SECUNDAIR ONDERWIJS ASO. derde graad. eerste en tweede leerjaar ASO. WW-l. (vervangt 94002) Onderwijsvorm: Graad: Jaar: Studiegebied:

SECUNDAIR ONDERWIJS

Onderwijsvorm:

ASO

Graad:

derde graad

Jaar:

eerste en tweede leerjaar

Studiegebied:

ASO

Vak(ken):

AV Biologie

Vakkencode:

WW-l

Leerplannummer:

2004/060 (vervangt 94002)

Nummer inspectie:

2004 / 62 // 1 / I / SG / 1 / III / / V/06

2/2 lt/w

ASO – 3e graad AV Biologie major (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 2 lestijden/week)

1

INHOUD Visie ................................................................................................................................................................... 2 Beginsituatie ...................................................................................................................................................... 4 Algemene pedagogisch-didactische wenken .................................................................................................... 5 Begeleid zelfstandig leren ........................................................................................................................5 ICT............................................................................................................................................................6 VOET........................................................................................................................................................7 Onderzoekscompetenties.........................................................................................................................8 Algemene doelstellingen ................................................................................................................................. 10 Leerplandoelstellingen / leerinhouden............................................................................................................. 17 Specifieke pedagogisch-didactische wenken.................................................................................................. 38 Minimale materiële vereisten........................................................................................................................... 58 Evaluatie .......................................................................................................................................................... 60 Bibliografie ....................................................................................................................................................... 63 Bijlagen ............................................................................................................................................................ 67 1 Vakgebonden eindtermen biologie......................................................................................................67 2 Specifieke eindtermen wetenschappen ..............................................................................................69 3 Vakoverschrijdende eindtermen..........................................................................................................71


2

VISIE Biologie als kennisdomein Het vakdomein van de biologie richt zich tot de vraagstelling betreffende het leven. Zoals in andere natuurwetenschappen wordt een beroep gedaan op wetenschappelijke methoden: observeren, beschrijven en experimenteren hetgeen toelaat hypothesen, modellen en wetten te formuleren en te verifiëren. De kennis die op deze wijze tot stand komt leidt tot het op een adequate wijze zoeken naar antwoorden op fundamentele vragen. De vooruitgang in deze wetenschap gedurende de laatste decennia heeft geleid tot revolutionaire inzichten over het leven en tot een exponentiële groei van toepassingsgebieden zoals de biotechnologie en biomedische wetenschappen. Deze inzichten en toepassingsgebieden hebben onvermijdelijk een invloed op ons dagelijks leven en zullen in de toekomst ongetwijfeld nog in belang toenemen. Binnen de natuurwetenschappen neemt biologie een unieke plaats in. Ze verschaft inzicht in de complexiteit van de levende natuur. Ze stelt de mens in staat zich een beeld te vormen van zijn betekenis enerzijds als individu en anderzijds als onderdeel binnen een groter geheel. Op deze wijze laat de biologie toe om een meer rationele en kritische visie te verkrijgen op tal van hedendaagse maatschappelijke problemen zoals milieuverstoring en -verontreiniging, racisme, overbevolking, bio-ethiek en gezondheid. Een goed gefundeerde basiskennis betreffende biologie kan leiden tot correcties van onze conventionele visie op mens en natuur vanuit economische theorieën en van een eenzijdige interpretatie van ‘vooruitgang’. De biologie als wetenschap: ontwerpt specifieke methoden om levende organismen te bestuderen en past deze toe; bevordert het verwerven van attituden tegenover de levende natuur; beschrijft bouw en functies van levende wezens (cytologie, histologie, morfologie, fysiologie, voortplanting); ontrafelt ultrastructuur en basisfuncties van leven (moleculaire biologie); beschrijft interacties tussen levende organismen onderling en interacties met hun omgeving (ecologie, ethologie); formuleert verklaringen voor het ontstaan en de ontwikkeling van levensvormen (genetica en evolutie). Biologie als onderwijsvak De inhouden van het biologieonderwijs worden mee bepaald door maatschappelijke ontwikkelingen (politieke, sociale en economische). De tendens van een biowetenschappelijk naar een meer biomaatschappelijk onderwijs is een tegemoetkoming aan de huidige maatschappelijke noden. Het wordt steeds duidelijker dat ‘wetenschappelijke en technologische vooruitgang’ geen voldoende voorwaarde is voor een ‘gezonde’ samenleving. Een correct en voorzichtig gebruik van recente wetenschappelijke en technologische ontwikkelingen en een wijziging van het hedendaagse referentiekader voor ‘vooruitgang’ zijn cruciaal voor het tot stand komen en behouden van een gezonde samenleving. Hiervoor echter is de medewerking en vooral een mentaliteitsverandering van de gehele bevolking vereist. Die mentaliteitsverandering kan mee bewerkstelligd worden door een biologieonderwijs dat de verwezenlijking hiervan als een belangrijke opdracht beschouwt. Hierdoor biedt het biologieonderwijs een waardenkader aan voor het verdere leven. Een biomaatschappelijk onderwijs vormt zowel didactisch als natuurwetenschappelijk een verantwoord uitgangspunt voor het aanleren van essentiële biologische begrippen en concepten. Het verhoogt tevens de intrinsieke motivatie en de interesse van de leerlingen. In het biologisch onderzoek wordt gebruik gemaakt van verschillende werkwijzen waarbij zowel objectief als intuïtief te werk wordt gegaan. Beide aspecten zouden hun plaats moeten krijgen in het biologieonderwijs. Wat echter het vertrekpunt ook is, steeds wordt gestreefd naar rationele antwoorden op een gesteld probleem. Meestal gebeurt dit via de wetenschappelijke methode. Hierin staat het opstellen van hypothesen centraal. De waarde ervan wordt onderzocht door het verzamelen van bewijsmateriaal. Dit bewijsmateriaal wordt geleverd door waarnemingen of experimenten, door logisch redeneren en door het toetsen van voorspellingen en reële feiten die uit de hypothese kunnen worden afgeleid.


3

Het bijbrengen van een onderzoeksattitude en het ontdekkend leren staan bijgevolg centraal in het biologieonderwijs. Dit heeft tot gevolg dat er voldoende tijd wordt voorzien voor zelfactiviteit en (inter)actieve kennisopbouw door de leerlingen. Leerlingen vullen soms, vanuit hun persoonlijk referentiekader en opgedane ervaringen, concepten en begrippen ‘verkeerd’ in. Men spreekt in dit verband van alternatieve concepties of misconcepties. Daarom moet in het biologieonderwijs bijzondere aandacht gaan naar situaties waarbij nieuwe ervaringen worden opgedaan. Hierdoor kunnen deze alternatieve concepties worden afgebouwd en de ‘nieuwe’ concepten en begrippen beter verankerd. Dit moet leiden tot een nieuwe en meer precieze invulling van door de leerlingen geconstrueerde modellen. Om een dergelijke conceptuele verandering te bewerkstelligen wordt gestreefd naar een coherente verticale samenhang en een uitdiepende uitbouw van de leerstof in de derde graad. Rekening houdend met de verschillende benaderingen van ‘wetenschap’ kunnen de eindtermen uit de verschillende kerndomeinen van de biologie op verschillende wijzen met toegepaste, praktische, maatschappelijke of actueel wetenschappelijke contexten worden verbonden. In de derde graad worden algemeen biologische verschijnselen behandeld. Vanuit voorbeelden worden processen en structuren aangereikt die kenmerkend zijn voor alle levende wezens. De cel wordt beschouwd als de bouwsteen van levende organismen. Opeenvolgende stadia in de voortplanting worden vooral bij de mens onderzocht. De overdracht van erfelijk materiaal en de wetten die deze beheersen en mechanismen die de evolutie van biologische soorten, met inbegrip van de mens in de geologische tijd beschrijven, worden eveneens in de derde graad onderzocht.


4

BEGINSITUATIE Bepaling van de leerlingengroep Dit leerplan biologie is bestemd voor de studierichtingen met de pool Wetenschappen met 2 lestijden per week (= major) en voor leerlingen uit de andere studierichtingen van de derde graad ASO, waarvoor een lestijd van het complementaire gedeelte als bijkomend uur biologie gekozen wordt. Om de veiligheid bij het uitvoeren van leerlingenproeven niet in het gedrang te brengen is het aangewezen dat het aantal leerlingen niet meer dan 20 bedraagt. De leraar oordeelt of hij, rekening houdend met het aantal leerlingen, met de uitrusting van zijn laboratorium en de aard van de te gebruiken toestellen en producten, de door het leerplan voorgeschreven demonstratieen leerlingenproeven zonder gevaar kan uitvoeren of laten uitvoeren. Indien hij oordeelt dat de beschikbare uitrusting gevaar voor hemzelf of voor de leerlingen oplevert, verwittigt hij onmiddellijk het instellingshoofd, die de nodige maatregelen treft om de activiteiten in gunstige omstandigheden te laten doorgaan. Beginsituatie Als beginsituatie wordt uitgegaan van het feit dat de leerlingen die de derde graad aanvatten de minimumdoelstellingen van de tweede graad ASO hebben bereikt. In de tweede graad werd de fysiologie van de dieren verfijnd met o.a. de uitgebreide studie van het zenuwstelsel en het hormonaal stelsel. De bestudering van de biologische levensgemeenschappen, die al in het basisonderwijs op een eerder intuïtief niveau was gestart en in de eerste en de tweede graad verder werd ontwikkeld, wordt nu in ‘ecologie’ meer systematisch behandeld. Voorbeelden De leerlingen kunnen lichamelijke en sociaal-emotionele veranderingen in de puberteit bij jongens en meisjes herkennen. (Eerste graad SO: biologie, eindterm 7.) De leerlingen kunnen hormonale klieren situeren en de functie van hun hormonen beschrijven. (Tweede graad SO: natuurwetenschappen, eindterm B 15.) De leerlingen kunnen voorbeelden geven van interacties tussen organismen en hun omgeving en van interacties tussen organismen onderling. (Tweede graad SO: natuurwetenschappen, eindterm B 20.)


5

ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Biologie in studierichtingen met de pool wetenschappen beoogt 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 te introduceren in verschillende benaderingen van de biologie, namelijk: - biologie 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 biologische kennis; - biologie 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; - biologie als middel om via haar toepassingen de materiële leefomstandigheden te verbeteren. Leerlingen herkennen hoe biologische ontwikkelingen invloed hebben op hun persoonlijke, sociale en fysische omgeving; - biologie als cultuurverschijnsel en als mensenwerk. Leerlingen hebben notie van historische, filosofische, sociale en ethische aspecten van de biologie. Hierdoor zien en begrijpen ze relaties met andere disciplines. Daarnaast wordt er ook aandacht geschonken aan een viertal domeinen die de kwaliteit van eigentijds onderwijs in de biologie kunnen verhogen.

BEGELEID ZELFSTANDIG LEREN 1. Wat? Met begeleid zelfgestuurd leren bedoelen we het geleidelijk opbouwen van een competentie naar het einde van het secundair onderwijs, waarbij leerlingen meer en meer het leerproces zelf in handen gaan nemen. Zij zullen meer en meer zelfstandig beslissingen leren nemen in verband met leerdoelen, leeractiviteiten en zelfbeoordeling. Dit houdt onder meer in dat: −

de opdrachten meer open worden;

−

er meerdere antwoorden of oplossingen mogelijk zijn;

−

de leerlingen zelf keuzes leren maken en die verantwoorden;

−

de leerlingen zelf leren plannen;

−

er feedback is op proces en product;

−

er gereflecteerd wordt op leerproces en leerproduct.

De leraar is ook coach, begeleider. De impact van de leerlingen op de inhoud, de volgorde, de tijd en de aanpak wordt groter. 2. Waarom? Begeleid zelfgestuurd leren sluit aan bij enkele pijlers van ons Pedagogisch Project (PPGO), o.m. −

leerlingen zelfstandig leren denken over hun handelen en hierbij verantwoorde keuzes leren maken;

−

leerlingen voorbereiden op levenslang leren;

−

het aanleren van onderzoeksmethodes en van technieken om de verworven kennis adequaat te kunnen toepassen.

Vanaf het kleuteronderwijs worden werkvormen gebruikt die de zelfstandigheid van kinderen stimuleren, zoals het gedifferentieerd werken in groepen en het contractwerk. Ook in het voortgezet onderwijs wordt meer en meer de nadruk gelegd op de zelfsturing van het leerproces in welke vorm dan ook.


6

Binnen de vakoverschrijdende eindtermen, meer bepaald ‘Leren leren’, vinden we aanknopingspunten als: −

keuzebekwaamheid;

−

regulering van het leerproces;

−

attitudes, leerhoudingen, opvattingen over leren.

In onze (informatie)maatschappij wint het opzoeken en beheren van kennis voortdurend aan belang. 3. Hoe te realiseren? Het is belangrijk dat bij het werken aan de competentie de verschillende actoren hun rol opnemen: −

de leraar als coach, begeleider;

−

de leerling gemotiveerd en aangesproken op zijn ‘leer’kracht;

−

de school als stimulator van uitdagende en creatieve onderwijsleersituaties.

De eerste stappen in begeleid zelfgestuurd leren zullen afhangen van de doelgroep en van het moment in de leerlijn ‘Leren leren’, maar eerder dan begeleid zelfgestuurd leren op schoolniveau op te starten is ‘klein beginnen’ aan te raden. Vanaf het ogenblik dat de leraar zijn leerlingen op min of meer zelfstandige manier laat −

doelen voorop stellen − strategieën kiezen en ontwikkelen − oplossingen voorstellen en uitwerken − stappenplannen of tijdsplannen uitzetten − resultaten bespreken en beoordelen; − reflecteren over contexten, over proces en product, over houdingen en handelingen − verantwoorde conclusies trekken − keuzes maken en die verantwoorden is hij al met een of ander aspect van begeleid zelfgestuurd leren bezig.

ICT 1

Wat?

Onder ICT verstaan we het geheel van computers, netwerken, internetverbindingen, software, simulatoren, enz. Telefoon, video, televisie en overhead worden in deze context niet expliciet meegenomen. 2

Waarom?

De recente toevloed van informatie maakt levenslang leren een noodzaak voor iedereen die bij wil blijven. Maatschappelijke en onderwijskundige ontwikkelingen wijzen op het belang van het verwerven van ICT. Enerzijds speelt het in op de vertrouwdheid met de beeldcultuur en de leefwereld van jongeren. Anderzijds moeten jongeren niet alleen in staat zijn om nieuwe media efficiënt te gebruiken, maar is ICT ook een hulpmiddel bij uitstek om de nieuwe onderwijsdoelen te realiseren. Het nastreven van die competentie veronderstelt onderwijsvernieuwing en aangepaste onderwijsleersituaties. Er wordt immers meer en meer belang gehecht aan probleemoplossend denken, het zelfstandig of in groep leren werken, het kunnen omgaan met enorme hoeveelheden aan informatie, ... In bepaalde gevallen maakt ICT deel uit van de vakinhoud en is ze gericht op actieve beheersing van bijvoorbeeld een softwarepakket binnen de lessen informatica. In de meeste andere vakken of bij het nastreven van vakoverschrijdende eindtermen vervult ICT een ondersteunende rol. Door de integratie van ICT kunnen leerlingen immers: −

het leerproces zelf in eigen handen nemen;

−

zelfstandig en actief leren omgaan met les- en informatiemateriaal;

−

op eigen tempo werken en een eigen parcours kiezen (differentiatie en individualisatie).


3

7

Hoe te realiseren?

