Chemie tussen context en conceptOntwerpen voor vernieuwing

Comm

issie Vernieuwing Scheikunde H

avo en Vwo

In opdracht van het Ministerie van O

CenW

Verantwoording© 2003 SLO, Stichting Leerplanontwikkeling Enschede

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveel-

voudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of open-

baar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch,

mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enige andere manier zonder

voorafgaande toestemming van de uitgever.

Tekstadviezen:

drs. A.J. Mast, Communicatie Centrum Chemie C3

mw. drs. M.C.H. Paulides, Tekst en Taal, Taalservicebureau

Vormgeving: ERNST bos, Enschede

Druk: Febodruk BV

BesteladresSLO, Stichting Leerplanontwikkeling

Afdeling Verkoop

Postbus 2041, 7500 CA Enschede

Telefoon: (053) 4840 305

Internet: http://catalogus.slo.nl

E-mail: verkoop@slo.nl

AN 4.129.8374

isbn 90 329 2124 x

Commissie VernieuwingScheikunde Havo en Vwo

In opdracht van hetMinisterie van OCenW,juni 2003

Auteurs: mw. drs. H.P.W. Driessendr. H.A. Meinema Eindredactie: mw. drs. H.P.W. Driessendrs. A.J. Mast

Inhoudsopgave

Samenvatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Inleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 Uitgangspunten1.1 Functies en doelstelling van het schoolvak scheikunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 Hoofdbenadering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3 Relatie met basisvorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.4 Relatie met andere natuurwetenschappelijke vakken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.5 Onderscheid havo en vwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.6 Studeerbaarheid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.7 Examinering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.8 Aansluiting vervolgonderwijs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.9 Rol ICT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.10 Internationale aansluiting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Hoe verder?2.1 Toekomstvisie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2 Waar beginnen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3 Schets van het ontwikkelingstraject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4 Toetsing en evaluatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Context en Concept3.1 Overwegingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2 Concepten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3 Wisselwerking tussen context en concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4 Inspiratie voor contexten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5 Ontwerpen voor vernieuwing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bijlagen1. Samenstelling Commissie Vernieuwing Scheikunde Havo en Vwo . . . . . . . . . . . . .2. Conclusies en aanbevelingen Verkenningscommissie Scheikunde . . . . . . . . . . . . .3. Activiteiten Commissie Vernieuwing Scheikunde Havo en Vwo . . . . . . . . . . . . . . .4. Deelnemers bijeenkomsten van de commissie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5. Van concept tot rapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6. Doelstellingen van het nieuwe scheikundeonderwijs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7. Terugblik op het CMLS-programma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8. Chemie im Kontext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9. 21st Century Science . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10. Vernieuwende projecten in Nederland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11. Leerlingen over chemie en scheikundeonderwijs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12. Schets van een ontwikkelmodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13. Samenwerken aan vernieuwing van het scheikundeonderwijs . . . . . . . . . . . . . . . .14. Drie voorbeelduitwerkingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15. Begrippen en afkortingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16. Chemie in beelden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

689

10111213141516

1717 1821

2222 22 2425

26272829313233343537383943454749

Samenvatting

Noodzaak tot vernieuwingKennis van natuurwetenschap en techniek maakt deel uit van de culturelebagage van alle leerlingen. De kennismaatschappij van de 21e eeuw vraagtdaarbij om een innovatieve aanpak van lesgeven en leren. Het huidige schei-kundeprogramma is niet meer actueel. Het geeft leerlingen geen duidelijkbeeld van de betekenis van chemie voor de samenleving en het brede carriè-reperspectief na een natuurwetenschappelijke opleiding.

De Commissie Vernieuwing Scheikunde Havo en Vwo (de commissie) ondervoorzitterschap van prof. dr. Gerard van Koten brengt in opdracht van hetMinisterie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen (OCenW) advies uitover de vernieuwing van het scheikundeonderwijs in havo en vwo. De com-missie adviseert om in de onderbouw én in de profielen Natuur &Gezondheid en Natuur & Techniek de nadruk te leggen op het leren begrij-pen van de chemie achter producten en processen. Tevens is de commissievan mening dat het nieuwe scheikundeprogramma moet aansluiten op vra-gen van nu en in de toekomst. De commissie pleit voor een examenpro-gramma op hoofdlijnen met ruimte voor nieuwe ontwikkelingen en eigenkeuzes van docent of leerling.

Contexten en conceptenDe commissie stelt voor om in het nieuwe scheikundeprogramma uit te gaanvan de context-en-concept-benadering. Scheikundeonderwijs uitgaande vanmaatschappelijke, experimentele, theoretische en beroepsgerichte contextenspreekt een brede groep leerlingen aan. De contexten fungeren als brug tus-sen de werkelijkheid en de scheikundige concepten die aan het vak tengrondslag liggen. De concepten vormen het kader voor de kennisopbouw inopeenvolgende leerjaren. Het verschil tussen havo en vwo wordt bepaalddoor de aard van de gekozen contexten en de diepte van het conceptbegrip.Het nieuwe scheikundeonderwijs moet zich richten op het verwerven van inzicht in de wisselwerking tussen contexten en concepten. Dit sluit aan oprecente internationale ontwikkelingen, onder andere in Duitsland en Groot-Brittannië.

Scheikunde neemt het voortouwChemie in de context-en-conceptbenadering draagt bij aan het versterkenvan samenhang tussen bètavakken. Interdisciplinaire vraagstukken en actuelecontexten kunnen vanuit deze benadering hun weg naar het onderwijs blij-ven vinden. De wijze van examinering moet daarop afgestemd worden. Decommissie stelt voor om in het centrale examen de nadruk te leggen op hettoetsen van kennis van en inzicht in concepten. Het schoolexamen gaat in opde wisselwerking tussen contexten en concepten en experimentele vaardig-heden. Het schoolexamen biedt ruimte voor vernieuwing van toetsvormen.Voor de kwaliteitsborging van de schoolexamens moeten instrumenten wor-den ontwikkeld. De commissie denkt hierbij bijvoorbeeld aan de inzet vangecommitteerden of aan collegiale consultatie. De huidige veranderingen inhet w.o. en hbo bieden kansen voor een betere afstemming tussen voortge-zet onderwijs en vervolgonderwijs.

2

3

Ontwikkeling en invoeringDe commissie meent dat er sprake moet zijn van een doorlopende leerlijn inhet hele voortgezet onderwijs. Daarom is het nodig om aan te sluiten bij devernieuwing van de basisvorming. Het ontwikkelproces begint met het op-stellen van een eerste werkversie van een experimenteel examenprogramma.Daartoe adviseert de commissie het instellen van een Stuurgroep NieuweScheikunde door OCenW.

De commissie stelt voor om te beginnen met het ontwikkelen van het nieuweprogramma voor het derde leerjaar. Bestaand vernieuwend lesmateriaal uitbinnen- en buitenland en nieuwe initiatieven vormen de basis voor de ont-wikkeling van lesmodulen. Deze kunnen vervolgens worden samengevoegdtot programma’s voor opeenvolgende leerjaren. Het aanpassen, testen enevalueren vindt plaats in kleinschalige docentennetwerken met ondersteu-ning van deskundigen. Bij de ontwikkeling van een nieuw programma krijgthavo voorrang op vwo.

Het hele proces kan voor havo in vijf jaar en voor vwo in zes jaar worden af-gerond. ICT als middel tot innovatie van leeromgevingen moet bijdragen aanhet versnellen en verbreden van het ontwikkel- en implementatieproces. Ookdocentenopleidingen moeten de context-en-conceptbenadering in hunonderwijs integreren. Het geheel dient te worden aangestuurd door eenstuurgroep en gecoördineerd door een projectgroep. Het is essentieel voorhet proces van ontwikkeling en implementatie dat zowel vanuit de publiekeals vanuit de private sector financiële facilitering wordt gemobiliseerd.

Ontwerpen voor vernieuwingRuimte voor toekomstige vernieuwing is een belangrijk uitgangspunt van hetnieuwe programma. De context-en-conceptbenadering geeft docenten enleerlingen ruimte voor eigen keuzes van actuele contexten. Het examenpro-gramma op hoofdlijnen geeft scholen ruimte voor eigen keuzes over de aan-sluiting op de vernieuwde basisvorming en de invulling van het programmain de derde klas. Ook vormt het een kader voor aansluiting op toekomstigevernieuwingen binnen andere bètavakken. Het nieuwe programma biedt do-centen en leerlingen ruimte tot verbreding en verdieping.

Het enthousiasme van de docent is de motor voor het vernieuwingsproces.Nieuwe uitdagingen in wetenschap en samenleving vormen de brandstof.Binnen deze dynamiek is de ‘chemie’ tussen context en concept de leidraadbij het ontwerpen van nieuw scheikundeonderwijs dat in staat is in te blijvenspelen op toekomstige ontwikkelingen.

Inleiding

Het scheikundeonderwijs in de Tweede Fase van havoen vwo is toe aan een grondige herziening. Leerlingendie het voortgezet onderwijs verlaten hebben geenduidelijk beeld van de betekenis van chemie voor desamenleving. Hun belangstelling voor beroepen in dechemische en natuurwetenschappelijke sector is ge-ring en loopt nog verder terug. En dat terwijl de in-vloed van natuurwetenschappen en techniek op dehuidige maatschappij alleen maar toeneemt en onzekenniseconomie daarvan afhankelijk is.

Tussen 1968 en 1984 is na een ontwikkelproces vanruim vijftien jaar het scheikundeonderwijs volledigherzien. In 1985 schreef het Ministerie van Onderwijs,Cultuur en Wetenschappen (OCenW) het examenpro-gramma van de Commissie Modernisering LeerplanScheikunde (CMLS) voor alle scholen voor. Sinds 1985is dit examenprogramma enkele malen aangepast, delaatste keer bij de invoering van de Tweede Fase in1998. De inhoud is sinds 1985 nimmer in zijn geheelgeëvalueerd en aan de eisen van de huidige tijd aan-gepast. Dit heeft tot gevolg dat elk jaar de kloof tus-sen het schoolvak en de rol van chemie in desamenleving, wetenschap en bedrijf groter is gewor-den.

In februari 2002 gaf OCenW aan de Verkennings-commissie Scheikunde opdracht om de problematiekrond het schoolvak scheikunde in kaart te brengen. Deprobleemanalyse, conclusies en aanbevelingen zijnvastgelegd in de publicatie “Bouwen aan Scheikunde”(SLO, juni 2002) die op 18 juni 2002 aan OCenW isaangeboden.

In oktober 2002 is de Commissie Vernieuwing Schei-kunde Havo en Vwo (de commissie) onder voorzitter-schap van prof. dr. Gerard van Koten ingesteld door deminister van OCenW. De commissie aanvaardde de op-dracht om uiterlijk 1 juni 2003 een advies uit te bren-gen over de hoofdlijnen van de gewenste aard eninhoud van het vak scheikunde in de Tweede Fase vanzowel havo als vwo.

De commissie moest in dit advies in elk geval aandachtbesteden aan: a. de functies en doelstelling van het schoolvak

scheikunde; b. de hoofdbenadering en hoofdonderwerpen (con-

cepten) van het vak;

4

c. de relatie met andere vakken, waaronder in elkgeval wiskunde, natuurkunde, biologie en alge-mene natuurwetenschappen;

d. de relatie met de basisvorming met specifiekeaandacht voor de overgang van het derde leerjaarnaar de Tweede Fase;

e. het onderscheid tussen vwo en havo;f. een indicatie van het te bereiken niveau en de

studeerbaarheid;g. de examinering (inhoud en vorm).

