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 2020/2021

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 logboek;
  • mondelinge en schriftelijke verslaglegging.

Het practicum start cursorisch met een verkenning van algemene meetmethodes, -apparatuur en dataverwerking. Daarna volgen twee uitgebreidere experimenten waarin de student steeds zelfstandiger aan de slag moet kunnen gaan. De schriftelijke verslaglegging wordt gedurende het practicum opgebouwd van het bijhouden van een logboek tot het schrijven van een analyseverslag. Mondeling presenteren van experiment en resultaten wordt daarnaast ook geoefend tijdens het practicum.

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

 

In geval van aanscherping coronamaatregelen

Het practicum zal in een hybride vorm, deels op locatie en deels online, aangeboden worden. Indien het besluit valt dat (praktijk)onderwijs op locatie, waaronder practicum, geen doorgang meer kan hebben, zal in principe alleen het online onderdeel verder aangeboden worden. In overleg met de opleidingsdirecteur en de examencommissie wordt daarna gekeken naar een passende vervanging van het onderdeel op locatie.

Studiemateriaal

Literatuur

  • Voor de dataverwerking zijn kennis en vaardigheden opgedaan bij de cursus Data analyse en statistiek nodig. De syllabus van deze cursus is op das.mprog.nl in te zien.

  • Bij het onderwerp data-analyse wordt ook 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

Syllabus

  • Alle handleidingen voor het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 zijn gebundeld in een syllabus. Deze wordt vlak voor de start van de cursus op Canvas gepubliceerd.

Practicummateriaal

  • Tijdens de uitvoering van een experiment wordt de voortgang bijgehouden in een logboek. Het logboek is tijdens het eerste dagdeel 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 Anaconda3 2019 of 2020.

Overig

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

  • De richtlijnen voor het bijhouden van een logboek en het schrijven van een verslag komen aan bod bij de cursus Academische vaardigheden en tutoraat. Meer informatie over deze onderwerpen kan de student vinden in de bijbehorende handleiding ‘Academische Vaardigheden’.

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.

Onderwijsvormen

  • (Computer)practicum
  • Zelfstudie

Door de huidige maatregelen om verspreiding van het coronavirus tegen te gaan, volgt de student één dagdeel per week onderwijs op locatie en één dagdeel per week online onderwijs. Op locatie werkt de student individueel aan een opstelling. Instructie en discussie worden waar mogelijk in kleine groepjes door een begeleider gefaciliteerd. Online werken studenten in kleine groepjes onder begeleiding van een begeleider aan een experiment. Het actief deelnemen aan alle onderdelen van deze cursus is verplicht.

 

Verdeling leeractiviteiten

Activiteit

Uren

 

Practicum (op locatie)

28

 

Practicum (online)

30

 

Zelfstudie

26

 

Totaal

84

(3 EC x 28 uur)

 

De studielast van dit vak is 84 uur (3 EC). Er zijn in totaal 58 contacturen geroosterd in de vorm van practica. De overgebleven 26 uur besteedt de student aan zelfstudie, waaronder de voorbereiding op de experimenten, het afronden van een logboek, het schrijven van een analyseverslag en het voorbereiden van de mondelinge toelichting. Er zijn relatief veel contacturen en een groot deel van het werk vindt dan ook plaats tijdens de geroosterde momenten.

Academische vaardigheden

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

  • Studenten worden geacht op de ingeroosterde momenten van hun groep aan het natuurkunde practicum te werken. 
  • Aanwezigheid is bij alle onderdelen op locatie verplicht. Te laat komen of een dagdeel zonder zwaarwegende reden missen is dus niet toegestaan. Zie hieronder voor de te laat- en ziekte-regeling.
  • Aanwezigheid bij online onderdelen wordt sterk aangeraden. Zonder zwaarwegende reden zal er achteraf geen gelegenheid geboden worden tot het stellen van vragen over de stof die in het gemiste dagdeel aan bod gekomen is. Zie hieronder voor de ziekte-regeling.

 

Te laat-regeling (op locatie)

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 voorkomt en de student beide keren niet meer dan één uur te laat op het practicum verschijnt, kan de student het practicum toch nog afronden. Als de student meer dan één uur te laat op het practicum verschijnt, dan wordt dat als tweemaal te laat geteld. Alleen als de student nog niet eerder te laat gekomen is, kan het practicum nog worden afgerond. Op het moment dat de student meer dan tweemaal te laat gekomen is, dan wordt dat als 'afwezig' genoteerd, en dat is niet toegestaan. De student kan het practicum dan niet meer afronden. Zit de student op een moeilijk OV-traject, dan is het advies om eerder van huis te vertrekken.

