Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1B

Lab course Physics and Astronomy 1B

Eigenaar	Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree)
Coördinator	G.J. Kuik
Onderdeel van	Bachelor Natuur- en Sterrenkunde (joint degree), jaar 1Bachelor Bèta-gamma, major Natuurkunde, jaar 2

Studiewijzer 2018/2019

Globale inhoud

Het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1B (NSP1B) is een inleiding tot experimenteren, het vervolg op het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1A (NSP1A), aangevuld met een inleiding programmeren in Mathematica.

 

Mathematica-deel

In het Mathematica-deel komen informatica basisbegrippen aangaande data en programma’s aan de orde, zoals functie, control flow en lijsten. Het praktisch werk, dat wordt uitgevoerd in Mathematica, is geïnspireerd door de fysische praktijk. Aan de orde komen verschillen tussen symbolisch en numeriek rekenen, rekenonnauwkeurigheid, als ook de beginselen van de Mathematische taal en het gebruik daarvan voor het generiek oplossen van problemen. De nadruk ligt daarbij op het oplossen van differentiaalvergelijkingen uit de mechanica.

 

Practicumdeel

Door het uitvoeren van een tweetal experimenten worden basisvaardigheden en -technieken verder geoefend. Deze vaardigheden en technieken zijn nodig om experimenteel onderzoek te kunnen uitvoeren. Onderwerpen die aan bod komen zijn: kennismaken met meetmethodes en meetapparatuur, mobiliseren van de benodigde natuurkunde kennis om een verschijnsel te kunnen beschrijven, definiëren van een vraagstelling, opstellen van een werkplan, ontwerpen van een experiment, uitvoeren van een experiment, bijhouden van een logboek, dataverwerking en foutenanalyse, kritische beoordeling van de resultaten, mondelinge en schriftelijke verslaglegging.

 

Studiemateriaal

Literatuur

• Practicumdeel

  Bij het onderwerp data-analyse wordt gebruik gemaakt van het boek: J.R. Taylor, An introduction to error analysis (University Science Books, Sausalito, 2, 1997), ISBN 978 0935 702 750. Dit boek is beschikbaar op https://archive.org/details/TaylorJ.R.IntroductionToErrorAnalysis2ed. Tijdens deze cursus wordt aandacht besteed aan hoofdstuk 1 t/m 3.

Syllabus

• Mathematica-deel

  Voor de hoor- en laptopcolleges zijn notebooks via Canvas beschikbaar.

  Practicumdeel

  Alle handleidingen zijn gebundeld in een syllabus. De syllabus is te downloaden via Readers Online (http://uba.uva.nl/diensten/studeren/readers-online/readersonline.html) en is beschikbaar op Canvas.  

Practicummateriaal

• Practicumdeel

  Tijdens de uitvoering van een experiment wordt de voortgang bijgehouden in een logboek. Hiervoor mag de student het logboek gebruiken dat eerder aangeschaft is voor de cursus NSP1A. Indien nodig is een nieuw logboek aan te schaffen bij de Education Service Desk.

Software

• Mathematica-deel

  Studenten dienen in het bezit te zijn van een laptop en moeten voorafgaand aan dit onderdeel Mathematica geïnstalleerd hebben. Dit kan gedownload worden via de UvA-website (https://datanose.nl/#byod) of de VU-website (http://www.few.vu.nl/~ivo/MM).

  Practicumdeel

  Voor de dataverwerking wordt er gebruik gemaakt van het dataverwerkingsprogramma Origin. De student kan dit programma op zijn laptop installeren en een licentie aanvragen bij een staflid. De handleiding voor het downloaden en het installeren van dit programma staat op Canvas. Let op: Origin draait alleen in een Windows-omgeving.

Overig

• Practicumdeel

  De richtlijnen voor het bijhouden van een logboek en het schrijven van een verslag zijn te vinden in de handleiding 'Academische vaardigheden' behorende bij het vak Academische vaardigheden en tutoraat.

Leerdoelen

Mathematica-deel

Na afloop van het Mathematica-deel kent/kan de student:

• de basisbegrippen aangaande programma- en datastructuren die voor de fysica relevant zijn;
• een fysisch probleem met behulp van Mathematica gestructureerd oplossen.

 

Practicumdeel

Na afloop van het practicumdeel kan de student:

• een eenvoudig experiment opzetten en uitvoeren;
• een aantal basistechnieken en data-analyse toepassen;
• de resultaten van een experiment analyseren en interpreteren;
• de resultaten van een experiment zowel mondeling als schriftelijk presenteren.