In de eerste graad van het SO kunnen leerlingen adequaat of onder begeleiding elektronische informatiebronnen raadplegen. In de tweede en nog meer in de derde graad kunnen de leerlingen ‘spontaan’ gegevens opzoeken, ordenen, selecteren en raadplegen uit diverse informatiebronnen en -kanalen met het oog op de te bereiken doelen. Er bestaan verschillende mogelijkheden om ICT te integreren in het leerproces. Bepaalde programma’s kunnen het inzicht verhogen d.m.v. visualisatie, grafische voorstellingen, simulatie, het opbouwen van schema’s, stilstaande en bewegende beelden, demo, ... Sommige cd-roms bieden allerlei informatie interactief aan, echter niet op een lineaire manier. De leerling komt via bepaalde zoekopdrachten en verwerkingstaken zo tot zijn eigen ‘gestructureerde leerstof’. Databanken en het internet kunnen gebruikt worden om informatie op te zoeken. Wegens het grote aanbod aan informatie is het belangrijk dat de leerlingen op een efficiënte en een kritische wijze leren omgaan met deze informatie. Extra begeleiding in de vorm van studiewijzers of instructiekaarten is een must. Om tot een kwaliteitsvol eindresultaat te komen, kunnen leerlingen de auteur (persoon, organisatie, ...), de context, andere bronnen die de inhoud bevestigen en de onderzoeksmethode toevoegen. Dit zal het voor de leraar gemakkelijker maken om het resultaat en het leerproces te beoordelen. De resultaten van individuele of groepsopdrachten kunnen gekoppeld worden aan een mondelinge presentatie. Het programma ‘Powerpoint’ kan hier ondersteunend werken. Men kan resultaten en/of informatie uitwisselen via e-mail, blackboard, chatten, nieuwsgroepen, discussiefora, ... ICT maakt immers allerlei nieuwe vormen van directe en indirecte communicatie mogelijk. Dit is zeker een meerwaarde omdat ICT zo de mogelijkheid biedt om niet alleen interscolaire projecten op te zetten, maar ook om de communicatie tussen leraar en leerling (uitwisselen van cursusmateriaal, planningsdocumenten, toetsen examenvragen, ...) en leraren onderling (uitwisseling lesmateriaal) te bevorderen. Sommige programma’s laten toe op graduele niveaus te werken. Ze geven de leerling de nodige feedback en remediëring gedurende het leerproces (= zelfreflectie en -evaluatie).

VOET 1.

Wat?

Vakoverschrijdende eindtermen (VOET) zijn minimumdoelstellingen, die -in tegenstelling tot de vakgebonden eindtermen - niet gekoppeld zijn aan een specifiek vak, maar door meerdere vakken of onderwijsprojecten worden nagestreefd. De VOET worden volgens een aantal vakoverschrijdende thema's geordend: leren leren, sociale vaardigheden, opvoeden tot burgerzin, gezondheidseducatie, milieueducatie, muzisch-creatieve vorming en technischtechnologische vorming (alleen voor ASO). De school heeft de maatschappelijke opdracht om de VOET volgens een eigen visie en stappenplan bij de leerlingen na te streven (inspanningsverplichting). 2.

Waarom?

Het nastreven van VOET vertrekt vanuit een bredere opvatting van leren op school en beoogt een accentverschuiving van een eerder vakgerichte ordening naar meer totaliteitsonderwijs. Door het aanbieden van realistische, levensnabije en concreet toepasbare aanknopingspunten, worden leerlingen sterker gemotiveerd en wordt een betere basis voor permanent leren gelegd. VOET vervullen een belangrijke rol bij het bereiken van een voldoende brede en harmonische vorming en behandelen waardevolle leerinhouden, die niet of onvoldoende in de vakken aan bod komen. Een belangrijk aspect is het realiseren van meer samenhang en evenwicht in het onderwijsaanbod. In dit opzicht stimuleren VOET scholen om als een organisatie samen te werken. De VOET verstevigen de band tussen onderwijs en samenleving, omdat ze tegemoetkomen aan belangrijk geachte maatschappelijke verwachtingen en een antwoord proberen te formuleren op actuele maatschappelijke vragen.


3

8

Hoe te realiseren?

Het nastreven van VOET is een opdracht voor de hele school, maar individuele leraren kunnen op verschillende wijzen een bijdrage leveren om de VOET te realiseren. Enerzijds door binnen hun eigen vakken verbanden te leggen tussen de vakgebonden doelstellingen en de VOET, anderzijds door thematisch onderwijs (teamgericht benaderen van vakoverschrijdende thema's), door projectmatig werken (klas- of schoolprojecten, intra- en extra-muros), door bijdragen van externen (voordrachten, uitstappen). Het is een opdracht van de school om via een planmatige en gediversifieerde aanpak de VOET na te streven. Ondersteuning kan gevonden worden in pedagogische studiedagen en nascholingsinitiatieven, in de vakgroepwerking, via voorbeelden van goede school- en klaspraktijk en binnen het aanbod van organisaties en educatieve instellingen.

ONDERZOEKSCOMPETENTIES 1

Wat?

In de specifieke eindtermen voor de verschillende polen in het ASO komt er telkens een onderdeel onderzoekscompetentie voor. Het onderdeel onderzoekscompetentie wordt geconcretiseerd in 3 specifieke eindtermen (SET): −

zich oriënteren op een onderzoeksprobleem door gericht informatie te verzamelen, te ordenen en te bewerken;

−

een onderzoeksopdracht voorbereiden, uitvoeren en evalueren;

−

de onderzoeksresultaten en conclusies rapporteren en confronteren met andere standpunten.

Deze drie SET kunnen vertaald worden naar een aantal onderzoeksvaardigheden die samen een onderzoekscyclus uitmaken. 2

Waarom?

Het ontwikkelen van onderzoeksvaardigheden sluit aan bij het PPGO, waarbij we ‘streven naar de totale ontwikkeling van de persoon: kennisverwerving, vaardigheidsontwikkeling, attitudevorming met bijzondere aandacht voor een kritische en creatieve ingesteldheid ten aanzien van mens, natuur en samenleving’. Het nastreven van onderzoeksvaardigheden sluit aan bij de noodzaak om lerenden efficiënt en effectief te leren omgaan met de veelheid aan informatie. Meer en meer is men genoodzaakt om die informatie te kunnen omzetten van beschikbare naar bruikbare kennis. Het werken aan onderzoeksvaardigheden ontwikkelt het probleemoplossend vermogen van leerlingen. Het werken aan onderzoeksvaardigheden is een aanzet tot een wetenschappelijke attitude, nodig voor het vervolgonderwijs. Naast een kennismaking met elementaire onderzoeksvaardigheden van een bepaald wetenschapsdomein dient maximale transfer van deze vaardigheden naar andere contexten nagestreefd te worden. In het kader van de vakoverschrijdende eindtermen kan het een aangewezen sluitstuk zijn van de leerlijn ‘leren leren’ over de drie graden heen en tevens een belangrijke bijdrage leveren aan ‘sociale vaardigheden’. Het werken aan onderzoeksvaardigheden geeft de school mogelijkheden om aan begeleid zelfgestuurd leren te doen. 3

Hoe te realiseren?

3.1

Samenwerking tussen leraren

Om de studielast van de leerlingen en de planlast van de leraren beheersbaar te houden, zijn afspraken en samenwerking met betrekking tot een aantal aspecten onontbeerlijk.


9

Studielast van leerlingen, bv.: − afspraken rond het aantal en de spreiding van de onderzoeksopdrachten; − transfer van vaardigheden (zie onderzoekend leren in de eindtermen van de basisvorming, bepaalde deelvaardigheden zoals verslaggeving, informatieverwerving en -verwerking, bibliografische verwerking, …); − voortbouwen op verworven kennis en vaardigheden; − coöperatief leren; Planlast van de leraren, bv.: afspraken over wie welke deelvaardigheden realiseert; − gelijkgerichte didactische visie; − ontwikkelen van bepaalde begeleidings- en evaluatiemodellen, bv. portfolio, logboek, zelfevaluatie, … ; − efficiënt gebruik van bepaalde lokalen, materialen en werkingsmiddelen; − afspraken over wie wat wanneer begeleidt −

3.2

Een gestructureerde aanpak: het OVUR-schema

Om de SET te realiseren in de verschillende polen van het ASO kan het OVUR-schema (Oriënteren, Voorbereiden, Uitvoeren en Reflecteren) een goede leidraad zijn. In dit schema kan de onderzoekscyclus in een aantal stappen worden uitgewerkt. Stappen 1. Oriënteren

Oriënteren op het onderzoeksprobleem Formuleren van onderzoeksvragen

2. Voorbereiden

Maken van een onderzoeksplan

3. Uitvoeren

Verwerven van informatie Verwerken van informatie Beantwoorden van vragen en formuleren van conclusies Rapporteren

4. Reflecteren 3.3

Eigen evaluatie van het onderzoeksproces en het onderzoeksproduct.

De onderzoeksopdracht als proces

Het werken met onderzoeksopdrachten biedt mogelijkheden om procesmatig aan de ontwikkeling van onderzoekscompetentie te werken. Een onderzoeksopdracht is een (begeleid) zelfstandig onderzoek binnen een onderzoeksthema dat aansluit bij één of meerdere vakken van de pool. Hoewel de onderzoeksvaardigheden in elk vakleerplan zijn opgenomen, dienen ze niet in elk vak gerealiseerd te worden, maar afhankelijk van de onderzoeksopdracht gebeurt dit in samenspraak binnen het geheel van de pool. De concretisering gebeurt op het niveau van de vakgroep.Met betrekking tot de tweepolige studierichtingen zijn geïntegreerde projecten mogelijk. Daarin komen de onderzoeksvaardigheden uit beide polen aan bod. 3.4

Evaluatie

Bij de evaluatie van onderzoekscompetentie gaat het om de mate waarin de leerling de hierboven vermelde eindtermen heeft gerealiseerd. Hierbij kan de leraar het stappenplan als leidraad gebruiken. Bij elke stap zal een aantal beoordelingscriteria moeten opgesteld worden.


10

ALGEMENE DOELSTELLINGEN Deze doelstellingen stemmen overeen met gemeenschappelijke eindtermen die gelden voor het geheel van de wetenschappen in de derde graad ASO. Ze worden op een voor de derde graad aangepast beheersingsniveau aangeboden. Ze worden, telkens waar mogelijk, in concrete lesdoelstellingen omgezet. 1 Onderzoekend leren / leren onderzoeken Met betrekking tot een concreet wetenschappelijk of toegepast wetenschappelijk probleem, vraagstelling of fenomeen kunnen de leerlingen G1 relevante parameters of gegevens aangeven, hierover informatie opzoeken en deze oordeelkundig aanwenden; G2 een eigen hypothese (bewering, verwachting) formuleren en aangeven hoe deze kan worden onderzocht; G3 voorwaarden en omstandigheden die een hypothese (bewering, verwachting) weerleggen of ondersteunen, herkennen of aangeven; G4 ideeën en informatie verzamelen om een hypothese (bewering, verwachting) te testen en te illustreren; G5 omstandigheden die een waargenomen effect kunnen beïnvloeden, inschatten; G6 aangeven welke factoren een rol kunnen spelen en hoe ze kunnen worden onderzocht; G7 resultaten van experimenten en waarnemingen afwegen tegenover de verwachte, rekening houdend met de omstandigheden die de resultaten kunnen beïnvloeden; G8 resultaten van experimenten en waarnemingen verantwoord en bij wijze van hypothese, veralgemenen; G9 experimenten of waarnemingen in klassituaties met situaties uit de leefwereld verbinden; G10 doelgericht, vanuit een hypothese of verwachting, waarnemen; G11 waarnemings- en andere gegevens mondeling en schriftelijk verwoorden en weergeven in tabellen, grafieken, schema's of formules G12 alleen of in groep, een opdracht uitvoeren en er een verslag over uitbrengen. 2 Wetenschap en samenleving De leerlingen kunnen met betrekking tot de vakinhoudelijke eindtermen G13 voorbeelden geven van mijlpalen in de historische en conceptuele ontwikkeling van de natuurwetenschappen en ze in een tijdskader plaatsen; G14


11

met een voorbeeld verduidelijken hoe de genese en de acceptatie van nieuwe begrippen en theorieën verlopen; G15 de wisselwerking tussen de natuurwetenschappen, de technologische ontwikkeling en de leefomstandigheden van de mens met een voorbeeld illustreren; G16 een voorbeeld geven van positieve en nadelige (neven)effecten van natuurwetenschappelijke toepassingen; G17 met een voorbeeld sociale en ecologische gevolgen van natuurwetenschappelijke toepassingen illustreren; G18 met een voorbeeld illustreren dat economische en ecologische belangen de ontwikkeling van de natuurwetenschappen kunnen richten, bevorderen of vertragen; G19 met een voorbeeld de wisselwerking tussen natuurwetenschappelijke en filosofische opvattingen over de werkelijkheid illustreren; G20 met een voorbeeld verduidelijken dat natuurwetenschappen behoren tot cultuur, nl. verworven opvattingen die door meerdere personen worden gedeeld en die aan anderen overdraagbaar zijn; G21 met een voorbeeld de ethische dimensie van natuurwetenschappen illustreren. 3 Attitudes De leerlingen G22* zijn gemotiveerd om een eigen mening te verwoorden; G23* houden rekening met de mening van anderen; G24* zijn bereid om resultaten van zelfstandige opdrachten objectief voor te stellen; G25* zijn bereid om samen te werken; G26* onderscheiden feiten van meningen of vermoedens; G27* beoordelen eigen werk en werk van anderen kritisch en objectief; G28* trekken conclusies die ze kunnen verantwoorden; G29* hebben aandacht voor het correct en nauwkeurig gebruik van wetenschappelijke terminologie, symbolen, eenheden en data; G30* zijn ingesteld op het veilig en milieubewust uitvoeren van een experiment; G31* houden zich aan de instructies en voorschriften bij het uitvoeren van opdrachten. Met het oog op de controle door de inspectie werden de attitudes met een * aangeduid. Het volstaat om deze eindtermen na te streven.