De commissie (zie bijlage 1) is zo samengesteld dat ex-pertise op het gebied van chemie en/of chemieonder-wijs evenwichtig aanwezig is. De conclusies enaanbevelingen van de hiervoor genoemdeVerkenningscommissie Scheikunde (zie bijlage 2) zijndoor de commissie als uitgangspunt genomen.

In dit rapport staat het advies aan OCenW over de ver-nieuwing van het scheikundeonderwijs. Het kwam totstand in interactie met een groot aantal docenten enandere bij het scheikundeonderwijs betrokken groepe-ringen en personen. In bijlage 3 staat een overzichtvan de activiteiten van de commissie, in bijlage 4 eenoverzicht van de deelnemers daaraan. In bijlage 5 kuntu lezen hoe dit rapport tot stand is gekomen.

In hoofdstuk 1 beschrijft de commissie de uitgangs-punten van het nieuwe schoolvak scheikunde en de re-latie hiervan tot de andere natuurwetenschappelijkevakken, basisvorming en vervolgonderwijs.Hoofdstuk 2 geeft de visie van de commissie weer overde wijze waarop het nieuwe scheikundeprogrammakan worden ontwikkeld en ingevoerd. In hoofdstuk 3 vindt u een toelichting op de gekozencontext-en-conceptbenadering en een aanzet tot or-dening van concepten en begrippen in de scheikunde.In de bijlagen staan belangrijke zaken van het procesvan het afgelopen jaar en worden belangrijke aspectenvan het advies aan OCenW nader toegelicht.

De commissie spreekt de wens uit dat dit rapport alskatalysator en inspiratiebron gaat werken voor desleutelpersonen in het scheikundeonderwijs: de docen-ten, technisch onderwijsassistenten en leerlingen. Ditom het onderwijs in het schoolvak scheikunde te kun-nen vernieuwen in samenhang met de andere natuur-wetenschappelijke vakken.

5

1. Uitgangspunten

1.1 Functies en doelstellingvan het schoolvak scheikunde

InleidingDe moderne maatschappij is doordrenkt van natuurwetenschap en techniek.Om als lid van de samenleving goed te kunnen functioneren is het noodzakelijkdat kennis van natuurwetenschap en techniek deel uitmaakt van de brede cul-turele bagage. Dat leidt tot een beter inzicht in de grote mogelijkheden van denatuurwetenschappen en techniek, maar ook in de beperkingen en eventueleschadelijke invloeden van het menselijk handelen. Bij het verwerven van dit in-zicht speelt scheikunde een onmisbare rol. Scheikunde is één van de natuurwetenschappelijke vakken op school. Het is welte onderscheiden maar niet te scheiden van de schoolvakken biologie en na-tuurkunde. Onderwijs in de concepten van elk van deze vakken én in hunonderlinge samenhang leidt tot brede natuurwetenschappelijk kennis waarvanhet geheel meer is dan de delen. Ook wiskunde, techniek en algemene natuur-wetenschappen (anw) leveren daaraan een bijdrage.

Functies Het voortgezet onderwijs heeft als functie het overdragen van kennis en cul-tuur. Dit is van belang voor de vorming van jonge mensen tot volwassen, mon-dige en actief participerende leden van de samenleving. De schoolvakken zijndaartoe geen doel maar een middel, een soort gereedschap. Scheikunde is eenvan de gereedschappen voor kennis- en cultuuroverdracht.De belangrijkste functie van het schoolvak scheikunde is het leren doorgrondenvan de wereld van producten en chemische processen door:a. zelf waar te nemen; b. conclusies te trekken;c. te oordelen.Het zelf experimenteel onderzoek doen speelt hierbij een essentiële rol. Aan dehand van eigen observaties en waarnemingen leren leerlingen conclusies trek-ken en oordelen over stoffen en producten, reacties en levensprocessen. Ookleren ze risico’s in te schatten en een gefundeerd oordeel te vormen over toe-passingen en maatschappelijke effecten van de scheikunde. Tevens heeft het scheikundeonderwijs de functie de leerling te leren:d. verbanden te leggen tussen de eigen waarneming en de gangbare theore-

tische verklaring daarvoor;e. te abstraheren van de waargenomen fenomenen;f. abstract en analytisch te denken;g. om te gaan met modellen als representatie van de werkelijkheid.

DoelstellingVoor meer dan de helft van de havo- en vwo-leerlingen eindigt het schei-kundeonderwijs na de derde klas. Daarom is het van groot belang dat alleleerlingen al in de basisvorming en derde klas van het voortgezet onderwijsop een gedegen wijze kennismaken met de rol van scheikunde in de wereldvan natuurwetenschap en techniek. Het verwerven van inzicht in de chemievan levensprocessen en de chemie achter producten uit de chemische en far-maceutische industrie en voedingsmiddelenindustrie is voor alle leerlingenvan eminent belang. Ook leerlingen die na de derde klas kiezen voor een pro-

6

De hoofdfunctie vanschoolscheikunde is hetoverdragen van natuur-wetenschappelijke kennisen cultuur.

Schoolscheikunde moetalle leerlingen een goedbeeld van de betekenisvan chemie voor desamenleving geven.

DNA als beeld voor de identiteit

van chemie

7

Huidige en toekomstigeuitdagingen in de chemieen vragen uit de maat-schappij vormen de basisvan het nieuwe pro-gramma.

Het nieuwe programmamoet zich kunnen blijvenvernieuwen.

fiel zonder scheikunde moeten zich een juist beeld vormen van de betekenisvan chemie voor de samenleving. Voor de leerlingen in de profielen Natuur & Gezondheid en Natuur & Techniekin de Tweede Fase van havo en vwo bouwt het scheikundeonderwijs hieropvoort door: • verbreding en verdieping van kennis van natuurwetenschap en techniek

en de functie van scheikunde voor de hedendaagse maatschappij; verkrij-gen van inzicht in de wisselwerking tussen onderzoek in en toepassingvan natuurwetenschappen en techniek;

• voorbereiding op een opleiding en/of een beroep waartoe de N-profielentoegang geven; verkenning van de werkwijze en carrières van natuurwe-tenschappers en met name chemici in wetenschappelijk onderwijs, onder-zoeksinstellingen en industrie.

Aan beide aspecten moet in het scheikundeonderwijs recht worden gedaan,met nadruk op het eerste. In bijlage 6 staan deze doelstellingen nader uitge-werkt. Ter vergelijking geeft bijlage 7 een korte terugblik op de uitgangspun-ten en doelstellingen van het CMLS-programma uit 1968.

Basis van het nieuwe programma Het huidige scheikundeprogramma poogt een overzicht te geven van het ge-hele vakgebied. Dat is vooral gestoeld op chemische feitenkennis uit het eindevan de negentiende en de eerste helft van de twintigste eeuw. Het nieuwe scheikundeprogramma moet staan op de schouders van de kennisuit het verleden. Echter, de inspiratie die uitgaat van de belangrijke en nieuweuitdagingen van het vakgebied in de 21e eeuw zal in het scheikundeonderwijsmoeten doorklinken. Wetenschap en de toepassing ervan is nooit af en voort-durend in ontwikkeling. Daarom zal ook het scheikundeonderwijs zich voort-durend moeten ontwikkelen, zich richtend op deze uitdagingen en de vragenuit de maatschappij. Deze ontwikkeling vindt in toenemende mate plaats ininteractie met de ontwikkelingen in de natuurkunde, biologie, geologie, wis-kunde, ICT en maatschappijwetenschappen. Het nieuwe scheikundeprogrammamoet hierop inspelen.

De commissie adviseert het nieuwe programma te baseren op de volgende uit-gangspunten: a. Jonge mensen nemen de wereld waar als een feit, ze denken voorwaarts in

ruimte en tijd. Verwondering en uitdaging zijn de motor en brandstof voorhet leerproces. De inhoud van het scheikundeonderwijs is op de toekomstgericht.

b. Voor een deel van de leerlingen is het scheikundeonderwijs in de TweedeFase het eindpunt van een doorlopende leerlijn vanaf het basisonderwijs.Voor een ander deel van de leerlingen krijgt deze leerlijn een voortzettingin het vervolgonderwijs, waarbij een soepele overgang van havo of vwonaar hbo of w.o. dient te zijn gewaarborgd.

c. Het scheikundeonderwijs biedt leerling en docent ruimte tot verbreding enverdieping. Dit vindt plaats in interactie met de andere natuurwetenschap-pelijke vakken.

d. Het scheikundeonderwijs biedt leerling en docent mogelijkheden tot diffe-rentiatie: een brede opleiding voor velen en uitdagingen aan talenten.

e. Het scheikundeonderwijs geeft leerlingen inzicht in het toekomstperspectiefna een opleiding die voorbereidt op een carrière in wetenschap of bedrijf.

Voortdurende vernieuwing is een integraal onderdeel van het nieuwe pro-gramma. Vernieuwing van het scheikundeonderwijs zal dus niet meer sprongs-gewijs plaatsvinden zoals tot nu het geval is geweest.

Traditioneel beeld van chemie

1.2 Hoofdbenadering

Waarom een nieuwe hoofdbenadering?Het tot nu toe gehanteerde programma van het scheikundeonderwijs richtzich primair op het verwerven van een grondige kennis van vakbegrippen enop het exact en analytisch denken. Maatschappelijke toepassingen en experi-menten komen pas aan de orde als de theoretische basis is behandeld. DeVerkenningscommissie Scheikunde stelde vast dat deze werkwijze leerlingenniet meer aanspreekt. In een boeiend en uitdagend programma moetennieuwsgierigheid en het leren begrijpen van de chemie achter producten enprocessen in de maatschappij een belangrijke rol spelen. De kennismaat-schappij van de 21e eeuw vraagt om een innovatieve aanpak van lesgeven enleren. Scheikundeonderwijs vanuit maatschappelijke, beroepsgerichte, experi-mentele én theoretische contexten zal een brede groep leerlingen aanspre-ken.

Concepten en contextenDe commissie adviseert als hoofdbenadering van het vernieuwde scheikunde-onderwijs te kiezen voor een context-en-conceptbenadering.Maatschappelijke, experimentele, theoretische en beroepsgerichte contextengeven daarbij de aanzet tot het leren denken in concepten. Een concept iseen idee of beeld met een algemeen karakter dat is ontleend aan specifiekegebeurtenissen. Bij de context-en-conceptbenadering fungeren de contextenals brug van de werkelijkheid naar de concepten. De concepten vormen hetkader voor de kennisopbouw. Denken op het niveau van concepten is eennoodzakelijke voorwaarde voor het verwerven van inzicht in de scheikundeen is voor leerlingen tevens een middel om de werkelijkheid te leren hante-ren. Concepten worden geconsolideerd door terugkoppeling naar anderecontexten.

