LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS
Vak:
2/1 lt/w
AV Chemie Basisvorming en specifiek gedeelte
Studierichting:
Industriële wetenschappen
Studiegebied:
Mechanica-elektriciteit
Onderwijsvorm:
TSO
Graad:
tweede graad
Leerjaar:
eerste en tweede leerjaar
Leerplannummer:
2012/032 (vervangt 2006/157)
Nummer inspectie:
2012/740/1//D (vervangt 2006 / 74 // 1 / H/ SG/ 1 / II / /D/
pedaGOgische begeleidingsdienst Emile Jacqmainlaan 20 1000 Brussel
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
1
INHOUD Visie....................................................................................................................................... 2 Beginsituatie......................................................................................................................... 3 Algemene doelstellingen ..................................................................................................... 4 Leerplandoelstellingen / leerinhouden / specifieke didactische wenken ......................... 9 Algemene pedagogisch-didactische wenken ................................................................... 26 Algemene leerlijn voor natuurwetenschappen .......................................................................................26 Overzicht van de leerstof en situering van de leerlingenproeven in het leerplan ...................................27 Wenken bij de uitvoering van de leerlingenproef ...................................................................................28 Wenken bij de informatieopdracht ..........................................................................................................28
Minimale materiële vereisten ............................................................................................. 33 Evaluatie ............................................................................................................................. 34 Bibliografie ......................................................................................................................... 37
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
2
VISIE 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 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.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
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. De begrippen atoom en molecule en het deeltjesmodel komen reeds aan bod in de eerste graad. 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.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
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 chemie voeren de leerlingen minimaal 4 leerlingenproeven tijdens het eerste leerjaar en 2 leerlingenproeven tijdens het tweede leerjaar van de tweede graad 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 leraars van de eerste graad en tweede graad noodzakelijk, zodat het duidelijk is welke deelvaardigheden van de natuurwetenschappelijk methode de leerlingen tijdens de eerste graad hebben ingeoefend. De uitdrukking in de algemene doelstellingen “Onder begeleiding uitvoeren” betekent dat de leerlingen de activiteiten uitvoeren waarbij zij de wetenschappelijke vaardigheden bewust en stapsgewijze 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 aanwezig is kan het experiment worden uitgevoerd als klasproef. De werkvorm waarbij verschillende opstellingen aangeboden worden 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).
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
5
Algemene doelstellingen bij de ontwikkeling van wetenschappelijke vaardigheden en het gebruik van de natuurwetenschappelijke methode
nummer algemene doelstelling
nummer van de eindterm natuurwetenschappen
AD1
Onder begeleiding informatie over een gegeven natuurwetenschappelijk verschijnsel verzamelen en ordenen. (oriëntatie)
G1
AD2
Onder begeleiding bij een natuurwetenschappelijk verschijnsel een onderzoeksvraag opstellen en eventueel een hypothese formuleren. (onderzoeksvraag en hypothese)
G2, G6
AD3
Onder begeleiding een methode of een onderzoeksplan opstellen om de gestelde vraag te onderzoeken. (onderzoeksplan)
G1
Wenken
De leerlingen laten brainstormen, de verschillende facetten van het gegeven duidelijk laten beschrijven en eventueel met een schematische tekening de situatie laten verduidelijken. (AD1)
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
6
Met enkele vragen de voorkennis van de leerlingen toetsen en eventueel bijsturen. (AD1)
Samen met de leerlingen vanuit de concrete situatie mogelijke vragen formuleren om zo te komen tot een duidelijke onderzoeksvraag. (AD2)
De leerlingen proberen een toetsbare hypothese te formuleren. (AD2)
Na het formuleren van de hoofdvraag aandacht hebben voor de factoren die constant blijven tijdens het onderzoek en voor de gegevens bij de proef. (AD3)
AD4
Het onderzoeksplan uitvoeren en de resultaten overzichtelijk en nauwkeurig ordenen. (uitvoering)
G4, G5
AD5
Tijdens de uitvoering van de opdracht/experiment de productetiketten interpreteren. (uitvoering)
G4, G5, G11
AD6
Tijdens de uitvoering van de opdracht/experiment veilig en verantwoord omgaan met stoffen, voorwerpen en toestellen. (uitvoering)
G30
AD7
Bij het noteren van de meetwaarden de correcte wetenschappelijke terminologie, symbolen en SI - eenheden gebruiken. (verwerking)
G4, G5
Wenken
De leerlingenproeven een uitdagend en motiverend karakter geven en in verband brengen met een betekenisvolle en/of technische context.
In de eerste lessen wordt het labo verkend, worden de gevaren aangehaald en de te volgen veiligheidsprocedures overlopen. Een laboreglement is hiervoor een nuttig instrument. (AD5,6)
De productetiketten moeten goed leesbaar en volledig zijn. De gevarensymbolen en P- en H-zinnen zijn gekend. (AD5,6)
Voor praktische tips rond ‘Veiligheid in de schoollaboratoria’ en nuttige weblinks: smartschool virtuele klas chemie. (AD5 en 6)
Leerlingen moeten het onderzoeksplan kennen en begrijpen vooraleer ze starten met de uitvoering van hun onderzoek. (AD6)
Bij de uitvoering van de proef planmatig en efficiënt werken met respect voor de omgeving en de materialen en materiëlen. (AD6)
Waarnemingen moeten objectief geregistreerd worden en mogen niet verward worden met interpretaties. (AD4)
De leerlingen moeten inzien dat meettoestellen moeten aangepast worden aan de te meten hoeveelheid stof.
De specifieke voordelen van het ordenen van meetwaarden in een tabel of grafiek toelichten.
AD8
Onder begeleiding uit de waarnemingen/meetwaarden/grafieken conclusies trekken en het resultaat evalueren. (besluit en evaluatie)
G3, G7, G8,G4
AD9
Onder begeleiding over een opdracht/onderzoek rapporteren en reflecteren. (rapportering)
G7, G8
Wenken
Leerlingen proberen op basis van hun waarnemingen een relevant besluit te formuleren. (AD8)
“Onder begeleiding … evalueren” kan gebeuren via een aantal gerichte vragen en opdrachten. (AD8)
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
7
De leerlingen reflecteren over het besluit. Het besluit wordt teruggekoppeld naar de geformuleerde hypothese, deze wordt bevestigd of weerlegd. In het laatste geval denken de leerlingen na over de hypothese, gebruikte methode…; (AD8)
Leerlingen leren rapporteren en communiceren over de resultaten van de proef door het maken van een verslag, een poster, korte mondelinge presentatie. (AD9)
De leerlingen leren zelfstandig een verslag maken en gebruiken hierbij zoveel mogelijk ICT.
Het verslag bevat minimaal volgende punten: (AD9):
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;
reflectie.
