Een iPad in het scheikundeonderwijs

In januari 2010 presenteerde Apple de nieuwste gadget: de iPad. Deze tabletcomputer zou een brug moeten slaan tussen de moderne smartphones en de kleinste laptops. Weinig van de eigenschappen van de iPad zijn revolutionair of nieuw. Een tablet, multi-touch, het besturingssysteem, het bijbehorende winkelconcept, de vormgeving, al deze concepten bestonden al. Maar toch is dit de eerste tablet dat de markt een dreun gaf. De verkoop van netbooks stagneerde, bedrijven gaven een iPad weg bij de vreemdste producten (auto’s, kranten, opleidingen) en precies een jaar later volgenden veel concurrenten van Apple met een soortgelijk concept.

Maar hoe erg is de iPad nou een hebbedingetje? Al eerder schreven we over de Vrije Universiteit van Amsterdam die iPads aan scheikundestudenten zou uitdelen (hier). Ook gaven we al een kort overzicht van de handigste apps (programma’s) voor de iPad (hier en hier). We hebben er zelfs voor gezorgd dat de Scheikundejongens prima te gebruiken is vanaf iedere iPad en iPhone. Toegegeven, we vinden de ontwikkeling die Apple krap anderhalf jaar geleden gestart is, enorm spannend.

Wat is er nou zo speciaal aan de iPad, dat het zo’n succes maakt? Tabletcomputers (ook wel PDA’s of palmtops) zijn helemaal niet nieuw, sterker nog, Apple heeft in 1993 de Apple Newton uitgebracht, maar die was geen hit. De tweede vraag blijft nog steeds lastig: is een tabletcomputer een goed idee voor het scheikunde-bacheloronderwijs?

Een screenshot van het bureaublad van een iPad © Aldo Brinkman

Een tijd lang waren er eigenlijk maar twee duidelijke soorten computers: de desktop en de laptop. De ene stond altijd op (of onder) een tafel, de andere kon op je schoot. Sinds 1992 zijn er smartphones op de markt. Maar zo smart waren ze nou ook weer niet. Er kon vooral iets meer mee gedaan worden dan bellen en sms’en. Veel later, in 2001, kwam de eerste smartphone die op het web kon browsen op de markt. Nog maar een paar jaar geleden, in 2007, kwam de iPhone uit. Daarvoor waren smartphones meestal niet zulke hele fantastische apparaten om mee te browsen. Gelukkig werden langzaam aan de smartphones sneller, kregen ze meer geheugen en uiteindelijk, nu, durf ik te beweren dat smartphones volwaardige (doch erg kleine) computers zijn.

De desktop, de laptop en later de smartphone. Ondertussen zijn de kleinere laptops, de netbooks, even een klein hitje geweest. En nu neemt de tablet dat over. De tabletcomputer is jongvolwassen en het volgende valt me op: het verschil tussen al die soorten computers begint wat vaag te worden. Niet alleen omdat ik kan videobellen met m’n computer en surfen met m’n telefoon, maar ook de manier waarop producten eruit gaan zien. Desktops en laptops worden lichter en soms kleiner (vooral netbooks) en smartphones krijgen grotere schermem en meer rekenkracht. Er is nu bijna geen ruimte meer tussen al die producten: in alle opzichten lopen ze in elkaar over. Er zijn nu producten van iedere grootte, ieder gewicht, iedere snelheid, enzovoorts. Een continuüm van computer-vormfactors.

Waar het tegenwoordig op neerkomt, is dat er voor iedere taak een ander apparaat gekozen kan worden. Als ik op de bus wacht, gebruik ik m’n smartphone om te surfen, als ik op de bank een artikel lees, doe ik dat op een tablet en als ik serieus schoolwerk doe, zoals moleculaire simulaties, dan doe ik dat op m’n desktop. Vroeger deed ik veel van die dingen niet, ook omdat ik alleen een desktop had. Nu gebruik ik al die apparaten door elkaar.

Nu komen we op we op het belangrijke punt. Maar dat punt gaat eerst vooraf aan twee feiten: 1) iedere scheikundestudent moet in het bezit zijn van een laptop; en 2) na een middag inventariseren kan ik stellen dat iedere universiteit laptops aanraadt van ~1 k€. Mijn punt: is dat een goed idee?