OVERZICHT VAN DE LEERINHOUDEN VOOR HET EERSTE LEERJAAR (ca. 50 lestijden) FUNDAMENTEEL DEEL (ca. 26 lestijden) Algemene principes F-I

CELLEER (ca. 10 lestijden)

1 1.1 1.2

Lichtmicroscopische bouw van cellen Lichtmicroscopisch onderzoek Algemene bouw (synthese)

2 2.1 2.2

Elektronenmicroscopische bouw van cellen Eenheidsmembraan Elektronenmicroscopische bouw van de eukaryote cel

F-2

STOF- EN ENERGIEWISSELING (ca. 16 lestijden)

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Stoffen in de cel Water en mineralen Sachariden Lipiden Proteïnen Enzymen ATP

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Energetische omzettingen in een cel Fotosynthese Chemosynthese Aërobe ademhaling Anaërobe ademhaling

3

Overzicht van het celmetabolisme

OPTIONEEL DEEL (ca. 24 lestijden) SAMEN TE STELLEN UIT: O-1

HISTOLOGIE EN ANATOMIE HOGERE PLANTEN (ca. 6 of 12 lestijden)

1 1.1 1.2

Histologie Meristemen Permanente weefsels

2 2.1 2.2 2.3

Anatomie Wortel Stengel Blad

O-2

FYSIOLOGIE VAN DE MENS (ca. 6 of 12 lestijden)

1 1.1 1.2 1.3 1.4

De zenuwcel Bouw van het neuron Soorten neuronen Prikkel en impulsgeleiding Impulsoverdracht en neurotransmitters

12


2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

De spiercel Bouw van een skeletspier Bouw en fysiologische eigenschappen van de soorten spiercellen Werking van een dwarsgestreepte spiercel Spiercontractie en aërobe energieproductie Anaërobe spierarbeid

3 3.1 3.2 3.3 3.4

De hartspiercel Bouw en werking van een hartspiercel Elektrocardiogram (ECG) Regelende centra Hartritme in rust en na inspanning

O-3

ECOLOGIE (ca. 6 of 12 lestijden)

Studie van een biotoop (dagexcursie Æ ecologisch practicum) 1 1.1 1.1 1.2

Abiotische factoren Topografische gegevens Meten van relevante parameters Ecologische betekenis abiotische factoren

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Biotische factoren Inventarisatie en biodiversiteit Populatiedichtheid/bedekkingsgraad Relaties tussen organismen Invloed van de mens op de biotoop

3

Biogeochemische cycli van N en P

4

Energieflux

O-4

HOMEOSTASE (ca. 6 lestijden)

1

Begrippen

2 2.1 2.2 2.3 2.4

Homeostatische controlemechanismen Thermoregulatie Osmoregulatie Excretie Zuur-baseregulatie

O-5

IMMUNOLOGIE (ca. 6 lestijden)

1

Eerstelijnsafweer

2

Afweer op het tweede niveau

3 3.1 3.2

Afweer van binnenin Celafhankelijke reacties Humorale reacties

4

Falen van het immunologisch systeem

5

Toepassingen

13


OVERZICHT VAN DE LEERINHOUDEN VOOR HET TWEEDE LEERJAAR (ca. 50 lestijden) F-3

ERFELIJKE INFORMATIE IN DE CEL (ca. 12 lestijden)

1

Algemene bouw prokaryote en eukaryote cel

2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6

Erfelijke informatie in de eukaryote cel De cel in interfase Bouw van de kern Nucleïnezuren DNA als codesysteem DNA-replicatie DNA en eiwitsynthese Genmutaties en eiwitsynthese

2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4

De delende cel Vorming van de chromosomen Celcyclus Mitose Meiose

F-4

VOORTPLANTING EN ONTWIKKELING BIJ DE MENS (ca. 10 lestijden)

1 1.1 1.2

Bouw en werking van de voortplantingsorganen Mannelijke voortplantingsorganen Vrouwelijke voortplantingsorganen

2

Gametogenese

2.1 2.2

Spermatogenese Ovogenese

3

Bevruchting

4

Embryonale ontwikkeling

5

Geboorte

6

Lactatie

7 7.1 7.2

Prenatale zorg Genetisch advies Prenatale begeleiding met zwangerschapstesten

8 8.1 8.2 8.3

Kunstmatige voortplantingstechnieken Onvruchtbaarheid Kunstmatige inseminatie In-vitrofertilisatie

9 9.1 9.2

Anticonceptie Bij de man Bij de vrouw

14


F-5

ERFELIJKHEIDSLEER (ca. 14 lestijden)

1

Basisbegrippen

2

Wetten van Mendel

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10

Verdere erfelijkheidsbegrippen Terugkruising Gekoppelde genen, overkruising, recombinantie en genenkaart Seksratio en geslachtsgebonden overerving Polygenie Pleiotropie Hypostasie en epistasie Penetrantie Expressiviteit Cryptomerie Letale factoren

4 4.1 4.2

Erfelijkheidsonderzoek bij de mens Moeilijkheden bij de studie van de menselijke erfelijkheid Onderzoeksmethoden

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Enkele erfelijke afwijkingen bij de mens Erfelijke afwijkingen ten gevolge van genmutaties Erfelijke afwijkingen ten gevolge van chromosoommutaties Erfelijke afwijkingen ten gevolge van genoommutaties Gentherapie

6 6.1 6.2 6.3 6.4

Populatiegenetica Wat is een populatie? Formules van Hardy-Weinberg Geldigheidsvoorwaarden voor de formules van Hardy-Weinberg Genetische drift, stichtereffect en inteelt

F-6

BIOTECHNOLOGIE (ca. 6 lestijden)

1

Natuurlijke genenoverdracht

2

Principe van recombinant-DNA-technologie

3

Genetische identificatie via doelgerichte recombinant-technieken

4

Mogelijke toepassingen van recombinant-technieken

5

Ethische vragen in verband met biotechnologie

15


F-7

EVOLUTIELEER (ca. 8 lestijden)

1

Aanwijzingen voor evolutie

2

Verloop van de evolutie

3

Evolutietheorieën

4

Afstamming van de mens

Omwille van de leesbaarheid worden de leerplandoelstellingen en de leerinhouden in afzonderlijke cellen geplaatst per hoofdstuk. Wegens de uitgebreidheid worden specifieke pedagogisch-didactische wenken en voorstellen van timing in een aparte rubriek opgenomen. De vakgebonden eindtermen voor biologie (zie bijlage 1) worden in de eerste kolom, links door hun nummer aangegeven. De eindtermen B1-B8 zijn algemene eindtermen, die niet aan een welbepaalde vakinhoud gebonden zijn. Ze worden zowel in het eerste als in het tweede leerjaar, op een voor de leerlingen van de derde graad ASO aangepast niveau, in concrete lesdoelstellingen omgezet. De decretale specifieke eindtermen voor de pool wetenschappen worden aangeduid met DSET. De betrokken schaalniveaus worden beperkt tot het corpusculair en stoffelijk niveau. De specifieke eindtermen 29 tot 31 (onderzoekscompetentie) worden permanent geoefend: zie de didactische wenken en het zelfstandig werk van de leerlingen. De niet-verplichte uitbreidingsdoelstellingen zijn met de letter ‘U’ aangeduid.

16


17

LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN DECR. NR.

LEERPLANDOELSTELLINGEN

LEERINHOUDEN

ET DSET De leerlingen kunnen B1 t./m. B7

B1 kenmerken van een gezonde levenswijze verklaren; B2 illustreren dat biologisch verantwoord handelen noodzakelijk is voor het individu; B3 een kritisch oordeel formuleren over de wisselwerking tussen biologische en maatschappelijke ontwikkelingen; B4 macroscopische en microscopische observaties verrichten in het kader van experimenteel biologisch onderzoek; B5 biologische verbanden in schema's of andere ordeningsmiddelen weergeven; B6 informatie op gedrukte en elektronische dragers opzoeken, raadplegen en zelfstandig verwerken: B7 studie- en beroepsmogelijkheden opnoemen waarvoor biologische kennis noodzakelijk is. B8* De leerlingen hebben aandacht voor de eigen gezondheid en die van anderen.

ALGEMENE PRINCIPES De doelstellingen hiernaast stemmen overeen met de algemene eindtermen biologie. Dit zijn vakgebonden eindtermen die niet aan een welbepaalde vakinhoud zijn gebonden. Ze worden in de volgende hoofdstukken geïntegreerd.


DECR. NR.

18

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen F-1 B9 1 2

celorganellen, zowel op lichtmicroscopisch als op elektronenmicroscopisch niveau, benoemen en functies ervan aangeven; 1.1 cellen bekijken met de lichtmicroscoop, tekenen en onderdelen ervan benoemen;

CELLEER

1

Lichtmicroscopische bouw van cellen

1.1

Lichtmicroscopisch onderzoek

5

1.2 ............................................... de algemene bouw van de c 1.2

Algemene bouw

3

2.1.1 verschillen tussen prokaryote en eukaryote cellen aangeven;

2

Elektronenmicroscopische bouw van cellen

2.1

Eenheidsmembraan

4

2.1.2

2.2

Elektronenmicroscopische bouw van eukaryote cellen

11

2.1.3 de verschillende manieren van transport doorheen membranen verklaren; 2.2.1

1

de bouw van het eenheidsmembraan weergeven;

de samenstelling van de cytosol geven;

2.2.2 celorganellen herkennen, hun structuur beschrijven en functies ervan opnoemen;


DECR. NR.

19

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen F-2 B1, B10

1.1 het belang van water en mineralen voor de celstructuur en het celmetabolisme toelichten;

B10

1.2.1 de chemische structuur van sachariden herkennen en verduidelijken;

B10

1.2.2

B10

1.3.1 de chemische structuur van lipiden herkennen en verduidelijken;

B1, B10

1.3.2

B10

1.4.1 de chemische structuur van proteïnen herkennen en verduidelijken;

B1, B10

1.4.2

het belang van sachariden toelichten;

het belang van lipiden toelichten;

1 ....................................................................................................................... 1.1

Belang van water en mineralen voor de cel

1.2

Chemische structuur en belang van sachariden

1.3

Chemische structuur en belang van lipiden

1.4

Chemische structuur en belang van proteïnen

1.5

Chemische structuur en belang van enzymen

1.6

Chemische structuur en belang van ATP

het belang van proteïnen toelichten;

1.5.1 de chemische structuur van enzymen herkennen en verduidelijken en de werking van de enzymen aantonen; 1.5.2

STOF- EN ENERGIEWISSELING

het belang van enzymen toelichten;

1.6.1 de chemische structuur van adenosinetrifosfaat (ATP) herkennen en verduidelijken; 1.6.2. het belang van ATP toelichten;


DECR. NR.

20

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen 2.1 het fotosyntheseproces aan de hand van eenvoudige 2 .................................................................................................................Ene schema’s beschrijven, indelen in foto- en thermochemische 2.1 Fotosynthese reacties, situeren in de chloroplast;

6

2.2 2.2 het begrip chemosynthese verwoorden, met voorbeelden illustreren en verschilpunten aangeven met het fotosyntheseproces; 2.3

Chemosynthese Aërobe ademhaling

2.3 de aërobe ademhaling aan de hand van eenvoudige schema’s beschrijven;

2.4

Anaërobe ademhaling

3

Overzicht van het celmetabolisme

2.4 de anaërobe ademhaling beschrijven en de verschilpunten aantonen met de aërobe ademhaling;

3 een eenvoudig schema opstellen van de celstofwisseling en de relaties tussen de verschillende processen toelichten;

B5

O-1

HISTOLOGIE EN ANATOMIE VAN HOGERE PLANTEN 1.1 de begrippen primair en secundair meristeem uitleggen aan de hand van voorbeelden; 1.2.1 ven;

de bouw van diverse permanente weefsels beschrij-

1.2.2 de functie(s) van diverse permanente weefsels verwoorden;

1

Histologie

1.1

Meristemen

1.2

Permanente weefsels


DECR. NR.

21

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen 2.1.1 de bouw van een dwarse doorsnede van een monocotyle wortel toelichten 2.1.2 de bouw van een dwarse doorsnede van een dicotyle wortel toelichten; 2.2.1 de bouw van een dwarse doorsnede van een primaire monocotyle stengel toelichten; 2.2.2 de bouw van een dwarse doorsnede van een primaire dicotyle stengel toelichten;

2

Anatomie

2.1

Wortel

2.2

Primaire weefsels in de stengel

2.3

Secundaire weefsels in de dicotyle stengel

2.4

Blad

2.3 de bouw van een dwarse doorsnede van een secundaire dicotyle stengel toelichten 2.4 de bouw van een dwarse doorsnede van een blad toelichten O-2

FYSIOLOGIE VAN DE MENS 1.1 op een tekening of een afbeelding van een neuron de delen aanduiden; 1.2 het verband uitleggen tussen de soorten neuronen en hun functie; 1.3 de omzetting van prikkel naar impuls en van rustpotentiaal naar actiepotentiaal uitleggen; 1.4

de mechanismen van impulsoverdracht uitleggen;

1

De zenuwcel

1.1

Bouw van het neuron

1.2

Soorten neuronen

1.3

Prikkel en impulsgeleiding

1.4

Impulsoverdracht en neurotransmitters


DECR. NR.

22

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen

2.1 op een schema de delen van een skeletspier aanduiden; 2.2 de verschillen aangeven tussen de soorten spiercellen (bouw, fysiologie); 2.3 gen;

2

De spiercel

2.1

Bouw van een skeletspier

2.2

Bouw en fysiologische eigenschappen van de soorten spiercellen

2.3

Werking van een dwarsgestreepte spiercel

2.4

Spiercontractie en aërobe energieproductie

2.5

Anaërobe spierarbeid

de werking van de dwarsgestreepte spiercel uitleg-

2.4 de relatie tussen spiercontractie en aërobe energieproductie uitleggen; 2.5 de spiercontractie bij anaërobe werking van een skeletspier uitleggen;

3 3.1 de verschillen tussen een hartspiercel en een skelet3.1 spiercel geven; 3.2 de relatie tussen een ECG en de fasen van de hartwerking bespreken; 3.3 de relatie tussen de werkingsfasen van het hart en de regelende centra uitleggen; 3.4

het hartritme in rust en na inspanning bepalen;

De hartspiercel Bouw en werking van een hartspiercel

3.2

Elektrocardiogram (ECG)

3.3

Regelende centra

3.4

Hartritme in rust en na inspanning


DECR. NR.

23

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen O-3 1.1 de biotoop lokaliseren op kaart en het omringende landschap beschrijven;

ECOLOGIE: biotoopstudie 1

Abiotische factoren

1.1

Topografische gegevens

1.2 technieken toepassen om de abiotische factoren van 1.2 een biotoop te meten; 1.3 de ecologische betekenis beschrijven van de gemeten abiotische factoren;

1.3

Ecologische betekenis abiotische factoren

2

Biotische factoren

2.1

Inventarisatie en biodiversiteit

2.2 technieken toepassen om de populatiedichtheid/bedekkingsgraad in een biotoop te bepalen;

2.2

Populatiedichtheid/bedekkingsgraad

2.3

de relaties beschrijven tussen de biotische factoren;

2.3

Relaties tussen organismen

2.4

de invloed van de mens op de biotoop bespreken;

2.4

Invloed van de mens op de biotoop

3 de biogeochemische cycli van stikstof en fosfor beschrijven;

3

Biogeochemische cycli van N en P

4

4

Energieflux

2.1 technieken toepassen om de aanwezige organismen te inventariseren;

19

6

de energieflux in een biotoop bespreken;

O-4 13

Meten van relevante parameters: temperatuur, wind, licht, lucht druk, luchtvochtigheid, organische en anorganische bestanddelen van water of bodem en pH

HOMEOSTASE 1

met voorbeelden het begrip homeostase illustreren;

1

Begrippen


DECR. NR.

24

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen 2

Homeostatische controlemechanismen

2.1

Thermoregulatie

met voorbeelden de osmoregulatie bespreken;

2.2

Osmoregulatie

2.3

met voorbeelden de excretie bespreken;

2.3

Excretie

2.4

met voorbeelden de zuur-baseregulatie bespreken;

2.4

Zuur-baseregulatie

2.1

met voorbeelden de thermoregulatie bespreken;

2.2

O-5 14

IMMUNOLOGIE 1.1 structuren beschrijven die betrokken zijn bij de herkenning en de afweer van ‘non-self’-materiaal.

1

Eerstelijnsafweer

2

Afweer op tweede niveau

1.2 functies van de secreties inzake afweer beschrijven en herkennen.

2.2 vrijstelling van histamines en het inductieproces van het complement beschrijven; 2.3

het proces van heling en herstel beschrijven;

2.4 een algemene ontstekingsreactie schematisch weergeven;


DECR. NR.

25

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen 3 3 celcelafhankelijke reacties onderscheiden van humorale reacties; 3.1

4.1 ven;

verschillende types van allergische reacties beschrij-

Afweer van binnenin Celafhankelijke reacties

3.2

Humorale reacties

4

Falen van het immunologisch systeem

5

Toepassingen

4.2 beschrijven wat er gebeurt wanneer het afweersysteem faalt aan de hand van een voorbeeld (aids, kanker.....);

5 de verworven kennis kaderen in een aantal praktisch gerichte contexten (bloedtransfusie, transplantaties, vaccinaties, verhouding foetus en moeder, borstvoeding.....);

27

F-3

ERFELIJKE INFORMATIE IN DE CEL 1.1 de algemene bouw van de prokaryote en eukaryote cel bespreken; 1.2 het verschil tussen prokaryote en eukaryote cel aangeven;

1

Algemene bouw van de prokaryote en eukaryote cel


DECR. NR.

