VLAAMS VERBOND VAN HET KATHOLIEK SECUNDAIR ONDERWIJS Guimardstraat 1 - 1040 BRUSSEL LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS
STUDIERICHTING
TECHNIEK-WETENSCHAPPEN
Eerste graad 2de leerjaar
Licapnummer: D/1989/0279/027 april 1990 (ongewijzigde eerste herdruk
- LICAP-uitgave - Brussel -
LESSENTABEL
TECHNIEK-WETENSCHAPPEN
AV Natuurwetenschappen
5
5
INHOUD
1
BEGINSITUATIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
2
ALGEMENE DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
3
OVERZICHT VAN DE LEEREENHEDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.9 4.9.1 4.9.2 4.9.3
LEERSTOFAFBAKENING - DOELSTELLINGEN - METHODISCHE WENKEN . Naamgeving en gebruik van apparatuur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Veiligheidsaspecten ........................................... LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Meettechnieken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ordenen en structureren ....................................... LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eenvoudige scheidingstechnieken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inleiding tot microscopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inleiding tot elektrische verschijnselen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Warmte en verbranden ........................................ LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eenvoudige milieu-aspecten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LEERINHOUDEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . METHODISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 4 4 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 9 9 9 9 10 10 11 11 11 11 11 11 13 13 14 14 15 15 15 15 16 16 16 17
5
BIBLIOGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
-41
BEGINSITUATIE
De leerlingengroep is vrij homogeen naar herkomst op studiegebied. Globaal genomen hebben deze leerlingen interesse voor natuurwetenschappen en willen ze zich ook de natuurweten- schappelijke denken werkwijze geleidelijk eigen maken. De leerlingen zijn voldoende begaafd, maar zullen meestal iets meer tijd nodig hebben om te komen tot theoretische redeneringen en het zich eigen maken van abstracte begrippen. Het is wenselijk dat vele werkvormen gehanteerd worden om de motivatie en het doorzettingsvermogen van deze leerlingen te stimuleren. 2
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
In deze lessenreeks (5 uur/week) zal aandacht besteed worden aan: - Het verwerven van natuurwetenschappelijke kennis op zich. - Inzicht laten verwerven in de samenhang tussen natuurwetenschappen, maatschappij, techniek en wereldbeeld. - Experimenteel werk. Meer specifiek moet de nadruk gelegd worden op: - Nauwkeurig en ordelijk leren werken. - Aanleren van het opstellen van een degelijk en duidelijk verslag. - Waarnemingen leren noteren. - Besluiten leren trekken. - Groepswerk, naast individueel werk leren plannen en uitvoeren. - Resultaten mondeling naar voor brengen. - Een bepaald thema kunnen uitwerken. 3
OVERZICHT VAN DE LEEREENHEDEN
De volgende items moeten niet als sterk afgelijnde en afzonderlijke leereenheden bekeken worden. Men zal ze in elkaar passen om een optimale samenhang van de leerstof te verkrijgen. De volgorde van de leereenheden is niet bindend. - Naamgeving en gebruik van apparatuur - Veiligheidsaspecten - Meettechnieken - Ordenen en structureren - Eenvoudige scheidingstechnieken - Inleiding tot microscopie - Inleiding tot elektrische verschijnselen - Warmte en verbranden - Eenvoudige milieu-aspecten
-54
LEERSTOFAFBAKENING - DOELSTELLINGEN - METHODISCHE WENKEN
4.1
Naamgeving en gebruik van apparatuur
4.1.1
LEERINHOUDEN
4.1.1.1 glaswerk - beker, erlenmeyer, maatcilinder, trechter - ander glasmateriaal 4.1.1.2
bunsenbrander
4.1.1.3 meettoestellen: o.a. - thermometer - chronometer - balansen 4.1.1.4 microscopie-materiaal - loep - microscoop - dissectiemateriaal 4.1.1.5
elektrisch materiaal
4.1.1.6
proefopstellingen
4.1.1.7 primaire handvaardigheden: o.a. - wegen - verwarmen - maken van eenvoudige oplossingen 4.1.2 -
DOELSTELLINGEN
De leerlingen zullen niet enkel vertrouwd worden met de juiste benamingen van de verschillende voorwerpen, toestellen en hun onderdelen, maar ook met het juiste gebruik van de apparatuur en met een nauwkeurige aflezing. De leerlingen kunnen de voornaamste voorwerpen en toestellen schetsen en benoemen. De leerlingen kunnen een proefopstelling schematisch weergeven. Ze kunnen een eenvoudige proefopstelling uitbouwen vertrekkend van een schema.
