AV Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen)

Transcriptie

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

2 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 1 INHOUD Visie... 2 Beginsituatie... 3 Algemene doelstellingen... 4 Leerplandoelstellingen/leerinhouden... 6 Organismen en hun biotoop en levensgemeenschap...10 Energie de zon, bron van alle leven...13 Energie - uitwisseling en stofomzetting in materie en in organismen...17 Pedagogisch-didactische wenken Minimale materiële vereisten Evaluatie Bibliografie... 34

3 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 2 VISIE Natuur is een deel van onze cultuur. De natuurwetenschappen reiken middelen en methodes aan om de natuur rondom ons beter te begrijpen. De natuurwetenschappen behoren volgens Prof. E. Vermeersch tot de ervaringswetenschappen of empirische wetenschappen. Deze wetenschappen maken gebruik van de proefondervindelijke methode om de omgeving te begrijpen. Deze methode doet beroep op observaties en/of experimenten die besluiten bieden voor onderzoeksvragen die vooraf werden gesteld. Het leerplan wetenschappelijk werk natuurwetenschappen beoogt zowel de ontwikkeling van de eigen persoon als van een maatschappelijk engagement. We kunnen dit vertalen in een aantal hoofddoelen: Leerlingen kunnen aan de hand van voorbeelden uit de eigen omgeving de natuurwetenschappelijke kennis en inzichten omschrijven; natuurwetenschappelijke toepassingen en verschijnselen uit de eigen ervaringswereld op eenvoudige wijze verklaren; het belang van de natuurwetenschappen en de toepassingen ervan voor de samenleving uitleggen en natuurwetenschappelijke kennis plaatsen in een maatschappelijke, culturele en historische context; een standpunt innemen en een gemotiveerde mening uitspreken over wetenschappelijke toepassingen; een houding tegenover de natuurwetenschappen aannemen die gebaseerd is op inzicht in haar methoden, haar ontwikkeling en haar maatschappelijke impact. Deze hoofddoelen moeten het authentiek leren, ervaringsgericht en toepassingsgericht leren in herkenbare contexten voldoende kansen geven en de intrinsieke motivatie voor natuurwetenschappen stimuleren. Bij de keuze en formulering van leerplandoelen is er rekening gehouden met de eigenheid van de leeftijdsgroep. Zo wordt van de leraar bij de implementatie van het leerplan verwacht dat hij aandacht heeft voor: het cognitieve niveau van de leerlingen. Peilingproeven bevestigen dat leerlingen van de eerste graad het moeilijk hebben met het leren van abstracte begrippen en deze maar matig beheersen; de persoonlijke ervaringen en levensstijl van de leerlingen. De levensgewoonten van de leerlingen evolueren en hebben negatieve gevolgen voor hun gezondheid zoals: rugklachten, eetstoornissen, gehoorschade... de belangstellingsfeer en maatschappelijke relevantie. Het vak natuurwetenschappen krijgt betekenis als er regelmatig ingespeeld wordt op vragen van de leerlingen en toepassingen van de natuurwetenschappen in de maatschappij. De leerling leert geargumenteerde keuzes maken over het energiegebruik, de duurzaamheid van de grondstoffen... ; de samenhang met contexten uit de vakoverschrijdende eindtermen zoals lichamelijke gezondheid en veiligheid, mentale gezondheid. Er wordt gestreefd naar samenhang met het domein natuur uit het leergebied wereldoriëntatie van het basisonderwijs, met het vak techniek en met de vakoverschrijdende eindtermen. Het leerplan sluit aan bij de kennis en vaardigheden opgebouwd vanaf de kleuterschool en vormt een doorlopende leerlijn voor de natuurwetenschappelijke vorming van de leerlingen.

4 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 3 BEGINSITUATIE Als beginsituatie wordt uitgegaan van het feit dat leerlingen tijdens het eerste leerjaar van de eerste graad het vak natuurwetenschappen (basisvorming) en eventueel ook het wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen) hebben gevolgd. Het is van belang dat de leraar vertrekt vanuit de kennis en vaardigheden die verworven zijn tijdens dit eerste leerjaar. Zo heeft de leerling kennis gemaakt met de bouw van de bloemplant, de voortplanting bij de mens, de bouwstenen van organismen en de materie en voorbeelden van krachten. Tijdens de uitvoering van leerlingenproeven en informatieopdrachten heeft de leerling ook een aantal wetenschappelijke en informatievaardigheden ontwikkeld zodat de ontwikkeling van de leerlijnen kan worden voortgezet. In het tweede leerjaar van de A-stroom volgen alle leerlingen van de basisvorming twee lestijden per week het vak Natuurwetenschappen. In de richtingen: Industriële Wetenschappen, Latijn en Moderne wetenschappen volgen de leerlingen in het optioneel gedeelte twee lestijden per week het vak Wetenschappelijk werk (natuurwetenschappen).

5 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 4 ALGEMENE DOELSTELLINGEN Doelstellingen voor de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden en informatievaardigheden. Leerlingen leren onder begeleiding: werken volgens de wetenschappelijke methode: een onderzoeksvraag formuleren; een hypothese formuleren; aan de hand van geschreven instructies een onderzoek uitvoeren; relevant en nauwkeurig waarnemen; waarnemingen weergeven op verschillende manieren: woorden, tabel, grafiek, figuur of tekening; uit waarnemingen/meetresultaten van een experiment een besluit formuleren; bij een eenvoudig onderzoek de essentiële stappen van de natuurwetenschappelijke methode onderscheiden. een eenvoudig verslag van een experiment of opdracht maken: een voorgedrukt werkblad nauwkeurig aanvullen; steunend op eenvoudige richtlijnen zelf een verslag ontwerpen. werken met grafieken en tabellen: tabellen gebruiken; tabellen maken vanuit meetresultaten; cijfergegevens/meetwaarden voorstellen in een grafiek; een gepaste schaal kiezen voor een grafiek; grafische voorstellingen interpreteren. Leerlingen verwerven labovaardigheden: een eenvoudig micropreparaat maken; nauwkeurig tekenen wat je door een microscoop ziet; een proefopstelling opstellen; een proefopstelling tekenen; de schaalverdeling van een meettoestel correct gebruiken; het resultaat van een aflezing noteren met het gebruik van juiste eenheden en symbolen; eenvoudige scheidingstechnieken uitvoeren; correct en veilig werken met apparaten en materialen: (stereo-)loep; microscoop; bunsenbrander of andere verwarmingstoestellen; mortier en vijzel; balans; dissectiemateriaal zoals pincet, scalpel...; thermometer of temperatuursensor; chronometer; maatcilinder en ander glaswerk; dynamometer; chemische producten.

