AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

36
LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS Vak: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) BASISOPTIE 2 lt/w Basisoptie: Industriële wetenschappen Latijn Moderne wetenschappen Onderwijsvorm: A-STROOM Graad: eerste graad Leerjaar: tweede leerjaar Leerplannummer: 2011/002 (vervangt 2003/001 en 2003/006) Nummer inspectie: 2011/322/1//D (vervangt 2003/5//1/F/BV/1/I/ /D/ en 2003/6//1/F/BO/1/I/ D/ en 2003/1//1/I/BV/1/I/ /D en 2003/2//1/I/BO/1/I/ /D) Pedagogische begeleidingsdienst GO! Onderwijs van de Vlaamse Gemeenschap Emile Jacqmainlaan 20 1000 Brussel

Transcript of AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

Page 1: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS

Vak: AV Wetenschappelijk werk (na-tuurwetenschappen)

BASISOPTIE

2 lt/w

Basisoptie: Industriële wetenschappen Latijn Moderne wetenschappen

Onderwijsvorm: A-STROOM

Graad: eerste graad

Leerjaar: tweede leerjaar

Leerplannummer: 2011/002

(vervangt 2003/001 en 2003/006)

Nummer inspectie: 2011/322/1//D

(vervangt 2003/5//1/F/BV/1/I/ /D/ en 2003/6//1/F/BO/1/I/ D/ en 2003/1//1/I/BV/1/I/ /D en 2003/2//1/I/BO/1/I/ /D)

Pedagogische begeleidingsdienst GO! Onderwijs van de Vlaamse Gemeenschap Emile Jacqmainlaan 20 1000 Brussel

Page 2: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 1 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

INHOUD

Visie ....................................................................................................................................... 2

Beginsituatie ......................................................................................................................... 3

Algemene doelstellingen ..................................................................................................... 4

Leerplandoelstellingen/leerinhouden ................................................................................. 6

Organismen en hun biotoop en levensgemeenschap ............................................................................10 Energie – de zon, bron van alle leven ....................................................................................................13 Energie - uitwisseling en stofomzetting in materie en in organismen ...................................................17

Pedagogisch-didactische wenken .................................................................................... 21

Minimale materiële vereisten ............................................................................................. 29

Evaluatie ............................................................................................................................. 32

Bibliografie ......................................................................................................................... 34

Page 3: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 2 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

VISIE

Natuur is een deel van onze cultuur. De natuurwetenschappen reiken middelen en methodes aan om de natuur rondom ons beter te begrijpen.

De natuurwetenschappen behoren volgens Prof. E. Vermeersch tot de ervaringswetenschappen of empirische wetenschappen. Deze wetenschappen maken gebruik van de proefondervindelijke me-thode om de omgeving te begrijpen. Deze methode doet beroep op observaties en/of experimenten die besluiten bieden voor onderzoeksvragen die vooraf werden gesteld.

Het leerplan wetenschappelijk werk natuurwetenschappen beoogt zowel de ontwikkeling van de eigen persoon als van een maatschappelijk engagement. We kunnen dit vertalen in een aantal hoofddoelen:

Leerlingen kunnen

aan de hand van voorbeelden uit de eigen omgeving de natuurwetenschappelijke kennis en inzichten omschrijven;

natuurwetenschappelijke toepassingen en verschijnselen uit de eigen ervaringswereld op eenvoudige wijze verklaren;

het belang van de natuurwetenschappen en de toepassingen ervan voor de samenleving uitleg-gen en natuurwetenschappelijke kennis plaatsen in een maatschappelijke, culturele en histori-sche context;

een standpunt innemen en een gemotiveerde mening uitspreken over wetenschappelijke toe-passingen;

een houding tegenover de natuurwetenschappen aannemen die gebaseerd is op inzicht in haar methoden, haar ontwikkeling en haar maatschappelijke impact.

Deze hoofddoelen moeten het authentiek leren, ervaringsgericht en toepassingsgericht leren in her-kenbare contexten voldoende kansen geven en de intrinsieke motivatie voor natuurwetenschappen stimuleren.

Bij de keuze en formulering van leerplandoelen is er rekening gehouden met de eigenheid van de leeftijdsgroep. Zo wordt van de leraar bij de implementatie van het leerplan verwacht dat hij aandacht heeft voor:

het cognitieve niveau van de leerlingen. Peilingproeven bevestigen dat leerlingen van de eerste graad het moeilijk hebben met het leren van abstracte begrippen en deze maar matig beheer-sen;

de persoonlijke ervaringen en levensstijl van de leerlingen. De levensgewoonten van de leerlin-gen evolueren en hebben negatieve gevolgen voor hun gezondheid zoals: rugklachten, eet-stoornissen, gehoorschade ...

de belangstellingsfeer en maatschappelijke relevantie. Het vak natuurwetenschappen krijgt betekenis als er regelmatig ingespeeld wordt op vragen van de leerlingen en toepassingen van de natuurwetenschappen in de maatschappij. De leerling leert geargumenteerde keuzes maken over het energiegebruik, de duurzaamheid van de grondstoffen ... ;

de samenhang met contexten uit de vakoverschrijdende eindtermen zoals ‟lichamelijke gezond-heid en veiligheid‟, mentale gezondheid‟‟.

Er wordt gestreefd naar samenhang met het domein natuur uit het leergebied wereldoriëntatie van het basisonderwijs, met het vak techniek en met de vakoverschrijdende eindtermen.

Het leerplan sluit aan bij de kennis en vaardigheden opgebouwd vanaf de kleuterschool en vormt een doorlopende leerlijn voor de natuurwetenschappelijke vorming van de leerlingen.

Page 4: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 3 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

BEGINSITUATIE

Als beginsituatie wordt uitgegaan van het feit dat leerlingen tijdens het eerste leerjaar van de eerste graad het vak natuurwetenschappen (basisvorming) en eventueel ook het wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) hebben gevolgd. Het is van belang dat de leraar vertrekt vanuit de kennis en vaardigheden die verworven zijn tijdens dit eerste leerjaar.

Zo heeft de leerling kennis gemaakt met de bouw van de bloemplant, de voortplanting bij de mens, de bouwstenen van organismen en de materie en voorbeelden van krachten. Tijdens de uitvoering van leerlingenproeven en informatieopdrachten heeft de leerling ook een aantal wetenschappelijke en informatievaardigheden ontwikkeld zodat de ontwikkeling van de leerlijnen kan worden voortgezet.

In het tweede leerjaar van de A-stroom volgen alle leerlingen van de basisvorming twee lestijden per week het vak Natuurwetenschappen.

In de richtingen: Industriële Wetenschappen, Latijn en Moderne wetenschappen volgen de leerlingen in het optioneel gedeelte twee lestijden per week het vak Wetenschappelijk werk (natuurwetenschap-pen).

Page 5: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 4 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

ALGEMENE DOELSTELLINGEN

Doelstellingen voor de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden en informatievaar-digheden.

Leerlingen leren onder begeleiding:

werken volgens de wetenschappelijke methode:

een onderzoeksvraag formuleren;

een hypothese formuleren;

aan de hand van geschreven instructies een onderzoek uitvoeren;

relevant en nauwkeurig waarnemen;

waarnemingen weergeven op verschillende manieren: woorden, tabel, grafiek, figuur of tekening;

uit waarnemingen/meetresultaten van een experiment een besluit formuleren;

bij een eenvoudig onderzoek de essentiële stappen van de natuurwetenschappelijke methode onderscheiden.

een eenvoudig verslag van een experiment of opdracht maken:

een voorgedrukt werkblad nauwkeurig aanvullen;

steunend op eenvoudige richtlijnen zelf een verslag ontwerpen.

werken met grafieken en tabellen:

tabellen gebruiken;

tabellen maken vanuit meetresultaten;

cijfergegevens/meetwaarden voorstellen in een grafiek;

een gepaste schaal kiezen voor een grafiek;

grafische voorstellingen interpreteren.

Leerlingen verwerven labovaardigheden:

een eenvoudig micropreparaat maken;

nauwkeurig tekenen wat je door een microscoop ziet;

een proefopstelling opstellen;

een proefopstelling tekenen;

de schaalverdeling van een meettoestel correct gebruiken;

het resultaat van een aflezing noteren met het gebruik van juiste eenheden en symbolen;

eenvoudige scheidingstechnieken uitvoeren;

correct en veilig werken met apparaten en materialen:

(stereo-)loep;

microscoop;

bunsenbrander of andere verwarmingstoestellen;

mortier en vijzel;

balans;

dissectiemateriaal zoals pincet, scalpel ...;

thermometer of temperatuursensor;

chronometer;

maatcilinder en ander glaswerk;

dynamometer;

chemische producten.

Page 6: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 5 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Leerlingen leren omgaan met informatie:

gericht informatiebronnen raadplegen;

informatie ordenen;

informatie verwerken en bewerken;

informatie schriftelijk of mondeling overbrengen;

schematische voorstellingen analyseren en interpreteren;

een dichotome determineertabel gebruiken.

Page 7: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 6 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN

De hieronder opgestelde leerplandoelstellingen werden overgenomen uit het leerplan AV Natuurwetenschappen uit de eerste graad basisvor-ming. Deze doelstellingen zijn bereikt tijdens de lessen van de basisvorming en bieden een kader aan voor de situering van de leerlingen-proeven van het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen. De nadruk van de lessen wetenschappelijk werk natuurwetenschappen ligt op de ontwikkeling van wetenschappelijke- en informatievaardigheden.

DECR.NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN

De leerlingen kunnen

LEERINHOUDEN

ET20

A Wetenschappelijke vaardigheden

onder begeleiding een natuurwetenschappelijk probleem herkennen, een onderzoeks-vraag en een hypothese formuleren.

Minimum 10 leerlingenproeven / opdrachten uitvoeren

ET21 onder begeleiding, bij een onderzoeksvraag gegevens verzamelen en volgens een voor-geschreven werkwijze een experiment, een meting of een terreinwaarneming uitvoeren.

ET22 onder begeleiding, bij een eenvoudig onderzoek, de essentiële stappen van de natuur-wetenschappelijke methode onderscheiden.

ET23 onder begeleiding, verzamelde en beschikbare data hanteren, om te classificeren, om te determineren of om een besluit te formuleren.

