochure, die in november 1977 is verschenen. Op de Woudschoten conferentie 1977 zal op de vrijdagavond gelegenheid zijn van gedachten te wisselen over de mogelijkheid, volgens het voorgestelde schema practicum-toetsen te konstrueren. Voor uitgebreidere informatie, literatuurverwijzigingen e.d. raadplege men de oorspronkelijke brochure.
Het probleem, waarvoor hier een oplossing wordt voorgesteld, is weer te geven in 5 bezwaren, die bij een gebruikelijke practicumtoets zijn aan te geven:
De doelstellingen, die worden getoetst, zijn wel aanwezig “in het hoofd van de docent” maar niet in expliciete vorm.
Er wordt alleen of hoofdzakelijk beoordeeld op een verslag.
Hen heeft de neiging zich te beperken tot opdrachten, waar alleen uitvoerende en informatie-bewerkende aspecten zitten, het plannen of ontwerpen van een proef komt zelden naar voren.
Bij een wat uitgebreidere opdracht heeft men problemen met leerlingen, die reeds in de beginfase zodanig fout gaan, dat het gehele werkstuk waardeloos wordt (dus zeer weinig informatie over de vaardigheden oplevert).
De oplossing van de problemen onder 2, 3 en 4 plegen in een richting te gaan, waarbij één docent op een klein aantal kandidaten aanwezig moet zijn.
Als oplossing kan men een gefaseerde toets overwegen, waarbij het gehele experiment wordt opgeknipt in enkeTe, op elkaar aansluitende, gedeelten. Aan het eind van ieder deel moet de leerling een aantal vragen beantwoorden, waaruit blijkt hoe hij het werk tot op dat punt -het controlepunt- heeft verricht. Tevens krijgt hij de bijsturing -informatie over de zaken die van de volgende fase vastgelegd moeten zijn- en een opdracht voor een volgende fase van het experiment.
Van éen en ander is het noodzakelijk, dat men een schema heeft van de fasen die in het experiment - de Natuurwetenschappelijke methode, af te korten tot N.W.M.- zullen voorkomen. Een dergelijk model wordt hieronder gepresenteerd. Voor het meer expliciet maken van de doelstellingen kan dit model ook een hulpmiddel zijn, maar er is méer nodig. Men kan denken aan de specifikatie op de volgende punten:
met welke apparaten moet de leerling kunnen omgaan en op welk niveau, met welke-mate van instructie.
welke meetprocedures moet hij kunnen toepassen (uitslagmethode, nulmethode etc.).
welke concrete technieken moet hij kunnen toepassen (instellen, calibreren, aflezen met en zonder hulpmiddelen etc.).
welke technieken ter verwerking van informatie moet hij beheersen (journaleren, grafiek maken, fouten verantwoorden, gebruik van eenheden etc.). Men krijgt zodoende niet een serie volledig geformuleerde operatione- le doelstellingen, maar wel een zodanig afbakening dat informatieuitwisseling tussen betrokkenen wordt verbeterd.
Als model van de Natuurwetenschappelijke Methode (N.W.M.) gebruiken we een variant op een schema, dat door Van Lieshout in 1970 is opgesteld. Twee aanpassingen zijn:
De eerste fasen “informatie” “probleemanalyse” en “hypothesevorming” zijn weggelaten, omdat de eis voor VWO luidt “dat de kandidaat een veronderstelling.....experimenteel kan toetsen”, het komen tot de hypothese behoort dus niet tot het te examineren deel van de N.W.M.
De ontwerpfase is uiteengelegd in twee fasen, nl. “specificeren” en “experiment ontwerpen”. We krijgen zodoende een model, bestaande uit de volgende fasen (zie bijlage): A. Probleemstelling, eventueel geformuleerd als te toetsen hypothese. We moeten hierbij mede denken aan zekere randvoorwaarden, waaraan de oplossing moet voldoen, b.v. gebruik van een bepaald apparaat of een bepaald meetobjekt. B. Operationaliseren, vertalen van de vraagstelling in termen van variabelen. Welke grootheden zullen worden gemeten, welke worden ingesteld, welke konstant gehouden? C. Specificeren, aangeven over welke gebieden de variabelen moeten of mogen variëren, met welke nauwkeurigheid ze worden gemeten, ingesteld of konstant gehouden. Na fase C ligt de experimentele probleemstelling vast, deze is vaak veel beperkter dan het probleem bij A. D. Ontwerpen van het experiment, een plan maken hoe de opstelling gebouwd wordt en hoe hieraan gemeten wordt, één en ander overeenkomstig de specifikaties. Om nadere gegevens voor het meetplan te krijgen doet men hier soms al voorbereidende probeer-proeven, die we gids-experimenten noemen. Het vaststelten van de werking van apparaten (gebruiksaanwijzing doornemen) behoort ook tot deze fase. -E. Uitvoeren. Hier worden alle handelingen aan apparaten verricht, inclusief bouwen en in bedrijf stellen van de opstelling. Men doet instellingen, waarnemingen etc. en legt ook informatie vast (journaleren). F. Bewerken resultaten. Men maakt grafieken, tabellen en berekeningen, stelt vast of de nauwkeurigheid gehaald is. G. Konkluderen. Men stelt vast of het doel van de proef is bereikt, of de vraag uit fase is beantwoord.
Over dit model is op te merken, dat het de zaak misschien te simpel voorstelt, de volgorde van handelen kan wel eens anders gaan. Dit ondervangen we grotendeels door het invoeren van “teruglooplijnen”, het terug gaan naar een voorgaande fase. De gids-experimenten vormen hiervan in zekere zin een voorbeeld. Andere gevallen zijn:
bij het ontwerpen van de opstelling moet men de specifikaties aanpassen (van D terug naar C). Dit is ook het geval indien de opstelling (gedeeltelijk) voorgeschreven is en specifikaties hierdoor vastliggen.
bij verwerken van resultaten vindt men de noodzaak aanvullende metingen te doen (van F naar E).
bij de resultatenverwerking konkludeert men, dat een andere opstelling of ander meetplan tot beter resultaat zal leiden (van F naar C of D).
bij conclusies trekken konstateert men, dat een andere proefopzet gewenst is, dat andere variabelen moeten worden bekeken (van G naar B , bijna het gehele experiment opnieuw).
Bij het opstellen van gefaseerde toetsen zal men moeten aksepteren, dat bepaalde teruglooplijnen onmogelijk worden. Inmers, als er een kontrôlepunt tussen b.v. D en E ligt, is het experiment-ontwerp en het meetplan daarna gegeven en staat niet meer ter discussie.
Bij de geschetste toetsen zal men vooral vaardigheden toetsen, het zal niet mogelijk zijn doelstellingen in de sfeer van attitudes te toetsen.

Verslag groep Römgens (I en VIII)¶
KONSTRUKTIE VAN EEN -IN FASEN VERDEELDE- PRACTICUMTOETS¶
Op welke wijze kun je nagaan of een leerling gedurende de voorafgaande jaren op het HAVO of op het vwo heeft geleerd om een veronderstelling experimenteel te toetsen? De bekende methode is: geef de leerling een opdracht voor een klein stukje onderzoek, laat hem een verslag schrijven, en beoordeel zijn "onder ek-vaardighei aan de hand van het eindverslag. Nadelen van deze practicum-toetsvorm zijn onder meer dat bij meer uitgebreide proeven leerlingen al in de beginfase fouten kunnen maken waardoor de rest van het experiment weinig gegevens meer bevat om “onderzoekvaardigheden” op te beoordelen, dat de beknopte proeven voornamelijk uitvoerende en informatieverwerkende aspecten bevatten, en dat bij goede experiment-toetsen het aantal leerlingen per docent maar heel klein kan zijn.
Is het mogelijk de genoemde bezwaren te ondervangen door een practicum-toets in stukken te knippen (“te faseren”)? Voordelen van een gefaseerde practicum-toets zijn dat de docent de “onderzoek-vaardigheden” van een leerling in verschillende stappen kan beoordelen, (hij hoeft niet alleen op het eindverslag af te gaan); dat de docent een leerling die is vastgeraakt of die op een volkomen foute weg zit, weer op het juiste spoor kan zetten en aldus een beter inzicht krijgt in die vaardigheden die anders niet eens naar voren gekomen waren. Werkgroep I heeft geprobeert een gefaseerde practicum-toets te ontwerpen. In welke fasen zou een practicum-toets uiteen moeten vallen? De vóórinformatie die aan de werkgroep ter beschikking gesteld was, beschreef een model voor de opzet van een natuurwetenschappelijk onderzoek. De practicumtoets welke de leerling uitvoert, zou op dezelfde wijze kunnen worden onderverdeeld in fasen. Aan de leerling wordt een stuk informatie (tekst) voorgelegd; deze tekst resulteert in een algemeen geformuleerde opdracht (of in een algemeen geformuleerde vraag waarop dmv een experiment antwoord gegeven kan worden). (fase A) Deze opdracht dient te worden uitgevoerd door de leerling. Daarbij kunnen in het werk van de leerling de volgende fasen worden onderscheiden: B Operationaliseren: Uitgaande van de algemeen geformuleerde vraag of opdracht moet de leerling bedenken welke grootheden gemeten moeten worden, welke grootheden gevariëerd en welke grootheden konstant moeten blijven. C Specificeren: De leerling bepaalt grofweg in welk gebied hij zijn metingen zal gaan doen, hoeveel experimenten/tijd hij ongeveer nodig zal hebben en hoe nauwkeurig hij ongeveer moet gaan meten. D Ontwerpen van het experiment: De leerling maakt een plan voor de opstelling die hij will gaan bouwen; hij bedenkt hoe hij daaraan zal gaan meten. Soms verricht hij enkele “probeer-proeven” (= gids-experimenten). E Uitvoering: De leerling bouwt de opstelling en verricht de vereiste handelingen; hij variëert, neemt waar en journaleert. F Bewerking resultaten: De leerling maakt tabellen, grafieken en berekeningen; hij gaat ook na of de vereiste nauwkeurigheid is bereikt. G Konkluderen: De leerling gaat na of aan de algemeen-geformuleerde vraag of opdracht is voldaan. Eventueel suggereert hij andere experimenten en wijst hij fouten aan in zijn eigen experiment.