Het is belangrijk dat de verslaggeving persoonlijk of in kleine groepjes gebeurt en dat leerlingen het verslag nauwkeurig en met de nodige discipline leren maken. Bij het aanleren van de opmaak van een verslag kan als start een voorgedrukt werkblad ter ondersteuning worden gebruikt. Leerlingen leren zo om geleidelijk aan zelfstandig een verslag te maken (tegen het einde van de tweede graad). (AD9)
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: 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. Zij leren hierbij op een efficiënte manier informatie verwerven, verwerken, presenteren en maken hierbij zoveel mogelijk gebruik van ICT. Leerlingen voeren tijdens de tweede graad minimum één informatieopdracht uit voor het vak chemie binnen één van de contextgebieden: duurzaamheid, cultuur en maatschappij.
AD10
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).
G9, G14,
AD11
De natuurwetenschappen als onderdeel van de culturele ontwikkeling duiden (cultuur).
G8, G18, G13
AD12
De wisselwerking tussen natuurwetenschappen en de maatschappij op ecologisch, ethisch en technisch vlak illustreren (maatschappij).
G9, G16, G17, G19, G20
Wenken
De informatieopdracht kan gerealiseerd worden via activerende werkvormen. Mogelijke werkvormen:
een discussiegesprek waarbij gefundeerde argumenten worden gebruikt;
een stellingenspel of andere werkvormen waarbij communicatie wordt geactiveerd;
een presentatie van een onderzoek (poster, ppt …);
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
taalactiverende of taalondersteunende opdrachten (slangenspel, placemat, bingo…);
verslag van bedrijfsbezoek of een bezoek aan musea of wetenschapscentra;
expert als gastleraar in de school;
projectwerking “techniek en wetenschap”;
gebruik van artikels uit de media.
Duurzaamheid:
kunststoffen: isolatiemateriaal, coatings;
silicium in fotocellen;
PET en andere recycleerbare plastics;
duurzaam bouwen.
Cultuur:
carbonfiber in sportmateriaal;
cosmetica;
soorten verven en restauratie van schilderijen.
Maatschappij:
bijv. doos van Technopolis “time voor Nano”; de zaak polly meer;
het verschil duiden tussen pseudo – wetenschappelijke kennis en wetenschappelijke kennis.
De informatieopdracht beperken tot maximaal twee lesuren.
Deze algemene doelen kunnen ook vakoverschrijdend of projectmatig gerealiseerd worden.
8
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN / SPECIFIEKE DIDACTISCHE WENKEN Bij elke leerplandoelstelling wordt in de eerste kolom een verwijzing gemaakt naar één van de volgende symbolen:
G: het nummer van de gemeenschappelijke eindterm natuurwetenschappen.
U: leerplandoelstellingen die cursief staan zijn bedoeld als een mogelijke uitbreiding en zijn niet verplicht.
De uitvoering van minimaal vier leerlingenproeven in het eerste leerjaar en twee leerlingenproeven in het tweede leerjaar is verplicht, de leerplandoelstellingen i.v.m. leerlingenproeven zijn suggesties.
de uitvoering van één informatieopdracht per graad is verplicht.
Uitvoering van leerlingenproeven
Het is aanbevolen om de uitvoering van de leerlingenproeven evenwichtig te spreiden.
Tijdens de uitvoering van de leerlingenproeven de ontwikkeling van attitudes zoals taakgerichtheid, respect voor materiaal en milieu, zin voor veiligheid en sociale vaardigheid 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 vaardigheden en attitudes met de vakgroep te bespreken.
Bij elk onderdeel staan na de wenken enkele mogelijke proeven; hieruit kunnen leerlingenpractica en/of demoproeven gekozen worden. Andere proeven kunnen, indien wenselijk, ingelast worden. Uitvoering van informatieopdracht
Bij bepaalde hoofdstukken wordt een suggestie gemaakt naar de contextgebieden: cultuur, duurzaamheid of maatschappij voor het opstellen van de informatieopdracht.
De verdeling van de contextgebieden: cultuur, duurzaamheid en maatschappij met de vakgroep afspreken. Bij verwerking van de leerinhouden
Demonstratie en observatie dienen als basis voor de realisatie van de leerinhouden.
Lessen zoveel als mogelijk benaderen vanuit de leefwereld van de leerling of van uit de actualiteit.
Leerinhouden staan in de rechterkolom bij de doelstellingen.
De wenken zijn per deel geformuleerd en bieden een ondersteuning.
Voor bijkomende Informatie over leerlingenproeven en leerinhouden alsook voor interessante internetsites en linken kan je terecht op de virtuele klas van chemie (smartschool GO!).
9
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
10
LEERINHOUDEN
STOFFEN EN MENGSELS G18, 20
1
in algemene termen aangeven wat de chemie bestudeert en het belang van chemie in het beroepsleven illustreren;
Verschil tussen chemie en fysica Sectoren van de chemische industrie Chemie in het dagelijks leven (film)
G21, 16
2
veilig en verantwoord werken in het laboratorium.
Labo Reglement, praktische tips, PMB, etikettering, H en P-zinnen, Gevarensymbolen, benoemen van labomaterieel
G14
3
het verschil aangeven tussen een voorwerp en een stof.
Verschil tussen stof en voorwerp
4
stoffen onderscheiden aan de hand van fysische en chemische eigenschappen.
Fysische en chemische eigenschappen
G20
5
uitleggen dat de oorsprong van een zuivere stof, natuurlijk ontstaan of synthetisch bereid, geen invloed heeft op haar eigenschappen.
Voorbeelden zoals: riet- en bietsuiker, CO2
G14
6
aan de hand van voorbeelden uitleggen wat het verschil is tussen een mengsel en een zuivere stof.
Heterogeen en homogeen mengsel zoals emulsie, suspensie, oplossing, gasmengsel, aerosolen, rook …
G10
7
mengsels onderscheiden op basis van de componenten.
Bijv.: gefractioneerde destillatie van aardolie
G14, 17 G1-12 G22-32
8
met eenvoudig materiaal enkele scheidingstechnieken veilig uitvoeren.
Leerlingenpracticum 1: scheiden van mengsels
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
In het vak natuurwetenschappen en technologische opvoeding in de 1e graad is reeds aandacht besteed aan grondstoffen, materialen en voorwerpen. De leerlingen hebben ook reeds kennis gemaakt met het begrip stof en het onderscheid tussen mengsel en zuivere stof geleerd.
Er kan vertrokken worden vanuit het idee dat leerlingen zelf over chemie hebben of vanuit de vertoning van de video ‘Chemie voor vandaag en morgen’ van SIREV of op http://chemistryallaboutyou.eun.org/ vanuit posters (aan te vragen bij www.Chemieisoveral.nl )
Mogelijke contexten: geneesmiddelen, drugs, huishoudproducten, onderzoek in de omgeving, wapens, giftige stoffen, kunststoffen versus natuurproducten.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
11
Aan de hand van een aantal dagelijkse gebruiksvoorwerpen het onderscheid uitleggen tussen een voorwerp en de stof(fen) waaruit dat voorwerp bestaat; proeven van of ruiken aan stoffen kan gevaarlijk zijn.
De verschillen tussen stoffen zoals azijn, water, alcohol, ijzer, koper, zout, kristalsuiker, enz. zijn gebaseerd op fysische en chemische eigenschappen.
