DOCENTENHANDLEIDING JUNI 2014 (HOOFDSTUK 1 + 2) NASK 1-2 MAVO HAVO AUTEUR: F. KAPPERS C. SCHATORJÉ MET MEDEWERKING VAN: TH. SMITS R.

Transcriptie

1 NASK 1-2 MAVO HAVO DOCENTENHANDLEIDING JUNI 2014 (HOOFDSTUK 1 + 2) AUTEUR: F. KAPPERS C. SCHATORJÉ MET MEDEWERKING VAN: TH. SMITS R. TROMP VIERDE EDITIE MALMBERG 'S-HERTOGENBOSCH

2 Inhoudsopgave Deel 1 Over Nova De methode in hoofdlijnen Opbouw Leerstof Contexten Vaardigheden Practicum Demonstratieproeven Opgaven Plusstof Praktijkartikel Test Jezelf Kennisbasis... 5 Deel 2 Hoofdstuk voor hoofdstuk Hoofdstuk 1 Introductie Uitgangspunten Hoofdstuk 2 Stoffen Uitgangspunten Per paragraaf Deel 3 Materiaallijst Proeven Algemeen Organisatie Instructies en vragen Een verslag maken Onderzoeksopdrachten Algemeen Leren onderzoeken Organisatie Beoordeling Plannen De digitale oefenomgeving van Nova Licenties Lesstof Verwerkingsopgaven Oefenen Het docentendashboard Extra materiaal Combineren van folio en digitaal Planning Gebruiksaanwijzing

3 Deel 1 Over Nova Deel 1 Over Nova 1.1 De methode in hoofdlijnen Opbouw Elk deel van Nova bestaat uit leerlingen- en docentenmateriaal. De leerlingen werken met een leeropdrachtenboek met daarin theorie, opgaven, practica en Test-Jezelfvragen. De leerlingen kunnen de gemaakte opgaven nakijken met een uitwerkingenboek waarin alle opgaven voorbeeldig zijn uitgewerkt. Het digitale leerlingenmateriaal bevat oefeningen, d-toetsen, digitale verwerkingsopgaven en vaardigheidstrainers (V-trainer). Er is ook een website voor docenten met eindtoetsen in verschillende formats, practicumvoorschriften in Wordformat die u kunt aanpassen aan uw eigen organisatie, de uitwerkingen (als pdf- en als Wordformat) en deze docentenhandleiding. Daarnaast verschijnt regelmatig een Novanieuwsbrief met actueel nieuws en nuttige informatie Leerstof Voor deel 1-2 is leerstof gekozen die dicht bij de leefwereld van de leerlingen staat. De meer abstracte onderdelen van de leerstof komen in de vervolgdelen aan de orde. Zo sluit de methode aan bij de ontwikkeling van het abstractievermogen van de leerlingen. De methode sluit aan bij de herziene kerndoelen die sinds 1 augustus 2006 van kracht zijn (zie figuur 1). De onderwerpen die in de kerndoelen genoemd worden, komen allemaal in deel 1-2 aan de orde. Met name kerndoel 32 is in dit verband relevant: De leerling leert te werken met theorieën en modellen door onderzoek te doen naar natuurkundige en scheikundige verschijnselen als elektriciteit, geluid, licht, beweging, energie en materie. In deel 1-2 van Nova worden natuur- en scheikunde geïntegreerd aangeboden. Dit komt het duidelijkst naar voren in de eerste vier hoofdstukken, waarin natuur- en scheikunde naadloos in elkaar overgaan. Bij de ordening van de leerstof zijn we uitgegaan van een deels concentrische opbouw. De meeste onderwerpen die in deel 1-2 behandeld worden, komen in de delen voor het derde en vierde leerjaar weer terug, en worden dan verdiept en uitgebreid Contexten In Nova wordt elk onderdeel van de leerstof gekoppeld aan een bepaalde context. Gezien de kerndoelen en de examenprogramma s ligt dat voor de hand. De leerlingen moeten niet alleen theoretische kennis verwerven, maar die ook praktisch kunnen toepassen. Vergelijk kerndoel 29, waarin staat dat de leerling moet leren om (natuur- en scheikundige) sleutelbegrippen te verbinden met situaties in het dagelijks leven. de herziene kerndoelen Mens en natuur MENS EN NATUUR 28. De leerling leert vragen uit het brede leergebied om te zetten in onderzoeksvragen, een dergelijk onderzoek over een natuurwetenschappelijk onderwerp uit te voeren en de uitkomsten daarvan te presenteren. 29. De leerling leert kennis te verwerven over en inzicht te verkrijgen in sleutelbegrippen uit het gebied van de levende en niet-levende natuur, en leert deze sleutelbegrippen te verbinden met situaties in het dagelijks leven. 30. De leerling leert dat mensen, dieren en planten in wisselwerking staan met elkaar en hun omgeving (milieu), en dat technologische en natuurwetenschappelijke toepassingen de duurzame kwaliteit daarvan zowel positief als negatief kunnen beïnvloeden. 31. De leerling leert onder andere door praktisch werk kennis te verwerven over en inzicht te verkrijgen in processen uit de levende en niet-levende natuur en hun relatie met omgeving en milieu. 32. De leerling leert te werken met theorieën en modellen door onderzoek te doen naar natuurkundige en scheikundige verschijnselen als elektriciteit, geluid, licht, beweging, energie en materie. 33. De leerling leert door onderzoek kennis te verwerven over voor hem relevante technische producten en systemen, leert deze kennis naar waarde te schatten en op planmatige wijze een technisch product te ontwerpen en te maken. De meeste hoofdstukken hebben één hoofdcontext, zoals Het weer of Geluid om je heen. Die hoofdcontext wordt geïntroduceerd op de eerste pagina s van het hoofdstuk, in de openingsfoto en de inleidende tekst. Foto en tekst zijn bedoeld als aanleiding om bij de hoofdcontext stil te staan, en relevante voorkennis te activeren. In de paragrafen wordt de context niet tot in details behandeld. De leerlingen moeten leren om zelf verbanden te leggen tussen de leerstof en de wereld om hen heen. De tekst van de paragrafen zet de leerlingen daarom wel op het goede spoor, maar kauwt niet alles voor: veel verban- 3