ET24 onder begeleiding resultaten uit een experiment, een meting of een terreinstudie weerge-ven. Dit kan gebeuren in woorden, in tabel of grafiek, door aan te duiden op een figuur of door te schetsen. De leerlingen gebruiken daarbij de correcte namen en symbolen.

ET25 van de grootheden massa, lengte, oppervlakte, volume temperatuur, tijd, druk, snelheid, kracht en energie de eenheden en hun symbolen in contexten en opdrachten toepassen.

Specifieke wenken

Vanuit de waarneming van een eenvoudig verschijnsel of natuurwetenschappelijk probleem een onderzoeksvraag en hypothese formuleren. Zoek een gepaste probleemsituatie en laat de leerlingen hierbij mogelijke vragen en hypothesen verwoorden.

Page 8: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 7 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Mogelijke onderzoeksvragen zijn:

Is er een verschil tussen ingeademde en uitgeademde lucht?

Hoe verandert de temperatuur bij het smelttraject van een vaste stof?

Welk is de invloed van licht bij fotosynthese? Welk is de invloed van koolstofdioxidegas bij fotosynthese?

Bij de uitvoering van een opdracht, experiment of terreinstudie aandacht besteden aan het correct uitvoeren van de werkwijze of instructies.

Bij het nastreven van de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden is het doel dat de leerlingen bij een eenvoudig onderzoek de essentiële stappen van de wetenschappelijke methode kunnen onderscheiden. Met essentiële stappen wordt bedoeld: een onderzoeksvraag formuleren, een hypothese verwoorden, een plan of methode uitwerken voor een onderzoek of terreinwaarneming waarnemingen correct weergeven en een besluit formuleren als antwoord op de onderzoeksvraag.

Streven naar de ontwikkeling van een onderzoekende houding of het onderzoekend leren en de leerlingen stapsgewijs zelfstandig een aantal taken laten uitvoeren.

In opdrachten en taken gebruiken de leerlingen de correcte notatie van grootheden en eenheden, zodat zij deze werkwijze kunnen verder zetten in de tweede en de derde graad. De tabel geeft een overzicht van een aantal grootheden en eenheden met symbolen die tijdens de eerste graad aan bod kunnen komen. De leerlingen hebben in het basisonderwijs reeds een aantal van deze grootheden gebruikt.

Grootheid symbool Eenheid symbool

Massa m Kilogram kg

Lengte

breedte

hoogte, diepte

dikte

straal

middellijn

afstand

l

b

h

d

r

d

x, s

Meter m

Oppervlakte A vierkante meter m²

Volume V kubieke meter

liter

Page 9: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 8 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Temperatuur T

θ

kelvin

graden Celsius

K

°C

Tijd t Seconde s

Druk p Pascal Pa

Snelheid v meter per se-conde s

m

Kracht F Newton N

Energie E Joule J

Het is niet de bedoeling dat leerlingen de omzetting van eenheden systematisch gaan oefenen door gebruik van verschillende voorvoegsels en dat allerlei rekenoefeningen worden gemaakt bijvoorbeeld met de formule van de snelheid.

Page 10: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 9 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

DECR.NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN

De leerlingen kunnen

LEERINHOUDEN NATUURWETEN-SCHAPPEN

ET26

B Wetenschap en samenleving

gehanteerde wetenschappelijke concepten verbinden met dagelijkse waarnemingen, con-crete toepassingen of maatschappelijke evoluties. minimum 4 informatieopdrachten uit-

voeren ET27 het belang van biodiversiteit, de schaarste aan grondstoffen en aan fossiele energiebronnen

verbinden met een duurzame levensstijl.

Specifieke wenken

Op verschillende momenten oefenen de leerlingen in communicatie over natuurwetenschappen. Zij leren hierbij op een efficiënte manier informatie verwerven en verwerken. Bij het ontwerpen van taken en de uitvoering van interactieve werkvormen (woordslang, placemat ...) de opdrachten ver-binden met het belang van biodiversiteit, de schaarste aan grondstoffen, een duurzame levensstijl ... Ook verwerken de leerlingen voorbeelden en contexten waarbij natuurwetenschappelijke concepten geïllustreerd worden met dagelijkse ervaringen, concrete toepassingen of maatschappelijke evoluties.

Leerlingen leren een aantal communicatievaardigheden:

tijdens een gesprek gefundeerde argumenten gebruiken;

presenteren van een eenvoudig proefje;

de resultaten van een experiment of opdracht voorstellen;

een bepaalde stelling of houding t.o.v. een bepaald onderwerp beargumenteren;

het gebruik van de discussie als werkvorm.

Page 11: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 10 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

ORGANISMEN EN HUN BIOTOOP EN LEVENSGEMEENSCHAP

BIOTOOPSTUDIE

Aansluitende onderwerpen voor het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen

Onderzoek naar variabiliteit. Binnen eenzelfde soort organismen worden klassikaal een aantal metingen uitgevoerd. Mogelijkheden zijn bladschijf-lengte van volgroeide bladeren, breedte en dikte van strandschelpen, gewicht, lengte, hoofdomtrek van leerlingen ... Deze gegevens worden klassi-kaal verzameld in een tabel en voorgesteld met een staafdiagram. Discussie over factoren die een rol spelen bij het tot stand komen van variatie.

DECR. NR.

LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN

De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN

ET7, (A) 1 in een biotoop, gerichte waarnemingen uitvoeren en enkele abiotische factoren bepalen en weergeven.

Biotoopstudie

ET8 2 met voorbeelden illustreren dat de abiotische factoren het voorkomen van planten en dieren beïnvloedt en omgekeerd.

Samenhang tussen de abiotische factoren en het voorkomen van planten en dieren

ET9, (B) 3 in een concreet voorbeeld aantonen dat de mens natuur en milieu beïn-vloedt en dat hierdoor het ecologische evenwicht kan gewijzigd worden.

Ecologisch evenwicht

ET7 4 met voorbeelden aantonen dat organismen in een biotoop een levens-gemeenschap vormen waarin voedselrelaties voorkomen (producenten, consumenten, reducenten).

Biotische en abiotische factoren

Producenten, consumenten en reducenten,

Levensgemeenschap

ET7 5 voedselketens, voedselwebben en voedselpiramides opstellen aan de hand van gegevens waargenomen op het terrein en in de literatuur op-gezocht.

Voedselketen, voedselweb en voedselpiramide

ET6, (B) 6 met voorbeelden illustreren dat variatie binnen een soort en tussen ver-schillende soorten belangrijk is

Het belang van biodiversiteit

ET9, (B) 7 in een concreet voorbeeld aantonen dat de mens, natuur en milieu posi-tief en negatief beïnvloedt en dat hierdoor ecologische evenwichten kunnen gewijzigd worden.

Ecologisch evenwicht

Page 12: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 11 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Opstellen van een dichotome determineertabel. Men kan een determineertabel opstellen voor bv de leerlingen van de klas, bladeren van bomen, materialen uit het labo, enkele verzamelde paddenstoelen, geleedpotigen, steunende op uiterlijke verschillen (zie vorige opdracht). Verwijzen naar het gezelschapsspel “Wie is het?“ kan de betrokkenheid van de leerlingen verhogen.

Onderzoek van gallen, o.a. op de bladeren van zomereik. Het aantal gallen op zomereiken is van jaar tot jaar sterk verschillend. Indien er weinig gallen zijn, kan je dit onderwerp beter niet behandelen. Het volgende jaar is de populatie dan hopelijk groter. Aan de hand van de verzamelde gallen kan nagegaan worden welke gallen het vaakst voorkomen en in welk bladdeel de galappel groeit (bladmoes, onder- en bovenkant, hoofd- en zijner-ven). Door onderzoek van de inhoud van de galappels kan afgeleid worden in welk stadium van ontwikkeling de galwesp zich bevindt en kan hierbij gewezen worden op de volkomen gedaantewisseling van het insect

Bepalen van het belang van een schutkleur bij dieren. Men kan proefondervindelijk nagaan in welke mate dieren zonder schutkleur vlugger ontdekt worden door predators door bijv. groen en rood gekleurde tandenstokers door leerlingen te laten zoeken op een afgebakend stuk grasveld. Neem het

proefterrein groot genoeg 100 m² voor maximaal 16 'jagers'. Houd de jachtbeurten kort, (bv. 5 seconden), anders zijn reeds meer dan de helft van de 'prooidieren' gevonden na 1 jachtbeurt. De resultaten van iedere “jager” worden per beurt verzameld in een tabel waarna het aantal “overleven-den” met en zonder schutkleur na elke beurt kan berekend en grafisch uitgezet worden. Dit spel kan ook als inleiding voor een zoekopdracht naar verschillende vormen van camouflage gebruikt worden.

Onderzoek van de inhoud van braakballen. Bij natuurverenigingen kan men soms braakballen bekomen voor onderzoek. Determineer de braak-ballen aan de hand van een geschikte determineertabel. Bepaal de massa van de braakbal. Door de braakbal uit te pluizen kunnen de delen van skeletten, tanden, schilden van kevers. die op het menu van de vogel stonden teruggevonden worden. Na determinatie ervan kunnen de prooidieren en het aantal teruggevonden delen bepaald worden. Percentages aan gegeten knaagdieren, vogels en kevers, kan men berekenen en grafisch voorstellen in een staafdiagram. Voedselketens kunnen samengesteld worden aan de hand van de gevonden prooidieren en het voedsel dat zij op hun beurt nodig hebben.

Inrichten van een aquarium en/of een terrarium of een wormenbak Door het inrichten van een aquarium of een terrarium leren leerlingen be-dachtzaam omgaan met levende wezens. Doelgerichte opdrachten leiden tot nauwkeurige waarnemingen om de bestudeerde organismen te situe-ren in een ordeningskader. (voor het inrichten van een aquarium of terrarium kan men informatie vinden bij www.nbat.nl/starters.html of via zoekma-chine “terrarium bouw”.

Het maken van infofiches: De leerlingen maken infofiches over enkele veel voorkomende organismen rondom de school. Men kan denken aan enkele fiches over enkele boomsoorten, over enkele dieren in een vijver of in de bodem, enkele veel voorkomende planten ...

Zoekopdracht over bedreigde planten- of diersoorten; via complementair groepswerk een presentatie maken over een bedreigde planten- of dierensoort en het biotoop waarin de soort voorkomt.

