Pre-U: 1 tot 6 vwo

Pre-U Leerlingenlab voor middelbare scholen

Aan de University of Twente is een speciaal laboratorium voor leerlingen uit het voortgezet onderwijs, het Pre-U Leerlingenlab. In dit lab kunt u met uw klas verschillende practica uitvoeren op het gebied van de natuurwetenschappen. Het leerlingenlab biedt plaats aan klassen tot en met dertig leerlingen.

In het leerlingenlab voeren vwo-leerlingen practica uit die op school vaak niet mogelijk zijn, omdat de benodigde apparatuur bijvoorbeeld niet aanwezig is. Het is als het ware een verlengstuk van de practicumzalen op school. Hierdoor krijgen uw leerlingen een beter beeld van hedendaagse onderzoeksmethoden en technieken. Ook biedt het lab mogelijkheden voor uw eigen nascholing en professionalisering.

Practica

Voor de vakken natuurkunde, scheikunde, biologie (en NLT) zijn proeven beschikbaar die aansluiten bij het curriculum op school. Ook voor profielwerkstukken bestaan verschillende mogelijkheden. In de uitklap menu's hieronder staan per vak gesorteerde practica.

KOSTEN Pracitca

We willen het leerlingenlab de komende jaren graag blijven onderhouden en ontwikkelen om ook in de toekomst een gevarieerd aanbod aan practica te kunnen aanbieden. Daarom vragen wij van scholen een bijdrage in de onkosten voor een bezoek met de klas.

Voor een bezoek aan het Leerlingenlab vragen we een bijdrage in de onkosten van €200,00 per klas per practicumbezoek. Om het aantrekkelijker te maken bieden we hierbij nog een aantal opties aan:


Scheikunde practica

Aspirine

In dit practicum gaan leerlingen aan de slag met de synthese van organische stoffen 2-hydroxybenzeencarbonzuur en aspirine (acetylsalicylzuur; 2-(acetyloxy)benzeencarbonzuur). Daarnaast vindt zuivering plaats door middel van omkristallisatie.
Vervolgens analyseren de leerlingen hun eigengemaakte aspirine. Dit gebeurt met behulp van het smeltpunt, dunnelaagchromatografie en infrarood fingerprinting. Het tussenproduct kan geanalyseerd worden met UV VIS spectroscopie.

Geschikt voor 5 en 6 vwo. In overleg kan het practicum ook gegeven worden aan 3 en 4 vwo.

Membraantechnologie

Een membraan is het beste opvatten als een scheidingswand tussen twee ruimtes die doorlaatbaar is voor bepaalde specifieke stoffen. Het bekendste membraan is natuurlijk de huid. Een andere bekende toepassing is de energie die gewonnen kan worden uit de overgang tussen zoet en zout water. De doorlaatbaarheid van een membraan hangt onder andere af van de samenstelling van het membraan. In dit practicum gaan de leerlingen de doorlaatbaarheid voor bepaalde kleurstoffen onderzoeken van een drietal zelfgemaakte, verschillende polymeermembranen. 

Geschikt voor klassen tot 20 leerlingen uit 5 en 6 vwo. 

Duurzame Energie

De University of Twente doet onder andere onderzoek naar nieuwe, milieuvriendelijke manieren van energieproductie vanuit verschillende invalshoeken. Daarbij kijken de onderzoeker zowel naar nieuwe processen als naar nieuwe manieren die processen efficiënter maken. 
Gedurende dit practicum maken de leerlingen kennis met een aantal vormen van duurzame energie. Zo gaan de leerlingen hun eigen biodiesel maken, krijgen ze een demonstratie over pyrolyse-olie, waarna een kwaliteitsbepaling plaatsvindt en bouwen ze een eigen zonnecel.

Geschikt voor 3 en 4 vwo.


Biologie practica

De Biologie practica gaan over het onderwerp DNA. DNA-profilering maakt gebruik van moleculaire genetische methoden die het genotype van een DNA-monster vaststellen. Over de hele wereld maken onderzoekers gebruik van DNA-profilering om mensen te identificeren.

DNA – Vingerafdruk

De leerlingen gaan een DNA-molecuul knippen met behulp van een restrictie-enzym. Dit wordt vervolgd met een gelelektroforese om de DNA-fragmenten te scheiden en zichtbaar te maken. Door een combinatie van deze technieken maken de leerlingen een DNA-vingerafdruk.