4 Deel 1 Over Nova den moeten de leerlingen zelf leggen, door de opgaven te maken. In de plusstof (aan het eind van elke paragraaf) en het praktijkartikel (aan het eind van ieder hoofdstuk) wordt nog eens vanuit een andere invalshoek naar de hoofdcontext gekeken. De leerlingen hoeven deze leerstof niet te beheersen om het vak met succes te kunnen volgen. Wel gaat de context meer voor ze leven als u ze met deze leerstof aan het werk zet. Bovendien kunnen ze zo ervaring opdoen met het zelfstandig verwerken van informatie. Het praktijkartikel is bovendien een bruggetje naar de bovenbouw waar Nova volgens het Praktijk, Theorie en Maatschappij (PTM) concept de examenstof aanbiedt Vaardigheden Met Nova kunt u systematisch werken aan algemene en vakgebonden vaardigheden. In deel 1-2 wordt een tiental belangrijke vaardigheden aangeboden in de vorm van concrete, puntsgewijze instructies. U vindt deze vaardigheden achter in het leerdopdrachtenboek, waar ze gemakkelijk geraadpleegd kunnen worden. De eerste keer dat een vaardigheid aan de orde komt, wordt dat aangegeven bij een specifieke opgave of proef. Het ligt voor de hand om op dat moment de vaardigheid aan te leren. Dat kan het beste aan de hand van een concrete opdracht: het maken en bespreken van de opgave of de proef. Vaak moeten de leerlingen zo'n vaardigheid later in het jaar opnieuw gebruiken. Ze moeten de bijbehorende instructie dan zelf opzoeken achter in het boek. We gaan ervan uit dat de leerlingen dit zelfstandig (leren) doen. Daarom verwijzen we niet altijd opnieuw naar de benodigde vaardigheid. Naast de vaardigheden in het boek, biedt Nova ook vaardigheidstrainers aan: de V-trainer. Hiermee kunnen leerlingen basisvaardigheden oefenen waar ze regelmatig problemen mee hebben (zoals het omrekenen van eenheden of het aflezen van apparatuur). Daardoor verloopt het leerproces efficiënter wanneer deze vaardigheden in een later stadium moeten worden aangesproken Practicum Experimentele vaardigheden leer je het beste in de praktijk. Vandaar dat Nova veel aanknopingspunten biedt voor praktisch werk in het onderdeel Practicum. Dit bestaat uit drie onderdelen: proeven; onderzoeksopdrachten; ontwerpopdrachten. In de theorie wordt aangegeven welke proef bij welk onderdeel van de leerstof hoort. Proeven Proeven zijn opdrachten met practicumapparatuur die de leerlingen op school uitvoeren. Ze kunnen verschillende doelen hebben: Bij sommige proeven gaat het erom dat de leerlingen leren werken met bepaalde apparatuur, zoals een maatcilinder, een brander of een spanningsmeter. Zie bijvoorbeeld proef 3 Werken met een brander in hoofdstuk 2. Andere proeven ondersteunen de begripsontwikkeling. U kunt ze gebruiken als een inleiding op, of een illustratie bij, de theorie. Dat geldt bijvoorbeeld voor proef 6 Werken met de onderdompelmethode en proef 7 De dichtheid bepalen in hoofdstuk 2. Ten slotte zijn er proeven waarbij de leerlingen een geleide onderzoeksopdracht uitvoeren. De leerlingen leren hoe ze een onderzoeksvraag kunnen beantwoorden door een experiment uit te voeren. Een voorbeeld is proef 4 Experimenteren met een schakelaar in hoofdstuk 5. Zie voor meer informatie 1.2 Proeven. Onderzoeksopdrachten Bij de onderzoeksopdrachten voeren de leerlingen min of meer zelfstandig een eigen onderzoek uit. Een voorbeeld is proef 9 Een onderzoek uitvoeren: zout in de polder in hoofdstuk 2. Deze opdrachten sluiten aan bij kerndoel 28 waarin staat dat leren onderzoek doen een belangrijke doelstelling is van het vak natuur- en scheikunde. Zie hierover ook de kerndoelen 32 en 33. Zie voor meer info 1.3 Onderzoeksopdrachten. Ontwerpopdrachten Tot slot zijn er ook ontwerpopdrachten, waarbij leerlingen zelf een product of systeem ontwerpen en bouwen. Maak zelf uw keuze Het is waarschijnlijk niet haalbaar dat de leerlingen alle proeven en opdrachten uitvoeren. Daarvoor is het aanbod in de methode te groot. We gaan ervan uit dat u zelf een keuze maakt uit dat aanbod, naar gelang de mogelijkheden op uw school en uw eigen didactische voorkeur. Er is rekening mee gehouden dat u sommige practica zult overslaan. De paragrafen met leerstof veronderstellen niet dat de leerlingen bepaalde proeven hebben uitgevoerd; ze zijn op zichzelf genomen goed te begrijpen Demonstratieproeven Demonstratieproeven zijn proeven die de docent uitvoert, terwijl de klas toekijkt. Hoogstens verlenen enkele leerlingen assistentie. In het leeropdrachtenboek worden als regel geen demonstratieproeven beschreven. Een demonstratie verliest veel van haar attentiewaarde als de leerlingen van tevoren kunnen lezen wat er gaat gebeuren. Daarom zijn de 4

5 Deel 1 Over Nova demonstratieproeven opgenomen in de docentenhandleiding. Daar kunt u er een behoorlijk aantal vinden. De demonstratieproeven zijn niet bedoeld als vervanging van de leerlingenpractica, maar als aanvulling daarop. Vaak zal een demonstratieproef kunnen dienen om de uitleg van een stuk leerstof te verduidelijken en te verlevendigen Opgaven Bij elke paragraaf horen drie soorten opgaven die in twee categorieën zijn onderverdeeld: leerstofopgaven en toepassingsopgaven. De leerstofopgaven doen een beroep op het geheugen van de leerlingen. Het gaat erom dat ze een stukje leerstof zonder fouten reproduceren. Leerlingen die het moeilijk vinden om een paragraaf nauwkeurig te lezen, worden door deze vragen nog eens met hun neus op de leerstof gedrukt. De toepassingsopgaven zijn oefeningen in het toepassen van de leerstof. In de methode staan veel eenvoudige toepassingsopgaven. Deze vragen zijn vooral nuttig om deelvaardigheden te oefenen zoals: een maatcilinder aflezen; de dichtheid berekenen; een teruggekaatste lichtstraal tekenen. De leerlingen moeten daarnaast ook leren om moeilijker (meer realistische, minder voorgebakken) problemen op te lossen. Daarom staan er in de methode ook toepassingsopgaven die meer van het inzicht van de leerling vragen. Deze zijn met een sterretje (*) gemarkeerd Plusstof Elke paragraaf in het leeropdrachtenboek (uitgezonderd hoofdstuk 1) wordt afgesloten met het onderdeel plusstof. De plusstof is meteen herkenbaar aan het opschrift Plus en de gekleurde achtergrond. De plusstof geeft achtergrondinformatie bij de gewone leerstof: toepassingen of interessante aspecten die de gewone leerstof in een breder kader zetten. Meestal is de plusstof iets moeilijker dan de gewone leerstof. Bij elke plus horen enkele opgaven, ook die zijn herkenbaar door een gekleurd balkje. Het is aan u om deze leerstof al dan niet te behandelen en te toetsen. Onmisbaar is deze stof niet: de gewone leerstof valt ook zonder de plusstof goed te begrijpen. U kunt de plusstof op twee manieren inzetten. Wanneer u de leerlingen vaak zelfstandig laat werken, kunt u met de plusstof tempoverschillen opvangen. U laat de plusstof dan alleen door de snellere leerlingen maken (als een vorm van tempodifferentiatie). Wanneer u als regel klassikaal werkt, kunt u de plusstof gebruiken als aanvulling op de gewone leerstof. Zo kunt u een programma op maat samenstellen, rekening houdend met het niveau van de individuele leerling Praktijkartikel Aan het einde van elk hoofdstuk vindt u een praktijkartikel. Deze tekst is wat speelser opgemaakt, als een artikel in een populairwetenschappelijk tijdschrift. Het praktijkartikel gaat vaak over een praktische toepassing van natuur- of scheikunde, aansluitend bij wat in het hoofdstuk behandeld is. Als regel wordt een situatie uit het dagelijks leven of de wetenschap besproken. Het artikel wordt afgesloten met twee of drie opgaven. Het praktijkartikel is een goede voorbereiding op het zogenaamde contextdenken wat in de bovenbouw van havo en vwo van de leerling wordt verlangd Test Jezelf Aan het einde van elk hoofdstuk is een oefentoets opgenomen: de Test Jezelf. Met deze oefentoets kunnen de leerlingen zelf nagaan in hoeverre ze de leerstof beheersen. Desgewenst kunt u de oefentoets door alle leerlingen laten maken, als diagnostische toets. In de opgaven van de oefentoets wordt een groot deel van de leerstof op niveau getoetst. De uitslag geeft daardoor een betrouwbaar beeld van wat de leerlingen kennen en kunnen. De oefentoets dekt echter niet de volledige leerstof. Het is goed de leerlingen daarop te wijzen. Voor de eindtoets zullen ze alle theorie moeten bestuderen. Elke Test Jezelf begint met 16 gesloten vragen. Deze vragen komen ook terug in de digitale Oefentoets. Het tweede deel van de oefentoets bestaat uit open opgaven. Deze opgaven lenen zich niet goed voor digitale verwerking Kennisbasis In april 2014 is de Kennisbasis Natuurwetenschappen en Technologie verschenen, een richtinggevend leerplankader voor de onderbouw van het voortgezet onderwijs. Deze Kennisbasis is in opdracht van OCW ontwikkeld door SLO. Een kennisbasis is richtinggevend en heeft tot doel een uitwerking te geven aan de kerndoelen en daarmee richting te geven aan het curriculum en scholen meer richting te bieden en tegelijkertijd voldoende vrijheid voor eigen uitwerking op schoolniveau. Voor science geldt dat onder meer door de kennisbasis gestimuleerd wordt dat scholen - bij voorkeur al vanaf het eerste leerjaar - meer tijd en aandacht in de onderbouw besteden aan science. 5

