Bijlage Paper 2 zouten, K.J Kramer ( ) 1. Lesplannen

Transcriptie

1 Bijlage Paper 2 zouten, K.J Kramer ( ) 1. Lesplannen 2. Leerlingenmateriaal 2.1 Experiment-voorschrift druppelpracticum zoutoplossingen mengen 2.2 Verwerkingsbladen microschaalpracticum zoutoplossingen mengen 2.3 Voorschrift experiment onbekende zouten 2.4 Mind-map, duurzaamheid van microschaalpractica 2.5 Opgaven SO, bonustoets 2.6 Learner Report 3. Docentenhandleiding microschaalpracticum Zouten 1

2 Bijlage 1. Lesplannen van de lessenserie microschaalpracticum zouten. Docent: Kkr Datum: 21/11/2012 Tijd: Klas: 4V Aantal lln: 29 Lesonderwerp Neerslagreacties Beginsituatie Leskern Leerdoelen Docentdoelen Zouten, oplossingen, oplos-/indampvergelijking Leerlingen kunnen microschaalpracticum neerslagreacties uitvoeren. Leerlingen kunnen uitleggen wat een neerslagreactie is Neerslagreacties begrijpen, ionen analyseren welke neerslag geven, practicumvaardigheden Vanuit macro -niveau naar sub-micro en het symbolische niveau Boek (+ blz.) Chemie Overal SK vwo deel 1, blz Media, spullen, hulp Tijd Lesfase Leerdoel Wat ik doe en zeg Practicum-voorschrift, verwerkingsbladen, chemicaliën, Youtube-filmpje Wat zij doen (werkvorm) Leeractiviteit Noem de specifieke! Welkom heten luisteren Practicumvaardigheden, neerslagreacties Practicumvaardigheden, oplosbaarheden en neerslagen waarnemen en analyseren Microschaalpracticum introduceren en instrueren. Druppelflesjes laten zien, verwerkingsblad laten zien. Voorschrift tonen en uitleggen. Vragen of eer nog vragen e/o onduidelijkheden zijn Aan de slag... Letten op of de leerlingen aan het werk gaan, of ze vragen hebben. Letten op de leerlingen of ze veilig werken Afronden practicum, opruimen Informeren over neerslagreacties Vragen, wat leerlingen hebben waargenomen, verklaren? Filmpje over neerslagreacties (scheikunde Labo neerslagreacties) Practicum Practicum afronding Onderwijsleergesprek, videofilm Luisteren en voorschrift lezen Luisteren en vragen stellen. Chemische analyseren Waarnemen opruimen Antwoorden, discussiëren, kijken Instrueren verwerking, uitdelen verwerkingsblad. Toelichting geven bij verwerkingsblad. Vragen van leerlingen beantwoorden Pauze Luisteren en vragen stellen. 2

3 Docent: Kkr Datum: 21/11/2012 Lesonderwerp Beginsituatie Leskern Leerdoelen Docentdoelen Neerslagreacties Tijd: Klas: 4V Aantal lln: 29 Zouten, oplossingen, oplos-/indampvergelijking, neerslagreacties waargenomen. Leerlingen kunnen microschaalpracticum neerslagreacties uitvoeren. Leerlingen kunnen uitleggen wat een neerslagreactie is en kunnen een neerslagreactie weergeven. Neerslagreacties begrijpen, ionen analyseren, welke ionen geven een neerslag, neerslagreactie opstellen, interpreteren van oplosbaarheidstabel. Naar het sub-micro en meso-niveau Boek (+ blz.) Chemie Overal SK vwo deel 1, blz Media, spullen, hulp Practicuminstructieblad en verwerkingsblad Tijd Lesfase Leerdoel Wat ik doe en zeg Wat zij doen (werkvorm) Welkom terug luisteren Neerslagreacties weergeven, (neerslag)reactievergelijking opstellen. Aan de slag..., rondlopen. Nagaan of bladen ingevuld worden, Informeren of er onduidelijkheden zijn. Toelichting geven Tussentijdse evaluatie , , 5 Neerslagreacties weergeven, (neerslag)reactievergelijking opstellen. Vergelijken van resultaten met een medeleerling Samenvatten, neerslagreacties en oplosbaarheidstabel opstellen Kennismaken met de oplosbaarheidstabel (tabel 45A) Oplosbaarheid zouten analyseren/beredeneren. Werken met oplosbaarheidstabel Sluiting Aan de slag, rondlopen. Informatie geven, vragen beantwoorden Vergelijk je uitkomsten met die van een medeleerling. Evaluatie, samenvatting Samenvatten van de resultaten, vergelijken van de tabellen. Oplosbaarheidstabel op bord invullen. Kleine oplosbaarheidstabel opgesteld. Maar meer zouten, Pak je BINAS erbij, tabel 45A Evaluatie opdracht. Geef 6 zouten en vraag of deze oplosbaar zijn of niet. Zelfstandig werken Zelfstandig werken Werken in duo s Onderwijsleergesprek Onderwijsleergesprek Onderwijsleergesprek Overleggen in duo s Onderwijsleergesprek Leeractiviteit Noem de specifieke! Analyseren, vergelijken, Overleggen, concluderen Vragen stellen Analyseren, vergelijken, overleggen, concluderen Vergelijken, discussiëren en benoemen Benoemen, vragen stellen, discussiëren. Luisteren. Opdracht maken, oplosbaarheden beoordelen. Resultaten samen bespreken 3

