TV Toegepaste fysica

Transcriptie

1 LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS Vak: TV Toegepaste fysica Specifiek gedeelte 1/1 lt/w Studierichting: Studiegebied: Onderwijsvorm: Graad: Leerjaar: Sociale en technische wetenschappen Personenzorg TSO Leerplannummer: 2013/006 tweede graad eerste en tweede leerjaar Nummer inspectie: (vervangt 2012/030) 2012/738/1//V17/H (vervangt 2012/738/1//V14) pedagogische begeleidingsdienst Emile Jacqmainlaan Brussel

2 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 1 INHOUD Visie... 2 Beginsituatie... 3 Algemene doelstellingen... 4 Leerplandoelstellingen / leerinhouden/ specifieke pedagogisch-didactische wenken... 9 Algemene pedagogisch-didactische wenken...16 VOET...19 Het open leercentrum en de ICT- integratie...20 Minimale materiële vereisten...23 Evaluatie...26 Bibliografie...29 Bijlage

3 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 2 VISIE Wetenschappen voor de burger van morgen Wetenschappen zijn een belangrijke component van onze cultuur. Ze reiken niet alleen middelen en methoden aan om de materiële werkelijkheid te begrijpen, maar ook om deze werkelijkheid te veranderen overeenkomstig de menselijke noden. Wetenschappen bepalen in belangrijke mate het wereldbeeld van de maatschappij. Omgekeerd hebben waarden en opvattingen die in de samenleving leven ook een invloed op de wetenschappen en op hun ontwikkeling. Wetenschappen beogen de natuurlijke nieuwsgierigheid van jongeren tegenover de hen omringende wereld te stimuleren en te ondersteunen door er een wetenschappelijke fundering aan te geven. Dit gebeurt door hen in beperkte mate te introduceren in verschillende benaderingen van de natuurwetenschappen, namelijk: wetenschappen als middel om toestanden en verschijnselen uit de dagelijkse ervaringswereld te verklaren. Hier gaat het om het leggen van de verbinding tussen praktische toepassingen uit het dagelijkse leven en natuurwetenschappelijke kennis; wetenschappen als middel om op proefondervindelijke wijze gefundeerde kennis over de werkelijkheid te vinden. Het gaat dan om het ontwikkelen van een rationeel en objectief raamwerk voor het oplossen van problemen en het begrijpen van concepten die de verschillende natuurwetenschappelijke disciplines met elkaar verbinden; wetenschappen als middel om via haar technische toepassingen de materiële leefomstandigheden te verbeteren. Leerlingen herkennen hoe natuurwetenschappelijke ontwikkelingen invloed hebben op hun persoonlijke, sociale en fysieke omgeving; wetenschappen als cultuurverschijnsel en natuurwetenschap als mensenwerk. Leerlingen hebben notie van historische, filosofische, sociale en ethische aspecten van de natuurwetenschappen. Hierdoor zien en begrijpen ze relaties met andere disciplines. De leerlingen van een technische richting worden voorbereid om als burger deel te nemen aan een moderne duurzame kennismaatschappij. In een steeds veranderende maatschappij zullen zij een actieve rol spelen als burger en als gebruiker van wetenschappelijke kennis. Zij beschikken over wetenschappelijke vaardigheden en zij zijn voldoende communicatievaardig om de relaties tussen wetenschappen en de contextgebieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij te duiden. Zo zal de leerling ook verschillende attitudes nodig hebben om levenslang te leren, om in groep of zelfstandig, nauwkeurig en milieubewust te werken.

4 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 3 BEGINSITUATIE Alle leerlingen die de tweede graad aanvatten, hebben de leerplandoelstellingen van het vak natuurwetenschappen van de eerste graad (A- stroom) bereikt. Tijdens de lessen natuurwetenschappen hebben ze kennis gemaakt met enkele kernbegrippen van materie, energie, interactie tussen materie en energie en systemen. Verschijnselen uit de niet-levende en de levende natuur komen beide aan bod. Behandelde aspecten uit de niet-levende natuur zijn onder andere het deeltjesmodel, omkeerbare en niet- omkeerbare stofomzettingen. Naast inhoudelijke leerplandoelstellingen hebben de leerlingen ook een aantal wetenschappelijke vaardigheden en informatievaardigheden ingeoefend. De leerlingen uit de basisopties Industriële wetenschappen, Latijn en Moderne wetenschappen hebben ruimer kennis kunnen maken met wetenschappelijke vaardigheden, de wetenschappelijke methode en leren onderzoeken tijdens het Wetenschappelijk werk natuurwetenschappen. Het is duidelijk dat we in de tweede graad starten met leerlingen die op een verschillend niveau vaardigheden hebben ingeoefend naargelang de gekozen basisoptie.

5 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 4 ALGEMENE DOELSTELLINGEN Naast de constructie van kennis en inzicht in een vakspecifiek begrippenkader ontwikkelen leerlingen ook wetenschappelijke vaardigheden en communicatievaardigheden. Wetenschappelijke vaardigheden Tijdens de lessen Toegepaste fysica voeren de leerlingen minimaal 3 leerlingenproeven per leerjaar uit. Bij elke leerlingenproef moet een rapportering worden uitgevoerd en zal afhankelijk van het experiment/opdracht een aantal algemene doelstellingen worden nagestreefd. De vakgroep wetenschappen zorgt hierbij voor een evenwichtige opbouw van de leerlijn leren onderzoeken/onderzoekend leren. Leerlingen hebben tijdens de eerste graad kennis gemaakt met fasen van de natuurwetenschappelijke methode en zetten in de tweede graad de ontwikkeling van de wetenschappelijke vaardigheden verder. Om de beginsituatie van de leerlingen bij aanvang van de tweede graad duidelijk te stellen is een overleg tussen de leraren van de eerste graad en tweede graad noodzakelijk, zodat het duidelijk is welke deelvaardigheden van de natuurwetenschappelijke methode de leerlingen tijdens de eerste graad hebben geoefend. De uitdrukking in de algemene doelstellingen Onder begeleiding. uitvoeren betekent dat de leerlingen de activiteiten uitvoeren waarbij zij de wetenschappelijke vaardigheden bewust en stapsgewijs inoefenen onder leiding van de leraar. Bij de uitvoering van de leerlingenproeven worden zo een aantal algemene doelstellingen geselecteerd en ingeoefend door de leerlingen. De uitvoering van proeven en opdrachten is maar effectief indien de leerlingen zelf ontdekkend en actief kunnen leren en werken. Het is van belang dat de leraar er voor zorgt dat de leerlingen voldoende ruimte krijgen voor eigen werk en ontwikkeling. Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef die de leerlingen zelfstandig (onder begeleiding) in kleine groepjes (max. drie leerlingen) uitvoeren, verwerken en ook 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. De werkvorm waarbij verschillende opstellingen worden aangeboden als een roterend leerlingenpracticum kan wel als leerlingenproef fungeren. Bij de aanvang van elke leerlingenproef voldoende aandacht besteden aan de veiligheidsaspecten. Leerlingen moeten voldoende op de hoogte zijn van de gevaren van bepaalde opstellingen, stoffen of instrumenten. Ook zal de leraar aandacht besteden aan andere attitudes zoals zin voor samenwerking en respect voor materiaal en milieu. Een klasgroep van twintig leerlingen is voor de uitvoering van leerlingenproeven didactisch verantwoord en wat veiligheid betreft aanvaardbaar. Tijdens de uitvoering van demo - experimenten kan steeds een didactische aanpak toegepast worden waarbij tijdens elke fase van de demoproef de algemene doelstellingen geëxpliciteerd en nagestreefd worden (onderzoekend leren).