4.1.3
METHODISCHE WENKEN
Een gedeelte van deze leereenheid kan in het begin van het schooljaar aan bod komen, terwijl een groot gedeelte beter verwerkt wordt in de andere leereenheden. Op het moment dat bepaald materieel aan bod komt, kan dat tevens in een bredere context van gebruik, onderhoud en veiligheid besproken worden. De leerlingen schetsen regelmatig het glaswerk en hebben oog voor de verhoudingen bij het tekenwerk. GLASWERK: Aangeven in welke situatie men een beker, een erlenmeyer en een maatcilinder gebruikt. (Geen ander volumetrisch glaswerk gebruiken.)
-6Afhankelijk van de experimenten die in de loop van het schooljaar zullen uitgevoerd worden, kan nog ander glasmateriaal besproken worden (bv: een kolf, ...). BUNSENBRANDER: - de bouw en de werking van een bunsenbrander - het gebruik (o.a. optimale vlam) - enkele veiligheidsaspecten BALANSEN: Het nauwkeurig leren werken met een balans. Ideaal is een eenvoudige bovenweger. Verwijzen naar leereenheid 4.3: nauwkeurigheid van meten. MICROSCOPIE-MATERIEEL: zie leereenheid 4.6 ELEKTRISCH MATERIEEL: zie leereenheid 4.7 PROEFOPSTELLINGEN: Bespreken van een aantal proefbenodigdheden, zoals kurken, stoppen, draadnet, statiefmateriaal,... . Voldoende aandacht moet gaan naar stabiele en veilige proefopstellingen, samen met veilige werkmethoden. Regelmatig de proefopstelling laten schetsen. Oog hebben voor een zo nauwkeurig mogelijke weergave-verhouding. PRIMAIRE HANDVAARDIGHEDEN: Tijdens de demonstratieproeven de nodige tijd voorzien om elke handeling duidelijk te laten waarnemen en uit te leggen. In de eerste leerlingenopdrachten zullen eenvoudige handvaardigheden verwerkt worden: o.a. Juiste technieken aanleren om vaste stoffen en vloeistoffen over te brengen. Enkele oefeningen op het plooien van glazen buizen. (Glas leren snijden en afbreken; afronden van de snijvlakken.) Pipetten trekken en deze later gebruiken. Gebruik van thermometers. (zie leereenheid 4.8.) Een bepaalde hoeveelheid afwegen en een eenvoudige oplossing maken. (Kan met leereenheid 4.3. gecombineerd worden: nauwkeurigheid.) 4.2
Veiligheidsaspecten
4.2.1
LEERINHOUDEN
4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.1.3 4.2.1.4 4.2.1.5 4.2.1.6
Veiligheidsregels Stoffen en hun gevaren Beschermingsmiddelen Veilig werken Afval Voorkomen en bestrijden van brand
4.2.2
DOELSTELLINGEN
-
De leerlingen krijgen door studie van de veiligheidsregels meer inzicht in de principes van veilig werken. De gevarensymbolen kunnen herkennen en interpreteren.
-7-
Gevaren en veiligheidsvoorschriften kunnen opzoeken. Maatregelen kunnen treffen om risico's met gevaarlijke stoffen te verminderen. Aan de hand van een beschrijving van een werksituatie de juiste persoonlijke bescherming kunnen kiezen. De leerlingen leren veilig werken met glas, thermometers, gas, bunsenbrander, elektrische verwarmingstoestellen, ... en leren de risico's van het werken met dit materieel kennen. Enkele oorzaken van brand kunnen opnoemen. Enkele maatregelen van brandvoorkoming kunnen opsommen.
4.2.3
METHODISCHE WENKEN
4.2.3.1
Veiligheidsregels
-
-
Vertrekkend van de veiligheidsregels in het verkeer en de werksituatie van de ouders de veiligheidsregels in het laboratorium bespreken. Naast algemene veiligheidsregels, kunnen hier ook concrete afspraken gemaakt worden tussen de leraar en de leerlingen in verband met het praktisch verloop van de laboratoriumoefeningen. Een lijst labovoorschriften opstellen met een dubbele zienswijze: POSITIEF: hetgeen je moet doen. NEGATIEF: hetgeen je niet mag doen. Niet alleen in het begin van het schooljaar, maar voortdurend wijzen op veiligheid voor zichzelf en voor de anderen. Voldoende tijd nemen om basistechnieken correct aan te leren, zodat geen fouten aangeleerd worden. De leerlingen wijzen op de geschiktheid van het materieel.
4.2.3.2 -
Stoffen en hun gevaren
Stoffen en oplossingen moeten voorzien zijn van een etiket met naam en formule, eventueel van pictogrammen, R- en S-zinnen, ... . Verschillende etiketten doornemen. Ook etiketten van produkten uit het huishouden lezen en bespreken.