De ecologische voetafdruk berekenen: eventueel gebruik maken van voetzoekers en klimaatmap van WWF. Er bestaan verschillende goede websites om de ecologische voetafdruk op een eenvoudige manier te berekenen. De leerlingen kunnen het verband leggen tussen hun eigen le-vensstijl en hun ecologische voetafdruk.

Determineren van paddenstoelen: de relatie tussen het voorkomen van paddenstoelen en de aard van het substraat waarop ze groeien, kan ge-legd worden.

Waarnemen en herkennen van vogels: Onder andere op en rond een voedertafel, op en rond een vijver kan men allerhande vogelsoorten gemakke-lijk observeren. Let op veldkenmerken, zang, voeding en/of gedrag. Waarnemen kan ook met opgezette vogels in de klas; gegevens over zang en voe-

Page 13: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 12 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

ding kunnen opgezocht worden in een vogelgids en op internet zijn een aantal sites beschikbaar. Tot de mogelijkheden behoort ook de aanleg van een prentenverzameling over veel voorkomende vogels in een bepaald biotoop of deel te nemen aan een actie „Vogels voeren en beloeren‟ van natuurpunt.

Onderzoek naar de herkomst van diersporen: vraatsporen op verzamelde dennen- en sparrenkegels laten determineren a.d.h.v. een dichotome tabel. Tijdens een uitstap kan in een sporengids de herkomst nagegaan worden van een groot aantal diersporen: spinnenwebben, keutels, veren, nesten, aangevreten paddenstoelen.

Onderzoek naar de invloed van abiotische factoren op de plantengroei, bijvoorbeeld lichtsterkte: waarnemen van gelaagdheid in het bos (wat zijn licht en schaduwplanten), determineren van bomen en meten van lichtsterkte onder verschillende boomsoorten (bvb beuk laat zeer weinig licht door, zomereik laar vrij veel licht door), voorkomen van plantensoorten bij weinig en bij veel licht (onder verschillende boomsoorten, vergelijken bos-rand en bosmidden). Op dezelfde manier kan ook de temperatuur en de windsterkte in en buiten het bos gemeten worden. Er kan tevens een link gelegd worden met het voorkomen van dieren. Deze opdracht kan als uitbreiding bij de verplichte biotoopstudie worden uitgevoerd.

Onderzoek naar factoren die het voorkomen van enkele organismen beïnvloeden: volgende onderzoeksvragen kan men stellen: waar leven pissebedden het liefst? Waar groeien madeliefjes het best of meest? Wat is de invloed van betreding en de hardheid van de bodem op de planten-groei? Wat zijn de verschillen in begroeiing tussen een vochtig en een droog deel van een weide?

Page 14: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 13 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

ENERGIE – DE ZON, BRON VAN ALLE LEVEN

DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN

De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN

ET19 8 enkele energievormen herkennen en met voorbeelden uit hun omgeving illustreren.

Energievormen

ET19 9 energieomzettingen in praktische voorbeelden beschrijven. Energieomzettingen

ET19, ET27, (B)

10 het belang van duurzame energiebronnen en energiebesparing toelich-ten met praktische tips.

Onderscheid tussen duurzame en niet duurzame energievor-men

Energiebesparende tips

ET15 11 het onderscheid tussen lichtbronnen en donkere lichamen beschrijven met een voorbeeld.

Lichtbronnen en donkere lichamen

ET15 12 uit waarnemingen vaststellen dat licht uit verschillende kleuren bestaat. Het zichtbare spectrum

ET15 13 onzichtbare straling in verband brengen met praktische toepassingen uit het dagelijkse leven.

Toepassingen van onzichtbare straling

ET15, (B) 14 beschermingsmaatregelen aangeven voor de mogelijke gevaren van onzichtbare straling.

Beschermingsmaatregelen voor bepaalde onzichtbare straling

ET13 15 de bouw van de plant in relatie brengen met de fotosynthese. Plantendelen nodig bij fotosynthese

ET13, (A), 16 de invloed van licht en koolstofdioxidegas bij fotosynthese uit een expe-riment afleiden.

Leerlingenproef: invloed van licht en koolstofdioxidegas bij fotosynthese

ET13, (B) 17 het belang van de groene plant voor het leven op aarde argumenteren. De plant als producent van voedsel en zuurstofgas

ET19, (B) 18 zonne-energie verbinden met verschillende energiebronnen. De zon als energiebron voor voedsel, steenkool, olie, gas, hout, windenergie ...

ET16, ET18

19 de begrippen warmte en temperatuur onderscheiden en de temperatuur in verband brengen met het deeltjesmodel van de materie.

Warmte als energievorm

Temperatuur als maat voor de beweging van de deeltjes

Page 15: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 14 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN

De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN

ET16, (A) 20 het warmtetransport door geleiding, stroming en straling vaststellen en in concrete voorbeelden herkennen en beschrijven.

Warmtetransport door geleiding, stroming en straling

Leerlingenproef i.v.m. warmtetransport

Praktische voorbeelden van warmte-isolatie

ET6, ET16, (B)

21 illustreren hoe organismen zich kunnen beschermen tegen hoge en lage temperaturen.

Aanpassingen van organismen aan de omgevingstemperatuur

Aansluitende onderwerpen voor het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen

Onderzoek naar de invloed van licht en temperatuur op de productie van zuurstofgas bij waterplanten: tellen van de luchtbelletjes door een takje waterpest geproduceerd bij verschillende omstandigheden van licht en temperatuur. De bekomen resultaten kunnen uitgezet worden in een ta-bel of een grafiek.

Onderzoek naar het voorkomen van bladgroen in niet-groene bladeren: aan de hand van papierchromatografie kan men de pigmenten uit een blad scheiden. Het groene pigment kan waargenomen worden. Gebruik bvb bladeren van rode kool of van rode beuk.

Onderzoek naar economisch belangrijke planten: nadruk op de zetmeelproductie en de organen waar dit opgeslagen wordt (wortels, aardappe-len, prei ...). Zetmeel aantonen in een aantal bekende en minder bekende voedingsgewassen. Eventueel in combinatie met vergelijkend microsco-pisch onderzoek van zetmeelkorrels van verschillende plantensoorten Via boeken, internet ... kan de leerling opzoeken omtrent andere bronnen van zetmeel elders in de wereld. (Opgelet: deze proef komt voor in het keuzegedeelte van het eerste jaar).

Onderzoekt naar geschikte plaatsen voor een winterslaap. Door meten en vergelijken van de tijd, nodig om gelatine te laten stollen op plaatsen met variërende beschutting kan men nagaan welke plaatsen voor dieren het meest geschikt zijn voor een winterslaap. Neem een gelatineoplossing van 10% bij 40°C en bepaal de stollingstijd in volgende omstandigheden: onbeschut op het bodemoppervlak, op het bodemoppervlak maar onder een struik, 10 cm diepte zonder isolatie, 10 cm diepte met isolatie (bijv. gedroogd mos, bladeren ...), 10 cm diepte onder een struik zonder isolatie, 10 cm diepte met isolatie onder een struik ...De stollingstijden worden verzameld in een tabel. De plek waar de oplossing het langst vloeibaar blijft is de meest geschikte overwinteringsplaats. De metingen kunnen in een temperatuur/tijdgrafiek gevisualiseerd worden.

Informatieopdrachten in verband met fotosynthese van groene planten: aan de hand van complementair groepswerk een presentatie, folder of be-grippenkaart maken:

- over het belang van groene planten voor het leven op aarde.

- over de zon als centrum en met de relatie naar verschillende energiebronnen.

- over de ideeën die Aristoteles, Jan Babtista Van Helmont, Stephen Hales over het groeien van planten hadden.

- over het historisch experiment van Joseph Priestley waarbij hij aantoont dat planten zuurstofgas produceren.

Page 16: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 15 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Energieomzettingen

Leerlingen maken een keten van energieomzetting met behulp van eenvoudig materiaal.

Leerlingen maken een eenvoudige zonneoven.

Leerlingen maken een molentje aangedreven met zonne-energie.

Proeven over zichtbaar licht

Rechtlijnige voortplanting van licht

o Leerlingen bouwen een donkere kamer of camera obscura met behulp van een kartonnen doos of cilinder waarbij aan de achterzijde een doorschijnend papier is bevestigd en aan de voorzijde een AL- folie met in het centrum een fijn gaatje. Zij onderzoeken en verkla-ren eigenschappen van het beeld zoals de grootte, de stand en de scherpte.

o Bepaling van de afstand tot de zon; maak een klein gaatje in een poster en plak de poster op het raam waar het zonlicht op invalt. Op de muur aan de overzijde van het lokaal verschijnt het beeld van de zon. Uit de verhouding van de diameter van het gaatje tot de di-ameter van het beeld en de afstand tussen de poster en de muur kan je dan de afstand tot de zon berekenen.

Ontbinden en samenstellen van wit licht (regenboog)

o Leerlingen maken een tol waarbij de bovenzijde bestaat uit papier met de kleuren van de regenboog; Bij het draaien van de tol zien we dan een wit oppervlak.

o Leerlingen laten een lichtbundel invallen op een gelijkzijdig prisma of op een CD waardoor het wit licht wordt opgesplitst in verschil-lende kleuren.

Proeven over onzichtbare straling

IR-licht

o De afstandsbediening stuurt IR licht uit die we kunnen zichtbaar maken met digitaal fototoestel of een webcam.

o Een IR thermometer kunnen we richten op een voorwerp met een zichtbare laserstraal. De thermometer ontvangt de IR stralen van het voorwerp en geeft zo een aanduiding van de temperatuur van het voorwerp.

UV-licht

o We bestralen verschillende voorwerpen met een UV lamp en zien of de voorwerpen in het donker oplichten. Mogelijke voorwerpen zijn: bankbriefje, wit blad papier, flesje tonic, waspoeder, fluorescerende kleding.

o Maak met een dikke fluorescerende stift een brede streep op een wit papier. Bestraal in het donker het blad met een UV lamp en maak dan een foto. Breng op de streep verschillende stoffen zoals zonnecrème, glycerine, paraffine, aftersun-zalf aan en maak op-nieuw een foto onder de UV lamp in het donker. Uit de vergelijking van de foto‟s kan je UV absorptie van de stoffen onderzoeken.

o Je kan ook de beschermingsfactor van de zonnecrèmes onderzoeken door op een wit blad drie strepen met een fluostift aan te bren-gen. Op deze strepen smeer je dan de verschillende zonnecrèmes, bij bestraling met de UV lamp merk je een duidelijk verschil.

