Door Jan van Maarseveen (Universiteit van Amsterdam)

vrijdagmiddag

De massa van de aarde bestaat slechts voor 0.03% uit koolstof. Silicium is het naaste familielid in het periodiek systeem en met 27% van het gewicht van de aarde is dit, naast zuurstof, het op een na meest aanwezige element. M.a.w., als er één planeet is in het gehele universum waar het leven op silicium gebaseerd zou zijn dan moet dat wel onze moeder aarde zijn. Niets is minder waar! Waarom is silicium zo waardeloos? De natuur laat zien dat als je het kleine beetje koolstof dat er is efficient hergebruikt je dit kunt blijven doen zolang de zon blijft schijnen. Als we begrijpen hoe de natuur dit kunstje flikt ligt voor ons de weg naar duurzame materialen ook open. Hoe zouden wij dat kunnen doen? Na een inleiding gaan jullie zelf aan de slag met koolstof om deze vragen te beantwoorden. Ik zal mijn best doen mijn liefde voor koolstof over te dragen zodat het via jullie docenten aan de leerlingen overgedragen kan worden.

Door Remco Vasterink (Hogeschool Utrecht)

Voor de productie van o.a. smartphones zijn veel verschillende soorten elementen nodig. Deze elementen worden vaak gewonnen uit mijnen in bijvoorbeeld Congo-Kinshasa (Democratische Republiek Congo) in de vorm van verschillende ertsen en mineralen. Dit heeft vaak grote gevolgen voor de gezondheid van de mensen die in die mijnen werken en het lokale milieu heeft hier ook onder te lijden. Het gemak van de ene persoon gaat samen met het ongemak van anderen. Wil ik als consument dan eigenlijk wel een nieuwe telefoon? Wil ik als chemisch ingenieur eigenlijk wel meewerken aan de productie van deze elementen? Tijdens mijn eigen chemische opleiding werd er aan dit soort morele dilemma’s weinig tot geen aandacht besteed, terwijl ik tijdens mijn carrière wel geregeld met morele dilemma’s werd geconfronteerd. Ik denk dat ik beter op het beschouwen van deze dilemma’s zou zijn voorbereid als op het voortgezet onderwijs én op de universiteit het bespreken van morele dilemma’s een prominentere rol zou hebben gespeeld en ethiek een onderdeel van het curriculum zou zijn geweest. In deze masterclass bespreek ik eerst het belang van ethiek in de natuurwetenschappen in het licht van de belangrijkste ethische theorieën. Daarna komen er enkele voorbeelden over hoe ethiek vaak geïntegreerd wordt in het scheikunde onderwijs. Tot slot aandacht voor de toekomst.

Door Ewoud Verhoef (COVRA N.V.)

Niet alle isotopen uit het periodiek systeem zijn stabiel. Sommige elementen veranderen in andere elementen door het uitzenden van straling. Die radioactieve elementen zijn overal, alles om ons heen is radioactief. Je kunt het niet zien, ruiken, voelen of horen, maar toch is straling iets natuurlijks. We gebruiken radioactiviteit en straling  op veel plaatsen in de samenleving. We maken er bijvoorbeeld elektriciteit mee, en medische isotopen voor diagnose en behandeling van allerlei ziektes.

Als je erop let, vind je toepassingen van radioactiviteit op onverwachte plekken. Bij het controleren van de lassen voor stalen constructies zoals voor windmolens of bruggen. Medische gebruiksvoorwerpen en grondstoffen worden ermee gesteriliseerd. Je vindt stralingstoepassingen in de stoel bij de tandarts of aan boord van een baggerschuit. Zelfs bij oude ambachtelijke beroepen zoals het restaureren van schilderijen worden nucleaire reactoren ingezet. Met die reactoren kunnen restaurateurs over de schouder van beroemde schilders meekijken hoe zij hun schilderijen maakten; de verschillende verflagen één voor één bekijken en de restauratiegeschiedenis van schilderijen zichtbaar maken. Zo kunnen ze schilderijen beter restaureren en zorgvuldiger omgaan met ons cultuurhistorisch erfgoed.

We moeten natuurlijk heel zorgvuldig omgaan met het radioactief afval dat bij al die toepassingen wordt gegenereerd. Maar hoe gebeurt dat eigenlijk. En hoe kun je stoffen veilig beheren die soms meer dan 100.000 jaar radioactief blijven? Na deze masterclass weet je alles van de wondere wereld van radioactief afval.

Door Jaap Vreeling (NOVA)

Tijdens de sessie in het planetarium gaan we kijken naar de raakvlakken met chemie en hoe het planetarium kan helpen bij visualisering van scheikundige elementen.