Doorlopende leerlijnDe concepten van de scheikunde vormen de grondslag van het vak en dusook van het scheikundeonderwijs op elk niveau. Het onderscheid tussen ba-sisvorming, derde klas, Tweede Fase van havo of vwo en hbo of w.o. ligt in dediepgang of complexiteit van de contexten en de uitwerking daarvan in con-cepten. Ook in het abstractieniveau van de modelvorming is sprake van leer-ontwikkeling. Uitgaande van relevante en aansprekende contexten die bij deontwikkeling van de leerling aansluiten kan in opeenvolgende leerjaren wor-den gebouwd aan verdieping van het conceptbegrip. Tevens vormen contex-ten een belangrijk instrument voor het verwerven van voortschrijdendinzicht in het maatschappelijk belang van chemische kennis.Het nieuwe scheikundeonderwijs moet zo worden ontworpen dat een doorlo-pende leerlijn mogelijk is. Deze begint in het basisonderwijs en loopt via ba-sisvorming en de derde klas naar anw in de profielen C&M en E&M. In deprofielen N&G en N&T wordt de leerlijn voortgezet in de profielvakken en bijanw om uit te monden in het vervolgonderwijs. De context-en-concept-benadering vormt de rode draad in deze doorlopende leerlijn. Daarbij is hetvan belang dat al in de derde klas, maar nog meer in de latere leerjaren, deleerlingen structureel ruimte krijgen om zelf contexten aan te dragen. Natuurwetenschappelijke contexten zijn in wezen interdisciplinair. Contextenvormen niet alleen het uitgangspunt voor verdieping in de chemie, ze dagenook uit tot interactie met andere vakken.

8

Als hoofdbenadering kiestde commissie de context-en-conceptbenadering.

De context-en-concept-benadering is de doorlo-pende leerlijn in het helevoortgezet onderwijs.

Concepten vormen degrondslag van het schei-kundeonderwijs op elk niveau.

Concepten als leidraad voor ver-

dieping en inzicht

1.3 Relatie met basisvorming

Vernieuwing basisvormingIn de huidige basisvorming ligt bij het geïntegreerde vak natuur- en schei-kunde het zwaartepunt op de natuurkundige vorming. Bij de kennismakingmet het vakgebied scheikunde ontbreekt het aan uitdagende en inspirerendecontexten. Van een doorlopende leerlijn vanaf het basisonderwijs via basis-vorming en derde klas naar de Tweede Fase komt weinig terecht.In 2003 bracht de Taakgroep Vernieuwing Basisvorming, onder voorzitter-schap van de heer H. Meijerink, het werkdocument “Basisvorming: Keuzesaan de scholen” uit. Natuur- en scheikunde maken daarin, net als biologie,verzorging en techniek, deel uit van het leergebied “mens en natuur”. In hetwerkdocument worden kerndoelen geformuleerd voor dit brede leergebied.De school bepaalt in welke ordening het onderwijs uiteindelijk aan de leerlin-gen wordt aangeboden: in afzonderlijke vakken, in één of twee vakken-clusters, of in een combinatie van schoolvakken en projecten. In de zomervan 2004 zal de Taakgroep rapporteren aan de minister en haar advies uit-brengen. Naast formuleringen van kerndoelen voor de leergebieden wordtook een voorstel gedaan voor verschillende varianten voor het leergebied“mens en natuur” (science). De kerndoelen worden geformuleerd voor hetkerndeel (circa tweederde) van de leertijd van de eerste twee leerjaren. Deoverige tijd in de eerste twee leerjaren en het derde leerjaar havo/vwo, hoorttot het differentieel deel waarvan de scholen in belangrijke mate zelf de in-vulling bepalen.

Het derde leerjaarEr zijn nog vragen te stellen en te beantwoorden over de positie van hetderde leerjaar tussen basisvorming en Tweede Fase. Daarbij gaat het om:• de functie van de basisvorming;• de functie van de Tweede Fase havo en vwo;• de verschillende keuzes die scholen zouden kunnen maken over de posi-

tie van de derde klas;• de gevolgen van deze keuzes voor het aan te bieden programma;• de positie van scheikunde in de programma’s;• de zorg voor doorlopende leerlijnen.

De Taakgroep Vernieuwing Basisvorming gaat voor de inrichting van hetderde leerjaar havo/vwo handreikingen ontwikkelen, die binnen de afgespro-ken bandbreedte van de autonomievergroting van scholen blijven en die gericht zijn op doorlopende leerlijnen voor leerlingen. Het nieuwe scheikun-deprogramma moet op deze ontwikkeling aansluiten. Dit biedt kansen voorvernieuwing van het scheikundeprogramma vanaf de derde klas én voor in-voering van een context-en-conceptbenadering in onder- én bovenbouw.Bovendien kan al in de onderbouw het programma beter afgestemd wordenop de specifieke mogelijkheden van havo- en vwo-leerlingen.

9

Het nieuwe scheikunde-programma moet aanslui-ten op de vernieuwing inde basisvorming.

Scholen bepalen zelf eendeel van de basisvormingen het programma vanhet derde leerjaar.

De school geeft basisvorming en

derde klas een eigen gezicht

1.4 Relatie met andere natuurwetenschappelijke vakken

Scheikunde neemt het voortouwDe problematiek in het rapport “Bouwen aan scheikunde” geldt niet alleenvoor scheikunde maar ook voor de andere bètavakken en hun onderlingesamenhang. Bij de vernieuwing van het gehele natuurwetenschappelijkonderwijs kan scheikunde het voortouw nemen, maar is het noodzakelijk datde andere bètavakken op korte termijn volgen.

Om voldoende leerlingen te motiveren voor een bètaprofiel en te behoudenvoor een vervolgopleiding in een natuurwetenschappelijke richting zullen in-houd en didactische werkvormen van elk vak afzonderlijk en in onderlingesamenhang moeten vernieuwen. Om dit effectief aan te pakken moet vanuit elk van de afzonderlijke bètavak-ken de onderlinge samenhang tussen de vakken met meer kracht wordenuitgedragen. Daartoe is meer samenwerking tussen de docenten binnen deeigen school een belangrijke voorwaarde. Daarnaast moeten de examenpro-gramma’s structureel op elkaar afgestemd worden.

SamenhangChemie in context zal een belangrijke functie kunnen vervullen bij het ver-sterken van de samenhang tussen de bètavakken. Ontwikkelingen aan degrenzen van scheikunde met andere vakken zoals natuurkunde, biologie,aardrijkskunde, wiskunde en algemene natuurwetenschappen kunnen in decontext-en-conceptbenadering van het nieuwe scheikundeonderwijs, beterdan nu, voor de leerling zichtbaar en toegankelijk worden gemaakt.

Interdisciplinaire vraagstukken rond geologie, economie, gezondheid, voe-ding, milieu, duurzame ontwikkeling, bio- en nanotechnologie, die nu vaakalleen bij algemene natuurwetenschappen aan bod komen, leveren contextendie een appèl doen op een brede natuurwetenschappelijke kennisbasis van deleerling. Theoretische contexten bieden volop kansen voor monodisciplinaireverdieping. Daarbij is het van belang dat docenten de snelle ontwikkelingenin de huidige natuurwetenschappelijke beroepspraktijk volgen en hun na-tuurwetenschappelijke kennis op peil houden. Hierdoor kunnen actuele con-texten en praktijken als inspiratiebronnen hun weg naar het onderwijsblijven vinden.

10

Scheikunde neemt hetvoortouw bij vernieuwingvan het natuurweten-schappelijk onderwijs.

Chemie in context versterkt de samenhangtussen bètavakken.

Experimenteel onderzoek gaat

voorbij grenzen van monovakken

1.5 Onderscheid havo en vwo

Havo voorrang op vwoHet huidige examenprogramma voor vwo verschilt zowel in diepte als in om-vang van het havo-programma. De overladenheid van het scheikundepro-gramma van het havo bleek na de invoering van de Tweede Fase zo groot datmet ingang van 2002 niet minder dan 25% van de toen voorgeschrevenhavo-eindtermen is geschrapt. Het nieuwe havo-programma mag geen afge-leide meer zijn van het vwo-programma, maar dient gelijktijdig met, of lievernog voorafgaand aan, het vwo programma ontwikkeld te worden. In beideprogramma’s is streven naar een overzicht van het gehele vakgebied nietwenselijk en gezien de stormachtige ontwikkelingen in de tweede helft vande vorige eeuw ook niet meer mogelijk. Net als in het vervolgonderwijs zalmen ook in het voortgezet onderwijs keuzes moeten maken. De context-en-conceptbenadering vormt daartoe de leidraad.

De commissie is van mening dat de scheikundeprogramma’s voor havo envwo gebaseerd dienen te zijn op dezelfde concepten. Het verschil tussenhavo- en vwo-onderwijs komt tot uitdrukking in de diepte waarop men deconcepten uitwerkt en de aard van de contexten die daarbij worden gekozen.Ook de balans tussen de aandacht voor contexten en concepten verschilt.Zowel havo- als vwo-leerlingen hebben baat bij contexten die hen aanspre-ken op hun kwaliteiten. Naast experimentele contexten voor beide groepenzullen de contexten voor havo meer maatschappelijk en toepassingsgerichtzijn en voor vwo daarnaast ook nog meer theoretisch van aard, met name inde laatste twee leerjaren.

DifferentiatieAls basis voor de programma’s dient eerst de leerontwikkeling in conceptenvanaf de basisvorming te worden uitgewerkt. Bij deze uitwerking moet al inhet programma voor de derde klas differentiatie tussen het havo- en hetvwo-programma worden aangebracht. Daarbij moet men ook rekening hou-den met de brede ontwikkeling naar een grotere autonomie voor scholen enmet verschillende scenario’s in schoolontwikkeling. Aan de hand van experi-menten moet dit verschil tussen havo en vwo in meerdere varianten naderworden uitgewerkt aansluitend bij de verschillende scenario’s voor de ver-nieuwde basisvorming.

11

Ontwikkeling van hetnieuwe havo-programmakrijgt voorrang op hetvwo-programma.

Havo en vwo gaan uit vandezelfde concepten.

Havo en vwo verschillenin de uitwerking van concepten en de daarvoorgekozen contexten.

Het nieuwe programmavoor de derde klas moetdifferentiëren tussen havoen vwo.

Havo of vwo? Verschil in diepte

van concepten

1.6 Studeerbaarheid

Keuzes makenBij het opstellen van een examenprogramma op hoofdlijnen bestaande uitconcepten en begrippen is het noodzakelijk uit te gaan van de beschikbarestudielasturen voor scheikunde in de Tweede Fase. Dit dwingt tot keuzes.Naast verbreding moet er ook ruimte worden gemaakt voor verdieping. Decommissie adviseert daarom het aantal te behandelen concepten en begrip-pen in het examenprogramma te beperken en af te zien van gedetailleerdelandelijke voorschriften. Tevens moet het examenprogramma geen contextenvoorschrijven, maar deze als suggestie opnemen. Dit is een trendbreuk als wekijken naar de ontwikkeling tot het huidige overzichtscurriculum in de jaren1968-1985 en de daaropvolgende aanpassingen onder andere bij de invoe-ring van de Tweede Fase.

Het vernieuwde scheikundeonderwijs moet zich niet meer richten op het bie-den van een compleet overzicht van de scheikunde, maar op het verwervenvan inzicht in de wisselwerking tussen contexten en concepten. Dit is in lijnmet het wezen van de natuurwetenschappen: het denken in modellen alshulpmiddel voor het begrijpen, voorspellen en omgaan met verschijnselen inde werkelijkheid.

Inspelen op herstructureringIn de loop van 2002 en 2003 deed OCenW voorstellen voor de herstructure-ring van de Tweede Fase, de samenstelling van de profielen en de omvangvan de profielvakken in de nota’s “Continuïteit en vernieuwing” en “Ruimtelaten en keuzes bieden in de Tweede Fase havo en vwo”. Als herstructureringleidt tot aanpassingen van de huidige examenprogramma’s moeten deze co-herent zijn met de hoofdbenadering en hoofdonderwerpen van het nieuwescheikundeprogramma.

12

Het aantal studielasturenis leidraad bij het op-stellen van de leerlijn inconcepten.

Het nieuwe scheikunde-programma maakt ruimtevoor verbreding en ver-dieping.