Werkgroep I heeft getracht een gefaseerde practicum-toets uit te werken; daartoe is gebruik gemaakt van een voorbeeld voor een gefaseerd practicum, geschreven door I. de Bruijn.
Een voorbeeld van een experiment, waarmee werkgroep I heeft geprobeerd of een gefaseerde toets kan worden opgesteld, is
ENERGIELEVERING MET EEN ZONNECEL Gegeven is een fotocel en een puntvormige lichtbron. Beschikbaar zijn verder, naar keuze van de leerling, een aantal bekendeinstrumenten als stroom- en spanningsmeters, regelbare weerstanden, meetlint etc.
De proef veronderstelt wel, dat een gedegen practicum-cursus elektriciteit is gegeven, zelfs dan wordt de beschreven toetsingsproef waarschijnlijk nogal aan de zware kant.
Erg belangrijk is in dit geval de begin-opdracht. Deze zou kunnen luiden :
Bepaal hoeveel vermogen de cel kan leveren met verschillende belichting, zoaTs met de gegeven lamp wordt verkregen.
In de werkzaamheden die de leerling moet verrichten om tot een oplossing van de begin-opdracht te komen, kunnen weer de hiervoorgenoemde fasen worden onderscheiden. Ieder van die fasen is voorzien van een toelichting, toegespitst op dit experiment. Deze informatie wordt niet aan de leerling verstrekt. Fasen, te gebruiken voor toetsing van onderzoekvaardigheden (en voor bijsturing 11.) Het operationaliseren houdt in, dat 11. vaststelt dat het product lmoet worden vastgesteld bij verschillende belichtingen, en dat daartoe de uitwendige weerstand variabel moet zijn. Verder moet 11. overwegen of de hoek van inval in het onderzoek wordt beschouwd, eventueel overweegt 11. met een lux-meter de mate van belichting te “ijken”.
Bij het specificeren stelt ll. vast, dat de afstand lamp-cel van b.v. 0,3 tot . wordt gevarieerd en op 1 cm . nauwkeurig opgemeten, en dat het gevraagde vermogen mogelijk op nauwkeurig moet worden bepaald.
Bij het ontwerpen van de opstelling dient 11. o.a. de schakeling te ontwerpen (zie schets), de stroom- en spanningsmeters te kiezen - mede naar aanleiding van de toegelaten inwendige weerstand- en de schuifweerstand te dimensioneren. Hierbij zijn enkele gids-experimenten gewenst teneinde de grootte van diverse effecten te weten te komen.

De uitvoering betekent het bouwen van de definitieve opstelling, het kiezen van het benodigd aantal meetpunten, het beschouwen van de bereikte nauwkeurigheid en de invloed van mogelijke foutenbronnen, het globaal bekijken van de resultaten.
De uitwerking betekent het maken van een aantal grafieken en berekeningen. Ter discussie staat, of hier iets gevraagd mag worden over de inwendige weerstand van de cel. Een interessant aspect is de eventuele correctie voor de voltmeterstroom, en voor de spanning over de stroommeter. Bij de conclusie moet 11. bekijken, of inderdaad is bepaald, of dit het gestelde probleem geheel oplost en of er sUggesties zijn over een betere uitvoering van het onderzoek.
Het konstrueren van een gefaseerde practicumtoets door werkgroep I
Aan het begin van de discussies over de practicumtoets werd duidelijk dat leraren soms heel gemakkelijk leersituaties en toetssituaties met elkaar verwarren. De bedoeling van een gefaseerde practicumtoets over een zonnecel is niet hoe de leraar aan een leerling zo goed mogelijk kan duidelijk maken wat je zoaT met een zonnecel kunt doen, of hoe het moeilijke begrip"vermogen", en het meten van vermogen, nog eens kunt verduidelijken door een zonnecel te vergelijken met een accu of een batterij. Deze aspecten van de zonnecel horen immers thuis in een leersituatie, en niet in een toetssituatie. De bedoeling van een gefaseerde practicumtoets over een zonnecel is na te gaan (te toetsen) welke onderzoekvaardigheden een leerling zich heeft eigen gemaakt in de afgelopen jaren. Misschien is wel extra informatie over de zonnecel nodig, maar die informatie moet alleen bedoeld zijn om de toetsing van onderzoekvaardigheden te verbeteren.
De werkgroep heeft in de korte tijd het volgende toetspracticum ontworpen: (de schuin gedrukte informatie wordt niet aan de leerling verstrekt)
Fase Inleiding Een zonnecel is een apparaat dat spanning afgeeft als er licht opvalt. Het is dus een spanningsbron, evenals een batterij of een accu. Een spanningsbron heeft een vermogen. Opdracht: Onderzoek hoeveel vermogen de zonnecel kan leveren bij verschillen belichting met een gegeven lamp. (In de inleiding kan nog iets worden gezegd over het nut van de zonnevel bij energieschaarste in de toekomst. De Opdracht is algemeen geformuleerd) Fase Deelopdracht: Welke grootheden moet je kennen om het vermogen te kunnen (OperationaIiseren) berekenen? Hoe krijg je “verschillende belichtingen”? Zijn er nog andere factoren van invloed op het vermogen, die je experiment kunnen storen? Hoe meet je ieder van de genoemde grootheden? Wat ga je globaal doen om de opdracht uit te voeren? Laat je antwoorden controleren. Controle operationalisering: leerling moet aan docent kunnen duidelijk maken wat hij denkt te gaan doen. Indien de voorstellen van de leerling passen in de Opdracht van fase , , dan kan hij verder gaan met fase . Indien de leerling volkomen verkeerd zit, geeft de docent hem de noodzakelijke hulp en suggesties. De docent noteert het resultaat van iedere leerling.
Fase C/D Deelopdracht: Hoe ga je het experiment opzetten? tekening van de opstelling (Specificeren en ontwerpen) of van het schakelschema. Welke apparatuur heb je nodig? meters, hun evt. meetbereik. Hoe haal je het gewenste verband uit de metingen die je gaat verrichten? Welke gegevens verzamel je? welke grootheden ga je variëren, welke houd je konstant? In welk meetbereik ga je werken? Controle specificeren en ontwerpen: Als boven Fase Deelopdracht: Wat is het meetbereik van de gewenste meters? Hoeveel metingen (Specificeren) ga je uitvoeren? In welk gebied? Ga je eerst gidsexperimenten doen? In welk gebied? Controle specificeren: Als boven Hier blijkt reeds dat het model voor een onderzoek niet star kan worden gehanteerd!
Fase Deelopdracht: Bouw je schakeling en laat die controleren.
Deelopdracht: voer het experiment uit. Controle in inering: Als boven.
Wegens tijdgebrek kon de uitwerking van het toetspracticum niet verder geschieden door de werkgroep. 2. Ervaringen bij het konstrueren van een gefaseerde practicumtoets
Tijdens het opstellen van een gefaseerde practicumtoets kwamen de volgende opmerkingen en problemen naar voren:
Het “kunnen operationaliseren” (fase B) is een uiterst belangrijke eigenschap van de leerling. Deze eigenschap zou al vanaf de tweede klas moeten worden aangeleerd
Kosten de verschillende controles en het bijhouden van de resultaten van iedere leerling niet ontzettend veel docententijd?
Hoe groot is het gevaar dat de leerling aan het eind van het experiment het overzicht over het geheel heeft verloren? Hoe kan hij dan een goede conclusie trekken? Ligt “een overzicht hebben over het gehele experiment” misschien ook aan de complexiteit van hetgeen moet worden onderzocht (zonnerel)?
Uit 3 kwam de suggestie voort om bij het konstrueren van practicum-toetsen heep eenvoudige experimenten als basis te nemen, en daaraan de verschillende fasen op te hangen. In dat geval is het gevaar het kleinst dat de student blijft steken in de complexiteit van het probleem.
Bij de gangbare practica wordt meestal getoetst de Uitvoering, de Bewerking van de resultaten en de conclusie. Toetsen daarvoor bestaan wel. Maar hoe kun je toetsen ontwerpen voor de fasen Probleemstelling, Operationalisering, Specificering, en Ontwerp van een experiment?