Een niet helemaal onterechte aanname is, is dat duizend euro een heleboel geld is voor een student. En wat doet de gemiddelde scheikundestudent nou eenmaal op z’n laptop? E-mail, Internet, tekstverwerken voornamelijk. Daarnaast wat andere, gespecialiseerde programma’s zoals Mathematica, ChemDraw en af en toe wat Photoshop. Tot slot zijn er een hele reeks nicheprogramma’s met obscure namen als TiterDat, HSC for Windows, Gromacs en MOLDEN. Die eerste twee zijn alleen voor Windows beschikbaar, die laatste twee alleen voor Linux. Mijn stelling is dat meer dan de helft van die dingen, helemaal niet op een laptop horen.

Ik vind dat langdurig tekstverwerken op een laptop een slecht idee is, vooral om de houding die je aan moet nemen. Die is erg krampachtig en schreeuwt om RSI. Simulaties horen ook niet op een laptop. De processor in een laptop is óf te goedkoop en daardoor niet geschikt voor zware berekeningen, óf is heel duur, maar zou veel goedkoper in een desktop horen. De batterijduur van een laptop is overigens meestal nog steeds niet veel meer dan vijf uur, terwijl een werkdag toch minstens acht uur duurt.

Mijn voorstel is het volgende: ik vind dat een student veel beter een tablet van €500 én een desktop van €500 kan kopen, dan één laptop van 1 k€. Tablets moeten draagbaar zijn en hebben wel de batterijduur die je van een draagbaar apparaat mag verwachten. Verder zijn draagbare apparaten nog altijd niet bedoeld voor langdurig tekstverwerken. Die anti-RSI cursus aan het begin van de studie is wel heel lief bedoeld, maar op een laptop werken blijft gewoon aanklooien.

Dan nog het maar-met-een-iPad-kan-ik-niet-alles-argument. Na een jaar testen kan ik jullie verzekeren: maak je niet druk. Het enige dat nog niet echt lekker door wil zetten, is de hoeveelheid studieboeken die legaal te lezen zijn op een iPad. Minder legaal is er een heleboel mogelijk. Verder is browsen, mailen, presentaties maken en geven en tekstverwerken allemaal goed te doen. Zelfs LaTeX en Linux zijn vanaf een iPad (met Internetverbinding) verrassend goed te doen.

Tot slot: in hoeverre worden iPad nu al gebruikt? Stel je voor, het apparaat is nog maar anderhalf jaar uit, en nu zijn er al massa’s serieuze voorbeelden. Vorig jaar begon de VU, de bibliotheek van de Universiteit Utrecht (extra info) doet een test, onderwijskunde aan de UU doet een test en in onderstaand filmpje is te zien hoe een middelbare school in Rotterdam voorop loopt.

Nu heb ik hier wel m’n mening gegeven, maar wat vinden jullie nou? Is de iPad (ofwel, een tabletcomputer in het algemeen) een goed idee in het scheikundeonderwijs? Docenten, studenten, scholieren, experts: laat het hieronder weten in de commentaren.

 

Altijd een periodiek systeem bij de hand

Als rasechte scheikundige kun je niet met een gerust hart de deur uitstappen zonder een periodiek systeem bij je te hebben. Zo heb ik al vrij vlot, nadat ik scheikunde ging studeren, een periodiek systeem voorin mijn map met collegeaantekeningen gestopt. Maar die map heb ik lang niet altijd (meer) bij me. Mijn iPod touch heb ik juist wél altijd bij me, dus een periodiek systeem in de vorm van een iPhone/iPod touch-app leek mij wel handig. (Voor een iPhone ben ik natuurlijk te arm.)

Lange tijd kon ik geen app vinden die aan mijn wensen voldeed, zoals het kunnen weergeven van elektronenconfiguraties en werkzaam zijn zonder internetverbinding. En dat allemaal zo gratis mogelijk. The Elements van Theodore Grey is weliswaar erg mooi, maar alleen beschikbaar voor de iPad en iPhone 4 en niet erg goedkoop.

Recentelijk kwam ik een app tegen van het chemiebedrijf Merck (de Duitse Merck wel te verstaan, niet de Amerikaanse van de bekende Merck Index), die doet wat ik wil en is bovenal helemaal gratis. Het gaat hier om PSE HD, wat natuurlijk staat voor Periodic System of the Elements.

Wanneer je PSE HD opstart, verschijnt er een groot periodiek systeem. Druk je op een element, dan verschijnt er een popupje met meer informatie. Vanuit hier kun je ook doorklikken naar lijstjes met bijvoorbeeld smelt- en kookpunt, dichtheid, oxidatietoestanden, elektronenconfiguratie en atoomstraal. Van veel elementen kun je bovendien een plaatje te zien krijgen en staat er informatie over de ontdekker bij. Merck is een commercieel bedrijf, dus geven ze ook een linkje naar “Products for analytical testing.” Tja, het geld moet ergens vandaan komen natuurlijk.