Leerlingen maken voortdurend

keuzes

1.7 Examinering

Examenprogramma met ruimteHet huidige examenprogramma is bijzonder dwingend voor de inrichting vande scheikundelessen, niet minder dan 202 gedetailleerd beschreven eindter-men bij vwo en 111 eindtermen bij havo. De VerkenningscommissieScheikunde constateerde dat het door docenten en leerlingen als een keurs-lijf wordt ervaren. Hoewel het eindcijfer voor 50% door het centraal examen(CE) wordt bepaald en voor 50% door het schoolexamen (SE) speelt het CEook een dominante rol in de voorbereiding van het SE.

De commissie pleit voor een examenprogramma met ruimte: voor docentenén voor leerlingen. De wijze van examinering moet daarop afgestemd wor-den. In lijn met haar voorstel tot vernieuwing van het scheikundeprogrammaadviseert de commissie in het CE de nadruk te leggen op het examineren vanconcepten. Dat vergt in het CE een ander type vraagstukken dan tot nu toegebruikelijk is. Daarbij dient ook meer gebruik gemaakt te worden van ICT-modellen en digitale informatieverwerking. Het verdient aanbeveling meer-malen per jaar centrale examens aan te bieden. Bepaalde onderdelen kunnenook eerder dan aan het einde van de havo of vwo worden afgesloten.Daardoor ontstaat in het laatste leerjaar meer ruimte voor interdisciplinairecontexten en aansluiting op het wetenschappelijk onderwijs.

Examinering vernieuwenDe wisselwerking tussen contexten en concepten, toepassingen, het inzicht inactuele contexten en de beheersing van experimentele onderzoeks- en ont-werpvaardigheden dienen te worden getoetst in het schoolexamen (SE).Daardoor is ook vernieuwing mogelijk in de wijze van examinering onder an-dere met open-boek-toetsen, groepstoetsen, praktijktoetsen of andere toets-vormen, die zijn afgestemd op de functie en doelen van het nieuwescheikundeonderwijs. De wegingsfactor tussen het CE en het SE moet nader worden bezien. Tedenken valt aan 30% CE en 70% SE. In het SE zal de nadruk moeten liggenop het toetsen van de ontwikkeling in algemene, experimentele en vakspeci-fieke vaardigheden. De wegingsfactor tussen schriftelijke toetsen, praktischeopdrachten en eigen experimenteel onderzoek kan dat aansturen.

KwaliteitsbewakingHet is van groot belang dat de kwaliteit van de schoolexamens geborgd is.Daarom moeten instrumenten worden ontwikkeld voor de beoordeling enkwaliteitsverbetering van schoolexamens. Kwaliteitsborging komen ook tege-moet aan de behoefte van docent, schoolleiding, leerling en ouders aan eenvorm van extern gelegitimeerde beoordeling. Daarvoor zijn verschillende op-ties denkbaar. Zo valt te denken aan benchmarking (kwaliteitsbepaling doorvergelijking met andere scholen) of intercollegiale consultatie bij de ontwik-keling van schoolexamens. Om het hbo en w.o. meer te betrekken bij hetonderwijs waarop ze voortbouwen dient de mogelijkheid van een systeemvan gecommiteerden nader onderzocht te worden.Er is een eerste werkversie nodig van de uitwerking van concepten envaardigheden tot een examenprogramma voor de experimenten in proef-scholen, dat daarna wordt geëvalueerd en zonodig bijgesteld.

13

Het examenprogrammaschrijft een beperkt aan-tal concepten voor.

In het CE ligt de nadrukop examineren van con-cepten.

In het SE ligt de nadrukop wisselwerking tussencontexten en conceptenen experimentele vaardig-heden.

Als wegingsfactor advi-seert de commissie 30%CE en 70% SE.

Er zijn instrumentennodig voor kwaliteitsbe-paling en kwaliteitsbor-ging van schoolexamens.

Nieuwe examens met ICT-

modellen

1.8 Aansluiting vervolg-onderwijs

Wie bepaalt eindniveau?Aan het eind van het voortgezet onderwijs moeten leerlingen zich een goedbeeld hebben gevormd van de belangrijke rol die scheikunde vervult in demaatschappij. Daarbij moet het leerlingen ook duidelijk zijn dat een vervolg-opleiding in de natuurwetenschappelijke sector hen brede carrièreperspectie-ven biedt, van manager, productontwikkelaar tot onderzoeker, docent ofwetenschapsjournalist.

In de huidige voorstellen van de commissie is geen eindniveau gedefinieerd.Dat moet deel gaan uitmaken van de volgende fase van het vernieuwingstra-ject. Het voortgezet onderwijs heeft als hoofdfunctie het aanbieden van eenbrede algemene vorming, ook in de profielvakken. In een maatschappij die zois doordrongen van natuurwetenschap en techniek draagt verbreding en verdieping van natuurwetenschappelijke kennis dan ook primair bij aan dealgemene vorming. Het voortgezet onderwijs heeft een eigenstandige ver-antwoordelijkheid voor het bepalen van het eindniveau. Voor een goede aan-sluiting op vervolgopleidingen na de N-profielen dient hier echter ook hetafnemend veld bij betrokken te worden. Profielcommissies kunnen een cen-trale rol gaan vervullen bij de advisering over het eindniveau dat nodig is alsvooropleiding voor studie en beroep.

Afstemming verbeterenDe huidige veranderingen in het w.o. (bachelor-masterstructuur) en hbo(competentie-ontwikkeling) bieden kansen voor een betere afstemming tus-sen voortgezet onderwijs en vervolgonderwijs. Het vervolgonderwijs kan aan-sluiten op de context-en-conceptbenadering en de in het voortgezetonderwijs gehanteerde leerontwikkeling in concepten en vaardigheden.Daarnaast kan het voortgezet onderwijs op de korte en middellange termijnmeer profijt trekken uit de ervaringen van het vervolgonderwijs met compe-tentiegericht onderwijs en projectonderwijs.

14

Het voortgezet onderwijsheeft een eigenstandigeverantwoordelijkheid voorhet eindniveau van hetschoolvak scheikunde.

Profielcommissies kunnenadviseren over het eind-niveau nodig voor ver-volgopleidingen in hbo enw.o.

Productontwikkeling: chemie in

silico (virtuele chemie)

1.9 Rol ICT

ICT binnen de chemieSinds de jaren negentig speelt ICT in wetenschap en bedrijven een crucialerol in onderzoek, ontwikkeling en productie. Dit moet ook in de schoolschei-kunde zichtbaar worden. Leerlingen dienen ervaring op te doen met vakge-richte databases, de computer als meetinstrument, ‘molecular modelling’,moderne dataverwerking en virtuele proeffabrieken. Dit is van belang voorhet visualiseren van modellen van moleculen en processen en het verkrijgenvan inzicht in chemische begrippen en structuren en hun onderlinge samen-hang. ICT biedt ook een brede toegang tot actuele contexten uit vaklitera-tuur en publicaties in de media.

Middel tot vernieuwingVirtuele chemie krijgt in het huidige scheikundeonderwijs nog nauwelijksaandacht terwijl ‘virtual reality’ in spelomgevingen door jongeren breed ge-accepteerd wordt. Binnen een nieuwe manier van lesgeven en leren kunnenspeciaal voor het scheikundeonderwijs ontwikkelde websites en virtuele ex-cursies een belangrijke functie vervullen. Daartoe dient de beschikbare ICT-infrastructuur in de vaklokalen sterk verbeterd te worden.

Wereldwijd is veel vakgerichte software ontwikkeld voor wetenschappelijkonderzoek en het bedrijfsleven. Voor gebruik daarvan in het onderwijs isaanpassing nodig. Dit dient door overheid en bedrijfsleven sterk gestimuleerdte worden.

ICT als middel tot innovatie van leeromgevingen kan een belangrijke bijdrageleveren aan het versnellen en verbreden van het ontwikkel- en implementa-tieproces van het nieuwe scheikundeprogramma.

15

De rol van ICT in onder-zoek, ontwikkeling enproductie van chemiemoet in het schoolpro-gramma zichtbaar wor-den.

ICT draagt bij aan hetversnellen en verbredenvan het ontwikkel- enimplementatieproces vanhet nieuwe programma.

ICT onmisbaar element voor ont-

wikkeling en implementatie

1.10 Internationale aansluiting

Nieuwe didactiekDe keuze voor de context-en-conceptbenadering als hoofdbenadering in hetnieuwe scheikundeprogramma is mede gebaseerd op ontwikkelingen in deons omringende landen.

In Duitsland werken sinds 2002 docenten in elf Bundesländer samen metuniversiteiten aan modulen in het project “Chemie im Kontext”. Hun didacti-sche model is met externe ondersteuning in de schoolpraktijk ontwikkeld engetoetst. Zie bijlage 8 voor de uitgangspunten van de vernieuwingen in ditproject. In Groot-Brittannië is in het laatste decennium van de vorige eeuw eenbrede ervaring opgedaan met meer contextgericht onderwijs in het “SaltersAdvanced Chemistry”-programma. Daarnaast zijn in 2002 de ervaringen methet curriculum “Science for Public Understanding” geëvalueerd. Het nieuwecurriculum “21st Century Science” bouwt hierop voort. Ook hierin staan con-texten aan de basis van een nieuw programma en de bijbehorende centraleexamens. “21st Century Science” is een integraal ontwikkeld science-curricu-lum waarin modulen scheikunde, natuurkunde en biologie in door de schoolte bepalen varianten voor vakken of combinaties van vakken kunnen wordenaangeboden. Zie bijlage 9 voor de hoofdlijnen in het curriculum “21st

Century Science”.Ook in de Verenigde Staten is ruime ervaring met meer context-gerichtscheikundeonderwijs waaronder het programma “ChemCom” dat is ontwik-keld door de American Chemical Society (ACS).

InspiratieBestaand lesmateriaal en evaluaties daarvan uit verschillende landen kunnenals basis en inspiratiebron dienen voor de vernieuwing van het Nederlandsescheikundeonderwijs.

16

De context-en-concept-benadering sluit aan opinternationale ontwikke-lingen.

Lesmateriaal en evaluatiesuit ons omringende landen dienen als basis eninspiratiebron.

Chemieonderwijs in internatio-

naal perspectief

2. Hoe verder?

17

2.1 Toekomstvisie SamenwerkenVoor goed scheikundeonderwijs moeten alle belang-hebbenden samenwerken. Dat is nodig voor hetzichtbaar maken van het grote belang van de che-mie voor onder andere de ontwikkeling van molecu-laire wetenschappen (nieuwe functionele materialen)en nieuwe producten (kunststoffen, medicijnen).Hier ligt een belangrijke taak, natuurlijk voor hetonderwijs, maar ook voor de overheid, kennisinstel-lingen, de chemische en aan de chemie verwante in-dustrie. Deze samenwerking is ook nodig omdatsteeds minder havo- en vwo-leerlingen kiezen vooreen natuurwetenschappelijke vervolgstudie. Als dezeterugloop niet wordt gestopt, zal dit al op korte ter-mijn tot een zorgwekkende situatie kunnen leiden,waarbij de positie van Nederland als kennisland ingevaar komt. Overigens onderscheidt de problema-tiek in ons land zich niet van die in de ons omrin-gende landen. Veel ligt in de handen van descheikundedocenten bij het positioneren van schei-kunde als aantrekkelijk vak voor leerlingen in de N-profielen van de Tweede Fase en het zichtbaarmaken van het carrièreperspectief na een vervolg-studie in natuurwetenschappen.

