Het ontwerp van de vragen in de
Nationale Wetenschapsquiz 1994


Ben Wilbrink


Deze analyse van het ontwerp van de vragen in de Wetenschapsquiz is een demonstratie die hoort bij Toetsvragen ontwerpen, een herziening-in-uitvoering van Aula 809, in 1983 verschenen als Toetsvragen schrijven. Deze herziening is hier al beschikbaar.

De reden om juist de Wetenschapsquiz te kiezen is dat in zekere zin deze quiz een voorbeeldfunctie vervult, zoals de betrokkenheid van NWO zelf al aangeeft. Als de Wetenschapsquiz maar een rommeltje is - waar het op dit moment wel op lijkt - is dat het verkeerde signaal naar leraren, inspecteurs, en uitgevers van studieboeken. Overigens krijgen ook de Nationale Geschiedenis Quiz en de Nationale Rekentoets dezelfde analytische behandeling, om dezelfde reden. Voor links naar de betreffende pagina's: zie het einde van deze pagina.


De Wetenschapsquiz is een quiz, geen toets. Toch zal ik de vragen behandelen alsof ze toetsvragen zijn.

Ik ben geen specialist op alle in de vragen aangesneden vakgebieden, toch zal ik ongeremd commentaar geven, daarbij ongetwijfeld een aantal vakinhoudelijke bokken schietend. Doe ik het niet goed, laat dat weten.

Het is niet de bedoeling - anders dan oppervlakkig - de aangesneden onderwerpen wetenschappelijk te behandelen, dat wordt al voortreffelijk gedaan in NRC's 'Alledaagse wetenschap' van Karel Knip. (bijv. Wetenschap is overal ; vrijgegeven columns html vanaf februari 1998


De Nationale Wetenschapsquiz 1994


De vragen en antwoorden op de NWO site.


1. Als je een stukje elastiek uitrekt, dan kost dat eerst weinig inspanning, later meer. Bij het opblazen van een ballon is dat net andersom. Hoe komt dat?

  1. Het rubber van de ballon is bij het begin nog nieuw en dus stug.
  2. De benodigde druk neemt af, want het oppervlak van de ballon wordt bij het opblazen steeds groter.
  3. De benodigde druk neemt af doordat de wand van de ballon bij het opblazen steeds dunner wordt.


D De stam van de vraag is onhandig geformuleerd, pas bij het zien van de alternatieven is duidelijk dat 'Hoe komt dat?' alleen op het opblazen van een ballon slaat.

De alternatieven ebvatten dubbele uitspraken, dat is op zich niet handig, en het is bij elkaar een berg informatie die op de een of andere manier door het geheugen voor de korte termijn heen moet worden geperst.

Het onhandige van dit ontwerp is dat de vraag over een reeks echte of gefantaserde verschijnselen gaat, in plaats van over een enkel verschijnsel.

Ik heb een vermoeden dat onafhankelijke beoordelaars wel eens zouden kunnen vinden dat alternatieven a en b gelijkwaardig zijn, en mogelijk geen van beiden een goed, want op zich adequaat, antwoord op de vraag zijn.

Dat vermoeden heeft iets te maken met de slordigheid dat in alternatief b. en c. weliswaar een reden is aangegeven, maar waarom zou dat verklarende reden zijn? Er is op zich nog geen relatie gelegd met de benodigde kracht om nog een extra paar kubieke centimeters lucht naar binnen te persen.


2. Operant conditioneren van dieren gebeurt in de wetenschap, in het circus en in de dierentuin. Wat is operant conditioneren?

  1. De techniek waarbij gedrag onder controle van een beloning wordt gebracht.
  2. De techniek waarbij gedrag onder controle van een voorafgaande prikkel wordt gebracht.
  3. De techniek waarbij gedrag onder controle wordt gebracht door middel van straf.


De informatie die in de alternatieven telkens is herhaald, moet natuurlijk in de stam van de vraag worden meegenomen.