4.2.3.3
Beschermingsmiddelen
Verschillende beschermingsmiddelen bespreken voor de ogen, het gelaat, de handen, de ademhalingswegen, de voeten en het lichaam. 4.2.3.4
Veilig werken
Veilig werken met glas, gas, elektriciteit, water en chemicalie"n kan in aparte oefeningen worden aangeleerd of tijdens experimenten gedurende het schooljaar. (Indien het laatste wordt verkozen kan een synthese worden gemaakt naar aanleiding van een gemaakte fout.) 4.2.3.5
Afval (zie ook punt 4.9.: milieu-aspecten)
Bespreking van afval en afvalwaters. Gescheiden inzameling van afval. 4.2.3.6
Voorkomen en bestrijden van brand
Merk op dat er wettelijke voorschriften zijn, waaraan men zich dient te houden.
-84.3
Meettechnieken
4.3.1
LEERINHOUDEN
4.3.1.1 4.3.1.2 4.3.1.3 4.3.1.4
Gebruik van meetinstrumenten Nauwkeurigheid van metingen, meettoestellen en meettechnieken Formuleren en rapporteren van meetresultaten Interpretatie van meetresultaten, tabellen en roosters
4.3.2
DOELSTELLINGEN
4.3.2.1 - Diverse meetinstrumenten op de juiste manier leren gebruiken: lengtemeting met lat tijdmeting met uurwerk en chronometer temperatuur met thermometer volumemeting met maatcilinder massameting met balans. - Het nulpunt en de schaalverdeling van het instrument leren kennen. - Uitgaande van de schaalverdeling, de beperktheid van het instrument leren kennen. - Inzicht leren verwerven in de verhouding tussen een gemeten grootheid en de gebruikte eenheid. - Leren uitvoeren van een reeks metingen: lengte, volume, massa, tijd, temperatuur. 4.3.2.2 - Leren kiezen van een instrument in functie van de gewenste nauwkeurigheid. - De nauwkeurigheid van een gebruikte methode leren vaststellen. - Een idee hebben over het aantal beduidende cijfers. 4.3.2.3 - Op correcte en overzichtelijke wijze meetresultaten en de bijbehorende berekeningen in tabelvorm opstellen. - Grootheden en eenheden juist gebruiken. - Roostervoorstellingen leren maken. - Schaal en schaalaanduidingen juist kiezen. - Meetresultaten aanbrengen in een roostervoorstelling. - De 'trend' van een rooster kunnen bepalen (vloeiende curve). 4.3.2.4 - De meetresultaten kunnen verwoorden. - Kunnen vaststellen welke grootheden er werden bepaald, welke eenheden er werden gebruikt en welke berekeningen er werden uitgevoerd. - Tabellen leren samenvatten. - Roostervoorstellingen kunnen verwoorden 4.3.3
METHODISCHE WENKEN
4.3.3.1 - Bij de verschillende metingen met allerhande meetinstrumenten kan telkens het onderdeel 'nauwkeurigheid' verwerkt worden.
-94.3.3.2 - Het is niet de bedoeling dat hier de foutentheorie wordt uitgelegd, of dat allerlei wiskundige foutenberekeningen worden aangeleerd en ingeoefend. Wel zullen de leerlingen moeten beseffen dat een meetfout inherent is aan elke meting. - Rekening houden met de nauwkeurigheid van het meetinstrument tegenover de meting: bv. 100 ml water afmeten in een beker en in een maatcilinder. - Aan de hand van wegingen kan de nauwkeurigheid van glaswerk bepaald worden. Op basis hiervan kan dan het glaswerk geordend worden. - De berekende waarden die via een rekenmachine verkregen worden, dienen kritisch benaderd te worden. 4.3.3.3 - De zin voor orde en overzichtelijkheid dient een sterk aandachtspunt te zijn, vermits de gerapporteerde waarden steeds moeten dienen als informatiebron voor anderen. - Aan het opstellen van roosters dient eveneens de nodige aandacht besteed te worden, aangezien een rooster de visuele voorstelling is van cijfermateriaal. 4.3.3.4 - De essentie hierbij is dat de leerling leert de resultaten door anderen bepaald, correct te interpreteren en te verwoorden. - Het tweeledig karakter van het formuleren en het interpreteren van resultaten, kan binnen dezelfde klasgroep kritisch worden benaderd. Twee groepen voeren elk een reeks metingen uit, berekenen een aantal waarden en formuleren de resultaten. Deze resultaten worden dan door de andere groep geïnterpreteerd. 4.4
Ordenen en structureren
4.4.1
LEERINHOUDEN
4.4.1.1 4.4.1.2 4.4.1.3
Ordenings- en bruikbaarheidscriteria Ordenen van niet-levende stof Ordenen van levende wezens
4.4.2
DOELSTELLINGEN
De leerlingen kunnen enkele indelingscriteria aangeven. Ze kunnen de bruikbaarheid van de criteria vergelijken met betrekking tot het bekomen van een zinvolle structurering. Niet-levende stoffen kunnen indelen op basis van enkele criteria. Levende wezens kunnen ordenen op bepaalde kenmerken. 4.4.3
METHODISCHE WENKEN
4.4.3.1 -
Men kan gebruik maken van criteria zoals bv. vorm, geur, hardheid, dichtheid, aggregatietoestand, levend en niet-levend (zie lessen biologie), ... .