6 Deel 1 Over Nova Doel van de kennisbasis is een bijdrage te leveren aan de verbetering van de leeropbrengst, in internationaal perspectief (PISA) en met het oog op het onderwijs in de bovenbouw (vmbo en havo-vwo). Dit alles zonder verplichtingen voor scholen ten aanzien van de wijze van realisering (het 'hoe'). De veronderstelling is dat een zekere mate van concretisering van de huidige kerndoelen scholen en educatieve partners kan ondersteunen bij het realiseren van die ambitie en (meer) richting, (meer) inspiratie en tevens voldoende ruimte kan bieden voor curriculaire uitwerkingen op schoolniveau. Daarnaast heeft de kennisbasis ook tot doel bij te dragen aan een betere oriëntatie in de onderbouw op bèta-technische en technologische profielen. Hierdoor kan een bewuste keuze voor dergelijke profielen in de bovenbouw van het vmbo en havo/vwo gestimuleerd worden. Dit sluit aan bij de afspraken die de overheid en het bedrijfsleven in 2013 hebben vastgelegd in het Techniekpact. Bij de ontwikkeling van deze editie van Nova is zoveel als mogelijk rekening gehouden met deze Kennisbasis. U kunt de integrale Kennisbasis voor Natuurwetenschappen en Technologie in de onderbouw van het vo downloaden via: Proeven Algemeen Bij elk hoofdstuk van Nova hoort een aantal leerlingproeven. Deze zijn te vinden in het onderdeel Practicum. De tijd die voor het uitvoeren van een proef nodig is, varieert van proef tot proef. Voor de meeste proeven in deel 1-2 is 15 minuten voldoende. We adviseren om elke proef zorgvuldig in te leiden en na te bespreken. Dat voorkomt dat proeven los komen te staan van het lesgebeuren en een te laag leerrendement hebben. Elke proef start met een korte inleiding. In de inleiding wordt aangegeven welke kennis bekend verondersteld wordt. De doelstelling staat expliciet vermeld onder het kopje Doel. Dat maakt het gemakkelijker om de koppeling met de leerstof te maken Organisatie Voor het slagen van een proef is een goede organisatie een eerste vereiste. Wij hebben goede ervaringen met de volgende manier van werken. 1 Inleiding De docent vertelt kort: a Wat het doel is van de proef en welke relatie er met de leerstof bestaat. b Eventueel: hoe de leerlingen bepaalde belangrijke handelingen moeten uitvoeren (bijvoorbeeld hoe ze een maatcilinder moeten aflezen). c Waar de leerlingen het practicummateriaal kunnen vinden, en waar ze dat materiaal na afloop weer moeten opbergen. 2 Proeven uitvoeren De leerlingen voeren (bij voorkeur in groepen van twee) de proeven uit, en beantwoorden de bijbehorende vragen. Ze doen dat als regel zelfstandig, met weinig of geen begeleiding. Na afloop van de proef bergen ze het practicummateriaal weer op. 3 Afsluiting De docent bespreekt met de leerlingen wat de resultaten zijn (voor zover ze die al uitgewerkt hebben) en laat ze een relatie leggen met het doel van de proef. Daarna lezen de leerlingen de paragraaf waar de proef bij hoort, en beginnen met het maken van de opgaven. Wat ze niet af krijgen, is huiswerk voor de volgende les. Deze wijze van werken maakt het mogelijk, om tempoverschillen tussen de leerlingen zonder veel problemen op te vangen Instructies en vragen De tekst van de proeven bestaat uit instructies en vragen. De instructies geven aan welke handelingen de leerlingen tijdens de proef moeten uitvoeren. De instructies zijn zo duidelijk geformuleerd dat de meeste leerlingen geen hulp nodig hebben. Het is niet nodig de leerlingen voortdurend te assisteren. Bij veel proeven zult u min of meer de handen vrij hebben. Er is dus tijd om met de leerlingen in gesprek te gaan, en ze aan het denken (reflecteren) te zetten. We adviseren om de leerlingen regelmatig te vragen waar het nu eigenlijk om gaat. U zou daarvoor enkele gerichte vragen achter de hand kunnen houden. Dat voorkomt dat de leerlingen braaf doen wat er staat, zonder er veel van op te steken. De (genummerde) vragen geven aan, waar de leerlingen tijdens de proef op moeten letten. Meestal wordt de leerlingen ook gevraagd om een conclusie te trekken. Het is niet nodig om in de nabespreking alle antwoorden na te lopen. Vaak is het voldoende dat u samen met de klas nagaat of het doel van de proef is bereikt. 6

