Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1

Lab Course Physics and Astronomy 1

3 EC

Semester 2, periode 4

5092PNSK3Y

Eigenaar Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree)
Coördinator T. Dreef MSc
Onderdeel van Dubbele bachelor Wis- en Natuurkunde, jaar 1Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree), jaar 1Bachelor Bèta-gamma, major Natuurkunde, jaar 2

Studiewijzer 2022/2023

Globale inhoud

Het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 (NSP1) is een inleiding tot experimenteren. Door het uitvoeren van een aantal experimenten worden basisvaardigheden en -technieken geoefend. Deze vaardigheden en technieken zijn nodig om experimenteel onderzoek te kunnen uitvoeren. Onderwerpen die aan bod komen zijn:

  • kennismaken met meetmethodes en -apparatuur;
  • mobiliseren van de benodigde natuurkundige kennis om een verschijnsel te kunnen beschrijven;
  • definiëren van een vraagstelling;
  • ontwerpen van een experiment;
  • uitvoeren van een experiment;
  • dataverwerking en foutenanalyse;
  • kritische beoordeling van de resultaten;
  • opstellen van een werkplan;
  • bijhouden van een labjournaal;
  • mondelinge en schriftelijke verslaggeving.

Tijdens de cursus voert de student twee experimenten uit waarbij de student steeds zelfstandiger moet kunnen werken. De schriftelijke verslaggeving wordt gedurende de cursus opgebouwd van het bijhouden van een labjournaal tot het schrijven van een verslag. Mondeling presenteren van experiment en resultaten wordt geoefend tijdens de experimenten en mondt uit in een mondelinge toelichting op een experiment.

Het vervolg op deze cursus is de cursus Project Natuurkunde/Sterrenkunde 1 (jaar 1, periode 6) en de cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 2 (jaar 2, periode 2).

Studiemateriaal

Literatuur

  • Voor de dataverwerking zijn kennis en vaardigheden opgedaan bij de cursus Data analyse en statistiek nodig. De syllabus van deze cursus is te vinden op Canvas in de module Data-analyse.

Syllabus

  • Alle handleidingen voor het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 zijn gebundeld in een syllabus. Deze syllabus is online beschikbaar en te vinden op Canvas in de module Algemeen.

Practicummateriaal

  • Tijdens het uitvoeren van een experiment wordt de voortgang bijgehouden in een labjournaal. Het labjournaal is tijdens de eerste week van de cursus aan te schaffen op de practicumzaal.

Software

  • Voor de dataverwerking wordt er gebruik gemaakt van Jupyter Notebook. Hiervoor dient de student te beschikken over Anaconda en Visual Studio Code.

Overig

  • Programmeren in Python, nodig voor de data-analyse, wordt behandeld in de cursus Inleiding programmeren voor Natuur- en Sterrenkunde en wordt verder toegepast bij de cursus Data analyse en statistiek.

  • De richtlijnen voor het bijhouden van een labjournaal en het schrijven van een werkplan en een verslag komen aan bod bij de cursus Academische vaardigheden en tutoraat. De handleiding van deze cursus is te vinden op Canvas in de module Verslaggeving.

Leerdoelen

  • De student kan een eenvoudig experiment opzetten en uitvoeren.
  • De student kan een aantal basistechnieken en data-analyse toepassen.
  • De student kan de resultaten van een experiment analyseren en interpreteren.
  • De student kan de resultaten van een experiment schriftelijk en mondeling presenteren.
  • De student kan op een constructieve manier samenwerken met medestudenten.
  • De student kan op een constructieve manier feedback geven aan medestudenten, kan feedback ontvangen en kan feedback verwerken.

Onderwijsvormen

  • (Computer)practicum
  • Zelfstudie

De student is twee dagdelen per week op de practicumzaal aanwezig voor het uitvoeren van experimenten. De experimenten worden zoveel mogelijk in koppels van twee studenten uitgevoerd en zij worden begeleid door een assistent. De assistent zal regelmatig de stand van zaken met zijn groepjes doorspreken. Instructie en discussie worden waar mogelijk in een grotere groep door de assistent gefaciliteerd. Er wordt gestimuleerd om te overleggen met andere studenten die met een zelfde onderwerp bezig zijn. Van elke student wordt gedurende het gehele practicum een actieve inbreng verwacht. 