Bij het practicum Schoolonderzoek toetst de docent of de student in staat is een veronderstelling experimenteel te toetsen. Maar hoe kun je een student leren om een veronderstelling experimenteel te toetsen? Aan examens hoort immers leren vooraf te gaan!
Is het mogelijk per fase van een practicum toetsen te konstrueren?
Een deel van werkgroep I heeft zich afgevraagd of het mogelijk is om de resultaten van iedere fase van een practicum afzonderlijk te toetsen. Met name voor de fasen Probleemstelling (A), Operationaliseren (B), Specificeren (C), en Ontwerpen van het experiment (D), is maar weinig aansluiting te vinden bij de toetsing van de gangbare practica. Immers momenteel wordt voornamelijk getoetst of de Uitvoeringsfase (E), de Bewerking van de resultaten (F), en de conclusie (G) wel juist zijn, maar aan fasen A, B, C en Dordt weinig aandacht geschonken.
De groep heeft de volgende opmerkingen gemaakt:
Wil een leraar iets meer weten over de “operationaliseringsvaardigheid” van een leerling, dan zal hij tijdens de uitvoering een vraag stellen als: “had je het experiment ook zodanig kunnen opzetten dat ................”
Van belang is nog de probleemstelling zelf (fase A, die eigenlijk geen aparte fase maar het startpunt is). Men kan overwegen vanuit een maatschappelijke situatie de leerlingen de probleemstelling zelf te laten formuleren. De vraag is of het examenreglement ruimte laat hiervoor. In het (begin)onderwijs komt deze doelstelling wel eens voor (informatie verzamelen, enz.).
In de fase Operationalisering (B) is het o.a. van belang dat de leerling mogelijke variabelen onderkent, maar ook dat hij de relevantie van die variabelen
experimenten van kwalitatieve aard" in te voeren. Deze vindt men met name in de leerstof van de klassen; daar gaat men in bepaalde gevallen zelfs niet verder dan “gidsexperimenten van kwalitatieve aard”.
Bij het toetsen van de Operationaliseringsfase (B) heeft de docent normen nodig. Ook de leerling moet zich van defen normen bewust zijn. In het voorafgaande practicum-onderwijs moet men de leerling ban deze normen bewust laten worden.
Het Specificeren (C) is vrijwel nooit te scheiden van het Ontwerpen van het experiment ( ), althans tijdens een practicum: de(gegeven)apparatuur legt de specifikaties vast. Bij “echt” onderzoek ligt het anders.
We kunnen over practicum-toetsen wel wat leren van de scheikunde-collega’s.
Het toetsen van (alleen) fase D (Ontwerpen van het experiment) zou moeten, door de probleemstelling, reeds geoperationaliseerd naar variabelen -en zo nodig gespecificeerd- aan te bieden. Hier helpt het model van een gefaseerd practicum dus! De vraag is dan:"hoe zou je dit meten, met welke apparaten, en met welk meetplan?
Hoe kreëer je leersituaties waarbij de afzonderlijke fasen in het natuurwetenschappelijk onderzoek (cq in een gefaseerd practicum) geleerd worden?
Heeft één deel van werkgroep I zich beziggehouden met het probleem “hoe toets je nou de resultaten na iedere fase”, een ander deel van werkgroep I heeft zich gebogen over de vraag “hoe leer je een leerling de vaardigheden, die hij nodig heeft voor elk van de fasen”?
Aan de hand van praktische voorbeelden uit voornamelijk de onderbouw, werden de eerste fasen van het schema bestudeerd op mogelijke leersituaties.
De fase van de Probleemstelling: Om leerlingen er toe aan te moedigen om problemen te stellen bij situaties, zijn er verscheidene methoden te gebruiken. Als voorbeeld werd de slinger gebruikt.
Je kunt zo’n probleem klassikaal aankaarten. Bijvoorbeeld door enige slingers op tafel te zetten (met verschillende massa’s, lengtes). Daarna inventariseert de leraar welke interessante verschijnselen een onderzoek waard zijn.
Een andere manier is het om leerlingen aan te laten rommelen met wat materiaal (draadjes, gewichten, scharen, stopwatches). Ze doen dan in feite al wat metingen, maar zeer gebrekkig en ongestructureerd. Later kan de leraar verschillende probleemstellingen inventariseren en daarmee verder op weg gaan door het schema hier. Dit aanrommelen zou zelfs als een aparte fase gezien ;kunnen worden tussen probleemstelling en operationalisering. Opgemerkt werd dat er tendenzen zijn (Bijv. PLON) om leerlingen (in de onderbouw) in die aanrommelfase te laten steken. Het is een vraag voor ons of de leraar zijn leerlingen uit die aanrommelfase naar een echt experiment wil leiden in de onderbouw.
Verscheidene leraren waren van mening dat een leerling probleemstellen kan leren als je hem laat beginnen te oefenen op situaties waarbij de probleemstelling erg voor de hand ligt en eenduidig is. Van de andere kant werd er betoogd dat een leraar juist zou moeten stimuleren dat leerlingen met veel verschillende probleemstellingen (ook onverwachte) komen.
Nog een methode om leerlingen problemen te laten stellen is het, te vragen naar praktische situaties, die ze herkennen. Een voorbeeld daarvan is de fotoplaat van PLON, waarin o.a. gevraagd wordt de plaatjes van een rotte en gave sinaasappel in de juiste tijdsvolgorde te plaatsen.
Verdere fasen: Ook bij het operationaliseren en het specificeren (fasen B en C) wordt het schema niet strak doorlopen. Voor deze fasen is het eveneens noodzakelijk dat er (eerst) wat aangerommeld wordt. Dan pas ontstaat er voor de leerling duidelijkheid over orde van grootte en over te meten en te variëren variabelen. Ook een natuurkundestudent zal overigens op deze manier een onderzoek opzetten. In het schema is deze manier van werken herkenbaar door de vele terugkoppelingen naar eerdere fasen. Voor veel leeringen zijn de fasen door deze terugkoppelingen niet duidelijk benoembaar. Toch zullen ze steun hebben bij het doen van het experiment als de proef is opgezet via het schema.
Verslag Groep Scherrenburg (I).¶
Informant : C. Hellingman
Naar aanleiding van het door I. de Bruijn gepresenteerde model werd door de groep getracht een practicumtoets te konstrueren. Een deel van dit werk is in kleinere groepen voortgezet.
Bij het lezen van het schema, dat het model voor een gefaseerde toets weergeeft, en bij de uitwerking ontstonden een aantal problemen: A. Moet de probleemstelling open , of moet hierbij al een duidelijke hypothese geformuleerd worden? De algemene opvatting was, dat men zich per proef moet afvragen, wat op dit punt van de leerlingen verwacht kan worden. Het belangrijkste is, dat de leerlingen aan de hand van de probleemstelling tot operationaliseren kunnen overgaan.
Als probleemstelling werd verder gehanteerd:
De vermindering van het gewicht van een voorwerp bif het laten zakken in een vloeistof hangt af van de diepte van het voorwerp in de vloeistof. B. Men kwam tot de conclusie, dat het vaak moeilijk zal zijn de fasen en (operationaliseren, specificeren en experiment ontwerpen) duidelijk te scheiden in apart te controleren delen. C. Het inbouwen van terugkoppelingsmogelijkheden bleek lastig, wanneer men er tenminste vanuit gaat, dat na een bepaalde controle op een vaste manier wordt verder gewerkt. Wanneer deze sturing wordt losgelaten, dan zal het erg onzeker zijn of binnen een geplande tijd alle fasen van de toets afgewerkt kunnen worden. D. Als algemeen bezwaar werd door sommigen áangevoerd, dat bif de leerlingen een denkproces dat juist is, telkens wordt afgebroken, om het verdere verloop van de toets binnen de gewenste grenzen te houden. Het is daarom nodig, dat de leerlingen gewend raken aan deze manier van werken, voordat hiermee serieus getoetst wordt.
Vóorinformatie bij discussieonderwerp II.¶
J.W. Stumpe Z.
Inzicht-toetsing door middel van “kwalitatieve vragen”.