7 Deel 1 Over Nova Een verslag maken Het is aan te raden om de leerlingen naast het beantwoorden van de vragen regelmatig een verslag te laten schrijven. In vaardigheid 14 achterin het leeropdrachtenboek staat aan welke eisen zo'n verslag moet voldoen. De volgende proeven zijn geschikt om er de leerlingen een verslag van te laten maken: 2.3 (werken met een brander), 2.7 (de dichtheid bepalen), 3.4 (een koud makend mengsel), 3.7 (de regenmeter), 4.3 (luchtdruk en tegendruk), 5.1 (geleiders en isolatoren), 5.6 (lampjes parallel schakelen), 5.7 (experimenteren met een schakelaar), 5.8 (de mistlampschakeling), 6.2 (bewegingen bestuderen), 6.4 (de remweg van je fiets), 6.6 (een valhelm voor een ei), 7.5 (de frequentie van een trilling) en 8.6 (de spectra van lampen). Vanzelfsprekend kan ook van alle onderzoeksopdrachten een verslag gemaakt worden. Het betreft: 2.8 (de blikjespletter), 3,6 (afkoelen door verdampen), 4.6 (een bekertje isoleren), 7.6 (het gevaar van harde muziek en 8.8 (de fietsreflector). 1.3 Onderzoeksopdrachten Algemeen De leerling-proeven in Nova schrijven precies voor wat de leerlingen moeten doen; het zijn, op een enkele uitzondering na, echte kookboekpractica. De methode biedt daarnaast ook mogelijkheden om de leerlingen zelf (open) onderzoek te laten doen. Dat gebeurt in de onderzoeksopdrachten die u vindt aan het eind van het practicum (in hoofdstuk 2, 3, 4, 6, 7 en 8). Zo'n onderzoeksopdracht is veel minder voorgestructureerd dan de proeven. Het gaat er bij de onderzoeksopdrachten niet om de leerlingen bepaalde vakkennis bij te brengen; daarvoor zijn andere manieren van lesgeven meer geschikt. De onderzoeksopdrachten richten zich vooral op algemene vaardigheidsdoelen zoals het leren van onderzoeksvaardigheden, zelfstandig leren werken en leren samenwerken. Het doen van onderzoek past uitstekend bij de kerndoelen voor de onderbouw. Zie bijvoorbeeld kerndoel 28: De leerling leert een eenvoudig onderzoek uit te voeren over een natuurwetenschappelijk onderwerp en de uitkomsten daarvan te presenteren en kerndoel 32: De leerling leert onderzoek doen aan natuurkundige verschijnselen als elektriciteit, geluid, licht, beweging en krachten. Voor veel docenten is (open) onderzoek iets nieuws. Daarom gaan we in deze handleiding uitgebreid in op de vraag hoe je leerlingen in klas 1 en 2 (open) onderzoek kunt laten doen Leren onderzoeken Als leerlingen onderzoek doen, zoeken ze naar het antwoord op een onderzoeksvraag. In het ideale geval bedenken ze die vraag zelf, en voeren ze het onderzoek ook zelfstandig uit, zonder hulp van de docent. In dat geval is het onderzoek helemaal open. Van leerlingen in het eerste en tweede leerjaar kunt u niet verwachten dat ze alles meteen zelf kunnen; ze zullen het doen van onderzoek moeten leren. We raden dan ook aan om de onderzoeksvaardigheden stapsgewijs aan te bieden. De eerste keer kunt u de leerlingen een kant-en-klare onderzoeksvraag voorleggen, en ze vertellen welke apparatuur ze moeten gebruiken. Naarmate de leerlingen meer ervaring opdoen, kunt u ze meer vrijheid geven om zelf te kiezen. Onderzoek hoeft niet veel tijd te vragen. Wij denken dat u met één ronde in leerjaar 2 en één ronde in leerjaar 3 al een heel eind komt. Het gaat er ook niet om dat de leerlingen volleerde onderzoekers worden. Er is al heel wat bereikt als ze in de praktijk hebben ervaren wat onderzoek doen inhoudt. In de onderzoeksopdrachten vindt u onderzoeksvragen die direct aansluiten bij de leerstof. Deze vragen zijn vooral bedoeld om de leerlingen op weg te helpen. Leerlingen kunnen zo'n vraag overnemen of een variant daarop bedenken; ze kunnen ook met een eigen idee komen. In dat laatste geval moeten ze wel zorgvuldig begeleid worden bij het formuleren van de onderzoeksvraag. De onderzoeksopdrachten hebben dezelfde opbouw als de leerlingproeven, maar geven de leerlingen veel meer ruimte. Waar de leerlingproeven dichtbij de leerstof blijven en hoogstens enkele zaken open laten, nemen de leerlingen bij een open onderzoek zelf het initiatief Organisatie Bij het doen van onderzoek doorlopen de leerlingen een aantal fasen. 1 Het formuleren van de onderzoeksvraag Om te beginnen moeten de leerlingen een vraag formuleren die (a) duidelijk is en (b) door hen ook beantwoord kan worden. Veel leerlingen vinden deze fase van het onderzoek het lastigst. Het ontbreekt hen nogal eens aan de nodige inventiviteit en inspiratie. In deze fase praat de docent veel met de leerlingen, maar zonder ze voor te zeggen. De leerlingen zullen zelf een vraag moeten formuleren die een succesvol onderzoek garandeert; de docent begeleidt alleen. U leert dit het beste begeleiden door het gewoon een aantal keren te doen. 7

8 Deel 1 Over Nova Vaak werkt het goed de leerlingen een hypothese of veronderstelling te laten formuleren: Wat denk je dat eruit komt en waarom denk je dat? Zo brengt u de leerlingen ertoe na te denken over de reikwijdte van hun vragen. 2 Het maken van een werkplan Nadat hun onderzoeksvraag is goedgekeurd, maken de leerlingen een werkplan. In vaardigheid 1 staat een handleiding voor het doen van onderzoek, waarin onder andere wordt uitgelegd wat er in een werkplan moet staan. Ze bedenken welke grootheden ze gaan meten, hoe hun proefopstelling eruit komt te zien en welke apparatuur ze nodig hebben. In dit stadium moeten de leerlingen goed letten op de validiteit van hun onderzoek: hebben we de juiste instrumenten gekozen, hebben we alle variabelen onder controle enzovoort. 3 Het uitvoeren van het onderzoek In deze fase voeren de leerlingen hun onderzoek uit. Meestal zijn ze daar één of twee lessen mee bezig. 4 Het verwerken van de resultaten Dit kan in tabellen en grafieken. 5 Het presenteren van de resultaten Het maken van een verslag is een goede manier om de uitkomsten van een onderzoek te presenteren. Bij de vaardigheden staat een handleiding voor het maken van verslagen (vaardigheid 14). U kunt er ook voor kiezen om enkele groepjes leerlingen een presentatie te laten verzorgen. Een postersessie kan ook een geschikte manier zijn om de leerlingen hun onderzoeksresultaten aan elkaar te laten presenteren. We raden aan om bij het doen van onderzoek door leerlingen de volgende werkwijze te hanteren: a De leerlingen vormen groepjes van maximaal drie personen. Elke groep kiest één van de onderzoeksopdrachten. Deze keuze moet voor een bepaalde datum aan u worden doorgegeven. U kunt de leerlingen ook zelf vragen laten bedenken als ze dat wensen. b Vervolgens laat u de leerlingen thuis een werkplan maken met daarin: (a) de onderzoeksvraag, (b) de hypothese, (c) de proefopstelling en (d) de benodigde materialen. Hiervoor zou u ze een week de tijd kunnen geven. c De werkplannen worden nu door u bekeken. U inventariseert welke apparatuur en materialen ze nodig hebben, en laat die klaarzetten. Als de leerlingen materialen willen gebruiken die niet op school aanwezig zijn, geeft u ze een seintje. Ze zullen die zelf van huis moeten meenemen. d Als alles rond is, spreekt u een onderzoeksles met de leerlingen af. In die les voeren de leerlingen hun onderzoek uit. e De leerlingen schrijven thuis een verslag en leveren dat een week later in. Het verslag wordt door u nagekeken en van commentaar voorzien. Een alternatief is het maken van een poster. Deze posters kunnen dan in een les tentoongesteld en besproken worden Beoordeling Bij de beoordeling van de onderzoeksopdrachten kunt u kijken naar de inhoud van het onderzoek (het product) en de manier waarop het onderzoek is verlopen (het proces). Bij de inhoud gaat het om zaken als: Is het onderzoek natuur- en scheikundig gezien correct? Is er een antwoord op de onderzoeksvraag gegeven? Is het verslag een heldere en complete weergave van het onderzoek? Bij het proces spelen zaken een rol als: Hoe was de samenwerking tussen de groepsleden? Is er efficiënt gewerkt? Is er creatief gewerkt? Is er zelfstandig gewerkt? Maak van tevoren een (niet al te gedetailleerd) beoordelingsschema, waarin u die zaken kunt waarderen die u zelf belangrijk vindt. We raden aan om dit schema ook aan de leerlingen te laten zien, zodat ze weten wat u van hen verwacht en op welke aspecten u bij de beoordeling de nadruk legt Plannen Docenten vinden het vaak moeilijk om onderzoeksopdrachten in te passen in hun lesprogramma. Als oorzaken noemen ze: gebrek aan materialen en werkruimten; het overladen programma; de grote tijdsinvestering; onervarenheid. Over enkele van deze problemen is hierboven al iets gezegd. Docenten die beschikken over uitstekende practicumruimten en een vindingrijke onderwijsassistent, zijn natuurlijk in het voordeel. Toch moeten de problemen niet overschat worden. Open onderzoek kan met eenvoudig materiaal gedaan worden, dat voor een deel door de leerlingen zelf kan worden meegebracht. Voor het uitvoeren van de onderzoeken is lang niet altijd een echt practicumlokaal nodig. Het begeleiden van onderzoeksopdrachten blijken docenten in de praktijk snel onder de knie te krijgen; je moet het gewoon een paar keer gedaan hebben. Voor ons gevoel valt het met de overladenheid van het programma wel mee. Bij het opstellen van de kerndoelen is er rekening mee gehouden dat activiteiten als (open) onderzoek tijd vragen. Het ligt voor de hand om de benodigde tijd vrij te maken door wat minder aan de gewone leerlingproeven te doen. De flexibele opzet van Nova geeft u de gelegenheid daarin zelf keuzes te maken. Indien u aan alle aspecten van de (richtinggevende) Kennisbasis wilt voldoen, dan is aanvang met het programma 8