26

LEERINHOUDEN



Erfelijke informatie in de eukaryote cel

2.1

De cel in de interfase

2.1.1

Bouw van de kern

2.1.2

Nucleïnezuren DNA en RNA

2.1.3

DNA als codesysteem

2.1.4

DNA-replicatie

2.1.5

DNA en eiwitsynthese

2.1.6 de invloed van genmutaties op de eiwitsynthese uitleggen;

2.1.6

Genmutaties en eiwitsynthese

2.2.1

de vorming van chromosomen beschrijven;

2.2

De delende cel

2.2.2 ken;

de celcyclus aan de hand van een schema bespre-

2.2.1

Vorming van de chromosomen

2.2.2

Celcyclus

2.2.3 ven;

het verloop en de betekenis van de mitose weerge-

2.2.3

Mitose

2.2.4

Meiose

2.1.1 B10

2.1.2 de bouw van de nucleïnezuren DNA en RNA bespreken en vergelijken; 2.1.3

B12

B13

B11

de bouw van de kern in de interfase bespreken;

het DNA als codesysteem bespreken;

2.1.4 in een celcyclus van de DNA-replicatie situeren en het verloop ervan uitleggen; 2.1.5

het mechanisme van de eiwitsynthese bespreken;

2.2.4 het verloop en de betekenis van de meiose weergeven en vergelijken met de mitose;


DECR. NR.

27

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen F-4

VOORTPLANTING EN ONTWIKKELING BIJ DE MENS

B14

1.1 de primaire en secundaire geslachtskenmerken bij de man bespreken en hun biologische betekenis toelichten;

B14

1.1 1.2.1 de primaire en secundaire geslachtskenmerken bij de vrouw bespreken en hun biologische betekenis toelichten; 1.2 1.2.2 de rol van geslachtshormonen bij de menstruatiecyclus toelichten;

B15

B15

B17

2.1 de spermatogenese bespreken en de rol van geslachtshormonen toelichten;

Bouw en werking van de voortplantingsorganen Mannelijke voortplantingsorganen Vrouwelijke voortplantingsorganen

2

Gametogenese

2.1

Spermatogenese Ovogenese

2.2

de ovogenese bespreken;

2.2

3

het mechanisme van de bevruchting uitleggen;

3 .......................................................................................................................

4.1 de opeenvolgende stadia in de kiembladvorming bespreken; 4.2

het ontstaan van meerlingen uitleggen;

4.3 het verloop van de bevruchting, de ontwikkeling van de vrucht en de geboorte beschrijven; B17

1

4.4 enkele negatieve invloeden op de embryonale ontwikkeling opnoemen;

4 .......................................................................................................................


DECR. NR.

28

LEERINHOUDEN



Geboorte

6

Lactatie

7.1 het belang en het verloop van genetisch advies aangeven;

7

Prenatale zorg

7.1

Genetisch advies

U

7.2

7.2

Prenatale begeleiding met zwangerschapstesten

U

8 enkele oorzaken van onvruchtbaarheid en mogelijke oplossingen aangeven;

8

Kunstmatige voortplantingstechnieken

8.1

Onvruchtbaarheid en kunstmatige voortplantingstechnieken

8.2

In-vitrofertilisatie

B17

5

de bevalling beschrijven;

6 de hormonale regeling en het belang van de lactatie uitleggen;

U

27

B16

B16

het belang van prenatale testen uitleggen;

9 9.1 de voorbehoedmiddelen voor de man bespreken en 9.1 hun betrouwbaarheid aangeven; 9.2 9.2 de voorbehoedmiddelen voor de vrouw bespreken en hun betrouwbaarheid aangeven;

Anticonceptie Bij de man Bij de vrouw


DECR. NR.

29

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen F-5

ERFELIJKHEIDSLEER

1 de basisbegrippen gen, genlocus, allel, homozygoot, 1 heterozygoot, multiple allelen, genotype, fenotype, dominant, recessief en co-dominant (intermediair) fenotype formuleren en met een voorbeeld illustreren;

2 B18

de drie wetten van Mendel formuleren;

Basisbegrippen

2

Wetten van Mendel

3

Verdere erfelijkheidsbegrippen

3.1

Terugkruising

de wetten toepassen in een aantal erfelijkheidsoefeningen over mono- en dihybride kruisingen, ook bij de mens; de wetten toepassen bij het ontleden van stambomen;

3.1 het begrip testkruising formuleren met behulp van een eenvoudig voorbeeld;


DECR. NR.

30

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen 3.2

Gekoppelde genen, overkruising, recombinantie en genenkaart

3.3 de seksratio bespreken aan de hand van een kruisingsschema;

3.3

Seksratio en geslachtsgebonden overerving

de overerving van geslachtgebonden kenmerken met voorbeelden illustreren;

3.4

Polygenie

B19

3.2 het verschil formuleren tussen gekoppelde en nietgekoppelde genen;

B19

aantonen dat er tijdens de meiose door overkruising genen uitgewisseld kunnen worden tussen homologe chromosomen; toelichten dat de kans op overkruising groter wordt naarmate gekoppelde genen zich verder van elkaar bevinden op het chromosoom; hieruit de conclusie trekken dat genen aan de hand van overkruisingsfrequenties ten opzichte van elkaar gelokaliseerd kunnen worden op een genenkaart;

B19

B19

aan de hand van een tabel met overkruisingsfrequenties een genenkaart opstellen;

3.4 het begrip polygenie formuleren en illustreren met voorbeelden;


DECR. NR.

31

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen U

3.5 het begrip pleiotropie formuleren en illustreren met een voorbeeld;

U

3.6 de begrippen hypostasie en epistasie formuleren en illustreren met een voorbeeld;

U

3.7 het begrip penetrantie formuleren en illustreren met een voorbeeld;

U

3.8 het begrip expressiviteit formuleren en illustreren met een voorbeeld;

U

3.9 het begrip cryptomerie formuleren en illustreren met een voorbeeld;

U

3.10 het begrip letale factoren formuleren en illustreren met een voorbeeld;

4.1 enkele factoren die het erfelijkheidsonderzoek bij de mens bemoeilijken aangeven;

3.5

Pleiotropie

3.6

Hypostasie en epistasie

3.7

Penetrantie

3.8

Expressiviteit

3.9

Cryptomerie

3.10

Letale factoren

4

Erfelijkheidsonderzoek bij de mens

4.1

Moeilijkheden bij de studie van de menselijke erfelijkheid

4.2 enkele genetische onderzoeksmethoden bij de mens 4.2 beschrijven;

Onderzoeksmethoden


DECR. NR.

32

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen 5.1 uitleggen hoe een genmutatie tot een erfelijke ziekte bij de mens kan leiden;

B20

een voorbeeld beschrijven van een autosomaal-dominante, een autosomaal-recessieve en een geslachtsgebonden ziekte bij de mens; 5.2

B20

5.3

uitleggen wat een genoommutatie is;

voorbeelden van genoommutatie bij de mens beschrijven; U

Enkele erfelijke afwijkingen bij de mens

5.1

Erfelijke afwijkingen ten gevolge van genmutaties

5.2

Erfelijke afwijkingen ten gevolge van chromosoommutaties

5.3

Erfelijke afwijkingen ten gevolge van genoommutaties

5.4

Gentherapie

enkele types van chromosoommutaties opsommen;

voorbeelden beschrijven van een chromosoommutatie bij de mens; B20

5

5.4 verklaren hoe men door gentherapie bepaalde erfelijke ziekten kan bestrijden aan de hand van een voorbeeld;


DECR. NR.

33

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen U

6.1

een definitie formuleren van het begrip populatie;

U

6.2 de formules van Hardy-Weinberg opstellen en toepassen in oefeningen;

U

6.3 opsommen welke voorwaarden vereist zijn voor toepasbaarheid van de formules van Hardy-Weinberg;

U

6.4 ren;

de begrippen genetische drift, stichtereffect formule-

6

Populatiegenetica

6.1

Wat is een populatie?

6.2

Formules van Hardy-Weinberg

6.3

Geldigheidsvoorwaarden voor de formules van Hardy-Weinberg

6.4

Genetische drift, stichtereffect en inteelt


DECR. NR.

34

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen F-6 1.1 de verschillen beschrijven die bestaan tussen prokaryoten en eukaryoten; 1.2

BIOTECHNOLOGIE 1

Natuurlijke genenoverdracht

2

Principe van recombinant-DNA-technologie

3

Genetische identificatie via doelgerichte recombinanttechnieken

de levenscyclus van een bacteriofaag beschrijven;

1.3 het mechanisme van transductie in prokaryoten beschrijven;

B21

2.1 ven;

een methode voor de splitting van genen beschrij-

2.2 het proces van genen-recombinatie in schema voorstellen en hierbij het belang van de noodzakelijke enzymen duiden; 2.3 sen;

in dit schema het gebruik van ‘markeergenen’ schet-

3.1 het praktische gebruik van PCR, RFLP en VNTR toelichten aan de hand van een schematische voorstelling; 3.2 in principe beschrijven hoe genenkaarten tot stand komen; 3.3 het nut van mitochondriaal-DNA bij verwantschapsonderzoek beschrijven;


DECR. NR.

35

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen B21 28

4 toepassingen van recombinant-technologie beschrijven in de praktijk met een voorbeeld vanuit de landbouw en een voorbeeld vanuit de geneeskunde;

4

5.1 kritische vragen stellen omtrent de impact van bio5 technologische technieken in ecologisch verband en hierover een discussie voeren; 5.2 kritische vragen stellen omtrent de impact van biotechnologische technieken op economisch en (of) geneeskundig vlak en hierover een discussie voeren;

Mogelijke toepassingen van recombinant-technieken

Ethische vragen in verband met biotechnologie


DECR. NR.

36

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen F-7 1 een aantal argumenten voor het bestaan van de biologische evolutie formuleren uit meerdere wetenschapsdomeinen;

B22

21

2

de ouderdom van het leven op aarde aangeven;

EVOLUTIELEER 1

Aanwijzingen voor evolutie

2

Verloop van de evolutie

3

Evolutietheorieën

enkele mijlpalen in de evolutie van het leven op aarde in de juiste chronologie plaatsen; de in de tijd toenemende differentiatie en specialisatie met voorbeelden uit het plantenrijk en het dierenrijk illustreren;

26

3

25

de belangrijkste facetten van Darwins evolutietheorie verwoorden;

de theorie van Lamarck formuleren en bespreken;

B23

onder woorden brengen dat hedendaagse opvattingen over evolutie het gevolg zijn van ontwikkelingen in meerdere wetenschappelijke disciplines;

B23

de rol van mutatie, geslachtelijke voortplanting en isolatie in de evolutie verklaren;


DECR. NR.

37

LEERINHOUDEN


ET DSET De leerlingen kunnen B24 26

4 enkele belangrijke anatomische en gedragsmatige verschillen en gelijkenissen tussen mensen en mensapen opsommen;

4

Afstamming van de mens

Afrika als bakermat van de mens noemen; de mensachtigen beschrijven als rechtop lopende primaten met kleine hersenen; de samenhang tussen grotere hersenen, dierlijk voedsel en het maken van werktuigen bespreken; Homo erectus beschrijven als de eerste mens die zich overal in de Oude wereld vestigde; Neanderthaler en huidige mens als nakomelingen van Homo erectus noemen; enkele verschillen en gelijkenissen tussen Neanderthaler en huidige mens opsommen; de opvattingen over de verwantschap tussen Neanderthaler en huidige mens bespreken;

29

zich oriënteren op een onderzoeksprobleem door gericht informatie te verzamelen, te ordenen en te bewerken;

30

een onderzoeksopdracht met een wetenschappelijke component voorbereiden, uitvoeren en evalueren;

31

de onderzoeksresultaten en conclusies rapporteren en ze confronteren met andere standpunten.

Eindwerk


38

SPECIFIEKE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Bij de uitwerking van dit leerplan zal een eigen opbouw en accent kunnen gelegd worden in functie van leerlingen, de labo-uitrusting, de interesse, enz. 0 Studie- en beroepsmogelijkheden biologie Bij de uitwerking van voorliggend leerplan zullen zich, zowel in het eerste als in het tweede leerjaar, ongetwijfeld heel wat mogelijkheden voordoen om de relevantie van de biologie in de samenleving te beklemtonen en het verband te leggen met beroepen die bij de behandelde leerinhouden aanleunen. Waar de gelegenheid zich voordoet kan de leerkracht de aandacht vestigen op het belang van het vak voor een latere studie- of beroepskeuze. Informatie daaromtrent kan o.a. ingewonnen worden op de website van de Vereniging voor het Onderwijs in de Biologie, de milieuleer en de gezondheidseducatie (http://www.vob-ond.be/), in de Centra voor Leerlingenbegeleiding (CLB’s) en bij onderwijsinstellingen die verantwoordelijk zijn voor de curricula van de aangeboden opleidingen. EERSTE LEERJAAR F-1

CELLEER (ca.12 lestijden)

1.1 Aan de hand van lichtmicroscopische practica wordt de vroegere opgedane kennis over de cel en haar structuren uitgebreid. Men zal de leerlingen zoveel mogelijk zelf preparaten laten maken. Van de onderzochte preparaten worden door de leerlingen duidelijke tekeningen gemaakt, waarop de onderdelen met de juiste wetenschappelijke naam worden aangeduid. Met kleurtechnieken kunnen sommige celorganellen duidelijker waargenomen worden. Een klassikale bespreking van beeldmateriaal kan deze celpractica aanvullen. De cytoplasmastroming is gemakkelijk te observeren in cellen van waterpest en is een uiting van leven van het cytoplasma. 1.2 De verschillende celstructuren die in diverse gedifferentieerde cellen worden aangetroffen, worden nu samengebracht. Zo kan men komen tot een schematische voorstelling van een ‘type-cel’. De verschillende celorganellen worden hierop met de juiste wetenschappelijke term aangeduid. De celwand, typisch voor plantencellen, wordt afzonderlijk behandeld. Men legt de nadruk op de vorming, de bouw en de chemische samenstelling van de verschillende lagen (middenlamel, primaire, secundaire en tertiaire wand). 2.1.1. Een korte bespreking van de bouw en werking van de elektronenmicroscoop kan als inleiding gegeven worden. Door bespreking en analyse van elektronenmicroscopisch beeld kan men afleiden dat de cellen van prokaryoten veel eenvoudiger gebouwd zijn dan deze van de eukaryoten. 2.1.2 De celinhoud is omgeven door een membraan en wordt ook binnenin door membranen in meerdere celcompartimenten verdeeld. Daardoor kunnen verschillende reacties tegelijkertijd, in van elkaar gescheiden reactieruimten (celorganellen) plaatsvinden. Celmembranen zijn altijd volgens hetzelfde schema opgebouwd. Men spreekt daarom van een eenheidsmembraan. 2.1.3 Men herhaalt de begrippen diffusie, dialyse, osmose en actief transport. Plasmolyse, deplasmolyse en turgescentie worden experimenteel aangebracht. Het plasmolyse-deplamolyseverschijnsel kan proefondervindelijk gebruikt worden om de functie van het celmembraan aan te tonen en om op de elasticiteit van celmembranen bij plantencellen te wijzen. Endocytose, pinocytose, fagocytose en exocytose kunnen aan de hand van een schematische voorstelling worden uitgelegd.