Enige tijd geleden neb ik mij, in het kader van een onderzoek aan de VU over “de toetsbaarheid van inzicht bij het eindexamen” bezig gehouden met het doorkijken van examenwerk (VWO natuurkunde 1977) op een aantal scholen. De bedoeling was, te zien welke soorten fouten de leerlingen bij voorkeur maken en te kijken of er uit het gemaakte werk bepaalde conclusies getrokken konden worden omtrent het bij de leerlingen aanwezige “inzicht” (in een of andere zinnige betekenis van dat woord). Het bleek dat met name bij de “kwalitatieve vragen” de interessantste foutenpatronen optraden. “Kwalitatieve vragen” wil ik hierbij definiëren als die opgaven, waarbij een of andere gegeven fysische “stand van zaken” in woorden verklaard moet worden. Bijvoorbeeld: in het examen van dit jaar hadden we de vragen:
1a - waarom heeft men de thermo-elementen in serie geschakeld? - hoe komt het dat de temperatuur steeds langzamer toeneemt? 2a - verklaar dat het aantal deeltjes onafhankelijk is van de tijd? Met name bij vraag bleek de meerderheid geheel in het duister te tasten. (Dit zal ik nog mondeling toelichten). Het was mij in eerste instantie een raadsel, wat bijvoorbeeld de kandidaat bedoeld had die opschreef: “Het is steeds moeilijker om meer electronen los te maken; na verloop van tijd worden er evenveel aangevoerd als afgevoerd”. Iemand wees mij er later echter op, dat we hier waarschijnlijk te maken hadden met verwarring met de verzadigde (vacuum)-diode: hierbij immers vinden we ook een grafiek die eerst snel stijgt en daarna horizontaal gaat lopen. Het bleek dat vrijwel alle (foute) antwoorden op deze vraag verklaard konden worden uit verwarring met andere stukjes natuurkunde-stof: met de diode, met het Hali-effect, met het weerstands-temperatuureffect, en met de theorie van de warmtestraling. Wat hier kennelijk gebeurd is, is dat de kandidaten niet geprobeerd hebben de vraag te beantwoorden vanuit inzicht in wat met de vraag bedoeld werd, maar trachtten, op grond van een of ander uiterlijk kenmerk van het vraagstuk (zoals de vorm van de grafiek) de vraag te beantwoorden door reproductie van een bepaald stukje stof. Uit de “Utrechtse enquête” (zomer 1976) onder vijfde- en zesdeklassers, was al gebleken dat de meeste leerlingen ongehoord veel tijd besteden aan hun huiswerk voor natuurkunde: dit lijkt erop te wijzen dat pogingen tot uit-het-hoofd-leren van het leerboek niet zeldzaam zijn. De pogingen tot beantwoording van kwalitatieve vragen door middel van begriploze rekonstruktie van stof (het ziet er althans uit als “begriploze” rekonstruktie) zouden hiervan een goede illustratie kunnen zijn.
Kohnstamm heeft dit verschijnsel in 1935 als volgt beschreven: “(Het kind doet) afstand van inzicht (.....) Het memoriseert eenvoudig de hem voorgedragen “oplossing” voor elke der gangbare typen en cliche’s; mechanisch wordt op een bepaald type als prikkel een bepaalde bewerking als reactie toegepast.” Kohnstamm schreef over de wijze warop 12-jarigen bij het toenmalige toelatingsexamen “denksommen” oplosten. Het lijkt erop dat abituriënten bij hun eindexamen natuurkunde deze methode nog steeds toepassen. De kwalitatieve vragen brengen deze “inzichtloosheid” scherper aan het licht dan de meer “kwantitatieve”, met formules beantwoordbare vragen, wellicht omdat bij kwantitatieve vragen het ver- verband tussen “prikkel” en “reactie” meer eenduidig is: bij veel leerlingen bleek het woord “radioactief verval” de formule
op te roepen (hoewel de aanwezigheid van een grafiek het gebruik van de formule overbodig maakte); evenzeer bleek ongeveer de helft van de leerlingen in vraagstuk 4, na het herkennen van de prikkel “interferentie van twee trillingsbronnen” de formule
of een verkeerd onthouden variant daarvan te produceren, terwijl ook daar het vraagstuk zonder formule opgelost kon worden. Verkrijgt men op deze wijze, met een “uit het hoofd” geleerde formule, een goed resultat, dan kan men bij het korrigeren moeilijk iets anders doen dan de som “goed” rekenen. De leerlingen hebben bij kwantitatieve vragen m.a.w. de mogelijkheid zich achter schijnkennis te verschuilen. Bij kwalitatieve vragen, met hun veel meer “open” karakter, is dit veel minder mogelijk, waardoor deze vragen voor het toetsen van “inzicht” veel geschikter lijken. Nog beter lijkt mij het door Wagenschein gepropageerde natuurkunde-opstel, waarin de leerling gevraagd wordt een stukje natuurkunde in eigen woorden uit te leggen, of een door hemzelf gedaan experiment in eigen woorden weer te geven.
Het voorstel is nu, om op vrijdagavond te diskussiëren over toetsvormen die het “zich verschuilen achter schijnkennis” onmogelijk maken, eventueel enkele kwalitatieve vragen of opsteltitels te ontwerpen, en te praten over de oorzaken van het ontstaan van schijnkennis.
Verslag groep Lijnse (II)¶
Informant: J.W. Stumpel.
Aan de orde is het probleem dat o.a. door J.W.Stumpel is gesignaleerd: bij kwalitatieve vragen komen vaak volstrekt onverwachte antwoorden die suggereren dat de leerlingen niet veel van het onderwerp begrepen hebben. Onderzoekingen van Stumpel doen vermoeden dat een leerling de vragen niet beantwoordt vanuit inzicht, maar vanuit én of ander uiterlijk kenmerk, waardoor verwarringen met andere stukjes natuurkunde ontstaan: een leerling denkt een probleem te herkennen en reproduceert vervolgens de bijbehorende ‘gangbare’ oplossing. De discussie heeft na de inleiding door Stumpel vooral betrekking op het waarom van dit handelen. Een aantal mogelijke oorzaken wordt aangedragen:
leerlingen krijgen vaak het advies bij proefwerken in ieder geval iets op te schrijven, hetgeen bovenstaand verschijnsel zou kunnen verklaren. Een oplossing zou in dat geval gelegen kunnen zijn in het negatief waarderen van het neerschrijven van onzin.
een heel andere gedachte is naar voren gebracht in de veronderstelling dat gebrek aan taalvaardigheid een mogelijke oorzaak zou kunnen zijn. In dit verband is een voorbeeld genoemd waarbij leerlingen geen onderscheid zagen tussen de zinnen: hij hoort een steeds hogere toon en hij hoort steeds een hogere toon. Deze veronderstelling bleek toch problematischer te zijn: gaat het hier om taalvaardigheid of om denkvaardigheid ? In het laatste geval hebben we geen oorzaak gevonden maar hebben we het probleem geherformuleerd.
dan komt iemand op de gedachte dat het hier zou kunnen gaan om een gebrek aan denkbereidheid: in de natuurkunde werk je veel met formules, rijen symbolen waar je mee kunt manipuleren zonder dat je je de fysische betekenis van de grootheden realiseert of de omstandigheden warin ze relevant zijn. Formules stimuleren denkluiheid: een formule wordt een instrument om een probleem, na herkenning, zonder verder aanwezig inzicht te raadplegen, tot oplossing te brengen. Ook deze visie suggereert een aanpak: leraren moeten formules pas introduceren nadat een hele hoop voorwerk is verricht. De formule hoort de kroon op het werkte zijn. Leraren moeten verder van de leerlingen, met name die in de lagere klassen, vragen voortdurend in stat te zijn formules af te leiden. Leerboeken zouden in de toekomst niet alleen moeten vertellen wanneer een gebruik van een formule geoorloofd is, maar ook wanneer dat niet het geval is. Tenslotte moeten leerlingen gevraagd worden zelf de fysische onzin aan te wijzen in een onjuist verhaal. Problemen die bij dit alles werden opgeworpen betreffen de vraag of een leerling wel in staat is formules te lezen als beschrijving van een fysische werkelijkheid. In dit verband wordt gewezen op de studie van Piaget die in de ontwikkeling drie fasen onderscheidt, waarvan de eerste de concrete fase wordt genoemd en de laatste bekend is als de formele fase. In die latste fase zouden leerlingen in staat zijn om concrete zaken met abstracte begrippen abstract te formuleren. Onderzoekingen in Amerika hadden aangetoond dat van de eerstejaars studenten niet tot formeel denken in staat was. Hier werd tegenin gebracht dat in Amerika voor toelating tot bijvoorbeeld een studie natuurkunde een goed resultaat in frans even veel waard was als een dergelijk resultaat in scheikunde Een andere vraag was of de leraar niet zelf ook als het hondje van Pavlov reageert op bepaald natuurkundige probleemstellingen: hij heeft er zich aan gewend bepaalde zaken te problematiseren en andere niet en is nu onbewust bezig de leerlingen aan hetzelfde gedrag aan te passen. De doelstelling van de bijeenkomst was, behalve het praten over het ontstaan van schijnkennis (door anderen liever ‘niet-gewenste kennis’ of schijninzicht genoemd) te discussieren over toetsvormen die het onmogelijk maken om zich te verschuilen achter schijnkennis. Wij zijn hier nauwelijks aan toegenomen. Kwalitatieve, open vragen leken wel een aangewezen middel. Bediscussieerd werden wel nog mogelijke moeilijkheden bij het toetsen zoals die rond de objektiviteit (verschillende leraren hanteren verschillende normen). Uit onderzoekingen van PLON zou blijken dat deze problemen gerelativeerd zouden kunnen worden.
Dit verslag beoogt slechts een indruk te geven en is geen letterlijk weergave :
Verslag groep Agterberg (III + za)¶
Inrichting_van een praktisch schoolonderzoek (III)
Eerst de randvoorwaarden aan de orde geweest, waaronder een praktisch schoolonderzoek kan functioneren. De minimum eis is een lokaal dat geschikt is voor leerlingenpracticum met daaraan verbonden een voorbereidingsruimte. Een aantal noemden de noodzaak dat dit lokaal gedurende het gehele onderzoek beschikbaar dient te zijn, o.a. om spullen klaar te kunnen zetten. Indien het practicum schoolonderzoek door het jaar wordt gehouden, dienen er roosterfaciliteiten te zijn, bijvoorbeeld blokuren of laatste uren.