De formulering van de vraag en de alternatieven is slordig. Ik zou bijvoorbeeld de openingszin niet graag voor mijn rekening nemen, het lijkt waarachtig wel of de wetenschap daar wordt gedefineerd aan de hand van operant conditioneren.

Als psycholoog veroorloof ik me bij deze vraag dan maar de vrijheid om hem tot onzin te verklaren, op zijn best Triviant. Ik heb ook geen flauw idee waar de ontwerper van deze vraag op uit is. Ik pas. Heb ik daar al die tentamens leerpsychologie voor gedaan (excuus, Sakko, Van Parreren)?


3. Zonder te morsen giet je in een constante stroom van flinke hoogte suiker op een weegschaal. Om uiteindelijk precies één kilo suiker in de weegschaal te krijgen, moet je stoppen met gieten wanneer:

  1. de weegschaal 1 kilo aanwijst.
  2. de weegschaal minder dan 1 kilo aanwijst.
  3. de weegschaal meer dan 1 kilo aanwijst.


Deze vorm van een open einde van de vraag, en drie aanvullende antwoorden, is minder fraai.

Is dit wetenschap?

Trucje: neem de hoogte echt flink: van de Dom naar beneden. Heeft de ontwerper van de vraag daaraan gedacht? Of was het juist haar/zijn bedoeling de deelnemer dat te laten bedenken?


Wat is blozen?

  1. Blozen is een angstreactie.
  2. Blozen is het gevolg van een gevoel van schaamte.
  3. Blozen hangt samen met het uitblijven van een vlucht- of vechtreactie.


'Blozen is' mag overal weggelaten.

Dit gaat eindeloze discussie opleveren. Zo'n vraag moet beter op voorhand getoetst worden op deugdelijkheid. Maar er is vast wel een autoriteit die het 'correcte' antwoord gaat aanwijzen.


5. De twee buizen van de kanaaltunnel waar treinen doorheen rijden, zijn door kleinere buizen rechtstreeks met elkaar verbonden. Waarom is dat?

  1. Via deze buizen kunnen onderhoudsmonteurs in de tunnelbuizen komen.
  2. Het zijn vluchttunnels voor het geval zich een ramp voordoet.
  3. Om de vorming van luchtkussens voor de treinen te voorkomen.


Gaat het hier werkelijk om simplistisch met elkaar vergelijken van alternatief a. en b., en meteen schrappen van mogelijkheid c.?


6. Bij welke diersoort kun je spreken van een baarvader?

  1. De koekoek
  2. Het zeepaardje
  3. De kangoeroe


'kun je spreken van een baarvader' is wel leuk geformuleerd, maar niet duidelijk.

Wetenschap?


7. Welke Westvlaamse ontdekking in de 15e eeuw had grote gevolgen voor de ontwikkeling van de Europese schilderkunst?

  1. Het gebruik van olieverf
  2. De uitvinding van het lineair perspectief
  3. Het gebruik van schilderslinnen als ondergrond voor schilderijen


De inhoud en strekking van keuzevragen hangt ook af van de keuze van de onjuiste alternatieven. De uitvinding van het lineair perspectief (beter zou zijn: het gebruik van de techniek van lineair perspectief, het lineair perspectief zelf is niet 'uitgevonden') is iets dat voor de schilderkunst ongetwijfeld van belang is. Op wat voor ondergrond of met welke verven je schildert, is dat minder. Gaat het werkelijk om dit soort afwegingen?


8. Hoeveel zwarte gaten zijn er tot nu toe ontdekt in het heelal?

  1. 64
  2. 12
  3. Geen


Wat een onzin. Ik ben benieuwd wat hier om welke reden het beste antwoord is. Ik houd het op Triviant.


9. In Papua Nieuw Guinea komt nu veertig keer meer astma voor dan tien jaar geleden. Wat is de oorzaak?

  1. Het toenemend gebruik van sigaretten
  2. Het toenemend gebruik van beddegoed
  3. Het afbranden en kappen van het regenwoud


'De oorzaak' is mogelijk wat simplixtisch. Het gaat ongetwijfeld om complexe ketens van oorzaken en gevolgen. Breng dat dan ook tot uitdrukking in de formulering van de vraag. Als toenemend roken er iets mee te maken heeft, dan is dat een vrije keuze van mensen. Of gaat het er om dat in het algemeen astma een bepaald cluster van mogelijke directe oorzaken heeft, waar een van de genoemde alternatieven toe behoort?