6 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 5 Algemene doelstellingen bij de ontwikkeling wetenschappelijke vaardigheden en het gebruik van de natuurwetenschappelijke methode nummer algemene doelstelling AD1 AD2 AD3 Onder begeleiding informatie over een gegeven natuurwetenschappelijk verschijnsel verzamelen en ordenen. (oriëntatie) Onder begeleiding bij een natuurwetenschappelijk verschijnsel een onderzoeksvraag opstellen en eventueel een hypothese formuleren. (onderzoeksvraag en hypothese) Onder begeleiding een methode of een onderzoeksplan opstellen om de gestelde vraag te onderzoeken. (onderzoeksplan)

7 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 6 Wenken De probleemsituatie duidelijk beschrijven en zichtbaar maken voor de leerlingen, eventueel met schematische tekening de situatie verduidelijken. De factoren die invloed hebben benoemen en ordenen in relevante en niet relevante factoren. Met enkele vragen de voorkennis van de leerlingen toetsen en eventueel bijsturen. Vanuit de concrete situatie mogelijke vragen formuleren om zo te komen tot een duidelijke hoofdvraag. Bij de formulering van de hoofdvraag aandacht hebben voor de factoren die constant blijven tijdens het onderzoek en voor de gegevens bij de proef. Laat de leerlingen eerst voor zichzelf en daarna in groep een mogelijke hypothese of veronderstelling over het antwoord op de hoofdvraag formuleren. Vanuit de hoofdvraag een plan voor de uitvoering van de proef opstellen. De werking van de meettoestellen en apparaten toelichten. AD4 AD5 AD6 AD7 AD8 Het onderzoeksplan uitvoeren en de resultaten overzichtelijk en nauwkeurig ordenen. (uitvoering) Tijdens de uitvoering van de opdracht/experiment veilig en verantwoord omgaan met stoffen, voorwerpen en toestellen. (uitvoering) Bij het noteren van de meetwaarden de correcte wetenschappelijke terminologie, symbolen en SI - eenheden gebruiken en hierbij rekening houden met de meetnauwkeurigheid van het meettoestel. (verwerking) Bij de verwerking van de meetresultaten rekening houden met het aantal beduidende cijfers. (verwerking) De waarneming/meetwaarden ordenen in een tabel en/of voorstellen in een grafiek. (verwerking) Wenken Bij de uitvoering en het maken van de opstelling het belang van de correcte lezing van de instructies benadrukken. Bij de uitvoering van de proef planmatig en efficiënt leren werken met respect voor de omgeving en de materialen. Bij het ordenen van de meetresultaten in een tabel de correcte symbolen en SI eenheden gebruiken. De specifieke voordelen van het ordenen van meetwaarden in een tabel of grafiek toelichten. De leerlingen moeten inzien dat meettoestellen een beperkte nauwkeurigheid bezitten. Bij verwerking van de meetresultaten en het rapporteren over de meetresultaten de vereenvoudigde regels voor beduidende cijfers gebruiken. Het gebruik van de wetenschappelijke notatie is niet noodzakelijk bij het weergeven van de meetresultaten. Een tabel gebruiken om verbanden tussen grootheden te bepalen. De grafische voorstelling interpreteren en in verband brengen met de onderzoeksvraag ( recht evenredige en omgekeerd evenredige verbanden). Een grootheid en de eenheid uit een grafiek afleiden. (richtingscoëfficiënt, oppervlakte). Leerlingen kunnen bij het maken van grafieken met een rekenblad het verband tussen grootheden weergeven via de optie trendlijn, indien mogelijk vakoverschrijdend werken.

8 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 7 AD9 AD10 Onder begeleiding uit de waarnemingen/meetwaarden/grafieken conclusies trekken en het resultaat evalueren. (besluit en evaluatie) Onder begeleiding over een opdracht/onderzoek rapporteren. (rapportering) Wenken Het besluit formuleren in samenhang met de gestelde onderzoeksvraag en de geformuleerde hypothese. Afhankelijk van het type onderzoek de resultaten evalueren door vergelijking met waarden uit tabellenboek. Bij de evaluatie het onderzoeksplan kritisch beoordelen en eventuele tekorten aangeven of een verbeterde versie van het plan opnieuw uitvoeren. Onder begeleiding evalueren kan gebeuren via een aantal gerichte vragen en opdrachten. Leerlingen leren rapporteren en communiceren over de resultaten van de proef door het maken van een verslag, eventueel aangevuld met een poster of presentatie. De leerlingen leren zelfstandig een verslag maken en gebruiken hierbij zoveel mogelijk ICT. Het verslag bevat minimaal volgende punten: doel van de proef in de verwoording van een onderzoeksvraag; hypothese(eventueel); beschrijving of tekening van de opstelling; plan of werkwijze met notatie van de waarnemingen en/of meetwaarden; het besluit. Het is belangrijk dat de verslaggeving persoonlijk gebeurt en dat leerlingen het verslag nauwkeurig en met de nodige discipline leren afmaken. Bij het aanleren van de opmaak van een verslag kan eventueel een voorgedrukt werkblad ter ondersteuning worden gebruikt. Leerlingen leren zo onder begeleiding rapporteren in de vorm van een verslag. Doordat het verslag een apart werkstuk is van een leerling wordt deze taak in de evaluatie opgenomen. Bij de bespreking van de resultaten van de leerlingenproef is het van belang om hierover klassikaal te rapporteren. Bij de evaluatie van de leerlingenproef 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. WETENSCHAP EN SAMENLEVING In het domein wetenschap en samenleving maken de leerlingen kennis met de maatschappelijke relevantie en verschillende toepassingen van wetenschappelijke kennis. Vanuit de contextgebieden duurzaamheid, cultuur en maatschappij worden een aantal communicatievaardigheden ingeoefend. De leerlingen leren hierbij op een efficiënte manier informatie verwerven, verwerken, presenteren en maken hierbij zoveel mogelijk gebruik van ICT. Leerlingen voeren minimum twee informatieopdrachten uit per leerjaar voor één van de contextgebieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij. AD11 AD12 AD13 Bij het verduidelijken van en het zoeken naar oplossingen voor duurzaamheidvraagstukken wetenschappelijke principes hanteren die betrekking hebben op grondstoffenverbruik, energieverbruik, biodiversiteit en het leefmilieu. (duurzaamheid) De natuurwetenschappen als onderdeel van de culturele ontwikkeling duiden.(cultuur) De wisselwerking tussen natuurwetenschappen en de maatschappij op ecologisch, ethisch en technisch vlak illustreren.(maatschappij)

9 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 8 Wenken De informatieopdracht behandelt in overleg met de vakgroep minstens één van de volgende contextgebieden. Duurzaamheid: Cultuur: gebruik van hernieuwbare energiebronnen, passief huis, rendement van technische systemen zoals verbrandingsmotor, zonnecel kennis van optische verschijnselen bij het gebruik van toestellen zoals bril, fototoestel, glasvezel in de geneeskunde en in de communicatie ; het gebruik van wetenschappelijke kennis en moderne technologieën in hedendaagse kunst toelichten; het verschil tussen wetenschappelijke kennis en pseudo wetenschappelijke kennis kunnen duiden. Maatschappij: belang van technische ontwikkelingen in de geneeskunde en communicatie; kennis van energieomzettingen en rendement bij praktisch en duurzaam energiegebruik in de woning. Om de informatievaardigheden van leerlingen te ontwikkelen is het noodzakelijk dat leerlingen informatie efficiënt leren opzoeken (gebruik van zoekmachines) en dat zij informatie kunnen verwerken tot een leesbare en goed gestructureerde tekst of korte presentatie. Doordat de opdracht een apart werkstuk is van één of enkele leerling(en) is het aan te bevelen om deze taak in de evaluatie op te nemen. Informatie- en communicatievaardigheden kunnen ingeoefend worden door verschillende actieve werkvormen aan bod te laten komen: een discussiegesprek waarbij gefundeerde argumenten worden gebruikt; een stellingenspel of andere werkvorm waarbij de communicatie wordt geactiveerd; een presentatie van een onderzoek met gebruik van een poster, PowerPoint presentatie ; taalactiverende opdrachten of taalondersteunende opdracht zoals een slangenspel, placemat, bingo ; verslag van bedrijfsbezoek of natuureducatief centrum, musea of wetenschapscentra; expert als gastleraar in de school; projectwerk/informatieopdracht over technische toepassingen, historische figuren ; gebruik van artikels uit de media of internet; gebruik van een begrippenkaart.