Voorbeelden (5): rietsuiker en bietsuiker; CO2 uitstoot van wagens en CO2 in spuitwater en CO2 in adem.
Enkele mengsels die in het dagelijkse leven voorkomen worden bij voorkeur als voorbeelden gebruikt: dranken (o.a. spuitwater, limonade, wijn) voedingswaren (o.a. mayonaise), cosmetica (o.a. huidcrèmes).
Mogelijke proeven
Stoffen classificeren naar eigenschappen
Scheiden van zeewater (zout, zand, water) (filtratie en indamping)
Extractie van olie uit pindanoten (extractie)
Koffie zetten (extractie en filtratie)
Bladgroen uit bladeren (extractie en chromatografie)
Destillatie van rode wijn kan als demo-experiment didactisch zeer waardevol zijn. Eventueel met de alcohol Grand Manier maken: extractie van sinaasappelen en koffiebonen (+ suiker) in alcohol http://www.solo.be/nl/recepten/zelf-grand-marnier-maken.htm
Van suikerbiet tot suiker (extractie – filtratie – adsorptie – filtratie – kristallisatie)
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
LEERINHOUDEN
STOFFEN EN REACTIES G1-12
9
vanuit experimenten chemische en fysische verschijnselen onderscheiden.
Verschil tussen een chemisch en een fysisch verschijnsel
10
wet van behoud van elementen formuleren.
Atomen, moleculen
G13
11
aan de hand van voorbeelden enkelvoudige en samengestelde stoffen herkennen op basis van hun opbouw.
Enkelvoudige/samengestelde stoffen
G18
12
het symbool schrijven als de naam gegeven is en de naam noemen als het symbool gegeven is van minstens twintig elementen.
Belangrijkste elementen met hun symbolen
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Decr. nr. U
G1-12 G22-32
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
12
LEERINHOUDEN
13
correcte elementenvergelijkingen schrijven met aanduiding van de aggregatietoestand.(U)
Bijv. elementvergelijking: water waterstofgas + zuurstofgas (H,O)vl (H)g (O)g (v) voor vast, (vl) voor vloeibaar, (g) voor gasvormig en (aq)voor opgelost in water (U)
14
een elementair inzicht in de opbouw van het periodiek systeem aantonen.
De metalen en niet-metalen, de groepen en de periodes Rangschikking volgens stijgende atoommassa
15
enkelvoudige en samengestelde stoffen op basis van fysico-chemische kenmerken identificeren.
Leerlingenpracticum 2: Identificatie van stoffen
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
Leerlingen kennen de begrippen atoom, molecule en maakten kennis met het deeltjesmodel in de eerste graad.
Als voorbeelden van chemische reacties kunnen omzettingen van eetwaren gekozen worden (Bijv. bakken en braden, zuur worden van melk en wijn, rijzen van deeg) alsook aantasting van metalen, uitharding van gips, verbrandingsreacties, ontkalken van koffiezet en reinigen van sanitair.
Stoffen die niet kunnen ontleed worden in andere stoffen noemt men enkelvoudige stoffen, stoffen die wel ontleed kunnen worden noemt men samengestelde stoffen( bv door elektrolyse van water ontstaat er waterstofgas en zuurstofgas). Hierbij kan gebruik gemaakt worden van het deeltjesmodel.
Atomen zijn uiterst kleine deeltjes die bij een chemische reactie niet vernietigd worden. In de natuur komen 92 atoomsoorten (elementen) voor; ze verschillen in grootte en in massa.
De belangrijkste elementen: Cl, I, O, S, N, P, C, H, He, Ne, Ar, Na, Ca, Mg, Fe, Zn, Hg, Al, Pb, Cu, Ag, Au.
Voorbeelden van samengestelde stoffen: waterstofchloride (H,Cl) : verwijdering van cementresten, zwavelzuur (H,S,O): accu, natriumhydroxide (Na,O,H): ontstopper van afvoerbuizen, ammoniak (N,H): ontvettingsmiddel, calciumhydroxide (Ca,O,H): bepleisteren van muren, natriumchloride (Na,Cl): keukenzout, natriumwaterstofcarbonaat (Na,H,C,O): maagzout, calciumcarbonaat (Ca,C,O): krijt, marmer.
Om bij stoffen het onderscheid tussen het element en de enkelvoudige stof te maken, spreken we bv van zuurstofgas en zuurstof en bv van natriummetaal en natrium. Pas als de leerlingen duidelijk het verschil inzien tussen het element en de enkelvoudige stof, kan voor metalen de uitgang -metaal weggelaten worden.
Waarneembare eigenschappen van metalen en niet-metalen zijn de fysische eigenschappen: aggregatietoestand bij kamertemperatuur, elektrische geleidbaarheid, warmtegeleiding, vervormbaarheid, …Hierbij kunnen bijv. kwik, zwavel en andere stoffen met speciale eigenschappen aan bod komen.
Het historisch belang van het periodiek systeem wordt uitgelegd: D. I. Mendelejev kon voorspellingen doen over het bestaan van elementen en eigenschappen van de overeenstemmende stoffen.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
13
Gebruik maken van het PSE met toepassingen (te bestellen bij KVCV), spectaculaire en gevaarlijke experimenten met alkalimetalen eventueel tonen aan de hand van filmpjes (periodic table of elements) http://www.periodicvideos.com/
Mogelijke proeven
Identificatie van een aantal stoffen: (fysische kenmerken) geur, geleidbaarheid, aggregatietoestand, kristalvorm, dichtheid, kleur… (chemische kenmerken) brandbaarheid…
Verwarmen van bijv. bakpoeder, suiker, ammoniumchloride, oplossen van een bruistablet in water met CO 2 ontwikkeling
Demoproef: reactie van ijzer(poeder) met zwavel: aantonen met magneet dat er geen ijzermetaal meer is
Demoproef: elektrolyse van water
Demoproef: in beker met water en fenolftaleïne: schaatsende natrium
Demoproef: in reageerbuis met laagje pentaan bovenop water: dansende natrium
Mogelijke informatieopdracht
Van enkele enkelvoudige stoffen (bijvoorbeeld: diwaterstof, dizuurstof, trizuurstof, dichloor, dijood, diamant, grafiet, octazwavel, natrium, magnesium, aluminium, ijzer, zink, lood, koper, kwik, goud, zilver) kunnen één of meer van de volgende aspecten besproken worden: voorkomen, winning, bereiding, fysische eigenschappen, chemische eigenschappen, toepassingen.
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
LEERINHOUDEN
KARAKTERISTIEKEN VAN CHEMISCHE REACTIES G1-12 G22-32
16 de wet van behoud van massa aantonen.
Leerlingenpracticum 3: behoud van massa
G13
17 de wet van behoud van massa bij chemische processen (wet van Lavoisier) formuleren en toepassen.
