BIOLOGIE interactief DOCENTENHANDLEIDING havo 2 tweede fase
drs. B.K. Dertien drs. N.M. Walsarie Wolff-Cox
Hoofdstuk 1
Stofwisseling
Doelen van het hoofdstuk In dit eerste hoofdstuk van deel 2 willen we de basis leggen voor de nog komende hoofdstukken die gaan over de fysiologie van de mens. We starten met ‘de stofwisseling’’ en kijken op celniveau naar de manieren waarop stoffen de cellen in en uit getransporteerd worden. Bij het bespreken van passief transport gaan we ook in op osmose en het belang daarvan voor het watertransport in planten en dieren. De bouw van de celmembraan en het functioneren van eiwitten in die membraan zijn de basis voor het bespreken van actief transport.
Examenprogramma Getoetst op het SE: B2.2, B2.5, D 2.3.
Organisatie en planning Het behandelen van de leerstof zal 4 tot 6 lessen vergen.
Aanwijzingen bij de practica Opdracht 1.5 Patatjesproef Materiaal - verse aardappelen - patatsnijder - reageerbuizen die wijd genoeg zijn om de patatjes er in en uit te halen - meetlat,geodriehoek of millimeterpapier - suikeroplossingen van 0% tot 30% - gedestilleerd water Neem bijvoorbeeld de volgende oplossingen: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, en 30% Goed te gebruiken zijn reageerbuizen met een diameter van 18 mm In reageerbuizen met een kleine diameter passen de patatjes soms niet Het is handig om eerst de patatjes in de reageerbuizen te doen en daarna de suikeroplossing. Als er 1 à 2cm vloeistof boven het patatje staat is dat voldoende. De proef kan beperkt blijven tot alleen meten, wat qua organisatie tijd kan opleveren. Opdracht 1.6 Plasmolyse Materiaal - microscopen - objectglaasjes,dekglaasjes - oplossing 10% KNO3 of NaCl. Als plantaardig materiaal: - opperhuid van de rokken van een rode ui - draadwieren uit de sloot - blaadjes van een bladmos
Bij Opdracht 1.5 en 1.6 Omdat de plantkunde in het nieuwe examenprogramma nauwelijks aan de orde komt, hebben we in het informatieboek geen aandacht besteed aan het begrip turgor. Het onderstaande tekstgedeelte kan het begrip turgor verduidelijken.
Osmose en turgor In het voorgaande heb je een aantal keren gelezen hoe belangrijk water is voor de groei van de plant. Je weet, mogelijk uit eigen ervaring, wat er gebeurt wanneer we planten gedurende een bepaalde tijd geen water geven. Een van de, in ons land gebruikelijke, vormen van burenhulp bestaat uit het water geven van de planten tijdens de vakanties. Bomen zijn voor hun stevigheid niet alleen afhankelijk van water, maar toch kunnen ze niet zonder. Cellen bevatten niet alleen veel water, maar ook opgeloste stoffen en ook die zouden, net als water, door diffusie van de ene naar de andere cel kunnen gaan. De celmembraan steekt daar gedeeltelijk een stokje voor. Membranen (dus ook die van het E.R., de mitochondriën en de chloroplasten) zijn semi permeabel. Watermoleculen en gassen ondervinden weinig hinder van de membraan, zouten en eiwitten wel. Hun passage wordt geregeld naar de behoeftes van de cel. De celwand van planten is wel volledig doorlaatbaar (permeabel) voor water en opgeloste stoffen! Het transport van water dankzij diffusie door een selectief permeabel membraan noemen we osmose. Om water door diffusie te verplaatsen moet er sprake zijn van een verschil in concentratie. We noemen het aantal watermoleculen dat in een bepaald volume vloeistof aanwezig is de waterconcentratie. Wanneer de waterconcentratie binnen een cel kleiner is dan erbuiten dan zal er water de cel in stromen. De waterconcentratie van een oplossing is niet alleen afhankelijk van de hoeveelheid opgeloste stof maar ook van het aantal deeltjes waarin de opgeloste stof gesplitst is. Meestal betreft het dan zouten die in ionen zijn gesplitst. Watertransport door osmose vindt dus plaats van een oplossing met een hoge naar een oplossing met een lage waterconcentratie. Bij een lage waterconcentratie, en dus veel deeltjes in oplossing, spreken we van een oplossing met een hoge osmotische waarde (zowel uitgedrukt in % opgeloste stof als in kPa). De osmotische waarde van zuiver water is nul. Tijdens de groei van cellen zal de waterconcentratie afnemen (de cellen verbruiken immers water). Daardoor zal er water vanuit de bodem (via de celwanden) in de cellen , en vooral in de vacuole, worden opgenomen. Die druk van het opgenomen water in de vacuole zorgt ervoor dat de cellen, zonder extra stevig celwandmateriaal, toch stevig zijn. Dit verschijnsel noemen we turgor. Zonder voldoende water wordt de turgor kleiner en de plant als geheel gaat dan slap hangen (verwelken). Als de waterconcentratie buiten de cellen kleiner is dan in de cellen zal de celinhoud water afstaan, de celinhoud laat los van de celwand. De plasmolyse, zoals dit verschijnsel heet, is omkeerbaar wanneer het niet te lang duurt. Door het verhogen van de waterconcentratie rondom de celmembranen kan de cel weer turgor verkrijgen (deplasmolyseren). Osmotische verschijnselen bij dieren. Watertransport via osmose is ook voor dieren heel erg belangrijk. Heel veel eencelligen moeten zelfs water dat via osmose binnenkomt in de cel , actief uitscheiden omdat ze in een omgeving leven met een hogere waterconcentratie. Ze beschikken over een kloppende vacuole. Veel meercellige organismen hebben organen (de nieren) om de osmotische waarde van de vloeistoffen in het organisme zo constant mogelijk te houden. Dierlijke cellen hebben geen celwand zodat ze, in een milieu met een hogere waterconcentratie het gevaar lopen te knappen.