Essentieel is dat het proces van blijvende vernieuw-ing bottom-up plaatsvindt door docenten, daarbijgesteund door de schoolleiding. Het kan wordenondersteund door deskundigen uit universiteiten,hogescholen, bedrijven en kennisinstellingen in deprivate sector. De overheid en de schoolleiding heb-ben de belangrijke taak dit proces adequaat te faci-literen. Initiatieven voor actieve ondersteuning vanhet scheikundeonderwijs die al in gang zijn gezet(zie bijlage 10) dienen hierop aan te sluiten. Het isvan belang dat ook bij de andere natuurweten-schappelijke schoolvakken en in de onderbouw eenbeweging ontstaat in de richting van een context-en-conceptbenadering, zodat met het nieuwe schei-kundeprogramma ook structureel meer samenhangmet de belendende profielvakken ontstaat.

Krachten bundelenHet is nodig dat in het voortgezet onderwijs nieuweinitiatieven en reeds lopende vernieuwingsactivitei-ten goed op elkaar worden afgestemd. Om tot eenstructurele verankering van de vernieuwing in het

onderwijs te komen moeten deze initiatieven wordengecoördineerd. Het is de kunst om voortdurend tefocussen op het werken aan de basis en daartoekrachten strategisch te bundelen. Daarvoor is er be-hoefte aan een Stuurgroep Nieuwe Scheikunde dieverantwoordelijk is voor verankering van initiatievenen het kwaliteitsbeleid. Er is geen behoefte aan spe-ciale projectgroepen, wel aan makelaars die de vraagvan het onderwijsveld en het aanbod van nieuweprojecten aan elkaar koppelen en de aansluiting aanhet proces van blijvende vernieuwing bewaken.

2.2 Waar beginnen? Ruimte in derde leerjaarHoewel de commissie opdracht kreeg om advies uitte brengen voor de vernieuwing van het examenpro-gramma voor de Tweede Fase, geven met name do-centen aan dat het hun voorkeur heeft om met devernieuwing te beginnen in de derde klas. Het huidige onderwijsprogramma in de derde klasbiedt experimenteerruimte die vrijwel zonder voor-bereiding in het voorafgaande schooljaar kan wor-den benut. Er is in het derde leerjaar geen PTA(Programma van Toetsing en Afsluiting) en dus geenaanpassing in de examenregeling nodig. Vrijwel ner-gens anders in het huidige scheikundeprogrammaervaren docenten nog ruimte om het onderwijs naareigen inzicht vorm te geven. Dit zijn voor de com-missie belangrijke argumenten om OCenW te advise-ren om bij de vernieuwing van het geheleprogramma te beginnen met een nieuw programmain het derde leerjaar.

Bovendien heeft starten met experimenten in dederde klas als meerwaarde dat de docent een jaarlang kan leren omgaan met de context-en-conceptbenadering zonder de druk van het eindexa-men. Deze verantwoordelijkheid voelen docentenwel in de daaropvolgende vierde klas. Experimenten in de derde klas moeten aansluiten bijnatuur- en scheikunde uit de basisvorming. Scholenmaken eigen keuzes omtrent natuur- en scheikundeals gecombineerd vak in de derde klas of als apartevakken. Een aansprekende keuze van contexten uitde scheikunde en werkvormen gericht op het aanle-ren van een beperkt aantal concepten dient leerlin-gen in de derde klas een representatief beeld te

geven van zowel de breedte als de diepte van hetvak. Enerzijds moet het derdeklasprogramma leerlin-gen die voor een M-profiel gaan kiezen aanspreken.Anderzijds moet het programma voldoende represen-tatief zijn om een gegronde keus te kunnen makenvoor het N-profiel. Een nieuw derdeklasprogrammaleidt tot een betere basis voor een gemotiveerdekeuze van het profiel en draagt bovendien adequaatbij aan het dichten van de huidige kloof tussen hetderdeklas- en Tweede Faseprogramma. Dit werpt ookin de Tweede Fase zijn vruchten af.

Havo of vwo‘Waar beginnen?’ is een impliciete vraag naar devolgorde waarin het vernieuwingstraject wordt uit-gevoerd. Beginnen met het havo-programma, hetvwo-programma of beide programma’s gelijktijdigontwikkelen? Omdat de problemen met scheikundein havo het grootst zijn, moet het havoprogrammamet voorrang worden vernieuwd. De commissiemerkt hierbij op dat de ervaringen met het CMLS-programma leren, dat experimenten voor het havogoed moeten worden voorbereid. De commissiemeent dat het nieuwe programma voor de derde klasmoet worden ontwikkeld door eerstegraadsdocentendie ook lesgeven in de Tweede Fase.Op een aantal scholen krijgt het derdeklaspro-gramma al de speciale belangstelling van schoollei-ding en scheikundedocenten in verband met deaansluiting op de basisvorming aan de ene kant ende voorbereiding op de Tweede Fase aan de anderekant. Ook door deze ontwikkelingen is starten meteen nieuw programma in klas drie het meest kansrijk.Deze experimenten maken het ook mogelijk om aante sluiten bij de voorbereidingen die scholen makenvoor vernieuwing van de basisvorming.

Alleen scheikunde?‘Waar beginnen?’ kan ook worden opgevat als ‘Bijwelk vak beginnen?’. In het ideale geval zouden na-tuurkunde, scheikunde, biologie en misschien ookwiskunde samen moeten optrekken bij het ontwerpvan een voor leerlingen met een N- of M- profielaansprekend derdeklasprogramma. De ervaring methet vak natuur- en scheikunde in de basisvorming enhet vak anw in de Tweede Fase heeft geleerd datvakkenintegratie niet door kerndoelen of examen-programma’s is af te dwingen. Bovendien zal wach-ten op andere vakken geen recht doen aan hetdraagvlak en de slagkracht voor vernieuwing in hetscheikundeveld. De commissie meent dat door nu tebeginnen met scheikunde dit als katalysator zal wer-ken voor vernieuwingen in de andere vakken.

18

Vernieuwing van het programma van één schoolvakin het hele voortgezet onderwijs, bijvoorbeeld schei-kunde, speelt zich af binnen het kader van een bre-dere ontwikkeling naar een grotere autonomie voorscholen. Dit streven naar meer keuzevrijheid voorscholen richt zich ook op het samenhangend com-plex van het gehele onderwijsaanbod, de onderwijs-organisatie, het financiële en het personele beleid inde scholen. Een scheikundeprogramma dat uitgaatvan ontwerpen voor vernieuwing maakt het mogelijkom in deze brede ontwikkeling mee te gaan. Dit sluit ook aan bij het voorstel van de KoninklijkeNederlandse Akademie voor Wetenschappen (KNAW)tot het instellen van profielcommissies.

2.3 Schets van hetontwikkelingstrajectWerkversie nieuw examenprogramma De commissie heeft met de keus voor het context-en-conceptmodel de hoofdbenadering van hetnieuwe programma vastgelegd. De commissie constateert dat het voor een ge-slaagde invoering van het nieuwe programma nood-zakelijk is dat het veld vanaf het begin van hettraject intensief betrokken is en blijft bij discussiesover de concepten en daartoe behorende begrippen.De commissie adviseert om vanaf september 2003 ininteractie met het veld verder te gaan met het ont-wikkelen van een bouwwerk van concepten, begrip-pen en vaardigheden en een eerste werkversie vaneen toetsbaar nieuw examenprogramma. Tevensdient in samenspraak met de Taakgroep VernieuwingBasisvorming een adviesprogramma voor de derdeklas havo en vwo te worden opgesteld, dat voort-bouwt op de voorlopige kerndoelen van de basisvor-ming en een goede aansluiting op het onderwijs inde Tweede Fase waarborgt.

De eerste werkversie voor het nieuwe examenpro-gramma dient als uitgangspunt en kader voor expe-rimenten in scholen. De commissie adviseert OCenWom een Stuurgroep Nieuwe Scheikunde in te stellen.Deze is verantwoordelijk voor het tot stand komenvan de eerste werkversie van het experimentele exa-menprogramma en de voorbereiding van de eersteexperimenten met en evaluaties van dit programmain scholen. Er dienen criteria te worden ontwikkeldvoor het identificeren van scholen die daaraan eenbijdrage gaan leveren. Of het nieuwe examenpro-gramma voor docenten en leerlingen uitvoerbaar en

19

toetsbaar is en of het leerlingen meer aanspreekt,moet uit de evaluaties blijken.

WerkwijzeDe commissie bepleit een gefaseerde, maar welsnelle ontwikkeling van op de context-en-concept-benadering gebaseerd lesmateriaal. Hierbij kan wor-den aangesloten op het didactische model, deexpertise en het al bestaande lesmateriaal uitDuitsland. Daar werken in ‘learning communities’docenten van zes scholen samen, begeleid door eenlerarenopleider-didacticus en een inservicetrainer.De ‘communities’ ontwikkelen lesmodulen (raam-werk van concepten en begrippen, leerling- en do-centenmateriaal) aan de hand van zelfgekozencontexten en testen deze in de klas. Daarna volgtuitwisseling, reflectie en evaluatie.

Dit ontwikkelmodel is vergelijkbaar met de strategiedie is toegepast bij het ontwikkelen van het CMLS-programma vanaf 1968. Ook het eerste lesmateriaalvoor het nieuwe vak anw bij de invoering van deTweede Fase is volgens dit model tot stand gebracht.De ervaringen met het CMLS-programma hebbengeleerd dat van meet af aan met het brede onder-wijsveld moet worden gecommuniceerd over deleerervaringen met de schoolexperimenten.Ontwikkeling in regionale netwerken van een totdrie scholen of vijf tot zeven docenten onder eencentrale regie blijkt goed te werken. Centrale regie isnoodzakelijk om vanuit een uniform model te kun-nen blijven werken. De netwerken kunnen wordenondersteund door deskundigen op het gebied vanonderwijs, vakdidactiek en moderne scheikunde uitzowel universitaire onderzoeksgroepen als uit de in-dustriële praktijk. ICT moet de ontwikkeling van hetnieuwe lesmateriaal versnellen en verbreden en eenkrachtig instrument zijn bij verspreiding en imple-mentatie van het nieuwe programma.

Ontwikkeling nieuw lesmateriaal Op basis van de goede ervaringen met bovenstaandontwikkelmodel bij eerdere vernieuwingen adviseertde commissie om met ingang van het schooljaar2003 - 2004 een aantal regionale netwerken te vor-men. Na het vaststellen van een nieuw examenpro-gramma kan vanaf januari 2004 al bestaandvernieuwend lesmateriaal hieraan worden aangepasten in de klas getest. Te denken valt aan modulenvoor zes tot twaalf lessen waarin een maatschappe-lijke, beroepsgerichte, experimentele of theoretischecontext wordt uitgewerkt naar de aan te leren con-cepten, begrippen, modellen en vaardighedenbinnen de context-en-conceptbenadering. Deze mo-

dulen zullen enerzijds een gidsfunctie hebben, an-derzijds de basis vormen voor het zichtbaar makenvan successen en knelpunten van de context-en-conceptbenadering. Voor docenten vormen ze hetmiddel om op kleinschalige wijze ervaring op tebouwen met docentvaardigheden die voor deze aan-pak nodig zijn.