 

Samenvatting te laat-regeling

  • Méér dan een uur te laat: telt als twee keer te laat komen
  • Méér dan twee keer te laat: uitsluiting van het volledige practicum

Uitsluiting van het volledige practicum betekent dat de student de cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 in een volgend collegejaar opnieuw moet doen.

 

Ziekte-regeling (op  locatie)

Afwezigheid in verband met ziekte of COVID-19 gerelateerde klachten moet voorafgaand aan het betreffende dagdeel gemeld worden bij Tabitha Dreef (t.dreef@uva.nl). Het gemiste dagdeel wordt in overleg ingehaald op maandagmiddag. Let op: het inhaalpracticum op maandagmiddag is uitsluitend gereserveerd voor studenten die hiervoor een afspraak hebben gemaakt met Tabitha Dreef.

 

Ziekte-regeling (online)

Afwezigheid in verband met ziekte moet voorafgaand aan het betreffende dagdeel gemeld worden bij Tabitha Dreef (t.dreef@uva.nl). Alleen dan zal een begeleider, waar dit redelijkerwijs mogelijk is, extra ondersteuning bieden bij het inhalen van het gemiste dagdeel.

Toetsing

Onderdeel en weging Details

Eindcijfer

0.4 (40%)

Experimentele en academische vaardigheden (inclusief logboek)

Moet ≥ 5 zijn, Vereist

0.2 (20%)

Mondelinge toelichting

Vereist

0.4 (40%)

Analyseverslag

Vereist

 

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

  • Experimentele en academische vaardigheden (inclusief logboek): deze vaardigheden worden getoetst en beoordeeld tijdens het experiment op locatie. Er wordt hierbij onder andere gelet op initiatief, inzet, creativiteit, gestructureerd werken en de kwaliteit van de besprekingen met de begeleider. Ook wordt in deze beoordeling meegenomen hoe het logboek van het experiment op locatie bijgehouden is. De beoordeling telt voor 40% mee in de eindbeoordeling en moet minimaal een 5.0 zijn.
  • Mondelinge toelichting: de resultaten en conclusie van het experiment op locatie licht de student mondeling toe aan een staflid aan de hand van zijn logboek. De beoordeling telt voor 20% mee in de eindbeoordeling.
  • Analyseverslag: de dataverwerking, discussie en conclusie van het online experiment worden beschreven in een analyseverslag. De beoordeling telt voor 40% mee in de eindbeoordeling.

Voor het succesvol afronden van de cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 moet de eindbeoordeling uiteindelijk minimaal op een 5.5 uitkomen.

 

Herkansingsregelingen

Als de student niet voldoet aan de eisen zoals vermeld in bovenstaande alinea, dan heeft de student de cursus niet gehaald en krijgt de student geen studiepunten. De student valt dan automatisch in één van de herkansingsregelingen. Zie de tabel en de beschrijvingen hieronder voor een overzicht van de regelingen en de eisen. 

 

Experimentele en academische vaardigheden Analyseverslag Eindbeoordeling Herkansingsregeling Maximaal eindcijfer
< 5.0 >= 5.5 nvt 1 6.0
< 5.0 < 5.5 nvt 2 10.0
>= 5.0 >= 5.5 < 5.5 1 6.0
>= 5.0 < 5.5 < 5.5 1*/2 6.0*/10.0

* Een student komt binnen deze optie alleen in aanmerking voor herkansingsregeling 1 als het gewogen gemiddelde van de beoordeelde onderdelen op locatie (experimentele en academische vaardigheden én mondelinge toelichting) minimaal een 5.5 is. Door deel te nemen aan herkansingsregeling 1  kan de student de cursus afronden met hoogstens een 6.0.

 

Herkansinsgregeling 1

Deze regeling is voor studenten die

  • niet aan de randvoorwaarde van de beoordeling experimentele en academische vaardigheden voldaan hebben, maar waarvoor het analyseverslag beoordeeld is met minimaal een 5.5;
  • wel aan de randvoorwaarde van de beoordeling experimentele en academische vaardigheden voldaan hebben, maar waarvoor de onderdelen van het experiment op locatie (gewogen gemiddelde) óf het online experiment lager dan een 5.5 zijn.