Geschikt voor 4 vwo (en 4, 5 havo). In overleg kan het practicum ook gegeven worden aan 2 en 3 vwo.

DNA - Polymerase kettingreactie

De leerlingen maken in dit practicum kennis met een polymerase kettingreactie. Met behulp van deze kettingreactie vermeerderen de leerlingen het DNA. Hierna volgt een gelelektroforese om de DNA-monsters te analyseren en het genotype te identificeren.

Geschikt voor 5 en 6 vwo.


Natuurkunde practica

Medische Beeldvorming

In de medische diagnostiek worden veel technieken gebruikt om afbeeldingen in het inwendige van de patiënt te maken. Bij de meeste afbeeldingstechnieken wordt gebruik gemaakt van een of andere vorm van straling, die het lichaam doordringt (röntgenstraling, ultrageluid, elektromagnetische straling, radioactieve straling etc.). Het beeld dat hiermee tot stand komt heeft een ander karakter dan een beeld dat met zichtbaar licht tot stand komt. Om een afbeelding te kunnen beoordelen, is het van belang dat we goed weten hoe de eigenschappen van het materiaal worden afgebeeld.

In dit practicum werken de leerlingen met een optische tomograaf. 
Een bekende tomograaf uit de medische wereld is de CT-scanner. Tijdens het practicum gaan de leerlingen stap voor stap een beeld reconstrueren.

Geschikt voor klassen tot 20 leerlingen uit  4, 5 en 6 vwo. In overleg kan het practicum ook gegeven worden aan 4 en 5 havo.

Quantummechanica

In dit practicum maken de leerlingen kennis met quantummechanica. Middels een aantal experimenten proberen we de leerlingen grip te laten krijgen op het onderwerp. Zo gaan de leerlingen onder andere aan de slag met het dubbelspleet-experiment en het foto-elektrisch effect. Daarnaast kijken de leerlingen naar een kleustofspectrum en waterstofspectrum.

Geschikt voor leerlingen uit 5 en 6 vwo.

Robotica

De robots bestaan uit een wagentje, aangedreven door twee wielen met een aantal sensoren. De leerlingen leren hoe de robot bestuurd kan worden met behulp van sensoren. Aan het eind wordt een competitie sumoworstelen gehouden: wie heeft zijn robot het slimst geprogrammeerd?

Geschikt voor leerlingen uit 3, 4, 5 en 6 vwo (en  4,  5 havo).


Multidisciplinaire practica

Lab on a Chip

Ter afsluiting van de NLT-module Lab on a Chip is het mogelijk om naar het Leerlingenlab te komen. In overleg wordt een programma opgesteld dat aansluit bij de NLT-module. Een van de mogelijkheden is bijvoorbeeld het ontwerpen en uitproberen van een eigen chip. In overleg behoort een college of bezoek aan het Nanolab ook tot de mogelijkheden.

Geschikt voor 5 en 6 vwo.


Practica in ontwikkeling

We proberen ons aanbod van practica elk jaar uit te breiden met onderwerpen die voor u interessant kunnen zijn. Hierbij houden we rekening met het vo-curriculum. Hieronder staan een aantal voorbeelden waar we momenteel aan werken. Heeft u belang bij één van de onderstaande onderwerpen. Laat het ons dan weten. Vaak is het mogelijk om het practicum een keer te komen uit proberen in de ontwikkelfase. Wanneer uw school lid is, zijn hier doorgaans geen extra kosten aan verbonden.

Ook staan wij open voor uw ideeën voor practica.

Geluid en Trillingen

In dit practicum maken de leerlingen kennis met verschillende soorten golven en trillingen. In de ochtend gaan de leerlingen rekenen aan golven en wordt het een ander duidelijk gemaakt aan de hand van proefopstellingen. ’s Middags passen de leerlingen het geleerde toe op een thema, bijvoorbeeld beeldvorming met geluid, trommelvliezen, tsunami’s of constructies.

Geschikt voor leerlingen uit 4 en 5 vwo.

Ontwerpen

In dit practicum maken leerlingen kennis met de studie Industrieel Ontwerpen. Alle aspecten bij een industrieel ontwerpproces worden aangestipt. Na een algemene introductie gaan leerlingen aan de slag met collages, denken ze na over doelgroepen, wordt een ontwerp getekend en als laatste wordt het ontwerp gemaakt en aan elkaar gepresenteerd. Een actieve dag voor leerlingen uit verschillende leerjaren.