Didactische tips Begin het hoofdstuk met de ervaringen van de leerlingen als het gaat om de stofwisseling van hun eigen lichaam. Een vraag als”wat heb je vandaag al gegeten en waarvoor is dat nodig ? kan al veel discussie opleveren. Bij de behandeling van paragraaf 1.2 hebben we ervoor gekozen om de Wet van Fick niet te introduceren ook al komen de daarin weergegeven variabelen die de diffusie beïnvloeden wel aan de orde. De theoretische proeven bij opdracht 1.4 zijn ook heel eenvoudig als experiment uit te voeren In de onderbouw en soms op het voorgaande onderwijs is leerlingen als een soort ezelsbrug geleerd dat water dankzij osmose van een lage naar een hoge zoutoplossing stroomt via een halfdoorlaatbaar membraan. Wij geven er de voorkeur aan ook in dit verband te spreken over de concentratie van water (het oplosmiddel) in plaats van op de concentratie opgeloste stof. Het verband met diffusie wordt ons inziens daardoor duidelijker! Bij de afsluitende paragraaf kan de docent de bouw en werking van enzymen herhalen (mogelijk met een practicum) Osmose Rondom het thema osmose zijn in de vakliteratuur erg veel leuke proefjes te vinden. Het maken van een ei-osmometer vraagt een grote handigheid van een toa. Het resultaat spreekt vaak erg tot de verbeelding. Datzelfde geldt voor de proef met de windeieren in een hypotone oplossing.
Extra stof Eigenschappen van het diffusieoppervlak Materiaal 1 vier jampotten 2 barietwater 3 koolstofdioxide 4 twee stukken worstvel 5 twee dekselconstructies volgens onderstaand figuur
Uitvoering - Nummer de jampotten 1, 2, 3 en 4. - Vul de jampotten 1 en 2 met koolstofdioxide. - Sluit jampot 1 af met een dekselconstructie waarin een stukje droog worstvel is aangebracht. Jampot 2 wordt afgesloten met een dekselconstructie waarin een stukje nat worstvel zit. - Doe in de jampotten 3 en 4 een laagje barietwater (tot ongeveer 1 cm hoog). - Schroef jampot 1 op jampot 3 en jampot 2 op jampot 4. Opdracht Bekijk na een kwartier het resultaat. Noteer je waarneming en trek je conclusie.
Hoofdstuk 2
Ademhaling
Doelen van het hoofdstuk In hoofdstuk 2 wordt de ademhaling bij de mens behandeld. De inleiding gebruiken we om het verschil tussen ademhaling en gaswisseling uit te leggen. De dan volgende paragrafen gaan over de borst- en buikademhaling, de bouw van de longen, en de luchtverversing. We sluiten dit gedeelte van het hoofdstuk af met de regeling van de ademhaling. De gaswisseling op celniveau komt vervolgens aan de orde. Na het zuurstoftransport gaan we in op het transport van koolstofdioxide en de functies van het bloed bij de aan- en afvoer van beide gassen. Het hoofdstuk wordt afgesloten met een paragraaf over ademhalingsproblemen waaronder COPD en hyperventilatie.
Examenprogramma Getoetst op het CSE: D 3.12 t/m D 3.15
Organisatie en planning Het behandelen van de leerstof zal ongeveer 6 tot 8 lessen.