De student hoeft dan slechts een deel van het practicum over te doen. In de volgende cursus Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1 neemt de student deel aan de introductie en aan het eerste experiment. De student mag het tweede experiment dus overslaan. De student wordt beoordeeld op de producten behorende bij het eerste experiment. Wanneer de student met deze beoordeling voldoet aan de gestelde randvoorwaarden, dan heeft de student de cursus gehaald. Omdat de student niet het hele practicum herkanst, kan de student de cursus afronden met hoogstens een 6.0. Wil de student hoger halen, dan moet de student het hele practicum overdoen.

Als de student gebruikmaakt van herkansingsregeling 1, maar de cursus alsnog niet haalt, dan zal de student het daaropvolgende studiejaar de volledige cursus opnieuw moeten volgen (herkansingsregeling 2). De student mag dus nóóit twee keer een deel van het practicum herkansen. Het vaststellen van een eindbeoordeling kost tijd, waardoor een student niet in hetzelfde studiejaar gebruik kan maken van herkansingsregeling 1 en vervolgens herkansingsregeling 2. 

 

Herkansingsregeling 2

Deze regeling geldt voor alle overige studenten die de cursus niet gehaald hebben en niet in aanmerking komen voor herkansingsregeling 1. De student zal het hele practicum over moeten doen tijdens een volgend studiejaar. Omdat de student de volledige cursus opnieuw volgt, is er geen restrictie op de te behalen eindbeoordeling.

Inzage toetsing

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

Opdrachten

Alle onderstaande producten worden uiterlijk op de gestelde deadline ingeleverd (zie Canvas voor een overzicht). Producten die onderdeel zijn van de eindbeoordeling (logboek experiment op locatie en analyseverslag) kunnen tot 24 uur na de deadline ingeleverd worden op Canvas. Het na de deadline inleveren van zo'n product wordt met een 1.0 cijferpunt aftrek verrekend in de desbetreffende beoordeling. Producten die meer dan 24 uur na de deadline ingeleverd worden, worden niet meer beoordeeld. In dat geval vindt er geen beoordeling van het practicum plaats.

 

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, Tabitha Dreef (t.dreef@uva.nl). De coördinator besluit in overleg met de begeleider of uitstel verleend zal worden. Het niet functioneren van Canvas geldt 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.

 

Producten behorende bij het experiment op locatie

  • Logboek (deel 1): aan het einde van de eerste twee dagdelen op locatie levert de student zijn logboek in. Het logboek wordt individueel bijgehouden tijdens het experimenteren. Op het ingeleverde logboek ontvangt de student feedback.
  • Werkplan: na afloop van het vierde dagdeel op locatie levert de student een werkplan in. In het werkplan wordt het doel en de opzet van het experiment beschreven. De student spreekt dit werkplan tijdens het vijfde dagdeel door met een begeleider.
  • Logboek (deel 2) : aan het einde van het experiment op locatie levert de student zijn logboek in. Het logboek wordt individueel bijgehouden tijdens het experimenteren. De kwaliteit van het ingeleverde logboek wordt meegewogen in de beoordeling van de experimentele en academische vaardigheden.
  • Mondelinge toelichting: aan het einde van het experiment op locatie licht de student in twintig minuten de gevonden resultaten en de conclusie mondeling toe aan een staflid aan de hand van het logboek. 

 

Producten behorende bij het online experiment

  • Logboek: tijdens het online experiment houdt de student individueel een logboek bij. Aan de hand van dit logboek wordt het analyseverslag geschreven.
  • Analyseverslag: ter afronding van het online experiment zal de student zijn analyse van de data en (eind)resultaten beschrijven in een analyseverslag. Het analyseverslag wordt individueel geschreven.

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 dagdelen nog extra voor te bereiden. Een overzicht van het programma, de stof die voorafgaand aan een dagdeel voorbereid moet worden en de deadlines voor eerder genoemde producten worden voorafgaand aan de cursus op Canvas gepubliceerd.

Rooster

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

Aanvullende informatie

  • Technieken en vaardigheden opgedaan bij het vak 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 cursussen Inleiding programmeren voor Natuur- en Sterrenkunde en Data analyse en statistiek.
  • De cursus heeft een pagina op Canvas. Hier vindt de student de noodzakelijke aanvullende informatie. De student wordt aangeraden om deze pagina met grote regelmaat te bekijken, ook om op de hoogte te blijven van eventuele wijzigingen. 

Contactinformatie

Coördinator

  • T. Dreef MSc

 

Hieronder vind je de contactgegevens van de practicumstaf betrokken bij deze cursus. Mocht je contact willen opnemen, dan heeft het de voorkeur om dit per e-mail te doen aangezien niet alle stafleden altijd op locatie aanwezig zullen zijn.

 

Docenten

 

Technische medewerkers