- 10 4.4.3.2 -
Allerlei voorwerpen en stoffen ordenen met als criterium b.v. brandbare stof, eetbare stof, beschermende stof,... Meer bruikbare criteria zijn bv. degenen die gehanteerd worden om gelijkaardige voorwerpen in een catalogus onder te brengen, bv. spijkers, vijzen, moersleutels, pluggen, boren, ... . Indeling volgens de waarneembare kenmerken: één stof of verschillende stoffen (deze laatsten kunnen eventueel verder gerangschikt worden volgens korrelgrootte, kleur, hardheid,...). Een degelijke ordening kan ons brengen tot het onderscheid zuivere stof en mengsel (dit is een aanloop tot de scheidingstechnieken -zie deel 4.5.-).
4.4.3.3 -
Ordenen van levende wezens
Hier wordt in elk geval een elementaire ordening bedoeld. De classificatie van planten en dieren wordt uitdrukkelijk in de tweede graad behandeld. Men zal de leerlingen leren identificeren aan de hand van eenvoudige dichotomische tabellen met figuren. Het materiaal hiervoor wordt onder andere door de leerlingen zelf geobserveerd naar aanleiding van biotoopstudies (grasberm, beek, bos, ...). De zelfactiviteit van de leerlingen is hier prioritair (waarnemen, ordenen, tabellen maken, roosters tekenen, schetsen, meten). Het criterium 'bladgroen' moet wel gepreciseerd worden. Zwammen hebben geen bladgroen. Verzamelingen maken, mag de natuur niet beschadigen. Per klas kan e'e'n herbarium van veelvoorkomende, niet-beschermde planten nuttig zijn.
4.4.3.4
Enkele mogelijkheden van uitwerking voor punt 4.4.1.3.
Het is hier de bedoeling exemplarisch tewerk te gaan en niet de volledige systematiek te behandelen. Ordenen van zaadplanten. Om te leren determineren moet men uiteraard de bouw van de planten kennen. De bouw, die in het begin van het eerste leerjaar bestudeerd is, zal men moeten herhalen en eventueel aanvullen om een eenheid en een verscheidenheid beter te kunnen ontdekken en om nauwkeuriger te kunnen determineren. Hierbij zullen loep, binoculaire loep en microscoop (zie deel 4.6.: microscopie) op zijn minst uiterst nuttig zijn. Ook het maken van eenvoudige preparaten (met kleuring) kan hier gebeuren. Macro- en microscopisch onderzoek zal men zoveel mogelijk trachten te combineren. Als verdieping kan men verder ingaan op bepaalde aspecten van de functies. -
-
bladeren: Herkenningsmiddel bij uitstek voor bomen en struiken (vorm, nervatuur, randen, verband tussen oppervlakteblad en verdamping, ...). stengel en wortel: Wortelstelsels in vochtig en droog milieu (schets!). Factoren die de wateropname bepalen (uitgebreidheid, zoutconcentratie). Stengels (en bladeren) bevatten transportbanen. bloemen, vruchten, zaden: Bouw van enkele bloemen (bloemdiagramma en -formule), functie van de onderdelen. Bestuiving en bevruchting met aanpassingen aan de bestuiving. Vruchten en zaden: bouw en verspreiding. Kiemingsproces: de verschijnselen waarnemen (stadia, lengtetoename in functie van de tijd in rooster weergeven, enkele soorten vergelijken). De voorwaarden van kieming onderzoeken.
- 11 Ordenen van niet-zaadplanten Wieren, mossen en varens: de macroscopische bouw onderzoeken en de standplaats opzoeken (microscopische bouw: zie item microscopie). Ordenen van gewervelde dieren: Identificeren van een aantal gewervelde dieren en onderbrengen in grote systematische groepen. Hierbij kan in groepjes een vis gedissecteerd worden. Het voedselmenu van een aantal gewervelde dieren in verband brengen met hun functionele bouw. Ordenen van de niet-gewervelden: De meerderheid van de niet-gewervelde dieren die men in de biotoopstudies zal vinden, worden onderzocht met behulp van loep, binoculair loep of microscoop. 4.5
Eenvoudige scheidingstechnieken
4.5.1
LEERINHOUDEN
4.5.1.1
Soorten mengsels: homogeen en heterogeen
4.5.1.2
Scheidingstechnieken: - filtratie - extractie - kristallisatie - destillatie - chromatografie (U) - centrifugatie (U) - adsorptie (U)
4.5.2
DOELSTELLINGEN
-
Voorbeelden kunnen geven van homogene en heterogene mengsels en ze kunnen onderscheiden. Verschillende scheidingstechnieken kunnen verwoorden. Voor een gegeven mengsel, aangepaste scheidingstechnieken kunnen kiezen.