Aanwijzingen bij de practica Opdracht 2.3 Spare ribs Materiaal (voor tekenopdarcht) Spareribs via de plaatselijke slagerij Opdracht 2.4 Een modelbenadering Materiaal - glazenklok - doorboorde kurk met glazen T-stuk en twee ballonnen (of condooms) - afsluitend rubbervel met daaraan een ‘handvat’ Opdracht 2.5 Mond- op mond beademing Materiaal (Extra ter keuze docent) Pop (Little Ann) zoals die bij EHBO-trainingen wordt gebruikt Opdracht 2.8:Bouw van de luchtpijp Materiaal Microscopen Kant en klare preparaten van de dwarsdoorsnede door de luchtpijp Opdracht 2.11 Demonstratieproef In plaats van twee grote (perspex) platen met opgekit handvat kan dit proefje ook door leerlingen gedaan worden. Materiaal 2 objectglaasjes en een paar druppels water Opdracht 2.15 Vitale capaciteit Materiaal handspirometer Opdracht 2.24 Bloedgassen Materiaal - wijde (droge) reageerbuis, vastgeklemd tegen witte achtergrond. - onstolbaar gemaakt bloed - zuurstof - koolstofdioxide - twee Hoffman klemmen - alcohol 70% - uitgetrokken capillairen in kurk
Didactische tips Begin met de leerstof dicht bij de leerlingen. Starten met een aantal ademhalingsoefeningen kan de aandacht goed richten op de leerstof. Buik- en borstademhaling zijn bij de meeste leerlingen wel bekend vanuit de onderbouw. Toch zijn er altijd weer leerlingen die oorzaak en gevolg gaan omwisselen. Misconcepten in de trant van :’je ademt in en dus wordt je borstkas groter’ liggen op de loer. De behandeling van het begrip interpleurale ruimte en de functie ervan kan worden verhelderd door gebruik te maken van een plastic fles (halve liter) met daarin een gaatje in de bodem. Wanneer een ballon (over de hals gestulpt) wordt opgeblazen in de fles horen ze de lucht uit de ruimte tussen ballon en fles ontsnappen. Dichthouden van het gaatje maakt het mogelijk om de te laten zien dat de ballon de wand van de fles volgt. (gaatje open en de klaplong is een feit!) Het is goed om de leerlingen erop te wijzen dat ze de waarde van ademvolume / uitademingsreservevolume etc. niet hoeven te reproduceren! Voor veel leerlingen is het een verrassende ontdekking dat hun ademritme in eerste instantie gestuurd wordt door een CO2 overschot in plaats van een tekort aan zuurstof (zie vooral opdracht 2.19!) Bespreking van de gaswisseling op celniveau maakt het mogelijk om de processen van de dissimilatie nog een keer te herhalen
Extra stof Effect van training op zuurstofopname en zuurstoftekort (na opdracht 2.16) Training heeft effect op de maximale zuurstofopname. Het effect van training is een toename van 15 tot 25%. Er zijn getrainde atleten met waarden van 6 of 7 l/min. Deze hoge waarden hebben waarschijnlijk te maken met erfelijke aanleg. Getrainde personen hebben niet alleen een grotere zuurstofopname per minuut, ze kunnen ook beter een zuurstoftekort weerstaan. Deze waarden bedragen 10 liter voor een ongetraind persoon, tot 17 liter voor een getraind iemand. De volgende voorbeelden laten zien wel effect dit heeft. 1 Piet (ongetraind) wil 1500 meter lopen met een snelheid van 10 km per uur. Dat is ........ m / min. Hij doet er dus .... min. over. Zijn maximale zuurstofopname is 3 l/min. en zijn tolerantie voor zuurstoftekort 10 liter. Krijgen zijn spieren voldoende zuurstof om deze prestatie te leveren? Volgens diagram B(bij opdracht 2.16) is bij deze snelheid 2,5 liter zuurstof per minuut nodig. In 9 minuten heeft hij dus nodig ........ Hij heeft tot zijn beschikking ....x.... + ......=..... liter. Dat is wel/ niet voldoende om deze prestatie te leveren. 2 Lukt het hem ook 1500 meter in 4 minuten te lopen? Licht je antwoord toe met een berekening. 3 Klaas is getraind. Zijn tolerantie voor zuurstoftekort is 16 liter en zijn maximale zuurstofopname 4 liter per minuut. Kan hij 1500 meter lopen in 4 minuten? Licht je antwoord toe. 4 Klaas wil de marathon ( =42,195 km) lopen in 2 uur en 20 minuten. Is hij daartoe, wat betreft zijn 'zuurstofhuishouding' in staat? Licht je antwoord toe met een berekening.