Er dient door de Stuurgroep Nieuwe Scheikunde eenzorgvuldige keus te worden gemaakt uit recent inNederland ontwikkeld vernieuwend lesmateriaal enuit bruikbaar materiaal uit Duitsland en Groot-Brittanië. Randvoorwaarden zijn onder andere:• gekozen contexten leiden naar concepten en

begrippen uit het experimentele examenpro-gramma;

• havo krijgt voorrang op vwo;• ruimte voor differentiatie naar docent en leer-

ling;• leerontwikkeling is toetsbaar; • het geheel van modulen is samen te voegen tot

een jaarprogramma;• een of meerdere modulen inspireren tot inter-

actie met andere natuurwetenschappelijke vak-ken;

• monitoring en evaluatie zijn inherent onderdeelvan het ontwikkelwerk.

Het is van doorslaggevend belang dat bij keuzes vancontexten, die voor leerlingen aantrekkelijk en aan-sprekend zijn, ook deze leerlingen zelf worden be-trokken. Daarbij is niet de dagelijkse leefwereld vande leerling de maatstaf maar de mogelijkheden omhet blikveld van de leerling te verruimen. In bijlage11 staan enkele resultaten van leerlingen die onder-zoek deden naar de interesse in en het imago van dechemie.

Tegelijk met het ontwikkelen van het lesmateriaalvoor de eigen klas scholen de netwerkdocenten zichin de didactiek van de context-en-conceptbenade-ring. Het ontwikkelproces moet transparant enextravert zijn, omdat het belangrijk is dat het onder-wijsveld het ontwikkelproces van nabij kan volgen.De resultaten moeten snel en in brede kring ver-spreid worden via publicaties op het web en in vak-bladen, via werkgroepen en lezingen op docenten-conferenties of netwerkbijeenkomsten van deNVON-scheikundekringen. Ook internationalesamenwerking en uitwisseling is daarbij nodig metname met de activiteiten die al lopen in Duitslanden Groot-Brittanië.

20

Onderstaand schema geeft een overzicht van destappen die nodig zijn op weg naar de eerste nieuweeindexamens havo in 2008 en de eerste nieuwevwo-examens in 2009.

Dubbele vernieuwingEen modulaire aanpak is een voorwaarde voor degefaseerde en geleidelijke invoering van een nieuwscheikundeprogramma dat blijvende vernieuwingmogelijk maakt. Deze vernieuwing betreft zowel eenvernieuwing van de inhoud als een vernieuwing vande didactiek. Bijlage 12 geeft hiervan een meer ge-detailleerde schets. Doelstelling is dat volgens ditontwikkelmodel het scheikundeonderwijs in havo envwo zich binnen een periode van vijf tot zes jaar ge-heel zal kunnen vernieuwen.

In de overgangsperiode zal het huidige programmanaast het experimentele programma kunnen blijvenbestaan, zodat docenten zelf kunnen bepalen wan-neer en in welke tempo ze de overstap willenmaken. De commissie beoogt een advies voor eenaantrekkelijk programma op te stellen. Zo aantrek-kelijk dat docenten gemotiveerd de overstap naarhet nieuwe programma willen maken, omdat hethen nieuwe inspiratie en keuzevrijheid oplevert.

Aan het einde van het schooljaar 2003-2004 is vol-gens dit ontwikkelmodel lesmateriaal en toetsmate-riaal beschikbaar, dat overdraagbaar is voor gebruikin andere scholen vanaf schooljaar 2004-2005.Hiertoe dient een passende ondersteuning ontwik-keld te worden, waarin de docenten uit de regionalenetwerken van 2003-2004 een actieve rol spelen. Deontwikkelde modulen kunnen met ingang van hetschooljaar 2004-2005 verspreid worden voor klein-schalig gebruik door andere docenten. In hetzelfdeschooljaar kan een aantal nieuwe modulen wordenontwikkeld, die samen met de modulen uit het voor-gaande jaar een jaarprogramma kunnen vormen. Omdocenten keuze te kunnen bieden is het nodig omeen flink aantal modulen te ontwikkelen.

Jaarprogramma Scholen die daarvoor kiezen kunnen dan met ingangvan het schooljaar 2005-2006 een heel jaarpro-gramma in de derde klas aanbieden. In dat jaar be-ginnen docentennetwerken ook met het ontwikkelenvan de modulen voor de vierde klas. Deze cyclusherhaalt zich nog enkele malen totdat voor alle leer-jaren vernieuwd lesmateriaal is ontwikkeld. Tegelijkmet het ontwikkelen van modulen vanaf het vierdeleerjaar moet worden begonnen met het ontwikke-len van schoolexamens en een centraal examen, ge-baseerd op het nieuwe examenprogramma.

gidsmodule

losse modulen voor

één leerjaar

volledig jaar-

programma

6 vwo

5 vwo

4 vwo

3 vwo

diploma

2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009

Schets van het gehele ontwikkelingstraject voor havo en vwo

5 havo

4 havo

3 havo

diploma

2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008

21

Facilitering en ondersteuning onderwijsveldAls docenten gemotiveerd zijn en zich gesteundweten door de schoolleiding kan vernieuwing snelbeginnen. Dat dient te gebeuren in actieve netwer-ken, waardoor de ontwikkelingen binnen de eigenscholen worden gevoed met ervaringen van anderescholen. Docenten zijn in eerste instantie opgeleiden aangesteld om les te geven vanuit bestaandeonderwijsprogramma’s. Het samenwerken in netwer-ken aan het ontwikkelen van lesmateriaal kan voorvelen echter een bron van inspiratie en een middeltot deskundigheidsbevordering zijn. Bij de ontwikke-ling en invoering van het nieuwe scheikundepro-gramma zal daarom in de jaartaak expliciet ruimtemoeten worden gecreëerd, met name voor ontwik-keling van lesmateriaal, overleg met collega’s enparticipatie in netwerken.

Ondersteuning docentenEen succesvolle ontwikkeling van een nieuw schei-kundeprogramma staat of valt met enthousiaste docenten. Zij dienen dan ook op een goede onder-steuning te kunnen rekenen bij hun inzet voor hetontwikkelen en testen van het experimentele mate-riaal en de uitwisseling met andere scholen en do-centen. Gezien de schaalgrootte van instellingen ophet gebied van docentenopleiding en nascholing ishet noodzakelijk dat alle in Nederland aanwezigecapaciteit op dit gebied in stelling wordt gebracht.Daarbij is het van groot belang dat al deze krachtenzich verenigen. De docentennetwerken moeten eenberoep kunnen doen op ondersteuning van hbo-in-stellingen en universiteiten in de eigen regio, metname op vakdidactici.Ook doet de commissie een beroep op ondersteu-ning vanuit de chemische industrie en publieke sec-tor. Daarbij kan worden aangesloten bij initiatievenvan onder andere C3, Jet-Net en AXIS.

Voor de ontwikkeling van experimenteel lesmateriaalop basis van bestaande modules is aanvullende faci-litering door de overheid nodig. Dit is met namenodig voor:• het ontwikkelen van een experimenteel exa-

menprogramma en experimentele examens;• de begeleiding van het proces als geheel; • het uitwerken van de praktijkervaringen in de

ontwikkelscholen tot goed ontworpen aantrek-kelijk lesmateriaal dat door veel docenten kanworden overgenomen.

Van universiteiten en lerarenopleidingen is onder-steuning wenselijk in verband met:• de inzet voor monitoring en evaluatie;

• onderwijskundige en vakinhoudelijke bijdrageaan netwerken.

Dit is mede van belang voor het versterken van deinteractie van deze instellingen met docenten enscholen. Er is een langere periode van bijzondere in-spanning nodig. Daarvoor is essentieel dat zowelvanuit de private als publieke sector financiële faci-litering wordt gemobiliseerd voor de ontwikkelingen invoering van het nieuwe scheikundeprogramma.In bijlage 13 staat een aantal groeperingen genoemdmet een aanduiding van de rol die ze in het ver-nieuwingsproces kunnen spelen.

2.4 Toetsing en evaluatie Vernieuwing nodigDe invoering van een nieuw scheikundeprogramma,dat ruimte laat aan docenten en leerlingen, heefttot gevolg dat ook de wijze van examinering moetveranderen.

Voor de ontwikkeling van centrale examens kanworden aangesloten op de expertise uit Groot-Brittannië. Ook adviseert de commissie goed te kij-ken naar de wijze van examinering van de niet-natuurwetenschappelijke vakken in de Tweede Fase.Het ontwikkelen van voorbeelden van verschillendevormen van toetsing en evaluatie dient onderdeel tezijn van de ontwikkeling van lesmateriaal. De resul-taten van deze nieuwe toetsen dienen zorgvuldiggeanalyseerd te worden. Daarnaast moet in deschoolexperimenten ruimte gemaakt worden voornieuwe manieren van toetsing en evaluatie inclusiefmonitoring en reflectie op het toetsingsinstrumentzelf.

KwaliteitsbeleidVoor kwaliteitsbepaling en waar nodig kwaliteitsver-betering van schoolexamens is ook monitoringnodig. Te denken valt aan collegiale consultatie enhet gebruik van de zogenaamde zelfevaluaties waar-mee veel scholen al experimenteren. De kwaliteits-verbetering dient aan te sluiten op het kwaliteits-beleid binnen de scholen. Naast inspectietoezicht ophet kwaliteitsbeleid binnen scholen is wellicht aan-vullend toezicht nodig gericht op de didactiek vanhet context-en-conceptmodel en de vakinhoudelijkekennisontwikkeling van docenten.

3.1 Overwegingen Nieuwe perspectievenJonge mensen nemen de wereld waar zoals die zichaan hen voordoet en vergelijken hun waarnemingenover het algemeen niet met die uit het verleden. Deinhoud van de schoolscheikunde dient daarom op hetnu en op de toekomst te zijn gericht. Er zijn grote ge-heimen te ontdekken over de chemie van levenspro-cessen, waaronder die in de mens zelf. Ook het makenvan nieuwe stoffen en het verbeteren van productie-processen door subtielere en schonere conversies biedtonvermoede perspectieven op nieuwe kennis.‘Moleculair modelling’ speelt een grote rol in de ver-snelling van nieuwe ontwikkelingen. Juist in wat wenog niet weten, ligt de uitdaging die ook de nieuws-gierigheid van jonge mensen zal kunnen prikkelen.

In het nieuwe scheikundeprogramma dat de commis-sie voor ogen staat, speelt de wisselwerking tussenboeiende contexten en scheikundige concepten eencentrale rol. Het is geen optelsom van alle kennis uithet verleden maar een weerspiegeling van de zichontwikkelende wetenschap en techniek. Dit is een ab-solute voorwaarde om de huidige kloof tussen de che-mie in de maatschappelijke realiteit en in hetscheikundeonderwijs blijvend te overbruggen. Dezeaanpak betekent een trendbreuk in leerplanontwikke-ling, waarin tot nu toe programma’s batch-gewijsontwikkeld, vastgesteld en geëvalueerd werden.

3.2 Concepten Twee centrale conceptenDe commissie heeft als fundament voor ontwikkelingen vernieuwing en als vertrekpunt voor discussie methet veld gekozen voor twee centrale concepten:* het molecuulconcept: materie is opgebouwd uit

moleculen of andere deeltjes zoals atomen, ionen;* het micro/macro concept: het verband tussen de

moleculaire en de macroscopische eigenschappen.