Wet van Lavoisier
18
Een molecule is opgebouwd uit atomen, die in een bepaalde verhouding voorkomen De formule of formule-eenheid van een stof geeft aan welke atoomsoorten erin voorkomen en in welke verhouding.
met voorbeelden en aan de hand van de begrippen molecule en atoom verduidelijken wat een formule is. G10
19 eenvoudige reactievergelijkingen in evenwicht brengen.
Termen reagens en reactieproducten en de pijl komen hier aan bod
G2, 17, 19
20 de verbranding van een enkelvoudige of samengestelde stof her-
Verbranding van enkelvoudige en samengestelde stoffen, bijv.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
LEERPLANDOELSTELLINGEN
Decr. nr.
De leerlingen kunnen kennen als een oxidatie met zuurstofgas waarbij één, respectievelijk meerdere oxiden gevormd worden.
14
LEERINHOUDEN houtskool, steenkool, metalen, aardgas…
21 gebruik maken van de gegeven formules om de reactievergelijking te Formules en reactievergelijkingen schrijven van de verbranding van enkelvoudige en samengestelde stoffen. G14
22 de begrippen exo- en endo-energetisch illustreren met voorbeelden van chemische processen.
Exo- en endo-energetische reacties bv elektrolyse van water, verbranding van aardgas
G14
23 aan de hand van voorbeelden verschillende vormen van energieomzettingen bij chemische reacties herkennen.
Bijv.: luminescentie, stralingsenergie
G1-12 G22-32
24
Leerlingenpracticum 4: eenvoudige exo- en/of endoterme reacties
U
25 aan de hand van een experiment het roesten van metalen beschrijven als trage oxidatie en een ontploffing als een zeer snelle exoenergetische reactie (U)
eenvoudige exo- of endotherme reacties uitvoeren.
Oxidatie van bijv. ijzerwol met water en de knalgasproef (U)
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
Onderscheid aangeven tussen de moleculen van enkelvoudige en samengestelde stoffen aan de hand van het begrip atoomsoort. bijv. met lego en duploblokken of eenvoudige molecuulmodellen.
Er zijn applets om voorgetallen in reacties in orde te brengen. bijv. http://phet.colorado.edu/en/simulation/balancing-chemical-equations of http://users.telenet.be/wiskundehoekje/chemie.htm
Exo-energetische reacties omschrijven als reacties die energie vrijmaken onder de vorm van:
warmte, bijv. verbranding, hotpacks;
licht, bijv. light-stick;
elektrische energie, bijv. batterij;
kinetische energie: beweging.
Endo-energetische reacties omschrijven als reacties waarbij energie opgenomen wordt: bijv. coldpacks, oplossen van ammoniumnitraat in water.
De verbranding van metalen zoals Mg en Al wordt toegepast in vuurwerk.
Ook op de onvolledige verbranding kan ingegaan worden (vorming van koolstofmonoxide, roet…).
Bij het roesten van ijzermetaal treedt een oxidatie op. Roest is een volksnaam voor ijzeroxide.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
15
Molecuulformules van stoffen: CO2 , CO, O2. De naamgeving van deze eenvoudige stoffen.
Voorstelling van reacties door molecuultekeningen. Gebruik van bolkapmodellen. Reactievergelijkingen, bijv.
Buskruit is een mengsel van kaliumnitraat (75%), houtskool (15%) en zwavel (10%). Bij de ontploffing van buskruit wordt kaliumnitraat gereduceerd. Mogelijke proeven
Massabehoud aan de hand van eenvoudige reacties onderzoeken, bijv. marmer + zoutzuur, bakpoeder + huishoudazijn (met ballon op flesje), bariumhydroxide-opl. + kopersulfaat-opl. .....
Eenvoudige verbrandingsreacties: verbranden van een kaars, houtskool, aardgas, magnesiumlint, suiker…
Eenvoudige endotherme reactie: bijv. bakpoeder en huishoudazijn en de reactie tussen bariumhydroxide en ammoniumchloride. De temperatuur wordt gevolgd.
Eenvoudige exotherme reactie: bijv. blussen van ongebluste kalk, de reactie tussen natriumhydroxide en waterstofchloride. De temperatuur wordt gevolgd.
Roesten van ijzer.
Mogelijke informatieopdrachten
Decr. nr.
ICT opdracht over de werking en toepassing van cold- en hotpacks.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen PERIODIEK SYSTEEM EN ATOOMBOUW
LEERINHOUDEN
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
G13
16
LEERINHOUDEN
26 een atoom beschrijven als kern omgeven door elektronen, gekaderd in een historisch perspectief;
Protonen, neutronen, elektronen
27 de samenstelling van atomen afleiden uit het atoomnummer en het massagetal;
Massagetal - atoomnummer geeft het aantal neutronen
G13
28 de elektronenconfiguratie met schillen schematisch voorstellen;
Voor de eerste 20 elementen
G12
29 het verband leggen tussen de elektronenconfiguratie en de plaats in het periodiek systeem der elementen;
Elementen uit de hoofdgroepen, atomen gerangschikt volgens toenemende atoomnunmmers
30 op basis van de elektronenconfiguratie de Lewisvoorstelling tekenen; Lewisvoorstelling 31 inzien dat elk atoom streeft naar een edelgasconfiguratie.
Begin van ionvorming, gemeenschappelijke elektronen (atoombinding),
Specifieke pedagogisch-didactische wenken:
Voor filmpjes van elk element http://www.systeemderelementen.nl.
Het maximale aantal elektronen per schil kan steeds berekend worden met de formule 2n², waarbij n het schilnummer is.
Aangeven dat elementen uit eenzelfde hoofdgroep dezelfde reacties vertonen, als gevolg van een analoge elektronenconfiguratie in de buitenste schil bezitten de elementen in een hoofdgroep gelijkaardige chemische en fysische eigenschappen.
De atoommassa’s zijn niet steeds gehele getallen, bijv. de atoommassa van 37,5 bij chloor wijst niet op het bestaan van halve neutronen in chloor maar op het bestaan van isotopen isotopen.
Aangeven dat de horizontale groeperingen periodes genoemd worden.
92 unieke atoomsoorten.
Helium kan je inademen ( piepstemmetje) want is als edelgas totaal niet reactief en dus onschadelijk voor je longen, het verhoogt enkel de trillingsfrequentie van de stembanden. Neon wordt gebruikt in TL lampen, ook argon heeft als edelgas toepassingen bij grote hitte zoals in argon lampen of bij laswerken.
Het atoommodel eindigt niet bij de neutronen en protonen, onderzoek naar nog meer fundamentelere bouwsteentjes gaat verder: LHC in het CERN.
Mogelijke proeven:
Vlamproeven geven een analogie met het ROGGBIV spectrum en de kleur van de vlam toont op die manier het aantal schillen van het verbrande atoom van het metaal dat wordt onderzocht. Voorbeeld van lithiumzout ( ROOD), natriumzout ( ORANJE), koperzout ( GROEN), de leerlingen vergelijken de kleur van de vlam met de positie in het spectrum en tegelijkertijd op PSE en concluderen dat de 7 kleuren van het ROGGBIV spectrum en de 7 perioden van het PSE een overeenkomst hebben.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
LEERPLANDOELSTELLINGEN Decr. nr.
