Handreiking schoolexamen natuurkunde havo/vwo

Transcriptie

1 Handreiking schoolexamen natuurkunde havo/vwo Bij het examenprogramma geldig vanaf schooljaar Handreikingen tweede fase SLO nationaal expertisecentrum leerplanontwikkeling

2 Handreiking schoolexamen natuurkunde havo/vwo Bij het examenprogramma geldig vanaf schooljaar Versie september 2013

3 Verantwoording 2013 SLO (nationaal expertisecentrum leerplanontwikkeling), Enschede Mits de bron wordt vermeld, is het toegestaan zonder voorafgaande toestemming van de uitgever deze uitgave geheel of gedeeltelijk te kopiëren en/of verspreiden en om afgeleid materiaal te maken dat op deze uitgave is gebaseerd. Auteur: Jos Paus Informatie SLO Afdeling: tweede fase Postbus 2041, 7500 CA Enschede Telefoon (053) Internet: AN:

4 Inhoud Voorwoord 5 1. Natuurkunde in de tweede fase Plaats van het vak Studielasttabellen Korte ontstaansgeschiedenis Wat houdt de vernieuwing in? Verschil oude en nieuwe programma De programma's van havo en vwo Examenprogramma havo Examenprogramma vwo Overeenkomsten en verschillen havo-vwo Het centraal examen en het schoolexamen Examenprogramma's en de toewijzing aan CE en/of SE Hulpmiddelen De eindtermen van het schoolexamen Inleiding Niet-bindende interpretatie van de subdomeinen Toelichting op de subdomeinen Mogelijkheden voor toetsing en weging (PTA) Inrichting van het PTA Overwegingen bij het opstellen van een PTA Weging Afstemming met andere vakken Afstemming tussen natuurkunde en andere exacte vakken Afstemming tussen natuurkunde en wiskunde Afstemming tussen natuurkunde en Natuur, Leven en Technologie Afstemming tussen natuurkunde en ANW op vwo Afstemming tussen natuurkunde en economie Afstemming tussen natuurkunde en Nederlands en moderne vreemde talen Voorbeelden Onderdelen naar keuze van de school Ruimte in het programma Practicum, eigen onderzoek, ontwerpen Olympiade en andere wedstrijden Regionale steunpunten Voorbeeldlesmateriaal. 57

5 8. Vernieuwing examinering Centraal examen Vernieuwing examinering in het schoolexamen Kwaliteitsborging schoolexamen Literatuur 63 Bijlagen 65 Bijlage 1 Vijf voorbeelden van PTA's 67 Bijlage 2 Omgaan met andere toetsvormen 73 Bijlage 3 Score van een toets 77 Bijlage 4 Aandachtspunten bij een verslag, een diagram, een tabel 81 Bijlage 5 Bronnen 85

6 Voorwoord De handreiking voor het schoolexamen die voor u ligt, hoort bij de examenprogramma's natuurkunde havo en vwo die in augustus 2013 van kracht worden in de tweede fase van het voortgezet onderwijs. Sinds 2007 zijn de examenprogramma s voor de op dat moment bestaande vakken geglobaliseerd, wat wil zeggen dat ze minder eindtermen en minder detaillering van eindtermen bevatten dan voorheen het geval was. Ook zijn alle vormvoorschriften voor het schoolexamen vervallen. Docenten zijn nu, binnen de wettelijke kaders, vrij hun schoolexamens naar eigen inzicht in te richten. Bij dit laatste biedt SLO, op verzoek van OCW, steun in de vorm van handreikingen per vak, waarvan dit er één is. De voor u liggende handreiking voor het schoolexamen Natuurkunde wil docenten informeren over de verplichtingen en mogelijkheden en bevat niet-voorschrijvende suggesties en adviezen voor de inrichting van het schoolexamen. In 2007 is door de Commissie Vernieuwing Natuurkundeonderwijs havo/vwo onder voorzitterschap van Prof.dr.Ch.G. van Weert een concept vernieuwd examenprogramma natuurkunde geformuleerd. Bij dit conceptexamenprogramma is door een breed samengestelde syllabuscommissie natuurkunde een werkversie van een syllabus ontwikkeld. SLO heeft voor de handreiking een werkversie aangeleverd. De via pilots ondersteunde vernieuwing van het bètaonderwijs in de bovenbouw havo/vwo is onderworpen aan een onafhankelijke, meerjarige curriculumevaluatie (Kuiper e.a., 2010). Eind 2010 heeft de Commissie Vernieuwing Natuurkundeonderwijs havo/vwo de minister van OCW een eindadvies aangeboden met daarin o.a. een aangepast examenprogramma natuurkunde. Voor het CE-gedeelte is de syllabus aangepast onder verantwoordelijkheid van College voor Examens (CvE). Ook de handreiking voor het SE-gedeelte is aangepast. Dat is gebeurd onder verantwoordelijkheid van SLO en ligt nu voor u. Het nieuwe examenprogramma treedt in werking met ingang van 1 augustus Dit nieuwe examenprogramma vindt u op: De verdere invoering en implementatie van de examenprogramma's van de exacte vakken gebeurt onder regie van SLO. Hieronder vindt u een kleine leeswijzer. Hierin is aangegeven of een (deel van het) hoofdstuk algemene informatie bevat, informatie over wat mag en kan of vakinhoudelijke informatie. Algemeen Wat mag Vakinhoud H1 Natuurkunde in de tweede fase. H1, 1.5 Verschil oude en nieuwe programma. H2 De programma's van havo en vwo. H3 Het centraal examen en het schoolexamen. H4 De eindtermen van het schoolexamen. H5 Mogelijkheden voor toetsing en weging (PTA). H6 Afstemming met andere vakken. H7 Onderdelen naar keuze van de school. H8 Vernieuwing examinering. 5

7 In de bijlagen vindt u een overzicht van websites die van belang kunnen zijn voor het onderwijs in de natuurkunde, onder andere de contactadressen van de Regionale Vaksteunpunten zoals ze op het moment van schrijven (september 2012) bekend zijn. Ook zijn enkele voorbeelden van PTA's in de bijlagen opgenomen. We hopen dat deze handreiking zal bijdragen aan het ontwikkelen van uitstekend natuurkundeonderwijs en van examens van hoge kwaliteit. Wij willen de deelnemers aan het project kwaliteitsborging schoolexamens bedanken voor de voorbeelden van PTA s. U vindt die geanonimiseerd terug in bijlage 1. Ten slotte willen we nog de deelnemers aan de klankbordgroep bijeenkomst danken voor hun opmerkingen. Ze hebben geleid tot verbetering van deze handreiking. Er is behoefte om deze handreiking te verrijken met ervaringen vanuit de lespraktijk. Wij streven naar een digitaal aangeboden handreiking die ruimte biedt voor verdere ontwikkeling. Opmerkingen over de handreiking of voorbeelden uit de lespraktijk zijn dan ook van harte welkom. Jos Paus Projectleider Handreikingen Nieuwe Bèta-examenprogramma's. 6