Page 17: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 16 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

GSM-straling:

o Afscherming voor GSM straling door aluminiumfolie. Wikkel een GSM goed in aluminiumfolie. Laat een leerling naar de GSM bellen en zie wat er gebeurt.

o Invloed van GSM straling elektrische apparaten. Leg een GSM op een digitale balans en laat een leerling naar de GSM bellen. Wat gebeurt er met de aanduiding op de balans? Er zijn nog andere voorbeelden waarbij het toestel wordt gestoord zoals een TV en com-puter.

Warmtevoortplanting:

Onderzoek van warmtetransport door geleiding

o Door het uiteinde van verschillende soorten metalen staafjes op dezelfde hoogte in een vlam te houden kan je verschil in warmtegelei-ding vaststellen. Je kan de temperatuursverhoging voelen of de verkleuring van een warmtegevoelig papier (faxpapier) waarnemen.

o Door een proefbuis ¾ gevuld met water aan het vloeistofoppervlak te verwarmen met de vlam van een bunsenbrander kan je de slechte warmtegeleiding van water vaststellen of je kan ook in brede proefbuis twee thermometers plaatsen om het temperatuurver-schil te meten.

Onderzoek van warmtetransport door stroming in vloeistoffen en gassen

o Laat enkele kleurstofkorreltjes (kaliumpermanganaat) voorzichtig op de bodem van het bekerglas gevuld met water vallen en verwarm voorzichtig het bekerglas juist onder de korrels met een bunsenbrander (kleine vlam).

o Teken een spiraal op een blad papier, knip de spiraal uit. Bevestig een koordje aan het begin van de spiraal en houd het geheel bo-ven een warme plaat, radiator of theelichtje.

o Plaats een brandende kaars onderaan en daarna bovenaan in de kier van de deur tussen het verwarmde lokaal en de gang. Je kan ook de temperatuur meten aan het plafond en aan de vloer.

Onderzoek van warmtetransport door straling

o Je kan de absorptie van straling onderzoeken door drie metalen bekers te vullen met eenzelfde hoeveelheid tafelolie en deze bekers die omwikkeld zijn met verschillende soorten papier (wit, zwart, aluminiumfolie) voor een sterke warmtebron (spotlamp) te houden. Meet de temperatuur voor en na de belichting van de bekers.

o Je de warmteafgifte door straling onderzoeken door twee van de drie metalen bekers te omwikkelen met verschillende soorten stoffen zoals wol, papier, pels, katoen ... en de drie bekers te vullen met eenzelfde hoeveelheid water op bv. 60°C. Meet de temperatuur van het water in elke beker om de twee minuten.

Informatieopdracht over warmtetransport in het dagelijks leven

o Zoek op: Waarom kunnen eskimo‟s overleven bij - 30°C in een iglo? Waarom is dubbel glas sterk isolerend? Hoe kan je een huis goed isoleren? Hoe kunnen organismen overleven bij temperaturen onder het nulpunt?

Page 18: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 17 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

ENERGIE-UITWISSELING EN STOFOMZETTING IN MATERIE EN IN ORGANISMEN

ENERGIE-UITWISSELINGEN EN STOFOMZETTINGEN IN DE MATERIE

DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN

De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN

ET18 22 het deeltjesmodel in verband brengen met faseovergangen. Faseovergangen en deeltjesmodel

ET14 23 de warmte-uitwisseling tijdens de faseovergang beschrijven. Warmte-uitwisseling tijdens de faseovergang

ET14 24 de uitzetting van een vaste stof, vloeistof en een gas verklaren steunend op het deeltjesmodel en met voorbeelden illustreren.

Uitzetting van vaste stoffen, vloeibare stoffen en gasvormige Stoffen

principe van de vloeistofthermometer.

ET14, (A) 25 het temperatuursverloop van een faseovergang bepalen en grafisch voorstellen.

Leerlingenproef i.v.m. een faseovergang van een stof

grafische voorstelling van het temperatuursverloop bij een fa-seovergang

ET11 26 een fysische verandering onderscheiden van een chemische verande-ring.

Fysische verandering, chemische verandering

ET11 27 steunend op waarnemingen stofomzettingen beschrijven uit de niet-le-vende natuur.

Stofomzetting

Leerlingenproef: experimentele waarneming van stofomzettin-gen in de niet-levende natuur

ET18 28 het deeltjesmodel van de materie in verband brengen met moleculen en atomen.

Atomen als bouwstenen van moleculen

ET2, ET12 29 het belang van voeding, ademhaling en uitscheiding voor de mens aan-geven.

Voeding als bron van bouwstoffen, brandstoffen en bescher-mende stoffen ademen: opnemen van zuurstofgas en afgeven van koolstofdioxidegas

Uitscheiden: afvalstoffen verwijderen

ET2, ET12 30 uit een experiment afleiden dat het verkleinen van voedsel nodig is om voedingsstoffen in het bloed op te nemen.

Vertering is de mechanische en chemische verkleining van voedsel

ET2, ET12 31 de verschillende organen van het spijsverteringsstelsel, het ademha-lingsstelsel van de mens benoemen en de bouw ervan in relatie bren-gen met de functie.

Bouw en functie van de organen van het spijsverteringsstelsel

en van het ademhalingsstelsel

Page 19: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 18 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN

De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN

ET2, ET12, (A)

32 de verschillen in samenstelling van in- en uitgeademde lucht experi-menteel vaststellen en verklaren.

Samenstelling van ademlucht

Leerlingenproef i.v.m. vergelijking in - en uitgeademde lucht

Zuurstofgas wordt verbruikt bij de verbranding in alle cellen

ET2, ET12 33 de verschillende organen van het bloedvatenstelsel van de mens be-noemen en de bouw ervan in relatie brengen met de functie.

Samenstelling van bloed

Functie van verschillende delen van bloed

De bouw van hart, slagaders, haarvaten en aders in relatie met de transportfunctie

ET2, ET12 34 op een schema van de bloedsomloop aangeven waar uitwisseling van stoffen gebeurt.

Bloedvatenstelsel aanduiden als “link” tussen opname van stoffen, verwerking (vertering en omzettingen in de cellen) en uitscheiding.

ET2, ET12 35 de verschillende organen van het uitscheidingsstelsel van de mens be-noemen en de bouw ervan in relatie brengen met de functie.

Uitscheiding in de longen en in de nieren

ET2, (A) 36 vaststellen dat verschillende stelsels van het lichaam gecoördineerd reageren.

Leerlingenproef i.v.m. de coördinatie tussen de stelsels

Schematisch overzicht van de coördinatie tussen de stelsels

Aansluitende onderwerpen voor het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen

Uitzetting en faseovergangen

Constructie van een eenvoudige vloeistofthermometer of een gasthermometer.

Onderzoek van smelten en stollen.

Onderzoek van verdampen en condenseren zoals de beschrijving alle verschijnselen die optreden bij het verwarmen van een beker water tot het kookpunt.

Stofomzettingen

Waarneming van de massatoename bij de verbranding van staalwol.

Waarneming van de verschijnselen die optreden bij de verbranding van een kaars. Houd een wit porselein schaaltje boven de kaarsvlam.

Waarneming van de verschijnselen die optreden als we een brandende kaars, die in een schotel gevuld met water staat, onder een stolp(beker) plaatsen.

Page 20: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 19 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Plaats een kaarsje in een beker gevuld met water zodanig dat de kaars juist boven het water komt. Voeg een bruistablet toe aan het water zo-dat koolstofdioxide ontstaat. Het kaarsje zal na een tijd uitdoven. Je kan de proef ook uitvoeren met bakpoeder en azijn.

Proefjes over stofomzettingen waarbij koolstofdioxidegas ontstaat.

Spijsverteringsstelsel

Onderzoek naar voedingsstoffen in voedingsmiddelen: met eenvoudige herkenningsmiddelen (cobaltchloridepapiertjes, vetplekproef, al-bustix, clinistix, lugol) water, vetten, eiwitten, suikers en zetmeel in enkele voedingsmiddelen bepalen. Opzoeken van de kwantitatieve hoe-veelheden in een voedingsmiddelentabel en deze hoeveelheden grafisch weergeven.

Onderzoek van verpakkingen van voedingsmiddelen: de aanwezigheid van additieven (kleurstoffen, bewaarmiddelen, smaakstoffen ...) kan afgelezen worden op de verpakking van enkele voedingsmiddelen. Is ook een goede methode om vertrouwd te raken met de groepen voedingsstoffen!

Kwantitatieve bepaling van de hoeveelheid energie in een pindanoot: een pindanoot verbranden onder een reageerbuis gevuld met wa-ter. Uit de temperatuurstoename van het water kan je afgestane warmte van de pindanoot berekenen. Deze proef kun je herhalen met andere etenswaren bijvoorbeeld met een marshmallow. De gegevens kunnen weergegeven worden in een vergelijkende tabel.

Bepalen van het procentueel watergehalte van een vers voedingsmiddel: met behulp van een balans en een droogstoof bepalen we het watergehalte van een voedingsmiddel. De gegevens die verzameld worden door verschillende voedingsmiddelen te betrekken bij het onder-zoek kunnen weergegeven worden in een vergelijkende tabel.

Vergelijkend onderzoek van organen in functie van de voedselopname: verschillende aanpassingen bij snavels van vogels worden bij voorkeur geobserveerd bij levende dieren. Eventueel kunnen ook opgezette vogels of een diareeks gebruikt worden. De snavelvorm van zaadeters, insecteneters, roofvogels, nectarzuigers, eenden, wulpen, kluten, scholeksters, ooievaars en reigers vertoont een duidelijke aan-passing. De bek van een vis, de kop van een slang (vierkantsbeen, vaak giftanden, naar achter gerichte tanden, verplaatsbaar strottenhoofd), de tong van een kikker, een specht en een kameleon vertonen eveneens duidelijke aanpassingen. Wijs bvb ook op de grijppoten van roofvo-gels, op de intrekbare klauwen bij katachtige roofdieren, op de zwevende ribben van slangen, op de roltong van vlinders, het gebit van vlees- en planteneters ...