4 Docent: Kkr Datum: 28/11/2012 Tijd: Klas: 4V Aantal lln: 29 Lesonderwerp Neerslagreacties Beginsituatie Leskern Leerdoelen Docentdoelen Neerslagreacties, neerslagreactievergelijking opstellen. Toepassen oplosbaarheden bij onbekende situatie in een microschaalpracticum Oplosbaarheidstabel toepassen, uitvinden hoe onbekend zout aan te tonen Hogere denkvaardigheden bij leerlingen aanspreken Boek (+ blz.) Chemie Overal SK vwo deel 1, blz Media, spullen, hulp Practicum-voorschrift en verwerkingsblad Tijd Lesfase Leerdoel Wat ik doe en zeg Wat zij doen (werkvorm) Welkom heten luisteren Werken met oplosbaarheidstabel Werkplan opstellen, oplosbaarheidstabel toepassen Practicum uitvoeren naar onbekend zout Oplosbaarheidstabel toepassen Microschaalpracticum onbekend zout uitleggen. Experimentvoorschrift laten zien en toelichten. Vertellen dat het practicum per tweetal uitgevoerd wordt. Eerst een werkplan opstellen Vragen of er nog vragen e/o onduidelijkheden zijn. Mogen we BINAS gebruiken, hebben we ons schrift nodig? Aan de slag... Rondlopen om onduidelijkheden weg te nemen, vragen te beantwoorden (over tabel 45A). Werkplan laten controleren. Aan de slag, uitvoeren practicum. Rondlopen om vragen te reageren op vragen, onduidelijkheden weg te nemen Afronden practicum, opruimen en vragen beantwoorden Pauze, tot straks onderwijsleergesprek onderwijsleergesprek Zelfstanding werken (in duo s) practicum Practicum afronding Zelfstandig werken Leeractiviteit Noem de specifieke! Luisteren en voorschrift lezen Luisteren en vragen stellen. Werkplan opstellen, overleggen, beredeneren Werkplan tonen Praktisch werken in duo s Opruimen Vraagformulier invullen 4

5 Docent: Kkr Datum: 28/11/2012 Lesonderwerp Tijd: Neerslagreacties, microschaalpracticum Klas: 4V Aantal lln: 29 Beginsituatie Leskern Leerdoelen Docentdoelen Neerslagreacties, neerslagreactievergelijking opstellen. Toepassen oplosbaarheden bij onbekende situatie in een microschaalpracticum, duurzaamheid van practica Onbekend zout analyseren/benoemen. Voor- en nadelen microschaalpracticum Hogere denkvaardigheden bij leerlingen aanspreken Boek (+ blz.) Chemie Overal SK vwo deel 1, blz Media, spullen, hulp Mind-map-formulier, smartboard. Tijd Lesfase Leerdoel Wat ik doe en zeg Wat zij doen (werkvorm) Opnieuw welkom heten luisteren , 5 Zout aantonen Uitleggen Voor/nadelen voor duurzaamheid van microschaalpracticum uitleggen Voor/nadelen duurzaamheid aangeven/overleggen Voor/nadelen duurzaamheid weergeven/bediscussiëren Voor- en nadelen duurzaamheid microschaalpracticum bespreken Welke stofjes zat er in welke fles en hoe hebben jullie dat aangetoond. Werk de vragen uit en overleg de uitkomsten met een ander duo Wat zijn jullie resultaten en conclusies. Welk zout zit in welk flesje? En hoeveel handelingen hadden jullie daarvoor nodig. Resultaten worden op bord gezet Samenvatten van neerslagreacties Microschaalpracticum, waarom. Uitleg vorm: mind-map, geef trefwoorden bij de begrippen duurzaamheid (people, planet en profit) Vragen of er nog vragen e/o onduidelijkheden zijn Aan de slag, ik loop rond om te begeleiden, beantwoord vragen Verzamelen gegevens voor mind-map Samenvatten Werken in duo s Weken in groepen Onderwijsleergesprek Presentatie, onderwijsleergesprek Leerlingen gaan in vier groepjes aan de slag Mind-map opstellen Per groep de elementen van de mind-map weergeven Leeractiviteit Noem de specifieke! Opnoemen, benoemen, vergelijken, discussiëren Opnoemen, discussiëren, antwoorden Luisteren en voorschrift lezen Luisteren en vragen stellen. Opstellen, benoemen, waarderen Benoemen, presenteren Luisteren 5