6 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 5 Leerlingen leren omgaan met informatie: gericht informatiebronnen raadplegen; informatie ordenen; informatie verwerken en bewerken; informatie schriftelijk of mondeling overbrengen; schematische voorstellingen analyseren en interpreteren; een dichotome determineertabel gebruiken.

7 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 6 LEERPLANDOELSTELLINGEN/LEERINHOUDEN De hieronder opgestelde leerplandoelstellingen werden overgenomen uit het leerplan AV Natuurwetenschappen uit de eerste graad basisvorming. Deze doelstellingen zijn bereikt tijdens de lessen van de basisvorming en bieden een kader aan voor de situering van de leerlingenproeven van het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen. De nadruk van de lessen wetenschappelijk werk natuurwetenschappen ligt op de ontwikkeling van wetenschappelijke- en informatievaardigheden. DECR.NR. ET20 ET21 ET22 ET23 ET24 ET25 Specifieke wenken LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen A Wetenschappelijke vaardigheden onder begeleiding een natuurwetenschappelijk probleem herkennen, een onderzoeksvraag en een hypothese formuleren. onder begeleiding, bij een onderzoeksvraag gegevens verzamelen en volgens een voorgeschreven werkwijze een experiment, een meting of een terreinwaarneming uitvoeren. onder begeleiding, bij een eenvoudig onderzoek, de essentiële stappen van de natuurwetenschappelijke methode onderscheiden. onder begeleiding, verzamelde en beschikbare data hanteren, om te classificeren, om te determineren of om een besluit te formuleren. onder begeleiding resultaten uit een experiment, een meting of een terreinstudie weergeven. Dit kan gebeuren in woorden, in tabel of grafiek, door aan te duiden op een figuur of door te schetsen. De leerlingen gebruiken daarbij de correcte namen en symbolen. van de grootheden massa, lengte, oppervlakte, volume temperatuur, tijd, druk, snelheid, kracht en energie de eenheden en hun symbolen in contexten en opdrachten toepassen. LEERINHOUDEN Minimum 10 leerlingenproeven / opdrachten uitvoeren Vanuit de waarneming van een eenvoudig verschijnsel of natuurwetenschappelijk probleem een onderzoeksvraag en hypothese formuleren. Zoek een gepaste probleemsituatie en laat de leerlingen hierbij mogelijke vragen en hypothesen verwoorden.

8 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 7 Mogelijke onderzoeksvragen zijn: Is er een verschil tussen ingeademde en uitgeademde lucht? Hoe verandert de temperatuur bij het smelttraject van een vaste stof? Welk is de invloed van licht bij fotosynthese? Welk is de invloed van koolstofdioxidegas bij fotosynthese? Bij de uitvoering van een opdracht, experiment of terreinstudie aandacht besteden aan het correct uitvoeren van de werkwijze of instructies. Bij het nastreven van de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden is het doel dat de leerlingen bij een eenvoudig onderzoek de essentiële stappen van de wetenschappelijke methode kunnen onderscheiden. Met essentiële stappen wordt bedoeld: een onderzoeksvraag formuleren, een hypothese verwoorden, een plan of methode uitwerken voor een onderzoek of terreinwaarneming waarnemingen correct weergeven en een besluit formuleren als antwoord op de onderzoeksvraag. Streven naar de ontwikkeling van een onderzoekende houding of het onderzoekend leren en de leerlingen stapsgewijs zelfstandig een aantal taken laten uitvoeren. In opdrachten en taken gebruiken de leerlingen de correcte notatie van grootheden en eenheden, zodat zij deze werkwijze kunnen verder zetten in de tweede en de derde graad. De tabel geeft een overzicht van een aantal grootheden en eenheden met symbolen die tijdens de eerste graad aan bod kunnen komen. De leerlingen hebben in het basisonderwijs reeds een aantal van deze grootheden gebruikt. Grootheid symbool Eenheid symbool Massa m Kilogram kg Lengte l Meter m breedte b hoogte, diepte h dikte d straal r middellijn d afstand x, s Oppervlakte A vierkante meter m² Volume V kubieke meter liter m³ l

9 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 8 Temperatuur T kelvin K θ graden Celsius C Tijd t Seconde s Druk p Pascal Pa Snelheid v meter per seconde m s Kracht F Newton N Energie E Joule J Het is niet de bedoeling dat leerlingen de omzetting van eenheden systematisch gaan oefenen door gebruik van verschillende voorvoegsels en dat allerlei rekenoefeningen worden gemaakt bijvoorbeeld met de formule van de snelheid.

10 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 9 DECR.NR. ET26 ET27 LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN De leerlingen kunnen B Wetenschap en samenleving gehanteerde wetenschappelijke concepten verbinden met dagelijkse waarnemingen, concrete toepassingen of maatschappelijke evoluties. het belang van biodiversiteit, de schaarste aan grondstoffen en aan fossiele energiebronnen verbinden met een duurzame levensstijl. LEERINHOUDEN NATUURWETEN- SCHAPPEN minimum 4 informatieopdrachten uitvoeren Specifieke wenken Op verschillende momenten oefenen de leerlingen in communicatie over natuurwetenschappen. Zij leren hierbij op een efficiënte manier informatie verwerven en verwerken. Bij het ontwerpen van taken en de uitvoering van interactieve werkvormen (woordslang, placemat...) de opdrachten verbinden met het belang van biodiversiteit, de schaarste aan grondstoffen, een duurzame levensstijl... Ook verwerken de leerlingen voorbeelden en contexten waarbij natuurwetenschappelijke concepten geïllustreerd worden met dagelijkse ervaringen, concrete toepassingen of maatschappelijke evoluties. Leerlingen leren een aantal communicatievaardigheden: tijdens een gesprek gefundeerde argumenten gebruiken; presenteren van een eenvoudig proefje; de resultaten van een experiment of opdracht voorstellen; een bepaalde stelling of houding t.o.v. een bepaald onderwerp beargumenteren; het gebruik van de discussie als werkvorm.