De leerlingen kunnen
17
LEERINHOUDEN
AARDOLIEPRODUCTEN
G12
32
aan de hand van een chemische formule een representatieve stof classificeren of benoemen als een anorganische of organische stof.
Begrip ‘organische stof’: alle C-verbindingen behalve CO, CO2 en carbonaten.
G1-12 G22-32
33
door middel van eenvoudige proeven de aanwezigheid van koolstof en van waterstof in organische stoffen aantonen.
Leerlingenpracticum 5: bijvoorbeeld kaarsvet, suiker ...
G10
34
op basis van de Lewisvoorstelling de bindingsmogelijkheden van het C-atoom afleiden.
Vier bindingen van C-atoom
G10
35
het model van de atoombinding als gemeenschappelijk elektronenpaar tussen twee atomen voorstellen.
Lewisvoorstelling van moleculen
G10
36
eenvoudige structuurformules, brutoformules en namen van enkele onvertakte alkanen schrijven.
De eerste 10 alkanen
G1-12
37
een verband leggen tussen aggregatietoestand en de ketenlengte van alkanen.
Demoproef: alkanen
G15
38 enkele toepassingen van alkanen beschrijven hierbij enkele voorbeelden van positieve en nadelige effecten geven. 39
G13, 17, 19
Brandstof, aardgas, kaarsvet, paraffine, vaseline, voorkomen van alkanen in de natuur: methaan, moerasgas, biogas, mijngas, aardgas.
de structuurformule van etheen en ethyn schrijven en enkele toepas- Acetyleen (ethyn) als lasgas singen met hun positieve en nadelige effecten geven. Etheen als grondstof voor polymerisatie
40 de structuurformules van methanol en ethanol schrijven en het gebruik toelichten.
Alcoholen: de functionele groep (-OH) van een alcohol Methanol als brandalcohol, biobrandstof en ethanol voor consumptie, biobrandstof, ontsmettingsmiddel
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
Anorganische en organische chemie: Vroeger dacht men dat een bepaalde ‘levenskracht’ van planten en dieren nodig was voor de synthese van organische stoffen. De mythe van de levenskracht (‘vis vitalis’). Organische chemie wordt ook wel ‘koolstofchemie’ genoemd.
Synthetische stoffen verschillen enkel in bereidingswijze van hun natuurlijke equivalent.
In overleg met de leerkracht aardrijkskunde het ontstaan, de winning, en de verwerking van steenkool en/of aardgas en/of aardolie behandelen.
Aan de hand van formules kunnen herkennen of het gaat om een organische of een anorganische stof.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
18
bijv. CH4, C2H6, C2H4, C2H2, CH3CH2OH: organische stoffen – voornamelijk C en H (maar O, N, S ook mogelijk)
bijv. NaCl, Fe, Mg, CaCO3, O2, O3, CO, H2, NH3: anorganische stoffen.
Biogas: afbraak van organische verbindingen door bacteriën onder anaerobe omstandigheden.
Het gebruik van etheen (en andere alkenen en alkynen) in de polymeerchemie kunnen toeschrijven aan de aanwezigheid van onverzadigde bindingen (dubbele en drievoudige bindingen). Door additie van HCl aan ethyn ontstaat vinylchloride waaruit polyvinylchloride (PVC) wordt gemaakt.
Kamperen in de winter: het gebruik van campinggas (propaan/butaan) is afhankelijk van het seizoen. Dit kan verklaard worden aan de hand van de kookpunten van propaan en butaan. (klimmers op grote hoogte gebruiken daarom propaan).
Mogelijke proeven
Het verband tussen de aggregatietoestand en de ketenlengte van alkanen kan als volgt geïllustreerd worden.
Demoproef alkanen: onderzoek naar het verband tussen de aggregatietoestand van onvertakte alkanen en de ketenlengte. De volgende alkanen kennen de leerlingen uit het dagelijkse leven methaan (bunsenbrander), propaan (kampeergas), butaan (aansteker): gassen bij kamertemperatuur. Pentaan, hexaan, heptaan, octaan, benzine: vloeibaar bij kamertemperatuur hogere alkanen (aanwezig in paraffine, kaarsvet, vaseline): vast bij kamertemperatuur. Van enkele van deze stoffen onderzoekt men de ontvlambaarheid.
Demoproef 2: aansteker 1 in de koelkast (vloeibaar), aansteker 2 bij kamertemperatuur (gas); aansteker 1 werkt pas na enkele minuten.
‘De zaak Polly Meer’ is een doe-doos rond kunststoffen, te verkrijgen via Technopolis. alle granulaten en halffabricaten zitten in de doos.
Mogelijke informatieopdrachten
Opzoeken van de recyclagecodes bij kunststoffen en de voornaamste eigenschappen en gebruik van bijv. PET, PE en PVC.
ICT-opdracht / omgaan met informatie:
Decr. nr.
het belang van fossiele bronnen (steenkool, aardgas, aardolie) aangeven;
toepassingen en gebruik van alkanen in het dagelijkse leven, in de natuur.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
LEERINHOUDEN
CLASSIFICATIE VAN STOFFEN G12
41
de molecuulformules van belangrijke binaire en ternaire zuren in verband brengen met hun wetenschappelijk en triviale naam en omgekeerd.
Formules van zuren: algemene voorstellingswijze: HZ. Een Zuur is een stof die, opgelost in water, een waterstofion zal + vormen (H ) en een zuurrestion (Z ) Voorbeelden: zoutzuur (HCl), koolzuur (H2CO3), zwavelzuur (H2SO4), fosforzuur (H3PO4) en salpeterzuur (HNO3)
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Decr. nr. G14
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
19
LEERINHOUDEN
42
toepassingen van enkele zuren geven.
Voorbeelden: zoutzuur: verwijderen cementresten, kalkaanslag Koolzuur: ontstaat bij oplossen van koolstofdioxide (CO 2) in water (H2O) bijv. frisdranken Zwavelzuur: zuur in accu van wagen Fosforzuur: voedingsadditief, in cola Salpeterzuur: gebruik bij synthese van meststoffen, vormt samen met zoutzuur ‘aqua regia’ (= koningswater)
43
het ontstaan van de ionbinding verklaren door uitwisseling van elektronen in de buitenste schil.
Ionbinding als streven naar edelgasconfiguratie
G12
44
de verhoudingsformules van belangrijke hydroxiden in verband brengen met hun naam en omgekeerd.
Formules van hydroxiden: algemene voorstellingswijze: MOH n+ (met M : metaal-ion, OH : hydroxide-ion) NaOH: natriumhydroxide; KOH: kaliumhydroxide; Ca(OH)2 : calcium(di)hydroxide (gebluste kalk); Al(OH) 3 : aluminiumhydroxide,
G12
45
de verhoudingsformules van binaire en ternaire zouten in verband brengen met hun naam en omgekeerd.