6 12.05 Tot de volgende keer Luisteren en weggaan Bijlage 2: leerlingenmaterialen 2.1 Experiment-voorschrift druppelpracticum zoutoplossingen mengen Onderzoeksvraag Wat gebeurt er wanneer zoutoplossingen gemengd worden? Theorie Dit practicum wordt uitgevoerd met druppels. Je brengt 1 druppel van een zoutoplossing in een door voor bestemde vakje. In dat zelfde vakje breng je 1 druppel van een ander zout en mengt met een roerstaaf beide druppels. Noteer wat je ziet en schrijf de eventuele reactievergelijkingen op. Benodigdheden: bariumchloride oplossing zilvernitraat oplossing kopersulfaat oplossing natriumcarbonaat oplossing natriumnitraat oplossing natriumhydroxide oplossing ijzer(iii)chloride oplossing koper(ii)chloride oplossing ijzer(iii)nitraat oplossing roerstaaf Uitvoering: Schrijf je waarnemingen voor/tijdens/na de proef op in je schrift. De proef doe je individueel (= alleen), maar de chemicaliën gebruik je samen. 1. In onderstaande witte en zwarte vlak doe je 1 druppel van de zilvernitraat oplossing. 2. In deze vlakken doe je ook 1 druppel van de bariumchloride oplossing, zorg ervoor dat ze niet mengen. 3. Met een roerstaaf ga je de 2 druppels mengen. 4. Maak de roerstaaf schoon en droog en maak je vlakken schoon met tissues. 5. Stap 1 t/m 4 herhaal je met de volgende combinatie van oplossingen: a. Kopersulfaat en bariumchloride b. Natriumcarbonaat en bariumchloride c. Natriumnitraat en bariumchloride d. IJzer(III)chloride en koper(ii)chloride e. Natriumhydroxide en koper(ii)chloride f. IJzer(III)nitraat en koper(ii)chloride g. Natriumcarbonaat en koper(ii)chloride Opruimen: 6

7 Maak het hoesje schoon en droog en alles terugzetten in de kast of op de kar. Vragen: 1. Wat heb je waargenomen? 2. Geef een verklaring van je waarnemingen? 2.2. Verwerkingsbladen microschaalpracticum zoutoplossingen mengen Naam en klas: Waarnemingen: Wat heb je waargenomen bij de verschillende samenvoegingen van de zoutoplossingen? 1. Zilvernitraat- met bariumchloride-oplossing Kopersulfaat- met bariumchloride-oplossing Natriumcarbonaat- met bariumchloride-oplossing Natriumnitraat- met bariumchloride-oplossing IJzer(III)chloride- met koper(ii)chloride-oplossing Natriumhydroxide- met koper(ii)chloride-oplossing IJzer(III)nitraat- met koper(ii)chloride-oplossing Natriumcarbonaat- met koper(ii)chloride-oplossing

8 Inleiding Dit werkblad hoort bij het microschaalpracticum of druppelpracticum dat je zojuist hebt uitgevoerd. Vul deze in en lever ze aan het einde van de les bij de docent in. Voor elke menging van de verschillende zoutoplossingen geef met een tekening van de deeltjes (ionen/moleculen etc.) weer wat je waargenomen hebt. Daarna maak je een tekening op deeltjesniveau na het mengen van de druppels. Heb je een reactie gezien? schrijf dan de reactievergelijking van het mengen op. 1. Het mengen van zilvernitraat- en bariumchloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 8

9 2. Het mengen van kopersulfaat- en bariumchloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 9

10 3. Het mengen van natriumcarbonaat- en bariumchloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 10