Dissectie van een konijn: men legt hierbij de klemtoon op het spijsverteringsstelsel en de relaties met de andere stelsels. Men is nooit ver-plicht om een dissectie uit te voeren. De leraar mag nog steeds een dissectie uitvoeren rekening houdend met de standpunten van de leerlin-gen en met de wettelijke voorschriften betreffende correcte afvalophaling. Indien bepaalde leerlingen de dissectie niet wensen bij te wonen dan is het noodzakelijk dat deze leerlingen de leerplandoelstellingen op een andere manier kunnen bereiken. De dissectie van een konijn kan worden uitgevoerd als demonstratieproef en de dissectie van een vis kan als leerlingenproef worden uitgevoerd.

Ademhalingsstelsel

Onderzoek naar verschillen in vitale capaciteit bij de leerlingen: met behulp van een spirometer kan men de vitale capaciteit van alle leer-lingen van een zelfde klas bepalen, in een tabel samenvatten en de bekomen gegevens door middel van staafdiagrammen grafisch voorstel-len. De individuele gegevens i.v.m. longinhoud en vitale capaciteit kunnen met de klaasgemiddelden worden vergeleken. Men gaat tevens na of er een verband kan worden gelegd tussen de longinhoud en vitale capaciteit enerzijds en gestalte, geslacht en/of regelmatige sportbeoefe-ning anderzijds.

Page 21: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 20 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Bloedvatenstelsel

Bepalen van de hartslagfrequentie in rust en na inspanning: hoe snel herstelt ons lichaam zich na inspanning? Dit kan grafisch voorge-steld worden. Leerlingen kunnen voor de proef een hypothese formuleren in verband met de relatie van de hartslagfrequentie met de conditie, het gewicht en het geslacht van de leerlingen.

Samenhang tussen de stelsels

Onderzoek naar de samenhang tussen de verschillende stelsels: we laten leerlingen een fysieke inspanning doen en we onderzoeken de reactie van het ademhalingsfrequentie, hartritme, zweten, lichaamstemperatuur, roodheid van de huid ... We kunnen de leerlingen hypotheses laten formuleren over de oorzaken van deze verschijnselen en hun samenhang.

Page 22: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 21 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN

ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN

De kennis en vaardigheden, die opgebouwd zijn in het basisonderwijs worden verder ontwikkeld en uitgebreid in het leerplan natuurwetenschappen van de eerste graad. Om tot een efficiënte kenniscon-structie te komen is het van belang dat leerkrachten weten welke begrippen en vaardigheden de leer-lingen in het basisonderwijs hebben verworven en hoe zij de kennis en vaardigheden van de eerste graad in de tweede graad zullen uitbreiden. Als ondersteuning voor de ontwikkeling van wetenschap-pelijke vaardigheden beschrijven we de leerlijn voor wetenschappelijke vaardigheden vanaf het basis-onderwijs tot de tweede graad (ASO en enkele TSO-richtingen).

WETENSCHAPPELIJKE VAARDIGHEDEN

Basisonderwijs (WO) Eerste graad (natuurwe-tenschappen)

Tweede graad (biologie, chemie, fysica)

Over een natuurlijk verschijnsel een hypothese toetsen via een eenvoudig onderzoek.

De weerselementen op een bepaald moment en over een beperkte periode meten, verge-lijken en die weersituatie be-schrijven.

Onder begeleiding over een natuurwetenschappelijk pro-bleem

een onderzoeksvraag her-kennen/formuleren

een hypothese herken-nen/formuleren

een plan opstellen

waarnemingen verwoorden of weergeven door een schets

een aantal metingen uitvoe-ren

meetwaarden verzamelen in een tabel of grafiek

classificeren, determineren of een besluit formuleren.

Van de grootheden massa, lengte, oppervlakte, volume, temperatuur, tijd, snelheid, kracht, druk en energie de een-heden en hun symbolen in contexten en opdrachten ge-bruiken.

Onder begeleiding over een natuurwetenschappelijk pro-bleem

relevante parameters of gegevens aangeven en hierover info opzoeken

relevante factoren aange-ven en hiermee een onder-zoeksvraag formuleren

een hypothese formuleren

een plan opstellen om de hypothese te toetsen

waarneming- en andere gegevens mondeling en schriftelijk verwoorden en weergeven in tabellen gra-fieken, schema‟s of formu-les.

bij waargenomen organis-men overeenkomsten en verschillen beschrijven en deze organismen in een eenvoudige classificatie plaatsen.

Het SI-eenhedenstelsel toepas-sen.

Meetresultaten en berekenin-gen met een juist aantal bedui-dende cijfers noteren.

Page 23: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 22 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

SAMENHANG MET TECHNIEK

De ontwikkeling van de natuurwetenschappen en de technologie zijn nauw verbonden met elkaar. Zo kunnen, vanuit nieuwe wetenschappelijke inzichten een aantal nieuwe producten of toestellen worden ontwikkeld. Bijvoorbeeld na ontdekking van de werking van penicilline door Fleming werd antibiotica ontwikkeld, na de ontdekking van radioactieve straling door M. Curie ontstond de radiologie en na de ontdekking van bakeliet door Leo Baekeland werden onder andere verschillende soorten isolatoren ontwikkeld. Anderzijds kan vanuit een nieuwe technologische ontwikkeling ook nieuwe wetenschappe-lijke inzichten ontstaan bijvoorbeeld door de ontwikkeling van de lichtmicroscoop en de elektronenmi-croscoop is de kennis van de celbiologie enorm toegenomen.

Om deze samenhang tussen wetenschap en technologie voor de leerlingen te verduidelijken is het aangewezen om de leerdoelen i.v.m. energie, energieomzettingen, grondstoffen en materialen te ver-binden met de leerdoelen in het leerplan techniek. Het is van belang om aanvullend en complementair te werken voor deze begrippen.

Samenhang met vakoverschrijdende eindtermen

Er is een sterke samenhang met de geactualiseerde versie van de vakoverschrijdende eindtermen door de ontwikkeling van houdingen als kritische ingesteldheid, zorgzaamheid, verantwoordelijkheid, initiatief nemen ... die inherent zijn aan de beoefening van (natuur)wetenschappen.

Daarnaast is er een sterke samenhang met de contextgebieden „lichamelijke gezondheid en veilig-heid‟, „mentale gezondheid‟ en „omgeving en duurzame ontwikkeling‟.

Een aantal inhoudelijke elementen die betrekking hebben op de lichamelijke gezondheid (zoals ge-zonde voeding), mentale gezondheid (in verband met seksualiteit en voortplanting) en omgeving en duurzame ontwikkeling (in verband met grondstoffen, energie, de natuur) kunnen verworven worden via de eindtermen natuurwetenschappen van de eerste graad.

AANDACHT VOOR TAAL

De belangrijkste rol van de leraar is het begeleiden van het leerproces van de leerlingen. Taal en leren zijn tijdens het leerproces en in het dagelijks leven van de leerlingen onlosmakelijk met elkaar verbon-den. Taal is het interactiemiddel bij uitstek voor de leraar in interactie met de leerlingen en voor de leerlingen tijdens de onderlinge interactie.

Leraar en leerlingen benutten taalvaardigheden zoals luisteren, spreken en schrijven om de leerplan-doelstellingen te bereiken. Het is van essentieel belang dat de leraar naast de (vak)didactische com-petenties ook taalcompetenties benut om zijn doel te bereiken. Het tijdig inschatten van welke woor-den struikelblokken vormen, stelt hem in staat om via betekenisonderhandeling tot begripsverduidelij-king te komen. Op deze manier zorgt de leraar voor de begrijpelijk en interactief taalaanbod en be-steed hij aandacht aan de taalverwerving en taalverrijking in het vak natuurwetenschappen.

Om de taalontwikkeling tijdens het leerproces te ondersteunen zijn context, interactie en taalsteun van groot belang.

Leren in context.

Nieuwe natuurwetenschappelijke begrippen worden best geleerd in een betekenisvolle context of vanuit een voorbeeld uit de dagelijkse leefwereld van de leerlingen. Veelvuldig de nieuwe begrippen verbinden met gekende situaties en deze begrippen illustreren met afbeeldingen, films of ander multi-mediamateriaal.

Een cognitief leerproces kunnen we beschouwen als het opbouwen van een kennisbestand dat hoofdzakelijk bestaat uit begrippen en relaties. Het is belangrijk dat leerlingen leren hoe begrippen onderling samenhangen. Door de onderlinge relaties tussen de begrippen te begrijpen kunnen de leerlingen de begrippen beter onthouden. Het aanleren van nieuwe begrippen zal gemakkelijker zijn als wij het begrip kunnen verbinden met een bestaand begrip in het kennisbestand (het belang van activering van de voorkennis bij het leren). De nieuw aangeleerde begrippen worden zo genesteld in een bestaand begrippenbestand van de leerling.(constructivistische leertheorie). Om het kennisbe-stand visueel weer te geven kan een begrippenkaart ondersteuning bieden. Een begrippenkaart („con-cept map‟) kan omschreven worden als een visuele, gestructureerde voorstelling van het kennisbe-stand.

Page 24: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 23 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Leren in interactie

Taalactiverende en probleemstellende opdrachten gebruiken waarbij leerlingen bijvoorbeeld eerst de eigen kennis verwoorden en daarna hun antwoorden vergelijken met de antwoorden van de anderen. Tijdens het overleg zullen de leerlingen spontane en betekenisvolle gesprekken voeren waardoor er een sterkere verankering van de kennis ontstaat. Een aantal taalspelvormen zoals woordslang of bingo gebruiken om taalvaardigheden in te oefenen.

Leren met taalsteun

In opdrachten taalsteun bieden met hulpmiddelen zoals een schrijfkader bij teksten of het maken van een verslag, het samenstellen van een lijst met vakspecifieke woorden, een stappenplan als onder-steuning bij “leren leren” (ontwikkeling van zelfreflectie over het eigen leerproces)

Wenken bij het bereiken van de wetenschappelijke vaardigheden

Om de eindtermen over wetenschappelijke vaardigheden te bereiken is het noodzakelijk dat de leer-lingen tien leerlingenproeven/praktische opdrachten uitvoeren. Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef of terreinstudie die de leerlingen onder begeleiding in kleine groepjes (max. drie leerlingen) uitvoeren, verwerken en rapporteren in de vorm van een persoonlijk verslag. Indien er in de klas maar één proefopstelling in voorraad is kan het experiment worden uitgevoerd als klasproef. Deze klasproef kan niet als een leerlingenproef worden beschouwd.