Hoofdstuk 3
Voeding
Doelen van het hoofdstuk Voeding en spijsvertering zijn in dit hoofdstuk gecombineerd. De inleidende paragrafen gaan over de keuzes die mensen maken ten aanzien van hun voeding. Om keuzes te maken heb je , als leerling, kennis nodig en in paragraaf 3.3 gaat her daarom over de voedingswaarde van voedsel. Overgewicht en ondergewicht zijn de onderwerpen van de afsluitende paragraaf van het gedeelte over voeding. De tweede helft van het hoofdstuk richten we de aandacht op de spijsvertering . De organen en processen die daarbij een rol spelen komen aan de orde De regeling van de voedsel opname sluit het hoofdstuk af
Examenprogramma Getoetst op het CSE: D 3.1 t.m D 3.6 getoetst in het CE
Organisatie en planning Het aantal lessen dat nodig in om de leerstof te verwerken is moeilijk in te schatten. Het onderwerp leent zich bij uitstek voor veel groepswerk. Klassen met een multiculturele samenstelling zijn ideaal als het gaat om informatieverstrekking naar elkaar rondom de cultuur van voeding en voedselkeuze. Daarnaast kan het afhankelijk van de samenstelling van de klas belangrijk zijn om veel tijd te besteden aan de verschijnselen rondom onder- en overgewicht. De leerstof puur kan in een zes tot acht lessen goed worden behandeld.
Aanwijzingen bij de practica Opdracht 3.5 De wereld als groententuin Materiaal Zoveel mogelijk verschillende groenten Opdracht 3.10 Voedsel verbranden Materiaal TI-84 met Easy Temp Eenvoudige opstelling om voedsel te verbranden( zie pag.53 van het werkboek) Diverse soorten noten en zaden Opdracht 3.24 Je mag kiezen Materiaal Zoveel mogelijk verschillende schedels/gebitten van zoogdieren Verschillende vogelsnavels Microscopische preparaten van de monddelen van insecten Verschillende gedode insecten Opdracht 3.27 Dichterbij bekeken Materiaal Microscopische preparaten van onderdelen van het spijsverteringskanaal Opdracht 3.32 Vertering in de praktijk Vraagstelling 1:Ontstaan bij de vertering van zetmeel sacchariden? Materiaal - reageerbuizen - reageerbuisrekje - maatcilinder 10 ml - (kauwgum suikervrij) - trechter - jodiumoplossing - thermometer - 1% zetmeeloplossing - waterbad 37 ºC
- fehlings reagens of benedict reagens - speeksel (of 3% pancreatineoplossing) - veiligheidsbril Uitvoering (in werkboek niet volledig, daarom als volgt): - Vul de buizen met speeksel en zetmeel volgens de tabel - Zet alle vier de buizen gedurende vijf minuten in een waterbad van 37 ºC - Voeg daarna de indicatoren toe volgens de tabel - Verwarm buis 3 en 4 tot er een kleurverandering waarneembaar is - Vul je waarnemingen in de tabel in Jodiumoplossing: los 6 gram KI op in 200 ml gedestilleerd water; voeg 3 gram jodiumkristallen toe en vul aan met gedestilleerd water tot 1 liter. 1% zetmeeloplossing: breng 450 ml gedestilleerd water aan de kook; meng 5 gram oplosbaar zetmeel met 50 ml gedestilleerd water en voeg dit onder roeren toe aan het kokende water. In plaats van fehling reagens kan ook benedict reagens worden gebruikt. Het voordeel is dat benedict reagens langer kan worden bewaard. Fehling reagens: los 34,6 gram kopersulfaat (CuSO4) op in 500 ml gedestilleerd water (= oplossing A) Los 176 gram kalium-natriumtartraat op en 77 gram NaOH op in 500 ml gedestilleerd water (= oplossing B). Voeg van deze twee oplossingen (A en B) gelijke hoeveelheden bij elkaar voor gebruik; deze oplossing is niet lang houdbaar). Benedictoplossing: Los 100 gram natriumcarbonaat (Na2CO3) en 173 gram natriumcitraat (C6H5Na3O7.2H2O) op in 800 ml verwarmd gedestilleerd water (=oplossingA) Los 17,3 gram koper(II)sulfaat (CuSO4 op in 100ml gedestilleerd water (= oplossing B) Voeg oplossing B langzaam bij oplossing A. Pancreatinesuspensie: meng 3 gram pancreatine met 100 ml gedestilleerd water. Vraagstelling 2: Welke invloed hebben lipase en gal op de afbraak van vet? Halen: volle melk (vanwege het hogere vetgehalte) Pancreatinesuspensie: meng 3 gram pancreatine met 100 ml gedestilleerd water Tip: zorg dat verse pancreatineoplossing wordt gebruikt; het verliest veel van zijn activiteit als het lang van te voren is bereid. 5% galoplossing te bereiden door 5 gram ossengalpoeder per 100 ml gedestilleerd water op te lossen Fenolrood: los 0,2 gram fenolrood op in 100 ml gedestilleerd water Vraagstelling 3: Is voor de vertering van eiwit alleen enzym of alleen zoutzuur nodig, of zijn beide noodzakelijk? Materiaal - drie reageerbuizen - reageerbuisrekje - brander en driepoot - maatcilinder 10 ml - thermometer - veiligheidsbril - 3% proteïnase (pepsine) - HCl 1M - waterbad van 37 ºC - stukjes hardgekookt ei (eiwit) van dezelfde grootte. Van te voren doen: ei koken (hardgekookt, 10 minuten) Laat de leerlingen zeer kleine stukjes snijden van dezelfde grootte
Tip: maak de pepsineoplossing 3% kort tevoren voor een optimale werking. De resultaten zijn vaak niet goed te zien binnen een lesuur; het mooiste resultaat is te zien de volgende dag, waarbij het eiwit (in pepsine + zoutzuur) helemaal kan zijn verdwenen.