Formules van zouten: algemene voorstellingswijze M , NM n+ n-: (met M : metaalion, NM niet-metaalion, zuurrestion) Formules van zouten bepalen door toepassing van de neutraliteitsregel
G12
46
aan de hand van een chemische formule een representatieve stof classificeren.
Classificatie van stoffen op basis van hun formule
n+
n-
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
Formules van zouten, zuren en basen schrijven aan de hand van periodiek systeem en eventueel met tabel met positieve en negatieve ionen.
Voor zouten en basen met metaalionen uit de a-groepen volstaat de naam zonder tussenvoegsel (di, tri); de lading van het metaalion tussen haakjes vermelden is overbodig. Bijv. Ca(OH)2 is calciumhydroxide.
Toepassingen van zouten, zuren en basen uit het dagelijkse leven: natriumhydroxide is WC-ontstopper, natriumchloride is keukenzout, zwavelzuur zit in accu van wagen, het gebruik van natriumwaterstofcarbonaat (bicarbonaat, NaHCO 3) als bakpoeder, in maagtabletten en bruistabletten, bij het wassen van groenten en als tandbleekmiddel, het gebruik van soda (Na2CO3) bij productie van wasmiddelen, glas, papier en als schoonmaakmiddel, meststoffen: bereiding van ammoniak en ammoniumzouten.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
20
Het ontstaan van stalagmieten en stalactieten uitleggen aan de hand van de aanwezigheid van calciumwaterstofcarbonaat (Ca(HCO 3)2) en calciumcarbonaat (CaCO3).
De hardheid van water uitleggen aan de hand van de aanwezigheid van calciumwaterstofcarbonaat (Ca(HCO3)2).
Mogelijke proeven
Ontbranding van fosfor (laten zien via film of demoproef).
Aantonen van zuren en basen met een indicator.
Bereiding van harde zeep met NaOH, bereiding van zachte zeep met KOH of vloeibare zeep met dodecanol.
Principe van ontkalking: CaCO3 (kalk) reageert met HCl (zoutzuur). Er wordt koolstofdioxide gevormd.
Als introductie op volgende hoofdstuk kan men hier de oplosbaarheid van zouten in water of het geleidingsvermogen van zoutoplossingen onderzoeken.
Bereiding van zwaveligzuur uitgaande van zwavelbloem.
Bereiding van fosforigzuur uitgaande van fosfor.
Het rijzen van deeg verklaren: bij verhitten van natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO 3 ) ontstaat natriumcarbonaat, koolstofdioxide en water.
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
LEERINHOUDEN
OPLOSSINGEN IN WATER G12
47 het onderscheid tussen polaire en apolaire atoombindingen maken aan de hand van elektronegativiteiten.
G10
G1-12 G22-32
48
De elektronegativiteit (onbenoemd getal) is een maat voor het vermogen van een atoom om in een binding de elektronen van een ander atoom aan te trekken. Hiermee het ontstaan van partiële ladingen (deelladingen) verklaren.
Een dipoolmolecule of polaire molecule is een molecule die elektrisch neutraal is, maar die toch een positief geladen kant uit de ruimtelijke structuur en het verschil in elektronegativiteit van de en dus ook een negatief geladen kant bezit. samenstellende atomen afleiden dat de molecule water een dipoolEen watermolecule bevat twee polaire covalente bindingen, molecule is. twee H-O bindingen met een hoek van 104°.
49 het oplossen van stoffen in water beschrijven in termen van corpusculaire interacties.
Corpusculaire interacties bij het oplossen Dissociatie of ionisatie en vervolgens hydratatie
50 de oplosbaarheid en geleidbaarheid van ion- en molecuulverbindingen onderzoeken.
Leerlingenpracticum 6 geleidingsvermogen testen van verschillende oplossingen (zouten, zuren ...)
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
G1
21
LEERINHOUDEN
51 in een tabel het onderscheid tussen goed en slecht in water oplosOplosbaarheidstabellen gebruiken bare ionverbindingen aflezen en daaruit afleiden of een neerslag kan Natrium-, kalium- en ammoniumzouten en alle nitraten zijn ontstaan. goed oplosbaar
G1-12 G22-32
52 het ontstaan van een neerslag door reactie tussen elektrolytoplossingen beschrijven in termen van corpusculaire interacties.
Zilvernitraat en keukenzout oplossen en mengen
53
Leerlingenpracticum 7: eenvoudige neerslagreacties eenvoudige neerslagreacties uitvoeren.
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
Het tetraëdermodel wordt niet toegelicht maar voor water wordt de hoekstructuur gerespecteerd. Leerlingen nemen dit zonder voorkennis aan.
Met behulp van een elektrisch geladen staaf het al of niet afbuigen van een vloeistofstraal (water, pentaan) het polair of apolair karakter van molecuulverbindingen aantonen.
Het oplossen van ionverbindingen beschrijven door interacties tussen ionen en water: het vormen van een watermantel.
Steunend op het model van het ionkristal van keukenzout en het polair karakter van de watermolecule, het mechanisme afleiden van het oplossen van een ionverbinding . Het oplossen van NaCl in water kan mooi geïllustreerd worden aan de hand van applets, bijvoorbeeld : http://users.skynet.be/eddy/zout_en_methanol.html of http://users.skynet.be/eddy/nacl.html
Het geleidingsvermogen van oplossingen van sommige molecuulverbindingen (bijv. HCl) verklaren door de vorming van vrije ionen, ten gevolge van + een reactie met water, ionisatie: HCl H + Cl
De werking van zeep is volledig gebaseerd op het polair/apolair principe (zie dia DIDAC reeks).
Mogelijke proeven
Testen van de geleidbaarheid van enkele zouten en zuren in water : keukenzout, CaCO 3, HCl.
Testen van de oplosbaarheid van NaCl en dijood in respectievelijk water en pentaan.
Oplosbaarheid van inkt in water en pentaan: polariteit van inkt kan hieruit worden afgeleid.
Onderzoek van zeewater, leidingwater en gedemineraliseerd water met behulp van een zilvernitraatoplossing.
Neerslagreacties tussen twee zoutoplossingen uitvoeren en door reactievergelijkingen voorstellen.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
22
LEERINHOUDEN
KWANTITATIEVE ANALYSE G1
G14
54 de grootheid atoommassa in het PSE opzoeken.
De eenheidsmassa is de unit
55 de molecuulmassa van een molecuulverbinding of de formulemassa van een ion verbinding uit de atoommassa’s berekenen.
Verschil tussen formulemassa en molecuulmassa
56
Vraagstukken over omrekeningen mol naar aantal deeltjes onderling(en omgekeerd)
met voorbeelden uitleggen wat een mol materie is.
G1-12 G22-32
57 de constante van Avogadro definiëren als het aantal materiedeeltjes per mol stof.
Overgang van unit naar gram
58 op basis van een gegeven formule uit een gegeven massa de stofhoeveelheid in mol berekenen en omgekeerd.