Verdeling leeractiviteiten

Activiteit

Uren

 

Practicum

56.5

 

Zelfstudie

27.5

 

Totaal

84

(3 EC x 28 uur)

De studielast van deze cursus is 84 uur (3 EC). Er zijn in totaal 56.5 contacturen geroosterd in de vorm van practica. De overgebleven 27.5 uur besteedt de student aan zelfstudie, waaronder de voorbereiding op en het afronden van de experimenten, het afronden van onderdelen in het labjournaal, het schrijven van een verslag en het voorbereiden van de mondelinge toelichting. Er zijn relatief veel contacturen en een groot gedeelte van het werk vindt plaats tijdens de practicumsessies zelf. De student moet er echter wel rekening mee houden dat er ook thuis nog aan de cursus gewerkt zal moeten worden.

Academische vaardigheden

Op het practicum worden verschillende meet- en experimentele vaardigheden geoefend en geleerd. Daartoe behoren ook dataverwerking, de vaardigheid om (tussen)resultaten bij te houden en schriftelijk vast te leggen in een labjournaal en de vaardigheid om resultaten zowel schriftelijk als mondeling te presenteren.

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

  • Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderwijsonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven. Een student die de eerste twee werkcolleges van een lesblok geen gebruik maakt van de werkcolleges, zal administratief uit de werkcollegegroep verwijderd worden. Een verzoek opnieuw ingeschreven te worden bij de werkcolleges kan ingediend worden bij de opleidingscoördinator.
  • Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het onderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
  • Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een onderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
  • Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het onderdeel of een gedeelte daarvan. Voorwaarden voor voldoende deelname worden van te voren vastgelegd in de studiewijzer.
  • Ter uitbreiding van de bovenstaande regels geldt voor de vakken in het eerste semester van het eerste jaar dat een student bij minimaal 80% van de werkcolleges aanwezig dient te zijn. Bovendien moet worden deelgenomen aan eventuele tussentoetsen en verplicht gesteld huiswerk. Als niet aan deze verplichting is voldaan, wordt de student uitgesloten voor de herkansing van het bijbehorende vak. Studenten in het Dubbele Bachelor programma Wis- en Natuurkunde zijn vrijgesteld van deze plicht. In geval van persoonlijke omstandigheden, zoals in OER-A Artikel A-6.4 omschreven, wordt in overleg met de studieadviseur een afwijkend studieplan gemaakt.

Aanvullende eisen voor dit vak:

  • Aanwezigheid bij alle onderdelen van het practicum is verplicht. Te laat komen of een sessie missen zonder zwaarwegende reden is dus niet toegestaan, zie hieronder voor de te laat- en ziekte-regeling.
  • Bij afwezigheid wordt de student uitgesloten van verdere deelname aan de cursus. De student zal dan de volledige cursus in een volgend studiejaar opnieuw  moeten volgen.
  • Bij een zwaarwegende reden meldt de student zich voorafgaand aan de betreffende sessie af bij de coördinator, zie hieronder voor de ziekte-regeling. Afmeldingen tijdens of na de betreffende sessie worden niet in behandeling genomen, in dat geval staat de student genoteerd als 'afwezig' en geldt bovenstaand punt.
  • De student krijgt vaste dagdelen per week toegewezen voor het uitvoeren van experimenten. De dagdelen hangen af van de groep waarin de student ingedeeld is. Het is de verantwoordelijkheid van de student om te weten op welke momenten hij/zij aanwezig moet zijn. De student kan het rooster vinden op DataNose.
  • De student wordt geacht op de ingeroosterde momenten van zijn practicumgroep aan het natuurkunde practicum te werken. 

 

Te laat-regeling 

Het kan voorkomen dat de trein vertraging heeft, een fietsband lek is, de wekker het niet doet of de poes haar behoefte heeft gedaan op het bed van de student. In dergelijke gevallen kan de student te laat komen op het practicum. Als dat maximaal twee keer voorkomt en de student beide keren niet meer dan één uur te laat op het practicum verschijnt, dan zien we dat door de vingers. Als de student meer dan één uur te laat komt, maar wel voor het einde van de sessie op het practicum aanwezig is, dan tellen we dat als twee keer te laat komen. Of we dat ook door de vingers zien, hangt af van of de student eerder al eens te laat gekomen was. Zit de student op een moeilijk OV-traject, dan is het advies om eerder van huis te vertrekken.

