Het eerste examen voor 5 havo in het examenexperiment nieuwe scheikunde. Jan Apotheker/ Rijksuniversiteit Groningen, Dick Hennink /Cito, Nicole van

Transcriptie

1 Het eerste examen voor 5 havo in het examenexperiment nieuwe scheikunde. Jan Apotheker/ Rijksuniversiteit Groningen, Dick Hennink /Cito, Nicole van Hekezen/Cito, Emiel de Kleijn/ Stichting Leerplanontwikkeling, Michiel Vogelezang/CEVO. Inleiding Het eerste experimentele examen nieuwe scheikunde is afgenomen. De resultaten ervan vielen nog niet mee. Voor de kandidaten van het pilotexamen bleek een hogere N-term nodig, dan bij het reguliere examen. Toch zijn we niet ontevreden met de resultaten. We hadden natuurlijk gehoopt dat de leerlingen van nieuwe scheikunde een punt hoger zouden scoren. Uiteindelijk leert de analyse dat de leerlingen op sommige vragen beter scoren en dat de specifieke vragen gemiddeld voor de pilotleerlingen wat lastiger te beantwoorden waren. Deelname en resulaten Aan het eerste tijdvak van het pilotexamen havo hebben 356 leerlingen deelgenomen. Het gemiddelde ce-cijfer dat zij behaalden was 6,3. Het gemiddelde se-cijfer was ook 6,3. Aan het tweede tijdvak hebben 14 leerlingen meegedaan. Het gemiddelde ce-cijfer van het tweede tijdvak was 5,8. Het examen bestond voor een deel uit opgaven die identiek waren aan het reguliere examen en een deel verschillend. Die verschillen worden hieronder besproken. Op het gemeenschappelijke deel scoorden de leerlingen van de pilot 53% van de maximumscore van dat deel en die van het reguliere examen 55%. Op het specifieke deel van het examen scoorden de pilotleerlingen wat lager: 44%. In tabel 3 zijn de resultaten per vraag weergegeven. Om leerlingen die deelnemen aan het examenexperiment objectief te kunnen beoordelen en vergelijken met leerlingen die het reguliere programma gedaan hebben, heeft de stuurgroep vooraf met CEVO en Cito afgesproken dat het ce voor ca. 1/3 deel uit dezelfde -, 1/3 deel uit aangepaste - en 1/3 deel uit specifiek voor de nieuwe scheikunde ontwikkelde vragen zou bestaan. Dit is mede gedaan om te voorkomen dat leerlingen benadeeld zouden kunnen worden doordat ze deelnamen aan een pilot. De stuur- en projectgroep zijn in grote lijnen tevreden met de vorm en inhoud van dit eerste pilotexamen en zien en erkennen de inspanningen die CEVO en Cito gedaan hebben om in te spelen op de ingezette vernieuwing. Homogeniteit tussen onderwijs en examen Het is de bedoeling dat de manier van examineren en het vooraf plaats gevonden onderwijs zoveel mogelijk bij elkaar aansluiten, oftewel homogeen zijn. In het kader van de ontwikkelingen in Nieuwe Scheikunde is de context-concept benadering een belangrijk onderdeel geweest. Het is de vraag in hoeverre dit terug te vinden is geweest in het examen, en zo nee, waarom en of dit een reden kan zijn voor tegenvallende prestaties. Het gebruik van contexten in het onderwijs heeft onder andere tot doel om te laten zien aan de leerlingen dat kennis er niet zomaar is maar moeizaam tot stand wordt gebracht. Ook is belangrijk dat de leerlingen door het gebruik van een context zien dat de relevantie wordt ervaren van de chemische concepten voor