8 1. Natuurkunde in de tweede fase 1.1 Plaats van het vak Het vak natuurkunde is een verplicht vak in het profiel Natuur en Techniek (N&T). Het neemt daar zijn plaats in naast wiskunde B, scheikunde en één profielkeuzevak, te kiezen uit: informatica, biologie, NLT (Natuur, Leven en Technologie) en wiskunde D. In het profiel Natuur en Gezondheid (N&G) is natuurkunde een profielkeuzevak naast NLT en aardrijkskunde. In de profielen Economie en Maatschappij en Cultuur en Maatschappij is natuurkunde een keuze-examenvak. Het is de school toegestaan om het vak natuurkunde (of gedeelten daaruit, bijvoorbeeld in de vorm van modulen) ook in het vrije deel aan te bieden. 1.2 Studielasttabellen Met het aantal studielasturen (SLU) wordt aangegeven hoe zwaar een vak weegt in het vakkenpakket van de leerling. Dit aantal uren (géén lesuren) omvat alle activiteiten die nodig zijn om je in dit vak te bekwamen, dus lessen, huiswerk, practica, excursies, praktische opdrachten, het lezen van literatuur etc. De totale studielast voor een leerling is ingezet op 40 (weken) x 40 (uur per week): dus ca uur. Een havoleerling heeft dan totaal 3200 slu, een vwo-leerling 4800 slu, verspreid over de bovenbouwjaren. De totale studielast van het vak natuurkunde is op havo: 400 slu, op vwo: 480 slu. Hiervan wordt ca. 60 procent in het CE gevraagd, het SE-gedeelte bedraagt ca. 40 procent. SE (slu) CE (slu) Totaal (slu) Havo Vwo Korte ontstaansgeschiedenis In 2004 is op voorstel van de KNAW en het Nederlands Platform voor Natuurkunde aan de minister van OCW voorgesteld om een Commissie Vernieuwing Natuurkundeonderwijs in te stellen. Deze commissie kreeg de opdracht om te adviseren over een fundamentele vernieuwing van de natuurkunde in de profielen N&G en N&T van havo/vwo. De Commissie Vernieuwing Natuurkundeonderwijs (NiNa) is in februari 2005 geïnstalleerd. De minister heeft daarbij als centrale doelstelling geformuleerd: het geheel van het onderwijs in de natuurwetenschappelijke vakken voor leerlingen in het voortgezet onderwijs aantrekkelijker maken en daarbij aandacht aan het vervolgonderwijs en de beroepspraktijk besteden. De Commissie NiNa heeft vanuit deze doelstelling haar visie geformuleerd en na veldraadplegingen in het hele land, deze visie gepubliceerd in 'Natuurkunde Leeft' in mei Daarna is in december van dat jaar een conceptexamenprogramma uitgebracht met een verdeling van de stof over CE en SE. In augustus 2007 zijn dertien scholen begonnen met het uitproberen van het voorgestelde NiNa-examenprogramma. Drie scholen hebben NiNa alleen op havo uitgetest, vijf scholen alleen op vwo en vijf scholen op zowel havo als vwo. Het totale aantal betrokken leerlingen was 355 voor havo en 790 voor vwo. Het aantal betrokken docenten was 26 (bron: Natuurkunde Nieuwsbrief ). 7

9 Deze dertien pilotscholen hebben het NiNa-examenprogramma uitgeprobeerd met behulp van voorbeeldlesmateriaal, dat de Commissie Nieuwe Natuurkunde heeft laten ontwikkelen. In het najaar van 2007 heeft een (toen nog geheten) CEVO-commissie onder leiding van Prof. Edgar Groenen de syllabus gepresenteerd die op grond van het voorgestelde conceptexamenprogramma gemaakt was. In mei 2008 is deze syllabus vastgesteld door de CEVO. In het schooljaar 2009/2010 zijn in het kader van het 'multipilotproject' nog vijf scholen begonnen aan het experimentele Nina-programma: één school alleen voor vwo, drie scholen voor havo en één school voor havo en vwo. In het jaar heeft SLO het conceptexamenprogramma geëvalueerd op haalbaarheid, toetsbaarheid en onderwijsbaarheid. In december 2011 heeft de Commissie haar eindadvies uitgebracht aan de minister. Daarna is er een studie geweest naar de verdeling van de studielast SE/CE. Daarbij is gekeken naar het NiNa-materiaal, de verdeling van de studielast van vergelijkbare onderwerpen in methoden en naar docentervaringen. Vervolgens heeft het CvE een veldraadpleging gehouden en zijn naar aanleiding daarvan de syllabi havo/vwo op detail bijgesteld. In de Staatscourant van 6 juni 2012 is het definitieve examenprogramma gepubliceerd. 1.4 Wat houdt de vernieuwing in? Sinds 2003 wordt gewerkt aan de vernieuwing van de exacte vakken in de tweede fase. De aanleiding voor deze vernieuwing van de bètavakken werd gevormd door enerzijds maatschappelijke ontwikkelingen en anderzijds knelpunten in het vo-onderwijs in de bètavakken. Hoewel de details per vak verschillen, worden de volgende aspecten als aanleiding voor de vernieuwing door de diverse commissies, verenigd in β5, onderschreven: Maatschappelijke ontwikkelingen: - Wetenschap en technologie ontwikkelen zich snel. Voor deze actuele ontwikkelingen is te weinig aandacht en ruimte in de vigerende programma's. - Een toename in de instroom in bèta- en techniekopleidingen in het hoger onderwijs is gewenst. Knelpunten in het vo-onderwijs in de bètavakken: - De programma's worden door veel leerlingen als te weinig aantrekkelijk en relevant ervaren. Dit houdt onder andere verband met het gebrek aan actualiteit en is een van de oorzaken van de te geringe instroom. - De verschillende programma's tonen te weinig samenhang binnen de vakken en tussen de vakken. - Er is sprake van een onbevredigende aansluiting met het hoger onderwijs. - Er is sprake van overladenheid van de programma's. Het doel van de vernieuwing van de examenprogramma's is om adequaat in te spelen op deze ontwikkelingen en gesignaleerde knelpunten op te lossen. Om dit doel te bereiken hebben de verschillende vakvernieuwingscommissies ervoor gekozen om (in meer of mindere mate) de nieuwe eindtermen te formuleren aan de hand van contexten en concepten. Contexten kunnen in de visie van de vernieuwingscommissies bijdragen aan actueler, relevanter en meer samenhangend onderwijs en de inbreng van het hoger onderwijs in het voortgezet onderwijs bevorderen, waarbij een doelmatige conceptenkeus de overladenheid kan terugdringen. 8

10 Scholen zijn vrij om te bepalen hoe zij de gesignaleerde knelpunten willen oplossen. Dit betekent dat zij een vertaalslag moeten maken van landelijke programma s naar hun eigen onderwijs. Om hen hierbij behulpzaam te zijn zouden wij willen suggereren de oplossing te zoeken in: (Wetenschappelijke) actualiteit en relevantie Werken met contexten en concepten Afstemming en samenhang tussen bètavakken Aansluiting met hoger onderwijs. Alle scholen moeten de nieuwe programma's per 1 augustus 2013 in de vierde klas van havo en vwo invoeren. Wanneer docenten en scholen bij de invoering aandacht schenken aan minimaal een van de vier genoemde punten, dragen zij aan de beoogde vernieuwing bij. 1.5 Verschil oude en nieuwe programma. In bijlage 4 van de syllabi havo/vwo worden de programma's 'oud-na 2007' vergeleken met het nieuwe examenprogramma. 9