10 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 9 LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN/ SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Informatie bij de leerplandoelstellingen: de uitvoering van minimaal drie leerlingenproeven per leerjaar is verplicht, de leerplandoelstellingen i.v.m. leerlingenproeven zijn suggesties; de uitvoering van twee informatieopdrachten per leerjaar is verplicht. Leerlingenproeven Bij de keuze van de leerlingenproeven rekening houden met de leerlingenproeven die in het vak AV Fysica zijn uitgevoerd. Ook is het van belang dat de leerlingenproeven zoveel mogelijk gekaderd worden in een betekenisvolle context die aansluit bij het interessegebied van de leerlingen en de specificiteit van de studierichting. Tijdens de uitvoering van de leerlingenproeven de ontwikkeling van attitudes zoals taakgerichtheid, respect voor materiaal en milieu (afvalverwerking), in groep werken, zin voor nauwkeurigheid en veiligheid nastreven. De beoordeling van deze vakgebonden attitudes kunnen in de evaluatie van de leerlingenproef worden opgenomen. Het is aangewezen om een leerlijn voor de ontwikkeling van onderzoeksvaardigheden en attitudes met de vakgroep te bespreken. Informatieopdracht Leerplandoelstellingen die technische toepassingen omschrijven kunnen tijdens de les aan bod komen of zijn een suggestie voor de informatieopdracht. Bij de planning van de informatieopdracht de verdeling van de contextgebieden: cultuur, duurzaamheid en maatschappij met de vakgroep afspreken. DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen 1 Het SI-eenhedenstelsel de basisbegrippen i.v.m. het eenhedenstelsel op een inzichtelijke manier aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven en bij het beschrijven van technische toepassingen. 2 een leerlingenproef i.v.m. het gebruik van eenvoudige meettoestellen uitvoeren. 3 Massadichtheid het begrip massadichtheid aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven of bij het beschrijven van technische toepassingen, bij het maken van vraagstukken. LEERINHOUDEN Grootheid, eenheid Hoofdgrootheden en eenheden Afgeleide eenheden, omzettingen Eenvoudige meettoestellen Leerlingenproef i.v.m. met het gebruik van eenvoudige meettoestellen Massadichtheid

11 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 10 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN 4 een leerlingenproef i.v.m. massadichtheid uitvoeren. Leerlingenproef i.v.m. massadichtheid 5 technische toepassingen i.v.m. massadichtheid beschrijven. Technische toepassingen Specifieke pedagogisch-didactische wenken Bij de leerlingenproef over het gebruik van eenvoudige meettoestellen kunnen de leerlingen proeven uitvoeren zoals: de lengte van een bank bepalen, de tijdsduur van een beweging, de dikte en de oppervlakte van een blad papier bepalen.(1-2) Tijdens de leerlingenproef over massadichtheid leren de leerlingen een aantal apparaten gebruiken zoals: de balans (digitaal), meetlat, maatglas Werk systematisch met duidelijke afspraken voor de leerlingen. (3-5) Bij de informatieopdracht over de SI - eenhedenstelsel kunnen de leerlingen opdrachten uitvoeren zoals: het opzoeken van tijden, massa s, lengten, massadichtheden van verschillende voorwerpen en deze dan ordenen van klein naar groot.(5) DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN 6 Krachten de basisbegrippen i.v.m. krachten op een inzichtelijke manier aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven. Uitwerkingen van een kracht Vectorvoorstelling van een kracht Zwaartekracht Zwaarteveldsterkte Resulterende kracht 7 een leerlingenproef i.v.m. de veerconstante uitvoeren. Leerlingenproef i.v.m. de veerconstante 8 technische toepassingen i.v.m. krachten toelichten. Technische toepassingen / informatieopdracht Specifieke pedagogisch-didactische wenken Het begrip zwaarteveldsterkte invoeren waarbij een massa van één kilogram wordt aangetrokken met een kracht van 9,81 N. Verduidelijk het onderscheid tussen massa en gewicht.(6-8) Met de waarde van de zwaarteveldsterkte g = 9,81 N/kg de zwaartekracht F z op een gegeven massa m berekenen, F z = m g. (6-8)

12 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 11 Bij bepaling van de grootte van de kracht leren de leerlingen met een dynamometer werken en bij de experimentele bepaling van de veerconstante is er een mogelijkheid om de leerlingen een geijkte krachtmeter te laten ontwerpen. (6-8) Het onderzoek van de veer uitbreiden met de bepaling van de veerconstante van twee veren in serie of twee veren parallel. (6-8) DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN 9 Licht de basisbegrippen i.v.m. voortplanting en terugkaatsing van licht op een inzichtelijke manier aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven. Lichtbron, donker lichaam, rechtlijnige voortplanting, lichtbundel Kernschaduw, bijschaduw Camera obscura Terugkaatsingswetten Beeldvorming bij vlakke en/of holle spiegel 10 leerlingenproef i.v.m. de terugkaatsing van licht uitvoeren. Leerlingenproef: wetten van de terugkaatsing 11 technische toepassingen van terugkaatsing beschrijven. Technische toepassingen Specifieke pedagogisch-didactische wenken Voortplanting van het licht Tijdens het tweede leerjaar van de eerste graad hebben de leerlingen in het vak natuurwetenschappen kennis gemaakt met energievormen en energieomzettingen. Volgende leerplandoelstellingen zijn aan bod gekomen: (9-10) het onderscheid tussen lichtbronnen en donkere lichamen beschrijven met een voorbeeld; uit waarnemingen vaststellen dat licht uit verschillende kleuren bestaat. Benadrukken dat je maar voorwerpen kan zien doordat het licht van dat voorwerp op je oog invalt. Het voorwerp zendt zelf licht uit of het weerkaatst licht ook in de richting van je ogen.(9-10) Het principe van de camera obscura met eenvoudig materiaal illustreren. Opletten voor de vorming van het beeld dat ontstaat uit de overlapping van de verschillende lichtvlekken afkomstig van de opening.(9-10) Terugkaatsing Het gebruik van applets over beeldvorming bij spiegels ondersteunt het begripsvermogen en inzicht van de leerlingen.(9-10) De toepassing van vlakke, holle en bolle spiegels beschrijven als informatieopdracht.(9-10)

13 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 12 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN 12 de basisbegrippen i.v.m. breking van licht op een inzichtelijke manier aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven. Brekingsverschijnsel Brekingsindex Kleurenschifting Beeldvorming bij dunne bolle lens Beeldvorming bij het menselijk oog 13 de brekingswetten experimenteel afleiden. Leerlingenproef: wetten van de breking 14 beeldvorming bij de dunne bolle lens experimenteel verifiëren. Leerlingenproef: beeldvorming bij de dunne bolle lens 15 technische toepassingen van breking beschrijven. Technische toepassingen Specifieke pedagogisch-didactische wenken Bij het brekingsverschijnsel de begrippen grensvlak, gebroken straal en brekingshoek toelichten.(12-15) Het brekingsverschijnsel illustreren met schijneffecten zoals schijnbare verhoging van een voorwerp onder water, evenwijdige verschuiving, totale terugkaatsing. (12-15) Met eenvoudige experimenten verduidelijken dat het invallend licht op doorzichtige voorwerpen gedeeltelijk terugkaatst en gedeeltelijk breekt. (12-15) Bij de beeldvorming bij een lens er op wijzen dat naast de hoofdstralen er ook andere stralen afkomstig van de lichtbron het beeld vormen. Hierbij ook aandacht besteden aan de misvatting waarbij leerlingen denken dat een gedeelte van het beeld verdwijnt indien een gedeelte van de lens wordt afgedekt. (12-15) Het gebruik van applets over beeldvorming bij lenzen ondersteunt het begripsvermogen en inzicht van de leerlingen. (12-15) Bij de bespreking van de beeldvorming bij het menselijk oog en de oogafwijkingen is overleg met de leraar biologie aangewezen. (12-15) Technische toepassingen zoals de ontwikkeling van het fototoestel, het gebruik van spiegels in het verkeer, het gebruik van optische vezels in de geneeskunde, gebruik van optische verschijnselen in kunstwerken kunnen aan bod komen bij de uitvoering van de informatieopdracht. (12-15)