11 4. Het mengen van natriumnitraat- en bariumchloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 11

12 5. Het mengen van IJzer(III)chloride- en koper(ii)chloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 12

13 6. Het mengen van natriumhydroxide- en koper(ii)chloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 13

14 7. Het mengen van IJzer(III)nitraat- en koper(ii)chloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 14

15 8. Het mengen van natriumcarbonaat- en koper(ii)chloride-oplossing. A. Teken de beginsituatie. B. Teken de situatie na samenvoegen van de druppels C. Geef de eventuele reactievergelijking 15

16 Oplosbaarheidstabel. 1. Vul de volgende oplosbaarheidstabel aan op basis van je waarnemingen en verwerkingen: Positieve ionen Cl - - NO 3 Na + g Ba 2+ Ag + Cu 2+ Fe 3+ Negatieve ionen SO 4 2- CO 3 2- OH - Een goede oplosbaarheid geeft je aan met een g en een slechte oplosbaarheid geeft je aan met een s. 2. Vergelijk de door jou ingevulde oplosbaarheidstabel met die van een medeleerling. 16

17 2.3 Voorschrift experiment onbekende zouten VWO dl 1 H3 extra opdracht : Welk zout is het? Onderzoeksvraag: Welke zoutoplossing zit in welk flesje? Inleiding: In het lokaal staan 4 plastic druppelflesjes. Op de flesjes staat alleen A, B, C en D. De TOA heeft 4 oplossingen gemaakt, maar ze weet niet meer in welk flesje ze wat heeft gedaan. Het gaat om de volgende oplossingen: natriumchloride, natriumcarbonaat, natriumsulfaat en natriumnitraat. Jij gaat nu uitzoeken in welk plastic flesje welke zoutoplossing zit. Je hebt bij deze proef de volgende zoutoplossingen in druppelflesjes tot je beschikking: bariumchloride koper(ii)sulfaat natriumchloride kaliumbromide lood(ii)nitraat zilvernitraat Uitvoering: Maak voordat je met de uitvoering van de proef begint eerst een werkplan. Je kunt hiervoor de onderstaande tabel gebruiken. Vermeld in deze tabel de juiste chemische notaties van alle zoutoplossingen die je gebruikt. Na uitvoering van de proef noteer je in de tabel de conclusie. Toegevoegde zoutoplossing, in chemische notaties Flesje? 2Na + (aq) + CO 3 2- (aq) Flesje? Na + (aq) + Cl - (aq) Flesje? Na + (aq) + NO 3 - (aq) Flesje? 2Na + (aq) + SO 4 2- (aq) Conclusie Flesje Flesje Flesje Flesje Uitvoering: De proef voer je uit op een stencil wat in een plastic hoesje zit. Op dit hoesje breng je de druppels. Tot slot: Het hoesje maak je schoon door met een stuk papier schoon te vegen. Vraag: Welke reactievergelijkingen spelen een rol bij dit onderzoek, zet deze hieronder. Reactievergelijking: 17

18 VWO dl 1 H3 extra opdracht: Welk zout is het? Uitvoering: 1 Doe een druppel uit flesje A in het vakje van de eerste kolom, een druppel uit flesje B in het vakje van de tweede kolom, enzovoort t/m de vierde kolom. 2 Voeg aan de druppels in de eerste rij een druppel toe van een geschikt zoutoplossing. Zie je werkplan. N.B.: Pas op met de oplossing van zilvernitraat deze geeft zwarte vlekken op je huid. 3 Let op in welk vakjes wel en in welk vakjes geen neerslag ontstaat.. 4 Herhaal stap 1 en 2 voor de tweede en de volgende rijen, totdat je genoeg waarnemingen hebt om te kunnen bepalen welk zoutoplossing in flesje A, B, C en D zit. Probeer dit met zo min mogelijk verschillende oplossingen te bereiken. 5 Opruimen. Het hoesje maak je schoon met een stuk papier. flesje A flesje B flesje C flesje D.oplossing.oplossing.oplossing.oplossing.oplossing 18

19 Werkplan: Namen en klas: Inleiding. Vermeld hier het werkplan waarmee jullie denken de inhoud van de vier flesjes te kunnen identificeren. Denk er hierbij ook aan om de reactievergelijkingen die een rol spelen bij het identificeren van de zouten te vermelden. Laat het werkplan goedkeuren door de docent voordat jullie het practicum gaan uitvoeren. Werkplan: 19