11

12 2. De programma's van havo en vwo 2.1 Examenprogramma havo. In de onderstaande tabel staat vermeld welke subdomeinen in het centraal examen en welke in het schoolexamen geëxamineerd kunnen/moeten worden. Tabel 2.1 De verdeling van de subdomeinen eindtermen voor havo over centraal examen (CE) en schoolexamen (SE) Domein Subdomein In CE Moet in SE A Vaardigheden X X B Beeld- en geluidstechniek Mag in SE B1 Informatieoverdracht X X B2 Medische beeldvorming X X B3* Optica bk* C D Beweging en energie Materialen C1 Kracht en beweging X X C2 Energieomzettingen X X D1 Eigenschappen van stoffen en materialen D2 Functionele materialen X X X E Aarde en heelal E1** Zonnestelsel en heelal X X E2* Aarde en klimaat bk* F* Menselijk lichaam bk* G Meten en regelen G1 Gebruik van elektriciteit X X G2* Technische automatisering bk* H Natuurkunde en technologie X X I Onderzoek en ontwerp I1 Experiment X I2 Modelstudie X I3 Ontwerp X * bk = beperkte keuze: uit deze vier (sub)domeinen worden er twee gekozen. Let op: D2 en I zijn verplicht voor het SE. ** Tijdelijke afwijking voor 2015 en In het centraal examen van 2015 en 2016 zullen GEEN vragen worden gesteld over subdomein E1. Het onderwerp mag getoetst worden in het SE, maar dat is niet verplicht. Meer informatie hierover is te vinden in de handreiking van SLO (bron: syllabus natuurkunde). Zie: NB. Het feit dat het hier een tijdelijke afwijking betreft, houdt in dat er vanaf het centraal examen van 2017 wel vragen gesteld kunnen worden over subdomein E1. 11

13 2.2 Examenprogramma vwo. In de onderstaande tabel staat vermeld welke subdomeinen in het centraal examen en welke in het schoolexamen geëxamineerd kunnen/moeten worden: Tabel 2.2 De verdeling van de subdomeinen voor vwo over centraal examen (CE) en schoolexamen (SE) Domein Subdomein In CE Moet in SE A Vaardigheden X X Mag in SE B C Golven Beweging en wisselwerking B1 Informatieoverdracht X X B2 Medische beeldvorming X X C1 Kracht en beweging X X C2 Energie en wisselwerking X X C3 Gravitatie X X D Lading en veld E F Straling en materie Quantumwereld en relativiteit D1 Elektrische systemen X X D2** Elektrische en magnetische velden X X E1 E2 Eigenschappen van stoffen en materialen Elektromagnetische straling en materie E3* Kern- en deeltjesprocessen bk* F1 Quantumwereld X X F2* Relativiteitstheorie bk* X X X G Leven en aarde H I Natuurwetten en modellen Onderzoek en ontwerp G1* Biofysica bk* G2* Geofysica bk* X I1 Experiment X I2 Modelstudie X I3 Ontwerp X X * bk = beperkte keuze: uit deze vier subdomeinen worden er twee gekozen. Let op: E1 en I zijn verplicht voor het SE. ** Tijdelijke afwijking voor 2016 en In het centraal examen van 2016 en 2017 zullen GEEN vragen worden gesteld over subdomein D2. Het onderwerp mag wel getoetst worden in het SE, maar dat is niet verplicht. Meer informatie hierover is te vinden in de handreiking van SLO. (bron: syllabus natuurkunde). Zie:. NB. Het feit dat het hier een tijdelijke afwijking betreft, houdt in dat er vanaf het centraal examen van 2018 wel vragen gesteld kunnen worden over subdomein D2. 12

14 2.3 Overeenkomsten en verschillen havo-vwo. De inhoud Sommige (sub)domeinen zijn specifiek voor havo of vwo, andere (sub)domeinen overlappen elkaar. Bij de overlappende subdomeinen is geprobeerd de omschrijvingen zoveel mogelijk gelijkluidend te maken zodat, waar de omschrijvingen verschillend zijn, ervan uit kan worden gegaan dat voor havo en vwo ook echt verschillende eisen worden gesteld. Voorbeeld 1, een voorbeeld waar de beschrijving voor vwo algemener is dan voor havo: Havo: Domein F Menselijk lichaam* 25. De kandidaat kan in de context van het menselijk lichaam fysische processen beschrijven, analyseren en verklaren en hun functie voor gezondheid en veiligheid toelichten. Vwo: Subdomein G1 Biofysica* 28. De kandidaat kan in de context van levende systemen fysische verschijnselen en processen beschrijven, analyseren en verklaren. Voorbeeld 2, een voorbeeld waar de analyse en verklaring op vwo kwantitatiever kan zijn: Havo: Subdomein E1 Zonnestelsel en heelal 23. De kandidaat kan het ontstaan en de ontwikkeling van structuren in het heelal beschrijven en bewegingen in het zonnestelsel analyseren en verklaren aan de hand van fysische principes. De kandidaat kan deze principes ook gebruiken in andere contexten. Vwo: Subdomein C3 Gravitatie 20. De kandidaat kan bewegingen in onder andere het heelal analyseren en verklaren aan de hand van de gravitatiewisselwerking. In de tabel aan het eind van dit hoofdstuk staat een overzicht van de vakinhoudelijke (sub)domeinen havo-vwo. Het wiskundig karakter Van vwo-kandidaten wordt voor meer specificaties een wiskundige beschrijving verlangd dan van havokandidaten (kwantitatief vs. kwalitatief). Ook worden van een vwo-kandidaat méér wiskundige vaardigheden verwacht. Deze staan in subdomein A12. Enkele verschillen. De vwo-leerling moet kennen en kunnen (in tegenstelling tot de havoleerling): de oppervlakte berekenen van een bol; oplossen van tweedegraads vergelijkingen; oplossen van twee lineaire vergelijkingen met twee onbekenden; toepassen van de functies: log x, ln x, e -ax, e ax, sin x en cos x; aflezen van logaritmische en dubbellogaritmische diagrammen; differentiëren van lineaire en kwadratische functies, machtsfuncties, sinusfuncties en cosinusfuncties; relaties van de vorm y=ax 2, y=ax -1, y=ax -2, y=ax 1/2 door coördinatentransformatie weergeven als een rechte lijn door de oorsprong. 13

15 De notatie De gekozen notaties zijn bij vwo formeler dan bij havo. Bij havo wordt niet gebruik gemaakt van vectornotatie, bij vwo wel (Overigens alleen waar de richting van de vector van belang is. Bij vectorgrootheden die genoteerd staan zonder vectornotatie, wordt alleen de grootte van de vector bedoeld). Bij vwo wordt gebruik gemaakt van het sommatieteken in formules en van differenties, bij havo niet. Vakinhoudelijke verschillen. In de tabel op de volgende bladzijde is aangegeven welke (sub)domeinen voorkomen in het havo- en vwo-programma. Hierin is te zien welke onderwerpen op het vwo wél aan de orde komen, op het havo niet. Deze tabel kan gebruikt worden als leerlingen overstappen van de ene naar de andere afdeling om te controleren welke onderdelen zij hebben gehad en om na te gaan waarin zij eventueel bijgespijkerd moeten worden. De kolommen en rijen waarin de SE-onderdelen staan, zijn zowel bij havo als vwo grijs gemaakt. 14