 

Op het moment dat de student twee keer te laat gekomen is, verrekenen we elke keer dat de student daarna te laat komt met 1.0 cijferpunt aftrek van de beoordeling experimentele en academische vaardigheden van experiment 2. Bij een totaal van drie keer te laat komen gaat het dus om 1.0 cijferpunt aftrek, bij een totaal van vier keer te laat komen om 2.0 cijferpunt aftrek en zo verder. Is de student al twee keer te laat geweest en komt hij/zij daarna meer dan één uur te laat, wat telt als twee keer te laat komen, dan wordt er dus meteen 2.0 cijferpunt afgetrokken. 

 

Samenvatting

  • Méér dan een uur te laat: telt als twee keer te laat komen.
  • Méér dan twee keer te laat: per keer extra te laat 1.0 cijferpunt aftrek van de beoordeling experimentele en academische vaardigheden van experiment 2.

 

Ziekte-regeling

Afwezigheid in verband met ziekte, isolatie of een andere zwaarwegende reden moet voorafgaand aan de start van de betreffende sessie gemeld worden bij de coördinator. Mocht de student zich ná de start van een sessie afmelden, dan staat de student genoteerd als 'afwezig' en dat is niet toegestaan. In dat geval zal de student de volledige cursus in een volgend studiejaar opnieuw moeten volgen.

 

De gemiste sessie wordt in overleg ingehaald. Blijkt het niet mogelijk om de gemiste sessie tijdens periode 4 in te halen óf mist de student drie of meer (uit vijf) sessies waarop het experiment wordt uitgevoerd, dan kan de student het betreffende experiment en daarmee de cursus dit studiejaar helaas niet afronden. We kijken in dat geval samen met de student hoe de achterstand tot het minimum beperkt kan worden.

 

Belangrijk

Ondanks dat er voor de cursus een verplichte aanwezigheid geldt, blijven de door de Rijksoverheid opgestelde test- en isolatieregels omtrent corona van kracht. We raden studenten aan om gebruik te maken van mijnvraagovercorona.nl voor advies over testen en isolatie. Als er verwacht wordt dat de student in isolatie gaat, dan blijft de student thuis. Wel geldt dat de student zich voorafgaand aan de start van de betreffende sessie moet afmelden bij de coördinator.

Toetsing

Onderdeel en weging Details

Eindcijfer

 

Bij alle onderdelen die getoetst worden moet een resultaat behaald zijn, anders volgt er geen eindcijfer voor de cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1. De beoordeling van de verschillende onderdelen wordt bepaald door de assistenten in overleg met de practicumstaf. Het eindcijfer wordt vastgesteld aan de hand van het gewogen gemiddelde van de volgende onderdelen:

  • Experimentele en academische vaardigheden: deze vaardigheden worden getoetst en beoordeeld tijdens het experimenteren. Er wordt hierbij onder andere gelet op initiatief, inzet, creativiteit, gestructureerd werken, samenwerking en de kwaliteit van de besprekingen met de begeleiders. Ook wordt in deze beoordeling meegenomen hoe het labjournaal bijgehouden is. De experimentele en academische vaardigheden worden voor experiment 1 en experiment 2 apart beoordeeld. Beide beoordelingen tellen voor 25% mee in het eindcijfer. Het gemiddelde van beide beoordelingen moet minimaal een 4.0 zijn.
  • Verslag: over experiment 1 wordt er een verslag geschreven. De student ontvangt op verschillende versies van het verslag feedback van medestudenten. De eindversie van het verslag wordt beoordeeld en telt voor 30% mee in het eindcijfer. Deze beoordeling moet minimaal een 4.0 zijn.
  • Mondelinge toelichting: de resultaten en de conclusie(s) van experiment 2 licht de student mondeling toe aan een staflid.  Deze bespreking telt voor 20% mee in het eindcijfer.

Voor het succesvol afronden van de cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 moet, naast de minimale beoordeling van een 4.0 voor het gemiddelde van de experimentele en academische vaardigheden en het verslag, het eindcijfer uiteindelijk minimaal op een 5.5 uitkomen.