9 Deel 1 Over Nova in leerjaar 1 onvermijdelijk. Ook dient u in dat geval rekening te houden met vaak arbeidsintensieve ontwerpopdrachten (die u vindt bij de practica). Het begeleiden van onderzoek vraagt meer van een docent dan gewoon lesgeven. We adviseren daarom om de periodes met onderzoeksopdrachten zorgvuldig in te plannen. Als u lesgeeft aan verschillende onderbouwklassen, kunt u ervoor kiezen om het onderzoek te spreiden: u begint pas met een nieuwe klas als de vorige helemaal klaar is. Zo voorkomt u dat u alles tegelijk moet doen. 1.4 De digitale oefenomgeving van Nova In dit hoofdstuk staat de inhoud van het digitale platform (de digitale oefenomgeving) beschreven en hoe u er in de les mee kunt omgaan. Op de website zelf vindt u nog een gebruikershandleiding met informatie over de werking van de website, inclusief het klassenmanagement Licenties Toegang via licenties De digitale oefenomgeving van Nova onderbouw is beschikbaar via licenties voor leerlingen en docenten. De leerlinglicentie is gekoppeld aan de werkboeken. De school schaft voor elke leerling jaarlijks één pakket aan met daarin het practicumboek en de leerlinglicentie voor het digitaal platform. De licentie Volledig digitaal kunt u gebruiken als u zonder boeken wilt werken, en leerlingen in de klas de beschikking hebben over tablets of computers. Deze licentie bevat een digitale versie van het leeropdrachtenboek én de leerlinglicentie met de digitale versie van de opgaven. Inhoud van de licenties De digitale leeromgeving van Nova kent in augustus 2014 de inhoud zoals weergegeven in onderstaand schema. In de komende jaren zal het platform wijzigingen en aanvullingen ondergaan. Hierover informeren wij u in onze nieuwsbrief, waarop u zich kunt inschrijven via de website van Malmberg VO / Nova. De inhoud van de digitale oefenomgeving volgt de inhoud van de boeken. Alle hoofdstukken in de boeken vindt u terug op het platform. U klikt op een hoofdstuk en daarna op een paragraaf van het hoofdstuk, waarna u verder kunt met de verschillende onderdelen binnen een paragraaf. toelichting leerstof X X* identiek aan lesstof in boek onderdeel docent leerling verwerkingsopdrachten X X gebaseerd op de opgaven in boek oefenen X X gebaseerd op gesloten vragen in Test Jezelf V-trainer X X vaardigheden inslijpen dashboard X X overzicht resultaten leerlingen eindtoetsen X Wintoets en download als PDF/Word extra materiaal X handleiding, uitwerkingen in Word en pdf, werkbladen * Voor leerlingen is de lesstof alleen beschikbaar in de leerlinglicentie Volledig digitaal Lesstof Het onderdeel Lesstof bevat op paragraafniveau de inhoud van de leeropdrachtenboeken van Nova. In het schooljaar is dit in de vorm van een pdf van de leeropdrachtenboeken. Deze kunt u niet bewerken Verwerkingsopgaven Het onderdeel Verwerkingsopgaven bevat op paragraafniveau de opgaven uit het leeropdrachtenboek. Alle vraagnummers komen overeen, zodat u gemakkelijk in beide media tegelijk kunt werken. Bij de Verwerkingsopgaven worden vrijwel alle opgaven uit het boek in digitale vorm aangeboden. Dit kan zijn als open vraag of als gesloten vraag. Alleen de tekenopdrachten, knipbladen en practica zijn (met de huidige stand van de techniek) nog niet volledig digitaal te maken. Deze worden aangeboden als download, of leerlingen kunnen ze maken in het practicumboek. U kunt de antwoorden als docent zelf nakijken, zo houdt u de volledige regie. U kunt er ook voor kiezen om de antwoorden door de leerlingen zelf te laten nakijken. De leerling krijgt dan een voorbeeld-antwoord te zien, en kan zijn eigen antwoord beoordelen als goed, gedeeltelijk goed, of niet goed. 9