Vervolgens werden enkele argumenten voor en tegen het werken in groepsverband genoemd tijdens het practicum schoolonderzoek. Argumenten voor waren o.a. tijdens het practicum als voorbereiding werd ook samengewerkt; overleg met directe medewerkers aan een experiment hoort bij het fysisch experimenteren. Argumenten tegen waren o.a. het eindcijfer moet een individueel ciffer zijn. Dit was volgens een aantal mensen bij groepen onmogelijk, terwijl anderen stelden dat bij de nabespreking van het groepswerk toch een individuele beoordeling mogelijk is. De meesten, die met groepen werkten, stelden de groepen homogeen samen, met de bedoeling dat ieder een gelijke bijdrage tot het experiment zou leveren.
Over de vorm van het experiment bleek, dat de meesten geporteerd waren voor een nieuw experiment in zoverre, dat het niet herkend werd als een experiment dat reeds eerder gedaan was. Anderen waren meer voor een experiment dat reeds in een eerdere fase gedaan was, maar waarvan een grootheid werd veranderd of dieper werd uitgezocht.
Tijdens de discussie bleek, dat naarmate je tijdens de schoolperiode meer experimenten doet, je minder makkelijk op het schoolonderzoek nieuwe experimenten kunt doen, terwijl de behoefte naar nieuwe experimenten op dit schoolonderzoek dan ook afneemt.
Ten aanzien van het verschil tussen HAVO en VWO werd gesteld, dat ex dezelfde soort experimenten werd gedaan, maar bij de HAVO werd de instructie meer gestructureerd en tijdens de nabesprekingen minder diep gegraven.
Een aantal leraren liet alleen experimenten tijdens het practicum schoolonderzoek doen, waarvan de theorie was herhaald; bij anderen was er geen korrelatie tussen het tijdstip waarop het experiment werd gedaan en de herhaalde leerstof.
Ook werd genoemd, dat een leerling van tevoren kon kiezen uit vier onderwerpen en deze onderwerpen dan thuis kon voorbereiden.
Tevens werd nog aan de orde gesteld, hoe het in het vervolgonderwijs gesteld was ten aanzien van het practicum. Het werd belangrijk genoemd dat men wist welke eisen men in het vervolgonderwijs stelt aan het practicum en welke experimenten er in het eerste jaar in dit vervolgonderwijs gedaan worden.
Zaterdagochtend discussie.
In vraagstuk over energie (Plon) - kettingvraagstuk. Beter bij a) tijd berekenen en energie berekenen.
Kettingvraagstukken niet altijd te voorkomen. Moet je leerlingen voor waarschuwen.
Plon vraagstukken lijken erg moeilijk. Betekent dit dat plon leerlingen ook erg veel geleerd hebben? Vragen lijken moeilijker omdat de antwoorden niet eenduidig zijn.
Er wordt getwiffeld of het onderzoek, waaruit bleek dat de leraren wel gelijk beoordeelden, wel juist is. De leraren hebben veel contact met elkaar. Dat verstoort het beeld.
Bif huidig examen geen eenduidigheid in beoordeling.
Normen moeten vastliggen om: - discussie tussen correctoren te beperken. - eerlijkheid ten opzichte van leerlingen.
Invloed van leraar moet wel blijven bestaan door middel van S.O..
Vrije toelating tot universiteiten. VWO-diploma moet toelating geven. Of mag er best een verlegging van de cesuur zijn: van geslaagd naar geslaagd met gemiddeld 8 . Het zou beter zijn op de motivatie te letten.
Cijfers betekenen niet veel: beter zou zijn vaardigheden etc. onder woorden te brengen.
Hoe nauwkeurig zijn de cijfers. Per leraar reproduceerbaar binnen punt.
Verslag groep Van Genderen (III)
Informanten: B.v.Dodeweerd en P.Wisse¶
Behalve bij de informanten was or in de groep vrif weinig ervaring met praktisch SO; dearom was or relatief veel belangstelling voor informatie over de gang van zaken op het Erasmus College, waar met veel inzet en enthousiasme an het praktisch SO gewerkt wordt. Verder bleek vooral de beoordeling een heet hangijzer, vooral tijdens de tweede zitting.
eersterzitting
Het Erasmus College is een Daltonschool met 3-jarige brugperiode. Veel theorie moet snel behandeld worden om ruimte te maken voor het practicum. Daartegenover staat dat de Daltonuren het practicum wat gemakkelijker or’ ganiseerbaar maken on dat veel leerlingen er vrije tijd aan besteden. Bovendien blijkt de practicumervaring een ateun bij het CS.
In onderbouw en 4 V worden enkele eenvoudige proefjes gedaan. In 4 H en 5 V komen behalve klassikale proeven ook 3 individuele proeven + verslag aan bod als concrete voorbereiding op het praktisch SO.
Het SO in 5 H en 6 v bestat uit 1 à 3 individuele proeven ( 4 a 5 uur + verslag). De verslagen zijn vaak tamelijk omvangrijk. De ll. doen een eigen keus uit 60 proeven op 3 niveau’s. Het is nooit een reproductie van eerder uitgevoerde proeven. De informanten hebben weinig moeite gehad om geld voor het opzetten van het praktisch SO los te krijgen. 2ij hebben 2 als practicumlokaal bruikbare ruimten. De 11. hebben bij de uitvoering een grote vrijheid (mogen alles opzoeken, tijd zelf indelen) en de stoun van een amanuensis. 2ij maken opmerkelifk weinig kapot.
De beoordeling (zwarte ) geschiedt deels op oen globale indruk van de activiteiten van de ll., maar vooral op het veralag. Hierbij zijn goed meten en goed verwerken van meetresulteten belangrijke kriteria. Ook originaliteit telt mee; niet hoeft men bv. een grote opstelling zelf te maken. Het verslag wordt door 2 leraren gelezen en moet mondeling worden toegelicht. Hierdoor wordt de authenticiteit van de prestatie voldoende gewaar. borgd on komen er geen ‘standaardverslagen’ in omloop.
Andere ervaringen met praktisch SO: HeHeJanssen lat een proef zelfstandig theoretisch voorbereiden on beoordeelt ( SO) vooral op schriftelijke verwerking/interpretatie/theorie. Ook in vooreindexamenklassen wordt practicum gedaan. G.J.Th.MeCock makt gebruik van het zg. leerlingenpracticum van de Univereiteit van 'dam (enkele proefjes van lit uur in tweetallen) on van het rijdend stralingspracticum uit Utrecht. Beoordeling echriftelijk (25% SO): mondeling is een reservemogelijkheid. Devegenderen laat in uur 6 korte proeven uit het Nuffield-examen doen (roulatiesysteem, opatelifingen in 6-roud). Deze opzet blifkt goed te bevallen. tweede zitting ‘Moet het examen eon afbeelding zijn van het onderwije? Zo ja, welke vaardigheden zou u willen toetsen?’
Deze inmiddels in een voordracht naar voren gekomen vragen worden in de groep als belangrijk gevoeld, onder meer m.b.t. het praktisch SO. De vragen worden vertaald in: ‘Mag ik iets anders onderwijzen dan de exemenstof? Wat moet meespelen in het examencijferp’
Men vindt dat in het onderwije vergeleken met de leerstoflijet allerlei (ook niet-toetabare) extra’s thuishoren. Ongekeerd moeten in de leerstoflijst geen dingen gestopt worden alleen omdat ze toetsbaar zifn: ook mag het vak natuurkunde als geheel niet als selectiemiddel dienen. Kortom, enige keuzevrijheid is gewenst, mits dit niet leidt tot sluipende leerstofuitbreiding of ander misbruik. De keuzevrijheid kan, met name voor goede ll., gebruikt worden voor het zich eigen maken van extra stof of epeciale vaardicheden, die eventueel met het (praktisch) SO mede getoetat kunnen worden. Het CS mag voor tootaing van deze extra’s niet gebruikt worden. Overigens mag niet uit het oog worden verloren, dat ook binnen de berende onderwerpen van de leerstoflifst heel wat te verzinnen valt om bv. bij goede 1l. minder leerstofgebonden vaardigheden te teaten.
Verslag groep Schraven (III).¶
Inrichting_praktisch schoolonderzoek._(III)
Formulering doelstellingen A. Natuurkundige verbanden zoeken in nieuwe situaties, daarbij de nadruk leggen op:
het zoeken van samenhang
het verwerken van gegevens
foutenleer
Moeilijkheden:
het bedenken van nieuwe proeven
grote aantallen leerlingen werken remmend B. Een praktisch schoolonderzoek moet een controlerende functie hebben.