Onderwijsvormen

• Laptopcollege
• (Computer)practicum
• Zelfstudie

Verdeling leeractiviteiten

Academische vaardigheden

Mathematica-deel

Bij het Mathematica-deel bestaat het “verslag” uit het gemaakte notebook met zelfgeschreven bijschriften bij figuren.

 

Practicumdeel

Op het practicum worden verschillende meet- en experimentele vaardigheden geleerd. Daartoe behoren ook dataverwerking en de vaardigheid om de resultaten schriftelijk vast te leggen.

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 6.4 omschreven, wordt in overleg met de studieadviseur een afwijkend studieplan gemaakt.

Aanvullende eisen voor dit vak:

Mathematica-deel

Aanwezigheid bij de laptoppractica is in principe verplicht. Als een student door omstandigheden (ziekte etc.) afwezig is, dient hij dit per email te melden bij Ivo van Stokkum (i.h.m.van.stokkum@vu.nl) en dient hij de gemiste stof zelf in te halen.

 

Practicumdeel

• Aanwezigheid bij alle onderdelen van het practicumdeel is verplicht. Te laat komen of een dagdeel missen is dus niet toegestaan.
• Gedurende een periode krijgt de student vaste dagdelen per week toegewezen voor het doen van experimenten. De toegewezen dagdelen hangen af van de groep waarin de student ingedeeld is. De student kan op Datanose het rooster vinden.

 

Te laat

Het kan voorkomen dat de trein vertraging heeft, de fietsband lek is, de wekker het niet deed 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 voor komt en de student beide keren niet meer dan één uur te laat op het practicum komt, kan de student het experiment toch nog afronden. Zit de student op een moeilijk OV-traject, dan is het advies om éérder van huis weg te gaan!

Als de student meer dan één uur te laat op het practicum komt en zich vóór het einde van het desbetreffende dagdeel persoonlijk bij een staflid meldt (let op: je kunt dit niet afhandelen via een e-mail of een telefoontje), dan wordt dat als twee keer te laat komen geteld. Alleen als de student nog niet eerder te laat gekomen is, kan het practicumdeel nog worden afgerond. Het is voor de student dan echter niet meer mogelijk om op dat moment verder te werken aan het experiment. In de tentamenweek kan de student het experiment afronden om zo alsnog het practicumdeel af te sluiten. Afspraken hierover dient de student te maken met Tabitha Dreef (t.dreef@uva.nl). 

 

Ziekte

Afwezigheid in verband met ziekte moet voorafgaand aan het betreffende practicum gemeld worden bij Tabitha Dreef (t.dreef@uva.nl). Als de student één of meerdere dagdelen ziek is tijdens één van de experimenten, dan kan de student het experiment op dat moment niet meer afronden. In de tentamenweek kan de student het experiment afronden om zo alsnog het practicumdeel af te sluiten. Als de student bij beide experimenten dagdelen mist in verband met ziekte, dan moet de student het practicumdeel helaas volgend collegejaar opnieuw doen.

 

Samenvattend te laat-/ziekte-regeling

• Meer dan één uur te laat én nog niet eerder te laat geweest: experiment afronden tijdens tentamenweek
• Méér dan een uur te laat én al eerder te laat geweest: uitsluiting van het practicumdeel
• Méér dan twee keer te laat: uitsluiting van het practicumdeel
• Dagdeel ziek tijdens één experiment: experiment afronden tijdens tentamenweek

Uitsluiting van het practicumdeel betekent dat dit deel in een volgend collegejaar opnieuw gedaan moet worden.

Toetsing

Onderdeel en weging	Details
Eindcijfer
50% Mathematica-deel
50% Practicumdeel

 

Eindbeoordeling

Eindcijfer = (cijfer Mathematica-deel  + cijfer practicumdeel)/2 en moet minimaal een 5.5 zijn om te slagen voor de cursus NSP1B.

 

Mathematica-deel

Een individuele, praktische eindtoets bepaalt het cijfer voor het Mathematica-deel. Voor dit onderdeel wordt een herkansing van het tentamen aangeboden.

 

Onderdeel	Tentamen	Weging %	Minimumcijfer	Compenseerbaar	Herkansing
Mathematica	19 maart 17-20 uur	50	4.0	Ja	Ja

 

Practicumdeel

Het bijwonen van en het actief deelnemen aan alle onderdelen van het practicumdeel is verplicht. Bij alle onderdelen die getoetst worden moet een resultaat behaald zijn, anders volgt er geen beoordeling van het practicumdeel. Voor het succesvol afronden van het practicumdeel moet het practicumcijfer (weging 50%) uiteindelijk minimaal op een 5.5 uitkomen.