 

Herkansing

Als de student niet voldoet aan de eisen zoals vermeld in bovenstaande alinea, dan heeft de student de cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 niet gehaald en krijgt de student geen studiepunten toegekend. Als de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden minimaal een 4.0 is, dan mag de student deelnemen aan de hieronder beschreven herkansingsregeling. In alle andere gevallen zal de student de volledige cursus in een volgend studiejaar opnieuw moeten volgen. 

 

Herkansinsgregeling

In deze regeling wordt de student een traject aangeboden waarbij de student het verslag over experiment 1 opnieuw schrijft. Dit opnieuw geschreven verslag wordt door een staflid beoordeeld en vervangt de eerdere beoordeling van het verslag . Onderdeel van dit traject is een kritische zelfreflectie op het eigen verslag en het bespreken van deze reflectie met een staflid. De looptijd van dit traject inclusief de bijbehorende deadlines worden door de practicumstaf vastgesteld. Wanneer de student na dit traject wél voldoet aan de eisen zoals vermeld in de eerste alinea van deze paragraaf, dan heeft de student het practicum alsnog gehaald. Het maximale eindcijfer dat de student in dat geval voor de cursus krijgt toegewezen is een 6.0. Mocht de student na het herkansingstraject alsnog niet voldoen aan de gestelde eisen, dan zal de student de volledige cursus in een volgend studiejaar opnieuw moeten volgen.

Inzage toetsing

Om een inzagemoment aan te vragen, kan de student contact opnemen met de coördinator.

Dit inzagemoment kan aangevraagd worden tot het einde van periode 5.

Opdrachten

Alle producten worden uiterlijk op de gestelde deadline ingeleverd, zie Canvas voor een overzicht. De student is zelf verantwoordelijk voor het correct inleveren van het gevraagde product. Als er zwaarwegende omstandigheden zijn waardoor een product niet op tijd ingeleverd kan worden, dient dit met een goede onderbouwing ruim voor de deadline kenbaar gemaakt te worden bij de coördinator. De coördinator besluit in overleg met de begeleider of uitstel verleend zal worden. Studieonderdelen van andere cursussen en het niet functioneren van Canvas gelden niet als een zwaarwegende omstandigheid. Indien Canvas niet functioneert, kan de student in het uiterste geval het product als mail-attachment naar de coördinator sturen.

 

Belangrijk

Labjournaals, verslagen en werkplannen worden individueel geschreven. Tekst overnemen van een andere student is niet toegestaan. Als er wordt geconstateerd dat een product (deels) geen individueel werk is, dan kan er niet vastgesteld worden in hoeverre de student een bepaalde vaardigheid bezit. In dat geval zijn de consequenties als volgt: 

  • Labjournaal: indien (delen van) het labjournaal overgenomen zijn van een medestudent, kan dit product niet beoordeeld worden. In de praktijk betekent dit dat er in de beoordeling experimentele en academische vaardigheden geen punten toegekend worden aan de categorie 'Labjournaal'.
  • Verslag: indien (delen van) het verslag overgenomen zijn van een medestudent, kan dit product niet beoordeeld worden. In dit geval wordt de examencommissie ingeschakeld. Zij zullen beoordelen of het verslag (deels) geen individueel werk is en besluiten daarna over eventuele sancties. 
  • Werkplan: indien (delen van) het werkplan overgenomen zijn van een medestudent, kan dit product niet beoordeeld worden. In de praktijk betekent dit dat er in de beoordeling experimentele en academische vaardigheden geen punten toegekend worden aan de categorie 'Opzet van het experiment en de beheersing theorie'.

Mocht er overlap tussen ingeleverde producten geconstateerd worden, dan zullen de desbetreffende studenten uitgenodigd worden voor een gesprek. De consequenties zoals hierboven vermeld zijn voor de student die werk heeft overgenomen. Wanneer niet vastgesteld kan worden welke student werk heeft overgenomen óf wanneer er sprake is van een (deels) gezamenlijk product, dan geldt de desbetreffende consequentie voor alle betreffende studenten.