14 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 13 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN 16 Druk het begrip druk bij vaste stoffen en vloeistoffen aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven. 17 een leerlingenproef i.v.m. druk bij vaste stoffen of vloeistoffen uitvoeren. Druk bij vaste stoffen Grootteorde van drukken Hydrostatische druk Wet van Pascal Leerlingenproef i.v.m. druk bij vaste stoffen of vloeistoffen. 18 technische toepassingen i.v.m. druk bij vaste stoffen en vloeistoffen beschrijven. Technische toepassingen / informatieopdracht Specifieke pedagogisch-didactische wenken Leerlingen verwerken het begrip druk door bijvoorbeeld de druk te bepalen van een leerling op de vloer. (16-18) Bij de informatieopdracht over druk kunnen de leerlingen opdrachten uitvoeren zoals: de drukwaarden van verschillende toestellen opzoeken en ordenen van klein naar groot, de werking van een hydraulische pers opzoeken en het gebruik in verschillende situaties toelichten. (16-18) Bij de leerlingenproef over het bepalen van de (vloeistof)druk kunnen de leerlingen proeven uitvoeren zoals: het meten van een gasdruk met een vloeistofmanometer, de overdruk van een fietspomp bepalen met een manometer. (16-18) De grootteorde van de luchtdruk illustreren en bepalen door bijvoorbeeld als klasproef evenwicht te maken tussen een plastieken darm gevuld met water en de luchtdruk. De darm heeft een lengte van 11,0 m en is bovenaan afgesloten, vervolgens wordt de darm onderaan open gemaakt zodat er evenwicht met de lucht kan ontstaan. (16-18) Aandacht besteden aan het verschil tussen druk als niet- vectoriële grootheid (werkt in alle richtingen in een punt) en de kracht als vectoriële grootheid (loodrecht op een oppervlak). (16-18) De krachtvergroting die ontstaat door drukvoortplanting in verband brengen met technische systemen zoals remsysteem van een auto, hydraulische persen (16-18) De technische context van verbonden vaten illustreren met voorbeelden zoals de watertoren, een peilglas, niveau van het grondwater, een sifon (16-18)

15 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 14 DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN 19 Beweging de eenparige rechtlijnige beweging en de eerste wet van Newton aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven. Eenparige rechtlijnige beweging Gemiddelde snelheid, ogenblikkelijke snelheid Eerste wet van Newton 20 leerlingenproef i.v.m. de eenparige rechtlijnige beweging uitvoeren. Leerlingenproef: studie van de eenparige rechtlijnige beweging 21 technische toepassingen i.v.m. beweging toelichten. Technische toepassingen / informatieopdracht 22 Arbeid, energie en vermogen de basisbegrippen i.v.m. arbeid, energie, vermogen en rendement op een inzichtelijke manier aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven. Het begrip arbeid Het begrip vermogen Behoudswet van mechanische energie Rendement van een energieomzetting 23 een leerlingenproef i.v.m. behoud van energie uitvoeren. Leerlingenproef i.v.m. behoud van energie 24 de technische toepassingen i.v.m. energie toelichten. Technische toepassingen / informatieopdracht Specifieke pedagogisch-didactische wenken Bij de leerlingenproef over de eenparige rechtlijnige beweging kunnen de leerlingen proeven uitvoeren zoals: de beweging van een luchtbel in een glazen buis of de beweging van een speelgoedauto.(19-20) Bij de informatieopdracht over de eenparige rechtlijnige beweging kunnen de leerlingen opdrachten uitvoeren zoals: het opzoeken van verschillende snelheden en de snelheden ordenen van klein naar groot. (19-20) Aandacht hebben voor mogelijke misvattingen rond arbeid die leerlingen hebben opgebouwd in het dagelijks leven. (22-24) Arbeid is verbonden aan een menselijk gevoel, zodat vermoeidheid overeenkomt met het verrichten van veel arbeid. Energie wordt zoals brandstof verbruikt in een toestel. Bij de informatieopdracht over arbeid en vermogen kunnen de leerlingen opdrachten uitvoeren zoals: het verschil tussen arbeid en vermogen duidelijk aanbrengen, een grootteordeschaal van vermogen met voorbeelden illustreren, opzoeken van de codes over het energieverbruik van elektrische toestellen, het gebruik van duurzame energiebronnen zoals zonne-energie, windenergie, energie uit biomassa beschrijven. (22-24)

16 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 15 In concrete situaties energieomzettingen beschrijven, een energieschema voor de omzetting opmaken en het rendement berekenen. (22-24) DECR. NR. LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen LEERINHOUDEN 25 Warmte de basisbegrippen i.v.m. gassen, warmte-uitwisseling en faseovergangen op een inzichtelijke manier aanwenden bij het uitvoeren van leerlingenproeven. Toestandsfactoren van een gas Absolute temperatuur De ideale gaswet Soortelijke warmtecapaciteit Smelten en stollen Verdampen en condenseren Sublimeren een gaswet experimenteel afleiden en grafisch weergeven. de specifieke warmtecapaciteit van een vaste stof bepalen. de specifieke smeltingswarmte van een stof bepalen. Leerlingenproef: experimentele studie van de gaswetten. Leerlingenproef: bepaling van de specifieke warmtecapaciteit van een vaste stof Leerlingenproef: bepaling van de specifieke smeltingswarmte van een stof 29 de technische toepassingen i.v.m. warmte toelichten. Technische toepassingen / informatieopdracht. Specifieke pedagogisch-didactische wenken Als context voor de begrippen warmtecapaciteit is het nuttig de grootteorde te bespreken en in verband hiermee het belang van water aanduiden als middel om warmte te vervoeren en ook om de invloed van de zee op het klimaat te verduidelijken. (25-29) Aandacht hebben voor mogelijke misvattingen over warmte en temperatuur die leerlingen hebben opgebouwd in het dagelijks leven: (25-29) Warmte is een soort onzichtbare stof die de kamer binnenkomt. Warmte en temperatuur zijn hetzelfde. Aandacht hebben voor technische toepassingen zoals speksteenkachel, verschillende soorten borden en koppen (25-29)

17 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 16 ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN WENKEN BIJ DE UITVOERING VAN DE LEERLINGENPROEF Met een leerlingenproef wordt bedoeld een proef die de leerlingen zelfstandig in kleine groepjes (max. drie leerlingen) uitvoeren, verwerken en ook 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 duidelijk doel en betekenis bekomt; de mogelijkheid bieden aan de leerlingen om actief en zelfstandig een aantal beslissingen te nemen; de mogelijkheid bieden om hun 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 open opdracht naargelang het niveau van zelfstandigheid van de leerling dat men wil bereiken. De uitvoering van de leerlingenproef gebeurt in kleine groepjes en hierbij leren de leerlingen zelfstandig een verslag opmaken en hierbij zoveel mogelijk gebruik maken van ICT. Het verslag bevat minimaal volgende punten: doel van de proef in de verwoording van een onderzoeksvraag; een beschrijving of tekening van de opstelling; een beschrijving van onderzoeksmethode, relevante formules, oplossingsformule; uitvoering van de proef: weergave van meetwaarden met aandacht voor beduidende cijfers in een tabel en/of een grafiek; evaluatie: formuleren van het besluit en opmerkingen. Het is belangrijk dat de verslaggeving persoonlijk gebeurt zodat leerlingen het verslag nauwkeurig en met de nodige discipline leren afmaken. Leerlingen leren zo onder begeleiding rapporteren in de vorm van een verslag en maken hierbij geen gebruik van een voorgedrukt invulblad. 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, orde en netheid, gedrag, opvolgen van instructies, aandacht voor de veiligheid, opmaak van het verslag Bij de aanvang van de leerlingenproef voldoende aandacht 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.