39

2.2.1 Bij de behandeling van de elektronenmicroscopische bouw van de eukaryote cel wijst men eerst op de aanwezigheid van een cytosol. De cytosol is omgeven door een plasmamembraan. Enkele functies van de cytosol en het plasmamembraan worden behandeld. 2.2.2 Naargelang hun bouw kan men de celorganellen van de eukaryote cel in drie groepen onderbrengen: -

organellen zonder membraan (ribosomen, centriolen, microtubuli);

-

organellen met een enkelvoudig eenheidsmembraan (endoplasmatisch reticulum, golgisysteem, lysosomen, vacuolen);

-

organellen met een dubbel eenheidsmembraan (celkern, mitochondriën, plastiden).

De bouw en functies van de diverse organellen worden besproken. Als didactische hulpmiddelen kunnen elektronenmicroscopische foto’s gebruikt worden. Een schematische voorstelling van een ‘type-eukaryote cel’ vormt een goede synthese. F-2

STOF- EN ENERGIEWISSELING (ca.16 lestijden)

1.1 Het belang van water en mineralen voor een cel wordt aan de hand van voorbeelden geïllustreerd. 1.2 Met behulp van schema’s, modellen of ict-diagrammen kan men de chemische structuur van mono-, di- en polysachariden verduidelijken. Men benadrukt het belang van sachariden voor de cel. 1.3 Een zelfde werkwijze kan gebruikt worden om de bouw en een eenvoudige indeling van lipiden te illustreren. Men benadrukt het belang van de lipiden voor de cel. 1.4 De chemische structuur van aminozuren, dipeptiden, polypeptiden en proteïnen wordt verduidelijkt. Er wordt aandacht besteed aan de ruimtelijke structuren van proteïnen. Men benadrukt het belang van proteïnen voor de cel en het organisme. 1.5 Bij de behandeling van de chemische structuur van enzymen kunnen de begrippen apo-enzym, coenzym worden vermeld. Via een paar eenvoudige enzymatische reacties kan de werking van enzymen besproken worden. Eigenschappen zoals enzymspecificiteit en substraatspecificiteit kunnen door eenvoudige schema’s geïllustreerd worden terwijl parameters zoals temperatuur en pH kunnen aangetoond worden via simulaties en/of experimenten. Real-time metingen kunnen de enzymwerking verduidelijken, evenals de invloed van pH en temperatuur (o.a. zetmeelafbraak met amylase met colorimeter en lipidenafbraak in melk met lipase met pH-meter). Steunend op hun katalytische rol kan een eenvoudige indeling van enzymen opgesteld worden en hun belang voor het celgebeuren besproken worden. 1.6 Aan de hand van de structuurformule kan men gemakkelijk de bouwstenen en het belang van ATP voor de energievoorziening in de cel bespreken. 2.1 De bellenproef van Sachs is ideaal om de globale reactievergelijking en de erbij horende parameters (monochromatisch licht, groen licht, blauw licht; temperatuur en koolstofdioxideconcentratie) van de fotosynthese aan te tonen. Via een eenvoudig schema van de fotochemische reacties kunnen de begrippen fotosysteem en fotolyse, in de cel verduidelijkt worden. De fotofluorescentieproef kan gebruikt worden voor de absorptie van licht door bladgroen uit te leggen, terwijl de indigokarmijnproef gebruikt kan worden om de productie van zuurstofgas aan te tonen. Real-timemeting kan aangewend worden om bepaalde processen te verduidelijken, zoals de afbraak van DCPIP in bladgroenextract o.i.v. licht (DCPIP als maatstaf voor de molecule NADPH). Pigmenten kunnen aangetoond worden via papier- of dunnelaagchromatografie. Enerzijds duidt men op het belang van licht en chlorofyl voor de reactie terwijl anderzijds het belang van de eindproducten (ATP en gereduceerde verbinding) wordt benadrukt.


40

De thermochemische (of donker)reacties worden via een eenvoudig schema verduidelijkt en de resultaten, zoals zetmeel, kunnen aangetoond worden 2.2 Men legt uit dat de energie, die vrijkomt bij een oxidatie, aangewend kan worden voor de reductie van koolstofdioxide terwijl verschillende stoffen als waterstofdonor kunnen fungeren. Bij voorkeur verwijzen naar nitrificerende en kleurloze zwavelbacteriën. Men vergelijkt foto- en chemosynthese en benadrukt het autotroof karakter van beide processen. 2.3 Het belang van energie voor alle levende cellen en organismen, ook autotrofen, wordt beklemtoond. Uit de glycolyse en de Krebscyclus leidt men vereenvoudigde reactievergelijkingen af. Het stapsgewijs vrijkomen van energie in de eindoxidatieketen wordt vereenvoudigd voorgesteld. Dit leidt tot een berekening van de energie-opbrengst per glucosemolecule in ATP-eenheden. Een rendementsbepaling van de ademhaling kan uitgewerkt worden. 2.4 Steunend op het voorgaande schema legt men uit dat bij een tekort aan zuurstofgas, glucose niet volledig verbrand wordt, maar dat energierijke verbindingen (zoals ethanol, melkzuur …) gevormd worden. Daaruit leidt men af dat de anaërobe ademhaling minder energie oplevert dan de aërobe. Via realtimemeting kan de vergisting van een gist/suikeroplossing gebruikt worden om de anaërobe ademhaling (druksensor) aan te tonen. 3 Klassikaal kan men een eenvoudig schema opstellen en de verbanden situeren tussen de verschillende besproken processen. Hierop steunend kan men enerzijds de synthese van proteïnen verklaren door het verband aan te tonen tussen de synthese van glucose en aminozuren. Anderzijds kan men de synthese van lipiden aantonen via het glucosemetabolisme en vetzuren. O-1

HISTOLOGIE EN ANATOMIE VAN HOGERE PLANTEN (6 of 12 lestijden)

De voorgestelde leerinhouden zijn opgesteld voor een lestijdenpakket van ca. 12 lesuren. Wie opteert voor een lestijdenpakket van 6 lesuren kan de voorgestelde leerinhouden minder diepgaand behandelen en/of een keuze maken uit de voorgestelde leerinhouden. 1.1 Microscooppreparaten van worteltopmeristemen kunnen als voorbeeld van primaire meristemen onderzocht worden. Wondmeristeem en cambium kunnen als voorbeelden van secundaire meristemen aangehaald worden. 1.2 Via lichtmicroscopisch onderzoek van zelfgemaakte en vaste microscooppreparaten, foto’s en/of dia’s kunnen onderstaande weefsels naar bouw en functie(s) besproken worden: -

parenchym (chlorenchym, reserveparenchym, aërenchym, waterhoudend parenchym, palissade-, spons- en plooiparenchym)

-

dekweefsel (epidermis, cuticula, huidmondjes, epidermisharen, wortelharen)

-

steunweefsel (collenchym en sclerenchym)

-

transportweefsel (xyleem en floëem)

-

secretieweefsel.

1 Als inleiding kan een kort overzicht van het plantenrijk gegeven worden waarbij de nadruk wordt gelegd op volgende termen: sporenplanten, zaadplanten, naaktzadigen, bedektzadigen, monocotylen (eenzaadlobbigen) en dicotylen (tweezaadlobbigen). Enkel morfologische verschillen tussen monocotylen en dicotylen kunnen aangehaald worden (o.a. bladnervatuur en bloemsamenstelling) alsook enkele voorbeelden van monocotyle en dicotyle plantensoorten. Microscopisch onderzoek van dwarse doorsneden van wortel, stengel en blad vormen de basis van dit leerstofonderdeel. Foto’s en/of dia’s kunnen als aanvullend didactisch materiaal gebruikt worden. Dit hoofdstuk leent zich eveneens tot het leggen van verbanden met fysiologie, aanpassingen aan het milieu, constructiehout en fossielen.

ASO – 3e graad AV Biologie major (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 2 lestijden/week) O-2

41

FYSIOLOGIE VAN DE MENS (6 of 12 lestijden)

De voorgestelde leerinhouden zijn opgesteld voor een lestijdenpakket van ca. 12 lesuren. Wie opteert voor een lestijdenpakket van 6 lesuren kan de voorgestelde leerinhouden minder diepgaand behandelen en/of een keuze maken uit de voorgestelde leerinhouden. 1.1 De bouw van het neuron wordt besproken. Men legt de nadruk op het verschil in snelheid van impulsoverdracht i.v.m. het al of niet aanwezig zijn van een myelineschede. 1.2 Vertrekkend van een reflexhandeling kan men de reflexboog volgen en zo de rol en de betekenis van de verschillende soorten neuronen bespreken. Dit geeft ook de kans de bouw van een zenuw te behandelen. 1.3 De omzetting van een prikkel tot een impuls wordt verduidelijkt. Men legt uit wat een rustpotentiaal is en hoe de actiepotentiaal ontstaat. Men wijst op de elektrisch meetbare verschijnselen die optreden tijdens een impulsgeleiding. 1.4 De overdracht van de impuls door middel van de neurotransmitters en hun depolariserend effect op de membraan van de effectorcel wordt besproken. De werking van enkele neurotransmitters, zoals acetylcholine, noradrenaline, adrenaline en serotonine, toont aan dat er inhiberende en activerende neurotransmitters bestaan. Hier kan eventueel de invloed van sommige farmaca inzichtelijk worden bijgebracht. De synapsen neuron-neuron, neuron-kliercel en neuron-spiercel worden vernoemd. De bouw van de motorische eindplaat tussen neuron en spiercel wordt behandeld, evenals de betekenis van motorische eenheden. 2.1 Het volstaat de algemene bouw van een skeletspier toe te lichten. 2.2 Het verschil in bouw en de fysiologische mogelijkheden van de drie types spiercellen (gladde spiercel, dwarsgestreepte spiercel, hartspiercel) worden besproken. 2.3 De samentrekking van de dwarsgestreepte spiercel wordt uitgelegd. De relatie dwarsgestreepte fibrillen - contractie wordt aan de hand van de submicroscopische bouw toegelicht. 2.4 Om de aërobe contractie te behandelen zal het nodig zijn te verwijzen naar de stappen van de ademhaling. De betekenis en de werking van adenosinetrifosfaat (ATP) en creatinefosfaat (CP) worden uitgelegd. 2.5 Bij zuurstofschuld is er anaërobe omzetting van pyrodruivenzuur naar melkzuur. Men wijst erop dat een teveel aan melkzuur aanleiding kan geen tot kramp. Het terugwinnen van glucose uit melkzuur is typisch voor spiercellen en wordt benadrukt. Men kan ook het effect van kracht- en duurtraining op de spier bespreken. 3.1 De belangrijke verschillen tussen de werking van de hartspiercel en de dwarsgestreepte spiercel worden even herhaald. Er kan aandacht besteed worden aan het calciummetabolisme van de hartspier. 3.2 De registratie van een ECG laat toe de fasen van de hartcontractie te bespreken. Men legt de relaties uit tussen de registratie en de fasen van de hartwerking. Bespreek systole, diastole en de werking van de klepvliezen en van de hartkleppen om de stootsgewijze stroming van het bloed toe te lichten. De oorzaken van de bloeddruk kunnen besproken worden. 3.3 De centra die instaan voor de regelingen en hun werking worden in relatie gebracht met het ECG. Sinusknoop, atriaventriculaire knoop, bundel van His, Purkinje vezels, de versnellende invloed van sympatische vezels, de vertragende invloed van de parasympaticus via de nervus vagus kunnen aan bod komen. Eventueel kan ook de regeling van de bloeddruk besproken worden. 3.4 Vertrekkend van het hartritme in rust schakelt men over op het hartritme bij arbeid. De relaties tussen een verhoogde celstofwisseling en de versnellingen van het hartritme kunnen worden gelegd. Dit kan eventueel experimenteel worden aangetoond (Ruffier-Dickson test).


42

ECOLOGIE (6 of 12 lestijden)

De voorgestelde leerinhouden zijn opgesteld voor een lestijdenpakket van ca. 12 lesuren. Wie opteert voor een lestijdenpakket van 6 lesuren kan de voorgestelde leerinhouden minder diepgaand behandelen en/of een keuze maken uit de voorgestelde leerinhouden. De bedoeling van dit leerplanonderdeel is de leerlingen vertrouwd te maken met allerlei veldbiologische technieken. Een dagexcursie is hier dan ook aangewezen. Dit leerplanonderdeel leent zich eveneens tot een vakoverschrijdend meerdaags project (dat eventueel via een meerdaagse excursie kan gerealiseerd worden). TERRESTRISCH BIOTOOP Bereid de excursie en de toe te passen technieken goed voor: taakverdeling, overzichtelijke opnamebladen, voldoende determineertabellen en materiaal om de veldwaarnemingen te verzamelen, afspraken i.v.m. de naverwerking en het verslag. Een rondleiding en/of gesprekken met een natuurgids of een conservator van de biotoop kunnen zeer nuttig en verhelderend zijn. De leerlingen voeren de metingen zo veel mogelijk zelfstandig uit. 1.1 Topografische gegevens De biotoop wordt op een topografische kaart gesitueerd. De meet- of opnameplaatsen kunnen op de kaart aangebracht worden. 1.2 Abiotische factoren In functie van de biotoop, het seizoen, het aantal uren en het doel van de biotoopstudie bepaalt men welke abiotische factoren relevant zijn om te meten. Een overzicht: Temperatuur Men meet de luchttemperatuur en de bodemtemperatuur (eventueel op verschillende diepten). Licht Meestal wordt de relatieve lichtmeting uitgevoerd met behulp van een lichtmeter. Op elke meetplaats wordt (indien mogelijk) op verschillende tijdstippen van de dag en in de verschillende etages de lichtintensiteit gemeten. Wind Op de meetplaatsen bepaalt men de relatieve windsnelheid en de windrichting. Relatieve luchtvochtigheid Deze kan gemeten worden met een hygrometer en wordt best gedaan op verschillende tijdstippen van de dag. Luchtdruk Men kan met een barometer de luchtdruk bepalen. Bodem Boren van een bodemprofiel om de structuur van de bodem te bestuderen en zo een idee te krijgen van de historiek van het bodemgebruik. Van de verschillende lagen of diepten kan men dan grondstalen meenemen naar de klas voor de chemische analyse van de bodem. Wat kan allemaal bepaald worden van de bodem? Zuurtegraad De pH-meting gebeurt zo nodig op verschillende diepten. Watergehalte Na drogen bij 105 °C berekent men het massaverlies aan water; hieruit bepaalt men het percentage aan actueel water. Hangwater Een bepaald volume luchtdroge en gezeefde grond in een trechter wordt bevochtigd met een bepaald volume water. Uit het volume vastgehouden water wordt het percentage hangwater berekend. Doorsijpelingssnelheid Een bepaald volume luchtdroge en gezeefde grond in een trechter wordt verzadigd met water. Daarna giet men een bepaald volume water op het vochtig grondstaal. Men meet het volume doorgelopen water na een vooraf vastgestelde tijdspanne. Hieruit berekent men de doorsijpelingssnelheid (in ml/m).