 

De beoordeling van het practicumdeel wordt gemaakt door de assistenten in overleg met de practicumstaf en vindt plaats op grond van de volgende onderdelen:

• Herschreven verslag: het herschreven verslag over experiment 1 telt voor 25% mee in de beoordeling van het practicumdeel en moet minimaal een 5.0 zijn. Zowel de eerste versie als de herschreven versie van het verslag worden individueel geschreven. Een assistent zal de eerste versie van het verslag van feedback voorzien, waarna de student het verslag herschrijft.
• Mondelinge bespreking: experiment 2 rondt de student af met een mondelinge bespreking van het experiment aan de hand van het logboek en deze telt voor 25% mee in de beoordeling van het practicumdeel. De mondelinge bespreking vindt met elke student individueel plaats. 
• Experimentele en academische vaardigheden: de experimentele en academische vaardigheden worden voor experiment 1 en experiment 2 apart beoordeeld. Beide beoordelingen tellen ieder voor 25% mee in de beoordeling van het practicumdeel. Het gemiddelde van deze beide beoordelingen moet minimaal een 5.0 zijn. Bij de beoordeling experimentele en academische vaardigheden wordt onder andere gelet op initiatief, inzet, creativiteit, gestructureerd werken, kwaliteit van de (werkplan)besprekingen met de assistent en kwaliteit van het logboek. Het logboek wordt individueel bijgehouden, ook als de student met iemand anders samenwerkt. Daarnaast dient het logboek tijdens het experimenteren geschreven te worden.

 

Herkansingsregeling

Als de student niet voldoet aan de eisen zoals vermeld in bovenstaande sectie, dan heeft de student het practicumdeel niet gehaald en krijgt de student geen studiepunten voor de cursus NSP1B. De student valt dan automatisch in één van de herkansingsregelingen voor het practicumdeel. Er zijn drie regelingen, afhankelijk van de cijfers die de student behaald heeft voor het herschreven verslag en de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden. Zie de tabel en de beschrijvingen hieronder voor een overzicht van de regelingen en de eisen.

 

Experimentele en academische vaardigheden	Herschreven verslag	Herkansings- regeling	Maximaal eindcijfer practicumdeel
>= 6.0	< 5.0	1	6.0
>= 5.0	>= 5.0	2	6.0
geen eis	geen eis	3	10.0

 

Herkansingsregeling 1: Deze regeling is voor studenten waarvan de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden op minimaal een 6.0 uitkomt, maar de beoordeling van het herschreven verslag lager dan een 5.0 is. We bieden de student dan aan om het herschreven verslag nogmaals te herschrijven. De deadline hiervoor wordt door de practicumstaf bepaald. Let op: voorwaarde voor het herschrijven van het herschreven verslag is dat de student mondeling de feedback op dit verslag met een staflid doorspreekt. Wanneer de student na herschrijven wél voldoet aan de eisen zoals vermeld in bovenstaande sectie, dan heeft de student het practicumdeel gehaald. Het maximale eindcijfer dat de student voor het practicumdeel krijgt toegewezen is een 6.0. Wil de student hoger halen, dan dient de student het volledige practicumdeel over te doen.

 

Herkansingsregeling 2: De student valt in deze regeling als de beoordeling van het herschreven verslag én de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden minstens een 5.0 zijn. De student hoeft in de volgende cursus slechts één experiment over te doen. De student wordt dan beoordeeld op de experimentele en academische vaardigheden (50%) en het herschreven verslag (50%). Wanneer de student met deze beoordeling voldoet aan de eisen zoals beschreven in bovenstaande sectie, dan heeft de student het practicumdeel gehaald. Omdat de student niet het volledige practicumdeel herkanst, kan de student het practicumdeel afronden met hoogstens een 6.0. Wil de student hoger halen, dan dient de student het volledige practicumdeel over te doen. Het is mogelijk om één experiment te herkansen tijdens NSP1A in het volgende collegejaar. De student dient hiervoor een verzoek per e-mail te doen bij Tabitha Dreef (t.dreef@uva.nl). Dit verzoek moet vóór 15 augustus ontvangen zijn.

 

Herkansingsregeling 3: Deze regeling geldt voor alle studenten die voor het herschreven verslag en/of de gemiddelde beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden lager hebben gehaald dan een 5.0. De student zal dan het volledige practicumdeel over moeten doen tijdens de volgende cursus NSP1B. Omdat de student het gehele practicumdeel opnieuw volgt, is er geen restrictie op het te behalen eindcijfer voor het practicumdeel.