Didactische tips Gezien de nadruk die er vanuit de maatschappij op het onderwerp gezonde voeding wordt gelegd kan dit onderwerp confronterend werken voor groepen leerlingen. Het bijhouden van een dagboek van je voedingspatroon moet goed worden ingeleid omdat de informatie zowel voor de leerlingen zelf als voor de omgeving kan leiden tot heftige reacties. Starten met de leuke kanten aan voeding (samen eten etc) biedt leuke openingen voor de lessenserie. Onderlinge uitwisseling van recepten of het ’voor elkaar koken’ kunnen de leerstof voor de leerlingen interessant maken. Een klassegesprek over ‘Pro Ana’-sites en overvoeding horen ook bij dit hoofdstuk. Practica rondom de spijsvertering zowel de bouw van de organen als de enzymatische vertering van de voedingsstoffen vragen veel tijd maar zouden niet moeten worden overgeslagen.
Extra stof Bij 3.20 Aantonen van eiwit en suiker in melk Vraagstelling:Zijn eiwitten en suiker in melk aan te tonen? Materiaal Bekerglas, melk, aqua-dest, fehlingsreagens, veiligheidsbril, biureetreagens, reageerbuizen, waterbad, brander + driepoot,. . Uitvoering -Giet 25 ml melk in een bekerglas en vul het met aqua-dest aan tot 100 ml. Opdracht Bepaal met informatie en gegevens van opdracht 3.32 uit het werkboek of de hiervoor genoemde stoffen aan te tonen zijn. Zuurgraad van melk Onderzoeksuggesties: Ga na of de verzuring van melk afhangt van de bewaartemperatuur, van de conserveringsmethode (gepasteuriseerd, gesterilisreerd) van de samenstelling (vol, halfvol, mager) of van de toevoegingen (b.v. chocolade). Materiaal pH-meter of pH-papier, glaswerk.
Opsporing verzocht De maagzweerbacterie Download van het internet een foto van Helicobacter pylori. Deze bacterie heeft erg veel te maken met de vorming van maagzweren. Gebruik het internet om er een artikel (maximaal een pagina op A4) te schrijven over de ontdekking van deze bacterie en zijn rol bij het ontstaan van maagzweren.
Hoofdstuk 4
Transport
Doelen van het hoofdstuk Voor het thema transport, het onderwerp van dit hoofdstuk, beperken we ons tot de menselijke bloedsomloop. De twee transportstelsels in ons lichaam namelijk bloedvatstelsel en lymfevatstelsel worden met elkaar vergeleken als het gaat om bouw en functie. Nadat de leerling op de hoogte is van de regeling van de doorbloeding en de noodzaak daarvan voor een goed functionerend organisme gaan we dieper in op de bouw en functie van het hart. Voor het transport van stoffen van en naar de cellen wordt bloed gebruikt. De samenstelling van die vloeistoffen de uitwisseling van stoffen met de cellen komen aan de orde. Hierbij grijpen we ook terug op de functie van de weefselvloeistof zodat het verband met het transport van de lymfe een plaats krijgt. Het hoofdstuk wordt besloten met een paragraaf over hart en vaatziekten
Examenprogramma Eindtermen D 3.D 3.7 t/m D 3.11 getoetst in het CE
Organisatie en planning De leerstof en de practica vragen zes tot acht lessen voor de behandeling. Een en ander hangt ook af van de keuze van de practica. Snijden van het varkenshart en het bekijken van bloeduitstrijkjes vragen elk wel een les.
Aanwijzingen bij de practica Opdracht 4.5 Ader en slagader Materiaal Microscopische preparaten van een doorsnede door ader en slagader. Deze preparaten blijken in de praktijk snel te ontkleuren. Mogelijk is het beter om te zoeken naar goede afbeeldingen op het internet. Opdracht 4.12 Doktertje spelen Materiaal - hartslagmeter van Vernier samen met de TI-84 - opstelling met IP-coach en een hartslagsensor - analoge en digitale bloeddrukmeters - horloge
Opdracht 4.13 Bouw van het hart Materiaal - per 2 leerlingen een varkenshart Kippenhartjes zijn een alternatief maar ze zijn wel erg klein en weinig gedetailleerd.
