Spanningsdeling

Niet dat ik een nieuw practicum nodig had, maar meer om m'n dtp-skills te vergroten:

Het maffe hier is, dat in de uit Inkscape geëxporteerde bitmapgerenderde pdf die als input gebruikt is voor bovenstaande png, er geen randjes van hulpobjecten te zien zijn...

Foutanalyse

Uit mijn aantekeningen:

Dit geeft de fout per individuele meting. Deze standaarddeviatie mag gebruikt worden vanaf n=6.

Dit is de fout die geldt voor het gemiddelde.


Hoe planten fouten zich voort?

De weerstand van een gloeidraad

En toen was ik in al mijn enthousiasme toch weer te snel gegaan.
Bij de uitvoering van het aangepaste practicum bleek de complexiteit van het geheel te groot: het gebruik van de schuifweerstand om de spanning te regelen bleek voor een hoop verwarring te zorgen. Daarnaast had het uitbreiden van de proef met het vervangen van de lamp door een constantaandraad tot gevolg dat de leerlingen te vroeg te veel spullen op hun tafel hadden staan.

Volgend jaar dus opsplitsen en opsplitsen. En dat had ik natuurlijk kunnen weten: ik ben vorig jaar bij vakdidactiek 3 veel te weten gekomen over de theorie achter practica en waarom deze voor de leerlingen vaak 'slecht ontworpen, verwarrend en niet-productief' zijn. Ik was dus gewaarschuwd.

Dus alles terug naar de ontwerptafel? Misschien wel radicaal vanaf het eerste practicum:
'Is de stroom voor, tussen en na twee lampjes verschillend? Geef een hypothese. Ontwerp een proef waarmee je dit test met behulp van ... Voer de proef uit, noteer je metingen en trek daaruit een conclusie. Welke problemen kwam je tegen bij het ontwerpen en de uitvoering? Zijn er nog opvallende zaken geweest? Zou je de proef een volgende keer anders doen?'
En dan nog eisen stellen aan de verslaglegging. Lijkt me ook wel wat voor een meerjarenplan.

In ieder geval moeten de in- en expliciete leerdoelen van dít practicum in meer losse practicumdelen.

• werking van de schuifweerstand
• meten van de stroom door een gloeidraad (en dan het liefst in stapjes van 0,2 V)
• meten van de stroom door een constantaandraad 

en dit moeten ze al gehad hebben en eventueel vooraf herhalen:

• van schema naar opstelling
• hoe de stroom te meten met een multimeter
• hoe de spanning te meten met een multimeter

In een tweede gedachte hierover: ze hebben het bouwen van een schakeling met meerdere kringen eigenlijk nog niet gehad, dus 'van schema naar opstelling' moet sowieso weer aan bod komen.

Misschien moet ik ze ook vrijlaten in de keus voor een grafiek: U in - I uit of I in - R uit. Of ze beiden laten maken en dan vragen welke grafiek hen de meeste informatie geeft...

Wordt vervolgd.

Practicumvoorbereiding Elektriciteit

Vorig jaar had ik al een practicum herschreven zodat het I-U-gedrag van een fietslampje kon worden onderzocht - onder de 2 Volt. Dit practicum is nu uitgebreid met een herhaling van de proef op een stuk constantaandraad.

In het verlengde daarvan (en weer op basis van hetzelfde schema) wordt de invloed van de lengte en de diameter van de draad onderzocht.

Op de foto is overigens in de opstelling de schuifpotentiometer, waarmee de verschillende spanningen tussen 0 en 2 Volt worden ingesteld, niet meegenomen.

Practicum in voorbereiding

E/m-buis met Helmholtz-spoelen.  De anode staat naar boven gericht. Over de kathode en anode staat maximaal 300 V.  Gloeidraad op 6,3 V.  Resultaat is een elektronenstraal recht omhoog.  Met een kleine spanning over de spoelen ontstaat een redelijk homogeen magnetisch veld binnen de buis.  Het is mogelijk om door dit veld te tunen,  de elektronenstraal in z'n eigen staart te laten bijten:

Te meten: de straal.  Nog uitzoeken : het aantal windingen. 

De andere buis heeft veel grotere afbuigplaatjes (condensator)  waarmee je een mooie parabool kunt schrijven op een intern schermpje. Lastiger aan die opstelling is dat de hoogspannings-aansluitingen bloot lagen... 

De condensator heeft z'n eigen voeding:

Hamvraag: Laat zien dat de afbuiging een parabool is. 

Practicumtoets Dichtheid

Momentje graag

Unster v.s. elastiek

Krachten meten; elastische vervorming: qua onderwerpen kan ik dit practicum wel aan elkaar breien, maar eerlijk gezegd is het niet-lineair uitrekken van een elastiek meer een leuke bijkomstigheid dan dat het aan een lesdoel bijdraagt. Enfin: de leerlingen meten met een unster en gaan de meting verwerken in een grafiek: dat vind ik lesdoel genoeg. Daarbij zijn ze altijd erg ijverig en enthousiast, dus we houden dit practicum er mooi in.