11 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 10 ORGANISMEN EN HUN BIOTOOP EN LEVENSGEMEENSCHAP BIOTOOPSTUDIE DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN ET7, (A) 1 in een biotoop, gerichte waarnemingen uitvoeren en enkele abiotische factoren bepalen en weergeven. ET8 2 met voorbeelden illustreren dat de abiotische factoren het voorkomen van planten en dieren beïnvloedt en omgekeerd. ET9, (B) 3 in een concreet voorbeeld aantonen dat de mens natuur en milieu beïnvloedt en dat hierdoor het ecologische evenwicht kan gewijzigd worden. ET7 4 met voorbeelden aantonen dat organismen in een biotoop een levensgemeenschap vormen waarin voedselrelaties voorkomen (producenten, consumenten, reducenten). ET7 5 voedselketens, voedselwebben en voedselpiramides opstellen aan de hand van gegevens waargenomen op het terrein en in de literatuur opgezocht. ET6, (B) 6 met voorbeelden illustreren dat variatie binnen een soort en tussen verschillende soorten belangrijk is ET9, (B) 7 in een concreet voorbeeld aantonen dat de mens, natuur en milieu positief en negatief beïnvloedt en dat hierdoor ecologische evenwichten kunnen gewijzigd worden. Biotoopstudie Samenhang tussen de abiotische factoren en het voorkomen van planten en dieren Ecologisch evenwicht Biotische en abiotische factoren Producenten, consumenten en reducenten, Levensgemeenschap Voedselketen, voedselweb en voedselpiramide Het belang van biodiversiteit Ecologisch evenwicht Aansluitende onderwerpen voor het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen Onderzoek naar variabiliteit. Binnen eenzelfde soort organismen worden klassikaal een aantal metingen uitgevoerd. Mogelijkheden zijn bladschijflengte van volgroeide bladeren, breedte en dikte van strandschelpen, gewicht, lengte, hoofdomtrek van leerlingen... Deze gegevens worden klassikaal verzameld in een tabel en voorgesteld met een staafdiagram. Discussie over factoren die een rol spelen bij het tot stand komen van variatie.

12 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 11 Opstellen van een dichotome determineertabel. Men kan een determineertabel opstellen voor bv de leerlingen van de klas, bladeren van bomen, materialen uit het labo, enkele verzamelde paddenstoelen, geleedpotigen, steunende op uiterlijke verschillen (zie vorige opdracht). Verwijzen naar het gezelschapsspel Wie is het? kan de betrokkenheid van de leerlingen verhogen. Onderzoek van gallen, o.a. op de bladeren van zomereik. Het aantal gallen op zomereiken is van jaar tot jaar sterk verschillend. Indien er weinig gallen zijn, kan je dit onderwerp beter niet behandelen. Het volgende jaar is de populatie dan hopelijk groter. Aan de hand van de verzamelde gallen kan nagegaan worden welke gallen het vaakst voorkomen en in welk bladdeel de galappel groeit (bladmoes, onder- en bovenkant, hoofd- en zijnerven). Door onderzoek van de inhoud van de galappels kan afgeleid worden in welk stadium van ontwikkeling de galwesp zich bevindt en kan hierbij gewezen worden op de volkomen gedaantewisseling van het insect Bepalen van het belang van een schutkleur bij dieren. Men kan proefondervindelijk nagaan in welke mate dieren zonder schutkleur vlugger ontdekt worden door predators door bijv. groen en rood gekleurde tandenstokers door leerlingen te laten zoeken op een afgebakend stuk grasveld. Neem het proefterrein groot genoeg 100 m² voor maximaal 16 'jagers'. Houd de jachtbeurten kort, (bv. 5 seconden), anders zijn reeds meer dan de helft van de 'prooidieren' gevonden na 1 jachtbeurt. De resultaten van iedere jager worden per beurt verzameld in een tabel waarna het aantal overlevenden met en zonder schutkleur na elke beurt kan berekend en grafisch uitgezet worden. Dit spel kan ook als inleiding voor een zoekopdracht naar verschillende vormen van camouflage gebruikt worden. Onderzoek van de inhoud van braakballen. Bij natuurverenigingen kan men soms braakballen bekomen voor onderzoek. Determineer de braakballen aan de hand van een geschikte determineertabel. Bepaal de massa van de braakbal. Door de braakbal uit te pluizen kunnen de delen van skeletten, tanden, schilden van kevers. die op het menu van de vogel stonden teruggevonden worden. Na determinatie ervan kunnen de prooidieren en het aantal teruggevonden delen bepaald worden. Percentages aan gegeten knaagdieren, vogels en kevers, kan men berekenen en grafisch voorstellen in een staafdiagram. Voedselketens kunnen samengesteld worden aan de hand van de gevonden prooidieren en het voedsel dat zij op hun beurt nodig hebben. Inrichten van een aquarium en/of een terrarium of een wormenbak Door het inrichten van een aquarium of een terrarium leren leerlingen bedachtzaam omgaan met levende wezens. Doelgerichte opdrachten leiden tot nauwkeurige waarnemingen om de bestudeerde organismen te situeren in een ordeningskader. (voor het inrichten van een aquarium of terrarium kan men informatie vinden bij of via zoekmachine terrarium bouw. Het maken van infofiches: De leerlingen maken infofiches over enkele veel voorkomende organismen rondom de school. Men kan denken aan enkele fiches over enkele boomsoorten, over enkele dieren in een vijver of in de bodem, enkele veel voorkomende planten... Zoekopdracht over bedreigde planten- of diersoorten; via complementair groepswerk een presentatie maken over een bedreigde planten- of dierensoort en het biotoop waarin de soort voorkomt. De ecologische voetafdruk berekenen: eventueel gebruik maken van voetzoekers en klimaatmap van WWF. Er bestaan verschillende goede websites om de ecologische voetafdruk op een eenvoudige manier te berekenen. De leerlingen kunnen het verband leggen tussen hun eigen levensstijl en hun ecologische voetafdruk. Determineren van paddenstoelen: de relatie tussen het voorkomen van paddenstoelen en de aard van het substraat waarop ze groeien, kan gelegd worden. Waarnemen en herkennen van vogels: Onder andere op en rond een voedertafel, op en rond een vijver kan men allerhande vogelsoorten gemakkelijk observeren. Let op veldkenmerken, zang, voeding en/of gedrag. Waarnemen kan ook met opgezette vogels in de klas; gegevens over zang en voe-