43

Humusgehalte Een bepaalde massa ovendroge en gezeefde grond wordt uitgegloeid. Uit het verschil in massa berekent men de percentage humus. Anorganische ionen Ionen (bv. fosfaat-, ammonium-, nitriet- en nitraationen) in gedroogde grond kunnen na extractie worden kwantitatief bepaald met behulp van testkits voor de chemische analyse van water. EC-meting: meten van het elektrisch geleidingsvermogen van de bodem met een EC-meter (elektroconductiviteit) of met de geleidingssensor. Zuurbindend vermogen Bij een bepaalde massa gezeefde, gedroogde grond voert men een terugtitratie uit. Men kan de resultaten vergelijken met de overeenkomstige waarden aangegeven in een referentietabel. Actueel luchtgehalte Een stevig blik, met gaten in de bodem, wordt in de bodem geklopt. Het luchtdicht verpakt blik wordt in de klas verder verwerkt. Een identiek met water gevuld blik wordt in een beker water geplaatst. Het waterniveau wordt aangeduid. Daarna voert men hetzelfde uit met het grondstaal. Het volumeverschil, veroorzaakt door de opstijgende luchtbellen, wordt bepaald. Hieruit kan het percentage lucht worden berekend. Gehalte aan vaste deeltjes en totaal poriënvolume van de bodem Een bepaald volume ovendroge en gezeefde grond wordt zachtjes bij een bepaald volume water gegoten. Uit de niveauverschillen berekent men het percentage vaste deeltjes en het percentage poriën. Bodemprofiel het boren van een bodemprofiel met behulp van een grondboor. Tijdens de boring kunnen de grondstalen verzameld worden voor de chemische analyse en de textuur van de bodem. Bodemtextuur Men schudt luchtdroge gezeefde grond met water en laat het mengsel bezinken. Aan de hand van de bezinkingstijd kan men bepalen tot welke bodemtextuur de verscheidene fracties behoren. Uit de hoogte van de verscheidene fracties berekent men het percentage van elk. In de textuurdriehoek kan men de textuurklasse van de grond bepalen. Ook aan de hand van een drietal zeven (2 µm, 50 µm en 200 µm) kan men van een bepaalde massa uitgegloeide grond de massa van de drie fracties (zand, leem, klei) bepalen. De grotere fracties kunnen met het blote oog onderscheiden worden. Hieruit bepaalt men de massaprocenten. In de textuurdriehoek zoekt men dan de textuurklasse van de bodem op. 1.3. Ecologische betekenis van de abiotische factoren Bij de analyse en de bespreking van de waarnemingen kan een keuze gemaakt worden uit: -

de relatie tussen de fysische factoren (temperatuur, lucht, licht, water en bodem) en de topografische ligging van de biotoop.

-

de relatie tussen de windsnelheid, temperatuur, luchtvochtigheid en de bouw en het voorkomen van organismen. Het belang van de wind bij bestuiving, verspreiding van zaden, verspreiding van insecten en voortbeweging van vogels kan besproken worden. De relatie tussen de luchtsamenstelling en de luchtvervuiling en het voorkomen van bepaalde organismen (bv. korstmossen) kan aangehaald worden.

-

de relatie tussen het luchtgehalte, de bodemtextuur en het watergehalte. Het belang van lucht voor de ademhaling van bodemorganismen (wortels van planten, bodemdieren, bacteriën) kan besproken worden.

-

het verband tussen de pH-waarde en het zuurbindend vermogen. Ook de relatie met het kalkgehalte in de bodem kan aangebracht worden. Het belang van de zuurtegraad voor de oplosbaarheid van een aantal verbindingen, de afbraak van afgestorven organismen en het voorkomen van bepaalde organismen kan behandeld worden. De begrippen zuurminnende, neutraalminnende en kalkminnende planten kunnen daarbij aan bod komen.

Alle metingen i.v.m. de bodem kunnen in een overzichtelijke tabel samengebracht worden. Er worden relaties gelegd tussen de bodemeigenschappen onderling en het voorkomen van organismen in de biotoop.


44

De eigenschappen van de bodemdeeltjes kunnen besproken worden. Er kunnen eveneens relaties gelegd worden met het voorkomen van bepaalde organismen en met de andere abiotische factoren (luchtgehalte, temperatuur). 2.1 Inventarisatie van de aanwezige organismen De leerlingen brengen de aanwezige soorten op naam aan de hand van determineertabellen. Deze gegevens kunnen dienen als basis om de indeling van de levende organismen te herhalen (vijfrijkensysteem) 2.2 Populatiedichtheid of bedekkingsgraad Men kan de bedekkingsgraad van de aanwezige planten bepalen volgens de techniek van BraunBlanquet, met de priemraammethode of andere. Binnen een bepaald proefoppervlak kunnen tellingen uitgevoerd worden van o.a. vogels, nesten van dieren, kleine zoogdieren, insecten, bodemdieren. 2.3 Relaties tussen de biotische factoren Door vergelijking van de waarnemingen tracht men een relatie te leggen tussen de populatiedichtheid of de bedekkingsgraad en andere biotische factoren. Indien mogelijk kunnen de volgende begrippen geïllustreerd worden met concrete voorbeelden: predatie, concurrentie, symbiose, coöperatie en associatie. De inventarisatie van de dieren kan gebruikt worden om voedselrelaties te bestuderen en een voedselweb van de biotoop op te stellen. Begrippen als biodiversiteit, dynamiek, successie, pioniersvegetatie, climaxvegetatie, zonatie in de vegetatie worden geïllustreerd door eigen waarnemingen of worden aangebracht met voorbeelden uit de literatuur. Factoren die daarbij een rol kunnen spelen (klimaat, microklimaat, bodemveranderingen, invloed van organismen onderling en van de mens) kunnen besproken worden. 2.4 Invloed van de mens Door eigen waarnemingen van de biotische en abiotische factoren en door informatie in te winnen bij plaatselijke natuur- en milieuverenigingen, conservator of natuurgidsen kan de invloed van de mens op de biotoop afgeleid worden. De invloed van de mens kan positief of negatief zijn voor de biotoop (bv. bemesting, beweiding, verdroging, vervuiling, verantwoord of onverantwoord beheer). Uit de fysico-chemische gegevens, de biologische waarde van de biotoop en literatuurstudie kan men afleiden welke natuurbeheersmaatregelen moeten getroffen worden om het gebied te verbeteren of te handhaven. Hierbij kan vrijwilligerswerk door de leerlingen beslist bijdragen tot een milieubewuste houding. 3. De biogeochemische cycli (N, P) worden in overzichtelijke schema's weergegeven en besproken. Indien mogelijk wordt de relatie gelegd met eigen metingen en/of literatuurgegevens. 4. Met cijfergegevens over het verlies van energie doorheen de voedselketens kan men een model van de energiedoorstroming opstellen. Begrippen als bruto en netto primaire productiviteit worden hierbij aangebracht. Cijfergegevens van enkele ecosystemen en hun primaire energieproductiviteit kunnen vergeleken worden. De noodzaak tot bescherming van natuurlijke ecosystemen wordt benadrukt. Het evenwicht tussen de primaire energieproductie en de biologische diversiteit wordt kritisch besproken.


45

AQUATISCH BIOTOOP We beperken ons hier tot technieken die enkel betrekking hebben op een aquatisch biotoop en waaruit kan gekozen worden. 1.1 Topografische gegevens: De biotoop wordt op een topografische kaart gesitueerd. De meet- of opnameplaatsen kunnen op de kaart aangebracht worden. Dieptemetingen in ondiepe waters kunnen op regelmatige afstand langs een gekozen doorsnede worden gemeten met een meetstok 1.2. Abiotische factoren Temperatuur Zowel de lucht- als de watertemperatuur worden gemeten. Door waterstalen te nemen op verscheidene diepten kan men de relatie tussen temperatuur en waterdiepte bepalen. Licht De zichtdiepte wordt berekend uit metingen uitgevoerd met de Secchi-schijf. Relatieve luchtvochtigheid Deze kan gemeten worden met een hygrometer en wordt best gedaan op verschillende tijdstippen van de dag en op verschillende plaatsen. Luchtdruk Men kan met een barometer de luchtdruk bepalen. Stroomsnelheid Bij stromend water kan men met de vlotmethode de stroomsnelheid alleen meten als er geen wind is, zoniet gebruikt men het Pitot-buisje. Indien de waterloop niet te groot is, kan men eventueel het debiet bepalen na berekening van de oppervlakte van de doorsnede. Organische bestanddelen Men kan door het bepalen van de biochemische zuurstofbehoefte (B.O.D.) een idee krijgen van de hoeveelheid organische stoffen die door micro-organismen worden afgebroken. Anorganische stoffen Met behulp van testkits of sensoren kan men het gehalte aan ammonium-, nitriet-, nitraat-, fosfaat- ijzeren chloride-ionen, zuurstofgehalte, de totale en de carbonaathardheid bepalen. Zuurtegraad Met behulp van testkit of sensor uitvoeren. 1.2 Ecologische betekenis van de abiotische factoren Eigen metingen en meetresultaten uit de literatuur leiden tot de bespreking van dag- en nachtschommelingen en seizoenschommelingen van de temperatuur van lucht en water. Hieruit zal blijken dat water een zeer grote soortelijke warmtecapaciteit heeft, wat in relatie kan gebracht worden met de levensomstandigheden van organismen in beide milieus. Bij de bespreking van de verticale temperatuurschommelingen wordt er op gewezen dat water zijn grootste dichtheid heeft bij 4 °C. Indien mogelijk kan er een relatie gelegd worden tussen de temperatuur en het voorkomen van bepaalde organismen in de biotoop. Uit eigen waarnemingen blijkt dat water het licht absorbeert; dat is van belang voor het voorkomen van autotrofe organismen op verschillende diepten. Met een grafiek die de relatie aantoont tussen de kleur (golflengte) van het licht en de fotosyntheseintensiteit kan het belang van rood licht bij waterplanten besproken worden. Door te wijzen op het onvermogen van rood licht om diep in het water door te dringen kan de relatie gelegd worden met de diepte waar planten nog kunnen voorkomen. De relatie tussen de stuwkracht van het water en de bouw van organismen kan gelegd worden. Ook de invloed van de stroomsnelheid op de bouw en het voorkomen van organismen kan besproken worden. Door vergelijking van de gemeten B.O.D.-waarden met de normen kan de graad van organische vervuiling worden afgeleid; dit kan gerelateerd worden met de waargenomen organismen.


46

Door vergelijking van de gemeten concentraties van de anorganische ionen met de normen voor de basiskwaliteit van oppervlaktewater kan de graad van eutrofiëring afgeleid worden. De begrippen oligo-, meso- en eutroof water kunnen hierbij aangebracht worden. Een relatie van de graad van eutrofiëring met het voorkomen van bepaalde organismen kan worden gelegd. Voor het chloridegehalte wordt het water ingedeeld in zoet-, brak- of zoutwater. Door vergelijking van de pH-waarde, de totale en de carbonaathardheid kan men hun onderling verband afleiden. Vooral de buffercapaciteit van het water (gevoeligheid voor zure regen) komt aan bod. De ecologische betekenis van deze waarden voor de organismen kan besproken worden. Door vergelijking van de zuurstofgasbepalingen met de normen kan men een relatie leggen met het voorkomen van bepaalde organismen. De verschillende ademhalingsmechanismen van de waterorganismen kunnen hier aan bod komen. 2.1 Waterorganismen worden verzameld in de verschillende zones en op naam gebracht. Plankton wordt met een planktonnet verzameld en kan levend onderzocht worden in de klas of op het terrein. Eventueel wordt een deel van het plankton gefixeerd voor verder onderzoek in de klas. Men kan de waarnemingen gebruiken om de saprobiegraad van het water te bepalen. Aan de hand van de waargenomen macro-invertebraten kan men de biotische index van het water bepalen en vergelijken met de fysico-chemische waterkwaliteit. 2.2 Door middel van een transect langsheen een gradiënt (bv. overgang land-water) kan men een progressieve verandering in de vegetatie waarnemen. Voor de aanwezige dieren kan men trachten in de verschillende zones (oever, open water, tussen waterplanten) en op verschillende diepten te bemonsteren. 2.3 Door vergelijking van de waarnemingen tracht men een relatie te leggen tussen de populatiedichtheid of de bedekkingsgraad en andere biotische factoren. Indien mogelijk kunnen de volgende begrippen geïllustreerd worden met concrete voorbeelden: predatie, concurrentie, symbiose, coöperatie en associatie. De inventarisatie van de dieren kan gebruikt worden om voedselrelaties te bestuderen en een voedselweb van de biotoop op te stellen. 3 De biogeochemische cycli (N, P) worden in overzichtelijke schema's weergegeven en besproken. Indien mogelijk wordt de relatie gelegd met eigen metingen en/of literatuurgegevens. 4 Met cijfergegevens over het verlies van energie doorheen de voedselketens kan men een model van de energiedoorstroming opstellen. Begrippen als bruto en netto primaire productiviteit worden hierbij aangebracht. Cijfergegevens van enkele ecosystemen en hun primaire energieproductiviteit kunnen vergeleken worden. De noodzaak tot bescherming van natuurlijke ecosystemen wordt benadrukt. Het evenwicht tussen de primaire energieproductie en de biologische diversiteit wordt kritisch besproken.


47

HOMEOSTASE (ca. 6 lestijden)

Uit onderstaande onderwerpen kan één of meerdere items gekozen worden. Natuurlijk kan ook het begrip homeostase kort aangesneden worden bij de andere onderdelen, zoals bij de bouw van de cel, de fysiologie van de spiercel, …. 1 De termen wisselende en constante lichaamstemperatuur of koud- en warmbloedig leiden soms tot verwarring. In plaats van die termen geven biologen beter de voorkeur aan de termen ectotherm (een dier dat zichzelf opwarmt door opname van warmte uit zijn omgeving; de lichaamstemperatuur varieert meestal naargelang de omgevingstemperatuur) en endotherm (een dier dat het meeste van zijn warmte uit zijn eigen metabolisme haalt; de lichaamstemperatuur blijft meestal constant). Men kan aan de hand van enkele voorbeelden erop wijzen dat vele dieren echter niet strikt ectotherm of endotherm zijn. Dieren kunnen veranderingen in externe omgeving overleven omdat ze over homeostatische controlemechanismen beschikken. Homeostase kunnen we omschrijven als een ‘steady state’, een soort evenwicht dat slechts kleine schommelingen in het inwendige milieu toelaat. 2.1 Bij de bespreking van de thermoregulatie wijst men op het noodzakelijke evenwicht tussen het produceren en afgeven van warmte. De warmte-uitwisseling kan via diverse fysische processen gebeuren: conductie (geleiding), convectie (stroming), radiatie (straling) en evaporatie (verdamping). Deze kunnen aan de hand van voorbeelden (o.a. hagedis) uitgelegd worden. Enkele aanpassingen van dieren om minder warmte te verliezen kunnen opgesomd worden (winterpels, vernauwen bloedvaten, zweten, ...). Het verband tussen de lichaamstemperatuur van een dier of mens en zijn gedrag kan men verklaren met voorbeelden (trek, kledij, ...). Bij voedselgebrek en bij extreme temperaturen kunnen bepaalde dieren hun endotherme levenswijze tijdelijk opgeven waarbij ze dan minder energie verbruiken voor de thermoregulatie. Toestand van verminderde activiteit (torpor), winterslaap (hibernatie) en zomerslaap (aestivatie) kunnen met voorbeelden verklaard worden. 2.2 Bij de bespreking van de osmoregulatie beklemtoont men dat de weefselvloeistof een constant volume en een constante osmotische druk moet bezitten voor een normale fysiologie. De termen osmoconformer (concentratie lichaamsvloeistof organisme is gelijk aan concentratie van milieu)en osmoregulator (concentratie lichaamsvloeistof verschillend van concentratie milieu) kunnen met voorbeelden uitgelegd worden. De osmoregulatie bij een zoetwatervis kan vergeleken worden met deze van een zoutwatervis. Men kan kort verklaren dat zweten osmoregulatorische problemen kan veroorzaken door waterverlies, eventueel met dehydratatie tot gevolg. Veel water drinken, eerst zonder veel ionen (hypotonische oplossing), is dan aangewezen. 2.3 De uitscheiding van stikstofhoudende afvalstoffen speelt een belangrijke rol in de homeostase. Aan de hand van een vergelijkend schema kan men erop wijzen dat ammoniak, ureum en urinezuur drie verschillende stikstofhoudende afvalstoffen zijn die men telkens bij verschillende diersoorten aantreft. De oplosbaarheid in water en de toxiciteit van deze afvalstoffen alsook het energieverbruik om deze afvalstoffen te produceren kan besproken worden. Verder kan men er op wijzen dat het uitscheidingssysteem bij de mens een hoofdrol speelt in de homeostase. Hierbij kunnen de vier hoofdfuncties van de nierwerking kort herhaald worden (filtratie, reabsorptie, secretie en excretie). Aansluitend kan de werking van de kunstnier (nierdialyse) als belangrijke ‘levensredder’ besproken worden. 2.4 Aan de hand van het begrip buffer kan de bufferende werking van het bloed uitgelegd worden: koolzuur/waterstofcarbonaatbuffer en de diwaterstoffosfaat/waterstoffosfaatbuffer. Proefondervindelijk kan, met behulp van een pH-sensor, de bufferende werking van bloed getoond worden bij toevoeging van een zuur aan bloed, een chemische buffer en water. Het belang van de homeostase kan besproken worden bij extreme inspanningen (marathon, melkzuurproductie).