4.5.3
METHODISCHE WENKEN
Men zal bij voorkeur eenvoudige mengsels uit het dagelijks leven gebruiken. Het is hier niet de bedoeling chemische formules te vermelden. Het onderscheid tussen fysische en chemische verschijnsels moet hier niet gemaakt worden. Dit kan wel even ter sprake komen bij het gedeelte 'verbranden' -punt 4.9.- . De leerlingen zoveel mogelijk zelf eenvoudige scheidingstechnieken laten uitvoeren. In het derde leerjaar zullen/kunnen een aantal scheidingstechnieken nog eens kort hernomen worden.
- 12 4.6
Inleiding tot microscopie
4.6.1
LEERINHOUDEN
4.6.1.1 4.6.1.2 4.6.1.3
4.6.1.4
Visuele waarnemingen Gebruik van de loep en binoculaire loep De microscoop: de bouw principe en werking van de onderdelen gebruik en onderhoud (reinigen) van de microscoop Het maken en waarnemen (tekenen) van eenvoudige preparaten
4.6.2
DOELSTELLINGEN
Het item 'microscopie' heeft als voornaamste doel juiste en betrouwbare waarnemingen te doen en het waargenomene op een correcte wijze weer te geven. Tevens dienen de leerlingen in te zien dat het waarnemen, inzonderheid met behulp van de microscoop, een complex geheel is dat uit verschillende fasen bestaat en dat er derhalve gemakkelijk fouten of tekorten kunnen optreden. De leerlingen zullen een beperkt inzicht verwerven in de werking van het oog en de microscoop. Het maken van eenvoudige preparaten, het waarnemen door de microscoop en het tekenen, zullen de manuele vaardigheden van de leerlingen verhogen. 4.6.3
METHODISCHE WENKEN
4.6.3.1 De waarneming is vaak de eerste stap om kennis te verwerven. De leerlingen dienen van het belang van een goede waarneming overtuigd te worden. Daar een waarneming het resultaat is van verschillende fasen (nl. het signaal, de overdracht ervan, de ontvangst, het verwerken -zie ook Technologische Opvoeding), moet het belang van iedere fase worden aangetoond. Gemaakte fouten of tekortkomingen bei"nvloeden het uiteindelijk resultaat. Het is geenszins de bedoeling uitgebreid op ieder onderdeel in te gaan. De aandacht wordt gevestigd op: - de beeldvorming van eenzelfde voorwerp op verschillende afstanden van de waarnemer. - het nabijheidspunt, stereoscopisch kijken, kleuren en zwart-wit zien. 4.6.3.2 Bij het gebruik van de loep en de binoculaire loep kunnen enkele oefeningen gemaakt worden, zoals het bekijken en beschrijven van het beeld van geweven stof, zand, keukenzout, een zwart-wit foto, een kleurenfoto, ... . 4.6.3.3 Bij het waarnemen door een microscoop dient elke leerling zelf na te denken over de optimale vergroting en zo het optimale beeld zelf te vinden. Het is vaak handig om over een aanwijsoculair te beschikken om samen met de leerlingen te kunnen kijken naar het preparaat. 4.6.3.4 Enkele mogelijke oefeningen met eenvoudige tekeningen : Het is niet de bedoeling een grote diversiteit na te streven, maar wel aan enkele voorbeelden voldoende tijd te besteden om het gebruik van de microscoop grondig in te oefenen. De preparaten worden gemaakt door de leerlingen zelf. Ze dienen aan te sluiten bij de leerstof van de lessen biologie. Contact met de leraars 'biologie' is hier aangewezen.
- 13 -
Waarneming van het beeld door een microscoop? Maak een nat preparaat van 1 cm2 millimeterpapier. Schrijf in de vier vakjes met een scherp potlood, de letters J P L F (afmeting 2mm x 1mm). Bekijk dit preparaat door de microscoop. Hoe neemt men de letters waar? Hoe beweegt de tafel? Hoe groot is het beeld bij verschillende vergrotingen?
-
Vezels Een aan e'e'n zijde uitgeplozen katoendraad van 1 cm bij verschillende vergrotingen. Idem voor wol. Idem voor een synthetische draad (polyester). Opmerking: Bij kleine vergroting kan een waarneming gebeuren met boven en onderbelichting. Bij het kruisen van vezels: welke boven? welke onder? De dieptescherpte.
-
Een plantencel Bv. cellen van het vlies dat zich bevindt aan de binnenzijde van een bolrok van een ui. Een tweede preparaat met kleuring met lugol (KI3) Principe van het kleuren van een preparaat kan hierbij worden aangebracht, alsook het bereiden van een kleuroplossing.