Opmerkingen:
Doelstelling en zijn moeilijk te verenigen
De doelstelling wordt vaak bepaald door de persoonlijke geaardheid
De leerling moet natuurkundig leren denken
Vaak wordt een doelstelling schteraf geformuleerd
Leerlingen willen vaak een beoordeling voor hun praktisch werk
Praktisch schoolonderzoek vormt geen extra belasting voor de leerling
Organisatie mogelijkheden en moeilijkheden A. Tijdens het practicum, leerstof herhalen met kontinue beoordeling Een tweede cijfer geven voor apart schoolonderzoek B. Sommige proeven worden klassikaal uitgevoerd, andere proeven worden door de leerlingen na schooltijd uitgevoerd na intekening. De verslagen moeten binnen een maand ingeleverd worden. Opmerkingen: 1. Zowel bij A als B moet objektief beoordeeld worden.
Je moet andere dingen toetsen dan op het schriftelijk schoolonderzoek.
Ieder school heeft zijn eigen roosterproblemen.
De inrichting van een praktisch schoolonderzoek wordt mede bepaald door het anwezige materiaal.
Typerende verschillen tussen havo en vwo zijn te vinden in de foutenberekening.
Verslag groep Verkerk (III)¶
Informant: J.Masschelein
Informant geeft een uiteenzetting over opzet en functioneren van het praktisch schoolonderzoek op zijn school (zie bijgevoegd stencil). Hij legt er de nadruk op dat praktisch schoolonderžoek alleen nuttig is als evaluatie van praktisch inzicht en experimentele vaardigheden als er ook iets te evalueren is. D.w.z. reeds vanaf het eerste begin van de natuurkundelessen moet het leerlingenpracticum in de methode ingebakken zitten. Bij informant op school beslaat het practicum 20 a van de lestijd vanaf de tweede klas en krijgen de leerlingen in de onderbouw over veel onderwerpen ook practicumproefwerken.
Vraag: Bij het practicum S.O. moeten de ll. zelf een meetplan opstellen (ca. 30 min.). Hoeveel 1l. komen dan ook daadwerkelijk met een meetplan? Inform: Bijna allemaal. Vaak wel onuitvoerbaar. Maar altijd wordt het plan op merites bekeken. Als het pian waardeloos is of onuitvoerbaar, dan wordt door de leraar een ander onderzoeksplan voorgesteld.
Vraag: Leerlingen kiezen hun onderwerp uit een kaartenbak met steekkaarten. Hier zitten ongetwijfeld moeilijker en eenvoudiger opdrachten tussen. Zijn de resultaten daardoor niet slecht vergelijkbaar? Inform: Ja. Men is hier nog niet goed uit. We proberen de moeilijkheidsgraad natuurlijk bij de beoordeling te betrekken. Maar het blijft een probleem.
Vraag: Kost een methode zoals die door informant toegepast wordt dok aan de 11. niet extra veel tijd? Omdat zoveel aandacht aan practicum besteed wordt moet de verwerking van de leerstof vnl. thuis gebeuren. Inform: practicum vormt een essentiële bijdrage aan de theorievorming. Volgens een enquête onder de leerlingen van vier VWO, was natuurkunde het vak waar de minste hoeveelheid tijd aan besteed hoefde te worden. (Opm: Masschelein heeft wel 1 uur meer tot 'n beschikking dan de minimumtabel, nl. 2-3-3-5-5, notulant)
Vraag: Hoe zit het met de geldstroom? Bij zo’n practicum-intensieve methode is toch erg veel materiaal nodig? Inform: fl5000,-- per jaar voor 175011. Er moet wel met beleid worden ingekocht. Soms kan men voor instrumenten ergens anders terecht dan bij de leermiddelenhandel. Bijv. oscilloscopen bij de elektronikabandel, fl.575,per stuk.
Vraag: Resultaten? Inform: Gemiddeld S.O.-ciffer: 1 punt lager dan C.S. " prakt.S.O.-cijfer: 1,5 punt hoger dan C.S.
Verder werd door de groep nog aandacht besteed aan de keuze van open of gesloten opdrachten bij het practicumschoolonderzoek. Open opdracgten vragen meer tijd en geven meer praktische problemen wat betreft materiaalvoorziening. Voordeel is wel dat belangrijke facetten van het onderzoek, nl. het kinezen van een meetprocedure en het opstellen van een meetplan nu tot de opdracht van de leerling behoren.
Den Braber (Hardenberg) geeft nog een uiteenzetting van hun opzet ran het practicumschoolonderzoek. De opdrachten worden van te voren opgegeven. De learlingen kunnen de proef dus voorbereiden. Er wordt gewerkt op een dag dat er geen lessen zijn (lerarenverg. bijv.) in meerdere lokalen en kabinetten. Het practicum schoolonderzoek vraagt erg veel tijd van leraar en amanuensis en hij vraagt zich sterk af of kosten en baten hier nog we in verhouding staan.
Groepsdiscussie 12-12 Onderworps Praktische voorzieningen: -tijd -geld -ruimte
Informatie verkrijgbaar: -bij ministerie
handboek NVON
artikelen Faraday
Als men met het verplicht practicum schoolonderzoek in het verschiet tot het besef komt dat de voorzieningen ontoereikend zijn, is het tijdom aan de bel te gaan hangen. Ook hoeft men niet persé genoegen te nemen met de minimum lessentabel.
Goes, 25 januari
Peter Dirkson, notulant
Verslag groep Groen (IV + za)¶
De groep heeft op vrijdagavond geen verslag geproduceerd, omdat zich geen verslaggever aanbood. Wel werd op vrijdagavond besloten dat men zich zaterdag in 3 subgroepen zou opsplitsen. Uit deze subgroepen zijn de volgende verslagen gekomen: Subgroep 1: (R.Mulder, E.de Groot, F.Horsten, F.Boessenkool, J.Bakker, J.Eijch, J.v.Galen)
Thema: Wat kun je met een practicum s.o. mér beoordelen dan met een schriftelijk ? Je kunt of mag alleen beoordelen als je aan de volgende beginvoorwaarde hebt voldaan:
je mag alleen beoordelen dat wat je in de jaren daarvoor als lesdoel hebt geformuleerd.
alles wat beoordeeld wordt moet aan de leerlingen bekend zijn.
aspecten die wel voor beoordeling in anmerking komen en niet schriftelijk getoetst kunnen worden zijn o.a. de volgende:
de ‘handigheid’ van de leerlingen (tempo kan een onderdeel zijn).
de overzichtelijkheid van de opstelling (b.v. bij elektrische schakelingen).
kreativiteit is niet te meten. Hoogstens fysische inventiviteit. Dit mag alleen beoordeeld worden wanneer dit de nauwkeurigheid van de resultaten ten goede komt.
het aflezen van de meetapparatuur en de nauwkeurigheid waarmee gewerkt wordt.
van de rapportage mag alleen de systematiek beoordeeld worden.
In het verslag moeten we proberen het Nederlands niet mee te beoordelen.
Subgroep 2:
(W.Mulder, H.Eijkelhof, W.Ouwerkerk, R.Genseberger, J.Robijn, H.v.Wunnik, T.Smit)
Thema: De groep heeft zich bepaald tot een ronde van meningen over wat je in je onderwijs aan vaardigheden zou willen aanbrengen en hoe je dat zou kunnen toetsen. Daarbij is de nadruk komen te liggen bij de niet-fysische vaardigheden omdat we ons over de fysische niet bezorgd makten.
Kort samengevat bleken daar aan het eind van zaterdagochtend de volgende punten uit te komen.
Zelfstandigheid, doorzettingsvermogen en kritisch denken zou je explicieter moeten krijgen om ze te kunnen toetsen. Open opdrachten zijn daar een ingang toe. . Samenwerken, elkaar aanvullen is belangrijk. De vraag is of het toetsbaar is. . Al dit soort vaardigheden (samenwerken, zelfstandigheid, doorzettingsvermogen, etc.) liggen impliciet in het leerproces en kunnen alleen maar tijdens en niet na het leerproces worden getoetst. . Plezier in wat ze doen, verwondering, samenwerking, kreativiteit, doorzettingsvermogen zijn belangrijk. Leerlingen zouden wellicht elkaar kunnen beoordelen. . Zicht krijgen op je eigen onderwijsproces (zelfevaluatie). Mogelijk in s.o. . Zelfstandigheid in open practica te toetsen. Beoordeling en cijfergeving een probleem.
communicatievaardıgheden mondeling en schriftelijk. Toetsbaar in diverse situaties. Mits expliciet afgesproken.
Vaardigheid in leggen van relatie Natuurkunde en Samenleving lijkt eenvoudig toetsbaar.
Dit leidde, omdat deze subgroep 's middags tijdens de lezingen heeft doorgewerkt tot een groepsproduct in de vorm van een stelling: (die overigens nog best een boel ‘losse eindjes’ bevat). DE NOODZAAK VAN EEN EINDEXAMEN WORDT VAAK VERDEDIGD MET ‘NODIGE GARANTIES VOOR DE VERVOLGOPLEIDINGEN’ De vervolgopleidingen eisen ook:
VERMOGEN TOT SAMENWERKEN
ZELFSTANDIGHEID
KREATIVITEIT
DOORZETTINGSVERMOGEN
communicatie VAARDIGHEDEN
Deze vaardigheden zijn toetsbaar via:
concrete afspraken met leerlingengroepen
toetsing in concrete activiteiten
DIT KAN ALLEEN IN HET SCHOOLONDERZOEK. Dus s.o. is nodig om de garanties t.a.v. vervolgopleidingen. WE LEIDEN OVERIGENS NIET ALLEEN MAAR OP VOOR DE VERVOLGOPLEIDINGEN MAAR OOK VOOR DE TOEKOMST VAN DE SAMENLEVING.