Als je op het Merck-logo linksboven drukt, verschijnt er een lijst met extra opties. Sommige opties zijn een beetje cryptisch omschreven. Met “Search” kun je alleen op naam zoeken, terwijl het knopje “Classification” je juist laat zoeken op eigenschappen zoals toestand bij kamertemperatuur of classificatie (alkalimetaal, overgangsmetaal, etc). En gek genoeg laat het knopje “State at room temperature” je juist overzichtelijk zien wat de aggregatietoestand van alle elementen is bij een willekeurig te kiezen temperatuur.

Met het knopje "State at room temperature" kun je de aggregatietoestanden van alle elementen bij een willekeurige temperatuur te zien krijgen.

Een andere handige feature vind je bij “Property ranking.” Dit geeft je een overzichtelijke tabel met allerlei eigenschappen van de elementen. Je kunt uiteraard sorteren op een willekeurige kolom, dus als je bent vergeten welk element de hoogste dichtheid heeft, dan is dat met deze tabel zo te vinden.

Samengevat, PSE HD is een mooie en handige app. Hoewel hij een paar eigenaardigheden heeft, mogen we voor de prijs (gratis) zeker niet klagen. PSE HD is verkrijgbaar in de App Store en werkt op de iPhone, iPod touch én iPad. En voor iedereen zonder iShizzle is er ook een online versie.

Update: PSE HD is deze week in de App Store uitgeroepen tot iPhone app van de week!

Gratis iPad voor scheikundestudenten

De Scheikundejongens hebben hun bachelorgraad gehaald in Utrecht. De Universiteit Utrecht (UU) is de grootste scheikundeopleiding in Nederland en heeft een prima en breed bachelorprogramma. Nu wil het geval dat de SJs ook aan voorlichting doen voor de UU. Op open dagen, voor vwo’ers die een middag op het lab komen en zo nog wat klusjes. Geweldig werk met veel lachen. Bijkomend voordeel van dit werk is dat we nog wel eens wat horen.

Het aantal vooraanmeldingen van dit jaar is historisch laag (43, -42% t.o.v. vorig jaar). Er hebben zich sinds jaren niet zo weinig middelbare scholieren aangemeld voor de opleiding scheikunde. Niet alleen in Utrecht, overal in Nederland gaat het een beetje rot. 2006 was een Utrechts topjaar (90 eerstejaars), maar sindsdien gaat het niet zo lekker meer.

Ik zou nu een lange verhandeling kunnen houden over hoe dat nou komt. Klassieke bètastudies hebben natuurlijk te lijden onder concurrentie van studies met hippere namen (Natuurwetenschap & Innovatiemanagement en Life Sciences and Technology). Natuurlijk hangen de tegenvallende aanmeldingen ook samen met de nieuwe opzet van het VWO. Er zijn ongeveer evenveel scholieren met een N&G-profiel en een N&T-profiel als voorheen, maar tegenwoordig kan niet iedere N&G-scholier zomaar scheikunde studeren. Natuurkunde en wiskunde B zijn geen verplicht onderdeel meer van het N&G-profiel, maar wel noodzakelijk voor een studie scheikunde. In reactie daarop vereist de UU dat een toekomstige student, natuurkunde en wiskunde B in zijn/haar pakket heeft (er wordt vanuit gegaan dat als je scheikunde wil studeren, dat je dat dan ook al volgde op de middelbare school). Hierdoor vallen wellicht een hoop scholieren buiten de boot.

Het doel van scheikunde-opleidingen is zoveel mogelijk mensen die geschikt zijn voor de studie, ervan te overtuigen die studie te gaan volgen. Wat de UU of andere universiteiten in deze tijden van cri[censuur] in gedachten hebben, dat weet ik niet, maar de Vrije Universiteit van Amsterdam vind blijkbaar dit een mooi moment voor zelfreflectie. Hoe maken we het onderwijs beter?

Wat is er zo speciaal aan deze tijd? Precies, wij leven in het digitale tijdperk. En welke leeftijdscategorie komt hier verreweg het meest mee in aanraking? Precies, jongeren. Dus als je ze ergens mee wil lokken, houd je ze iets voor dat ze mooi vinden. Een gratis iPad. Simpel he? Voorwaarde: maak je bachelor scheikunde af.Een Apple iPad

Nu hoor ik jullie al denken: “Je denkt toch niet dat die scholieren daarin trappen?” of “Zo’n apparaat is toch helemaal niet nuttig voor een studie scheikunde?” Dat eerste is natuurlijk niet waar. Ik hoop dat middelbare scholieren natuurlijk kijken naar het niveau van de opleiding zelf, maar als ik iets geleerd heb van al die jaren voorlichting, is het dat bijkomende zaken als huisvesting, persoonlijke ondersteuning en de (locatie van de) stad verschrikkelijk belangrijk. Het niveau van de verschillende scheikunde-opleidingen in Nederland is niet zo heel verschillend, dus dan gaan dit soort secundaire dingetjes wel snel zwaar meewegen.