-
Een menselijke cel Bv. cellen van de binnenzijde van de wang. Ook hier is een kleuring aangewezen (methyleenblauw of een oplossing van een anilineblauw potlood in water). Vergelijking met vorige cellen.
-
Onderzoek van water Bv. draadwieren (o.a. schroefwieren, knobbelwieren, ...) uit de slijmerige massa's van sloten en vijvers. Bv. plankton uit zoet water.
-
Onderzoek van het groen beslag dat je aan de regenzijde van een boom aantreft o.a. kogelwieren.
-
Zetmeel (oefening in het maken van een coupe) Bv. sneden van aardappelweefsel met kleuring met lugol (KI3). Vergelijking met een preparaat gemaakt van aardappelzetmeel uit het pakje. Bv. mai"s- en rijstzetmeel. Toepassing: onderzoek van een handelsprodukt.
-
Meercellige dieren Bv. watervlo of e'e'noogkreeftje. Bij het maken van de preparaten een pluisje watten mee insluiten (hierdoor wordt de beweeglijkheid van het diertje beperkt). Geen tekening, wel een bespreking van de levenswijze.
-
Insecten Bv. de schubben van een vlinder, de monddelen van insecten (bv. roltong van een vlinder), facetoog, enz ... .
-
De zwammen Bv. schimmels op rottende vruchten, op jam, op brood.
- 14 4.7
Inleiding tot elektrische verschijnselen
4.7.1
LEERINHOUDEN
4.7.1.1
Stroomkring elektrische lading elektrische stroom bestanddelen van een stroomkring open en gesloten stroomkring geleiders en isolatoren
4.7.1.2
Stroomsterkte stroomsterkte - eenheid stroomzin gebruik van een ampe`remeter in een stroomkring
4.7.1.3
Spanning spanning - eenheid gebruik van een voltmeter in een stroomkring
4.7.1.4
Serie- en parallelketen onderzoek van stroomsterkten in een serieketen onderzoek van spanningen in een serieketen onderzoek van stroomsterkten in een parallelketen onderzoek van spanningen in een parallelketen
4.7.1.5
Elektrische weerstand - Wet van Ohm afleiden van de wet van Ohm begrip elektrische weerstand. Eenheid.
4.7.1.6
Effecten van elektrische stroom
4.7.2
DOELSTELLINGEN
4.7.2.1 De leerlingen kunnen: - Het gebruikte materieel benoemen. - Een stroomkring uitvoeren met e'e'n batterij, e'e'n of meer lampen en schakelaars. - Van een gegeven stroomkring met bekend materieel in schema brengen met conventionele symbolen. - Een gegeven schema de stroomkring opstellen - Het onderscheid tussen geleiders en isolatoren aangeven op basis van hun gedrag in stroomkringen. 4.7.2.2 Het begrip 'stroomsterkte' kunnen omschrijven: definitie, voorstelling, symbool, eenheid. Een ampère-meter kunnen schakelen en aflezen op verschillende plaatsen in de stroomkring. Elektrische stroom kunnen omschrijven als een verplaatsing van lading in een stroomkring. De conventionele stroomzin in een stroomkring kunnen aangeven. 4.7.2.3 Formuleren wat het doel is van een stroombron. Het begrip 'spanning' kunnen omschrijven: definitie, voorstelling, symbool, eenheid. De voltmeter kunnen aflezen en schakelen over verschillende plaatsen in de stroomkring.
