Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1

Lab Course Physics and Astronomy 1

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 2024/2025

Globale inhoud

Natuurkunde is een wetenschap waarin experimenten en resultaten een zeer belangrijke rol spelen. In experimenteel onderzoek wordt namelijk de confrontatie tussen theorie en praktijk aangegaan. Er wordt bijvoorbeeld getoetst of een theoretisch model in een specifieke omstandigheid ook stand houdt. In de natuurkunde zijn theorie en experimenteel onderzoek dan ook onlosmakelijk met elkaar verbonden.

Het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 (NSP1) is een inleiding tot experimenteren. Door het uitvoeren van experimenten leer je een aantal basisvaardigheden en -technieken. 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 en een analyseplan;
• bijhouden van een labjournaal;
• mondelinge en schriftelijke verslaggeving.

Tijdens de cursus voer je twee experimenten uit. Elk experiment zal meer van jouw experimentele vaardigheden vragen. Het is dan ook de bedoeling dat je eerder geleerde vaardigheden toepast op latere momenten. 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), de cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 2 (jaar 2, periode 2) en de cursus Research Practicum (jaar 2, periode 3).

Studiemateriaal

Literatuur

• Voor de dataverwerking heb je kennis en vaardigheden opgedaan bij de cursus Data analyse en statistiek en Inleiding programmeren nodig.  De respectievelijke syllabi zijn te vinden op das.proglab.nl en progns.proglab.nl.

• 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 zal op Canvas beschikbaar gemaakt worden.

Practicummateriaal

• Tijdens de uitvoering van een experiment houd je de voortgang bij in een labjournaal. Het labjournaal is tijdens de eerste week van de cursus aan te schaffen op de practicumzaal.

Software

• Voor de dataverwerking maak je gebruik van Jupyter Notebook. Hiervoor heb je een laptop met Anaconda en Visual Studio Code nodig.

Overig

• Alle beschikbare informatie voor de cursus is te vinden op Canvas.

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

Je bent twee dagdelen per week op de practicumzaal aanwezig voor het uitvoeren van experimenten. De experimenten worden zoveel mogelijk in koppels 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

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:

• Je bent aanwezig bij alle onderdelen van de cursus. Te laat komen of een sessie missen kan consequenties hebben voor het afronden van de cursus. 
• Als je één of twee sessies mist (bijvoorbeeld door ziekte) kun je de cursus nog afronden, maar je loopt risico in de beoordeling (zie toelichting).
• Deadlines zijn strikt en gelden ook als je een sessie hebt gemist. Bij overmacht neem je op tijd contact op met Tabitha Dreef en doe je een concreet verzoek voor het uitstellen van de deadline waarin je ook uitlegt wat de reden is van het verzoek. De staf beslist of het verzoek gehonoreerd wordt.
• Als je méér dan twee sessies mist dan kun je de cursus niet succesvol afronden. Je mag wél een uitzonderingsverzoek indienen voor deelname aan de herkansing (zie uitzonderingsverzoek).

 

Toelichting

• Als je (een deel van) een sessie mist wordt dat opgeschreven. Mocht je 1 uur tot 2.5 uur van een sessie missen, dan tellen we dat als een halve sessie gemist. Mocht je meer dan 2.5 uur of een hele sessie missen, dan tellen we dat als één sessie gemist.
• Als je (een deel van) een sessie hebt gemist dan kan dat consequenties hebben voor deelcijfers en het eindcijfer omdat je kennis en/of vaardigheden mist. Consequenties van het (deels) missen van een sessie zijn voor de student.
• Als je (een deel van) een sessie hebt gemist dan overleg je met een begeleider wat er eventueel nog gerepareerd kan worden. Je mag je achterstand wegwerken door zelfstandig in te halen op de practicumzaal. Zelfstandig inhalen kan in overleg met de staf en op basis van beschikbaarheid. N.B. als je zelfstandig inhaalt telt de oorspronkelijke sessie nog steeds als 'gemist'. Verantwoordelijkheid voor het wegwerken van de achterstand ligt bij de student.
• Op het moment dat je meer dan twee sessie hebt gemist, raden we je aan om de cursus wel te blijven volgen. Dit vergroot de kans dat we jouw uitzonderingsverzoek voor deelname aan de herkansing honoreren.