48

IMMUNOLOGIE (ca. 6 lestijden)

Dit dient binnen het ruimer concept van AFWEER gekaderd te worden: hoe slaagt een organisme erin om zichzelf te beschermen ten opzichte van micro-organismen, viruspartikels en bacteriën en daarbij ‘eigen’ te onderscheiden van ‘niet-eigen’. 1. Aangeven op welke wijze door het lichaam structuren en secreties aangemaakt worden om schadelijke micro-organismen en/of stoffen te weren. Volgende structuren kunnen behandeld worden: -

de huid;

-

het ademhalingsstelsel (neus, keelholte, luchtpijp, longen);

-

het spijsverteringsstelsel ( mond, maag en darmen);

-

het excretiestelsel (urineleiders, urinebuis en nieren).

2. De chemische en cellulaire reacties die optreden bij het lokaal doorbreken van de eerste lijnsafweer bespreken. Dit kan gebeuren aan de hand van een schema van algemene ontstekingsreacties. Hierbij kan behandeld worden: -

functie van bloedcellen;

-

effect van histamine vrijstelling, het complement, prostaglandines;

-

ontstaan van roodheid, temperatuurverhoging, pijn en zwelling;

-

heling en herstel.

3. Vertrekkend van een probleem (gekozen uit punt 5) kunnen de T-lymfocyten, B-lymfocyten, stamcellen besproken worden. Het verband tussen de cellen wordt schematisch weergegeven, zie bv. www.jbpub.com/humanbiology Vorming en bouw van antilichamen worden uitgelegd. Het begrip antigeen wordt aangebracht. Aan de hand van proeven i.v.m. immunodiffusie kan men specifieke interacties tussen antigenen en antilichamen aantonen. 4. Men kan aantonen dat allergische reacties een gevolg zijn van een falend immunologisch systeem. Termen zoals anafylactische shock, desensibilisatie, overgevoeligheidsreacties kunnen hierbij aan bod komen. Men kan ook aan de hand van aids of kanker het falen van het immuunsysteem uitwerken. 5. Te bespreken toepassingen kunnen zijn:

F-3

-

bloedtransfusies;

-

weefseltransplantaties;

-

vaccinaties;

-

relaties tussen moeder en ongeboren kind;

-

borstvoeding;

-

parasieten.

ERFELIJKE INFORMATIE IN DE CEL (ca. 12 lestijden)

1 Door analyse van elektronenmicrografieën herhaalt men de belangrijkste organellen die bij prokaryote en eukaryote cellen aan te treffen zijn. Naast de wetenschappelijke naam kan men kort de algemene bouw en functies van de organellen, die nodig zijn voor het vervolg van de leerinhouden, herhalen. Men wijst op het feit dat de eukaryote cel, naast het bezit van een duidelijke kern, ook een aantal organellen bezit die men nooit aantreft bij prokaryote cellen: mitochondriën, endoplasmatisch reticulum, golgisysteem en plastiden.


49

2.1.1 Door analyse van elektronenmicrografieën herhaalt men de bouw van de kern (nucleus) van een eukaryote cel in de interfase. Men wijst op de aanwezigheid van een dubbel kernmembraan, kernplasma (nucleoplasma) met chromatinenetwerk en op de eventuele aanwezigheid van één of meer kernlichaampjes (nucleoli). Op een schematische voorstelling van de bouw van de kern kunnen de samenstellende delen benoemd worden. 2.1.2 De chemische samenstelling van DNA en RNA wordt overzichtelijk besproken aan de hand van de structuurformules van de diverse chemische bestanddelen ( deze formules dienen alleen ter illustratie). Men legt ook de nadruk op het verschil tussen DNA en RNA voor wat betreft de chemische samenstelling. Aan de hand van schematische voorstellingen worden de chemische samenstelling, een nucleotide en een polynucleotide van een DNA- en RNA -molecule besproken. Men beklemtoont dat de nucleotiden aan elkaar geschakeld worden tot polynucleotiden en dat elke DNAen RNA-keten, als gevolg daarvan, twee uiteinden heeft (die respectievelijk als ‘3’-einde’ en ‘5’einde’ beschreven worden). Met behulp van ruimtelijke modellen, schematische voorstellingen, foto’s en/of dia’s wordt de ruimtelijke structuur van DNA en RNA besproken. Voor DNA benadrukt men de dubbele helixstructuur met de specifieke basenparing als gevolg van de vorming van de specifieke waterstofbruggen. De aanwezigheid van 10 basenparen per volledige omwenteling rond de lengteas en de afstand van 0,34 nm tussen 2 opeenvolgende basenparen in de helix kunnen vermeld worden. Voor RNA benadrukt men de enkelstrengstructuur met eventueel het voorkomen van lussen door complementaire basenparing op bepaalde plaatsen. 2.1.3 Het begrip gen wordt gedefinieerd als een gedeelte van de DNA-keten, waarvan het specifiek karakter bepaald wordt door de aard, het aantal en de volgorde van de basenparen die in dat gedeelte voorkomen (= code). 2.1.4 Via een schematische voorstelling wordt de DNA-replicatie (= DNA-vermenigvuldiging) uitgelegd. De term ‘semi-conservatieve DNA-replicatie’ wordt verklaard. Men deelt verder mee dat deze replicatie gebeurt onder invloed van enzymen. 2.1.5 Als inleiding benadrukt men het belang van de proteïnen als biokatalysatoren (enzymen) of als structurele componenten. Aan de hand van de algemene structuurformule worden de chemische samenstelling en structuur van een aminozuur herhaald. Via een overzicht van de structuurformules van de 20 aminozuren die betrokken zijn bij de eiwitsynthese kan men wijzen op de onderlinge verschillen (R-groep). De structuur van een eiwit kan met schematische voorstellingen uitgelegd worden. Daarbij herhaalt men kort de primaire, secundaire, tertiaire en quartaire structuur. De bespreking van de eigenlijke eiwitsynthese kan begonnen worden met de probleemstelling: ‘Hoe controleert het DNA, uitsluitend aanwezig in de kern, de synthese van proteïnen in het cytoplasma?’. Vervolgens kan men de diverse elementen die nodig zijn voor de eiwitsynthese kort naar structuur en functie behandelen: DNA, m-RNA (messenger RNA of boodschapper RNA), t-RNA (transfer RNA) en de ribosomen op het endoplasmatisch reticulum. Om dit te verduidelijken worden schematische voorstellingen gebruikt. Bij de bespreking van het eigenlijke mechanisme van de eiwitsynthese wordt de nadruk gelegd op de transcriptie van DNA naar m-RNA en op de translatie van m-RNA naar eiwit. Figuren, schematische voorstellingen en animaties kunnen als ondersteuning gebruikt worden. Een algemeen schematisch overzicht van de eiwitsynthese kan deze lessenreeks afronden. 2.1.6 Onder invloed van temperatuurschommelingen, ultraviolette en radioactieve stralingen en bepaalde chemische stoffen kan de structuur van het DNA gewijzigd worden (gen- of puntmutatie). Ook kunnen er fouten optreden tijdens de replicatie, transcriptie en translatie.


50

Men kan een onderscheid maken tussen een stomme, neutrale of indifferente, differente mutatie (meestal in ongunstige zin) en een mutatie met stopzetting van de eiwitsynthese als gevolg. 2.2.1 Uitgaande van een DNA-streng komt men door replicatie en geleidelijke spiralisatie, tot de vorming van het eigenlijke chromosoom, bestaande uit twee identieke chromatiden vast aan een centromeer. De overgangen worden met schematische voorstellingen verduidelijkt en de rol van de histonen komt hierbij aan bod. 2.2.2 Men deelt mee dat de celcyclus de verschillende levensstadia weergeeft van een cel vanaf haar ontstaan tot en met haar deling in twee nieuwe dochtercellen. Men merkt tevens op dat de celcyclus een niet-delingsfase of interfase en een delingsfase of mitose omvat. Bij de interfase maakt men tevens een onderscheid in drie perioden: de G1-fase (synthese van enzymen en structuurproteïnen), de S-fase (replicatieperiode) en de G2-fase (synthese van proteïnen specifiek voor de mitose). Men kan ook de GO-fase (differentiatie) vermelden. 2.2.3 Het verloop van de mitose of gewone celdeling wordt aan de hand van schematische voorstellingen weergegeven. Foto’s, lichtmicroscopisch onderzoek en animaties kunnen als hulpmiddelen aangewend worden. Na een korte herhaling van de structuur van de kern in de interfase, bespreekt men de opeenvolgende fasen van de mitose (pro-, meta-, ana- en telofase). Bij de betekenis van de mitose wordt de nadruk gelegd op de productie van twee dochtercellen die genetisch identiek zijn aan elkaar en aan de moedercel. Op deze manier groeit uit de zygote een meercellig organisme door zeer veel opeenvolgende mitosen. Bovendien kunnen afgestorven of migrerende cellen dankzij mitose van nog bestaande cellen vervangen worden. Tenslotte kan men vermelden dat temperatuurschommelingen, voeding, hormonen, e.a. de snelheid van het mitoseverloop kunnen beïnvloeden. Hoogenergetische stralen remmen de celdelingen, wat o.a. zijn toepassing heeft in de kankertherapie. 2.2.4 Als inleiding kan men wijzen op het voorkomen van homologe chromosomenparen in de lichaamscellen van het individu. De begrippen autosomen of autosomale chromosomen en geslachtschromosomen worden aangebracht. Verder vestigt men de aandacht op het feit dat het aantal chromosomen in elke lichaamscel kenmerkend is voor de soort en dat dit constant blijft van generatie tot generatie. De termen diploïde lichaamscellen en haploïde geslachtscellen worden herhaald. De opeenvolgende fasen van de meiose (ook tetradendeling, reductiedeling of halveringsdeling genoemd) worden best aan de hand van schematische voorstellingen weergegeven. Foto’s, lichtmicroscopisch onderzoek en animaties kunnen als hulpmiddelen gebruikt worden. Bij de betekenis van meiose legt men de nadruk op de vorming van haploïde cellen waardoor geslachtelijke voortplanting mogelijk is en op het toenemen van de genotypische variëteit binnen de soort, ook mede door het optreden van crossing-over (overkruisingen). F-4

VOORTPLANTING EN ONTWIKKELING BIJ DE MENS (ca. 10 lestijden)

1.1 Bij de bespreking van het mannelijke geslachtsorgaan legt men de nadruk op de bouw, de functie en de werking van teelballen, bijballen, zaadleiders, zaadblaasjes, prostaat, klieren van Cowper, urineblaas, urinebuis, penis en balzak. Schema’s, foto’s, animaties en een model zijn hierbij handige hulpmiddelen. Verder vermeldt men de invloed van testosteron op de ontwikkeling van de secundaire geslachtskenmerken van de man. Men kan tenslotte de aandacht vestigen op het mechanisme van de zaadlozing, de samenstelling van het sperma en de gemiddelde levensduur van de zaadcellen na de ejaculatie. Er kan ook aandacht besteed worden aan het verschil in seksuele prikkeling tussen man en vrouw.


51

1.2.1 Bij de bespreking van de vrouwelijke geslachtsorganen legt men de nadruk op de bouw, de functie en de werking van eierstokken, eileiders, baarmoeder, schede, geslachtsopening, maagdenvlies, clitoris, grote en kleine schaamlippen. Men kan ook wijzen op de lichamelijke veranderingen tijdens de seksuele prikkeling en het even hebben over de erogene zones van het lichaam. Ook de invloed van de oestrogenen op de ontwikkeling van de secundaire geslachtskenmerken van de vrouw wordt besproken. 1.2.2 De invloed van de diverse hormonen op de regeling van de vruchtbaarheidscyclus of menstruatiecyclus wordt behandeld. Men onderscheidt een cyclus zonder bevruchting en een cyclus met bevruchting. Bij deze laatste belicht men de invloed van de hormonen op de innesteling van de kiem in de baarmoeder. Ook de daarmee gepaard gaande veranderingen in het baarmoederslijmvlies komen aan bod. 2.1 De spermatogenese kan worden uitgelegd met behulp van een schema. Opnames van een lichtmicroscopisch preparaat van een dwarse doorsnede van een zaadbuisje kunnen gebruikt worden om de verschillende stadia van de spermatogenese te onderscheiden. De duur van het rijpingsproces van de zaadcellen en de bouw van een rijpe spermatozoïde kunnen besproken worden. 2.2 Via een schematische voorstelling kan de ovogenese uitgelegd worden en tevens vergeleken worden met de spermatogenese. Opnames van lichtmicroscopische preparaten van een doorsnede van een eierstok van een zoogdier zijn aangewezen om de verschillende stadia van de ontwikkeling van de follikel te onderscheiden. De bouw en de gemiddelde levensduur van de eicel kunnen besproken worden. 3 Het mechanisme van de bevruchting kan door opeenvolgende schematische voorstellingen weergegeven worden. Het vormen van een bevruchtingsmembraan door de eicel en het versmelten van de twee kernen worden zeker besproken. 4.1 De begrippen zygote, blastomeren, morula, blastula, gastrula met twee kiembladen, gastrula met drie kiembladen (ecto-, endo- en mesoderm) en neurula worden aan de hand van schematische voorstellingen als opeenvolgende stadia in de kiembladvorming omschreven. Men somt tevens enkele weefsels en organen op die zich uit de diverse kiembladen zullen differentiëren. Opnames van lichtmicroscopische preparaten zijn aangewezen. 4.2 Men legt het verband tussen het ontstaan van de blastomeren tijdens de kiembladvorming en het eventueel ontstaan van een ééneiige of identieke tweeling. Ook de twee-eiige of niet-identieke tweeling en de Siamese tweeling worden behandeld. 4.3 Aansluitend op de kiembladvorming wordt de verdere embryonale ontwikkeling van de mens besproken aan de hand van schematische voorstellingen, foto's, dia's, cd-rom en/of film. Volgende leerinhouden kunnen aan bod komen: -

de innesteling van de blastula in de baarmoeder;

-

de vorming van amnionholte, dooierzak, allantoïs en kiemschijf;

-

de vorming van de placenta, navelstreng, vruchtvliezen (chorion- en amnionvlies) en vruchtwater;

-

het feit dat de diverse organen tijdens de eerste drie maanden van de zwangerschap gevormd worden;

-

de differentiatie van de uitwendige geslachtsorganen aan het einde van de derde maand;

-

de intense groei van de foetus vanaf de vierde maand, dank zij de ontwikkeling van de placenta;

-

de diverse functies van de placenta;

-

de levensvatbaarheid vanaf de zevende maand in geval van een eventuele vroeggeboorte;

-

het stoppen van de groei in de loop van de negende maand door de verminderde activiteit van de placenta.