Het is de bedoeling de proeven een uitdagend en motiverend karakter te geven en het verband met een dagelijkse context te illustreren. Om de eigen inbreng van leerlingen te stimuleren en leerlingen in toenemende mate van zelfstandigheid te laten werken bij de uitvoering van de leerlingenproeven zijn volgende factoren van belang:

een motiverende en uitdagende stimulus bieden waardoor het experiment een reëel/tastbaar doel en betekenis krijgt;

de mogelijkheid bieden aan de leerlingen om actief en zelfstandig een aantal beslissingen te nemen;

de mogelijkheid bieden aan de leerlingen om eigen ideeën te verwoorden en te overleggen tijdens de uitvoering van de proef.

De leerlingenproef kan ondersteund worden met een instructieblad dat kan variëren van een gesloten opdracht tot een relatief open opdracht naargelang het niveau van zelfstandigheid van de leerling dat men wil bereiken. De uitvoering van de leerlingenproef gebeurt in kleine groepjes. Het is de bedoeling dat de leerlingen zelfstandig een verslag opmaken en hierbij zoveel mogelijk gebruik maken van ICT.

Het verslag bevat minimaal volgende punten:

het doel van de proef in de verwoording van een onderzoeksvraag;

de hypothese;

het plan of werkwijze met de beschrijving of tekening van de opstelling;

de waarnemingen en/of meetresultaten;

het besluit.

Ondanks dat de leerlingen in groepjes werken voor de proeven is het belangrijk dat de verslaggeving persoonlijk gebeurt zodat iedereen het verslag nauwkeurig en met de nodige discipline leert maken. Leerlingen leren zo onder begeleiding rapporteren in de vorm van een verslag. Bij het aanleren van de opmaak van een verslag kan eventueel een voorgedrukt werkblad ter ondersteuning worden gebruikt. Doordat het verslag een apart werkstuk is van een leerling, is het aan te bevelen om deze taak in de evaluatie op te nemen en bij de bespreking van de resultaten van de leerlingenproef hierover klassi-kaal te rapporteren. Bij de evaluatie aandacht hebben voor verschillende vaardigheden en attitudes die bij uitvoering van de proef en het maken van het verslag aan bod komen: goede meetresultaten, nauwkeurigheid, respect voor het materiaal, samenwerking, uitvoeren van instructies, aandacht voor veiligheid, opmaak van het verslag ...

Bij de aanvang van de leerlingenproef is het belangrijk voldoende aandacht te besteden aan de veilig-heidsaspecten. Leerlingen moeten voldoende op hoogte zijn van de gevaren van bepaalde opstellin-gen, stoffen of instrumenten. Een klasgroep van twintig leerlingen is voor de uitvoering van leerlingen-proeven didactisch verantwoord en wat veiligheid betreft aanvaardbaar. De leerlingen leren ook veilig en milieubewust omgaan met allerlei stoffen. Laat de leerlingen niet met giftige stoffen (bijv. kwik) werken.

Page 25: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 24 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

Wenken bij de informatieopdracht

Om de eindtermen rond wetenschap en maatschappij te bereiken is het aangewezen dat de leerlingen vier informatieopdrachten maken. Bij de uitvoering van deze opdrachten ontwikkelen de leerlingen communicatievaardigheden en taalvaardigheden zoals verwoorden, spreken, luisteren, schrijven en lezen. Het is aangewezen om taalactiverende werkvormen (woordslang, placemat ...) te gebruiken zodat de leerlingen de leerinhouden verwerven door interactie met elkaar in een motiverende context met aandacht voor taal.

Bij de ontwikkeling van nieuwe begrippen en het leren gebruiken van modellen (voorstelling molecule of atoom, deeltjesmodel ) is het van belang dat de leraar een aantal misconcepties kent. Leerlingen hebben uit hun dagelijkse ervaring een kennisbestand opgebouwd waarin een aantal foute ideeën of misvattingen zijn opgeslagen. Bijvoorbeeld kan een leerling denken dat een stof uitzet doordat de deeltjes van de stof bij opwarming uitzetten. Om het leerproces optimaal te laten verlopen moet de leraar aansluiten bij de voorkennis van de leerling en op de hoogte zijn van de mogelijke misconcep-ties van de leerling.

PLANNING WETENSCHAPPELIJK WERK NATUURWETENSCHAPPEN

Minimaal tien leerlingenproeven en vier informatieopdrachten in het tweede leerjaar uitvoeren.

Tweede leerjaar (2 lestijden/week) - totaal 50 lestijden

1 Organismen en hun biotoop (4 opdrachten/leerlingenproeven wet. werk)

2 Organismen vormen een levensgemeenschap

Biotoopstudie ( opdracht van de basisvorming- vrij te kiezen tijdens het tweede leerjaar)

3 Energie - zon, bron van alle leven (4 opdrachten/leerlingenproeven wet. werk)

a Energievormen, energieomzettingen

b Energiebronnen

c Zichtbare en onzichtbare straling

d Bouw en functie van de plant in relatie tot fotosynthese

e Warmtetransport: straling, convectie en geleiding

4 Energie-uitwisseling en stofomzetting in de materie en in organismen

(6 opdrachten/leerlingenproeven wet. werk)

a Energie-uitwisseling en stofomzetting in de materie

i Aggregatietoestanden, faseovergangen

ii Uitzetting van de stof, fysisch verschijnsel

iii Chemische stofomzetting, atoom, molecule

b Energie- uitwisseling en stofomzetting in organismen

iv Spijsverteringsstelsel

v Ademhalingsstelsel

vi Uitscheidingsstelsel

vii Transportstelsel

viii Samenhang tussen de stelsels

Page 26: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 25 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

VOET

Wat en waarom?

Vakoverschrijdende eindtermen1 (VOET) zijn minimumdoelen die, in tegenstelling tot de vakgebonden

eindtermen, niet specifiek behoren tot een vakgebied, maar door meerdere vakken en/of vakover-schrijdende onderwijsprojecten worden nagestreefd.

De VOET geven scholen de opdracht om jongeren te vormen tot de actieve burgers van morgen!

Zij moeten jongeren in staat stellen om die sleutelcompetenties te verwerven die een zinvolle bijdrage leveren aan het uitbouwen van een persoonlijk leven en aan de opbouw van de samenleving.

Het ordeningskader van de VOET bestaat uit een samenhangend geheel dat deels globaal en deels per graad geformuleerd wordt.

Globaal:

een gemeenschappelijke stam met 27 sleutelvaardigheden

Deze gemeenschappelijke stam is een opsomming van vrij algemeen geformuleerde eind-termen, los van elke context. Ze zijn toepasbaar in alle opvoedings- en onderwijsactiviteiten van de school. Ze kunnen, afhankelijk van de keuze van de school, in samenhang met alle andere vakgebonden of vakoverschrijdende eindtermen worden toegepast;

zeven maatschappelijk relevante toepassingsgebieden of contexten:

lichamelijke gezondheid en veiligheid,

mentale gezondheid,

sociorelationele ontwikkeling,

omgeving en duurzame ontwikkeling,

politiek-juridische samenleving,

socio-economische samenleving,

socioculturele samenleving.

Per graad:

leren leren,

ICT in de eerste graad,

technisch-technologische vorming in de tweede en derde graad ASO.

Een zaak van het hele team

De VOET vormen een belangrijk onderdeel van de basisvorming van de leerlingen in het secundair onderwijs. Om een brede en harmonische basisvorming te waarborgen moeten de eindtermen van de gemeenschappelijke stam, contexten, leren leren, ICT en technisch-technologische vorming in hun samenhang behandeld worden. Het is de taak van het team om - vanuit een visie en een planning - vakgebonden en vakoverschrijdende eindtermen te combineren tot zinvolle gehelen voor de leerlin-gen.

Door de globale formulering krijgen scholen meer autonomie bij het werken aan de vakoverschrij-dende eindtermen, waardoor de school meer mogelijkheden krijgt om het eigen pedagogisch project vorm te geven.

Het team zal keuzes en afspraken moeten maken over de VOET.

De globale formulering over de graden heen betekent niet dat alle eindtermen in alle graden moeten aan bod komen, dit zou een onbedoelde verzwaring van de inspanningsverplichting tot gevolg heb-ben. Bij het maken van de keuzes wordt verwacht dat elke graad in elke school een redelijke inspan-ning doet ten opzichte van het geheel van de VOET, rekening houdend met wat in de andere graden aan bod komt.

Doordat de VOET niet louter graadgebonden zijn, krijgt de school/scholengemeenschap de mogelijk-heid om een leerlijn over de graden heen uit te werken.

1 In de eerste graad B-stroom spreekt men over vakoverschrijdende ontwikkelingsdoelen (VOOD).

Aangezien zowel VOET als VOOD na te streven zijn, beperken we ons in de tekst tot de term VOET, waarbij we zowel naar het begrip vakoverschrijdende eindtermen als vakoverschrijdende ontwikkelingsdoelen verwijzen.

Page 27: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 26 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

HET OPEN LEERCENTRUM EN DE ICT-INTEGRATIE

Het gebruik van het open leercentrum (OLC) en de ICT-integratie past in de totale visie van de school op leren en op het werken aan de leervaardigheden van de leerlingen. De inzet en het gebruik van ICT en van het OLC zijn geen doel op zich maar een middel om het onderwijsleerproces te onder-steunen.

Door de snelle evolutie van de informatietechnologie volgen nieuwe ontwikkelingen in de maatschap-pij elkaar in hoog tempo op. Kennis en inzichten worden voortdurend verruimd. Er komt een enorme hoeveelheid informatie op ons af. De school zal de leerlingen moeten leren hier zinvol en veilig mee om te gaan.