Volgens de commissie sluiten deze het beste aan bijde essentie van scheikunde. Dat is het leggen van ver-banden tussen enerzijds de eigenschappen van stoffenen de processen in de macroscopische wereld en an-

22

derzijds de samenstelling, structuur en reactiviteit opmoleculair niveau. Het molecuulconcept is het primaire centrale conceptvan de scheikunde. Bij het molecuulconcept horenconcepten zoals: • atomen als bouwstenen van moleculen;• verschillende typen binding tussen moleculen, res-

pectievelijk atomen, respectievelijk ionen;• de structuur en flexibiliteit van moleculen;• het maken en breken van bindingen;• het ontwerpen van moleculen.Het micro/macroconcept is het secundaire centraleconcept van de scheikunde. Bij het micro/macrocon-cept horen concepten zoals:• het verband tussen de moleculaire samenstelling,

structuur en eigenschappen of functies;• het verband tussen sterkte van bindingen in en

tussen moleculen en stabiliteit;• het verband tussen structuur, reactiviteit, reactie-

snelheid, katalyse en processen die daaruit voort-vloeien.

HoofdlijnenDeze twee centrale concepten moeten worden uitge-werkt in begrippen die voor een groot deel ook al inhet huidige examenprogramma staan opgenomen. De beide centrale concepten geven de hoofdlijnen vanhet vakgebied scheikunde weer. Ze dienen vanuit decontext-en-conceptbenadering ook een doorgaandeleerlijn in het voortgezet onderwijs te vormen. De bij-behorende begrippen, modellen en vaardigheden zijnde gereedschappen voor de communicatie over deconcepten.

3.3 Wisselwerkingtussen context en conceptContextenIn de wereld om ons heen zijn volop contexten be-schikbaar voor het scheikundeonderwijs: maatschappe-lijke, beroepsgerichte, theoretische en experimentele. Ze vormen een aanleiding tot verkenning van produc-ten uit en toepassingen van de chemie en vervolgenstot verdieping in de richting van de daaraan ten

3. Context en Concept

23

Schil A representeert contexten uit maatschap-pelijk herkenbare en relevante chemie. Schil Aomvat economische aspecten onder andere uithet werkveld van de chemische en farmaceuti-sche industrie en voedingsmiddelenindustrie.Schil A betreft ook culturele aspecten rondomhet maatschappelijk imago van de chemie. Totschil A behoren ook de gezondheids- en milieu-aspecten die met toepassingen van chemie inproducten samenhangen.

Schil B is een weergave van contexten waar toe-passingen en producten in verband staan metkennis van en inzicht in beide centrale concep-ten. Dit betreft onder andere innovatieve en toe-passingsgerichte probleemstellingen uit Research

& Developmentgroepen in universiteiten, re-searchinstellingen en industriële laboratoria.Schil B representeert ook het interdisciplinairdenken en werken met inbegrip van de aan che-mie gerelateerde technologische aspecten.

Schil C omvat het secundaire centrale concept.Het gaat om kennis en toepassingen van hetmicro-macroconcept, het verband tussen mole-culaire en macroscopische eigenschappen.

Kern D sluit hierop aan met het primaire cen-trale concept van de scheikunde. Dit betreft ken-nis van en inzichten in de opbouw van materieuit moleculen of andere deeltjes zoals atomen ofionen.

Schematische weergave van de context-en-conceptbenadering

grondslag liggende concepten. Deze aanpak beoogt bij leerlingen vragen op te roepen. Concepten in descheikunde staan voor de grondslagen van het vakge-bied uitgewerkt in begrippen, modellen, relaties enwetmatigheden. Bij het ontwerpen van het nieuwescheikundeprogramma moet worden uitgegaan van de wisselwerking tussen contexten en concepten. Voor een goede leerontwikkeling dient te worden uit-gegaan van een doorlopende leerlijn in concepten enexperimentele vaardigheden. Zowel voor basisvor-ming, derde klas en Tweede Fase dient te worden uitgewerkt tot welke diepte wordt ingegaan op con-texten en de daarin opgenomen concepten.

VerschillenVoor havo en vwo moet er verschil zijn in diepte enomvang van de uitwerking van concepten in begrip-pen. Ook dient er in beide programma’s aandacht tezijn voor verdere differentiatie. Niet alle leerlingenhebben dezelfde aandacht voor alle typen contextennodig. Getalenteerde leerlingen zullen liever direct metabstracte begrippen en concepten gaan werken. Doornadruk op meer toepassingsgerichte dan wel meertheoretische contexten kan het onderwijs beter gaanaansluiten op de leervragen van alle leerlingen. Tedenken valt aan verdieping of verbreding in met namehet laatste jaar van havo en vwo of aan onderzoeks-opdrachten in de eerdere leerjaren.

De commissie is overigens van mening dat het schei-kundeonderwijs van het N&G- en N&T-profiel geba-seerd dient te worden op hetzelfde examenprogram-ma. Scholen kunnen wel kiezen voor differentiatie incontexten die bij het profiel en de overige profielvak-ken passen. Door goed in te spelen op de verschillentussen de profielen kan uitgaande van hetzelfde exa-menprogramma een voor beide profielen aantrekkelijken uitdagend onderwijsprogramma worden aangebo-den.

In het nieuwe scheikundeprogramma vormen de con-cepten de leidraad voor de keuze van contexten, diemaatschappelijk, experimenteel, theoretisch en be-roepsgericht van aard kunnen zijn. Door de toekomst-gerichte inhoud kantelt echter het perspectief. In hethuidige programma ligt de nadruk op contexten uit descheikunde in historisch perspectief. In het nieuweprogramma komen contexten voort uit de vragen vannu en de toekomst die de drijfveren voor vernieuwingzijn.

Leerlingen leren vanuit deze contexten van schil A viaB, C naar D en bouwen zo experimentele vaardighedenen kennis van concepten op. Bij het aanpassen van be-

24

staande modulen naar een scherpere focus op het con-text-en-conceptmodel en het ontwikkelen van nieuwemodulen werken docenten, eventueel met ondersteu-ning van deskundigen, in omgekeerde volgorde. Zedoorlopen in een iteratief proces de weg van kern Dnaar de overige schillen en weer terug.

Leren van elkaarTijdens twee werkconferenties hebben docenten enandere deskundigen in elf voorbeelden van vernieu-wend onderwijs in Nederland de onderliggende con-cepten geïdentificeerd. Ook is in kaart gebracht welkescheikundige begrippen daarin centraal staan en hoehet leerresultaat kan worden getoetst. Verslagen hier-van zijn gepubliceerd op http://www.nvon.nl/scheik/index.htm onder Nieuw Programma. Deze gemeen-schappelijke leerervaring vormde voor de commissie debasis voor het ontwikkelen en aanscherpen van hetcontext-en-conceptmodel tot een instrument voor hetsamenvatten van de wisselwerking tussen context enconcept in een overzichtsbeeld. In bijlage 14 staan drie voorbeelduitwerkingen van hetraamwerk van vernieuwende lesmodulen volgens decontext-en-conceptbenadering. Het betreft:• de Nederlandse context “Superslurpers” bestemd

voor 4 havo en 4 vwo;• de Duitse context “Pommes Grün-Weiß” bestemd

voor einde basisvorming of derde klas;• de context “Air Quality” uit het Engelse “Science

for Public Understanding” bestemd voor de 5 havoen 5 vwo.

Deze voorbeelden laten zien dat het model voor mo-dulen van alle leerjaren en voorbeelden uit binnen- enbuitenland bruikbaar is.

3.4 Inspiratie voorcontextenDe ervaringen met “Chemie im Kontext” in Duitslanden “Science for Public Understanding” in Groot-Brittannië vormen een belangrijke inspiratiebron voorde vernieuwingen in Nederland. De resultaten van dezeprojecten kunnen gebruikt worden als vertrekpunt vooreen snelle ontwikkeling en voorbereiding van de eersteexperimenten in Nederlandse scholen. Het Duitse voorbeeld biedt een kader voor de didacti-sche uitwerking van de context-en-conceptbenaderingbinnen één module. De aanpak is gebaseerd op leerpsy-chologische uitgangspunten, hetgeen leidt tot hetonderscheiden van vier fasen binnen een module. Ditdidactische model is weergegeven in bijlage 8.

25

Het curriculum “Science for Public Understanding”vormt het uitgangspunt voor de ontwikkeling van het“21st Century Science” curriculum. Het Britse voorbeeldlaat zien hoe vernieuwing van het vak scheikunde mo-gelijk is vanuit een gemeenschappelijke basis voor allenatuurwetenschappelijke vakken. De “Ideas aboutScience” zijn namelijk voor natuurkunde, scheikundeen biologie identiek. In het Britse model worden con-cepten en begrippen samengevoegd tot “ScienceExplanations”. “Ideas about Science” en “ScienceExplanations” vormen de rode draad door thema’s encontexten, de zogeheten “Teaching Topics”. Een over-zicht van het Britse curriculum staat in bijlage 9.

In Nederland is een aantal vernieuwende scheikundigecontexten en lesmodulen beschikbaar, die ook verderkunnen worden ontwikkeld volgens de context-en-con-ceptbenadering. Bijlage 10 geeft, zonder volledig tezijn, een overzicht van vernieuwende initiatieven ineigen land. Bovendien is in de afgelopen jaren binnenhet vak anw een ruime expertise opgebouwd in metho-diekontwikkeling voor het werken met contexten metbijbehorende vernieuwende werkvormen. Ontwikkelingvan een context-en-conceptmethodiek voor de schei-kunde als volgende stap in de vernieuwing kan hieropaansluiten. Scheikundedocenten, die ook anw geven enzich de nieuwe didactiek van anw hebben eigenge-maakt, kunnen daarbij als gids fungeren.

3.5 Ontwerpen voorvernieuwingContexten actualiserenDe context-en-conceptbenadering vraagt om een exa-menprogramma op hoofdlijnen. De formulering vandat programma moet zo open zijn, dat het zich kanblijven vernieuwen. Tegelijkertijd moet het echter vol-doende richtinggevend zijn voor het ontwikkelen vancentrale en schoolexamens. Een bouwwerk van con-cepten kan de duurzame basis vormen voor hetnieuwe scheikundeonderwijs. Dit kan door variatie incontexten blijven aansluiten bij actuele ontwikkelin-gen in de samenleving, de wetenschap en kenniseco-nomie.

Contexten over de ontdekkingen uit de historie van dechemie en belendende vakken dienen plaats te makenvoor actuele contexten uit de huidige samenleving,die verband houden met natuurwetenschappelijke entechnische innovatie. Discussies over de betekenis vanwetenschap en techniek voor de samenleving hangen

hiermee samen. Maatschappelijke contexten zijn bijuitstek het instrument voor het vormgeven aan de in-trinsieke waarde van onderwijs in natuurwetenschap-pen als onderdeel van het overdragen van cultuur.Natuurwetenschap en techniek maken deel uit van defundamenten van onze cultuur, het nieuwe scheikun-deprogramma dient dit zichtbaar te maken.

Binnen de natuurwetenschappen staat de chemie cen-traal als moleculaire wetenschap omdat de synthesevan nieuwe moleculen cruciaal is geworden binnen denanotechnologie, het materialenonderzoek en de bio-wetenschappen. Scheikunde heeft het karakter gekre-gen van ‘moleculair engineering’, scheikundigenworden moleculaire architecten. Dit beeld van descheikunde van 2010 impliceert dat een nieuw exa-menprogramma ook toekomstige ontwikkelingenzichtbaar moet kunnen maken.

Duurzame ontwikkelingHet ontwerpen en realiseren van een duurzamesamenleving vormt een belangrijke uitdaging voor dechemie, met vragen ten aanzien van het realiseren vanmilieuvriendelijke productieprocessen en duurzameproducten en energiedragers. Deze kunnen in interes-sante contexten worden gevat. In veel gevallen ligt indeze contexten een koppeling met de α- en γ- ge-richte studievakken voor de hand. Daarbij valt de den-ken aan economische aspecten en acceptatie vannieuwe technologie. Beide zijn van doorslaggevendbelang voor het realiseren van een duurzame samen-leving. Het scheikundeonderwijs zal hierin zijn verant-woordelijkheid moeten nemen.