 

Uitzonderingsverzoek

Als je méér dan twee sessies mist dan kun je de cursus niet afronden. In dat geval mag je een uitzonderingsverzoek indienen voor deelname aan de herkansing. Op basis van de onderbouwing (onder andere de reden van afwezigheid en het totaal aantal gemiste sessies) beslist de staf of jouw verzoek gehonoreerd wordt.

• Het uitzonderingsverzoek moet minstens de volgende punten omvatten:
  1. Wie je bent;
  2. Welke experimenten je hebt gedaan;
  3. Welke assistenten je hebben begeleid;
  4. Welke sessies je hebt gemist;
  5. Wat daarvoor de reden was;
  6. Wat je zelf hebt gedaan om je achterstand weg te werken;
  7. Waarom je vindt dat je moet worden toegelaten tot de herkansing, inclusief goede onderbouwing. Leg uit waarom we voor jou een uitzondering moeten maken op de aanwezigheidsregels.
• Het uitzonderingsverzoek kan pas ingediend worden na de laatste practicumsessie. De deadline voor het indienen van een uitzonderingsverzoek wordt minimaal een week voor de betreffende deadline gedeeld.
• Je hoort binnen een maand na de deadline of jouw uitzonderingsverzoek wordt gehonoreerd.

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. De beoordeling van de verschillende onderdelen wordt bepaald door de assistenten in overleg met de practicumstaf. De beoordelingsmodellen van de verschillende onderdelen zijn op Canvas te vinden.

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 begeleiders. Ook wordt in deze beoordeling meegenomen wat de kwaliteit is van het individueel bijgehouden labjournaal. 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 individueel een verslag geschreven. Je 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 je mondeling toe aan een staflid.  Deze bespreking telt voor 20% mee in het eindcijfer.

Voor het succesvol afronden van de cursus 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

In onderstaande gevallen heb je de cursus niet gehaald en krijg je geen studiepunten, in deze gevallen mag je deelnemen aan de herkansing.

1. Het gemiddelde van de beoordelingen experimentele en academische vaardigheden is lager dan een 4.0.
2. De beoordeling van het verslag is lager dan een 4.0.
3. Het eindcijfer is lager dan een 5.5.

In de herkansing bieden we je een traject aan waarin je een nieuw experiment uitvoert en daarover een verslag schrijft. De precieze details over het traject, de deadlines en de beoordeling worden bij de start van de herkansing gedeeld. Belangrijk: de herkansing vindt plaats in week 28 (2025) en beslaat het grootste deel van deze week.

Inzage toetsing

Voor het aanvragen van een inzagemoment kun je contact opnemen met Tabitha Dreef. 

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

Opdrachten

Alle producten worden uiterlijk op de gestelde deadline ingeleverd op Canvas, zie Canvas voor een overzicht. Je bent zelf verantwoordelijk voor het correct inleveren van de gevraagde producten. Controleer na het inleveren of je het ingeleverde document kunt downloaden en openen, zodat je zeker weet dat het inleveren goed gegaan is.

Als er zwaarwegende omstandigheden zijn waardoor een product niet op tijd ingeleverd kan worden, dien je dit met een goede onderbouwing ruim voor de deadline kenbaar te maken bij Tabitha Dreef. De staf besluit 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, kun je in het uiterste geval het product als mail-attachment naar Tabitha Dreef sturen.

 

Belangrijk

Analyseplannen, 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 jij een bepaalde vaardigheid bezit. In het geval dat er geconstateerd wordt dat een product (deels) geen individueel werk is, zijn de consequenties als volgt: 

• Analyseplan: indien (delen van) het analyseplan 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'.
• 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 eerder vermelde consequenties 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.

Bij het schrijven van analyseplannen, labjournaals, verslagen en werkplannen dienen bronnen zorgvuldig vermeld te worden. Ongenuanceerd teksten kopiëren vanuit (internet)bronnen is niet toegestaan. Ook een afbeelding overnemen van internet of van een medestudent zonder duidelijke bronvermelding is niet toegestaan. Al deze vormen worden gezien als plagiaat. Alle ingeleverde producten worden standaard gecontroleerd op plagiaat.