16 B1. Informatieoverdracht B2. Medische beeeldvorming C1. Kracht en beweging C2. Energie en wisselwerking C3. Gravitatie D1. Elektrische systemen D2. Elektrische en magnetische velden E1. Eigenschappen van stoffen en materialen E2. Elektromagnetische straling en materie E3. Kern- en deeltjesprocessen F1. Quantumwereld F2. Relativiteitstheorie G1. Biofysica G2. Geofysica H. Natuurwetten en modellen I1. Experiment I2. Modelstudie I3. Ontwerp Tabel 2.3 Vergelijking havo-vwo nieuwe natuurkunde Vergelijking HAVO-VWO Nieuwe Natuurkunde VWO domein B domein C domein D domein E domein F domein G domein H domein I HAVO B C D E F B1. Informatieoverdracht B2. Medische beeldvorming B3. Optica C1. Kracht en beweging C2. Energieomzettingen D1. Eigenschappen van stoffen en materialen x x x x D2. Functionele materialen E1. Zonnestelsel en heelal x 1) E2. Aarde en klimaat x 2) Menselijk lichaam x x 3) G H G1. Gebruik van elektriciteit G2. Technische automatisering Natuurkunde en technologie x x 4) I I1. Experiment I2. Modelstudie I3. Ontwerp x x x 15

17 Opmerkingen bij tabel Alleen bewegingen in onder andere het heelal en die verklaren aan de hand van de gravitatiewisselwerking. 2. Omschrijving van het subdomein is dezelfde. 3. Vwo algemener geformuleerd: ' in levende systemen ' vs. ' het menselijk lichaam '. 4. Havo: '..technologische ontwikkelingen..', vwo: '.fundamentele natuurkundige principes..' 16

18 3. Het centraal examen en het schoolexamen 3.1 Examenprogramma's en de toewijzing aan CE en/of SE Het examenprogramma voor havo bestaat uit de volgende domeinen en subdomeinen. Tabel 3.1 De verdeling van de eindtermen voor havo over centraal examen (CE) en schoolexamen (SE) Domein Subdomein In CE Moet in SE A Vaardigheden A1 Informatievaardigheden gebruiken A2 Communiceren X X X X Mag in SE B C D Beeld- en geluidstechniek Beweging en energie Materialen A3 Reflecteren op leren X X A4 Studie en beroep X X A5 Onderzoeken X X A6 Ontwerpen X X A7 Modelvorming X X A8 Natuurwetenschappelijk instrumentarium A9 Waarderen en oordelen X X A10 A11 A12 Kennisontwikkeling en - toepassing Technisch-instrumentele vaardigheden Rekenkundige en wiskundige vaardigheden A13 Vaktaal X X A14 Vakspecifiek gebruik van de computer A15 Kwantificeren en interpreteren X X B1 Informatieoverdracht X X B2 Medische beeldvorming X X B3* Optica bk* C1 Kracht en beweging X X C2 Energieomzettingen X X D1 Eigenschappen van stoffen en materialen D2 Functionele materialen X X X X X X X X X X X X X E Aarde en heelal E1** Zonnestelsel en heelal X X E2* Aarde en klimaat bk* 17

19 Domein Subdomein In CE Moet in SE F* Menselijk lichaam bk* Mag in SE G Meten en regelen G1 Gebruik van elektriciteit X X G2* Technische automatisering bk* H Natuurkunde en technologie X X I Onderzoek en ontwerp I1 Experiment X I2 Modelstudie X I3 Ontwerp X bk*: beperkte keus: uit deze vier (sub)domeinen worden er twee gekozen. ** Tijdelijke afwijking voor 2015 en In het centraal examen van 2015 en 2016 zullen GEEN vragen worden gesteld over het subdomein E1. Het onderwerp mag getoetst worden in het SE, maar dat is niet verplicht. Meer informatie hierover vindt u in hoofdstuk 4. Het feit dat het hier een tijdelijke afwijking betreft, houdt in dat er vanaf het centraal examen van 2017 wel vragen kunnen worden gesteld over subdomein E1. D2 en I zijn verplicht voor het SE. Het examenprogramma voor vwo bestaat uit de volgende domeinen en subdomeinen. Tabel 3.2 De verdeling van de eindtermen voor vwo over centraal examen (CE) en schoolexamen (SE) Domein Subdomein In CE A Vaardigheden X X Moet in SE Mag in SE A1 Informatievaardigheden gebruiken X X A2 Communiceren X X A3 Reflecteren op leren X X A4 Studie en beroep X X A5 Onderzoeken X X A6 Ontwerpen X X A7 Modelvorming X X A8 Natuurwetenschappelijk instrumentarium A9 Waarderen en oordelen X X A10 Kennisontwikkeling en -toepassing X X A11 Technisch-instrumentele vaardigheden X X A12 Rekenkundige en wiskundige vaardigheden A13 Vaktaal X X X X X X 18

20 Domein Subdomein In CE Moet in SE A14 Vakspecifiek gebruik van de computer X X Mag in SE A15 Kwantificeren en interpreteren X X B Golven B1 Informatieoverdracht X X B2 Medische beeldvorming X X C Beweging en wisselwerking C1 Kracht en beweging X X C2 Energie en wisselwerking X X C3 Gravitatie X X D Lading en veld D1 Elektrische systemen X X D2** Elektrische en magnetische velden X X E F Straling en materie Quantumwereld en relativiteit E1 Eigenschappen van stoffen en materialen E2 Elektromagnetische straling en materie X X E3* Kern- en deeltjesprocessen bk* F1 Quantumwereld X X F2* Relativiteitstheorie bk* X G Leven en aarde G1* Biofysica bk* G2* Geofysica bk* H Natuurwetten en modellen X X I Onderzoek en ontwerp I1 Experiment X I2 Modelstudie X I3 Ontwerp X * bk = beperkte keuze: uit deze vier subdomeinen worden er twee gekozen. Let op: E1 en I zijn verplicht voor het SE. ** Tijdelijke afwijking voor 2016 en In het centraal examen van 2016 en 2017 zullen GEEN vragen worden gesteld over subdomein D2. Het onderwerp mag wel getoetst worden in het SE, maar dat is niet verplicht. Meer informatie hierover is te vinden in hoofdstuk 4. NB. Het feit dat het hier een tijdelijke afwijking betreft, houdt in dat er vanaf het centraal examen van 2018 wel vragen gesteld kunnen worden over subdomein D2. 19