18 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 17 SITUERING VAN DE LEERLINGENPROEVEN IN HET LEERPLAN Minimaal drie leerlingenproeven per leerjaar uitvoeren. Het is aangewezen om uit de voorgestelde lijst een keuze te maken. Andere leerlingenproeven die duidelijk aansluiten bij de leerstofinhouden zijn ook toegestaan, mits rekening wordt gehouden met een evenwichtige spreiding over de verschillende leerstofonderdelen. Eerste leerjaar 1 Het SI eenhedenstelsel Leerlingenproef: gebruik van eenvoudige meettoestellen 2 Dichtheid Leerlingenproef: bepaling van dichtheid van vaste stof, vloeistof of gas 3 Krachten Leerlingenproef: bepaling van de veerconstante van een veer 4 Licht Leerlingenproef: wetten van de terugkaatsing Leerlingenproef: wetten van de breking Leerlingenproef: beeldvorming bij lenzen 5 Druk Leerlingenproef i.v.m. druk bij vaste stoffen of vloeistoffen Tweede leerjaar 6 Beweging Leerlingenproef: studie van de eenparige rechtlijnige beweging 7 Arbeid, vermogen, energiebehoud en rendement Leerlingenproef: bepaling van het vermogen van een leerling Leerlingenproef i.v.m. behoud van mechanische energie 8 Warmteleer Leerlingenproef: experimentele studie van één van de gaswetten Leerlingenproef: bepaling van de warmtecapaciteit van een vat Leerlingenproef: bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof of vloeistof Leerlingenproef: bepaling van de soortelijke smeltingswarmte van ijs WENKEN BIJ DE INFORMATIEOPDRACHT De leerlingen voeren per leerjaar twee informatieopdrachten uit. Bij de uitvoering van deze opdracht ontwikkelen de leerlingen communicatievaardigheden waarbij zij de relaties tussen wetenschappen en de contextgebieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij leren duiden. Het is aangewezen om taalactiverende werkvormen te gebruiken zodat de leerlingen leerinhouden gebruiken door interactie met elkaar in een motiverende context met aandacht voor taal. Het is belangrijk de doelstellingen van deze opdracht duidelijk te stellen en beperkt te houden. Om de informatievaardigheid van leerlingen te ontwikkelen is het noodzakelijk dat leerlingen informatie efficiënt leren opzoeken (gebruik van zoekmachines) maar ook dat zij informatie kunnen verwerken tot een leesbare en goed gestructureerde tekst of korte presentatie. Doordat de opdracht een apart werkstuk is van één of enkele leerling(en) is het aan te bevelen om deze taak in de evaluatie op te nemen. Mogelijke werkvormen zijn: een discussiegesprek waarbij gefundeerde argumenten worden gebruikt; een stellingenspel of andere werkvorm waarbij de communicatie wordt geactiveerd; een presentatie van een onderzoek met gebruik van een poster, ppt ; taalactiverende opdrachten of taalondersteunende opdracht zoals een slangenspel, placemat, bingo ; verslag van bedrijfsbezoek of natuureducatief centrum, musea of wetenschapscentra expert als gastleraar in de school; projectwerk/informatieopdracht over technische toepassingen, historische figuren ;

19 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 18 gebruik van artikels uit de media of internet; gebruik van begrippenkaart. WENKEN BIJ DE ONTWIKKELING VAN PROBLEEMOPLOSSENDE VAARDIGHEDEN De verwerking en toetsing van de leerinhouden op het niveau van kennis, inzicht en toepassing gebeurt meestal door het oplossen van vragen en vraagstukken. De ontwikkeling van probleemoplossende vaardigheden kan gebeuren onder begeleiding van de leraar door een systematische probleemaanpak. Analyse van het probleem Plan Uitvoering Evaluatie Lees de opgave aandachtig; Maak eventueel een tekening en duid daarin de grootheden die in de opgave voorkomen aan; Noteer alle gegevens met symbolen in het gegeven; Noteer het gevraagde met symbolen. Schrijf de basisformules bij het probleem. Herleid de formules tot de oplossingsformule. Vul de gegevens in en bereken het resultaat; Controleer de eenheid en het aantal beduidende cijfers en grootteorde van het resultaat. Controleer of het resultaat een antwoord is op het gevraagde. Het is de bedoeling dat leerlingen de probleemoplossende vaardigheden onder begeleiding ontwikkelen waarbij zij leren reflecteren over hun eigen werkmethode. MISVATTINGEN BIJ LEERLINGEN In de specifieke didactische wenken zijn voor bepaalde fysische concepten ook enkele misvattingen of misconcepties opgenomen. Door allerlei ervaringen in het dagelijks leven hebben leerlingen reeds heel wat informele kennis opgebouwd. In bepaalde gevallen is bij deze spontane kennisconstructie een misvatting aanwezig doordat de leerling een verklaring hebben gezocht die steunt op foutieve inzichten. Het is van belang dat de leraar deze misvattingen of misconcepties kent zodat hij met gerichte proeven of toepassingen deze foutieve inzichten van de leerlingen kan omzetten tot juiste fysische concepten. Aandacht hebben voor het exact gebruik van de taal en voor een nauwkeurige verwoording van de begrippen. Het is nuttig leesoefeningen te ontwikkelen waarbij leerlingen hun kennis en vaardigheden toepassen bij het lezen van een tekst uit een tijdschrift, krant, website

20 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 19 VOET Wat en waarom? Vakoverschrijdende eindtermen 1 (VOET) zijn minimumdoelen die, in tegenstelling tot de vakgebonden eindtermen, niet specifiek behoren tot een vakgebied, maar door meerdere vakken en/of vakoverschrijdende onderwijsprojecten worden nagestreefd. De VOET geven scholen de opdracht om jongeren te vormen tot de actieve burgers van morgen! Zij moeten jongeren in staat stellen om die sleutelcompetenties te verwerven die een zinvolle bijdrage leveren aan het uitbouwen van een persoonlijk leven en aan de opbouw van de samenleving. Het ordeningskader van de VOET bestaat uit een samenhangend geheel dat deels globaal en deels per graad geformuleerd wordt. Globaal: een gemeenschappelijke stam met 27 sleutelvaardigheden Deze gemeenschappelijke stam is een opsomming van vrij algemeen geformuleerde eindtermen, los van elke context. Ze zijn toepasbaar in alle opvoedings- en onderwijsactiviteiten van de school. Ze kunnen, afhankelijk van de keuze van de school, in samenhang met alle andere vakgebonden of vakoverschrijdende eindtermen worden toegepast; zeven maatschappelijk relevante toepassingsgebieden of contexten: Per graad: leren leren, lichamelijke gezondheid en veiligheid, mentale gezondheid, sociorelationele ontwikkeling, omgeving en duurzame ontwikkeling, politiek-juridische samenleving, socio-economische samenleving, socioculturele samenleving. ICT in de eerste graad, technisch-technologische vorming in de tweede en derde graad ASO. Een zaak van het hele team De VOET vormen een belangrijk onderdeel van de basisvorming van de leerlingen in het secundair onderwijs. Om een brede en harmonische basisvorming te waarborgen moeten de eindtermen van de gemeenschappelijke stam, contexten, leren leren, ICT en technisch-technologische vorming in hun samenhang behandeld worden. Het is de taak van het team om - vanuit een visie en een planning - vakgebonden en vakoverschrijdende eindtermen te combineren tot zinvolle gehelen voor de leerlingen. Door de globale formulering krijgen scholen meer autonomie bij het werken aan de vakoverschrijdende eindtermen, waardoor de school meer mogelijkheden krijgt om het eigen pedagogisch project vorm te geven. Het team zal keuzes en afspraken moeten maken over de VOET. De globale formulering over de graden heen betekent niet dat alle eindtermen in alle graden moeten aan bod komen, dit zou een onbedoelde verzwaring van de inspanningsverplichting tot gevolg hebben. Bij het maken van de keuzes wordt verwacht dat elke graad in elke school een redelijke inspanning doet ten opzichte van het geheel van de VOET, rekening houdend met wat in de andere graden aan bod komt. Doordat de VOET niet louter graadgebonden zijn, krijgt de school/scholengemeenschap de mogelijkheid om een leerlijn over de graden heen uit te werken. 1 In de eerste graad B-stroom spreekt men over vakoverschrijdende ontwikkelingsdoelen (VOOD). Aangezien zowel VOET als VOOD na te streven zijn, beperken we ons in de tekst tot de term VOET, waarbij we zowel naar het begrip vakoverschrijdende eindtermen als vakoverschrijdende ontwikkelingsdoelen verwijzen.