Opdracht 4.16 ECG Materiaal - ECG sensor met TI-84 - Opstelling met IP-coach en een ECG- sensor Opdracht 4.19 Hemolyse Materiaal - 2 petrischalen - onstolbaar gemaakt bloed* - 0,9% NaCl-oplossing - gedestilleerd water - krant Halen:Bloed bij slachthuis
Wat ook kan: Bloed bestellen via “Sanquin” Het bloed word onstolbaar geleverd als EDTA-bloed. *) Bloed is onstolbaar te maken door 40 ml van een 5% oplossing van één van de volgende zouten: ammoniumoxalaat, kaliumoxalaat, natriumoxalaat of natriumcitraat aan te vullen met bloed tot 1 liter (goed mengen!) De petrischaal met bloed en gedestilleerd water zal doorzichtig worden, zodat de krant leesbaar word als gevolg van de hemolyse.
Opdracht 4.20 Bloedbeeld Materiaal - door leerling zelf gemaakte of kant en klare uitstrijkjes van bloed.
Didactische tips Het komt voor dat leerlingen ongewoon emotioneel reageren op de lessen over de bloedsomloop. Beelden van een open hartoperatie of het snijden van een varkens (schapen)hart zijn niet voor elke leerling een onverdeeld genoegen. Start met een les over de culturele betekenis van bloed (in spreekwoorden en als signaal) en het donorschap. Veel over het bloedvatenstelsel en het hart zal al bekend zijn vanuit de onderbouw. Er zijn niet veel leerlingen die zich realiseren dat we eigenlijk twee transportstelsels in ons lichaam hebben en de overeenkomsten en verschillen daartussen zijn vaak verrassend. Omdat het zelf meten van hartslag en bloeddruk steeds meer voorkomt is het goed dat leerlingen de mogelijkheden (en beperkingen) daarvan ontdekken. Voor de meer rekenkundig aangelegde leerling kan opdracht 5.18 veel inzicht geven (overleg ook eventueel met de sectie wiskunde). Extra stof Ziekenhuisbezoek. We hebben goede ervaringen met het bezoek aan een plaatselijk ziekenhuis als het gaat om de histologie van de bloedcellen. Ook kan aandacht besteed worden aan de bloedgroepen. Daardoor ontstaan ook mogelijkheden om de immunologie nog een keer te herhalen. In sommige gevallen bestaat de mogelijkheid voor een bezoek een de bloedbank met daarbij een stukje donorwerving. Hetzelfde geldt voor de plaatselijke afdeling van de EHBO waar ook een reanimatiecursus gevolgd kan worden
Hoofdstuk 5
Lever en nieren
Doelen van het hoofdstuk Bouw en werking van de lever en de nieren zijn het onderwerp van dit hoofdstuk. Water is essentieel voor het leven op aarde en osmoregulatie is van levensbelang voororganismen zeker als ze op het land leven. Het hoofdstuk gaat na de inleiding verder met de bouw van lever en galblaas. Uitvoerig gaan we in op de functies van de lever en richten ons daarbij vooral op de vraag wat de lever doet met alcohol en de vraag wat alcohol doet met de lever. In het tweede deel van dit hoofdstuk zijn de nieren aan de beurt We hebben er voor gekozen om niet te diep op de werking van de nefronen in te gaan. In de laatste paragraaf( en vooral in het werkboek) komen nierdialyse en niertransplantatie aan de orde
Examenprogramma Eindtermen D 3.D 3.16 t/m D 3.19 getoetst in het CE. Getoetst op het CSE
Organisatie en planning De behandeling van dit hoofdstuk zal niet veel meer dan 6 lessen vergen.
Aanwijzingen bij de practica Opdracht 5.4 Bouw van lever Materiaal - kant en klare preparaten van de lever. Eventueel een intacte lever van varken of schaap Opdracht 5.14 Urine-onderzoek Materiaal - 5 tot 10 ml urine - centrifuge - microscoop - clinisticks voor eiwit, suiker - pH-papier 0-14 - www.biologieinteractief.nl Halen: bij apotheek clinisticks voor eiwit en suiker Opdracht 5.15 Practicum nier Materiaal: - kant en klare preparaten van de nieren. Eventueel een intacte nier van varken of schaap
Didactische tips Dit hoofdstuk wordt door de meeste leerlingen niet als erg lastig ervaren. De manier waarop de levercellen in een groter verband (cel van Kupfner) van bloed wordt voorzien vraagt wel enige uitleg. Zowel de behandeling van de lever als die van de nieren biedt aanknopingspunten om in te gaan op de problematiek van de orgaandonaties. Bij de nieren is het van belang dat de leerling goed begrijpt welke functie de resorptie van stoffen uit de voor(primaire) urine heeft. De manieren waarop het tegenstroomprincipe in de nier een rol speelt kan aanleiding zijn om ook terug te grijpen op de gaswisseling bij vissen en de warmteregulatie in vogelpoten.