- 15 Schema's kunnen tekenen. Het begrip spanning kunnen omschrijven als oorzaak van elektrische stroom. 4.7.2.4 Experimenteel kunnen aantonen dat de stroomsterkte in een keten overal dezelfde is en dat de totale stroomsterkte gelijk is aan de som van de stroomsterkten in de vertakkingen. Experimenteel kunnen aantonen dat de spanning in een keten verdeeld wordt over de elementen en dat de totale spanning gelijk is aan de som van de deelspanningen. Bij een gemengde schakeling het onderscheid kunnen geven tussen serie- en parallelschakeling, zowel schematisch als experimenteel. 4.7.2.5 Het begrip 'weerstand' kunnen omschrijven: definitie, voorstelling, symbool, eenheid. De wet van Ohm in formule-vorm kunnen verwoorden en aangeven, evenals de afgeleide formules. Verklaren waarom een ampe`re-meter steeds in serie moet geschakeld worden met een lamp of andere weerstand. Verklaren waarom een voltmeter steeds parallel moet geschakeld worden met het deel van de keten waarvan men de spanning wil meten. 4.7.2.6 Kunnen aantonen dat de elektrische stroom o.a. warmte en licht kan ontwikkelen. Het belang van de smeltveiligheid kunnen uitleggen. 4.7.3
METHODISCHE WENKEN
De leerinhouden van deze leereenheid worden zoveel mogelijk aan de hand van leerlingenproeven aangebracht. Voor deze leereenheid dient de leraar contact op te nemen met de leraar 'Technologische Opvoeding' om overlappingen te vermijden. Geleidingsvermogen van verschillende vaste stoffen, vloeistoffen en oplossingen onderzoeken. Wrijvingsproeven. Elektrische stroom als verplaatsing van elektrische lading. Lichtintensiteit van een lampje in een kring als eerste indicator van stroomsterkte. Begrip 'spanning' aanbrengen naar analogie met hoogteverschil tussen vloeistofniveaus. De weerstand van een metalen draad (nichroomdraad of constantaandraad) bepalen door een proef en er het schema van tekenen. Onderzoeken naar de weerstand van een lamp, een schakelaar, een voltmeter en een snoer. Schema tekenen en uitvoeren. Waarnemingen en besluiten formuleren. Serie- en parallelketens met lampjes gebruiken. 4.8
Warmte en verbranden
4.8.1
LEERINHOUDEN
4.8.1.1
Fysische aspecten: - temperatuurmetingen - uitzetting van stoffen - verandering van aggregatietoestand - warmte-overdracht
- 16 4.8.1.2 4.8.1.3
Chemische aspecten: o.a. verbranden Biologische aspecten: o.a. temperatuurregeling van levende organismen
4.8.2
DOELSTELLINGEN
-
-
-
De verandering van aggregatietoestand door temperatuurveranderingen kunnen verwoorden. De uitzetting van stoffen bij temperatuurveranderingen kunnen weergeven. Het begrip temperatuur kunnen omschrijven: definitie, voorstelling, symbool, eenheid. De temperatuurmeting in verband kunnen brengen met de uitzetting van stoffen. De leerlingen kunnen aan de hand van voorbeelden de verschillende manieren van warmte-overdracht illustreren. De omstandigheden van een verbranding kunnen verwoorden. Experimenteel achterhalen wat de samenstelling van lucht is. Eigenschappen van dizuurstof experimenteel leren onderzoeken. De leerlingen begrijpen hoe brand ontstaat, kan voorkomen en bestreden worden. De leerlingen kunnen met voorbeelden uitleggen hoe organismen reageren op temperatuurwijzigingen.
4.8.3 -
-
METHODISCHE WENKEN
Bespreking van de soorten thermometers, gebaseerd op uitzetting. Andere temperatuurmetingen o.a. bimetaal, koortsthermometer en LCD-thermometers kunnen hier aangehaald worden. Men illustreert het begrip warmteoverdracht zoveel mogelijk met de bekende geleiders en isolerende stoffen. Men sluit zoveel mogelijk aan bij begrippen en voorwerpen die door de leerlingen gekend zijn: dubbel glas, kunststoffen handvat bij een braadpan, ... . Men probeert het begrip uitzetting praktisch aan te brengen: bv. pyrex-gewoon glas, ijzer en koper. Smelten en koken kunnen geïllustreerd worden met water. Toepassingen van verbranding: als warmtebron als beweging (motoren)
-
eigen lichaam (warmteregeling, transpiratie, koorts). Onderzoek van dizuurstof met gloeiende houtspaan. Proef met brandende kaars onder afgesloten glasklok. De gas- en luchttoevoer bij de regeling van een bunsenbrander. Bij de biologische aspecten kan de warmte-afgave door transpiratie aan bod komen. De daling van lichaamstemperatuur kan opgevangen worden door beven, rechtkomen van de haartjes, ... . De rol van het bloed bij de warmteregeling kan besproken worden.