 

Werkplan

Na afloop van de tweede sessie tijdens experiment 1 en experiment 2 levert de student een werkplan in. In het werkplan wordt het doel en de opzet van het experiment beschreven. Het werkplan wordt individueel geschreven en de student spreekt dit werkplan tijdens de derde sessie van het experiment  door met een begeleider. De kwaliteit van het werkplan wordt meegenomen in de beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden. Het niet voor de deadline inleveren van een werkplan betekent dat de begeleider geen feedback kan geven en dat niet alle onderdelen van de experimentele en academische vaardigheden beoordeeld kunnen worden. Op de betreffende onderdelen ontvangt de student dan geen punten, wat resulteert in een lagere beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden. 

 

Labjournaal

Aan het einde van experiment 1 en experiment 2 levert de student digitaal zijn labjournaal in. Het labjournaal wordt individueel bijgehouden tijdens het experimenteren. De kwaliteit van het ingeleverde labjournaal wordt meegenomen in de beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden. Het niet voor de deadline inleveren van een labjournaal betekent dat niet alle onderdelen van de experimentele en academische vaardigheden beoordeeld kunnen worden. Op de betreffende onderdelen ontvangt de student dan geen punten, wat resulteert in een lagere beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden. 

 

Verslag

Experiment 1 wordt afgerond met een verslag en dit verslag wordt individueel geschreven. De student levert verschillende versies van het verslag in. De student ontvangt feedback van medestudenten en de begeleider op specifieke onderdelen van het verslag, tevens verzorgt de student feedback op onderdelen van verslagen van een aantal van zijn/haar medestudenten. De eindversie van het verslag wordt beoordeeld. De eindversie van het verslag kan na de deadline nog ingeleverd worden. Voor elke 24 uur dat deze versie van het verslag na de deadline ingeleverd wordt, wordt er 1.0 cijferpunt afgetrokken van de beoordeling van het verslag. Andere versies van het verslag kunnen niet na de deadline ingeleverd worden, in dat geval zal de student geen feedback op de specifieke versie ontvangen. 

 

Mondelinge toelichting

Experiment 2 wordt afgerond met een mondelinge toelichting. Uiterlijk een week voorafgaand aan de mondelinge toelichting wordt de opzet van dit onderdeel gecommuniceerd met de student en wordt het rooster bekend gemaakt. De student wordt verwacht op de toegekende dag én de toegekende tijd aanwezig te zijn. Tijdens de mondelinge toelichting moet de student kunnen beschikken over zijn/haar labjournaal. Mocht de student te laat aanwezig zijn bij de mondelinge toelichting óf het labjournaal niet beschikbaar hebben, dan kan de student op dat moment niet deelnemen aan dit onderdeel van de cursus. Per e-mail ontvangt de student een nieuwe afspraak, welke wordt vastgelegd door een staflid en niet verplaatst kan worden. Elke keer dat de student niet op tijd aanwezig is en/of geen labjournaal beschikbaar heeft, wordt van de beoordeling van de mondelinge toelichting 1.0 cijferpunt afgetrokken.

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Naast de eerder genoemde producten (zie paragraaf 'Opdrachten') dient de student zich voor sommige sessies nog extra voor te bereiden. Een overzicht van het programma, de stof die voorafgaand aan een sessie voorbereid moet worden en de deadlines voor eerder genoemde producten worden op Canvas in de module Algemeen gepubliceerd.

Rooster

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Aanvullende informatie

  • Technieken en vaardigheden opgedaan bij de cursus Data analyse en statistiek, welke van pas komen bij het analyseren en interpreteren van resultaten, gelden als aanbevolen voorkennis voor deze cursus. Ook wordt er verwacht dat de student over programmeervaardigheden in Python beschikt, welke aan bod zijn gekomen bij de cursus Inleiding programmeren voor Natuur- en Sterrenkunde en de cursus Data analyse en statistiek.
  • De cursus heeft een pagina op Canvas. Hier vindt de student de noodzakelijke aanvullende informatie en worden, indien nodig, de wijzigingen van de cursus gecommuniceerd. De student wordt aangeraden om deze pagina met grote regelmaat te bekijken. 

Contactinformatie

Coördinator

  • T. Dreef MSc

 

Hieronder zijn de contactgegevens van de practicumstaf betrokken bij de cursus weergegeven. Het heeft de voorkeur om per e-mail contact op te nemen, aangezien niet alle stafleden altijd op de VU aanwezig zullen zijn. 

 

Docenten

 

Technische medewerkers