10 Deel 1 Over Nova Als docent kunt u bepalen wanneer leerlingen de antwoorden op de opgaven kunnen bekijken: direct als zij aan de opgaven werken, of op een later, door u te bepalen tijdstip. Zo kunt u de opgaven gezamenlijk klassikaal nakijken. Bij het klassikaal bespreken kunt u de juiste antwoorden laten zien, en de antwoorden van leerlingen. Raadpleeg de gebruikershandleiding bij het platform voor deze toepassing. U kunt de resultaten van leerlingen volgen in het docentendashboard (paragraaf 1.4.5) Oefenen Het onderdeel Oefenen bevat een serie vragen op paragraafniveau. Hiermee kunnen leerlingen kunnen controleren of zij de stof van de paragraaf voldoende beheersen. De basis voor het Oefenen zijn de gesloten vragen uit de Test Jezelf in het leeropdrachtenboek, maar er zijn een paar verschillen. In het boek kunnen leerlingen alleen oefenen als afronding van een hoofdstuk. Bij het digitale Oefenen kunnen leerlingen oefenen na elke paragraaf. Daarnaast zijn de vragen bij het Oefenen gesloten, zodat de computer ze automatisch kan nakijken. Dit biedt een groot voordeel: adaptiviteit. Adaptiviteit houdt in dat het niveau van de oefentoets zich aanpast aan het niveau van de leerling. Het systeem houdt het resultaat van leerlingen bij en zal automatisch nieuwe vragen aanbieden als er fouten worden gemaakt. Door deze spiegelvragen zal een leerling die veel fouten maakt meer oefening krijgen dan een leerling die de stof beter beheerst. Zo krijgt elke leerling een training op maat. Na het maken van een opgave kan de leerling zijn antwoorden nakijken door op de knop Controleer vraag te klikken. Hij ziet welke vragen hij goed en fout heeft gemaakt. Bij de foute vragen zit vaak feedback. Dit kan uitgebreidere feedback zijn (bij vragen op het niveau van toepassing en inzicht), of door het tonen van de goede antwoorden (bij reproductie). Door dit te lezen kan de leerling een eventuele spiegelvraag in een later stadium wél goed beantwoorden. Onderaan het scherm wordt de score bijgehouden in de vorm van een percentage. Dit percentage loopt op naarmate de leerling meer correcte antwoorden geeft. Bij 100% of een hoog percentage kan de leerling er van uit gaan dat hij goed voorbereid is voor de eindtoets. Het aantal vragen is gelimiteerd tot zo n vragen per paragraaf, inclusief de spiegelvragen. Daarom is het niet vanzelfsprekend dat leerlingen een 100% score behalen. Als het percentage laag blijft, dan is het verstandig dat de leerling extra aandacht besteedt aan de paragraaf. Als docent kunt u de vorderingen van uw leerlingen volgen op het docentendashboard (zie paragraaf 1.4.5). Overhoring De overhoring is een oefentoets op hoofdstukniveau, te vergelijken met de Test Jezelf in het boek. In deze toets komen de vragen uit het onderdeel Oefenen opnieuw naar voren. Er wordt steeds een groep van willekeurige vragen aan de leerling gepresenteerd, verspreid over verschillende paragrafen. De leerling ziet of hij de vraag goed of fout heeft beantwoord. Er wordt geen score opgeslagen. De docent ziet niet óf en hoe de leerling de overhoring heeft gemaakt. Leerlingen kunnen hier dus vrij oefenen voor een toets zonder dat iemand meekijkt. V-trainer Naast de vaardigheden in het boek, biedt Nova ook vaardigheidstrainers aan: de V-trainer. Hiermee kunnen leerlingen basisvaardigheden oefenen waar ze regelmatig problemen mee hebben (zoals het omrekenen van eenheden of het aflezen van apparatuur). Daardoor verloopt het leerproces efficiënter wanneer deze vaardigheden in een later stadium moeten worden aangesproken Het docentendashboard Het digitale platform kent verschillende manieren waarop resultaten zichtbaar worden: Leerlingen kunnen op paragraafniveau zien welke onderdelen zij afgerond hebben en hoe het leerproces vordert. Docenten kunnen de resultaten van leerlingen op diverse manieren volgen: De resultaten van individuele leerlingen voor de Verwerkingsopgaven en Oefenen. Met deze informatie kunt u eenvoudig inspelen op niveauverschillen tussen leerlingen. De Verwerkingsopgaven die relatief goed of slecht gemaakt zijn; met deze informatie kunt u snel constateren welke opgaven moeilijk werden bevonden en deze van extra uitleg voorzien. Docentendashboard Verwerkingsopgaven Bij het dashboard Verwerkingsopgaven kunt u de resultaten van het digitale verwerken zien. Deze resultaten bestaan niet uit een score, maar geven een indicatie van het niveau van de antwoorden. Een groen bolletje staat voor goed, oranje staat voor gedeeltelijk goed, en rood staat voor onvoldoende. Een blauw bolletje geeft weer dat de vraag is gemaakt. In de horizontale balk kunt u zien hoe goed de leerling heeft gepresteerd. U kunt ook zien hoe goed de vraag door de gehele klas is gemaakt, door deze verticaal te bekijken. Als docent kunt u ook antwoorden van leerlingen op opgaven bekijken. Dit kunt u doen vanuit het dashboard zelf (bijvoorbeeld een vaak fout gemaakte opgave), of vanuit de digitale opgaven. U kunt zowel de antwoorden van individuele leerlingen bekijken, als de verschillende antwoorden van leerlingen bij een specifieke opgave. Docentendashboard Oefenen Bij het dashboard oefenen kunt u zien hoe leerlingen de oefeningen op paragraafniveau hebben gemaakt. De resultaten worden weergegeven als percentages, die een 10

11 Deel 1 Over Nova indicatie geven in hoeverre de leerling klaar is voor de eindtoets. Bij 100% beheerst de leerling de paragraaf voldoende Extra materiaal In de docentenlicentie vindt u diverse downloads van extra materiaal. onderdeel uitwerkingenboek docentenhandleiding eindtoetsen werkbladen (voor de tekenopdrachten) invulbare practica format pdf, Word pdf, Word pdf, Word, Wintoets pdf pdf, Word Eindtoetsen In de docentenlicentie vindt u alle eindtoetsen bij Nova onderbouw. Deze eindtoetsen zijn er als download in Word en pdf en in Wintoets/Quayn-formaat. Door de samenwerking met toetsexpert Bureau ICE is Malmberg in staat goede toetsen en goed lesmateriaal te combineren. Samen hebben we een brede kennis van de vakinhouden en behoeftes van docenten (Malmberg) én een grote ervaring en expertise op het gebied van toetsconstructie en -kwaliteit (Bureau ICE). Een hulpmiddel om de validiteit van toetsen te borgen, is het gebruiken van een standaard taxonomie: een indeling in vraagniveaus. Wordt met een vraag getoetst of een leerling bepaalde kennis uit zijn hoofd heeft geleerd of wordt getoetst of de leerling deze kennis ook kan toepassen? Door het gebruiken van een taxonomie kan ervoor gezorgd worden dat het niveau van een toets in zijn geheel en toetsvragen afzonderlijk aansluiten bij het leerjaar waar de leerling zich in bevindt Combineren van folio en digitaal U kunt in uw lespraktijk op verschillende manieren werken met de digitale oefenomgeving. Deze mogelijkheden worden sterk bepaald door de beschikbaarheid van ICT tijdens de les: een computer, tablet of smartphone. Daarnaast is een goede wifivoorziening voorwaardelijk, en hebben computers recente versies van webbrowsers nodig. Deze systeemeisen vindt u terug in de gebruikershandleiding van het digitaal platform. Wij zien de volgende scenario s voor ons (zie volgende bladzijde). 11