 

Zakken voor de herkansing: Als de student gebruik maakt van een herkansingsregeling, maar daarmee het practicumdeel alsnog niet haalt, dan mag de student gebruik maken van de opvolgende regeling. Bijvoorbeeld: als de student lager dan een 5.0 gescoord had voor het herschreven verslag en de student dit verslag herschrijft (herkansingsregeling 1) maar daarvoor nog steeds geen 5.0 of hoger haalt, dan mag de student in de volgende cursus een deel van het practicumdeel herkansen (herkansingsregeling 2). Als de student daarvoor ook niet slaagt, dan zal de student het gehele practicumdeel over moeten doen in de volgende cursus (herkansingsregeling 3). De student mag nóóit twee keer herschrijven of twee keer een deel van het practicumdeel herkansen. Ook kost het vaststellen van een eindbeoordeling tijd, dus de student kan niet gebruik maken van herkansingsregeling 2 en vervolgens herkansingsregeling 3 tijdens dezelfde cursus.

Inzage toetsing

Om een inzagemoment aan te vragen, kun je contact opnemen met je begeleider.

Mathematica-deel

Voor inzage van het tentamen Mathematica kun je contact opnemen met Ivo van Stokkum (i.h.m.van.stokkum@vu.nl).

 

Practicumdeel

Om een inzagemoment aan te vragen, kun je contact opnemen met Tabitha Dreef (t.dreef@uva.nl).

 

Opdrachten

Practicumdeel

Werkplan: Voorafgaand aan het tweede dagdeel van experiment 1 en experiment 2 levert de student samen met zijn partner een werkplan in. In het werkplan wordt het doel en de opzet van het experiment beschreven. De student en zijn partner spreken dit werkplan door met een begeleider.

Logboek: Aan het einde van het vierde dagdeel van experiment 1 en experiment 2 levert de studenten zijn logboek in. Het logboek wordt individueel bijgehouden tijdens het experimenteren. De kwaliteit van het logboek wordt meegewogen in de beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden.

Herschreven verslag: Als afronding van experiment 1 schrijft de student een verslag. Op basis van de feedback op en de zelfbeoordeling van de eerste versie van het verslag herschrijft de student het verslag. Zowel de eerste versie als het herschreven verslag wordt individueel geschreven. Het herschreven verslag wordt beoordeeld.

Mondelinge toelichting: Experiment 2 wordt door de student afgerond met een mondelinge toelichting van het experiment aan de hand van het logboek. De focus ligt in deze bespreking op de resultaten en de conclusie van het experiment. Elke student licht individueel zijn experiment toe.

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

Rooster

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

Aanvullende informatie

• Deelname aan het practicumdeel van NSP1B is alleen mogelijk als de cursus NSP1A behaald is.
• Het Mathematica-deel kan altijd gevolgd worden, ook als deelname aan het practicumdeel niet toegestaan is vanwege het niet behalen van de cursus NSP1A. De toekenning van 3 EC aan NSP1B zal pas plaatsvinden als naast het Mathematica-deel ook het practicumdeel behaald is.
• De cursus NSP1B heeft een Canvas-site. Hier vindt de student de noodzakelijke aanvullende informatie, zoals de handleiding voor experimenten en de opdrachten. De student wordt aangeraden om deze pagina met grote regelmaat te bekijken, ook om op de hoogte te blijven van eventuele wijzigingen. 

Contactinformatie

Coördinator

• G.J. Kuik

 

Hieronder kan de student de contactgegevens vinden van de betrokken docenten bij NSP1B. Mocht de student contact willen opnemen, dan heeft het de voorkeur om dit per e-mail te doen, aangezien niet iedereen altijd op Science Park aanwezig is.

 

Mathematica-deel

• Ivo van Stokkum (020 59 87868 - i.h.m.van.stokkum@vu.nl)

 

Practicumdeel

Docenten

• Tabitha Dreef (SP G1.05 - 020 525 5874 - t.dreef@uva.nl)
• David Fokkema (SP G1.04 - 020 525 5885 - d.b.r.a.fokkema@vu.nl)
• Tom Hijmans (SP G1.05 - 020 525 6389 - t.w.hijmans@uva.nl)
• Gerrit Kuik (SP G1.04 - 020 525 5862 - g.j.kuik@vu.nl)
• Jonas Veenstra (SP G1.04 - 020 525 5862 - j.c.veenstra@vu.nl)

 

Technisch medewerkers

• Rob van Duuren (SP G1.01 - 020 525 5765 - r.f.vanduuren@uva.nl)
• Erick Norbart (SP G1.01 - 020 525 5765 - h.m.c.norbart@vu.nl)