21 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 20 HET OPEN LEERCENTRUM EN DE ICT- INTEGRATIE Het gebruik van het open leercentrum (OLC) en de ICT-integratie past in de totale visie van de school op leren en op het werken aan de leervaardigheden van de leerlingen. De inzet en het gebruik van ICT en van het OLC zijn geen doel op zich maar een middel om het onderwijsleerproces te ondersteunen. Door de snelle evolutie van de informatietechnologie volgen nieuwe ontwikkelingen in de maatschappij elkaar in hoog tempo op. Kennis en inzichten worden voortdurend verruimd. Er komt een enorme hoeveelheid informatie op ons af. De school zal de leerlingen moeten leren hier zinvol en veilig mee om te gaan. Zelfstandig kunnen werken, in staat zijn eigen initiatieven te ontplooien en over het vermogen beschikken om nieuwe ideeën en oplossingen in samenwerking met anderen te ontwikkelen, zijn essentieel. Voor het onderwijs betekent dit een ingrijpende verschuiving: minder aandacht voor de passieve kennisoverdracht en meer aandacht voor de actieve kennisconstructie binnen de unieke ontwikkeling van elke leerling. Die benadering nodigt leraren en leerlingen uit om voortdurend met elkaar in dialoog te treden, omdat je de ander nodig hebt om te kunnen leren. Het traditionele beeld van onderwijs zal steeds meer verdwijnen en veranderen in een dynamische leeromgeving waar leerlingen in eigen tempo en in wisselende groepen onderwijs zullen volgen. Dergelijke leerprocessen worden bevorderd door gebruik te maken van het OLC en van ICT-integratie als onderdeel van deze rijke gedifferentieerde leeromgeving. Het open leercentrum als krachtige leeromgeving Een open leercentrum (OLC) is een ruimte waar leerlingen, individueel of in groep, zelfstandig, op hun eigen tempo en op hun eigen niveau kunnen leren, werken en oefenen. Om een krachtige leeromgeving te zijn, is een open leercentrum uitgerust met voldoende didactische hulpmiddelen, ter beschikking van leerlingen op lesmomenten en daarbuiten, uitgerust in functie van leeractiviteiten met pedagogische ondersteuning. In ideale omstandigheden zou de ganse school een open leercentrum kunnen zijn. In werkelijkheid kan in een school echter niet op elke plaats en op elk moment een dergelijke leeromgeving gewaarborgd worden. Daarom kiezen scholen ervoor om een aparte ruimte als OLC in te richten om zo de leemtes in te vullen. Voor de meeste leeractiviteiten volstaat een klaslokaal of informaticalokaal. Wanneer is het echter nuttig om over een OLC te beschikken? Bij een gedifferentieerde aanpak waarbij verschillende leerlingen bezig zijn met verschillende leeractiviteiten, kan het klaslokaal op vlak van zowel ruimte als middelen niet meer als enige leeromgeving voldoen. Dit is zeker het geval bij begeleid zelfstandig leren, vakoverschrijdend leren, projectmatig werken Vermits leerlingen bij deze leeractiviteiten een zekere vrijheid krijgen in het plannen, organiseren en realiseren van het leren, is de beschikbaarheid van extra ruimte en middelen soms noodzakelijk. Het leren van leerlingen beperkt zich niet tot de eigenlijke lestijden. Voor sommige opdrachten moeten zij beschikken over aangepaste leermiddelen buiten de eigenlijke lestijden. Niet iedereen heeft daar thuis de mogelijkheden voor. In functie van gelijke onderwijskansen, lijkt het zinvol dat een school ook momenten buiten de lessen voorziet waarop leerlingen van een OLC gebruik kunnen maken. Om hieraan te voldoen, beschikt een OLC minimaal over volgende materiële mogelijkheden: ruim lokaal met een uitnodigende inrichting die een flexibele opstelling toelaat (bijv. eilandjes om in groep te werken); ICT: computers met internetverbinding, printmogelijkheid, oortjes, microfoons digitaal leerplatform waar alle leerlingen toegang toe hebben; materiaal waarvan de vakgroepen beslissen dat het moet aanwezig zijn om de leerlingen zelfstandig te laten werken/leren (software, papieren dragers ) en dat bewaard wordt in een openkastsysteem; kranten en tijdschriften (digitaal of op papier)

22 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 21 In het ideale geval is er nog een bijkomende ruimte beschikbaar (liefst ook met ICT-mogelijkheden) die zowel kan gebruikt worden als stille ruimte of juist omgekeerd om bijvoorbeeld leerlingen presentaties te laten oefenen (de grote ruimte is in dat geval de stille ruimte) of voor groepswerk (discussiemogelijkheid). Op organisatorisch vlak is het van belang dat met het volgende rekening wordt gehouden: het OLC wordt bij voorkeur gebruikt voor werkvormen en activiteiten die niet in het vaklokaal kunnen gerealiseerd worden; het is belangrijk dat bij een leeractiviteit begeleiding voorzien wordt. Deze begeleiding kan zowel gebeuren door de actieve aanwezigheid van een leraar als ook van op afstand door middel van gerichte opdrachten, stappenplannen, studietips ; het OLC is toegankelijk buiten de lesuren (bijv. tijdens de middagpauze, een bepaalde periode voor en/of na de lesuren). Voor het welslagen is het aan te bevelen dat een OLC-beheerder aangesteld wordt. Deze beheerder zorgt o.a. voor inchecken, bewaren van orde, beheer van het materiaal en praktische organisatie en wordt bijgestaan door een ICT-coördinator voor de technische aspecten. Door het specifieke karakter van het OLC is deze ruimte bij uitstek geschikt voor de realisatie van de ICT-integratie binnen de vakken maar deze integratie mag zich niet enkel tot het OLC beperken. ICT-integratie als middel voor kwaliteitsverbetering Onder ICT-integratie verstaan we het gebruik van informatie- en communicatietechnologie ter ondersteuning van het leren. ICT-integratie kan op volgende manieren gebeuren: Zelfstandig oefenen in een leeromgeving Nadat leerlingen nieuwe leerinhouden verworven hebben, is het van belang dat ze voldoende mogelijkheden krijgen om te oefenen bijvoorbeeld d.m.v. specifieke pakketten. De meerwaarde van deze vorm van ICT-integratie kan bestaan uit: variatie in oefenvormen, differentiatie op het vlak van tempo en niveau, geïndividualiseerde feedback, mogelijkheden tot zelfevaluatie. Zelfstandig leren in een leeromgeving Een mogelijke toepassing is nieuwe leerinhouden verwerven en verwerken, waarbij de leerkracht optreedt als coach van het leerproces (bijvoorbeeld in het open leercentrum). Een elektronische leeromgeving (ELO) biedt hiertoe een krachtige ondersteuning. Creatief vormgeven Leerlingen worden uitgedaagd om creatief om te gaan met beelden, woorden en geluid. De leerlingen kunnen gebruik maken van de mogelijkheden die o.a. allerlei tekst-, beeld- en tekenprogramma s bieden. Opzoeken, verwerken en bewaren van informatie Voor het opzoeken van informatie kunnen leerlingen gebruik maken van o.a. cd-roms, een ELO en het internet. Verwerken van informatie houdt in dat de leerlingen kritisch uitmaken wat interessant is in het kader van hun opdracht en deze informatie gebruiken om hun opdracht uit te voeren. De leerlingen kunnen de relevante informatie ordenen, weergeven en bewaren in een aangepaste vorm. Voorstellen van informatie aan anderen Leerlingen kunnen informatie aan anderen meedelen of tonen met behulp van ICT-ondersteuning met tekst, beeld en/of geluid onder de vorm van bijvoorbeeld een presentatie, een website, een folder Veilig, verantwoord en doelmatig communiceren Communiceren van informatie betekent dat leerlingen informatie kunnen opvragen of verstrekken aan derden. Dit kan via , internetfora, ELO, chat, blog Adequaat kiezen, reflecteren en bijsturen De leerlingen ontwikkelen competenties om bij elk probleem verantwoorde keuzes te maken uit een scala van programma s, applicaties of instrumenten, al dan niet elektronisch. Daarom is het belangrijk dat zij ontdekken dat er meerdere valabele middelen zijn om hun opdracht