21 3.2 Hulpmiddelen Het CvE maakt voor ieder jaar bekend welke hulpmiddelen zijn toegestaan bij het CE. Deze hulpmiddelen zijn voorgeschreven. Wie daarvoor moet zorgen is niet voorgeschreven. Dat is aan de school. Bijvoorbeeld: in het 'basispakket' hulpmiddelen is een passer vermeld. Het gebruik van een passer is dan toegestaan. Wie voor de passer zorgt, is aan de school. Vanaf het centrale examen 2015 geldt dat de grafische rekenmachine bij het nieuwe programma havo voor het centraal examen natuurkunde niet meer is toegestaan. Er mag uiteraard wel een gewone rekenmachine worden gebruikt. Het is aan de school om de grafische rekenmachine bij het schoolexamen te laten gebruiken. Voor het informatieboek BINAS geldt dat vanaf het centraal examen 2015 alleen de zesde editie gebruikt mag worden. Vanaf het centrale examen 2016 geldt voor zowel het gebruik van de grafische rekenmachine als het informatieboek hetzelfde voor vwo. Voor het gebruik van hulpmiddelen tijdens het SE zijn géén voorschriften. Dat betekent dat de regels die de school (sectie) stelt voor hulpmiddelen een zaak van de school (sectie) is. Deze regels moeten wel goed met de leerlingen gecommuniceerd worden en in het PTA worden vermeld. Bijvoorbeeld: u wilt een SE-toets geven waarbij u ook bepaalde rekenvaardigheden wilt toetsen. U mag het gebruik van een rekenmachine verbieden. Of: de sectie wil de leerlingen een 'open-boek-toets' geven. Aan u om te beslissen of ze hun boek mogen gebruiken bij de toets. Of: de sectie wil de leerlingen toetsen op bepaalde ICT-vaardigheden, bijvoorbeeld videometen. De leerlingen moeten kunnen werken met (bijvoorbeeld) Excel en het programma Coach. Ook moeten zij het verslag mailen naar een (school)mailadres. Dat betekent dat de leerlingen de beschikking moeten hebben over een computer met bepaalde software. 20

22 4. De eindtermen van het schoolexamen 4.1 Inleiding. In dit hoofdstuk worden de eindtermen van het examenprogramma besproken. Ieder (sub)domein wordt op dezelfde wijze opgezet: (Sub)domein Eindterm: de kandidaat kan Suggestie(s) voor uitwerking Suggesties voor toetsing. Het is belangrijk te beseffen dat de onderstaande toelichtingen op de eindtermen voor het schoolexamen niet bindend zijn. De gepresenteerde voorstellen hebben dan ook het karakter van voorbeelden, suggesties, advies,. kortom: van een handreiking. Dat geldt voor dit hoofdstuk, maar ook voor de hierna volgende. Verder geven we enkele suggesties voor een alternatieve invulling van de betreffende subdomeinen. Hierbij hebben we gekeken naar materiaal dat ontwikkeld is door docenten, methodeschrijvers, uitgevers, toetsontwikkelaars, didactici en vakinhoudelijke verenigingen. De indeling die we hiervoor hebben gebruikt is: Mogelijke vakbegrippen. Welke vakbegrippen komen voor in het voorbeeldmateriaal en bij de genoemde contexten? Mogelijke contexten. In het voorbeeldmateriaal worden voorbeelden genoemd van contexten óf wordt het geheel juist geformeerd rond een bepaalde context. Ook deze contexten zijn, voor zover ze niet worden genoemd in het examenprogramma, niet bindend; Mogelijke bronnen/overige suggesties. In de voorbereiding van het landelijk invoeren van het nieuwe examenprogramma zijn voorbeeldmodules NiNa gemaakt. Deze worden hier genoemd. Andere mogelijke bronnen komen van vakken als NLT of nieuwe scheikunde. Ook komen bronnen aan de orde die tijdens invoeringsconferenties zijn genoemd. We hopen dat de suggesties u bij het uitwerken van het natuurkundeprogramma voor het schoolexamen zullen inspireren. 21

23 Tot het schoolexamen havo behoren ten minste de (sub)domeinen: Domein Subdomein Omschrijving A A1 t/m A15 In samenhang met de vakinhoudelijke (sub)domeinen. B B3* Subdomein B3 Optica 18. De kandidaat kan aan de hand van toepassingen van geometrische optica en golfoptica eigenschappen van licht beschrijven en analyseren. D D2 Subdomein D2 Functionele materialen 22. De kandidaat kan in de context van de ontwikkeling van functionele materialen fysische begrippen gebruiken en de mogelijke toepassingen van deze materialen toelichten en verklaren. E E2* Subdomein E2 Aarde en klimaat* 24. De kandidaat kan in de context van geofysische systemen fysische verschijnselen en processen beschrijven, analyseren en verklaren. F* Domein F Menselijk lichaam* 25. De kandidaat kan in de context van het menselijk lichaam fysische processen beschrijven, analyseren en verklaren en hun functie voor gezondheid en veiligheid toelichten. G G2* Subdomein G2 Technische automatisering* 27. De kandidaat kan meet-, stuur- en regelsystemen construeren en de functie en werking van de componenten beschrijven. I I1 t/m I3 Subdomein I1 Experiment 29. De kandidaat kan in contexten die vallen binnen subdomeinen van het centraal examen onderzoek doen door middel van experimenten en de resultaten analyseren en interpreteren. Subdomein I2 Modelstudie 30. De kandidaat kan in contexten die vallen binnen subdomeinen van het centraal examen onderzoek doen door middel van modelstudies en de modeluitkomsten analyseren en interpreteren. Subdomein I3 Ontwerp 31. De kandidaat kan in contexten die vallen binnen subdomeinen van het centraal examen op basis van een gesteld probleem een ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren. * beperkte keus: kies twee uit vier. Het schoolexamen havo heeft betrekking op domein A en de domeinen en subdomeinen waarop het centraal examen geen betrekking heeft, te weten: de subdomeinen D2, I1, I2 en I3; een keuze van twee uit de subdomeinen B3, E2, F en G2; daarbij kan het bevoegd gezag deze keuze maken, dan wel de keuze aan de kandidaat laten. indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: een of meer domeinen of subdomeinen waarop het centraal examen betrekking heeft; indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: andere vakonderdelen, die per kandidaat kunnen verschillen; in het centraal examen van 2015 en 2016 zullen GEEN vragen worden gesteld over het subdomein E1. Het onderwerp mag getoetst worden in het SE, maar dat is niet verplicht. 22