4.9
Eenvoudige milieu-aspecten
4.9.1
LEERINHOUDEN
4.9.1.1
Water: - kringloop van het water
- het ecosysteem water met zijn biotische en abiotische aspecten
- 17 4.9.1.2
Lucht: - samenstelling van lucht
- transport van stoffen in de lucht 4.9.1.3
Bodem:- ontstaan en samenstelling van de bodem
- transport van stoffen in de bodem 4.9.2
DOELSTELLINGEN
4.9.2.1
Water:
De kringloop van het water kunnen schetsen. Het belang van water voor organismen kunnen uitleggen. Enkele abiotische componenten van het water kunnen bespreken. (waterbeweging, belichting, temperatuur, specifieke warmtecapaciteit, opgeloste stoffen, ...) Eventuele aanpassingen van organismen kunnen formuleren. Oorzaken en gevolgen van enkele vormen van waterverontreiniging kunnen bespreken. De zuiverheid van een oppervlakte-water kunnen evalueren aan de hand van abiotische componenten en macroscopisch dierlijke organismen. 4.9.2.2
Lucht:
Kunnen verwoorden dat lucht een mengsel is van gassen. De samenstelling van lucht kennen en het gedeelte dizuurstof proefondervindelijk kunnen bepalen. Het belang van dizuurstof en koolstofdioxide begrijpen. Weten dat allerhande stoffen in de lucht kunnen opgenomen worden of erdoor vervoerd worden. Enkele bronnen van luchtverontreiniging kunnen bespreken. 4.9.2.3
Bodem:
De begrippen 'bodem', 'humus' en 'humificatie' kunnen omschrijven. Het ontstaan van een bodem beknopt kunnen beschrijven. Schematisch de bodembestanddelen kunnen weergeven. Enkele belangrijke grondsoorten kunnen herkennen. Een relatie kunnen leggen tussen de grondsoort en de landbouwwaarde. De rol van bodemorganismen kunnen bespreken. Enkele oorzaken en gevolgen van bodemverontreiniging kunnen bespreken. 4.9.3
METHODISCHE WENKEN
4.9.3.1
Water:
-
-
Als uitgangspunt wordt de kringloop van het water in een leergesprek opgebouwd. Met experimenten simuleren welke stoffen kunnen worden opgenomen in de kringloop van water. Het gebruik van het water: @ om te reinigen: hard water bereiden en aantonen met een zeepoplossing. Hard water zacht maken. Verschillende waterstalen rangschikken volgens hun hardheid. @ om te drinken: vereisten waaraan water moet voldoen. Hoe wordt water drinkbaar gemaakt? @ om te zwemmen: aan welke vereisten moet het water hier voldoen? Water als hulpmiddel bij de temperatuurregeling.
- 18 -
-
-
Het belang van water voor organismen wordt besproken. Het watergehalte van een aantal weefsels kan proefondervindelijk bepaald worden. De kennismaking met een aquatisch ecosysteem is een ontmoeting met een biotoop, waarin talrijke organismen voorkomen. De meest voorkomende waterorganismen kunnen geïdentificeerd worden aan de hand van eenvoudige dichotomische tabellen, figuren, ... . Dit materiaal is zeker een uitgangspunt voor de classificatie van ongewervelde dieren. Het voorkomen van deze organismen in het water wordt bepaald door biotische interacties (o.a. voedselrelaties) en abiotische componenten. Een aantal abiotische componenten (hardheid, dizuurstofgehalte, chloridegehalte, specifieke warmtecapaciteit, ...) kunnen bepaald worden. Het begrip specifieke warmtecapaciteit niet uitdiepen, enkel experimenteel aantonen dat een bepaalde hoeveelheid water meer warmte opneemt en afgeeft dan eenzelfde hoeveelheid olie. In de handel zijn sets verkrijgbaar voor het meten van een aantal abiotische componenten. Het accent wordt gelegd op een aantal aanpassingen van organismen aan die abiotische componenten: bv. zuurstofvoorziening bij zoetwater-organismen, aanpassingen aan stromend water. Steunend op de ongewervelde dieren en een aantal abiotische factoren kan een vrij goed idee gegeven worden over de kwaliteit van het oppervlaktewater. Oorzaken en gevolgen van verontreiniging kunnen achterhaald worden aan de hand van tijdschriften en artikels.
4.9.3.2
Lucht:
Met experimenten aantonen of simuleren welke stoffen door de lucht kunnen opgenomen en vervoerd worden: o.a. pollenkorrels, fijn zand (woestijnzand), roet, rook. Invloed van bepaalde verbrandingsgassen (zwavel- en stikstofhoudende gassen) bij kiemen van planten kunnen als experiment bij de studie van luchtverontreiniging uitgevoerd worden. 4.9.3.3
Bodem:
Een aantal proefjes in verband met fysisch bodemonderzoek evenals biologisch onderzoek van de grondsoorten kunnen het ecosysteem 'bodem' beter belichten (o.a. watergehalte, zuurtegraad, korrelgrootte). Oorzaken en gevolgen van bodemverontreiniging kunnen aan bod komen aan de hand van artikels. 4.9.3.4
Opmerking:
Sommige aspecten van natuurbehoud kunnen in de vorm van een groepswerk met spreekbeurt door de leerlingen zelf samengesteld worden. o.a. waterzuivering beheer van natuurreservaten bosbeheer loodvrije benzine gevolgen van het gebruik van fosfaten ... Eventueel kan een actualiteitsgegeven, een beheerswerk of een studiebezoek zinvol zijn.
- 19 5
BIBLIOGRAFIE
Vademecum voor de leraar Wetenschappen Leuven, Acco, 1987 (Uitgegeven door Aggregatie HSO. van de KU-Leuven 3de herwerkte druk, 1987 uitgeverij ACCO, Tiensestraat 134-136, 3000 Leuven) Hierin vindt men informatie met betrekking tot handboeken, naslagwerken, tijdschriften, inrichting en onderhoud van schoollaboratoria.