13 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 12 ding kunnen opgezocht worden in een vogelgids en op internet zijn een aantal sites beschikbaar. Tot de mogelijkheden behoort ook de aanleg van een prentenverzameling over veel voorkomende vogels in een bepaald biotoop of deel te nemen aan een actie Vogels voeren en beloeren van natuurpunt. Onderzoek naar de herkomst van diersporen: vraatsporen op verzamelde dennen- en sparrenkegels laten determineren a.d.h.v. een dichotome tabel. Tijdens een uitstap kan in een sporengids de herkomst nagegaan worden van een groot aantal diersporen: spinnenwebben, keutels, veren, nesten, aangevreten paddenstoelen. Onderzoek naar de invloed van abiotische factoren op de plantengroei, bijvoorbeeld lichtsterkte: waarnemen van gelaagdheid in het bos (wat zijn licht en schaduwplanten), determineren van bomen en meten van lichtsterkte onder verschillende boomsoorten (bvb beuk laat zeer weinig licht door, zomereik laar vrij veel licht door), voorkomen van plantensoorten bij weinig en bij veel licht (onder verschillende boomsoorten, vergelijken bosrand en bosmidden). Op dezelfde manier kan ook de temperatuur en de windsterkte in en buiten het bos gemeten worden. Er kan tevens een link gelegd worden met het voorkomen van dieren. Deze opdracht kan als uitbreiding bij de verplichte biotoopstudie worden uitgevoerd. Onderzoek naar factoren die het voorkomen van enkele organismen beïnvloeden: volgende onderzoeksvragen kan men stellen: waar leven pissebedden het liefst? Waar groeien madeliefjes het best of meest? Wat is de invloed van betreding en de hardheid van de bodem op de plantengroei? Wat zijn de verschillen in begroeiing tussen een vochtig en een droog deel van een weide?

14 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 13 ENERGIE DE ZON, BRON VAN ALLE LEVEN DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN ET19 8 enkele energievormen herkennen en met voorbeelden uit hun omgeving illustreren. Energievormen ET19 9 energieomzettingen in praktische voorbeelden beschrijven. Energieomzettingen ET19, ET27, (B) 10 het belang van duurzame energiebronnen en energiebesparing toelichten met praktische tips. Onderscheid tussen duurzame en niet duurzame energievormen Energiebesparende tips ET15 11 het onderscheid tussen lichtbronnen en donkere lichamen beschrijven met een voorbeeld. Lichtbronnen en donkere lichamen ET15 12 uit waarnemingen vaststellen dat licht uit verschillende kleuren bestaat. Het zichtbare spectrum ET15 13 onzichtbare straling in verband brengen met praktische toepassingen uit het dagelijkse leven. ET15, (B) 14 beschermingsmaatregelen aangeven voor de mogelijke gevaren van onzichtbare straling. Toepassingen van onzichtbare straling Beschermingsmaatregelen voor bepaalde onzichtbare straling ET13 15 de bouw van de plant in relatie brengen met de fotosynthese. Plantendelen nodig bij fotosynthese ET13, (A), 16 de invloed van licht en koolstofdioxidegas bij fotosynthese uit een experiment afleiden. Leerlingenproef: invloed van licht en koolstofdioxidegas bij fotosynthese ET13, (B) 17 het belang van de groene plant voor het leven op aarde argumenteren. De plant als producent van voedsel en zuurstofgas ET19, (B) 18 zonne-energie verbinden met verschillende energiebronnen. De zon als energiebron voor voedsel, steenkool, olie, gas, hout, windenergie... ET16, ET18 19 de begrippen warmte en temperatuur onderscheiden en de temperatuur in verband brengen met het deeltjesmodel van de materie. Warmte als energievorm Temperatuur als maat voor de beweging van de deeltjes

15 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 14 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN ET16, (A) 20 het warmtetransport door geleiding, stroming en straling vaststellen en in concrete voorbeelden herkennen en beschrijven. Warmtetransport door geleiding, stroming en straling Leerlingenproef i.v.m. warmtetransport Praktische voorbeelden van warmte-isolatie ET6, ET16, (B) 21 illustreren hoe organismen zich kunnen beschermen tegen hoge en lage temperaturen. Aanpassingen van organismen aan de omgevingstemperatuur Aansluitende onderwerpen voor het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen Onderzoek naar de invloed van licht en temperatuur op de productie van zuurstofgas bij waterplanten: tellen van de luchtbelletjes door een takje waterpest geproduceerd bij verschillende omstandigheden van licht en temperatuur. De bekomen resultaten kunnen uitgezet worden in een tabel of een grafiek. Onderzoek naar het voorkomen van bladgroen in niet-groene bladeren: aan de hand van papierchromatografie kan men de pigmenten uit een blad scheiden. Het groene pigment kan waargenomen worden. Gebruik bvb bladeren van rode kool of van rode beuk. Onderzoek naar economisch belangrijke planten: nadruk op de zetmeelproductie en de organen waar dit opgeslagen wordt (wortels, aardappelen, prei...). Zetmeel aantonen in een aantal bekende en minder bekende voedingsgewassen. Eventueel in combinatie met vergelijkend microscopisch onderzoek van zetmeelkorrels van verschillende plantensoorten Via boeken, internet... kan de leerling opzoeken omtrent andere bronnen van zetmeel elders in de wereld. (Opgelet: deze proef komt voor in het keuzegedeelte van het eerste jaar). Onderzoekt naar geschikte plaatsen voor een winterslaap. Door meten en vergelijken van de tijd, nodig om gelatine te laten stollen op plaatsen met variërende beschutting kan men nagaan welke plaatsen voor dieren het meest geschikt zijn voor een winterslaap. Neem een gelatineoplossing van 10% bij 40 C en bepaal de stollingstijd in volgende omstandigheden: onbeschut op het bodemoppervlak, op het bodemoppervlak maar onder een struik, 10 cm diepte zonder isolatie, 10 cm diepte met isolatie (bijv. gedroogd mos, bladeren...), 10 cm diepte onder een struik zonder isolatie, 10 cm diepte met isolatie onder een struik...de stollingstijden worden verzameld in een tabel. De plek waar de oplossing het langst vloeibaar blijft is de meest geschikte overwinteringsplaats. De metingen kunnen in een temperatuur/tijdgrafiek gevisualiseerd worden. Informatieopdrachten in verband met fotosynthese van groene planten: aan de hand van complementair groepswerk een presentatie, folder of begrippenkaart maken: - over het belang van groene planten voor het leven op aarde. - over de zon als centrum en met de relatie naar verschillende energiebronnen. - over de ideeën die Aristoteles, Jan Babtista Van Helmont, Stephen Hales over het groeien van planten hadden. - over het historisch experiment van Joseph Priestley waarbij hij aantoont dat planten zuurstofgas produceren.