2 het leven van de leerlingen. In het examen zal echter de nadruk niet zozeer op het aspect van het leren van een concept moeten liggen, maar op het bieden van de mogelijkheid om te laten zien dat een kandidaat een in de klas geleerd concept kan herkennen in een nieuwe context. Dit betekent dat door zijn aard in het examen meer nadruk komt te liggen op de concepten en minder op de contexten. In hoeverre dit verschil met de situatie in de klas tot problemen bij de leerlingen heeft geleid verdient in een uitvoerige analyse in de toekomst zeker aandacht. Bespreking examens In tabel 1 zijn de opgaven, vraagvolgorde en puntenverdeling weergegeven. In tabel 2 staan de verschillen in de opgaven per vraag weergegeven. In tabel 3 zijn de gemiddelde scores (als percentage van de maximumscore) weergegeven die de leerlingen van de pilot en de reguliere groep hebben behaald. In de bespreking gaan we uit van het pilotexamen. Het pilotexamen kan gevonden worden op: Het examen bestond uit 6 opgaven, met in totaal 35 vragen, waar 79 punten op konden worden gescoord. Propeenoxide Deze opgave is een klassieke ce-vraag, waarbij een onderwerp aan de orde wordt gesteld en zonder veel omwegen een aantal concepten bevraagd wordt. De verschillen tussen het reguliere examen en de pilot worden veroorzaakt door kleine verschillen in de syllabus. Houtas Een leuke opgave, waarbij vanuit de context duurzame energie een probleem rondom koolstofdioxide centraal staat. Afgezien van vraag 7 hangen de vragen ook goed met elkaar samen. Deze samenhang is van belang voor leerlingen nieuwe scheikunde. Vanuit een context wordt in het algemeen een probleem centraal gesteld vanwaaruit verschillende aspecten worden onderzocht. Dat is wat in deze vraag ook gebeurt. De leerlingen van de pilot hadden de vraag uit het reguliere examen op zich ook kunnen beantwoorden. Vraag 11 van deze opgave bleek voor de leerlingen van de pilot veel moeilijker dan de vraag voor de reguliere leerlingen. De reguliere leerlingen worden sterk gestuurd, terwijl de pilotleerlingen zelf moeten bedenken wat chemische factoren precies zijn. De vraag behoort tot het specifieke deel en stelt de concepten kringloop en base aan de orde. Deze vraag is duidelijk minder goed gemaakt. Permanganaatfontein Ook dit is een leuk gevonden actuele context. Het beschreven experiment zal beslist op sommige scholen worden uitgevoerd.het verschil met de vraagstelling in het regulier examen in het eerste onderdeel is marginaal en

3 wordt veroorzaakt door een klein verschil in de syllabus. Ook de formulering van het derde onderdeel wijkt af, omdat het botsende deeltjesmodel niet expliciet aan de orde is geweest in nieuwe scheikunde. Oude kanonskogels Deze opgave beschrijft een fenomeen, dat ook voor veel docenten nieuw is, pyrofoor ijzer in de vorm van kanonskogels. Vraag 20 ( Leg uit dat de verklaring van Child en Rosseinsky aannemelijk is ), is een voorbeeld van een vraag die goed past bij nieuwe scheikunde. Voor de leerlingen bleek het een lastige vraag, misschien omdat de vraag tamelijk open is. Van urine tot kunstmest Dit is de speciale opgave voor de pilot. Een opgave gekoppeld aan een specifiek probleem, het verwerken van de urine, opgevangen in speciale plaspalen bij grote evenementen. In de vragen wordt ingegaan op de chemische aspecten die daarbij een rol spelen. De vraag aan de leerlingen om een op te stellen past goed bij een nieuwe manier om kennis te toetsen en vooral omdat de leerling hierin een stellingname ten aanzien van een maatschappelijk probleem kan onderbouwen met chemisch relevante kennis.. Azijnsoorten Dit is de laatste opgave voor de pilot. In het reguliere examen was het opgave 3. Dat komt tot uitdrukking in de resultaten. Pilot: 51% en regulier 61%. De vraag lijkt door beide groepen verder goed gemaakt te kunnen worden. Het is dan ook een recht toe recht aan vraag over een specifiek onderwerp. Op zich een prima afsluiting van het examen. Bespreking van de resultaten naar aanleiding van tabel 3 De scores van de nieuwe scheikunde leerlingen en de kandidaten die het reguliere programma hebben doorlopen zijn ongeveer gelijk (53% respectievelijk 55%). Een voorlopige conclusie hieruit is dat nieuwe scheikunde leerlingen op de overlap met het regulier programma op het gebied van kennis en vaardigheden op hetzelfde niveau zitten. De leerlingen nieuwe scheikunde scoorden op het specifieke deel een score van 44%, wat iets tegenvalt, maar waarvoor wel mogelijke oorzaken aan te wijzen zijn. Vragen die opvallen door een lage scoren zijn 15, 20, 24, 25 en 27. Deze vragen zijn door respectievelijk 12, 3, 12, 5 en 12 procent van de leerlingen overgeslagen. De vragen 12 en 27 zijn rekenvragen, een item dat havoleerlingen vaak lastig vinden. De vragen 20 en 25 sluiten op zich goed aan bij nieuwe scheikunde, maar waren voor leerlingen lastig te beantwoorden omdat de daarvoor benodigde informatie uit langere tekstfragmenten gehaald moest