20 Resultaten: Ons werkplan en het druppelexperiment hebben laten zien dat de flesjes A, B, C en D de volgende zoutoplossingen bevatten (omcirkel juiste oplossing): Flesje A: natriumchloride/natriumcarbonaat/natriumsulfaat/natriumnitraat Flesje B: natriumchloride/natriumcarbonaat/natriumsulfaat/natriumnitraat Flesje C: natriumchloride/natriumcarbonaat/natriumsulfaat/natriumnitraat Flesje D: natriumchloride/natriumcarbonaat/natriumsulfaat/natriumnitraat Vraag: Na hoeveel stappen (handelingen) hadden jullie bepaald welke zoutoplossing in welk flesje zat? Antwoord: Vergelijk jullie uitkomsten met de uitkomsten van een ander duo. 20

21 2.4 Mind-map, duurzaamheid van microschaalpractica * planet Planet, milieu 21

22 Mind-map, duurzaamheid van microschaalpractica * people People, mens 22

23 Mind-map, duurzaamheid van microschaalpractica * profit Profit, kosten 23

24 2.5 Opgaven SO, bonustoets 1. Beschrijf een methode om het Cu 2+- ion te verwijderen uit een oplossing van koper(ii)chloride en calciumchloride. 2. Tijdens een practicum krijgt Pietje Puk een reageerbuis met daarin een vaste stof. Deze stof kan zijn: calciumsulfiet, bariumhydroxide, natriumcarbonaat, kopernitraat, zinkchloride of kaliumsulfaat. Hij moet vaststellen welke stof er in de reageerbuis zit. PP voegt water toe aan de vaste stof waarna er een oplossing ontstaat. a. Kan PP al een stof wegstrepen? Zo ja, welke en waarom? Vervolgens wordt de oplossing verdeeld over twee reageerbuizen. Aan de ene reageerbuis voegt PP een oplossing van ijzer(ii)nitraat, er ontstaat een oplossing. Aan de andere reageerbuis wordt natriumsulfaat-oplossing toegevoegd. Er ontstaat geen neerslag. b. Verklaar aan de hand van deze gegevens welke stof zich in de beginsituatie in de reageerbuis bevond. 24

25 2.6 Learner Report Vragenlijst leerlingen microschaal-practicum Zouten Castricum, november 2012 We willen graag van je weten wat je zelf vindt dat je geleerd hebt in het Microschaalpracticum Zouten. Daarom vind je hieronder een aantal uitspraken over wat je gedurende het microschaalpracticum geleerd kunt hebben. Geef aan of je het met deze uitspraken eens bent door eerst een hokje aan te kruisen en daarna je antwoord toe te lichten. Je krijgt er geen cijfer of beoordeling voor! Het gaat erom dat we graag willen van jou horen wat jij van het microschaalpracticum geleerd hebt tot nu toe. 1. Ik heb meer zelfvertrouwen gekregen. Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Dat werd me duidelijk toen 2. Ik heb geleerd zelfstandig te werken. Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Ik heb dat ontdekt toen ik 3. Ik heb geleerd kritisch ten opzichte van mijn eigen prestaties te staan. Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Dat werd me duidelijk doordat ik 25

26 4. Ik heb door het microschaalpracticum Zouten nieuwe onverwachte eigenschappen van mezelf ontdekt. Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Ik heb dat gemerkt toen ik 5. Ik ben erachter gekomen dat ik graag in een team samenwerk. Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Dat heb ik ontdekt toen ik 6. Ik heb ontdekt dat ik niet met iedereen goed kan samenwerken. Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Dat werd me duidelijk toen 7. Bij het microschaalpracticum Zouten leer ik dingen waar ik later niets aan heb. Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens 26

27 Dat blijkt uit 8. Door het microschaalpracticum kijk ik anders aan tegen scheikundepractica Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Dat blijkt uit 9. Door het microschaalpracticum snap ik de theorie achter zouten/neerslagreactie beter Zeer eens Eens Oneens Zeer oneens Omdat Wil je de volgende zinnen afmaken? Ik heb geleerd / gemerkt / ontdekt dat [ Ik heb geleerd / gemerkt / ontdekt dat het niet zo is dat 27

28 Ik heb geleerd / gemerkt / ontdekt dat ik Ik heb geleerd / gemerkt / ontdekt dat ik niet. Dit is het einde van de vragenlijst. Hartelijk dank voor je medewerking! 28