16 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 15 Energieomzettingen Leerlingen maken een keten van energieomzetting met behulp van eenvoudig materiaal. Leerlingen maken een eenvoudige zonneoven. Leerlingen maken een molentje aangedreven met zonne-energie. Proeven over zichtbaar licht Rechtlijnige voortplanting van licht o Leerlingen bouwen een donkere kamer of camera obscura met behulp van een kartonnen doos of cilinder waarbij aan de achterzijde een doorschijnend papier is bevestigd en aan de voorzijde een AL- folie met in het centrum een fijn gaatje. Zij onderzoeken en verklaren eigenschappen van het beeld zoals de grootte, de stand en de scherpte. o Bepaling van de afstand tot de zon; maak een klein gaatje in een poster en plak de poster op het raam waar het zonlicht op invalt. Op de muur aan de overzijde van het lokaal verschijnt het beeld van de zon. Uit de verhouding van de diameter van het gaatje tot de diameter van het beeld en de afstand tussen de poster en de muur kan je dan de afstand tot de zon berekenen. Ontbinden en samenstellen van wit licht (regenboog) o o Leerlingen maken een tol waarbij de bovenzijde bestaat uit papier met de kleuren van de regenboog; Bij het draaien van de tol zien we dan een wit oppervlak. Leerlingen laten een lichtbundel invallen op een gelijkzijdig prisma of op een CD waardoor het wit licht wordt opgesplitst in verschillende kleuren. Proeven over onzichtbare straling IR-licht o o De afstandsbediening stuurt IR licht uit die we kunnen zichtbaar maken met digitaal fototoestel of een webcam. Een IR thermometer kunnen we richten op een voorwerp met een zichtbare laserstraal. De thermometer ontvangt de IR stralen van het voorwerp en geeft zo een aanduiding van de temperatuur van het voorwerp. UV-licht o We bestralen verschillende voorwerpen met een UV lamp en zien of de voorwerpen in het donker oplichten. Mogelijke voorwerpen zijn: bankbriefje, wit blad papier, flesje tonic, waspoeder, fluorescerende kleding. o o Maak met een dikke fluorescerende stift een brede streep op een wit papier. Bestraal in het donker het blad met een UV lamp en maak dan een foto. Breng op de streep verschillende stoffen zoals zonnecrème, glycerine, paraffine, aftersun-zalf aan en maak opnieuw een foto onder de UV lamp in het donker. Uit de vergelijking van de foto s kan je UV absorptie van de stoffen onderzoeken. Je kan ook de beschermingsfactor van de zonnecrèmes onderzoeken door op een wit blad drie strepen met een fluostift aan te brengen. Op deze strepen smeer je dan de verschillende zonnecrèmes, bij bestraling met de UV lamp merk je een duidelijk verschil.

17 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 16 GSM-straling: o Afscherming voor GSM straling door aluminiumfolie. Wikkel een GSM goed in aluminiumfolie. Laat een leerling naar de GSM bellen en zie wat er gebeurt. o Warmtevoortplanting: Invloed van GSM straling elektrische apparaten. Leg een GSM op een digitale balans en laat een leerling naar de GSM bellen. Wat gebeurt er met de aanduiding op de balans? Er zijn nog andere voorbeelden waarbij het toestel wordt gestoord zoals een TV en computer. Onderzoek van warmtetransport door geleiding o Door het uiteinde van verschillende soorten metalen staafjes op dezelfde hoogte in een vlam te houden kan je verschil in warmtegeleiding vaststellen. Je kan de temperatuursverhoging voelen of de verkleuring van een warmtegevoelig papier (faxpapier) waarnemen. o Door een proefbuis ¾ gevuld met water aan het vloeistofoppervlak te verwarmen met de vlam van een bunsenbrander kan je de slechte warmtegeleiding van water vaststellen of je kan ook in brede proefbuis twee thermometers plaatsen om het temperatuurverschil te meten. Onderzoek van warmtetransport door stroming in vloeistoffen en gassen o o o Laat enkele kleurstofkorreltjes (kaliumpermanganaat) voorzichtig op de bodem van het bekerglas gevuld met water vallen en verwarm voorzichtig het bekerglas juist onder de korrels met een bunsenbrander (kleine vlam). Teken een spiraal op een blad papier, knip de spiraal uit. Bevestig een koordje aan het begin van de spiraal en houd het geheel boven een warme plaat, radiator of theelichtje. Plaats een brandende kaars onderaan en daarna bovenaan in de kier van de deur tussen het verwarmde lokaal en de gang. Je kan ook de temperatuur meten aan het plafond en aan de vloer. Onderzoek van warmtetransport door straling o Je kan de absorptie van straling onderzoeken door drie metalen bekers te vullen met eenzelfde hoeveelheid tafelolie en deze bekers die omwikkeld zijn met verschillende soorten papier (wit, zwart, aluminiumfolie) voor een sterke warmtebron (spotlamp) te houden. Meet de temperatuur voor en na de belichting van de bekers. o Je de warmteafgifte door straling onderzoeken door twee van de drie metalen bekers te omwikkelen met verschillende soorten stoffen zoals wol, papier, pels, katoen... en de drie bekers te vullen met eenzelfde hoeveelheid water op bv. 60 C. Meet de temperatuur van het water in elke beker om de twee minuten. Informatieopdracht over warmtetransport in het dagelijks leven o Zoek op: Waarom kunnen eskimo s overleven bij - 30 C in een iglo? Waarom is dubbel glas sterk isolerend? Hoe kan je een huis goed isoleren? Hoe kunnen organismen overleven bij temperaturen onder het nulpunt?