Zelfstandig kunnen werken, in staat zijn eigen initiatieven te ontplooien en over het vermogen be-schikken om nieuwe ideeën en oplossingen in samenwerking met anderen te ontwikkelen, zijn essen-tieel. Voor het onderwijs betekent dit een ingrijpende verschuiving: minder aandacht voor de passieve kennisoverdracht en meer aandacht voor de actieve kennisconstructie binnen de unieke ontwikkeling van elke leerling. Die benadering nodigt leraren en leerlingen uit om voortdurend met elkaar in dialoog te treden, omdat je de ander nodig hebt om te kunnen leren. Het traditionele beeld van onderwijs zal steeds meer verdwijnen en veranderen in een dynamische leeromgeving waar leerlingen in eigen tempo en in wisselende groepen onderwijs zullen volgen. Dergelijke leerprocessen worden bevorderd door gebruik te maken van het OLC en van ICT-integratie als onderdeel van deze rijke gedifferen-tieerde leeromgeving.

Het open leercentrum als krachtige leeromgeving

Een open leercentrum (OLC) is een ruimte waar leerlingen, individueel of in groep, zelfstandig, op hun eigen tempo en op hun eigen niveau kunnen leren, werken en oefenen.

Om een krachtige leeromgeving te zijn, is een open leercentrum

uitgerust met voldoende didactische hulpmiddelen,

ter beschikking van leerlingen op lesmomenten en daarbuiten,

uitgerust in functie van leeractiviteiten met pedagogische ondersteuning.

In ideale omstandigheden zou de ganse school een open leercentrum kunnen zijn. In werkelijkheid kan in een school echter niet op elke plaats en op elk moment een dergelijke leeromgeving gewaar-borgd worden. Daarom kiezen scholen ervoor om een aparte ruimte als OLC in te richten om zo de leemtes in te vullen.

Voor de meeste leeractiviteiten volstaat een klaslokaal of informaticalokaal. Wanneer is het echter nuttig om over een OLC te beschikken?

Bij een gedifferentieerde aanpak waarbij verschillende leerlingen bezig zijn met verschillende leeractiviteiten, kan het klaslokaal op vlak van zowel ruimte als middelen niet meer als enige leeromgeving voldoen. Dit is zeker het geval bij begeleid zelfstandig leren, vakoverschrij-dend leren, projectmatig werken ... Vermits leerlingen bij deze leeractiviteiten een zekere vrijheid krijgen in het plannen, organiseren en realiseren van het leren, is de beschikbaar-heid van extra ruimte en middelen soms noodzakelijk.

Het leren van leerlingen beperkt zich niet tot de eigenlijke lestijden. Voor sommige opdrach-ten moeten zij beschikken over aangepaste leermiddelen buiten de eigenlijke lestijden. Niet iedereen heeft daar thuis de mogelijkheden voor. In functie van gelijke onderwijskansen, lijkt het zinvol dat een school ook momenten buiten de lessen voorziet waarop leerlingen van een OLC gebruik kunnen maken.

Om hieraan te voldoen, beschikt een OLC minimaal over volgende materiële mogelijkheden:

ruim lokaal met een uitnodigende inrichting die een flexibele opstelling toelaat (bijv. eilandjes om in groep te werken);

ICT: computers met internetverbinding, printmogelijkheid, oortjes, microfoons …

digitaal leerplatform waar alle leerlingen toegang toe hebben;

materiaal waarvan de vakgroepen beslissen dat het moet aanwezig zijn om de leerlingen zelfstandig te laten werken/leren (software, papieren dragers …) en dat bewaard wordt in een openkastsysteem;

kranten en tijdschriften (digitaal of op papier).

Page 28: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 27 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

In het ideale geval is er nog een bijkomende ruimte beschikbaar (liefst ook met ICT-mogelijkheden) die zowel kan gebruikt worden als „stille‟ ruimte of juist omgekeerd om bijvoorbeeld leerlingen pre-sentaties te laten oefenen (de grote ruimte is in dat geval de stille ruimte) of voor groepswerk (discus-siemogelijkheid).

Op organisatorisch vlak is het van belang dat met het volgende rekening wordt gehouden:

het OLC wordt bij voorkeur gebruikt voor werkvormen en activiteiten die niet in het vaklokaal kunnen gerealiseerd worden;

het is belangrijk dat bij een leeractiviteit begeleiding voorzien wordt. Deze begeleiding kan zowel gebeuren door de actieve aanwezigheid van een leraar als ook „van op afstand‟ door middel van gerichte opdrachten, stappenplannen, studietips …;

het OLC is toegankelijk buiten de lesuren (bijv. tijdens de middagpauze, een bepaalde pe-riode voor en/of na de lesuren).

Voor het welslagen is het aan te bevelen dat een OLC-beheerder aangesteld wordt. Deze beheerder zorgt o.a. voor inchecken, bewaren van orde, beheer van het materiaal en praktische organisatie en wordt bijgestaan door een ICT-coördinator voor de technische aspecten.

Door het specifieke karakter van het OLC is deze ruimte bij uitstek geschikt voor de realisatie van de ICT-integratie binnen de vakken maar deze integratie mag zich niet enkel tot het OLC beperken.

ICT-integratie als middel voor kwaliteitsverbetering

Onder ICT-integratie verstaan we het gebruik van informatie- en communicatietechnologie ter onder-steuning van het leren.

ICT-integratie kan op volgende manieren gebeuren:

Zelfstandig oefenen in een leeromgeving

Nadat leerlingen nieuwe leerinhouden verworven hebben, is het van belang dat ze vol-doende mogelijkheden krijgen om te oefenen bijvoorbeeld d.m.v. specifieke pakketten. De meerwaarde van deze vorm van ICT-integratie kan bestaan uit: variatie in oefenvormen, dif-ferentiatie op het vlak van tempo en niveau, geïndividualiseerde feedback, mogelijkheden tot zelfevaluatie.

Zelfstandig leren in een leeromgeving

Een mogelijke toepassing is nieuwe leerinhouden verwerven en verwerken, waarbij de leer-kracht optreedt als coach van het leerproces (bijvoorbeeld in het open leercentrum). Een elektronische leeromgeving (ELO) biedt hiertoe een krachtige ondersteuning.

Creatief vormgeven

Leerlingen worden uitgedaagd om creatief om te gaan met beelden, woorden en geluid. De leerlingen kunnen gebruik maken van de mogelijkheden die o.a. allerlei tekst-, beeld- en te-kenprogramma‟s bieden.

Opzoeken, verwerken en bewaren van informatie

Voor het opzoeken van informatie kunnen leerlingen gebruik maken van o.a. cd-roms, een ELO en het internet.

Verwerken van informatie houdt in dat de leerlingen kritisch uitmaken wat interessant is in het kader van hun opdracht en deze informatie gebruiken om hun opdracht uit te voeren.

De leerlingen kunnen de relevante informatie ordenen, weergeven en bewaren in een aan-gepaste vorm.

Voorstellen van informatie aan anderen

Leerlingen kunnen informatie aan anderen meedelen of tonen met behulp van ICT-onder-steuning met tekst, beeld en/of geluid onder de vorm van bijvoorbeeld een presentatie, een website, een folder …

Veilig, verantwoord en doelmatig communiceren

Communiceren van informatie betekent dat leerlingen informatie kunnen opvragen of ver-strekken aan derden. Dit kan via e-mail, internetfora, ELO, chat, blog …

Adequaat kiezen, reflecteren en bijsturen

De leerlingen ontwikkelen competenties om bij elk probleem verantwoorde keuzes te maken uit een scala van programma‟s, applicaties of instrumenten, al dan niet elektronisch. Daarom is het belangrijk dat zij ontdekken dat er meerdere valabele middelen zijn om hun opdracht

Page 29: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 28 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

uit te voeren. Door te reflecteren over de gebruikte middelen en door de bekomen resultaten te vergelijken, maken de leerlingen kennis met de verschillende eigenschappen en voor- en nadelen van de aangewende middelen (programma‟s, applicaties …). Op basis hiervan kun-nen ze hun keuzes bijsturen.

Page 30: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 29 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN2

LOKAAL

De lessen worden bij voorkeur gegeven in het daartoe bestemde wetenschapslokaal. Dit is voorzien van een goed uitgeruste leraarstafel en leerlingentafels uitgerust met water, gas en elektriciteit:

dat demonstratie- en leerlingenproeven toelaat;

dat uitgerust is voor projecties (met TV, video en/of CD-rom, overhead- en diaprojector) en dus moet kunnen verduisterd worden.

INTEGRATIE VAN ICT

Het lokaal is voorzien van tenminste een goed uitgeruste computer, met cd-romdrive, printer. Het is aan te bevelen mogelijkheden voor real-time'-metingen, projectie en internetaansluiting te voorzien.

VEILIGHEID

Om aan de nodige veiligheidsvoorschriften te voldoen dienen o.a. aanwezig te zijn: veiligheidskast voor de opslag van gevaarlijke producten (voorzien van de overeenkomstige gevarensymbolen), blustoestel, emmer met zand, branddeken, metalen papiermand, veiligheidsbrillen, oogdouche of oogwasfles, handschoenen, EHBO-kit met brandzalf.

DIDACTISCH MATERIAAL

Voor het uitvoeren van demonstraties, proeven en observaties, nodig om de doelstellingen te berei-ken, dient de volgende basisuitrusting aanwezig te zijn:

macropreparaten

spons

holtedier

platworm

ronde worm

ringworm

weekdieren (tweekleppige, slak, inktvis)

geleedpotigen (kreeftachtige, spinachtige, insect, veelpotige)

stekelhuidige

gewervelden (vis, amfibie, reptiel, vogel, zoogdier)

skeletten

mens

kat

konijn

mol

2 Inzake veiligheid is de volgende wetgeving van toepassing:

- Codex

- ARAB

- AREI

- Vlarem.

Deze wetgeving bevat de technische voorschriften die in acht moeten genomen worden m.b.t.:

- de uitrusting en inrichting van de lokalen;

- de aankoop en het gebruik van toestellen, materiaal en materieel.

Zij schrijven voor dat:

- duidelijke Nederlandstalige handleidingen en een technisch dossier aanwezig moeten zijn;

- alle gebruikers de werkinstructies en onderhoudsvoorschriften dienen te kennen en correct kunnen toepassen;

- de collectieve veiligheidsvoorschriften nooit mogen gemanipuleerd worden;

- de persoonlijke beschermingsmiddelen aanwezig moeten zijn en gedragen worden, daar waar de wetgeving het vereist.