29 Bijlage 3. Docentenhandleiding microschaalpracticum Zouten Inleiding Hoofdstuk drie van het boek Chemie Overal (EPN, 2007) voor 4VWO gaat over zouten. Zouten en dan met name neerslagreacties kunnen als lastig ervaren worden. In deze lessenreeks wordt het concept waterstofbruggen uitgelegd aan de hand van een toegankelijk practicum. Met het ontwikkelen van een lessenserie zouten op microschaal wordt gewenst een hoger duurzaamheidsniveau in termen van Triple P (people, planet en profit) te bewerkstelligen, dus voor zowel het milieu, de economie als de mens, waarbij de mens met name ingevuld zal worden door de leerling Inhoud van de lessenserie In deze lessenreeks is ervoor gekozen om de het begrip neerslagreacties aan de hand van een tweetal practica inzichtelijk te maken voor de leerlingen. In termen van Van den Berg en Buning (1994) hebben we te maken met een begripspracticum. Omdat er in deze lessenreeks voor gekozen is om een, voor de leerlingen, nieuw/ander opzet van een practicum, te weten een microschaalpracticum draagt dit practicum ook deels bij aan vaardigheden. Maar deze nieuwe vaardigheden zal de doelstelling (begrip neerslagreacties) niet in de weg staan. In de eerste twee lessen 1 zullen de leerlingen aan de hand van de drie niveaus van Johnstone (Johnstone, 1993) het begrip neerslagreacties eigen maken. In de derde en vierde les van de lessenserie wordt een beroep gedaan op de hogere denkvaardigheden (Ebbens en Ettekoven, 2009) van leerlingen. Na het opstellen van een werkplan om vier onbekende zouten te identificeren voeren de leerlingen in duo s het microschaalpracticum uit. De uitkomsten van het practicum worden eerst vergeleken met de uitkomsten van een ander duo, waarna de uitkomsten klassikaal besproken en bediscussieerd worden. Vervolgens wordt het begrip duurzaamheid geïntroduceerd en werken de leerlingen in vier groepen aan mindmaps om de voor- en/of nadelen voor duurzaamheid van microschaalpractica vast te stellen. Klassikaal worden de resultaten van deze mindmaps samengevat en bediscussieerd. Les 1. In de eerste les wordt een microschaalpracticum kort uitgelegd. In deze eerste les maken de leerlingen voor het eerst kennis met neerslagreacties. Deze les zal uitgevoerd worden op het macroscopische niveau uit de driehoek van Johnstone (1993). Om de leerlingen met name te laten zien wat gebeurt/kan gebeuren wanneer twee zoutoplossingen samengevoegd worden, wordt voorafgaand aan het microschaalpracticum(druppelpracticum) geen uitleg gegeven over neerslagreacties. Door het achterwege laten van de theorie en door het kenmerk van een microschaalpracticum (zouten), snel en daarmee veel uit te voeren handelingen, wordt verwacht dat het begrip neerslagreacties (en oplosbaarheid) beter bij de leerlingen beklijft. De leerlingen zullen op deze manier het begrip neerslagreacties vanuit de context eigen maken. Na het practicum zal een Youtube-filmpje ( getoond worden waarin neerslagreacties wordt gevisualiseerd. 1 Deze handleiding is geschreven voor het geven van lessen in blokuren. Wanneer de lessen niet in blokuren worden gegeven, dient bij de uitvoering van de lessen hiermee rekening gehouden te worden. 29