NOVA, de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie, heeft een reizend planetarium voor het voortgezet onderwijs. Met dit planetarium bezoeken we scholen voor een of meerdere dagen. In overleg met de betrokken secties wordt het aantal groepen vastgesteld dat op één dag het planetarium kan bezoeken. De kosten zijn 430 euro per dag en kunnen met de cultuurkaart betaald worden. Via www.astronomie.nl kunt u meer informatie vinden over het project. Al veel collega’s hebben het mobiel planetarium op school gehad voor een schitterende ervaring voor hun leerlingen. Collega’s gebruiken het planetarium bij de introductie van een lessenserie over sterrenkunde vanuit verschillende vakken. Met de full dome film ‘Water’, gemaakt om het 50-jarig bestaan van ESO te vieren, wordt op een prachtige manier het ontstaan van elementen in het heelal visueel gemaakt. Op het eind van de film wordt duidelijk ingegaan op de zeer belangrijke rol van water in het heelal en de zoektocht naar leven bij andere planeten in en buiten ons zonnestelsel. De film duurt ongeveer 25 minuten en biedt in tijd ook voldoende mogelijkheden tot het stellen van vragen in het planetarium.

Door Nikki Tamis en Sander Jansen (ESERO, NEMO Science Museum)

Ruimtevaart en sterrenkunde spreken leerlingen enorm aan. En het zijn uitstekende onderwerpen om NaSk of Science lessen mee te verrijken. Tijdens deze werkgroep maakt u hands-on kennis met de gratis lessen van ESERO, een project van ESA en NSO, uitgevoerd door NEMO Science Museum. De lessen belichten een aspect uit de ruimtevaart of astronomie en zijn direct gekoppeld aan scheikundige of natuurkundige concepten uit de methodes. In elke les zit tenminste één hands-on/onderzoekend leren activiteit en daarnaast biedt onze website www.esero.nl ondersteunende afbeeldingen, video’s of interactieve animaties.  Zo worden uw science lessen nóg leuker en sprekender.

Door Marleen Kamperman (Rijksuniversiteit Groningen)

De natuur zit vol met dieren en planten waar de wetenschap met bewondering naar kijkt, omdat ze fantastische eigenschappen hebben. Een mooi voorbeeld is de zandkasteelworm. De worm bouwt een cilindervormig huisje door stukjes schelp en steentjes aan elkaar te plakken, en dat geheel onder water. De lijm, die de worm hiervoor produceert, bestaat uit een mengsel van positief en negatief geladen eiwitpolymeren. Dit mengsel is zeer geschikt als onderwaterlijm door een principe dat complex coacervatie wordt genoemd. Geïnspireerd door de zandkasteelworm ontwikkelen wij synthetische polymeren om zo sterke onderwaterlijmen te creëren.
Een andere inspiratiebron vormen de pootjes van gekko’s. Die pootjes zitten vol met kleine haartjes, waarmee deze dieren zich goed vast kunnen zetten op allerlei oppervlakken en ook weer gemakkelijk los kunnen laten. In ons onderzoek hebben we een gedeelte van het hechtingsmechanisme van de gekko ontrafeld waaruit blijkt dat relatief simpele structuren ook de hechting sterk kunnen beïnvloeden. De ontwikkelde materialen zijn geschikt voor toepassingen in robots, die om te bewegen zowel moeten hechten als moeiteloos weer los kunnen laten.
In deze masterclass geef ik een overzicht van verschillende fascinerende natuurlijke materialen en laat ik zien hoe wij deze voorbeelden gebruiken in ons onderzoek en onderwijs.

Door Jeroen van Straalen (Bunge Loders Croklaan)

Voor zowel de textuur als de nutrionele waarde zijn plantaardige oliën en vetten een belangrijk bestanddeel in allerlei voedingsmiddelen. Naast de totale hoeveelheid vet richt de labeling hiervan zich vooral op de vetzuursamenstelling. Hiermee wordt informatie gegeven over bijvoorbeeld de aanwezigheid van transvetzuren, verzadigde en onverzadigde vetzuren.
De vetzuren komen echter nauwelijks in vrije vorm voor maar zijn gebonden als esters aan glycerol. Het enorme aantal combinaties dat van nature voorkomt maakt dat deze zogenaamde triglyceriden een complex mengsel vormen. Om de samenhang tussen de fysische en nutrionele eigenschappen te kunnen beschrijven is een gedetailleerde analyse van de triglyceriden noodzakelijk.
In deze presentatie worden de analyses die hiervoor beschikbaar zijn behandeld. Wat voor informatie levert dit op en tot in welk detail kan de triglyceridensamenstelling worden bepaald.