Subgroep 3: (H.Oele, G.Beukema, H.Poorthuis, F.Bosmans, P.Heimerikx, K.v.d.Marel)
Thema: 1. Kun je in een practicum s.o. meer toetsen dan in een normaal schriftelijk examen? Antwoord op 1: Ja 2. Is het nodig ?
Opmerking bij vraag 2: Het kost veel tijd Het kost de leerlingen ook heel veel tijd Antwoord op 2: Ja Alleen al puur pragmatisch: Men heeft het verplicht gesteld om meer practicum op de scholen ingevoerd te krijgen. Tevens ontstaan er betere kansen om practicum-apparatuur aan te schaffen. Argumenten voor practicum: De leerling krijgt in het algemeen sneller inzicht door met de handen bezig te zijn. Dit is herhaaldelijk op het practicum waargenomen. Ruimer geformuleerd: De kombinatie van theorie en experiment geeft veel meer inzicht.
Nog enige lossen opmerkingen uit de discussie: In 1910 ging van het totale aantal middelbare school leerlingen studeren. van alle natuurkundestudenten studeerde af. In 1971 gaat ca. van het totale aantal middelbare schoolleerlingen studeren. van alle natuurkundestudenten studeert af. Waar zijn we mee bezig ? Gezien de opmerking van Wijnnobel: ‘de resultaten stemmen aardig overeen’ zou men ook kunnen vragen: Hebben we in West-Europa een soort chinese examen-cultus ? (zie ook opmerking van C.Northcote Parkinson).
Hoe is de instelling van de leerlingen de latste jaren veranderd ? Onder invloed van TV en stripverhalen in een zeer sterk op het visuele gerichte presentatie. (b.v. de ontwikkeling van de natuurkundeleerboeken de laatste 25 jaar, idem de ontwikkeling van de encyclopedieen de laatste 20 jaar).
Moeten wij ons aanpassen bij de stripverhalen ? Een indrukwekkend voorbeeld hiervan: ‘Tijd voor energie’ Malmberg dec.'77 (in kleurendruk :) Den Bosch. Een krant uitgedeeld in le en klassen van het vwo. Zoals onze technische mogelijkheden op de scholen nu zijn, nog afgezien van onze eigen instelling, hebben wij hiermee grote moeite.
Verslag groep Holvast (IV en za)¶
Andere beoordelingskriteria dan onderzoeksvaardigheden
Op de vrijdagavond kon de groep het niet goed eens worden over de inhoud van het discussieonderwerp. Ruwweg lag de scheiding tussen geesten die gedrag van leerlingen in het algemeen wilden bekijken en die zich liever tot de natuurkunde wilden begrenzen. Moeten sociale vaardigheden in een cijfer worden uitgedrukt - objektiviteit houdt in individueel toetsen.
Om uit de impasse te komen, besloot de groep het beschikbare videomateriaal te bekijken. Vier groepjes van drie leerlingen werken samen in een practicumsituatie. Na de video nog een korte discussie over de kansen die iedere leerling heeft gehad om de aan de orde zijnde vaardigheden te oefenen.
Verslag zaterdagochtenddiscussie
Op de zaterdagochtend splitste de groep zich op in de deelgroepjes met de onderwerpen:
Doelstellingen schoolpracticum;
Hoe bereik je dat iedere leerling in een groepssituatie een kans krijgt goed te leren? ad.1.: Doelstellingen van het schoolpracticum
Instrumentele vaardigheden. Instrumenten noemen per afdeling.
De opdracht moet kort en bondig zijn: a) de leerling ontwerpt zelf de methodiek voor het oplossen van het probleem; b) De leerling kiest zelf het benodigde instrumentarium.
Verslaggeving van de opdracht. a) Verantwoording van de methodiek; b) Overzichtelijke weergave van de waarnemingen en metingen; c) Verwerking van waarnemingen en metingen tot resultaten en/of grafieken; d) conclusies trekken met daarin het aangeven van fouten en eventueel foutenberekening.
De leerling moet kunnen functioneren in een groep. ad.2.: De groepssituatie Waarom laat je leerlingen in groepen werken?
praktisch probleem
leren samenwerken, technisch en sociaal
beginsituatie lagere school meer en meer groepsgericht. Het is gewenst deze situatie voort te zetten (natuurkunde in de eerste klas?)
Natuurkunde heeft een verkeerd imago. Leerlingen leren pas als ze willen, hoe bereik je dat? practicumsituatie sluit meer aan bij wat ze kunnen. Probleem met de eindsituatie.
practicum geeft meer mogelijkheden elkaar te motiveren.
Groepswerk geeft de leerlingen meer de mogelijkheid op hun eigen niveau ten opzichte van elkaar te werken.
Vaak gezellig.
Wat moet je met een leerling die zich niet lekker voelt in het groepje? Wij zijn beslist niet geschoold in die dingen. Groepswerk kan in de persoonlijke sfeer bedreigend zijn, zeer voorzichtig mee zijn. Andere aspecten dan sociale vaardigheden in practicum benadrukken.
Opmerking: de consequentie van praktisch schoolonderzoek is dat het geld kost!
Verslag groep Vervoort (VI + za)¶
Het praktisch schoolonderzoek en de factor tijd (VI)
discussiegroep: het praktisch schoolonderzoek en de factor TIJD (vrijdag) discussieleider: J.Vervoort.
Het gesprek ging over de vraag of practicum en praktisch schoolonderzoek extra tijd kost aan de leerling. Uit een enquête van enkele jaren terug is gebleken dat natuurkunde aan leerlingen van 5 vwo de meeste tijd kost van alle vakken, uitgezonderd grieks en latijn. Wordt dat nu nog erger als er meer practicum gegeven wordt ?
Vraag: hoeveel tijd mag een leerling aan zijn huiswerk besteden ? 3 kwartier per vak per keer vindt men maximaal. Als je leerlingen hun gang laat gaan maken ze ellenlange verslagen van proeven. Een oplossing is het laten inleveren van een meetformulier met eventueel een aantal vragen erop.
Vraag: kom je uit met je lesuren ? Dat lukt, want van practicum leert een leerling al doende, maar hij zal thuis weer meer tijd aan andere onderdelen moeten besteden (vraagstukken).
De conclusie is dat practicum doen de leerling tijd kost, zelfs als hij geen uitgebreide verslagen hoeft te maken.
De discussie over de vraag of het praktisch schoolonderzoek de leerlingen extra tijd kost is korter, waarschijnlijk wegens gebrek aan gegevens. De opinie is dat praktisch schoolonderzoek de leerling niet meer tijd kost dan theoretisch.
Tot slot wordt nog de vraag gesteld, waarom je eigenlijk die tijd aan practicum besteedt. De volgende antwoorden worden gegeven:
natuurkunde is een experimentele wetenschap, je doet leerlingen te kort als je ze dat niet laat merken (3x)
de leerlingen worden beter voorbereid op de vervolgopleiding (2x)
practicum werkt (voornamelijk in de onderbouw) motivatie-verhogend (2x)
het is een goed systeem van herhalen
je hebt veel persoonlijk contact met je leerlingen
de leerlingen krijgen meer inzicht in fysische situaties.
practicummateriaal en_ontwikkeling_daarvan (zaterdag)
Om de discussie niet al te oeverloos te laten verlopen beperken we ons tot de vraag: wat moet je doen om in 4 H materiaal te ontwikkelen voor het onderwerp trillingen.
Je moet je dan afvragen waar je het practicum zet: voor de theorie, erna of ermee verweven en ook of je het ontdekkend, verifiërend of onderzoekend wilt laten zijn.
Een mogelijkheid is: meteen bij introductie van het onderwerp. Zet je demonstratiemateriaal als carousselpracticum in de klas. Zou er geen tijdwinst zijn als je er demonstratieproeven van maakt ? Nee, want de tijd die je aan een grondige eerste kennismaking besteedt win je later terug. Geef je bij deze vorm een opdracht? Nee (1x), want dat ontdekken moet zo weinig beinvloed worden als mogelijk is. Ja ( ), want sommige leerlingen weten helemaal niet waar en hoe ze moeten beginnen. Wel moet je bij die opdracht erg voorzichtig formuleren en oppassen dat je niet je eigen oplossingen suggereert. Dus liever vragen: ‘kijk eens hoe vilug de beweging gaat’ dan: ‘hoe kun je de trillingstijd veranderen ?’
Na een dergelijk practicum kun je in een klassegesprek komen tot de beperking tot harmonische trillingen en die kwantitatief aanpakken. Er is, alvorens tot die beperking over te gaan, een uitgebreide ervaring van de leerlingen met allerlei trillingen nodig.
Zijn de leerlingen gemotiveerd ? Het blijkt dat het practicum zoals het hier beschreven is ook dient om de natuurkunde gunstig bij andere vakken te laten afsteken. De motivatie (of beter: de lol die de leerlingen in het werk hebben) wordt ook bevorderd als je niet alleen je practicummateriaal uit de kast haalt, maar ook uit de praktijk: fiets, dynamo, bromfietsmotor, flitser. Dat is een mogelijkheid die veel leraren over het hoofd zien: practicummateriaal is, behalve bij de leermiddelenhandel, ook a. te koop in andere winkels b. te krijgen bij leerlingen en hun ouders, die het anders toch zouden weggooien.