30 Les 2. In de tweede les gaan de leerlingen nader analyseren en verklaren wat ze hebben waargenomen. Aan de hand van aan verwerkingsformulier gaan de leerlingen hun eigen waarnemingen visualiseren en worden de neerslagreacties opgesteld. Met deze activiteit worden de waarnemingen op het macroniveau vertaald naar het sub-microniveau en het symbolische niveau. De verwerking wordt afgesloten met het opstellen van een oplosbaarheidstabel voor de in het practicum gebruikte zouten (BaCl 2 (aq), AgNO 3 (aq), CuSO 4 (aq), NaCO 3 (aq), NaNO 3 (aq), NaOH (aq), FeCl 3 (aq), CuCl 2 (aq) en Fe(NO 3 ) 2 (aq). Bij het verwerken is het niet toegestaan om het BINAS-boek te gebruiken. Net als het practicum zullen de leerlingen deze verwerkingen individueel uitvoeren. Na de verwerking vergelijken de leerlingen de opgestelde oplosbaarheidstabellen met elkaar. De resultaten van het microschaalpracticum zouten worden klassikaal besproken en vandaaruit wordt de oplosbaarheidstabel in BINAS geïntroduceerd (tabel 45A). Les 3. In de derde les zullen de leerlingen met een microschaalpracticum vaststellen welke vier onbekende zouten er in vier potjes zitten. Bij dit microschaalpracticum wordt uitgegaan van de theoretische voorkennis en praktische ervaringen uit het eerste microschaalpracticum. Middels een kort onderwijsleergesprek worden de leerlingen gevraagd de kernbegrippen uit het vorige microschaalpracticum te herhalen door deze zelf te formuleren. Hiermee wordt de voorkennis weer geactiveerd. Na een korte toelichting door de docent, waarin het doel en de werkwijze worden besproken, zullen de leerlingen aan de hand van een practicumvoorschrift en BINAS met behulp van een achttal bekende zouten (BaCl 2 (aq), CuSO 4 (aq), NaCl (aq), KBr (aq), Pb(NO 3 ) 2 en AgNO 3 (aq)) een opzet (werkplan) bedenken en uitvoeren om de vier onbekende zouten (NaCl (aq), Na 2 CO 3 (aq), Na 2 SO 4 (aq) en NaNO 3 (aq)) vast te stellen. Veel leerlingen in 4VWO hebben nog niet eerder zelf een werkplan opgesteld. Dit practicum mag daarom uitgevoerd worden in duo s. Met deze opdracht wordt een beroep gedaan op de hogere denkvaardigheden van de leerlingen (Ebbens en Ettekoven, 2009), de opgedane kennis over oplosbaarheid van zouten en neerslagreacties wordt geïntegreerd in een voor hen nieuwe situatie omtrent oplosbaarheden neerslagreacties. Het werkplan dient door de docent (of TOA) goedgekeurd te worden alvorens de leerlingen het practicum gaan uitvoeren. Na uitvoering van het practicum beantwoorden de leerlingen de vragen over welke zoutoplossingen in welk flesjes zaten en in hoeveel stappen (handelingen) zij dit bereikt hebben. Les 4. In het begin van het vierde uur vergelijkt een duo de resultaten met een ander duo. Vervolgens wordt in een onderwijsleergesprek worden de resultaten van het microschaalpracticum onbekende zouten besproken. Welk zout zat in welk flesje en hoe hebben ze dat gevonden. Hoeveel stappen hadden ze daarvoor nodig? Na dit onderwijsleergesprek wordt het practicum samengevat. Vervolgens wordt met een onderwijsleergesprek en presentatie besproken waarom microschaalpractica zijn uitgevoerd. Na een introductie van het begrip duurzaamheid worden de voor- en/of nadelen voor duurzaamheid van een microschaalpracticum besproken. Alvorens dit te doen zal de voorkennis van leerlingen over duurzaamheid gepeild worden. Dit gebeurt door het begrip duurzaamheid op het bord te schrijven en de leerlingen te vragen wat het begrip duurzaamheid betekent. Vervolgens zullen de leerlingen aan de hand van een mind-map (drie keer (people, planet, profit)) in vier groepjes die impact van microschaalpractica bepalen. 30