10. Dendrochronologie is een methode om met behulp van reeksen jaarringen de ouderdom van een stuk hout te bepalen. Deze methode berust op het principe dat de groeiomstandigheden van bomen elk jaar anders zijn. Daardoor:


Dit is geen fraaie manier van vragenstellen. Er staat geen duidelijke vraag in de stam, zodat de deelnemer telkens bij ieder alternatief terug moet naar het uitgebreide verhaal, en tenslotte nog eens alle drie alternateiven met elkaar moet vergelijken.

Komen er in de natuur principes voor?

Het ongetwijfeld als onjuist bedoelde antwoord b. is even ongetwijfeld op zich volkomen correct: verschillende dikte, verschillende hoeveelheid materiaal, dus ook verschillende hoeveelheid koolstof en koolstof 14. Dit is een onhandigheid die de strekking van de vraag helemaal omgooit: de deelnemer moet nu gissen wat de bedoeling van de maker van de vraag is, niet het gevolg van verschillende groeiomstandigheden op kaarringen is. Er is hier geen uitvlucht door te redeneren dat antwoord a. toch evident 'beter' is dan b. Hoezo? Wie bepaalt dat? Toch niet de ontwerper van de vraag die juist om te beginnen zo onhandig is geweest alternatief b. te gebruiken?

Het gaat om de samenhang van alternatief b. met de stam van de vraag (die niet helder is). Alternatief b. is op zich niet een onhandig alternatief, het is dat alleen in combinatie met de gestelde vraag. Stel de vraag anders, dan zou altrenatief b. mogelijk wel bruikbaar zijn als onjuist alternatief.


11. Een halfdoorlatende spiegel is een spiegel die de helft van het invallende licht terugkaatst en de andere helft doorlaat. Twee van dergelijke spiegels staan evenwijdig 10 mm achter elkaar. Op de eerste valt loodrecht een lichtstraal, met een golflengte van 0,5 micron. Hoeveel van deze invallende lichtstraal zal door beide spiegels heen komen?

  1. 25 procent
  2. 35 procent
  3. 100 procent


Er zal wel een rotgeintje in het fenomeen zitten. Mogelijk is de bedoelde spiegel aan twee kanten spiegelend? En waarom die verdachte toevoeging dat het om licht van een half micron gaat? Als dat laatste met de vraag niets heeft te maken, is het onjuist om het te vermelden.

Ik weet niet wat in deze context een 'lichtstraal' is, waarom dit slordige taalgebruik waar in de stam van de vraag toch helder 'invallend licht' is gebruikt?


12. Welk percentage van het menselijk DNA bevat, volgens de laatste stand van de wetenschap, de genen, die de erfelijke eigenschappen dragen?

  1. 98 procent
  2. 30 procent
  3. 2 procent


Dit is Triviant. Je moet maar toevallig weten wat 'percentage van' is bedoeld.


13. Hoe weten pasgeboren baby's waar ze de moedermelk moeten zoeken?

  1. Ze zoeken de borst op de tast.
  2. Ze gaan af op de geur van de borst.
  3. Ze zoeken de borst met hun ogen.


Die hummels weten nog niets, beste vragenmaker.

Leuk onderwerp, doet het in een show ongetwijfeld goed, maar een verschrikkelijke vraag. Is het echt de bedoeling dat de deelnemer moet redeneren dat een pasgeborene de ogen nog dicht heeft en de armen niet gebruikt om te 'tasten'?


4. De beroemde Hope diamant weegt bijna 50 karaat, ongeveer 100 gram. Uit hoeveel elementen bestaat hij?

  1. 1
  2. 2
  3. 100


Triviant. Kennelijk moet je weten wat 'karaat' precies is.