Opmerkelijk is dat in wetenschap en bedrijf de gren-zen tussen disciplines steeds meer vervagen. Juist aande grensvlakken tussen vakken vinden de grote ont-wikkelingen plaats onder andere in de ‘life sciences’ ennanotechnologie. Dit werkt nu al door in de opzet vande natuurwetenschappelijke vervolgstudies. Het is teverwachten dat ook het voortgezet onderwijs dezetrend zal volgen. Daartoe is het echter niet nodig omeen nieuw scheikundeprogramma te ontwerpen. Het isvoldoende om de context-en-conceptbenadering doorte trekken naar de andere natuurwetenschappelijkevakken en waar nodig op het niveau van de contextenandere keuzes te maken.

De context-en-conceptbenadering dient ook richting-

gevend te zijn voor het vakinhoudelijke deel van de le-

rarenopleiding en aan te sluiten bij de op competentie-

ontwikkeling gebaseerde onderwijskundige opleiding.

Bijlage 1 Samenstelling CommissieVernieuwing Scheikunde Havo en Vwo

Kerncommissie scheikundeProf. dr. G. van Koten, hoogleraar organische synthese, voorzitterProf. dr. B. de Kruijff, hoogleraar moleculaire biologie, vice-voorzitter tot 1-1-2003Dr. N.C.M. Laane, science manager, vice-voorzitter vanaf 1-1-2003Mw. drs. H.P.W. Driessen, leerplanontwikkelaar, secretaris, projectleider Dr. H.A. Meinema, senior scientist materiaalchemie, ambtelijk secretarisDrs. A. Kerkstra, docent havo/vwoIr. H.J.C. Schollen, teamleider hbo lerarenopleiding

LedenProf. dr. H.J.C. Berendsen, hoogleraar fysische chemieProf. dr. K. van Dam, hoogleraar biochemie en moleculaire biologieMw. prof. dr. M.C.E. van Dam–Mieras, hoogleraar biochemie en biotechnologie J.W. Heisen, docent havo Mw. ing. P.A.J.N. Kanitz-Huijbers, docent hbo laboratoriumopleidingProf. dr. B. de Kruijff, hoogleraar moleculaire biologie, lid commissie vanaf 1-1- 2003Dr. N.C.M. Laane, science manager, lid commissie tot 1-1-2003Drs. L.H.E. Maat, docent havo/vwo Drs. A.J. Mast, directeur Communicatie Centrum Chemie C3Mw. dr. ir. M. Scheffers-Sap, docent gymnasium Mw. drs. A.G.M. van Schijndel, docent havo/vwo Ing. A.H. Vogel, docent hbo voedingsmiddelentechnologie Drs. J. Vogelzang, docent havo/vwo

Waarnemers namens het Ministerie van OCenWDrs. R.J. Offerein, voortgezet onderwijs Drs. J. Wagemakers, Tweede Fase Adviespunt

Bijlagen

26

27

“Bouwen aan Scheikunde” is het rapport van deVerkenningscommissie Scheikunde. Dit rapport ver-scheen in juni 2002. Deze commissie stelde een probleemanalyse op en gaf aanbevelingen voor ver-nieuwing. Hieronder staan de hoofdpunten uit deprobleemanalyse en de belangrijkste aanbevelingen.

ProbleemHet maatschappelijk beeld van de chemie bij hetNederlandse publiek is negatief en het grote belangvan de chemische industrie voor de Nederlandseeconomie is niet zichtbaar. Het beeld van de mo-derne chemie in de schoolscheikunde wijkt ver afvan de huidige stand van het vakgebied in weten-schap en bedrijfsleven. Het carrièreperspectief in dechemie is leerlingen niet helder.AanbevelingHet scheikundeonderwijs dient burgers in alle beroe-pen een juist beeld te bieden van de functie en hetbelang van de bètawetenschappen voor de economieen samenleving.

ProbleemLeerlingen verliezen in het voortgezet onderwijs huninteresse in en nieuwsgierigheid naar natuurweten-schappen. Het schoolvak scheikunde kan hen nietinspireren en motiveren. Ook is er een grote klooftussen scheikunde in de derde klas en de TweedeFase. Practica, eigen onderzoek en ICT krijgen onvol-doende aandacht. AanbevelingHet scheikundeonderwijs dient zich te richten op hetverwerven van inzicht en vaardigheden in meersamenhang met andere bètavakken. Het vernieuwdescheikundeprogramma begint in klas 3. Het is aan tebevelen om het havo-programma apart van hetvwo-programma te ontwikkelen.

ProbleemDe exameneisen van het scheikundeprogramma voor havo en vwo zijn een knellend keurslijf. Vooraansluiting tussen havo of vwo en de vervolgoplei-dingen is vaardigheid in analytisch denken en ver-banden kunnen leggen belangrijk. Die krijgen nu teweinig aandacht.AanbevelingHet examenprogramma dient zich te richten opkernzaken en ruimte te scheppen voor creatief

scheikundeonderwijs dat open staat naar andere disciplines. Het is niet nodig dat op alle scholen het-zelfde programma wordt aangeboden. Voor monito-ring, toetsing en evaluatie van het gehele proces vanleerlingen, docenten en schoolorganisatie is het aante bevelen nieuwe instrumenten te ontwikkelen.

ProbleemTen onrechte is het schoolboek en niet de docenthet meest bepalend in het scheikundeonderwijs. Hetonderwijs in de verschillende bètavakken is niet opelkaar afgestemd. Wisselwerking tussen vakdidactieken de onderwijspraktijk ontbreekt. Dat geldt ookvoor de wisselwerking tussen onderwijskundige ver-nieuwing en schoolboeken. AanbevelingScheikundeonderwijs dient over te gaan naar eentoestand van voortdurende vernieuwing om aan tekunnen blijven sluiten bij de ontwikkeling van hetvak in wetenschap en bedrijf. De interactie tussenhet voortgezet onderwijs en de chemische en farma-ceutische industrie en voedingsmiddelenindustriedient te worden geïntensiveerd.

Het rapport is te bestellen onder nummer AN 4.744.83005 bij SLO, Postbus 2041, 7500 VB Enschedé, telefoon 053-4840339 of per e-mail aan verkoop@slo.nl. Prijs € 10,50.Het is ook mogelijk het rapport te downloadenvan www.slo.nl/scheikunde enwww.tweedefase-loket.nl (bestanden downloaden,overige publicaties).

Bijlage 2 Conclusies en aanbevelingenVerkenningscommissie Scheikunde

De Commissie Vernieuwing Scheikunde Havo en Vwoheeft bij het uitvoeren van haar opdracht van OCenWveelvuldig overlegd binnen de commissie en met eengroot aantal docenten en andere bij het scheikunde-onderwijs betrokken groeperingen en personen. Hetoverzicht hieronder geeft activiteiten en bijeenkom-sten van de commissie weer.

Augustus 2002Gesprek kerncommissie met OCenW

September 2002KerncommissievergaderingPlenaire presentatie op het KNCV-congres Presentatie met discussie tijdens de bijeenkomst van

de KNCV-sectie Scheikunde OnderwijsGesprek kerncommissie met onderwijsdeskundigen

Oktober 2002CommissievergaderingKerncommissievergaderingGesprek kerncommissie met Citogroep en CEVO

November 2002KerncommissievergaderingEerste werkconferentie van commissie met het brede

veldPlenaire presentaties en discussie docentenconferen-

tie WoudschotenWerkgroep docentenconferentie WoudschotenGesprek kerncommissie met vakdidactici en onder-

wijskundig onderzoekers

December 2002Kerncommissievergadering Gesprek kerncommissie met uitgevers en auteurs van

schoolboekenPublicatie verslag eerste werkconferentie op NVON-

website www.nvon.nl/scheik/index.htm

Januari 2003Commissievergadering KerncommissievergaderingTweede werkconferentie van de commissie met het

brede veldWerkbezoek kerncommissieleden conferentie van

Association for Science Education in Groot-Brittannië

Februari 2003KerncommissievergaderingTussenrapportage aan OCenWGesprek kerncommissie met vakdidactici en onder-

wijskundig onderzoekersGesprek kerncommissie met AXIS en Jet-NetWerkbezoek conferentie 21st Century Science in

Groot-Brittannië

Maart 2003Commissievergadering CommissievergaderingKerncommissievergaderingTussenrapportage aan OCenW Publicatie verslag tweede werkconferentie op NVON-

website www.nvon.nl/scheik/index.htm

April 2003KerncommissievergaderingPlenaire presentatie op docentenconferentie KUNTwee werkgroepen op docentenconferentie KUNKlankbordbijeenkomstBijeenkomst veldadviesgroep docentenGesprek kerncommissie met auteurs van kritische

artikelenGesprek kerncommissie met vakdidactici en onder-

wijskundig onderzoekersTussenrapportage aan OCenW

Mei 2003CommissievergaderingKerncommissievergaderingGesprek kerncommissie met Taakgroep Vernieuwing

BasisvormingGesprek kerncommissie met vakdidactici en onder-

wijskundig onderzoekersOplevering rapport aan OCenW

Juni 2003 – september 2003KerncommissievergaderingAanbieden van het rapport aan de minister van

OCenWPublicatie rapportGesprek kerncommissie met Taakgroep Vernieuwing

BasisvormingGesprek kerncommissie met OCenWGesprek kerncommissie met NVON

Bijlage 3 Activiteiten Commissie VernieuwingScheikunde Havo en Vwo

28

29

Leden van de commissie zijn verantwoordelijkvoor de inhoud van het rapport, de overige ge-raadpleegde personen niet.

Docenten havo/vwoMw. dr. J. van Aalsvoort, auteur Drs. F. AartsG.J. BakkeE.J. van Ballegoij M.J.P.M. BekkersDrs. A.C. van den Berg, bètasteunpunt RUGDrs. A.A.J. van Berkel, auteurDrs. W. Bolt, veldadviseur SLOS. BonsMw. H. BooijIr. J.J. Dekker, sectievoorzitter natuurkunde NVONMw. drs. L.M. Dessens-Alberts, kringvertegenwoordi-

ger NVONMw. R.M. DijksterhuisMw. drs. I.D. Dulfer-Kooijman, voorzitter KNCV-

Sectie Scheikunde Onderwijs Drs. J.H. van Drooge, sectiebestuur scheikunde NVON Mw. H. van Duijn Drs. J.H.T.F.P. van EnckevortMw. S. GeelhoedDr. R. de GelderIr. J.L.M. GeurtsMw. J.S. GoubitzDrs. P.A.M. de Groot, SLO, Chemie Olympiade Ir. J.W.G. HeggerMw. E.P.M. Heijmen, tutor KUNJ.W. Heisen, lid commissieD. HenninkP. van den Hurk Drs. W. van de HoefDrs. B. IkingMw. drs. C.D. Jansen-Ligthelm, kringvertegenwoordi-

ger NVON, auteur C. de Jonge Mw. M.A.W. Kabel-van den Brand, auteurDrs. A. Kerkstra, lid commissie E.H.M.H. de Kleijn, Chemie OlympiadeDrs. E.R. Klompmaker †Drs. J.C.J. LeFèvre, auteurDrs. J.I.M. Link Drs. P.M.E.W. Lipsch H. van Lübeck, auteurDrs. L.H.E. Maat, lid commissie

Dr. J.A.S. Maas, coördinator NVON-kringen schei-kunde, CEVO

Dr. A. J.H. Mack