Verslag groep Ellermeijer (VII)¶
Relatie praktisch schoolonderzoek-bovenbouwonderwijs
Het praktisch schoolonderzoek is alleen op zi.jn plaats als in het bovenbouwonderwijs zelf (klas 4,5 en 6) het practicum een wezenlijke plaats inneemt. Het is daarom wat vreemd dat bij sommige inleiders in de vierde en vijfde klas niet of nauwelijks aan practicum werd gedaan. Voor het practicum lijkt in de havo bovenbouw minder tijd beschikbaar dan in de vwo bovenbouw.
De_vorm van het_practicum in de bovenbouw: geïntegreerd practicum zoals je dat in de onderbouw kunt realiseren zal bij de meeste onderwerpen niet haalbaar zijn vanwege apparatuur in enkelvoud. Wel kan door roulatie ervoor gezorgd worden dat theorie en practicum van een onderwerp in dezelfde periode aan de orde komen en elkaar op die manier zoveel mogelijk ondersteunen.
Terugblik en hoe verder?¶
Verslag plenaire discussie.
| Eerkens: | Uit de felle discussie over het crTo blijkt dat de afstand tussen de theorie en de uitwerking ervan in het veld groot, te groot is. |
|---|---|
| Ik stel voor volgend jaar geen Woudschotenconferentie te houden en | |
| 't geld ervoor te besteden aan een boek dat die kloof overbrugt. |
| Er zijn voor het nemen van beslissingen over onderwijs allerlei raden. In de onderwijsraad is bijvoorbeeld het veld vertegenwoordigd. Het probleem is echter dat HET veld of mening van het veld niet bestaat. In het veld bestaan erg veel meningen. Er zijn op dit moment zo’n 50 leraren die zélf gekozen hebben om mee te werken met het Plon. Hun mening varieert van juichend tot nee, of liever tot zeer sceptisch. In het le graads veld zijn er 1300 leraren. Namens het veld beslissingen nemen is dan erg moeilijk te realiseren. Het blijft overigens van belang dat u uw stem laat horen: In de verzorgingsinstituten ligt de nadruk op het onderwijs aan leerlingen tot 15 jaar en dan voornamelijk op de grote groep lagere school-en LBO-leerlingen. | |
|---|---|
| Voorzitter: | De afstand van veld-veld is vermoedelijk het grootst. Groter nog dan die van verzorgingsinstituten tot veld. |
| Vervoort: | Ik wil enkele opmerkingen naar aanleiding van deze conferentie maken. Mij is opgevallen dat we dit keer niet zo rustig hebben kunnen diskussiëren als in voorafgaande jaren. Verder heb ik een stuk rapportage gemist. Als onderwerp voor volgend jaar wil ik een conferentie over de aansluitingsproblematiek (HAVO-HTO en VWO-WO) voorstellen. Hierbij zou o.a. gebruik gemaakt kunnen worden van de enquête van de CMLN over het eindexamen. Graag volgend jaar ook weer mensen van buiten uitnodigen; ik stel dit zeer op prijs. |
| ten Berge | Ik vond het gunstig dat niet zoveel tijd verloren ging met rapportage. Volgens mij is die rapportage vaak zonde van de tijd. |
| Ton Smit: | Over het betoog van Hoogbergen: de heer Hoogbergen wil de keuzevrijheid verhogen. Hoi! Op de SOL merken we dat onze studenten onvoldoende gemotiveerd zijn voor het vak zelf doordat ze gewend zijn aan een grote examengerichtheid. Het schoolonderzoek versterkt dit effect; het vormt weer een extra barrière om te nemen. Laten we zoveel we kunnen als school de vrijheid voor de leerlingen vasthouden. Laten we leerlingen meer vrijheid geven om naast de basisstof ook extra studie te maken. Zo krijgen ze zicht op eigen kunnen en kennen om beter hun mogelijkheden te verkennen, om beter te bepalen wat ze willen. Graag daarvoor ruimte. |
| Koot: | De aansluiting tussen HAVO-HTS is slecht. Uit informatie van oudleerlingen en natuurkundeleraren aan de HTS maak ik op dat dit voornamelijk veroorzaakt wordt door een diskrepantie tussen de werkwijzen. Juist dààr liggen veel problemen van de leerlingen. Dààrover is contact gewenst. |
| Groen: | Ik wil graag de opmerking van Vervoort ondersteunen. Ook ik zie liever een andere verhouding tussen de tijd besteed aan discussie en aan voordrachten. |
| v.d.Elst: | Ik ben het ermee oneens. Ik kon juist naar deze conferentie om te leren hoe ze het praktisch S.O. inrichten op andere scholen om straks zelf aan het werk te kunnen gaan. |
Een snelle opiniepeiling leert dat een zeer geringe meerderheid de nu gekozen verhouding tussen voordrachten en discussie verkiest boven het besteden van meer tijd aan discussie en rapportage over dit onderwerp.
| v.d.Kooi: Wij hebben voor het keuze-onderwerp “Veranderlijke Stromen” een | |
|---|---|
| tekst ontworpen en zoeken scholen die dit met hun eindexamen- | |
| leerlingen willen uitproberen. Willen de docenten die hiertoe | |
| bereid zijn zich met mij in verbinding stellen. |
De conferentievoorzitter sluit de discussie met een samenvatting en dankt de aanwezigen voor hun bijdrage.
Hooymayers besluit de conferentie met enkele opmerkingen:
Er bestaat bij de deelnemers aan de conferentie grote behoefte aan materiaal en ideeen voor het praktisch schoolonderzoek. Laten degenen die ervaring hebben zoveel mogelijk hun werk opsturen zodat dit in het eindverslag kan verschijnen. Dit om de afstand veld - veld te verkleinen.
Geld veroveren is mogelijk! Een aantal mensen heeft dit met sukses geprobeerd. Laten zij hun werkwijze kort opschrijven, zodat ook dit in het eindverslag vermeld kan worden. Anderen kunnen daar profijt van hebben.
Verder dank ik u allen voor uw aanwezigheid. Ook dit jaar waren er meer belangstellenden dan plaatsen, zodat 100 mensen teleurgesteld moesten worden. De werkgroep overweegt om volgend jaar naar een nog weer groter conferentieoord uit te wijken. Noordwijkerhout biedt voldoende ruimte Tenslotte dank ik sprekers, discussieleiders, informanten, rapporteurs, medeorganisatoren - speciaal Jenny en Giselle - en de conferentievoorzitter voor hun bijdrage.
GEMEENTELIJKE SCHOLENGEMEENSCHAP-ZUID
(Mavo-Hevo-Athoneum)
Bornoostroat 16 Enachado
Bijlage bij de plenaire vergadering: kredietaanvraag¶
College van Burgemeester on Wethouders van de gemeonte ENSCHEDE. oas konmerk detum 1977.
Mijne Heren,
Hoogachtend。
drector.
Het extra krediet is toegekend. De bijlage is naturiljk sterk aan de schoolsituatie gebonden;het leek me daarom niet zinvol deze mee te sturen. Het betrof in eerste instantie tafelvoedingen, aangezien we geen centrale voedingskast hebben. Verder een aantal kleine scopen, stopwatches, statiefmateriaal, extra opstelling ter bepaling van en idem voor de bepaling van e/m. Vervolgens allerlei klein materiaal voopr leerlingenproeven. Totaalbedrag gevraagd van de gemeente , De exacte bedragen heb ik uit de brief geschrapt i.v.m. de opeñbarheid die dit stuk nu krijgt,ik zou dan nol. toestemming moeten vragen e.d., men zou formeel bezwaar kunnen maken enz., terwijl het m.i. om de opzet van de brief gaat
Muurkrant¶
Sumgentics avor volgend javr:
Integratie van vakken yhthl 1 Frojektwenk :
LEERPROCES IN DE BOVENBOU’W Hoe kert de ll natnurkuudi? Hoe berikkin we verbeterneng by ain berproces is samennemion: leren an wrik ondernijsgedrag TAA‥gE:RAi ir. DF KLAS hourt daarby Alternatieven wor de huidige dogma’s; of wel: ‘natuurkunde zonder onderwristaunde’ (ziyn doelstellingen, CITO en conrouters nkerthr wel nodig?) WAT DOET EEN “GEWONE” NATUURKWNDELERAAR EGENLYK ? (Studie van de aampasting van idpalen aan do frustrerende werkelifeheid, of wer : een soort byocholing didactiek) Keuzeproblematiek klas klas natuurtuunde briatere de klas pit 11 2. Evaluativer opmechinger:
Huishondelifh: Niet roken in cst - En vergrads vzial Verbiedt het roken! Itet examen mag ween als doel oprich gemened winde. 3. Cen flay:
Hoeveel tÿd Kosther ! ?
de leerling?
We leiden overigens niet alleen eiden overig opleidingen maar op voor de vervolgopst viduen
0 Leving.