23 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 22 uit te voeren. Door te reflecteren over de gebruikte middelen en door de bekomen resultaten te vergelijken, maken de leerlingen kennis met de verschillende eigenschappen en voor- en nadelen van de aangewende middelen (programma s, applicaties ). Op basis hiervan kunnen ze hun keuzes bijsturen.

24 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 23 MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN 2 1 Algemene bemerkingen TV Toegepaste fysica is een vak waarbij de leerlingen hun dagelijkse ervaringswereld kunnen uitbreiden door het volgen en zelf uitvoeren van proeven in de klas. Het proefondervindelijk karakter van het vak is daarom zeer belangrijk. De uitvoering van demonstratieproeven door de leraar en de uitvoering van leerlingenproeven door de leerlingen dragen zeker bij tot een beter begrip en inzicht van de leerinhouden. Deze werkvormen blijven voor de leerlingen de beste manier om inzicht in de eigenheid van het vak toegepaste fysica te verwerven. In bepaalde gevallen kunnen een video, een film of een computersimulatie de plaats van de demonstratieproef innemen. Deze hulpmiddelen zullen de begripsvorming ongetwijfeld verhogen maar kunnen nooit het experimenteel aspect van de wetenschappelijke methode vervangen. De lessen toegepaste fysica moeten plaatsvinden in een lokaal met een aangepaste infrastructuur, zodat alle proeven veilig kunnen gebeuren. Dit betekent dat volgende voorzieningen essentieel zijn in het fysicalokaal: elektriciteit-, water- en gasvoorziening centraal met noodstop, de mogelijkheid tot volledige verduistering van het lokaal en elektriciteitsvoorziening op de leerlingentafels. Hierbij moet speciaal gelet worden op nodige veiligheidsvoorzieningen in het algemeen en op de specifieke voorzieningen, zoals het gebruik van kwik, naftaleen en metaalgaas met asbest vermijden in de lessen. In het lokaal moet een inventaris van het materiaal zijn en het lokaal moet ook een nooduitgang hebben met een deur die naar buiten opendraait. De lijst geeft een overzicht van het basismateriaal. Het leerlingenmateriaal aanschaffen in veelvoud zodat de leerlingen in kleine groepjes (max. drie leerlingen) de proeven kunnen uitvoeren. 2 Basismateriaal Meetapparatuur Meetlat Klaschronometer Handchronometer Balans (digitaal) Schuifpasser Rolmeter Thermometer(analoog of digitaal) Dynamometer Statiefmateriaal Stangen en voeten, noten en statiefklemmen Driepikkel en metaalgaas Glaswerk (eventueel kunststof) Reageerbuizen Bekerglazen, kolven en trechters Maatcilinders 2 Inzake veiligheid is de volgende wetgeving van toepassing: - Codex - ARAB - AREI - Vlarem. Deze wetgeving bevat de technische voorschriften die in acht moeten genomen worden m.b.t.: - de uitrusting en inrichting van de lokalen; - de aankoop en het gebruik van toestellen, materiaal en materieel. Zij schrijven voor dat: - duidelijke Nederlandstalige handleidingen en een technisch dossier aanwezig moeten zijn; - alle gebruikers de werkinstructies en onderhoudsvoorschriften dienen te kennen en correct kunnen toepassen; - de collectieve veiligheidsvoorschriften nooit mogen gemanipuleerd worden; - de persoonlijke beschermingsmiddelen aanwezig moeten zijn en gedragen worden, daar waar de wetgeving het vereist.

25 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 24 Meetspuiten Glazen buizen Toestellen Vacuümpomp en toebehoren Spanningsbron Bunsenbrander (of kookplaat) Metaalbarometer Overheadprojector Computer met interface en sensoren Multimeter Televisie en videorecorder of dvd-speler Diversen Gereedschapskist Verbindingsdraden Gummislangen en stoppen Batterijen, lampen Verbruiksmateriaal De leraar moet de mogelijkheid hebben tot aankoop van materiaal dat regelmatig te vernieuwen is: schuurpapier, batterijen, lampen, lucifers, touw, plakband, gedestilleerd water, aluminiumfolie, ballonnen, botsballen, fysicaspeelgoed 3 Specifiek materiaal per onderdeel Dichtheid Kubussen van verschillende grootte en uit verschillende stoffen Glazen bol voor dichtheidsbepaling van lucht Krachten Licht Druk Toestel voor de wet van Hooke Momentenschijf Schietlood IJkmassa's Veren Demonstratiemateriaal zoals optische bank of een opticaset van het type laserbox in combinatie met toebehoren; Materiaal voor leerlingenproeven: lichtbron, spiegels, lenzen, prisma, planparallelle plaat. Toestel bij druk (plankje met klein en groot oppervlak) Vloeistoffen en gassen Verbonden vaten Toestel principe van Pascal Glazen buis met afsluitplaatje Vliesmanometer Maagdenburgse halve bollen Arbeid, vermogen en energie Radiometer van Crookes Zonnecel Beweging Toestel om de eenparige beweging te onderzoeken (bijv. glazen buis met glycerol en luchtbel) Toestel om de eenparig versnelde beweging te onderzoeken (bijv. valgeul, rolbaan

26 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 25 met tikker, luchtkussenbaan met optische poort) Valbuis van Newton Energievormen, energiebehoud en rendement Lanceertoestel met veer (in te drukken op verschillende standen) Model van waterturbine verbonden met dynamo Warmteleer Toestellen voor het onderzoek van de gaswetten Joulemeter Metalen cilinders (bijv. aluminium, ijzer, lood) Koker met loodkorrels Toestel voor het aantonen van de kritische temperatuur