Molaire massa, symbool M, gebruikelijke eenheid g/mol
59
In mol/L of in g/100 mL (procentueel) Leerlingenpracticum 8: oplossingen met een bepaalde concentratie maken;
de concentratie van een oplossing berekenen uit de massa opgeloste stof en het volume van de oplossing. 60 eenvoudige stoichiometrische vraagstukken oplossen.
De reactie van zoutzuur en natriumhydroxide (aq) tot keukenzoutoplossing
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
Het getal van Avogadro (NA) eenmaal voluit schrijven als 602 000 000 000 000 000 000 000 om duidelijk te maken over welk getal we spreken, de leerlingen zijn nog niet volledig vertrouwd met de wetenschappelijke notatie.
Zet naast elkaar enkele stoffen waarvan telkens 1 mol is afgewogen, bijv. 1 mol water, suiker, keukenzout, ethanol…
Het plaatsen van de juiste eenheden en symbolen voor die eenheden nauwgezet opvolgen.
Het gebruik van de wetenschappelijke getalnotatie met machten en het rekenen hiermee aanleren voor de grafische rekenmachine.
Aangeven dat door reactie van 2 gevaarlijke stoffen ( HCl en NaOH) een ongevaarlijke oplossing van keukenzout ontstaat.
Mogelijke proeven
Concentraties en verdunningen. De leerlingen maken bepaalde oplossingen met gegeven molaire of procentuele concentratie.
De leerlingen testen de maximale oplosbaarheid van keukenzout in water bij kamertemperatuur en berekenen vervolgens de molaire en procentuele concentratie.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Decr. nr.
23
Zilvernitraat (gegeven massa) en keukenzout (gegeven massa) worden opgelost in water in één recipiënt , de leerlingen meten de massa van de neerslag zilverchloride en rekenen dit stoichiometrisch na.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
LEERINHOUDEN
ZUREN EN BASEN G12
61
aan de hand van indicatoren een oplossing karakteriseren als zuur, neutraal of basisch.
Leerlingenpracticum 9: oplossingen indelen in zure, neutrale en basische oplossingen.
zuren en basen definiëren.
Zuren voorstellen als stoffen met formule HZ, die in water H ionen vrijmaken; basen voorstellen als stoffen die in water OH -ionen vrijmaken.
de pH-schaal van 0 tot 14 in verband brengen met zure, neutrale en + basische oplossingen en met de concentratie van H -ionen en OH ionen.
Zuurgraad: aangeven dat in één liter zuiver water slechts 10 + -7 mol H en 10 mol OH ionen aanwezig zijn en dat hiermee een pH = 7 overeenstemt.
+
62
G1
63
G1-12 G22-32
64
G12
65
-7
Leerlingenpracticum 10: pH bepaling de pH van allerlei zure en basische oplossingen bepalen. eenvoudige neutralisatiereacties en gasontwikkelingsreacties herkennen.
Herkennen van neutralisatiereacties en gasontwikkelingsreacties op basis van de reactievergelijking en op basis van waarnemingen
Specifieke pedagogisch-didactische wenken
Zuren smaken zuur!
Lagere en hogere pH in verband brengen met een hogere, respectievelijk lagere concentratie H ionen.
Voor de maagwerking is een zuur milieu nodig; zure oprispingen en maagtabletten.
De gouden raad van tante Kaat gaat veelal over neutralisatiereacties.
De pH schaal beperken tot een schaal van 0 tot 14 met 7 als neutraal. Waar plaats je Coca-Cola, ontstopper, ammoniak, melk, maagzuur, spuitwater.
+
Mogelijke proeven
Met indicatoren (lakmoes, rode koolsap) oplossingen indelen in zure, neutrale en basische oplossingen (azijn, citroensap, water, keukenzoutopl., oplossing van maagzout, ontstopper...).
Proefje van droogijs in ammoniakoplossing met rode koolsap als indicator.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
Onderzoek van enkele indicatoren: fenolftaleïne, methyloranje, broomthymolblauw.
Onderzoek van de universeelindicator.
pH-bepaling van oplossingen (dranken, cosmeticaproducten, onderhoudsproducten).
Decr. nr.
LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen
24
LEERINHOUDEN
METALEN en REDOXREACTIES G10
66 uitleggen hoe een metaalbinding tot stand komt en enkele kenmerken van het metaalrooster beschrijven.
Metalen en metaalroosters: ijzer (atomium) Oxidatie en reductie
67
Verbrandingsreacties: bv roesten van ijzer. Synthesereactie: Na en Cl2. Ontledingsreactie: bijv. aluminiumoxide naar aluminium.
in verbrandingsreacties, in synthesereacties met enkelvoudige stoffen en in ontledingsreacties van binaire stoffen oxidatie en reductie aanduiden aan de hand van elektronenuitwisseling.
Specifieke pedagogisch-didactische wenken:
Metalen hebben specifieke eigenschappen. Hierdoor worden ze al sinds de oertijd (kopertijd, bronstijd, ijzertijd) gebruikt in allerlei toepassingen: in kommen wegens hun vervormbaarheid, in wapens en gereedschappen wegens hun elasticiteit en hardheid, in sierraden wegens hun glans. Meer recent worden ze ook gebruikt in toepassingen waar hun goed geleidingsvermogen voor warmte en elektriciteit wordt benut.
De specifieke eigenschappen kunnen worden verklaard door de structuur van het metaalrooster (goede geleiding, vervormbaarheid). Het atomium stelt de eenheidscel voor van het metaalrooster van ijzer.
Verbrandingsreacties van metalen zoals het roesten van ijzer en het verbranden van magnesium zijn specifieke voorbeelden van redoxreacties. Oxidatie- en reductiereacties moeten worden uitgebreid naar reacties waarbij elektronen worden afgestaan, respectievelijk opgenomen.
Andere eenvoudige redoxreacties zijn de synthese van FeS uit Fe + S 8, de ontleding van kwikoxide, verbranding van koolstof…
Mogelijke proeven:
Demoproef: reactie tussen een metaal (Zn, Cu, ) en I2 in een I2 oplossing, reactie van Al met Br2.
Demoproef: verbrandingen van metalen (poeders) in een bunsenbrander.
Verbranding van zwavel, cokes.
Reactie van ijzer en zwavel.
Mogelijke informatieopdrachten:
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
ICT opdracht: bereiding van staal (hoogovenprocedé), koper, aluminium uit hun ertsen.
25
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
26
ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN ALGEMENE LEERLIJN VOOR NATUURWETENSCHAPPEN Basisonderwijs
Eerste graad (A – stroom)
Wereldoriëntatie
Basisbegrippen in het domein natuur
Basisbegrippen in het domein techniek
Onderzoekende houding
Aandacht en respect voor eigen lichaam en leefwereld
Natuurwetenschappen
Natuurwetenschappelijke basiskennis en vaardigheden uitbreiden binnen het begrippenkader materie, energie, interactie tussen materie en energie en systemen.
De wetenschappelijke methode(onderzoeksvraag, hypothese, experiment, waarnemingen, besluit) stapsgewijs inoefenen.