12 Deel 1 Over Nova Scenario Leermaterialen Beschrijving les Elke leerling gebruikt een eigen tablet of laptop in de klas. Leerlingen gebruiken hun smartphone in de klas. Leerlingen gebruiken computer, tablet of smartphone buiten de klas Licentie Volledig digitaal, Schrift/multomap, werkbladen Handboek, werkboek en/of leerling licentie, schrift Handboek, werkboek en/of leerling licentie, schrift Docent legt theorie uit en gebruikt daarvoor een digibord met de onderdelen Lesstof of ander materiaal. Leerlingen maken zelfstandig de opgaven, grotendeels op hun device en voor een deel in hun schrift en/of een gedownload werkblad. De docent volgt hun vorderingen in de klas en via het dashboard. De docent bepaalt of en wanneer leerlingen de gemaakte opdrachten digitaal kunnen nakijken. Bij het bespreken van de opgaven kan de docent de antwoorden van leerlingen laten zien op het smartboard. Leerlingen maken thuis het onderdeel Verwerken af; zij gebruiken Oefenen en/of Overhoring om zich te controleren of zich voor te bereiden op eindtoets of SO. Docent legt theorie uit en gebruikt daarvoor een digibord met de onderdelen Lesstof of ander materiaal. Bij gebrek aan een digibord kan het leeropdrachtenboek worden gebruikt. Leerlingen maken zelfstandig de opgaven in het leeropdrachtenboek. Zij kijken hun werk na met behulp van het uitwerkingenboek. Als docent kunt u er voor kiezen (een deel van) de opgaven digitaal te laten maken en nakijken, als huiswerk. De antwoorden kunt u vervolgens klassikaal bespreken. Op het smartboard kunt u de juiste antwoorden laten zien, en de antwoorden van leerlingen. Door de opgaven thuis te laten maken, kunt u in de les meer tijd besteden aan bijvoorbeeld de practica. U kunt ervoor kiezen leerlingen met de smartphone te laten werken. Dit is vooral nuttig als u hen tijd wilt geven om zich voor te bereiden op de toets. Ze kunnen de smartphone gebruiken voor de onderdelen Oefenen en Verwerken. Door leerlingen in de klas met Oefenen te laten werken, kunt u resultaten controleren en moeilijk bevonden onderwerpen nog eens uitleggen. Leerlingen gebruiken buiten de klas een computer of tablet voor de digitale onderdelen Oefenen en/of Overhoring om zich te controleren of zich voor te bereiden op eindtoets of SO. Docent legt theorie uit en gebruikt daarvoor een digibord met de onderdelen Lesstof of ander materiaal. Bij gebrek aan een digibord kan het leeropdrachtenboek worden gebruikt. Als docent kunt u er voor kiezen (een deel van) de opgaven digitaal te laten maken en nakijken, als huiswerk. De antwoorden kunt u vervolgens klassikaal bespreken. Op het smartboard kunt u de juiste antwoorden laten zien, en de antwoorden van leerlingen. Door de opgaven thuis te laten maken, kunt u in de les meer tijd besteden aan bijvoorbeeld de practica. Leerlingen gebruiken buiten de klas een computer, tablet of smartphone voor de digitale onderdelen Oefenen en/of Overhoring om zich te controleren of zich voor te bereiden op eindtoets of SO. 12

13 Deel 1 Over Nova 1.5 Planning 1.6 Gebruiksaanwijzing We kunnen niet gedetailleerd aangeven hoeveel tijd u voor de behandeling van elk hoofdstuk en elke paragraaf moet uittrekken. U kunt meer of minder aan practicum doen, alle opgaven laten maken of een keuze daaruit, wel of niet de plusstof en de extra (praktijk)paragraaf behandelen enzovoort. Ook zult u met de ene klas sneller kunnen werken dan met de andere. Daarom vindt u hieronder niet meer dan een globale tijdsplanning. hoofdstuk 1 week 1 hoofdstuk 2 week 2 t/m 7 hoofdstuk 3 week 8 t/m 13 hoofdstuk 4 week 14 t/m 19 hoofdstuk 5 week 20 t/m 25 hoofdstuk 6 week 26 t/m 31 hoofdstuk 7 week 32 t/m 37 hoofdstuk 8 week 38 t/m 43 U hebt dan als docent zes weken per regulier hoofdstuk, ruwweg als volgt te verdelen: eerste week: paragraaf 1 tweede week: paragraaf 2 derde week: paragraaf 3 vierde week paragraaf 4 vijfde week: Test Jezelf + herhaling / extra stof (praktijkartikel) zesde week: proefwerk + nabespreking In deel 2 van deze handleiding wordt de indeling van het leeropdrachtenboek op de voet gevolgd. Een voor een komen de verschillende hoofdstukken en paragrafen aan de orde. We beginnen de bespreking van een hoofdstuk steeds met een algemene inleiding. Daarin wordt de didactische lijn verduidelijkt die in het hoofdstuk gevolgd wordt. Dit kan u helpen bepalen, waarop u in uw lessen vooral de nadruk moet leggen. Vervolgens worden de paragrafen in het leeropdrachtenboek een voor een besproken. Er worden suggesties gedaan voor wat u in bepaalde lessen zou kunnen doen, er worden praktische tips gegeven en geschikte demonstratieproeven beschreven. We geven in deel 2 niet aan hoe de leerstof les-voor-les behandeld zou kunnen worden. Dat is met deze methode, die de docent veel keuzemogelijkheden laat, ook niet goed mogelijk. Wel hebben we geprobeerd om suggesties en tips te geven waar u bij uw lesvoorbereiding ook echt iets aan hebt. In de hoofdstukken 3 t/m 6 en 8 is telkens één voorbeeld opgenomen van een conceptcartoon. Deze cartoons zijn ontworpen om leerlingen over natuurwetenschappelijke begrippen aan het denken en praten te krijgen. Zie Stuart Naylor en Brenda Keogh, Conceptcartoons in Science Education, Millgate House Publishers (ISBN ). U kunt ook internet raadplegen: kijk op of zoek op conceptcartoons met Google. 13