Hoe nuttig is een iPad voor een scheikundestudent? Als het beeldscherm een beetje goed tegen ethanol en aceton zou kunnen, zou ik me kunnen voorstellen dat dit een prima vervanging (of in ieder geval aanvulling) is van een labjournaal. Een siliconenhoes beschermt prima tegen de meeste chemicaliën. Een tweede punt zijn de studieboeken. Ik zou willen dat ik mijn boeken digitaal aangeboden kreeg, zodat ik die niet meer mee hoefde te zeulen en altijd kon raadplegen. De iPad is veel lichter dan mijn lichtste studieboek en iBooks (het programma waarmee je boeken en PDF’jes kan lezen) werkt prima. Met iBooks kun je snel door pagina’s heen scrollen, highlights aanbrengen, notities maken (en bewerken) en bladwijzers toevoegen. En dan zijn er ook nog een aantal verschrikkelijk interessante apps.

Dus, lieve mensen van universiteiten, hoe gaan we dit aanpakken? Gaan we studies hippe Engelse namen geven (Molecular Science & Technology), gaan we de studie anders inrichten, komen we met goedkope lokkertjes of gaan we echt eens kijken wat de moderne techniek ons te bieden heeft? De Apple iPad is stiekem niet een heel duur lokkertje (iPad is € 500; voor de crappy laptop die de UU mij 4 jaar geleden aanbood, betaalde ik € 800) maar de mogelijkheden zijn verschrikkelijk gevarieerd. Neem twee of drie programmeurs in dienst die handig zijn met Objective C en laat wat masterstudenten Science Teacher Education eens serieus nadenken over een aantal goeie apps voor de iPad. Programma’s voor de iPod, iPhone en iPad kunnen trouwens prima in elkaar gezet worden met behulp van Apple’s iOS SDK. Enig idee op hoeveel vlakken je hier winst kan halen?

Mijn punt is dat er mogelijkheden genoeg zijn om de studie scheikunde te vernieuwen, maar ik krijg het gevoel dat mensen te lang blijven hangen bij oude ideeën. En probeer door de hele iPad-hype heen te prikken. Ik wil absoluut geen Apple-missionaris zijn, maar ervoor zorgen dat onderwijsmensen bezig blijven met het ontwikkelen van het onderwijs. En volgens mij is scheikunde nou weer typisch iets waarbij creativiteit het belangrijkst is.

Maar goed, totdat mijn ideeën hier een beetje opgepikt worden, kan ik jullie in ieder geval geruststellen: de Scheikundejongens-weblog doet het prima op de iPad.

Kijk hier op de site van de VU voor meer informatie over de iPad-regeling; kijk hier op een blog van de VU over het gebruik van een iPad in het onderwijs; lees hier op het forum van Tweakers.net over de chemische nadelen van een iPad in het scheikunde-onderwijs.

Scheikunde op je iPad

Afgelopen zaterdag kwam in Amerika de iPad uit. De Scheikundejongens houden wel van hippe gadgets, maar alleen als ze er ook echt iets mee kunnen. Apple maakt wel meer mooi spul, dus de Scheikundejongens waren één en al oor toen ome Steve ons dit nieuwe speeltje aansmeerde.

Wat de iPad is? Ik ga hier geen uitgebreid overzicht geven van alle functies en voor- en nadelen waarover ik afgelopen weken heb gelezen. De programma’s die je op de iPad gebruikt heten ‘apps’ (van application). De belangrijkste apps voor de gemiddelde gebruiker zijn een fatsoenlijke browser (standaard Safari, maar ik hoop nog altijd op een goeie Opera versie) en een aangepaste versie van iWork (de Office suite van Apple). Maar wat wil de rechtgeaarde scheikundige? Hier een overzichtje van mijn hoogtepunten.

Wikipedia

Ik heb hier al eens wat verteld over hoe je deze encyclopedie moet gebruiken: vertrouw vooral de Engelse wiki en dan wel de bèta-gerelateerde onderwerpen. Natuurlijk werkt Wikipedia gewoon in de browser van de iPad, maar omdat de producten van Apple vaak ook draaien om esthetiek, hebben wat programmeurs zich extra uitgesloofd.