24 Tot het schoolexamen vwo behoren tenminste de (sub)domeinen: Domein Subdomein Omschrijving A A1 t/m A15 In samenhang met de vakinhoudelijke (sub)domeinen. E E1 Subdomein E1 Eigenschappen van stoffen en materialen 23. De kandidaat kan in contexten fysische eigenschappen van stoffen en materialen beschrijven en kan deze eigenschappen verklaren en analyseren aan de hand van deeltjesmodellen. E3* Subdomein E3 Kern- en deeltjesprocessen* 25. De kandidaat kan in contexten behoudswetten en de equivalentie van massa en energie gebruiken in het beschrijven en analyseren van deeltjes- en kernprocessen. F F2* Subdomein F2 Relativiteitstheorie* 27. De kandidaat kan in gedachte-experimenten en toepassingen de verschijnselen tijdrek en lengtekrimp verklaren aan de hand van de begrippen lichtsnelheid, gelijktijdigheid en referentiestelsel. G G1* Subdomein G1 Biofysica* 28. De kandidaat kan in de context van levende systemen fysische verschijnselen en processen beschrijven, analyseren en verklaren. G2* Subdomein G2 Geofysica* 29. De kandidaat kan in de context van geofysische systemen fysische verschijnselen en processen beschrijven, analyseren en verklaren. I I1 t/m I3 Subdomein I1 Experiment 31. De kandidaat kan in contexten die vallen binnen subdomeinen van het centraal examen onderzoek doen door middel van experimenten en de resultaten analyseren en interpreteren. Subdomein I2 Modelstudie 32. De kandidaat kan in contexten die vallen binnen subdomeinen van het centraal examen onderzoek doen door middel van modelstudies en de modeluitkomsten analyseren en interpreteren. Subdomein I3 Ontwerp 33. De kandidaat kan in contexten die vallen binnen subdomeinen van het centraal examen op basis van een gesteld probleem een ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren. * beperkte keus: kies twee uit vier. Het schoolexamen vwo heeft betrekking op domein A en de domeinen en subdomeinen waarop het centraal examen geen betrekking heeft, te weten: de subdomeinen E1, I1, I2 en I3; een keuze van twee uit de subdomeinen E3, F2, G1 en G2; daarbij kan het bevoegd gezag deze keuze maken, dan wel de keuze aan de kandidaat laten; indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: een of meer domeinen of subdomeinen waarop het centraal examen betrekking heeft; indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: andere vakonderdelen, die per kandidaat kunnen verschillen; In het centraal examen van 2016 en 2017 zullen GEEN vragen worden gesteld over het subdomein D2. Het onderwerp mag getoetst worden in het SE, maar dat is niet verplicht. 23

25 4.2 Niet-bindende interpretatie van de subdomeinen. Domein A Vaardigheden, is voor havo en vwo vrijwel eensluidend. De subdomeinen A1 t/m A9 zijn eensluidend bij de nieuwe scheikunde, nieuwe biologie en nieuwe natuurkunde en Natuur, Leven en Technologie (NLT). De eindtermen uit het domein A Vaardigheden worden in het schoolexamen geëxamineerd in combinatie met de andere domeinen. Domein A wordt ook in het centraal examen geëxamineerd, ook weer in combinatie met de andere domeinen met uitzondering van die (sub)domeinen die zich niet lenen voor centrale examinering. Het domein A wordt besproken voor zowel havo als vwo in subparagraaf Vervolgens worden de vakinhoudelijke domeinen besproken. Eerst havo (subparagraaf 4.3.2) en daarna vwo (subparagraaf 4.3.3). Elk subdomein begint met de titel van het subdomein, gevolgd door de globale formulering van de inhoud van het betreffende subdomein volgens het nieuwe examenprogramma. Daarna geven we enkele suggesties voor een alternatieve opzet van het schoolexamen naar inhoud en vorm. 4.3 Toelichting op de subdomeinen. De vaardigheden zijn onderverdeeld in drie categorieën: 1. Algemene vaardigheden profieloverstijgend niveau: subdomeinen A1 t/m A4. 2. Natuurwetenschappelijke, wiskundige en technische vaardigheden bètaprofielniveau: subdomeinen A5 t/m A9. 3. Natuurkundige vakvaardigheden: subdomeinen A10 t/m A15. Voor een aantal vaardigheden (A5 t/m A7) geldt dat zij gedeeltelijk bestaan uit onderdelen die niet op het centraal examen getoetst zullen worden. Omwille van de volledigheid zijn deze onderdelen wel in de specificatie opgenomen maar, zoals ook in de syllabus, cursief en grijs afgedrukt. De betreffende specificaties gelden dus niet voor het centraal examen Domein A Vaardigheden Algemene Vaardigheden - profieloverstijgend niveau Subdomein A1 Informatievaardigheden gebruiken Eindterm De kandidaat kan doelgericht informatie zoeken, beoordelen, selecteren en verwerken. Suggesties Zowel in practicumverslagen als in praktische opdrachten kunnen de informatievaardigheden geëxamineerd worden. Naast de bij het subdomein Communiceren (A2) en subdomein Vakspecifiek gebruik van de computer (A14) genoemde voorbeelden van praktische opdrachten kan ook worden gedacht aan: opdrachten met computermodellen. Leerlingen werken met vereenvoudigde voorstellingen van de werkelijkheid en kunnen grootheden variëren om zo te zien hoe andere (afhankelijke) grootheden veranderen. Havo-opdrachten zijn méér op toepassing gericht dan vwo-opdrachten; computersimulaties van processen en verschijnselen, bijvoorbeeld een simulatie van een (kern)centrale. Leerlingen leren wat het effect is van enkele (fundamentele) handelingen in een centrale; gebruik van interactieve applets; gebruik van digitale databases; verzamelen van meetgegevens; 24

26 videometing; opzoeken van relevante, betrouwbare gegevens bij actualiteitsopdrachten, bijvoorbeeld bij de lancering van een raket: hoe groot is de massa, op welke hoogte wordt de tweede trap ingeschakeld, hoe groot is de omloopstijd, enz.; webquests; via contact zoeken met deskundigen; digitaal, bijvoorbeeld via ELO, inleveren van verslagen e.d.; leerlingen zelf instructie laten ophalen uit de toolbox van NLT: Hierin staan enkele instructies met betrekking tot de bovengenoemde vaardigheden. Subdomein A2 Communiceren Eindterm De kandidaat kan adequaat schriftelijk, mondeling en digitaal in het publieke domein communiceren over onderwerpen uit het betreffende vakgebied. Suggesties Zowel in schriftelijke toetsen, practicumverslagen als in praktische opdrachten kunnen schriftelijke taalvaardigheden geëxamineerd worden. Bij praktische opdrachten kan gedacht worden aan: een natuurwetenschappelijk onderzoek, uitgevoerd in school en/of een instelling voor het vervolgonderwijs; een technisch ontwerp, uitgevoerd in school en/of een instelling voor het vervolgonderwijs; een literatuuronderzoek; een kritische analyse van de berichtgeving over natuurkundige onderwerpen in de media; een andersoortige opdracht. De presentatie van het verrichte werk in praktische opdrachten kan op één van de volgende wijzen plaatsvinden: Een digitaal verslag (onderzoeksverslag, verhalend verslag, recensie, verslag van een enquête of weergave van een interview). Een essay of artikel (uiteenzetting, beschouwing of betoog). Een mondelinge voordracht (uiteenzetting, rapportage, beschouwing of betoog, forumdiscussie). Een reeks stellingen met onderbouwing. Een posterpresentatie met toelichting. Een productpresentatie van een ontwerpopdracht en de bijbehorende documentatie. Een presentatie met gebruik van media (bijvoorbeeld audio, video, internet, ICT). Een presentatie in de vorm van enkele webpagina's. Bij een aantal presentatievormen kunnen de mondelinge taalvaardigheden worden geëxamineerd, bij weer andere vormen juist de digitale vaardigheden. Hierbij kunnen onder andere medeleerlingen, vakdeskundigen uit het vervolgonderwijs of bedrijfsleven of docenten van andere vakken worden betrokken. Maak steeds vooraf duidelijk waar leerlingen op worden beoordeeld en bespreek het beoordelingsformat van tevoren met de kandidaat. Subdomein A3 Reflecteren op leren Eindterm De kandidaat kan bij het verwerven van vakkennis en vakvaardigheden reflecteren op eigen belangstelling, motivatie en leerproces. 25