15. De eerste uiterlijke veranderingen die een bevruchte eicel ondergaat zijn een aantal delingen, waardoor een groot aantal kleine kiemcellen ontstaat uit de ene grote oorspronkelijke cel. Daarbij vormt zich op een gegeven moment een holte. In het latere lichaam is dit:

  1. de navel
  2. de anus
  3. de mond


Medische Triviant.


16. Welke ziekte(n) heeft / hebben sinds 1800 de meeste dodelijke offers gemaakt onder de bevolking van Europa en Noord-Amerika?

  1. Kanker
  2. Hart- en vaatziekten
  3. Tuberculose


Historische Triviant.


17. Als de aarde niet om haar as zou draaien maar wel om de zon, dan:

  1. zou het op de ene helft van de aarde altijd dag zijn en op de andere altijd nacht.
  2. zouden er geen seizoenen zijn.
  3. zou een etmaal één jaar duren.


Twee goede alternatieven, tel uit je winst. Wat is hier 'wetenschap' aan? Het bedachte casus bestaat immers niet. Is het psychologie?


18. Waarom loopt een ijsbeer bij 20 graden onder nul niet graag harder dan vier kilometer per uur?

  1. Zijn lichaamstemperatuur is daarvoor te laag
  2. Als hij sneller loopt, krijgt hij het te warm.
  3. Bij zulke lage temperaturen wordt zijn cošrdinatie slechter.


Lelijk: heterogene alternatieven.

Biologische triviant.


19. Je organiseert een etentje met tien stellen, elk bestaand uit een man en een vrouw. Vrouwen en mannen moeten om en om zitten en partners worden bovendien uit elkaar gezet. Hoeveel tafelschikkingen zijn er mogelijk?

  1. Minder dan 3120
  2. 3120
  3. Meer dan 3120


Vreselijk. Het gaat om inzicht in de orde van grootte van het aantal permutaties, mar in deze vorm is de vraag vrijwel niet te beantwoorden in de korte tijd die ervoor staat. Het moet ontzettend veel eenvoudiger.


20


.... 32




Het ontwerp van de vragen in de
Nationale Wetenschapsquiz 1998


Ben Wilbrink


.... 18. Er staat een heerlijk kopje koffie op je te wachten. Helaas, net als je de koffiemelk erbij wilt doen, wordt er aangebeld. Hoe zorg je er nu voor dat de koffie zo warm mogelijk blijft?

  1. Door er nog snel koffiemelk bij te doen voordat je naar de deur loopt.
  2. Door te wachten met de koffiemelk totdat je weer terug bent.
  3. Doe wat je wilt, het maakt voor de temperatuur van de koffie geen verschil.


Karel Knip wijdt een hele column aan de analyse van dit probleem html



Het ontwerp van de vragen in de
Nationale Wetenschapsquiz 1999


Ben Wilbrink


.... 13. Je hangt een massieve bol van 100 gram piepschuim en een massieve bol van 100 gram lood aan een balans. De balans is dus precies in evenwicht. Je herhaalt de proef op de maan. Is de balans dan nog in evenwicht?

  1. Nee, de bol van piepschuim zal lager hangen.
  2. Nee, de loden bol zal lager hangen.
  3. Ja, ze wegen allebei precies evenveel minder.


Karel Knip tiktt de WQ-commissie gevoelig op de vingers: een gram is iets anders dan een newton, de commissie heeft het over grammen (massa) maar bedoelt newtons. Met andere woorden: het gegeven dat de balans - op aarde - in evenwicht is, is evident onmogelijk. En een onmogelijk gegeven kan geen eenduidig goed antwoord opleveren. Zie hier. "In de vraag over bollen van piepschuim of lood die op aarde wel in evenwicht zijn maar op de maan niet is in het NWO-antwoord een beetje nonchalant gehannest met begrippen gewicht en massa. Zelfs op aarde wijst een massa piepschuim van precies 100 gram al minder op de weegschaal aan dan een massa lood van 100 gram, al zal het verschil een fractie van een milligram zijn. Het was mooier geweest om hoeveelheden schuim en lood met gewichten van 1 newton op te voeren." Knip vindt het dan nog gemierenneuk, maar komt er een week later toch op terug. Terecht, begripsmatige verwarring is een ernstige zaak, al is AW meer op de grootte van het effect gespitst.