4 worden en omdat verschillende chemische concepten met elkaar gecombineerd moesten worden om tot een juist en volledig antwoord te komen. Opvallend is dat de leerlingen nieuwe scheikunde op de laatste relatief makkelijke opgave uit de overlap over Azijnsoorten (vanaf vraag 31) laag scoren. Een verklaring hiervoor kan zijn dat pilotleerlingen onvoldoende tijd hadden voor de beantwoording doordat het pilotexamen aanzienlijk langer was dan het reguliere examen. In het reguliere examen kwam deze opgave namelijk al veel eerder aan bod (vanaf vraag 15). We zijn voorzichtig met het op dit moment trekken van definitieve conclusies. Er zijn nogal wat factoren die de resultaten en kwaliteit van dit examen beïnvloed kunnen hebben. We noemen er een aantal: het niet gereed zijn van alle lesmateriaal voor de 4 e - en 5 e klas bij de start van pilot, het ontbreken van voorbeeldexamens van voorgaande jaren specifiek geënt op de vernieuwing, het niet voor handen zijn van voldoende extra oefenopgaven bij de modules, het niet kunnen pre-testen en bijstellen van het pilotexamen, het ontbreken van ervaring met betrekking tot de interpretatie en uitwerking van de (deels nieuwe) items van de syllabus, het niet volledig aansluiten van het correctievoorschrift bij de antwoorden zoals die kunnen worden gegeven door de leerlingen die zijn opgeleid vanuit Nieuwe Scheikunde. Verder moeten we in ogenschouw durven nemen dat dit een pilot is, waarbij docenten, toa's en leerlingen de kans moeten krijgen om samen een nieuwe weg te ontwikkelen en uit te proberen en dan accepteren dat alles niet in één keer verloopt zoals we graag zouden willen zien. Ook bij voorgaande veranderingen, zoals bijvoorbeeld bij de invoering van de tweede fase in 1998, is tijd nodig geweest om alles opnieuw op een rijtje te zetten. Voorlopig wachten we vol goede moed het volgende examen af. De scholen die deelnemen aan het examenexperiment zijn net voor de derde keer gestart met een 4havo klas. Het blijkt dat een groot aantal zaken nu veel beter verloopt dan de eerste keer.

5 Tabel 1. Vragen en puntvolgorde pilot en regulier examen 2009, eerste termijn. pilot regulier Aantal vragen Aantal punten Opgave 1 Propeenoxide, 6 vragen, 15 punten Propeenoxide, 6 vragen, 15 punten Opgave 2 Houtas, 5 vragen, 10 punten Stroom uit straling, 3 vragen, 6 punten Opgave 3 Permanganaatfontein, 4 vragen, 9 punten Spijsvertering, 5 vragen, 11 punten Opgave 4 Oude kanonskogels, 5 vragen, 10 punten Azijnsoorten, 5 vragen, 10 punten Opgave 5 Van urine tot kunstmest, 10 vragen, Houtas, 5 vragen, 12 punten 25 punten Opgave 6 Azijnsoorten, 5 vragen, 10 punten Permanganaatfontein, 4 vragen, 10 punten Opgave 7 Oude kanonskogels, 5 vragen, 10 punten Opgave 8 Vet, 2 vragen, 6 punten

6 Propeenoxide vraag 1 Propeenoxide vraag 4 Houtas vraag 7 (20-regulier) Houtas vraag 11 (24-regulier) pilot Geef de structuurformule van een isomeer van propeenoxide die behoort tot de alcoholen en waarvan de moleculen een dubbele binding bevatten. Na de eerste reactie reageert het gevormde methaanzuur in ruimte 3 met een deel van de methanol tot een stof waarvan in de moleculen een esterbinding voorkomt. Deze stof wordt een ester genoemd. 2p 4 Geef de structuurformule van de ester die in ruimte 3 wordt gevormd. De energievoorziening uit hout kan dan CO2- neutraal genoemd worden. 2p 7 Beschrijf hoe de bosbouw moet worden ingericht om de energievoorziening uit hout dat via bosbouw wordt verkregen, CO2- neutraal te kunnen noemen. As die is ontstaan in de met hout gestookte verbrandingsoven van een elektriciteitscentrale bestaat voornamelijk uit calciumoxide. Deze as kan worden gebruikt om de grond te bewerken waarop bosbouw plaatsvindt. regulier Geef de structuurformule van een isomeer van propeenoxide die behoort tot de onverzadigde verbindingen en ook tot de alcoholen. Na de eerste reactie reageert het gevormde methaanzuur in ruimte 3 met een deel van de methanol tot een ester. 2p 4 Geef de structuurformule van deze ester. Bij bosbouw worden de gekapte bomen vervangen door jonge aanplant. De energievoorziening uit hout kan dan CO2-neutraal genoemd worden. Hout bestaat voor het grootste deel uit cellulose (een polymeer van glucose) en water. 3p 20 Geef de reactievergelijking van de volledige verbranding van cellulose. Gebruik (C 6H 10O 5)n als formule voor cellulose. As die is ontstaan in de verbrandingsoven van een elektriciteitscentrale bestaat voornamelijk uit calciumoxide. Deze as kan worden gebruikt om de ph van zure grond te verhogen. Calciumoxide reageert daarbij met de aanwezige H+ ionen.