Door Eugene Wijnhoven (Uitgeverij Malmberg)

Bij Nova zijn alle opdrachten gekoppeld aan zowel leerdoel als taxonomieniveau. Deze koppeling biedt u een gedetailleerd inzicht in wat een leerling reeds beheerst en waarin deze nog kan groeien. U kunt aangeven voor welk leerdoel de leerling vervolgens extra instructie en/of extra oefeningen nodig heeft. Dit leidt tot een zeer effectief leerproces.
De koppelingen zijn overzichtelijk in een Excelbestand aangeleverd; u kunt eenvoudig zelf selecties van leerdoelen en bijbehorende opdrachten maken. In de werkgroep worden er voorbeelden gegeven.
Met deze nieuwe ontwikkeling voelt zowel de docent als diens leerling zich in zijn element.

Door dhr. A. Topma (Techni Science)

2019 is het jaar van het Periodiek Systeem. Tijdens deze interactieve presentatie geven we je een heel andere invalshoek en inzichten in de eigenschappen en opbouw van het Periodiek Systeem.

In onze meetsoftware en dataloggers zit standaard een gegevensbestand met heel veel element-eigenschappen. Door deze data grafisch te analyseren met de gratis meetapplicatie Graphical Analysis 4 kunnen we een aantal interessante opdrachten uitvoeren:

• Maak een lijst me alle elementen op basis van atoomnummer en piek diameters en vergelijk deze met het Periodiek Systeem.
• Maak een lijst op basis van atoomnummer en de kleinste opvolgende diameters en vergelijk deze met het Periodiek Systeem.
• Maak een lijst op basis van atoomnummer en piek-ionisatie energie en vergelijk deze met het Periodiek Systeem.

Deze en andere opdrachten geven een verhelderende blik op het Periodiek Systeem.

Meer informatie: info@techniscience.com / www.techniscience.com

Door Josien Lekkerkerker (Learnbeat) en Henk Ubbels (Chemie in Onderzoek)

Ken je Chemie in Onderzoek in Learnbeat al? In de workshop ‘Ontdek de elementen van Learnbeat’ leggen wij uit hoe je als docent scheikunde profiteert van deze combinatie van een inhoudelijk sterke methode in boekvorm én de technische mogelijkheden die een digitale leeromgeving biedt. Ook gaan we samen praktisch aan de slag met scheikunde in Learnbeat.

Meer informatie over Learnbeat(pdf).

Door Judith Boertjens (Noordhoff Uitgevers) en Henk v.d. Veen en Heleen Driessen (Auteur Chemie)

Met Chemie 7e editie in uw element

Kent u de nieuwe editie van Chemie al?
In deze werkgroep ervaart u hoe deze nieuwe editie u als docent ondersteunt:

• de leerstof en opdrachten zijn nog beter gericht op het CSE,
• door heldere teksten en vele opdrachten geschikt voor zelfwerkzaamheid,
• differentiatie in opdrachten in de boeken en online,
• docent kan online elke leerling én de hele klas volgen, zodat sterke en zwakke punten duidelijk worden,
• online: films van practica en animaties met extra uitleg,
• uitgebreide docentenhandleiding met veel toetsen, practica-beschrijvingen en eindtermenoverzicht.

In deze werkgroep krijgt u ook een overzicht van de voornaamste veranderingen t.o.v. de 6e editie Chemie.

Door Ludovic Wallaarts (Texas Instruments)

Denkend vanuit een praktisch probleem worden vakgebieden steeds meer gekoppeld. In deze workshop gaan we ondervinden hoe leerlingen een systeem bouwen dat de kwaliteit van zwembadwater meet en op basis van de gevonden gegevens extra chemicaliën kan toevoegen.

Om deze metingen te doen gebruiken we Vernier sensoren die zijn gekoppeld aan de grafische rekenmachines van Texas Instruments. Daarmee heeft iedere leerling heel eenvoudig zijn eigen data en kunnen deze overal en altijd worden verwerkt. Veel metingen worden gebruikt om een proces aan te sturen. Hoe dit werkt gaan we zelf ondervinden door de met behulp van een klein zelf geschreven programma de resultaten te vertalen in acties van een pomp. De kern van het project is in een lesuur te doen, maar afhankelijk van hoe diep men wil gaan en hoeveel er wordt samengewerkt met andere vakken, is het ook uit te breiden tot meerdere dagen.