Karel Knip in AW nogmaals over opgave 13 html:


.... 17. Op twee weegschalen staan identieke teilen met water. In ŽŽn teil drijft een blok. Het waterpeil is in beide teilen even hoog. Welke teil weegt het meest?

  1. De teil zonder het blok.
  2. Ze wegen beide evenveel.
  3. De teil met het blok.


Dat lijkt opgelegd pandoer, tenzij 'evenveel' metafysisch bedoeld is. AW grijpt terug naar vraag 13, lekker pesterig, en vraagt of opwaartse druk van lucht nu ineens geen rol meer speelt? Een juweeltje, dus. Wat is 'wegen' hier? Voor een goede beantwoording moet de deelnemer, student, of ontwerper eerst zijn definities zelf bepalen, en dat is precies wat bij deze domme keuzevorm en absolute aanwijzing van de commissie niet mogelijk is.


.... 19. Als je tegen een kopje koffie tikt terwijl je er poedermelk bij doet, verandert de toonhoogte. Hoe komt dat?

  1. Omdat er extra lucht in de koffie komt, verandert de voortplantingssnelheid van het geluid in het kopje.
  2. Het vet in de melkpoeder verandert de frequentiekarakteristiek van de koffie in het kopje.
  3. De melkpoeder koelt de koffie af waardoor de resonantiefrequentie van het kopje verandert.


Karel Knip in de Scholieren A4krant pdf p. 7 over de natuurkunde van opgave 19.


.... 20. Je laat stroop van een lepel afdruipen in een strooppot. Als je de lepel hoog houdt, is de straal dun; als je hem laag houdt, is de straal dik. Wanneer komt er de meeste stroop in de pot?

  1. Als je de lepel laag houdt.
  2. Als je de lepel hoog houdt.
  3. Laag of hoog, het maakt geen verschil.


Opgave 20 voorspelt met zijn derde alternatief weinig goeds: een hoe klein verschil geldt als 'geen verschil'? Argwaan is gewekt. De commissie vindt dat alternatief c. het juiste is. Tijd voor Karel Knip om ermee aan de slag te gaan: zie hier. AW grijpt terug op een proef in Scientific American, september 1981: Jearl Walker zag wel degelijk een verschil bij toenemende afstand. Stroop is geen los zand, maar wisten we dat al niet?


Literatuur


Ben Wilbrink (1983/2006) Toetsvragen schrijven / Toetsvragen ontwerpen. Oorspronkelijke uitgave als Aula 809, het Spectrum pdf 1.4Mb. Herziening in 2006, hoofdstuksgewijs hoofdstuk 1 etc. Zie Toetsvragen ontwerpen 2006 voor verwijzingen naar de literatuur, voor veel titels zijn daar online bronnen gegeven.


Zie ook de bespreking van de ontwerpkwaliteit van de vragen in de Nationale Wetenschapsquiz 2005,2006, en 2007.


Zie ook de bespreking van de ontwerpkwaliteit van de vragen in De Grote Geschiedenis Quiz 2006 (site).


Zie ook de bespreking van de ontwerpkwaliteit van de vragen in de Nationale Rekentoets 2006, 2007.


links


NWO site met de vragen van de Wetenschapsquiz vanaf 1994.


NWO site met de vragen van de Wetenschapsquiz Junior vanaf 1994.


VPRO site voor de Wetenschapsquiz.


Nationale Wetenschapsquiz Student http://www.nationalewetenschapsquizstudent.nl/ [dode link? 3 mei 2009]. Hier zijn geen video's te vinden, evenmin vragen en antwoorden. Deze editie loopt ook al heel lang mee, sinds 1998.


3 december 2006 \ contact ben apenstaartje benwilbrink.nl

Valid HTML 4.01!       http://www.benwilbrink.nl/projecten/