7 2p 11 Noem twee chemische factoren die bewerking van de grond met calciumoxide nodig kunnen maken. 3p 24 Geef de vergelijking van deze reactie. Permanganaatfontein, vraag 12 (25-regulier) Bereken hoeveel gram oxaalzuur (H 2C 2O 4) Loes moet afwegen voor de bereiding van 100 ml 0,50 M oxaalzuuroplossing. Loes maakt 100 ml 0,50 M oxaalzuuroplossing. Op het etiket van de pot met oxaalzuur staat H 2C 2O 4. 2H 2O geschreven. Permanganaatfontein vraag 14 (27-regulier) I door de reactie stijgt de temperatuur in de reageerbuis; II de Mn 2+ ionen, die zijn gevormd bij de reactie, zorgen voor het toenemen van de reactiesnelheid. 2p 27 Leg uit met behulp van het botsende-deeltjesmodel dat hypothese I een verklaring zou kunnen zijn voor het toenemen van de reactiesnelheid. 3p 25 Bereken hoeveel gram H 2C 2O 4. 2H 2O Loes moet afwegen voor de bereiding van 100 ml 0,50 M oxaalzuuroplossing. Zij bedenken twee hypothesen: I. de reactie is exotherm; II. de Mn 2+ ionen, die zijn gevormd bij de reactie, werken als katalysator. 2p 14 Leg uit dat hypothese I een verklaring kan zijn voor hun waarneming met betrekking tot de gasontwikkeling. Oude kanonskogels, (regulier vraag 30) Stel aan de hand van gegevens uit de regels 10 en 11 ontbreekt de reactievergelijking op voor het roesten van ijzer. Gebruik voor roest de formule Fe(OH) 3. Oude kanonskogels, vraag 18 ontbreekt Leid af hoeveel elektronen elk ijzerion in Fe Oude kanonskogels, vraag 20 (33-regulier) Leid uit tekstfragment 1 af of de reactie die plaatsvindt na het kapotmaken van de cementachtige korst een endotherme of een exotherme reactie is. Noteer je antwoord als volgt: 2(Si 4O)(OH) 2 bevat. Massieve ijzeren kogels gaan niet spontaan gloeien wanneer daarop met een hamer wordt geslagen. 2p 20 Leg uit dat de verklaring van Child en

8 In de tekst staat dat, dus de reactie is... Rosseinsky (regel 9 en verder) voor het verschijnsel dat in de regels 5 en 6 is genoemd, aannemelijk is. Azijnsoorten Geen verschillen

9 Tabel 3. Opgave pilot Opgave regulier p-waarde *1) pilot soort p-waarde *1) regulier propeenoxide 1 (3p) 1 (3p) 77 aangepast 2 (3p) 2 (3p) 37 overlap 39 3 (3p) 3 (3p) 73 overlap 76 4 (2p) 4 (2p) 34 overlap 50 5 (1p) 5 (1p) 65 overlap 62 6 (3p) 6 (3p) 61 overlap 61 Houtas 7 (2p) 71 speciaal 8 (1p) 21 (1p) 52 overlap 48 9 (3p) 22 (3p) 32 overlap (2p) 23 (2p) 66 overlap (2p) 24 (3p) 32 speciaal Permanganaatfontein 12 (2p) 25 (3p) 61 aangepast 13 (3p) 26 (3p) 48 overlap (2p) 27 (2p) 60 aangepast 15 (2p) 28 (2p) 24 overlap 20 Oude kanonskogels 16 (2p) 29 (2p) 90 overlap 80 17( 2p) 30 (2p) 57 overlap (2p) 31 (2p) 43 speciaal 19 (2p) 32 (2p) 41 overlap (2p) 33 (2p) 20 speciaal Van urine tot kunstmest 21 (2) 70 speciaal 22 (2) 95 speciaal 23 (2) 57 speciaal 24 (2) 12 speciaal 25 (3) 19 speciaal 26 (2) 37 speciaal 27 (4) 23 speciaal 28 (2) 47 speciaal 29 (4) 52 speciaal 30 (2) 67 speciaal Azijnsoorten 31 (2p) 15 (2p) 53 overlap (1p) 16 (1p) 52 overlap (2p) 17 (2p) 40 overlap (3p) 18 (3p) 54 overlap (2p) 19 (2p) 54 overlap 54 Totaalscore N-term 1,8 1,2 CE-cijfer 6,3

10 *1) p-waarde: de gemiddelde score van de leerlingen uitgedrukt in procenten van de maximumscore.