27 Suggesties De nadruk ligt op de (zelf)reflectie op het eigen leren en het leerproces. De leerlingen zijn in staat om het proces en hun leerresultaten te analyseren en te evalueren om zo het rendement ervan te vergroten. Zij leren daarbij verantwoordelijk te zijn voor hun eigen leerproces. Enkele suggesties: Leerlingen kiezen zelf een onderwerp voor een onderzoek, ontwerpopdracht en beargumenteren hun keuze. Leerlingen solliciteren naar een opdracht (door sectie gegeven of door buitenstaanders). Leerlingen besteden expliciet aandacht aan hun eigen leerproces voor, tijdens en na de opdracht. Tijdens het werken in groepen besteden leerlingen expliciet aandacht aan hun eigen betrokkenheid en motivatie. We kunnen de manier waarop leerlingen hun opdracht zelf kiezen en zelf vormgeven beoordelen. We kunnen het proces beoordelen gedurende de tijd dat de leerlingen met hun werk bezig zijn. Als het een opdracht betreft die door buitenstaanders wordt geleverd, vragen we ook hen het proces te beoordelen. Als leerlingen in groepen werken is het zinvol om tijdens de rit ook hen te betrekken bij het beoordelen van elkaar. Enerzijds om problemen te signaleren en om bijtijds in te grijpen, anderzijds om meeliftgedrag te voorkomen. Het is zinvol om hier een standaardformat voor te gebruiken. In dit format kunnen de leerlingen elkaar een beoordeling geven op het gebied van inzet tijdens het groepswerk, het zich houden aan afspraken, het aanleveren van informatie, het goed uitvoeren van bepaalde taken (bijv. het voorzitterschap van de werkgroep). Subdomein A4 Studie en beroep Eindterm De kandidaat kan aangeven op welke wijze natuurwetenschappelijke kennis in studie en beroep wordt gebruikt en kan mede op basis daarvan zijn belangstelling voor studies en beroepen onder woorden brengen. Suggesties Leerlingen kunnen zich, naar aanleiding van de lessen natuurkunde, een beeld vormen van de studie of het beroep waarvoor een N-profiel noodzakelijk is. Dat betekent dat ze de gelegenheid moeten krijgen zich te oriënteren. Dat kan bijvoorbeeld door ze gebruikmakend van samenwerkingsprogramma s met hbo-/wo-instellingen - al voor het examen in contact te brengen met vervolgopleidingen waar een N-profiel van belang is. Vaardigheden met betrekking tot de wijze waarop natuurwetenschappelijke kennis in studie en beroep wordt gebruikt, kunnen worden geëxamineerd via onder andere: Schrijfopdrachten, zoals een artikel, interview of reportage over natuurwetenschappelijke onderzoekers aan universiteiten, bij overheids- en/of kennisinstellingen. Verslagen en presentaties over bedrijfsbezoeken en studiedagen aan instellingen voor hbo en wo. Deelname aan conferenties. Deelname aan oriëntatie- en informatieprogramma's bij vervolgopleidingen. Deelname aan masterclasses bij vervolgopleidingen. 26

28 Natuurwetenschappelijke, wiskundige en technische vaardighedenbètaprofielniveau Subdomein A5 Onderzoeken Eindterm Havo: De kandidaat kan in contexten instructies voor onderzoek op basis van vraagstellingen uitvoeren en conclusies trekken uit de onderzoeksresultaten. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Vwo: De kandidaat kan in contexten vraagstellingen analyseren, gebruikmakend van relevante begrippen en theorie, vertalen in een vakspecifiek onderzoek, dat onderzoek uitvoeren, en uit de onderzoeksresultaten conclusies trekken. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Specificatie De kandidaat kan gebruikmakend van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden: 1. een natuurwetenschappelijk probleem herkennen en specificeren (havo: niet op CE); 2. een natuurwetenschappelijk probleem herleiden tot een (of meerdere) onderzoeksvra(a)g(en) (havo: niet op CE); 3. verbanden leggen tussen een onderzoeksvraag en natuurwetenschappelijke kennis; 4. een hypothese opstellen bij een onderzoeksvraag en verwachtingen formuleren; 5. een werkplan maken voor het uitvoeren van een natuurwetenschappelijk onderzoek ter beantwoording van een (of meerdere) onderzoeksvra(a)g(en) door middel van verificatie of falsificatie; 6. voor de beantwoording van een onderzoeksvraag relevante waarnemingen verrichten en (meet)gegevens verzamelen; 7. meetgegevens verwerken en presenteren op een wijze die helpt bij de beantwoording van een onderzoeksvraag; 8. op grond van verzamelde gegevens van een uitgevoerd onderzoek conclusies trekken die aansluiten bij de onderzoeksvra(a)g(en) van het onderzoek; 9. de uitvoering van een onderzoek en de conclusies evalueren, gebruikmakend van de begrippen validiteit (validiteit: havo: niet op CE), nauwkeurigheid, reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid; 10. een natuurwetenschappelijk onderzoek presenteren. Suggesties Bij het onderwerp 'Onderzoeken' gaat het om het systematisch opzetten en verwerken van een onderzoek. De onderzoekscyclus is hierbij een handige tool: zie ook de toolbox van NLT: De cursief gestelde specificaties gelden dus niet voor het CE, maar moeten specifiek in het SE getoetst worden. Dit zijn dan ook juist de specificaties waarbij actief onderzoek gedaan moet worden. Met de begrippen validiteit, nauwkeurigheid, reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid wordt bedoeld: - Validiteit: vooraf worden de doelen van een onderzoek vastgesteld. Het onderzoek levert bepaalde resultaten. De validiteit van het onderzoek geeft aan of met deze resultaten de gestelde doelen zijn bereikt. - Nauwkeurigheid: het onderzoek wordt uitgevoerd met meetinstrumenten en methoden waarmee een zekere graad van precisie kan worden gehaald. - Reproduceerbaarheid: als het onderzoek op dezelfde manier wordt herhaald, krijgen we dan dezelfde resultaten? 27