Onderzoekende houding verder ontwikkelen zowel bij terreinstudie als bij het experimenteren.
Tweede graad
Basisinzichten verwerven in
het gebruik van modellen zoals o.a. het deeltjesmodel om eenvoudige verschijnselen te verklaren.
de cel en de samenhang tussen cel, weefsel, organen, stelsels en het ganse lichaam.
omkeerbare en niet-omkeerbare stofveranderingen.
Communicatievaardigheden ontwikkelen over natuurwetenschappen.
Natuurwetenschappen Wetenschap voor de burger, technicus ...
Biologie/ Chemie/ Fysica Wetenschap voor de burger, technicus, wetenschapper ...
Uitbreiding van het begrippenkader vanuit verschillende contexten of thema’s.
Uitbreiding van een vakspecifiek begrippenkader
Context als illustratie bij de natuurwetenschappelijke begrippen.
Communicatie over natuurwetenschappen verder ontwikkelen
Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden
Derde graad
Natuurwetenschappen Wetenschap voor de burger
Begrippenkader in samenhang met contextgebieden Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden
Biologie/Chemie/Fysica Wetenschap voor de wetenschapper, technicus…
Vakspecifiek begrippenkader
Ontwikkeling wetenschappelijke en communicatievaardigheden
Onderzoekscompetentie in de pool wetenschappen
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
27
OVERZICHT VAN DE LEERSTOF EN SITUERING VAN DE LEERLINGENPROEVEN IN HET LEERPLAN
Thema 1
2
Stoffen en mengsels
Chemische reacties
Concepten
Leerlingenproeven (keuze)
Stof en voorwerp
Llnproef 1
Chemische en fysische eigenschappen
Eenvoudige scheidingstechnieken
Enkelvoudig/samengestelde stoffen
Llnproef 2
PSE : belangrijkste elementen, groepen, perioden 3
4
Karakteristieken van de reacties
PSE en atoombouw
Identificatie van stoffen op basis van kenmerken
Wet Lavoisier
Llnproef 3
Reactievergelijking Verbranding Exo- en endo-energetisch
Wet van behoud van massa Llnproef 4 Eenvoudige exo- en energetische reacties
Atoombouw (kern samenstelling en e-schillen) atoommassa, moleculemassa Atoombinding
5
Aardolieproducten en koolwaterstoffen
Atoombinding Alkanen, (structuurformule, brutoformule) Etheen en ethyn
6
Classificatie van stoffen
Zuren Basen Zouten
7
Oplossingen in water
Polair – apolair Oplosbaarheid Elektrolyten Neerslag
Llnproef 6 Oplosbaarheidsonderzoek Llnproef 7 Eenvoudige neerslagreacties
8
Kwantitatieve analyse
Atoommassa Moleculemassa Mol Constante van avogadro Concentratie Eenvoudige stoichiometrie
Llnproef 8 Oplossingen met verschillende concentraties maken
9
Zuren en basen
Zuren en basen pH
Llnproef 9 Indicatoren Llnproef 10 pH bepalen
10
Metalen en redoxreacties
Metalen Oxidatie en reductie
Llnproef 5 Aantonen C,H in organische stoffen
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
28
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.
WENKEN BIJ DE INFORMATIEOPDRACHT Om de eindtermen rond wetenschappen en samenleving te bereiken voeren de leerlingen één informatieopdracht uit per graad. 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. 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.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
29
VOET Wat en waarom? 1
Vakoverschrijdende eindtermen (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:
lichamelijke gezondheid en veiligheid,
mentale gezondheid,
sociorelationele ontwikkeling,
omgeving en duurzame ontwikkeling,
politiek-juridische samenleving,
socio-economische samenleving,
Per graad:
socioculturele samenleving.
leren leren,
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.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
30
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).
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
31
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 e-mail, 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
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
32
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.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
33
MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN2 Vaklokaal De lessen moeten steeds gegeven worden in het daartoe bestemde chemielokaal, voorzien van een goed uitgeruste leraarstafel met noodstop, leerlingentafels met water, gas en elektriciteit, trekkast(en) en een wandplaat met het Periodiek Systeem van de elementen. Integratie van multimedia en ICT Het lokaal is voorzien van ten minste één goed uitgeruste computer met internetaansluiting en mogelijkheden voor 'real-time'-metingen en is uitgerust voor projectie. Veiligheid Om aan de nodige veiligheids- en milieuvoorschriften te voldoen dienen o.a. aanwezig te zijn: veiligheidstekens, afsluitbare veiligheidskasten voor de opslag van gevaarlijke producten (voorzien van de overeenkomstige gevarensymbolen), brandblustoestel, emmer met zand, branddeken, metalen papiermand, labojassen, veiligheidsbrillen, oogdouche of oogwasfles, beschermende handschoenen, EHBO-kit met brandzalf, wandplaat en/of lijst met - P en H-zinnen, wettelijke etikettering van chemicaliën. Twee efficiënte vluchtuitgangen voor snelle evacuatie van het lokaal. De regelgeving in verband met veiligheidsaspecten en afvalbehandeling in het schoollaboratorium dient opgevolgd te worden. Meer informatie hiervoor vind je in de COS brochure of in de virtuele klas (smartschool) van chemie. Afvalverwijdering Er zijn containers of flessen voor het selectief verzamelen van afvalstoffen. Er is een milieubewuste verwijdering van chemisch afval uit de school. Dit aspect van de omgang met chemicaliën is een belangrijk onderdeel van de milieubewuste opvoeding in de chemielessen. Algemene labuitrusting Balans (bovenweger), bunsenbranders, statieven, ringen, vuurvast gaas, klemmen, noten, verbrandingslepels, stoppenassortiment, mortier met stamper, elektrolysetoestel, set meetspuiten, pH-meter, stereomodellen voor de visualisering van molecuul- en roosterstructuren. Voldoende glaswerk en chemicaliën voor demonstratie- en leerlingenproeven. Voor het werken in contexten te stimuleren, is het best een aantal stoffen uit het dagelijkse leven in school voorradig te hebben; zoals tafelazijn, citroensap, bruisend mineraalwater, ontkalkingmiddel, gebluste kalk, ammoniak, keukenzout, maagzout, kristalsoda, gips, eierschalen, schelpen, bruistabletten, meststoffen, campinggas, brandspiritus, kaarsen, enkele cosmetica.
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.
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
34
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 zijn op de leerplandoelstellingen;
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 aan 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:
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
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 taken en verslagen te bespreken met de leerlingen.
4
35
door de examenkopij te laten inkijken en klassikaal te bespreken. 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. 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. 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 het laten beschrijven van een onderzoeksplan, door het laten formuleren van een besluit bij een reeks gegeven meetwaarden en/of waarnemingen, 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. 5 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-
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
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.
36
TSO – 2e graad – Basisvorming en specifiek gedeelte Industriële wetenschappen AV Chemie (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 1 lestijd/week)
BIBLIOGRAFIE Een uitgebreide bibliografie kunt u terugvinden in de virtuele klas chemie op Smartschool GO!.
37