18 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 17 ENERGIE-UITWISSELING EN STOFOMZETTING IN MATERIE EN IN ORGANISMEN ENERGIE-UITWISSELINGEN EN STOFOMZETTINGEN IN DE MATERIE DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN ET18 22 het deeltjesmodel in verband brengen met faseovergangen. Faseovergangen en deeltjesmodel ET14 23 de warmte-uitwisseling tijdens de faseovergang beschrijven. Warmte-uitwisseling tijdens de faseovergang ET14 24 de uitzetting van een vaste stof, vloeistof en een gas verklaren steunend op het deeltjesmodel en met voorbeelden illustreren. ET14, (A) 25 het temperatuursverloop van een faseovergang bepalen en grafisch voorstellen. ET11 26 een fysische verandering onderscheiden van een chemische verandering. ET11 27 steunend op waarnemingen stofomzettingen beschrijven uit de niet-levende natuur. ET18 28 het deeltjesmodel van de materie in verband brengen met moleculen en atomen. Uitzetting van vaste stoffen, vloeibare stoffen en gasvormige Stoffen principe van de vloeistofthermometer. Leerlingenproef i.v.m. een faseovergang van een stof grafische voorstelling van het temperatuursverloop bij een faseovergang Fysische verandering, chemische verandering Stofomzetting Leerlingenproef: experimentele waarneming van stofomzettingen in de niet-levende natuur Atomen als bouwstenen van moleculen ET2, ET12 29 ET2, ET12 30 ET2, ET12 31 het belang van voeding, ademhaling en uitscheiding voor de mens aangeven. uit een experiment afleiden dat het verkleinen van voedsel nodig is om voedingsstoffen in het bloed op te nemen. de verschillende organen van het spijsverteringsstelsel, het ademhalingsstelsel van de mens benoemen en de bouw ervan in relatie brengen met de functie. Voeding als bron van bouwstoffen, brandstoffen en beschermende stoffen ademen: opnemen van zuurstofgas en afgeven van koolstofdioxidegas Uitscheiden: afvalstoffen verwijderen Vertering is de mechanische en chemische verkleining van voedsel Bouw en functie van de organen van het spijsverteringsstelsel en van het ademhalingsstelsel

19 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 18 DECR. NR. ET2, ET12, (A) LEERPLANDOELSTELLINGEN NATUURWETENSCHAPPEN De leerlingen kunnen 32 de verschillen in samenstelling van in- en uitgeademde lucht experimenteel vaststellen en verklaren. LEERINHOUDEN NATUURWETENSCHAPPEN Samenstelling van ademlucht Leerlingenproef i.v.m. vergelijking in - en uitgeademde lucht Zuurstofgas wordt verbruikt bij de verbranding in alle cellen ET2, ET12 33 ET2, ET12 34 ET2, ET12 35 de verschillende organen van het bloedvatenstelsel van de mens benoemen en de bouw ervan in relatie brengen met de functie. op een schema van de bloedsomloop aangeven waar uitwisseling van stoffen gebeurt. de verschillende organen van het uitscheidingsstelsel van de mens benoemen en de bouw ervan in relatie brengen met de functie. Samenstelling van bloed Functie van verschillende delen van bloed De bouw van hart, slagaders, haarvaten en aders in relatie met de transportfunctie Bloedvatenstelsel aanduiden als link tussen opname van stoffen, verwerking (vertering en omzettingen in de cellen) en uitscheiding. Uitscheiding in de longen en in de nieren ET2, (A) 36 vaststellen dat verschillende stelsels van het lichaam gecoördineerd reageren. Leerlingenproef i.v.m. de coördinatie tussen de stelsels Schematisch overzicht van de coördinatie tussen de stelsels Aansluitende onderwerpen voor het wetenschappelijk werk natuurwetenschappen Uitzetting en faseovergangen Constructie van een eenvoudige vloeistofthermometer of een gasthermometer. Onderzoek van smelten en stollen. Onderzoek van verdampen en condenseren zoals de beschrijving alle verschijnselen die optreden bij het verwarmen van een beker water tot het kookpunt. Stofomzettingen Waarneming van de massatoename bij de verbranding van staalwol. Waarneming van de verschijnselen die optreden bij de verbranding van een kaars. Houd een wit porselein schaaltje boven de kaarsvlam. Waarneming van de verschijnselen die optreden als we een brandende kaars, die in een schotel gevuld met water staat, onder een stolp(beker) plaatsen.

20 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 19 Plaats een kaarsje in een beker gevuld met water zodanig dat de kaars juist boven het water komt. Voeg een bruistablet toe aan het water zodat koolstofdioxide ontstaat. Het kaarsje zal na een tijd uitdoven. Je kan de proef ook uitvoeren met bakpoeder en azijn. Proefjes over stofomzettingen waarbij koolstofdioxidegas ontstaat. Spijsverteringsstelsel Onderzoek naar voedingsstoffen in voedingsmiddelen: met eenvoudige herkenningsmiddelen (cobaltchloridepapiertjes, vetplekproef, albustix, clinistix, lugol) water, vetten, eiwitten, suikers en zetmeel in enkele voedingsmiddelen bepalen. Opzoeken van de kwantitatieve hoeveelheden in een voedingsmiddelentabel en deze hoeveelheden grafisch weergeven. Onderzoek van verpakkingen van voedingsmiddelen: de aanwezigheid van additieven (kleurstoffen, bewaarmiddelen, smaakstoffen...) kan afgelezen worden op de verpakking van enkele voedingsmiddelen. Is ook een goede methode om vertrouwd te raken met de groepen voedingsstoffen! Kwantitatieve bepaling van de hoeveelheid energie in een pindanoot: een pindanoot verbranden onder een reageerbuis gevuld met water. Uit de temperatuurstoename van het water kan je afgestane warmte van de pindanoot berekenen. Deze proef kun je herhalen met andere etenswaren bijvoorbeeld met een marshmallow. De gegevens kunnen weergegeven worden in een vergelijkende tabel. Bepalen van het procentueel watergehalte van een vers voedingsmiddel: met behulp van een balans en een droogstoof bepalen we het watergehalte van een voedingsmiddel. De gegevens die verzameld worden door verschillende voedingsmiddelen te betrekken bij het onderzoek kunnen weergegeven worden in een vergelijkende tabel. Vergelijkend onderzoek van organen in functie van de voedselopname: verschillende aanpassingen bij snavels van vogels worden bij voorkeur geobserveerd bij levende dieren. Eventueel kunnen ook opgezette vogels of een diareeks gebruikt worden. De snavelvorm van zaadeters, insecteneters, roofvogels, nectarzuigers, eenden, wulpen, kluten, scholeksters, ooievaars en reigers vertoont een duidelijke aanpassing. De bek van een vis, de kop van een slang (vierkantsbeen, vaak giftanden, naar achter gerichte tanden, verplaatsbaar strottenhoofd), de tong van een kikker, een specht en een kameleon vertonen eveneens duidelijke aanpassingen. W ijs bvb ook op de grijppoten van roofvogels, op de intrekbare klauwen bij katachtige roofdieren, op de zwevende ribben van slangen, op de roltong van vlinders, het gebit van vleesen planteneters... Dissectie van een konijn: men legt hierbij de klemtoon op het spijsverteringsstelsel en de relaties met de andere stelsels. Men is nooit verplicht om een dissectie uit te voeren. De leraar mag nog steeds een dissectie uitvoeren rekening houdend met de standpunten van de leerlingen en met de wettelijke voorschriften betreffende correcte afvalophaling. Indien bepaalde leerlingen de dissectie niet wensen bij te wonen dan is het noodzakelijk dat deze leerlingen de leerplandoelstellingen op een andere manier kunnen bereiken. De dissectie van een konijn kan worden uitgevoerd als demonstratieproef en de dissectie van een vis kan als leerlingenproef worden uitgevoerd. Ademhalingsstelsel Onderzoek naar verschillen in vitale capaciteit bij de leerlingen: met behulp van een spirometer kan men de vitale capaciteit van alle leerlingen van een zelfde klas bepalen, in een tabel samenvatten en de bekomen gegevens door middel van staafdiagrammen grafisch voorstellen. De individuele gegevens i.v.m. longinhoud en vitale capaciteit kunnen met de klaasgemiddelden worden vergeleken. Men gaat tevens na of er een verband kan worden gelegd tussen de longinhoud en vitale capaciteit enerzijds en gestalte, geslacht en/of regelmatige sportbeoefening anderzijds.