27 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 26 EVALUATIE 1 Inleiding De evaluatie dient aan de leerling informatie te geven over de mate waarin hij of zij er in geslaagd is om zowel de kennis als de vaardigheden te beheersen die mogen verwacht worden na het leerproces. De evaluatie geeft aan de leerkracht de feedback om vast te stellen of hij of zij de meest aangepaste methode hanteert om de gestelde doelen te bereiken. Een evaluatie is meer dan een getal om een rapportcijfer te berekenen. Het is een werkinstrument waarbij permanent en wederzijds (leerling-leraar) besluiten dienen getrokken te worden over het onderwijs- en leerproces. 2 Wettelijk kader Wat de evaluatie betreft, hebben de scholen een veel grotere autonomie dan vroeger. De evaluatiecriteria en de wijze van evalueren behoren tot de bevoegdheid van de lokale scholen. Ze ontwikkelen een eigen evaluatiebeleid dat zijn neerslag vindt in het schoolwerkplan. Een belangrijke rol bij de ontwikkeling van een eigen evaluatiebeleid is weggelegd voor de vakgroepen, die op die manier betrokken worden bij de globale onderwijskundige visie van de school. De concrete schikkingen in verband met de evaluatie worden vastgelegd in het schoolreglement, onderdeel: studiereglement. Het ligt voor de hand dat in de geest van een participatieve beleidsvoering bij het opstellen van het luik evaluatie in het schoolreglement rekening gehouden wordt met de opties genomen door de verschillende vakgroepen. 3 Eigenschappen van een goede evaluatie Een relevante evaluatie moet beantwoorden aan een aantal criteria. Validiteit, betrouwbaarheid, transparantie en didactische relevantie zijn criteria die bijdragen tot de kwaliteit van de evaluatie. Validiteit De evaluatie is valide in de mate dat ze meet wat zij veronderstelt te meten. Om valide te zijn moet de evaluatie aan volgende voorwaarden voldoen: de opgaven moeten gericht op de leerplanstellingen; de toetsing moet aansluiten bij het onderwijs dat voorafgegaan is; ze moet een aanvaardbare moeilijkheidsgraad hebben; wat geëvalueerd wordt, moet ook voldoende ingeoefend zijn. Betrouwbaarheid De evaluatie is betrouwbaar in de mate dat zij niet afhankelijk is van het moment van afname of correctie. Een hoge betrouwbaarheid wordt bekomen door: nauwkeurige, duidelijke, ondubbelzinnige vragen/opdrachten te stellen; te verbeteren op basis van een duidelijk correctiemodel met puntenverdeling; attitudes te evalueren met afgesproken SAM-schalen; aan de leerling voldoende tijd te geven om de toets uit te voeren; een variatie evaluatiemomenten te voorzien (zonder te veel tijd van de onderwijstijd in beslag te nemen!). Transparantie en voorspelbaarheid De evaluatie moet transparant en voorspelbaar zijn: d.w.z. ze mag voor de leerlingen geen verrassingen inhouden. Daarom moet ze aan volgende voorwaarden voldoen: ze moet aansluiten bij de wijze van toetsen die de leerlingen gewoon zijn; de beoordelingscriteria moeten door de leerling vooraf gekend zijn; de leerlingen moeten precies op de hoogte zijn van wat ze moeten kunnen en kennen. Didactische relevantie De evaluatie is didactisch relevant als zij bijdraagt tot het leerproces. De leerlingen moeten uit de beoordeling iets kunnen leren. Daarom is het essentieel aan de leerling feedback te geven:

28 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 27 door een gecorrigeerde toets in de klas te bespreken: een goede toets bespreking beperkt zich niet tot het geven van de juiste oplossingen maar leert de leerlingen ook waarom een antwoord juist of fout is; door de examenkopij te laten inkijken en klassikaal te bespreken; door taken en verslagen te bespreken. 4 Soorten evaluatie De didactiek maakt een onderscheid tussen proces- en productevaluatie. De procesevaluatie heeft tot doel informatie te krijgen over de bereikte en niet bereikte leerdoelen en na te gaan of de gehanteerde werkvormen wel effectief waren in functie van de vooropgestelde doelstellingen. Zij is geen doel op zich, maar biedt een basis om remediërende acties te ondernemen en zo nodig voor andere werkvormen te kiezen. De procesevaluatie kan een aanleiding geven tot zelfevaluatie en eventuele bijsturing van de didactische aanpak van de leraar. De productevaluatie is gericht op de resultaatbepaling: ze spreekt een eindoordeel uit over de leerprestaties van de leerling. De bedoeling is na te gaan in hoeverre de onderwijsdoelen door de leerling bereikt zijn. 5 De procesevaluatie Het dagelijks werk van de leerlingen, een procesevaluatie, wordt permanent geëvalueerd. Het is de bestendige opvolging van het leerproces en de beheersingsgraad van de inhouden door de leerlingen. Een relevante procesevaluatie is een mix van gegevens over kennis, vaardigheden en attitudes. Toetsen zullen niet alleen naar de functionele kennis peilen, maar zeker ook naar de mate waarin leerlingen de vaardigheden beheersen. Daarnaast houdt de leraar bij het vastleggen van een cijfer rekening met de evaluatie van de informatieopdrachten en de verslagen van de leerlingenproeven met beoordeling van de vakgebonden attitudes. 6 De productevaluatie Examens houden een productevaluatie in. Ze zijn bedoeld om na te gaan in hoeverre de doelstellingen van het leerplan bereikt zijn op het einde van een leer- of onderwijsperiode. Richtlijnen bij het opstellen en de uitvoering van het examen: de examenvragen opmaken zodat kennis, inzicht en toepassing worden getoetst. Als ondersteuning van het leren van de leerling deze ordening in het examen behouden; de vragen spreiden over een groot gedeelte van de leerplandoelstellingen; via een variatie in vraagvormen (open vragen, invulvragen, juist- onjuist vragen, sorteervragen, meerkeuzevragen en vraagstukken) worden de leerplandoelstellingen getoetst; de wetenschappelijke vaardigheden toetsen door bijvoorbeeld het laten beschrijven van een onderzoeksplan, door het laten formuleren van een besluit bij een reeks gegeven meetwaarden en/of waarnemingen of door grafische inzichten te toetsen; afspraken maken over het taalgebruik bij de formulering van de antwoorden en het correct schrijven van vakspecifieke woorden; het aantal examenvragen bewaken en de duur van de schriftelijke examens komt ten hoogste overeen met het aantal wekelijkse lestijden voor het vak met een minimum van twee lestijden; een exemplaar van de gestelde vragen met aanduiding van de puntenverdeling wordt samen met de verbeterde examenkopijen in het archief bewaard. Dit exemplaar wordt tevens aangevuld met een modeloplossing; na de proeven hebben de leerlingen het recht de modeloplossing in te zien. Ook hebben zij het recht, op hun vraag, om hun gecorrigeerd examen in te zien. Na analyse van de resultaten wordt ook hier door de leraar een diagnose opgesteld, die aanleiding kan zijn tot bijsturing van het leerproces. Tevens kunnen remediërende maatregelen voor individuele leerlingen ook hier weer uit voortspruiten. Zowel het gepast aanbieden van de leerstof en de evaluatie als het aanbieden van remediërende opdrachten zijn essentieel in het door ons beoogde totale leerproces. 7 Remediëring Remediëren is niet enkel een rubriek op het leerlingenrapport. Remediëren moet ook in werkelijkheid gebeuren. Inhaallessen, bijsturingstaken maken deel uit van het onderwijsproces. Speciaal uitge-

29 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 28 zochte oefeningen i.v.m. de individuele tekorten van de leerlingen moeten pedagogisch benaderd worden. Een schriftelijke neerslag hiervan is een aanrader voor het contact met de ouders via de agenda, en kan als een herhaalde waarschuwing of voorbode van de nakende beslissing gelden.

30 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 29 BIBLIOGRAFIE Een uitgebreide bibliografie kunt u terugvinden in de virtuele klas fysica op Smartschool GO!.

31 TSO 2e graad Specifiek gedeelte Sociale en technische wetenschappen 30 BIJLAGE 1 Overzicht van de fysica formules: Dichtheid kg/m³ m V Zwaartekracht F z N F z m g Veerkracht F v N k x F v Snelheid v m/s Druk p Pa x v t F p A Hydrostatische druk p Pa p g h Arbeid W J W F x vl vl x Pot. gravitatie-energie E p J E p m g h Kinetische energie E k J 2 m v E k 2 Pot. veerenergie E v J E v k ( x)² 2 Vermogen P W W P t Rendement Gaswet voor bepaalde hoeveelheid ideaal gas Soortelijke warmtecapaciteit. c J/(kg K) pv T E E uit in cte Q c m T