Hoofdstuk 6
De grens tussen binnen en buiten
Doelen van het hoofdstuk Om een overgang te kunnen maken naar het onderwerp homeostase bij de mens behandelen we eerst de huid en de functies van de huid. Via de regeling van de lichaamstemperatuur, wat voor de leerlingen concreet en goed voorstelbaar is, kunnen we dan gemakkelijk de overstap maken naar zintuigen, zenuwstelsel en hormonen. Het onderwerp immuniteit is al deel 1 H7 behandeld. Omdat het een SE onderdeel is, hoeft het niet te worden herhaald.
Examenprogramma E 5.1 t/m E 5.7 getoetst in het SE
Organisatie en planning: De theorie van het hoofdstuk kan in 4-6 lessen worden behandeld. Het hoofdstuk biedt veel extra opdrachten rond het thema gezondheid. Trek daar zo mogelijk 4 lessen voor uit. Ook verdergaande onderzoeksvaardigheden (zoals het opzetten van een eigen onderzoekje) kunnen worden geoefend bijvoorbeeld met de opdrachten 6.22 t/m 6.24.
Aanwijzingen bij de practica Voor de practica zijn microscoop en of loep nodig en verder eenvoudige materialen zoals vislijn en karton (6.10). Als leerlingen zelf experimenten gaan ontwerpen kunnen ze dat doen met bijvoorbeeld zonnebrandcrème, wol, veren, haren, thermometers. Voor 6.28 is een huidthermometer (strip) nodig (verkrijgbaar bij de drogist).
Didactische tips Zorg dat leerlingen het principe van een regelkring goed begrijpen. Dat helpt bij de volgende hoofdstukken. Zoek eventueel samenwerking met docent natuurkunde. Veel leerlingen vinden het moeilijk om te denken in processen. Dit hoofdstuk biedt veel aanknopingspunten om dat te oefenen. Dat kan o.a. door in de klas door veel vragen te stellen in de categorie “wat … als” of “wat …. als niet”
Extra materiaal Het werkboek bevat een overmaat aan materiaal. Laat de leerlingen een keuze maken.
Hoofdstuk 7
Zintuigen
Doelen van het hoofdstuk Wanneer we kijken hoe een organisme kan reageren op de omgeving beginnen we bij de zintuigen. In het vorige hoofdstuk zijn die ook al aan de orde geweest, maar ogen zijn als zintuigen natuurlijk veel zichtbaarder.
Examenprogramma E 4.1 t/m E 4.8 getoetst in het CE
Organisatie en planning: Het bespreken van de theorie kost 4-6 lessen, het uitvoeren van de practica circa 4 lessen.
Aanwijzingen bij de practica Opdracht 7.3 Verschillende zintuigen Materialen A - 3 bekerglazen 250 ml laag model - thermometer - water 40º - kraanwater - ijsblokjes Van te voren klaarzetten een emmer met water van 40º waar de leerlingen uit kunnen scheppen met een bekerglas. Het water van ongeveer 10º te maken door ongeveer 3 ijsblokjes in een bekerglas met ongeveer 200 ml kraanwater te doen. Materialen B - plastic bekertjes - leidingwater - kristalsuiker - theelepel of roerstaaf - rietjes Maak oplossingen in 200 ml water van respectievelijk 0,1, 0,3, 0,5, 0,8, 1,0, 1,3, 1,5 en 1,8 en 2,0 gram suiker. Met een rietje (hygiënisch) kunnen de leerlingen van elke oplossing een teugje nemen. Bij ongeveer 0,8 gram proeven de meeste leerlingen iets. Materialen C - 40% suikeroplossing - 20% wijnsteenzuuroplossing - 20% keukenzoutoplossing - 2% bitterzoutoplossing (MgSO4-oplossing) - plastic bekertjes of Bekerglazen - glazen roerstaven Halen: bitterzout bij apotheek of drogist, keukenzout en suiker bij supermarkt. Als glaswerk word gebruikt moet het uiteraard zeer schoon zijn. Opdracht 7.8 Bouw van een varkensoog Materiaal - varkensogen - scalpel - anatomisch schaartje - kristalliseerglas met water
Haal varkensogen bij het slachthuis. Maak een gaatje in oogrok. Knip vervolgens rondom de oogrok door. Leg de twee helften in een bakje met water om het netvlies enzovoort goed te kunnen bekijken.
Didactische tips Leerlingen zien de plaatjes en modellen van een oog en kunnen ze vaak redelijk uitleggen. Maar de vraag hoe het dan zit met twee ogen, en hoe die samenwerken is toch vaak een vraag die ze moeilijk kunnen beantwoorden. Vandaar dat we daar in afbeelding 7.9 extra aandacht aan hebben besteed. De reflexen in het ook worden vaak door elkaar gehaald. Vandaar dat ze in § 7 op een rijtje zijn gezet. Leerlingen vinden het doen van de proefjes leuk, maar vaak blijkt dat ze toch de achterliggende theorie niet goed begrijpen. Vraag hen in hun verslag legging daar extra aandacht aan te besteden. Een mogelijkheid is ook de proeven door groepjes leerlingen voor de klas te laten bespreken en uitleggen. Mogelijk is een optometrist of een orthoptist bereid iets over oogmetingen te komen vertellen.