21 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 20 Bloedvatenstelsel Bepalen van de hartslagfrequentie in rust en na inspanning: hoe snel herstelt ons lichaam zich na inspanning? Dit kan grafisch voorgesteld worden. Leerlingen kunnen voor de proef een hypothese formuleren in verband met de relatie van de hartslagfrequentie met de conditie, het gewicht en het geslacht van de leerlingen. Samenhang tussen de stelsels Onderzoek naar de samenhang tussen de verschillende stelsels: we laten leerlingen een fysieke inspanning doen en we onderzoeken de reactie van het ademhalingsfrequentie, hartritme, zweten, lichaamstemperatuur, roodheid van de huid... We kunnen de leerlingen hypotheses laten formuleren over de oorzaken van deze verschijnselen en hun samenhang.

22 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 21 PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN De kennis en vaardigheden, die opgebouwd zijn in het basisonderwijs worden verder ontwikkeld en uitgebreid in het leerplan natuurwetenschappen van de eerste graad. Om tot een efficiënte kennisconstructie te komen is het van belang dat leerkrachten weten welke begrippen en vaardigheden de leerlingen in het basisonderwijs hebben verworven en hoe zij de kennis en vaardigheden van de eerste graad in de tweede graad zullen uitbreiden. Als ondersteuning voor de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden beschrijven we de leerlijn voor wetenschappelijke vaardigheden vanaf het basisonderwijs tot de tweede graad (ASO en enkele TSO-richtingen). WETENSCHAPPELIJKE VAARDIGHEDEN Basisonderwijs (WO) Over een natuurlijk verschijnsel een hypothese toetsen via een eenvoudig onderzoek. De weerselementen op een bepaald moment en over een beperkte periode meten, vergelijken en die weersituatie beschrijven. Eerste graad (natuurwetenschappen) Onder begeleiding over een natuurwetenschappelijk probleem een onderzoeksvraag herkennen/formuleren een hypothese herkennen/formuleren een plan opstellen waarnemingen verwoorden of weergeven door een schets een aantal metingen uitvoeren meetwaarden verzamelen in een tabel of grafiek classificeren, determineren of een besluit formuleren. Van de grootheden massa, lengte, oppervlakte, volume, temperatuur, tijd, snelheid, kracht, druk en energie de eenheden en hun symbolen in contexten en opdrachten gebruiken. Tweede graad (biologie, chemie, fysica) Onder begeleiding over een natuurwetenschappelijk probleem relevante parameters of gegevens aangeven en hierover info opzoeken relevante factoren aangeven en hiermee een onderzoeksvraag formuleren een hypothese formuleren een plan opstellen om de hypothese te toetsen waarneming- en andere gegevens mondeling en schriftelijk verwoorden en weergeven in tabellen grafieken, schema s of formules. bij waargenomen organismen overeenkomsten en verschillen beschrijven en deze organismen in een eenvoudige classificatie plaatsen. Het SI-eenhedenstelsel toepassen. Meetresultaten en berekeningen met een juist aantal beduidende cijfers noteren.

23 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 22 SAMENHANG MET TECHNIEK De ontwikkeling van de natuurwetenschappen en de technologie zijn nauw verbonden met elkaar. Zo kunnen, vanuit nieuwe wetenschappelijke inzichten een aantal nieuwe producten of toestellen worden ontwikkeld. Bijvoorbeeld na ontdekking van de werking van penicilline door Fleming werd antibiotica ontwikkeld, na de ontdekking van radioactieve straling door M. Curie ontstond de radiologie en na de ontdekking van bakeliet door Leo Baekeland werden onder andere verschillende soorten isolatoren ontwikkeld. Anderzijds kan vanuit een nieuwe technologische ontwikkeling ook nieuwe wetenschappelijke inzichten ontstaan bijvoorbeeld door de ontwikkeling van de lichtmicroscoop en de elektronenmicroscoop is de kennis van de celbiologie enorm toegenomen. Om deze samenhang tussen wetenschap en technologie voor de leerlingen te verduidelijken is het aangewezen om de leerdoelen i.v.m. energie, energieomzettingen, grondstoffen en materialen te verbinden met de leerdoelen in het leerplan techniek. Het is van belang om aanvullend en complementair te werken voor deze begrippen. Samenhang met vakoverschrijdende eindtermen Er is een sterke samenhang met de geactualiseerde versie van de vakoverschrijdende eindtermen door de ontwikkeling van houdingen als kritische ingesteldheid, zorgzaamheid, verantwoordelijkheid, initiatief nemen... die inherent zijn aan de beoefening van (natuur)wetenschappen. Daarnaast is er een sterke samenhang met de contextgebieden lichamelijke gezondheid en veiligheid, mentale gezondheid en omgeving en duurzame ontwikkeling. Een aantal inhoudelijke elementen die betrekking hebben op de lichamelijke gezondheid (zoals gezonde voeding), mentale gezondheid (in verband met seksualiteit en voortplanting) en omgeving en duurzame ontwikkeling (in verband met grondstoffen, energie, de natuur) kunnen verworven worden via de eindtermen natuurwetenschappen van de eerste graad. AANDACHT VOOR TAAL De belangrijkste rol van de leraar is het begeleiden van het leerproces van de leerlingen. Taal en leren zijn tijdens het leerproces en in het dagelijks leven van de leerlingen onlosmakelijk met elkaar verbonden. Taal is het interactiemiddel bij uitstek voor de leraar in interactie met de leerlingen en voor de leerlingen tijdens de onderlinge interactie. Leraar en leerlingen benutten taalvaardigheden zoals luisteren, spreken en schrijven om de leerplandoelstellingen te bereiken. Het is van essentieel belang dat de leraar naast de (vak)didactische competenties ook taalcompetenties benut om zijn doel te bereiken. Het tijdig inschatten van welke woorden struikelblokken vormen, stelt hem in staat om via betekenisonderhandeling tot begripsverduidelijking te komen. Op deze manier zorgt de leraar voor de begrijpelijk en interactief taalaanbod en besteed hij aandacht aan de taalverwerving en taalverrijking in het vak natuurwetenschappen. Om de taalontwikkeling tijdens het leerproces te ondersteunen zijn context, interactie en taalsteun van groot belang. Leren in context. Nieuwe natuurwetenschappelijke begrippen worden best geleerd in een betekenisvolle context of vanuit een voorbeeld uit de dagelijkse leefwereld van de leerlingen. Veelvuldig de nieuwe begrippen verbinden met gekende situaties en deze begrippen illustreren met afbeeldingen, films of ander multimediamateriaal. Een cognitief leerproces kunnen we beschouwen als het opbouwen van een kennisbestand dat hoofdzakelijk bestaat uit begrippen en relaties. Het is belangrijk dat leerlingen leren hoe begrippen onderling samenhangen. Door de onderlinge relaties tussen de begrippen te begrijpen kunnen de leerlingen de begrippen beter onthouden. Het aanleren van nieuwe begrippen zal gemakkelijker zijn als wij het begrip kunnen verbinden met een bestaand begrip in het kennisbestand (het belang van activering van de voorkennis bij het leren). De nieuw aangeleerde begrippen worden zo genesteld in een bestaand begrippenbestand van de leerling.(constructivistische leertheorie). Om het kennisbestand visueel weer te geven kan een begrippenkaart ondersteuning bieden. Een begrippenkaart ( concept map ) kan omschreven worden als een visuele, gestructureerde voorstelling van het kennisbestand.