31 Klassikaal zullen de bevinden van de groepen leerlingen worden samengevat en kunnen over de voor- en nadelen van microschaalpractica getrokken worden. Opzet van de microschaalpractica De opzet van de microschaalpractica is zo dat leerlingen zonder al te veel hulp de practica kunnen uitvoeren. Het eerste practicum voeren de leerlingen individueel uit. Omdat er niet genoeg druppelflesjes voor iedereen zijn worden de leerlingen verzocht de druppelflesjes na gebruik te delen met zijn/haar medeleerling of om het betreffende flesje terug te zetten op de centrale tafel/kar. Na het invullen van de tabel over de oplosbaarheid van de in het practicum gebruikte zouten, vergelijken (en bediscussiëren) de leerlingen hun eigen oplosbaarheidstabel met die van de medeleerling. Na deze vergelijking worden de resultaten nog in een onderwijsleergesprek samengevat en besproken. Aan de hand van verwerkingsbladen visualiseren de leerlingen hun waarnemingen op deeltjesniveau. Indien er sprake was van een neerslag, dienen de leerlingen de neerslagreacties weer te geven. Op het laatste verwerkingsblad dienen de leerlingen een oplosbaarheidstabel verder aan te vullen. De ingevulde tabel vergelijkt een leerling tot slot met een medeleerling. Klassikaal worden de resultaten samengevat en bediscussieerd en wordt de overstap gemaakt naar de oplosbaarheidstabel in BINAS (45A). Aan het einde van het practicum neemt de docent de verwerkingsbladen in. Het tweede practicum voeren de leerlingen in duo s uit. Na een korte toelichting van de docent stellen de duo s alvorens ze het practicum gaan uitvoeren een werkplan op de inhoud van de flesjes met de onbekende zouten te identificeren. De docent keurt het werkplan eerst goed voordat de leerlingen het mogen uitvoeren. Voor het opstellen van een werkplan maken de leerlingen gebruik van een verwerkingsblad. Ook voor het beantwoorden van de vragen over welke zoutoplossing in welk flesje zit en over het aantal stappen die zij nodig hadden om dit vast te stellen ontvangen de leerlingen een verwerkingsblad. De antwoorden op deze twee vragen vergelijken de leerlingen met een ander duo. Na het vergelijken worden de resultaten klassikaal besproken en bediscussieerd. Rol en houding docent, Tijdens het practicum is de beoogde houding van de docent niet veel anders dan de meest gebruikelijke houding van docenten tijdens scheikunde-practica op het Jac. P. Thijsse College. De docent zorgt voor een veilige leeromgeving, stimuleert overleg en staat open voor vragen. De docent zegt de antwoorden niet voor maar stelt weder vragen om het denkproces bij de leerlingen te stimuleren of om op die manier zelf tot een antwoord te komen. De docent ziet erop toe dat elke leerling tijdens het eerste microschaalpracticum de experimenten zelf invult en dat de leerling ook zelf de gegevens/waarnemingen verwerkt op zijn eigen verwerkingsbladen. Daarnaast ziet de docent erop toe dat de leerlingen hun practicum netjes, veilig (dus met een dichte labjas, een veiligheidsbril op en lange haren in een staart) en milieuverantwoord uitvoert. Benodigdheden en praktische voorbereiding van de lessen. 31

32 De leerlingen voeren de practica zelfstandig (eerste practicum) of in duo s uit. Vergelijking en bespreking van de resultaten vindt plaats in duo s, groepjes of klassikaal. Tijdens de practica werken de leerlingen zelfstandig of met zijn tweeën, dus het is aan te raden om de benodigdheden voor de practica klaar te hebben staan op de labtafels of op de lab-karren. Tabel 1 en 2 laat de handelingen zien die de docent e/o TOA dient te verrichten voorafgaand aan de lessen. Tabel 1. Les 1 en 2: Microschaalpracticum zouten. Microschaalpracticum I Tijdstip Dag van te voren Dag van te voren Dag van te voren Vlak voor het practicum Vlak voor het practicum Vlak voor het practicum Handeling Druppelflesjes vullen met zoutoplossingen Uitvoeringsblad kopiëren en in plastic hoesje stoppen Practicumvoorschrift en verwerkingsbladen kopiëren Tissues bijvullen Bakje met haar-elastiekjes klaar zetten Practicumvoorschrift en verwerkingsbladen klaarleggen Verwerking Tijdstip Dag van te voren Vlak voor de les Einde van de les Handeling Youtube-filmpje ( op computer zetten Computer aanzetten (en eventueel aansluiten op Smartboard) Verwerkingsbladen innemen Tabel 2. Microschaalpracticum onbekend zout Microschaalpracticum I Tijdstip Dag van te voren Dag van te voren Dag van te voren Dag van te voren Vlak voor het practicum Vlak voor het practicum Vlak voor het practicum Handeling Druppelflesjes vullen met de bekende zoutoplossingen Druppelflesjes vullen met de onbekende zoutoplossingen en de flesjes nummeren Uitvoeringsbladen kopiëren en in plastic hoesje stoppen Practicumvoorschrift en verwerkingsbladen kopiëren Tissues bijvullen Bakje met haar-elastiekjes klaar zetten Practicumvoorschrift en verwerkingsbladen klaarleggen Verwerking Tijdstip Dag voor de les Vlak voor de les Tijdens de les Einde van de les Handeling Mindmapbladen kopiëren Computer aanzetten (en eventueel aansluiten op Smartboard) Mindmapbladen uitdelen Verwerkingsbladen en mindmapbladen innemen References Berg, E. van den, & Buning, J. (1994). Practicum leren ze wat? NVOX, 19(6), Ebbens, S., Ettekoven, S., Effectief leren basisboek, 2009, Groningen: Noordhoff Uitgevers. Johnstone, A. H., Journal of Chemical Education, 1993, 70,

33 33