Articles kost €0,79 en levert volgens mij vooral om de mooiigheid. Het ziet er aardig uit, heeft een handige geschiedenisoptie en kent een ‘verras mij’-optie. Heel veel meer is het niet. Maar goed, wat verwacht je dan? Een encyclopedie is een encyclopedie.

Wikipanion is gratis en kan net zoveel als Articles. Het is en blijft advertentie-vrij, wat een voordeel is bij een gratis programma. Een interessante optie is het verstoppen van talen waarin je toch niet geïnteresseerd bent. Als je dus zoekt in het Nederlands en Engels is dit een hele fijne optie.

iWiki kost €1,59 en ziet er wat mij betreft het mooist uit. Deze app geeft je de mogelijkheid om artikelen op te slaan voor het geval je ze eens wil lezen als je geen internetverbinding hebt. Verder ontstijgen de features van de Wikipedia getoond in de browser niet.

Wolfram|Alpha

Al eerder schreef ik eens iets over Wolfram|Alpha. De ‘computational knowledge engine’ is geen vervanger van Google’s zoekfunctie, maar meer een online versie van het fantastische Mathematica.

Toen Wolfram voor het eerst een iPhone-geoptimaliseerde versie uitbracht van Wolfram|Alpha, prijsten ze de app $40. Iedereen lachtte en niemand kocht het, omdat de gemiddelde app niet meer dan een paar euro kost. Nu, met het uitkomen van een iPad versie, is de prijs gezakt naar €1,59 ($2).

Als je nu de versie voor de iPad koopt, krijg je daar de versie voor de iPod Touch/iPhone gratis bij, en visa versa. De iPad versie is niet een opgerekte versie van de kleine iPhone variant en de menubalk aan de linkerkant ziet er erg overzichtelijk uit.

Ook deze applicatie is via je browser te gebruiken, maar als waar Mathematica-fan zou ik deze app serieus overwegen. Als je niks anders doet dan rekenen, geen grafieken zoekt en de database van Wolfram|Alpha kan missen, kun je altijd nog terug vallen op PCalc Lite Calculator.

Het Periodieke Systeem der Elementen

De blogosphere staat er bol van. Het boek ‘The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe’ van Theodore Grey (een van de oprichters van Wolfram) is uitgekomen voor de iPad (hardcover Bol.com of Amazon). En dat voor maar €10,99. Ofwel, niet te koop in de iBookstore, maar als app. Het is namelijk meer dan een boek.

Het is een visueel periodiek systeem der elementen met veel achtergrondinformatie. Er zit niet alleen een plug-in achter met Wolfram|Alpha maar de afbeeldingen van ieder element zijn ook fantastisch. Elke afbeelding kan, met een simpele beweging van de vinger, gedraaid worden. Heel fancy.

Ieder element wordt duidelijk uit de doeken gedaan door middel van een lap proza over verschijningsvormen, opvallende details en toepassingen. Zoals het een goed elektronisch boek betaamd, worden in de tekst links weergegeven naar andere elementen, zodat bladeren nog gemakkelijker is.

Meer informatie over deze app kun je vinden op de site van Touch Press (met preview) en Engelse reviews op Boing Boing en Wired|GeekDad. De making-of vind je hier.

Chemische formules

Chemistry Formulaes kost €0,79 en belooft veel informatie te geven over alles wat een chemicus zou willen weten. De app is een verzameling referentiekaarten.

De belangrijkste categorieën omvatten het periodiek systeem der elementen, namen van veelvoorkomende ionen, natuurconstanten, een chemisch verklarend woordenboek en massa’s veelvoorkomende chemische formules. Vergeet jij ook altijd de definitie van enthalpie? Nu nooit meer.

Ik ben erg benieuwd naar de app. Hij is ook voor de iPod Touch en de iPhone beschikbaar. Afgezien van dat de database die achter deze app zit erg uitgebreid lijkt, is er ook een optie die heet ‘Add new category’. Dit biedt volgens mij de mogelijkheid om zelf veel informatie toe te voegen. Je mag dus nooit meer ontevreden zijn over de beperkte hoeveelheid informatie die het programma meegeeft. Je kan altijd zelf meer toevoegen.

En dan nog wat: Mister Chemist

Voor iedereen die geen compleet boekwerk zoekt, maar een kort en bondig periodiek systeem der elementen, is Mister Chemist een goedkope optie. De app kost €1,59 en is duidelijk. Geen geklier eromheen, maar gewoon de meest gewilde data per element.