Hefbomen

Vorig jaar was ik niet tevreden over het practicum over hefbomen: als je het eenvoudig wilt houden is eigenlijk alleen de hefboom met het draaipunt in het midden voorhanden. Ik had daarom gevraagd om hefbomen met een draaipunt aan het eind. De nieuwe, door Otto gemaakte hefbomen pakken nu goed uit.
De practicumbeschrijving was half-open. Over het algemeen werden de verschillende arm-kracht-combinaties redelijk systematisch uitgevoerd, maar niet eenduidig beschreven. Daar moet ik dus nog aandacht aan besteden.

Verdiepende vragen na een paar metingen zijn natuurlijk een inkoppertje: 'Voordat je de unster nu afleest... Hoe groot verwacht je nu eigenlijk dat de kracht is geworden?', 'Hoe pak je dat dan aan?', 'Wat heb je nodig om dat te berekenen?', 'Hoe denkt de groep naast jullie er over?'

Ontdekkend leren

Gisteren was tijdens Vakdidactiek de term ontdekkend leren gevallen.  Vanochtend om 5 uur viel het kwartje: ik werd wakker met een wijziging in een practicum in mijn hoofd.  Snel genoteerd en heerlijk verder geslapen.

Practicum elektriciteit 2 havo - weg met het kookboek.
Lesdoel: elektrisch schema kunnen tekenen en schakelingen kunnen bouwen.

Tekenen: uitleg spanningsbron,  lamp,  schakelaar en voltmeter.
Transfer naar de real stuff.
Voorbeeldschema simpele stroomkring met spanningsbron,  lampje en schakelaar.
Laten tekenen: spanningsbron met voltmeter.  (Deze moet straks als eerste gebouwd en afgeregeld op 4,5V)
Uitleg van schakeling naar schema.
Schakelingen ontdekken : voeding,  netsnoer,  plankje met 3 lampjes en schakelaar,  5 snoeren,  eilandjesbord. 

Opdrachten:
Doel: 1 lampje altijd aan,  2e lampje aan te zetten met schakelaar.

• #1 Spanning afregelen op 4,5V
• #2 Bouwen simpele stroomkring.  Werkend? Schema tekenen. Werking beschrijven. 
• #3 Schakelingen proberen, schema tekenen en werking beschrijven.

Klaar? Teken zo nauwkeurig mogelijk het gloeilampen na.

Gelukkig zit er een kortsluitbeveiliging op de voeding met een geluidssignaal, want er waren weer diverse stellen die een drukschakelaar indrukken om een lampje uít te doen...

Nog meer duistere praktijken

Best wel vermoeiend, 6 uren achter elkaar practica in een verduisterd lokaal. Maar het was de moeite waard. En ik hoefde maar één keer de 7 gordijnen te laten zakken.

De tweede klassen onderzochten de verschillende lichtbundels en schaduwen.

De derde klassen - voor het eerst dit jaar met de optica in de weer - onderzochten de vergroting.

In the dark

Deze week met de 2H's hun eerste practicum in het verduisterde lokaal. Doel: omgaan met de apparatuur en een eerste practicum (hoek van inval is hoek van terugkaatsing).

Belangrijk om te beginnen bij het eind: hoe wil ik de opticadozen terug. Verder zetten de leerlingen het nummer van de doos bovenaan hun uitwerkblad.

Kookboekpracticum - maar daar ben ik niet rouwig om. De groepjes die echt snel klaar waren hebben ook nog een proefje met 'schaduw' gedaan.

Practica planning

Zo. Ik krijg het druk.

Virtueel practicum.

Goed nieuws van Otto: onze teller wordt door een extern bedrijfje gerepareerd. Printbreukje.

Ondertussen in beide 3A's vandaag (dan maar) een virtueel practicum gedraaid. Laptopkarren laten ophalen en per twee personen inloggen ging ook wonderbaarlijk goed.

Het mooie van http://www.thephysicsaviary.com/Physics/Programs/Labs/MeasuringPhotogateAccelerationPrelab/index.html is dat er voor iedereen een andere controleerbare uitkomst is. Wel nog even van tevoren uitleggen: "MidTime". Alle meetgegevens in je schrift.

't Was (helaas) weer een zootje in de meeste schriften, maar daar heb ik een mooie huiswerkopdracht aan gekoppeld: Fatsoeneren. Met een titel, onderzoeksvraag, situatieschets, dan de meetgegevens en tenslotte een uitkomst en conclusie.

Degenen die eerder klaar waren konden de acceleratie van een porsche (porche staat in de applicatie), yugo of lexus berekenen. Zie http://www.thephysicsaviary.com/Physics/Programs/Labs/GraphingOfMotionLab/index.html

Autootje op helling

De opdracht op het bord.  Voelt onnatuurlijk voor de kids: het diagram met de hoogte horizontaal en de afstand verticaal. 

De volgende keer zet ik de antennes op de autootjes en dan met 0 tm 4 moeren. Massa tegen afstand.

...Maar dan herhaal ik de opgedane kennis over de schuifmaat niet...

Meten en structureren

Zonder practicumvoorschrift (door een uitgelopen mentor-ouderavond) een 2H aan het meten gezet.

Wat is het verband tussen de start-hoogte en de afstand die een autootje aflegt? Met als leerdoel: structuur aanbrengen in je meetresultaten en vervolgens (volgende les) hoe maak je daarbij een fatsoenlijke grafiek. Vandaag fouten maken, volgende keer er van leren.

Toch ook nog een paar jochies flink aan het legoën verdorie.