 

Analyseplan

Aan het einde van de derde sessie van experiment 1 en experiment 2 lever je digitaal jouw analyseplan in. In het analyseplan wordt beschreven hoe je van ruwe data naar een antwoord op jouw onderzoeksvraag komt, hierbij wordt ook aandacht besteed aan de foutenberekening. Het analyseplan wordt ondersteund met de analyse van een meting. Het analyseplan is onderdeel van het labjournaal en wordt individueel geschreven. Je spreekt het analyseplan tijdens de vierde sessie van het experiment door met een begeleider. De kwaliteit van het analyseplan is onderdeel van de beoordeling experimentele en academische vaardigheden. Het niet op tijd inleveren van een analyseplan betekent dat een begeleider niet in staat is om gerichte feedback te geven. Tevens kan dit consequenties hebben voor de beoordeling experimentele en academische vaardigheden. 

 

Labjournaal

Aan het einde van experiment 1 en experiment 2 lever je digitaal jouw 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 ontvang je dan geen punten, wat resulteert in een lagere beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden. 

 

Mondelinge toelichting

Experiment 2 wordt afgerond met een mondelinge toelichting. De mondelinge toelichting zal twintig minuten duren en wordt individueel gedaan. Uiterlijk een week voorafgaand aan de mondelinge toelichting wordt de opzet van dit onderdeel gecommuniceerd en wordt het rooster bekend gemaakt. Je wordt verwacht op de toegekende dag én de toegekende tijd aanwezig te zijn. Tijdens de mondelinge toelichting moet je kunnen beschikken over jouw labjournaal. Mocht je te laat aanwezig zijn bij de mondelinge toelichting óf het labjournaal niet beschikbaar hebben, dan kun je op dat moment niet deelnemen aan dit onderdeel. Per e-mail ontvang je dan een nieuwe afspraak, welke wordt vastgelegd door een staflid en niet verplaatst kan worden. Elke keer dat je niet op tijd aanwezig bent en/of geen labjournaal beschikbaar hebt, wordt van de beoordeling van de mondelinge toelichting 1.0 cijferpunt afgetrokken.

 

Verslag

Experiment 1 wordt afgerond met een verslag en dit verslag wordt individueel geschreven. Je levert verschillende versies van het verslag in. Je ontvangt feedback van medestudenten en een begeleider op specifieke onderdelen van het verslag, tevens verzorg je feedback op onderdelen van verslagen van een aantal van jouw 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. Tussentijdse versies van het verslag kunnen niet na de deadline ingeleverd worden, in dat geval zal je geen feedback op de specifieke tussentijdse versie ontvangen. 

 

Werkplan 

Aan het einde van de tweede sessie van experiment 1 en experiment 2 lever je digitaal jouw werkplan in. In het werkplan wordt het doel en de opzet van het experiment beschreven, wat wordt ondersteund met een proefmeting. Het werkplan is onderdeel van het labjournaal en wordt individueel geschreven. Je spreekt het werkplan tijdens de derde sessie van het experiment door met een begeleider. De kwaliteit van het werkplan is onderdeel van de beoordeling experimentele en academische vaardigheden. Het niet op tijd inleveren van een werkplan betekent dat een begeleider niet in staat is om gerichte feedback te geven. Tevens kan dit consequenties hebben voor de beoordeling experimentele en academische vaardigheden. 

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

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 verwachten we dat je 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 vind je de noodzakelijke informatie en worden, indien nodig, de wijzigingen van de cursus gecommuniceerd.  We raden je aan om deze pagina met grote regelmaat te bekijken. 

Contactinformatie

Coördinator

• T. Dreef MSc

 

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

• Mourad Boujamaa - m.boujamaa@vu.nl - WN-G070/WN-N060 (VU)
• Joshua Dijksman - j.a.dijksman@uva.nl - WN-N052 (VU)
• Tabitha Dreef - t.dreef@uva.nl - WN-N060 (VU)
• Laura Dreissen - l.s.dreissen@vu.nl - WN-T270a/kantoor in VUO (VU)
• Rob van Duuren - r.f.vanduuren@uva.nl - WN-G070/WN-N060 (VU)
• Gerrit Kuik - g.j.kuik@vu.nl - WN-N060 (VU)
• Annelies Vlaar - a.m.vlaar@vu.nl - WN-N052 (VU)