Page 31: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 30 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

vleermuis

vogel

reptiel

amfibie

vis

micropreparaten

protist

doorsnede van een wortel, stengel en blad

doorsnede dunne darm

bloed van de mens

dierlijk weefsel

modellen

torso mens

hart mens

mannelijk en vrouwelijk geslachtsstelsel

eierstok

foetus in baarmoeder

doorsnede hoofd

nier

nierlichaampje

huid

bloem zaadplant

plantencel met bladgroenkorrels

stamper en meeldraad

materiaal per leerlingengroep

determineerwerkjes zwammen, planten, dieren (bv. vogels, insecten, schelpen, dierensporengids)

balans

loep

microscoop

draag- en dekglaasjes

dissectieset (scalpel en -houder, pincet, schaar, prepareernaald)

dissectieteil

schrijfplankje + klem

digitale thermometer (-10 ·C tot + 100 C)

bunsenbrander

statief, ring, vuurvast gaas, 2 klemmen, 2 noten

glaswerk, stoppenassortiment

dialyseerslang

aardappelmesje

materiaal voor demonstratieproeven

centrifuge en - buisjes

stereoloep

chemicaliën

clinistix

albustix

Page 32: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 31 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

lugol

glucose

albumine

zetmeel

waterstofperoxide

mangaandioxide

kobaltchloride

calcium- of bariumhydroxide

ammoniumoxalaat

natriumdithioniet

Page 33: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 32 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

EVALUATIE

DOELSTELLING

Evaluatie wordt beschouwd als een middel waarmee zowel de leraar als de leerling informatie krijgen over het bereiken van de doelstellingen en over het leerproces. Daarenboven is evaluatie – de evaluatie- en rapporteringspraktijk – een belangrijke pijler binnen de kwaliteitszorg van de school en als dusdanig spoort de evaluatie met de schoolvisie op leren. Omdat evaluatie naar de leerlingen toe eenvormigheid moet vertonen over de vakken en de leerjaren heen, is het logisch dat:

de school hierover haar visie ontwikkelt;

de betrokken leerkrachten deze visie concretiseren voor hun vak in de vakgroepwerking.

De leerling en zijn ouders vinden in de rapportering (score, commentaar, remediëring) bruikbare in-formatie over de doelmatigheid van de gevolgde studiemethode.

EVALUEREN

Proces- en productevaluatie

Procesevaluatie

Dit luik van evaluatie heeft tot doel de leerling en zijn ouders tussentijds in te lichten over de vorderin-gen in de realisatie van de kennis- en vaardigheidsdoelen van het vak, de vakgebonden attitudes en leerattitudes om op basis hiervan het leertraject bij te sturen. In deze evaluatie staat het leerproces dat de leerlingen doorlopen dus centraal. De evaluatie moet aan de leerkracht de nodige feedback geven over zijn gehanteerde aanpak. De leerkracht beschikt daarvoor over de volgende middelen:

observatie in de klas,

reflectiegesprekken,

zelf-, peer-, co-evaluatie,

oefeningen en opdrachten die in de klas worden uitgevoerd, individueel of in groep,

mondelinge en schriftelijke overhoringen,

huistaken,

Het opvolgen van de attitudes hoort ook onder dit aspect van de evaluatie. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen vak- en leerattitudes. De vakgebonden attitudes staan ex-pliciet in de leerplannen vermeld. De leerattitudes worden op schoolniveau bepaald en vormen de randvoorwaarden om te leren. Attitudes kunnen nauwelijks in cijfers worden uitgedrukt. Er kan best gewerkt worden met rubrieken (SAM-schalen) die de attitudes omzetten in waarneembaar gedrag. Bij de weging wordt dan niet zo-zeer het gedrag dan wel de evolutie in rekening gebracht.

Productevaluatie

Producten, zoals verslagen en informatieopdrachten gaan na in welke mate de leerling de doelstellin-gen van het vak beheerst. De verschillende vaardigheden en de onderliggende kenniselementen ko-men aan bod.

Een evaluatie bestaande uit proces- en productevaluatie geeft een goed beeld van de activiteiten van de leerling.

Page 34: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 33 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

RAPPORTERING

De geregelde rapportering heeft tot doel de leerling en zijn ouders tussentijds in te lichten over de vordering in het realiseren van de doelstellingen. De rapportering moet ook aandacht schenken aan remediëring. De school bepaalt de vorm en de frequentie van de rapportering. De rapportering van het weten-schappelijk werk natuurwetenschappen gebeurt best als een apart vak. Het is niet de bedoeling om een apart examen wetenschappelijk werk te plannen of een extra deel toe te voegen aan het examen natuurwetenschappen van de basisvorming. Een goede evaluatie tijdens de lessen moet volstaan om de leerling te beoordelen zodat de evaluatie van het dagelijks werk een voldoende basis biedt voor een summatieve evaluatie van het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen.

Page 35: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 34 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

BIBLIOGRAFIE

1 Leerboeken

Raadpleeg de catalogi van de verschillende uitgevers. Zie bijkomende info in de virtuele klas “natuur-wetenschappen” op de website GO! smartschool.

2 Websites

Algemeen

Agentschap voor natuur en bos: http://www.bosengroen.be

Aminal, afdeling natuur: http://www.natuur.be

Brochure veiligheid op school: http://onderwijs-opleiding.kvcv.be/cos230609.pdf

Databank voor natuur en milieueducatie van de Vlaamse overheid: http://nme.milieuinfo.be

http://beeldbank.schooltv.nl

Koninklijk Belgisch Instituut voor natuurwetenschappen: http://www.natuurwetenschappen.be

Milieuzorg op school – Mos: http://www.lne.be/doelgroepen/onderwijs/mos

Natuurpunt: http://www.natuurpunt.be

Technopolis: http://www.technopolis.be

Wettelijke regels ophaling dierlijk afval: http://www.ovam.be

Mens en gezondheid

http://lennartnilsson.com/home.html

http://nl.move-eat.be

http://www.jeugdenseksualiteit.be

http://www.sensoa.be

http://www.voeding-gezondheid.be

http://www.ziekenhuis.nl

Prachtige site met animaties, beelden en proeven: http://www.bioplek.org

Vlaams instituut voor Gezondheidspromotie en Ziektepreventie: http://www.gezondeschool.be

Materie, energie, stofomzettingen

Brownbeweging: http://www.virtueelpracticumlokaal.nl/gas2D_nl/gas2D_nl.html

http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=States_of_Matter

http://www.dechemiebende.be

http://www.energiesparen.be

Biotoopstudie

Determinatietabel voor inheemse bomen: http://bomen-determineren.com

http://www.veldwerknederland.nl

Interessante site voor veldwerk: http://www.buitenbeentjes.be

Uitstekende plantengids: http://www.kuleuven-kortrijk.be/bioweb

Voor meer informatie, o.a. lesmateriaal, nuttige links zie de virtuele klas natuurwetenschappen op smartschool.

Page 36: AV Wetenschappelijk werk (na- tuurwetenschappen) 2011/002

1e graad – A-stroom – Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 35 AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) (2e jaar: 2 lestijden/week)

3 Tijdschriften

MENS (Milieu-Educatie, Natuur & Samenleving), driemaandelijks tijdschrift, Te Boelaarlei 23, 2140 Antwerpen

Natuurwetenschap & Techniek, Postbus 3144, 4800 DC Breda, http://www.natutech.nl/

Natuur en Wetenschap, Zuidstraat 211, 3581 Beverlo, http://www.natuurenwetenschap.be

NVOX, Tijdschrift voor natuurwetenschappen op school, Uitgave van NVON, de Nederlandse vereni-ging voor het onderwijs in de natuurwetenschappen, http://www.nvon.nl/EOS-Magazine, Wetenschap en Technologie voor Mens en Maatschappij, Uitg. Cascade, www.eos.be

VELEWE - Vereniging voor leerkrachten wetenschappen, nieuwsbrief, www.velewe.be

VOB - Vereniging voor leerkrachten biologie, gezondheidszorg en milieueducatie, Bio, mededelingen-blad, http://www.vob-ond.be/

4 Pedagogisch-didactische naslagwerken

ANGENON, A., Werken met grootheden en wettelijke eenheden, Die Keure, Brugge,1998, ISBN 9057510677.

ASPERGES M., e.a., Planten en andere niet-dierlijke organismen, Van In, 2002.

DE BECKER, G., Techniek en technologie over de vakken heen, Lannoo Campus, ISBN 90-209-6256-6.

EISENDRATH, H.,E.A.,Wetenschappelijke geletterdheid bevraagd, IDLO Cahiers 4/2003.

ENGELS, N., Wat is waard om geleerd te worden, VUB Press, ISBN 90-5487-194-6.

HAYER, M, MEESTRINGA, T, Handboek taalgericht vakonderwijs, Coutinho, Bussum, 2004.

MINNAERT, M., De natuurkunde van ‘t vrije veld, BIJV.W.J. Thieme & Cie Zutphen.

MOLENAER, L., De rok van het universum, Marcel Minnaert, astrofysicus 1893-1970, Uitgeverij Ba-lans, ISBN 90 5018 603 3.

NACHTEGAEL, e.a., Wetenschappelijk vademecum, Een synthese van de leerstof chemie en fysica, Uitgeverij Pelckmans, ISBN 90-289-2197-4.

Natuurwetenschap en Techniek: wetenschappelijke bibliotheek en wetenschappelijke biografieën.

PAUS H, RYMENANS R, VAN GORP K, Dertien doelen in een dozijn, Nederlandse Taalunie, 2006.

SIMMONS, J., De Top-100 van wetenschappers, Uitgeverij Het Spectrum, Utrecht, 1997, ISBN 90-2746-185-6.

SPEYBROUCK, S., Jongens en Wetenschap(deel 1 en deel 2), Globe, ISBN 90 5466 771 0.

STÖRIG, H. J., Geschiedenis van de Wetenschap, 3 delen, Prisma, Utrecht.

Techniek in woord en beeld, Prisma, Uitgeverij het Spectrum, ISBN 90-274-3068-3.

VAN PETEGHEM, P., Een alternatieve kijk op evaluatie, Wolters Plantijn, ISBN 90-301-1581-5.

Zo werkt dat(De techniek van vandaag), Uitgeverij het Spectrum, ISBN 90-274-7907-0.