Extra materiaal Het gehoororgaan is geen onderwerp meer in de eindexamenstof. Toch is het belangrijk om leerlingen kennis te laten maken met het gehoor en de risico’s op gehoorbeschadiging. Mogelijk is dit al gedaan in de onderbouw, maar discobezoek neemt in deze leeftijdsgroep sterk toe. Leerlingen zijn vaak laconiek over mogelijke gehoorschade. Laat hen via internet een gehoortest doen; vraag iemand van een patientenvereniging school. Laat leerlingen de arboregels over gehoorscahde bestuderen en geluidsmetingen doen.
Hoofdstuk 8
Bouw en werking van het zenuwstelsel
Doelen van het hoofdstuk Bij de bespreking van het zenuwstelsel komen we echt op celniveau terecht. Voor veel leerlingen lastige stof. Gelukkig zijn er veel animaties te vinden (b.v. op www.bioplek) over de werking van zenuwcellen en spieren. Het hoofdstuk biedt ook de mogelijkheid om het leren van de leerlingen op een bewuster niveau te brengen. In § 8.4.4. en opdrachten 8.12 t/m 8.14 besteden we aandacht aan leren en leerprocessen. Mogelijk is hier ook een verbinding te maken met het mentoraat. D 3.19 (drugs en geneesmiddelen ) komt natuurlijk in meerdere hoofdstukken voor. In dit hoofdstuk in de act 8.23 t/m 8.28.
Examenprogramma D 3.19, E 4.9 t/m E 4.15 getoetst in het CE
Organisatie en planning De behandeling van de theorie kost 6-8 lessen, de practica liggen vooral op het gebied leren en trainen van spieren en kosten 2-4 lessen.
Aanwijzingen bij de practica Er zijn geen verdere aanwijzingen nodig. Zoek eventueel contact met de sectie LO of met een sportschool.
Didactische tips Het hoofdstuk biedt ook de mogelijkheid om het leren van de leerlingen op een bewuster niveau te brengen. In § 8.4.4. en opdrachten 8.12 t/m 8.14 besteden we aandacht aan leren en leerprocessen. Mogelijk is hier ook een verbinding te maken met het mentoraat.
Hoofdstuk 9
Hormonen
Doelen van het hoofdstuk In dit hoofdstuk komt het tweede regelsysteem van een mens aan de orde: de regeling via hormonen en daarmee sluiten we het onderwerp homeostase af. Opdracht 9.9 geeft een samenvatting van de manier waarop het interne milieu constant wordt gehouden. Als leerlingen het principe van regeling en homeostase goed hebben begrepen, kost dit hoofdstuk niet veel tijd.
Examenprogramma E 4.16 en E 4.17 getoetst in het CE
Organisatie en planning Dit hoofdstuk kost 2 - 3 lessen.
Aanwijzingen bij de practica Geen
Didactische tips Opdracht 9.9 geeft een samenvatting van de manier waarop het interne milieu constant wordt gehouden.
Extra materiaal Mogelijk is er een leerling met diabetes. In dat geval vindt een leerling het vaak prettig iets te kunnen vertellen over wat het leven met diabetes voor hem of haar betekent. Soms wordt een jeugdige diabetes patient begeleid bijvoorbeeld door een psycholoog. Ook hij/zij zou op school kunnen worden uitgenodigd.
Hoofdstuk 10
Gedrag
Doelen van het hoofdstuk Met het hoofdstuk gedrag zijn we weer aangeland op het niveau van organisme. Dat maakt het voor leerlingen weer prettig concreet. Toch vinden ze het onderwerp gedrag vaak wat vaag. We hebben geprobeerd herkenbare voorbeelden te zoeken. Ook het onderwerp leren komt weer aan de orde. In de eindexamens komen regelmatig gedragsonderzoekjes voor. Er is dus veel materiaal om te oefenen.
Examenprogramma E 3.1 t/m E 3.6 getoetst in het CE
Organisatie en planning De theorie kost ongeveer 8 lessen. Er is veel filmmateriaal beschikbaar (o,.a Biobits bovenbouw 83 t/m 94) maar het bekijken van films kost veel tijd. Zoek een goede balans tussen kijken en zelf ervaren . Daarvoor biedt opdracht 10.19 mogelijkheden. Veel tijd zal er zo vlak voor het examen niet zijn, dus zorg dat de onderzoeksvraag klein blijft.
Aanwijzingen bij de practica Geen
Didactische tips Voor de docent die veel met het onderwerp gedrag wil doen biedt het materiaal van collega Adri Kodde veel mogelijkheden. Zie http://members.home.nl/akodde/gedrag.htm