29 - Betrouwbaarheid: zijn de conclusies uit het onderzoek onafhankelijk van de manier van het onderzoek, of krijgen we andere resultaten als we dezelfde doelen op een andere manier onderzoeken? Een natuurwetenschappelijk onderzoek presenteren kan op velerlei manieren: door het maken van een verslag, een posterpresentatie, een presentatie (eventueel met digitale hulpmiddelen), het maken van een website. Net als bij een schriftelijke toets maakt u hierbij een beoordelingsformulier waar duidelijk gemaakt wordt op welke manier een leerling wordt beoordeeld. Voorbeelden van dit soort formulieren vindt u op: Subdomein A6 Ontwerpen Eindterm De kandidaat kan in contexten op basis van een gesteld probleem een technisch ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren en daarbij relevante begrippen, theorie en vaardigheden en valide en consistente redeneringen hanteren. Specificatie De kandidaat kan gebruikmakend van relevante begrippen, theorie en vaardigheden en valide en consistente redeneringen: 1. een technisch-ontwerpprobleem analyseren en beschrijven; 2. voor een ontwerp een programma van eisen en wensen opstellen; 3. verbanden leggen tussen natuurwetenschappelijke kennis en taken en eigenschappen van een ontwerp; 4. verschillende (deel)uitwerkingen geven voor taken en eigenschappen van een ontwerp; 5. een beargumenteerd ontwerpvoorstel doen voor een ontwerp, rekening houdend met het programma van eisen, prioriteiten en randvoorwaarden; 6. een prototype van een ontwerp bouwen; 7. een ontwerpproces en -product testen en evalueren, rekening houdend met het programma van eisen; 8. voorstellen doen voor verbetering van een ontwerp; 9. een ontwerpproces en -product presenteren. Suggesties Het ontwerpen van een product aan de hand van het programma van eisen wordt beschreven in de toolbox NLT ( Het probleem analyseren, het voorstel tot een ontwerp, het maken van een model en het resultaat presenteren is onderdeel van het SE. Voor havo kunt u gebruik maken van de module Technisch ontwerpen uit domein H, Natuurkunde en Technologie. Dit is een voorbeeld van een CE-module, waarbij de vaardigheden getoetst kunnen worden in het SE. Een andere mogelijkheid is dat u (gedeeltelijk) gebruik maakt van de NLT-havomodule Lijmen en hechten of de vwo-module: Technisch ontwerpen in de biomedische technologie. In beide modules komt het ontwerpen aan de orde. 28

30 Subdomein A7 Modelvorming Eindterm Havo: De kandidaat kan in contexten een probleem analyseren, een adequaat model selecteren, en modeluitkomsten genereren en interpreteren. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Vwo: De kandidaat kan in contexten een relevant probleem analyseren, inperken tot een hanteerbaar probleem, vertalen naar een model, modeluitkomsten genereren en interpreteren, en het model toetsen en beoordelen. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Specificatie De kandidaat kan gebruikmakend van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden: 1. relevante grootheden en relaties in een probleemsituatie identificeren en selecteren; 2. door het doen van aannamen en het maken van vereenvoudigingen een natuurwetenschappelijk probleem inperken tot een onderzoekbare vraagstelling; 3. bij een natuurwetenschappelijk probleem een model selecteren dat geschikt is om het probleem te bestuderen; 4. een bestaand rekenmodel omzetten naar een computermodel (alleen vwo); 5. een beargumenteerde schatting maken voor waarden en foutmarges van modelparameters op basis van gegevens; 6. toetsbare verwachtingen formuleren over het gedrag van een model; 7. een model met een geschikte tijdstap doorrekenen; 8. een model evalueren op basis van uitkomsten, verwachtingen en (meet)gegevens, rekening houdend met eventuele foutmarges in modelparameters; 9. een modelstudie presenteren. Voor havo geldt voor deze specificaties: niet voor CE. Suggesties De eerste twee onderdelen zijn algemeen en behoren tot de algemene vaardigheden die een leerling moet hebben. Deze onderdelen zijn ook nodig bij het oplossen van vraagstukken of het analyseren van een algemeen probleem. De cursief genoteerde onderdelen gaan over modellen zoals deze bijvoorbeeld in Coach of Powersim kunnen worden opgesteld. Het modelleren kan plaatsvinden bij het experimenteren, zoals bij een praktische opdracht of het profielwerkstuk. Bij grotere opdrachten kunnen leerlingen gebruik maken van de NLT-module Dynamisch modelleren (beschikbaar voor havo en vwo). Subdomein A8 Natuurwetenschappelijk instrumentarium Eindterm De kandidaat kan in contexten een voor de natuurwetenschappen relevant instrumentarium hanteren, waar nodig met aandacht voor risico s en veiligheid; daarbij gaat het om instrumenten voor dataverzameling en -bewerking, vaktaal, vakconventies, symbolen, formuletaal en rekenkundige bewerkingen. Specificatie De kandidaat kan: 1. informatie verwerven en selecteren uit schriftelijke, mondelinge en audiovisuele bronnen mede met behulp van ICT, gegevens halen uit grafieken, tabellen, tekeningen, simulaties, 29

31 schema s en diagrammen; grootheden, eenheden, symbolen, formules en gegevens opzoeken in geschikte tabellen; 2. informatie, gegevens en meetresultaten analyseren, weergeven en structureren in grafieken, tekeningen, schema s, diagrammen en tabellen mede met behulp van ICT; 3. uitleggen wat bedoeld wordt met de significantie van meetwaardes en uitkomsten van berekeningen weergeven in het juiste aantal significante cijfers. Bij het optellen en aftrekken van meetwaarden wordt de uitkomst gegeven met evenveel cijfers achter de komma als de gegeven meetwaarde met het kleinste aantal cijfers achter de komma; bij het delen en vermenigvuldigen wordt de uitkomst gegeven in evenveel significante cijfers als de gegeven meetwaarde met het kleinste aantal significante cijfers; gehele getallen die verkregen zijn door discrete objecten te tellen, vallen niet onder de regels van significante cijfers (dit geldt ook voor mathematische constanten en geldbedragen); 4. aangeven met welke technieken en apparaten de belangrijkste grootheden uit de natuurwetenschappen worden gemeten; 5. verantwoord omgaan met materialen, instrumenten, organismen en milieu. Suggesties Toetsing van deze vaardigheden kan plaatsvinden in: schriftelijke toetsen. Hierbij valt te denken aan het aflezen van grafiekgegevens, het maken van grafieken met behulp van tabellen. Ook het gebruik van de regels van het noteren van het juiste aantal significante cijfers bij een antwoord hoort hierbij. Leerlingen kunnen Excel of Word gebruiken en versturen het bestand via of een ELO. De docent kan dan het door de leerling gemaakte bestand beoordelen; praktische toetsen. Hierbij kan gedacht worden aan het systematisch en geordend noteren van (meet)gegevens met de juiste significantie. Ook het (meet)verslag wordt digitaal verstuurd zodat u het originele bestand kunt bekijken. Bij practica kunt u ook de manier waarop leerlingen meten, noteren, samenwerken, tot creatieve oplossingen komen enzovoort nagaan. Hierbij kan de Technisch onderwijsassistent (TOA) een rol spelen. Ook kunt u specifiek nagaan of leerlingen goed met de materialen en instrumenten omgaan, niet alleen wat betreft het juiste gebruik (aansluiten van instrumenten), maar ook wat betreft het geordend werken, opruimen van spullen ná het gebruik, het op de juiste manier verwijderen van materialen. Subdomein A9 Waarderen en oordelen Eindterm De kandidaat kan in contexten een beargumenteerd oordeel geven over een situatie in de natuur of een technische toepassing, en daarin onderscheid maken tussen wetenschappelijke argumenten, normatieve maatschappelijke overwegingen en persoonlijke opvattingen. Specificatie De kandidaat kan: 1. een beargumenteerd oordeel geven over een situatie waarin natuurwetenschappelijke kennis een belangrijke rol speelt, dan wel een beargumenteerde keuze maken tussen alternatieven bij vraagstukken van natuurwetenschappelijke aard; 2. onderscheid maken tussen wetenschappelijke argumenten, normatieve maatschappelijke overwegingen en persoonlijke opvattingen; 3. feiten met bronnen verantwoorden; 4. de betrouwbaarheid beoordelen van informatie en de waarde daarvan vaststellen voor de beantwoording van het betreffende vraagstuk. 30