24 1e graad A-stroom Basisoptie Industriële wetenschappen, Latijn, Moderne wetenschappen 23 Leren in interactie Taalactiverende en probleemstellende opdrachten gebruiken waarbij leerlingen bijvoorbeeld eerst de eigen kennis verwoorden en daarna hun antwoorden vergelijken met de antwoorden van de anderen. Tijdens het overleg zullen de leerlingen spontane en betekenisvolle gesprekken voeren waardoor er een sterkere verankering van de kennis ontstaat. Een aantal taalspelvormen zoals woordslang of bingo gebruiken om taalvaardigheden in te oefenen. Leren met taalsteun In opdrachten taalsteun bieden met hulpmiddelen zoals een schrijfkader bij teksten of het maken van een verslag, het samenstellen van een lijst met vakspecifieke woorden, een stappenplan als ondersteuning bij leren leren (ontwikkeling van zelfreflectie over het eigen leerproces) Wenken bij het bereiken van de wetenschappelijke vaardigheden Om de eindtermen over wetenschappelijke vaardigheden te bereiken is het noodzakelijk dat de leerlingen tien leerlingenproeven/praktische opdrachten uitvoeren. Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef of terreinstudie die de leerlingen onder begeleiding in kleine groepjes (max. drie leerlingen) uitvoeren, verwerken en rapporteren in de vorm van een persoonlijk verslag. Indien er in de klas maar één proefopstelling in voorraad is kan het experiment worden uitgevoerd als klasproef. Deze klasproef kan niet als een leerlingenproef worden beschouwd. Het is de bedoeling de proeven een uitdagend en motiverend karakter te geven en het verband met een dagelijkse context te illustreren. Om de eigen inbreng van leerlingen te stimuleren en leerlingen in toenemende mate van zelfstandigheid te laten werken bij de uitvoering van de leerlingenproeven zijn volgende factoren van belang: een motiverende en uitdagende stimulus bieden waardoor het experiment een reëel/tastbaar doel en betekenis krijgt; de mogelijkheid bieden aan de leerlingen om actief en zelfstandig een aantal beslissingen te nemen; de mogelijkheid bieden aan de leerlingen om eigen ideeën te verwoorden en te overleggen tijdens de uitvoering van de proef. De leerlingenproef kan ondersteund worden met een instructieblad dat kan variëren van een gesloten opdracht tot een relatief open opdracht naargelang het niveau van zelfstandigheid van de leerling dat men wil bereiken. De uitvoering van de leerlingenproef gebeurt in kleine groepjes. Het is de bedoeling dat de leerlingen zelfstandig een verslag opmaken en hierbij zoveel mogelijk gebruik maken van ICT. Het verslag bevat minimaal volgende punten: het doel van de proef in de verwoording van een onderzoeksvraag; de hypothese; het plan of werkwijze met de beschrijving of tekening van de opstelling; de waarnemingen en/of meetresultaten; het besluit. Ondanks dat de leerlingen in groepjes werken voor de proeven is het belangrijk dat de verslaggeving persoonlijk gebeurt zodat iedereen het verslag nauwkeurig en met de nodige discipline leert maken. Leerlingen leren zo onder begeleiding rapporteren in de vorm van een verslag. Bij het aanleren van de opmaak van een verslag kan eventueel een voorgedrukt werkblad ter ondersteuning worden gebruikt. Doordat het verslag een apart werkstuk is van een leerling, is het aan te bevelen om deze taak in de evaluatie op te nemen en bij de bespreking van de resultaten van de leerlingenproef hierover klassikaal te rapporteren. Bij de evaluatie aandacht hebben voor verschillende vaardigheden en attitudes die bij uitvoering van de proef en het maken van het verslag aan bod komen: goede meetresultaten, nauwkeurigheid, respect voor het materiaal, samenwerking, uitvoeren van instructies, aandacht voor veiligheid, opmaak van het verslag... Bij de aanvang van de leerlingenproef is het belangrijk voldoende aandacht te besteden aan de veiligheidsaspecten. Leerlingen moeten voldoende op hoogte zijn van de gevaren van bepaalde opstellingen, stoffen of instrumenten. Een klasgroep van twintig leerlingen is voor de uitvoering van leerlingenproeven didactisch verantwoord en wat veiligheid betreft aanvaardbaar. De leerlingen leren ook veilig en milieubewust omgaan met allerlei stoffen. Laat de leerlingen niet met giftige stoffen (bijv. kwik) werken.