Leskoffers

Pre-U biedt leskoffers aan op het gebied van quantummechanica en een leskoffer behorend bij de NLT-module Lab on a Chip. U kunt de koffers per week huren tot een maximum van acht aaneengesloten lesweken.

De kosten voor de huur van een koffer bedragen €25 voor de eerste week en €10 voor elke daaropvolgende week. Vervoer en verzekering van en naar de Universiteit Twente is niet bij de huurprijs inbegrepen.

RESERVERINGEN LESKOFFERS

Voor het reserveren van een leskoffer en het ophalen/retourneren van de leskoffers kunt u een afspraak maken met John Kooiker, j.h.a.kooiker@utwente.nl. De Lab on a chip leskoffers reserveert u via nlt@beta-oost.nl.

Quantummechanica

Voor quantummechanica bieden we drie verschillende koffers aan met experimenten op het gebied van quantummechnica.

Koffer 1 – Het dubbelspleetexperiment

Deze koffer is bestemd om een demonstratie te verzorgen van het dubbelspleetexperiment met behulp van losse fotonen.


Koffer 2 – Waterstofspectrum en Kleurstofspectrum

Waterstofspectrum

De leerlingen bekijken een waterstoflamp met een visuele spectrometer. Ze rekenen aan de energieniveau’s van waterstof en kunnen daarmee de spectraallijnen berekenen. Eventueel kan dit ook worden uitgebreid met een digitale spectrometer, wanneer die op school aanwezig is.

Kleurstofspectrum

De leerlingen gaan kijken naar het absorptiespectrum van drie verschillende kleurstofmoleculen. Ze rekenen aan de energieniveaus in het molecuul en kunnen daarmee de spectraallijnen berekenen. Deze kunnen vervolgens gecontroleerd worden met een spectrometer.


KOFFER 3 – CONSTANTE VAN PLANCK

De leerlingen gaan de drempelspanning van verschillende kleuren LED’s bepalen en daarmee de constante van Planck. De drempelspanning kan op verschillende manieren bepaald worden, namelijk visueel, met een stroommeter of door de condensator te laten ontladen via een LED. De ontladingscurve kan worden gemeten met Coach (of een soortgelijk programma), waarna met een functiefit de drempelspanning wordt bepaald. Dit experiment kan uitgebreid worden door de leerlingen eerst de golflengte van de LED te laten meten met een spectrometer.


LAB ON A CHIP

De leskoffer Lab on a chip is bedoeld voor gebruik bij de NLT-module Lab on a chip (vwo en havo) of profielwerkstukken. In de koffer zitten twee chiphouders, verschillende fluidische chips, twee pompen en aansluitmateriaal. Ook zijn de zelf te maken vouwchips (folie) en gietmallen voor PDMS aanwezig. Met een extra set van twee pompen zijn twee complete opstellingen te bouwen. Van de leskoffers en extra pompen is een beperkt aantal beschikbaar.

Meer informatie over de Lab on a chip module en de leskoffers is te vinden op de website van Beta Steunpunt Oost

LID WORDEN

U kunt als school per schooljaar lid worden van het Leerlingenlab. Per schooljaar is dat een bijdrage van €250,00. Per practicum vragen wij dan een onkostenvergoeding van €100,00. Als school lid worden? Stuur dan een e-mail met uw naam, school en adresgegevens naar leerlingenlab-pre-u@utwente.nl.

Partnerscholen van het Pre-University zijn automatisch lid van het Leerlingenlab.

DOT-DEELNEMER?

De combinatie van lab-activiteiten door leerlingen en DOT-deelname blijkt vruchtbaar. Er worden experimenten en proeven uitgevoerd die met het vwo-curriculum te maken hebben en u inspireren ‘morgen in de les’ te benutten. Vandaar dat we hier een korting voor neerzetten: Als uw school één of meerdere docenten als deelnemer in een van onze DOTs heeft, bieden we u nog eens 15% korting op een bezoek met uw klas aan het Leerlingenlab.

AANVRAAG

Wilt u meer informatie over het leerlingenlab, heeft u wensen en/of ideeën of wilt u graag met uw klas komen? Stuur dan een mail naar leerlingenlab-pre-u@utwente.nl.