14 Deel 2 Hoofdstuk voor hoofdstuk Deel 2 Hoofdstuk voor hoofdstuk 2.1 Hoofdstuk 1 Introductie Uitgangspunten Hoofdstuk 1 heeft het karakter van een kennismaking. Het belangrijkste doel van dit hoofdstuk is dat de leerlingen een reële indruk krijgen van het schoolvak natuur- en scheikunde. Aan de hand van de sprong die Felix Baumgartner vanaf 39 km hoogte maakte worden een aantal natuurkundige begrippen en grootheden geïntroduceerd. Van de sprong van Baumgartner bestaan veel filmpjes, bijvoorbeeld: Vervolgens gaan de leerlingen op zoek naar een toepassing van natuurwetenschappen in hun dagelijkse leven. Ze onderzoeken welke natuurwetenschappelijke kennis hier in verwerkt is en liggen dit vast middels een (Power- Point)presentatie. 2.2 Hoofdstuk 2 Stoffen Uitgangspunten Dit hoofdstuk is er vooral op gericht dat de leerlingen zich een aantal basisbegrippen en basisvaardigheden eigen maken. In dat kader wordt aandacht besteed aan: stoffen en voorwerpen die regelmatig in de lessen gebruikt zullen worden; zuivere stoffen, mengsels en oplossingen; de scheidingsmethoden extraheren en filtreren; de basisbegrippen volume, massa en dichtheid; het meten van massa en volume; het nauwkeurig meten van een hoeveelheid vloeistof met een maatcilinder; het werken met de formule voor dichtheid. Hoofdstuk 2 geeft u ook de mogelijkheid om in te gaan op het veilig werken tijdens practica. Het zal dan vooral gaan om het veilig werken met stoffen en met voorwerpen van glas. Het veilig werken met de brander komt eveneens aan de orde. In dit hoofdstuk wordt het werken tijdens de natuurkundelessen regelmatig vergeleken met het werken in de keuken. Door de overeenkomsten in uw lessen te accentueren, kunt u de leerstof nauw laten aansluiten bij wat de leerlingen al weten. Vooral abstracte begrippen als massa, volume en dichtheid kunnen zo meer werkelijkheidswaarde krijgen. Tenslotte is het afmeten van volumes en massa's in de keuken een dagelijks terugkerende bezigheid. Zo werkt u ernaar toe dat de leerlingen die abstracte begrippen kunnen hanteren en met elkaar in verband brengen. Het woord stof wordt in dit hoofdstuk niet in een strikt scheikundige betekenis gebruikt. Het gaat in dit hoofdstuk met name om stoffen zoals de leerlingen die thuis en op school tegenkomen. Spiritus bijvoorbeeld wordt een stof genoemd, ook al is spiritus geen scheikundige verbinding. Stofeigenschappen zijn eigenschappen die de leerlingen in de praktijk kunnen gebruiken om stoffen te herkennen en van elkaar te onderscheiden. Bij dit hoofdstuk is een onderzoeksopdracht opgenomen. De leerlingen doen daarbij onder andere ervaring op met het maken van een werkplan en het schrijven van een verslag. Het is aan te raden om vooraf de vaardigheden 1 en 14 achter in het leeropdrachtenboek met de leerlingen door te nemen Per paragraaf Paragraaf 1 Stoffen in huis Als de leerlingen proef 1 hebben uitgevoerd, kunnen ze daarna de leerstof en opgaven van paragraaf 1 zelfstandig doorwerken. Bij proef 1 gaan de leerlingen met zestien verschillende stoffen aan het werk. We zetten een paar mogelijkheden op een rij. Vaste stoffen: ijzervijlsel, piepschuimbolletjes, suiker, zout, koperkrullen, kurk, kaarsvet, zinkpoeder, loodkorrels, koolstofpoeder. Vloeistoffen: afwasmiddel, spiritus, water, dieselolie, benzine, ammonia, alcohol, glycerine, terpentine. Gassen: lucht, aardgas (regelmatig bijvullen). Het is voldoende als er één set van zestien potjes aanwezig is voor elke acht (4 groepjes van 2) leerlingen. Ze kunnen de potjes onderling uitwisselen. We raden aan om voorafgaand aan proef 1 te bespreken, welke veiligheidsregels er bij u op school gelden voor het omgaan met stoffen. Paragraaf 2 Zuivere stoffen en mengsels U zou deze keer het leergesprek kunnen beginnen door de leerlingen enkele etiketten van, bijvoorbeeld, huishoudelijke producten te laten zien. Zo introduceert u de begrippen mengsel en zuivere stoffen. Als u enkele oplossingen en suspensies klaar heeft staan kunt U de leerlingen laten zien hoe ze deze kunnen herkennen. Bij proef 2 gaan de leerlingen zelf aan de slag met oplossingen en suspensies. 14

15 Deel 2 Hoofdstuk voor hoofdstuk Het extraheren kunt u demonstreren door een theezakje in lauwwarm water te houden. De scheidingsmethode filtreren behoeft bij de meeste leerlingen geen verdere introductie. Deze hoeft u niet te demonstreren. Indien U er voor kiest om dit wel te demonstreren, is het raadzaam om de lesstof over twee lessen te verdelen. In de eerste les bespreekt u dan oplossingen/suspensies/extraheren en voert u de hierboven beschreven demo s uit. De tweede les bestaat dan uit uitleg over filtreren/extraheren gevolgd door proef 4. Veiligheid In proef 3 maken de leerlingen voor het eerst kennis met de brander. Achter in het leeropdrachtenboek wordt beschreven hoe de leerlingen met een brander moeten werken (vaardigheid 6). Voordat de leerlingen aan proef 3 beginnen, zult u ze moeten wijzen op de veiligheidsregels waaraan ze zich moeten houden. U kunt dan ook demonstreren hoe ze de brander moeten aanzetten, de vlam moeten regelen, enzovoort. Wij adviseren om de veiligheidsregels voor de leerlingen op papier te zetten. Ze staan niet in het leerlingenboek, omdat het niet mogelijk is regels te geven die in elke situatie gelden. U zult de formulering van de regels moeten aanpassen aan de situatie op uw school. Zie hieronder enkele suggesties: enkele veiligheidsregels VEILIGHEIDSREGELS 1 Gebruik een haarband, als je lang haar hebt. Rol wijde mouwen op. 2 Gebruik een bril, handschoenen en/of een practicumjas, als je docent dat gezegd heeft. 3 Houd je precies aan de instructies bij het aansteken, regelen en uitdoen van de brander. 4 Laat de brander nooit alleen als die met een blauwe vlam brandt. 5 Richt de opening van een reageerbuis waarin je iets verhit, nooit op anderen of op jezelf. 6 Verlaat in geval van nood meteen het lokaal. Gebruik een van de vluchtroutes: a... b... 7 Laat deze vluchtroutes vrij: versper ze nooit met tassen, stoelen of krukken Het is aan te bevelen met uw collega( s) afspraken te maken over de veiligheidsregels die tijdens practica gelden. Een practicumreglement waarin alle regels overzichtelijk en duidelijk zijn opgeschreven, is geen overbodig stuk papier. De betrokken docenten zullen de leerlingen wel regelmatig op de bepalingen in dit reglement moeten wijzen. Paragraaf 3 Massa en volume De leerlingen hebben vaak moeite met de begrippen volume en massa die in paragraaf 3 behandeld worden. Daarom lijkt het ons verstandig om eerst de leerstof te bespreken, alvorens de leerlingen de bijbehorende proeven (5 en 6) uitvoeren. Om de begrippen volume en massa meer werkelijkheidswaarde te geven, kunt u een verband leggen met het afmeten van een hoeveelheid stof. Daarvoor worden zowel maatbekers en -cilinders als weegschalen gebruikt. In de keuken vindt u voorbeelden die direct aansluiten bij de leefwereld van de leerlingen. Denkt u maar eens aan de gegevens op allerlei verpakkingen van voedingsmiddelen. In deze paragraaf vindt u ook nieuwe vaardigheden: het aflezen van meetinstrumenten (vaardigheid 5); het werken met formules (vaardigheid 12). De vaardigheden die hier aan de orde komen, zullen de leerlingen in de volgende hoofdstukken opnieuw nodig hebben. Het loont dus de moeite om er nu wat extra aandacht aan te besteden. Ons inziens is het niet nodig om in de tweede klas al uitgebreid in te gaan op het afronden van uitkomsten van berekeningen. Eventueel kunt u ze een vuistregeltje aan de hand doen. Proef 5 vooronderstelt dat de leerlingen de formule: volume = l x b x h kennen. Desgewenst kunt u ze voorafgaand aan de proeven een korte instructie geven. Daarnaast vooronderstelt proef 5 dat de leerlingen kunnen werken met een balans. Nu worden er op scholen verschillende soorten balansen gebruikt. Daarom hebben we in het leeropdrachtenboek geen basisvaardigheid voor het werken met een balans opgenomen. U zult daarvoor zelf een oplossing moeten vinden, afhankelijk van het type balans waarover u beschikt. Het is in ieder geval aan te raden om voorafgaand aan proef 5 de leerlingen met een balans te laten oefenen. Proef 6 vooronderstelt dat de leerlingen een maatcilinder kunnen aflezen. Nog enkele losse opmerkingen: U kunt flessen, maatbekers, melkpakken enzovoort gebruiken om de begrippen volume en inhoud toe te lichten. Handige hulpmiddelen zijn ook de kubieke decimeter en de kubieke meter van Eurofysica (artikelnummers en ). Er bestaan verschillende typen balansen. De triplebeam-bovenweger is het snelst in te stellen en af te lezen. De zogenaamde veerbalansen zijn om didactische redenen (verwarring met de krachtmeter) niet aan te bevelen. 15