52

4.4 Sommige factoren kunnen een negatieve invloed hebben op de embryonale ontwikkeling. Enkele oorzaken van aangeboren misvormingen worden opgenoemd: -

bepaalde chemische stoffen;

-

fysische invloeden (röntgenstraling);

-

bepaalde infecties (rodehond, toxoplasmose);

-

erfelijke factoren (syndactylie, mongolisme);

-

onbekende factoren.

Het belang van vruchtwaterpunctie en van de vlokkentest om eventuele afwijkingen op te sporen kan besproken worden. 5 Voor het op gang komen van de bevalling kunnen verschillende oorzaken vermeld worden, o.a. de invloed van mechanische prikkels en de veranderingen in het hormonenevenwicht. De oorzaak en het belang van weeën worden besproken. De bevalling kan aan de hand van foto's en/of filmmateriaal besproken worden. Men wijst daarbij op de natuurlijke ligging van de foetus, het scheuren van de vruchtvliezen, het verlies van het vruchtwater, de uitdrijving via de schede, de afnaveling en de nageboorte. Keizersnede, tangverlossing en vacuümextractie kunnen als voorbeelden van kunstmatige verlossing vernoemd worden. Ook de epidurale of pijnloze bevalling kan aan bod komen. 6 Men bespreekt de hormonale regeling van de lactatie. Verder kan het belang van borstvoeding voor kind en moeder aangestipt worden. 7.1 Men benadrukt het belang van een genetisch advies aan toekomstige ouders als beide partners bloedverwant zijn, één van de partners een erfelijke aandoening heeft of als er in de families bepaalde afwijkingen voorkomen: doofheid, blindheid, spierziekten, mentale achterstand, zware congenitale misvormingen of stofwisselingsziekten. Men geeft inlichtingen welke diensten genetisch advies verlenen. 7.2 Men legt de nadruk op het kennen van de resusfactor en van de immunologische gegevens i.v.m. rubella en toxoplasmose. De levenswijze van de zwangere vrouw (werk, voeding, roken, alcohol- en druggebruik), en het effect ervan op het ongeboren kind kunnen worden uitgediept. Echografische opnames, vruchtwateronderzoek en chorionvlokkentest worden gebruikt bij de prenatale zorg. 8. Men kan enkele oorzaken van onvruchtbaarheid bij de man en de vrouw bespreken. Voorbeelden hiervan zijn: de afwezigheid van zaadcellen door bof, door chromosomale afwijkingen (XXY en translocatie van chromosomen), of door het niet afdalen van de testikels en door potentieproblemen, ovulatieproblemen door hormonale stoornissen, chromosomale afwijkingen (Turnersyndroom, translocatie van chromosomen), gesloten eileiders, ondoordringbaarheid van de slijmprop, fagocytose van en immunologische reactie tegen de zaadcellen, gestoorde zuurtegraad in de vagina, stoornissen in de innesteling van het embryo, baarmoederafwijkingen zoals endometriose. Aansluitend hierop kan men de techniek van de kunstmatige inseminatie met eigen of donorsperma bespreken. Men licht toe in welke gevallen van onvruchtbaarheid de in-vitrofertilisatie techniek kan toegepast worden. Aan de hand van een schema en tekeningen legt men het verloop uit van de I.V.F. 9.1 Bij de bespreking van de contraceptiva voor de man kan men de nadruk leggen op condoomgebruik en de huidige stand van zaken in verband met de mannenpil. Sterilisatie wordt ook toegelicht. 9.2 Bij de bespreking van de anticonceptiva voor de vrouw legt men de nadruk op de actualiteit en de betrouwbaarheid van de verschillende technieken. Men besteedt ook aandacht aan de sterilisatie.

ASO – 3e graad AV Biologie major (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 2 lestijden/week) F-5

53

ERFELIJKHEIDSLEER (ca. 14 lestijden)

1. Basisbegrippen als gen, genlocus, allel, homozygoot, multiple allelen, genotype, fenotype, dominant, recessief, co-dominant (intermediair) fenotype worden kort herhaald en geïllustreerd met het ABObloedgroepensysteem van de mens. 2. Een korte historische situering van Mendel en zijn werk sluit aan bij de gemeenschappelijke eindtermen voor wetenschappen (eindterm 13). De drie wetten van Mendel worden verklaard met behulp van kruisingsschema’s, eventueel aan de hand van transparanten. Voorbeelden kunnen gebaseerd worden op het ABO-bloedgroepensysteem en op de resusfactor. Ook bij de oefeningen worden erfelijke factoren van de mens betrokken. Let er op een duidelijke symboliek te gebruiken. Ook laat men de leerlingen als oefening enkele stambomen analyseren. Begin met eenvoudige oefeningen en stambomen over monohybride kruisingen en voer de moeilijkheidsgraad geleidelijk op. Besteed zeker de nodige tijd aan het maken en bespreken van oefeningen over dihybride kruisingen (bv. combinatie van ABO-systeem met resusfactor). 3.1. Het begrip test- of terugkruising wordt bijgebracht. Verder wordt er gewezen op het belang van de testkruising bij het opsporen van het raszuiver of zaadvast zijn. 3.2 De begrippen gekoppelde genen en overkruising kunnen met eenvoudige schema’s en animaties gevisualiseerd worden. Het begrip recombinant wordt aangebracht door een kruisingsschema van gekoppelde genen uit te werken, eerst zonder overkruising en daarna met overkruising. Dat de mate van overkruising tussen gekoppelde genen evenredig is met de afstand die er bestaat tussen de respectieve genloci, kan in een onderwijsleergesprek beredeneerd en geïllustreerd worden. Men laat als oefening op deze theorie genenkaarten opstellen, uitgaande van een tabel met recombinantiefrequenties. 3.3 Men kan de overerving van het geslacht aan de hand van een kruisingsschema herhalen. Leid het begrip geslachtsgebonden overerving in met de opmerking dat het X-chromosoom langer is en daardoor genen bevat die geen tegenhanger hebben op het Y-chromosoom. De begrippen geslachtsgebonden kenmerk en draagster worden bijgebracht via een kruisingsschema. Enkele oefeningen over menselijke geslachtsgebonden kenmerken worden gemaakt. 3.4 Polygene kenmerken worden bepaald door meerdere genenparen, waarvan de werking cumulatief is. Als voorbeelden kunnen gestalte, huidskleur en lichaamsgewicht genoemd worden. Op veel polygene kenmerken heeft het milieu een grote invloed waardoor hun variabiliteit nog groter is en hun overervingsmechanisme nog moeilijker te achterhalen. Eventueel kan je een kruisingschema (P, F1 en F2generatie) geven voor de drie allelen die de huidskleur (blank-zwart) bepalen. Hieruit kan je afleiden dat er in F2 dan een normale verdeling (Gausscurve) ontstaat. (U) 3.5 Wanneer één gen meerdere kenmerken beïnvloedt spreekt men van pleiotropie. De mutatie van een gen kan leiden tot de vorming van een niet-functioneel enzym. Het niet werken van dit enzym kan zich uiten in meer dan één afwijkend kenmerk bij het fenotype. Als voorbeeld kan men fenylketonurie en/of sikkelanemie nemen. Het begrip syndroom wordt gedefinieerd. (U) 3.6 Veel fenotypisch waarneembare kenmerken zijn het gevolg van de werking van meerdere genen die elk verantwoordelijk zijn voor een stap in de metabolische weg die leidt tot de vorming van een bepaald eiwit. Een allel van een genenpaar kan soms de metabolische weg onderbreken waardoor de volgende genen niet tot expressie kunnen komen. Het gen dat de expressie van de andere genen, op andere loci gelegen, hindert is epistatisch. De onderdrukte genen zijn hypostatisch. (U) 3.7 In sommige gevallen produceert een bepaald genotype niet het verwachte fenotype: allelen waarbij dit gebeurt noemen we allelen met onvolledige penetrantie. De penetrantie van een kenmerk wordt procentueel uitgedrukt. Een penetrantie van 60 % betekent dat 60 % van de individuen die in een populatie het genotype voor dat kenmerk bezitten dit ook werkelijk fenotypisch vertonen.


54

(U) 3.8 De manier waarop een kenmerk tot uiting komt is meestal constant: de meeste allelen hebben een constante expressie. Sommige allelen vertonen echter variaties in hun expressie. Een gekend voorbeeld hiervan is het dominante allel dat verantwoordelijk is voor polydactylie bij de mens (boventallig aantal tenen en/of vingers). Deze afwijking kan voorkomen aan één of aan beide handen en/of aan één of aan beide voeten. (U) 3.9 Cryptomerie Cryptomerie ontstaat als een zelfde dominant kenmerk veroorzaakt wordt door twee aparte genen A en B. Door mutatie kunnen er twee recessieve stammen ontstaan. De eerste stam vertoont het recessief fenotype, omdat zij voor het eerste gen twee recessieve allelen bezit (aa BB) terwijl de tweede stam twee recessieve allelen voor het tweede gen heeft (AA bb). Bij kruising van een individu van de eerste stam met een individu van de tweede stam stelt men vast dat alle nakomelingen het dominante fenotype krijgen, omdat zij voor elk van de twee genen terug een dominant allel hebben (Aa Bb). Typisch voorbeeld is het bestaan bij Lathyrus (pronkerwt) van twee stammen wit die beiden recessief overerven t.o. paars . (U) 3.10 Letale factoren Letale factoren worden veroorzaakt door allelen die de dood veroorzaken, indien zij homozygoot voorkomen. Dit veroorzaakt schijnbare afwijkingen op de vaste getalsverhoudingen van de tweede wet van Mendel. Voorbeelden zijn de aureavariëteit (gele bladrand) bij klimop en de kuiffactor bij kanaries. 4.1 Factoren die het erfelijkheidsonderzoek bij de mens bemoeilijken (lange generatieduur, weinig nakomelingen, ethische onmogelijkheid van gerichte kruisingen, wat is aangeboren en wat is aangeleerd?) worden kort besproken, eventueel in vergelijking met het erfelijkheidsonderzoek bij Drosophila. 4.2 Behandel daarna een aantal eenvoudige onderzoeksmethoden bij de mens. Mogelijkheden zijn familie- of stamboekonderzoek, populatieonderzoek, studie van het karyotype (chromosomenkaart), prenataal onderzoek naar erfelijke ziekten, genkartering met behulp van celhybridisatie, diagnose van erfelijke ziekten met behulp van genmarkers, tweelingenonderzoek. Het is ook nuttig hier te verwijzen naar de centra voor menselijke genetica in de universitaire ziekhuizen, waar men terecht kan voor genetische screening. 5.1 Het begrip genmutatie werd reeds gezien in het hoofdstuk ‘Erfelijke informatie in de cel’ en kan kort herhaald worden. Bespreek minstens één autosomaal-dominante, één autosomaal-recessieve en één geslachtsgebonden ziekte bij de mens. 5.2 Verschillende types van chromosoommutaties zoals, inversie, vorming van ringchromosoom, deletie en translocatie kunnen schematisch voorgesteld worden. Het cri-du-chat-syndroom wordt verklaard als een deletie in het vijfde chromosoom. Bij een bepaald type van mongolisme is er sprake van een translocatie van chromosoom-21 naar chromosoom-14 5.3 Bij de genoommutatie kan men een onderscheid maken tussen polyploïdie en aneuploïdie. Als oorzaken kunnen de non-disjunctie (volledige en onvolledige), het chromosoomverlies en de endomitose (kernversmelting) aangehaald en verduidelijkt worden. Als voorbeeld van aneuploïdie van een autosoom kan het Downsyndroom (trisomie-21 of mongolisme) besproken worden. Op analoge wijze kunnen enkele gevallen van aneuploïdie van de geslachtschromosomen behandeld worden, zoals Klinefeltersyndroom, Turnersyndroom, XYY, en trisomie X. Cursus erfelijkheid UAntwerpen: http://www.uia.ac.be/u/bharding/Genetica/inhoudstafel.html (U) 6.1 Men laat de leerlingen in een onderwijsleergesprek formuleren wat een populatie is. Daarna bespreekt men het begrip allelfrequentie aan de hand van een eenvoudig voorbeeld zoals de resusfactor. Hierbij kan je hen zelf laten formuleren dat een deel van de individuen met dominant fenotype (resuspositieve) ook drager zijn van het resusnegatieve allel. (U) 6.2 Aan de hand van een eenvoudig cijfervoorbeeld en met verwijzing naar de kansberekening in de wiskunde worden de formules van Hardy-Weinberg opgesteld. Daarna past men deze formules toe in enkele oefeningen.


55

(U) 6.3 De voorwaarden waaronder de formules van Hardy-Weinberg toepasbaar zijn worden besproken. Illustreer met voorbeelden hoe de allelfrequenties in een populatie kunnen verschuiven als er van een van deze voorwaarden afgeweken wordt. (U) 6.4 Genetische drift kan besproken worden als een situatie waarbij de formules van Hardy-Weinberg niet meer gelden, omdat de populatie te klein geworden is. Een gelijkaardig fenomeen treedt op wanneer een populatie ontstaan is uit een kleine groep (verwante) voorouders. Met voorbeelden kan geïllustreerd worden hoe sommige genetische afwijkingen meer voorkomen in kleine gesloten gemeenschappen. F-6

BIOTECHNOLOGIE (ca. 6 lestijden)

1.1 In een onderwijsleergesprek kan men de verschillen tussen eukaryoten en prokaryoten kort herhalen. 1.2 De aseksuele en de seksuele reproductie van prokaryoten wordt besproken. Ook het belang van plasmiden wordt uitgelegd met behulp van afbeeldingen, foto’s of animaties. De reproductie van bacteriofagen wordt besproken in functie van de mogelijkheid op deze manier genetisch materiaal over te brengen. 1.3 Aan de hand van schema’s of animaties wordt uitgelegd hoe natuurlijke genenoverdracht tussen prokaryote organismen verloopt. 2.1 Hier wordt uitgelegd hoe men met behulp van restrictie-enzymen bepaalde genen kan uitknippen. 2.2 Met een schema beschrijft men hoe tijdens het recombinantieproces, deze uitgeknipte genen, via andere enzymen (de ligasen) ingebouwd worden in bv. een plasmide. 2.3 Het gebruik en het nut van markeergenen kan aan de hand van een eenvoudig voorbeeld uitgelegd worden. Zo kan men de recombinante bacteriën gemakkelijk selecteren, wanneer men een gen dat resistent maakt tegen antibiotica toevoegt als markeergen. 3.1 Aan de hand van schema’s worden polymerase-kettingreacties (PCR) uitgelegd als methode om vertrekkend van zeer kleine hoeveelheden DNA aan voldoende onderzoeksmateriaal te komen. Het voorkomen van Restriction Fragment Lenght Polymorphism (RFLP) en Variable Number of Tandem Repeats (VNTR) zorgt er voor dat ieder individu een uniek, herkenbaar en opspoorbaar genoom heeft. Men kan deze begrippen bijbrengen aan de hand van simulaties (op papier of via PC). 3.2 Verder wordt uitgelegd hoe door het gebruik van restrictie-enzymen en gelelektroforese op basis van RFLP en VNTR genetische vingerafdrukken ontstaan, die identificatie en vaststellen van verwantschap mogelijk maken. 3.3 Vertel hierbij dat deze technieken ook toegepast kunnen worden op het DNA in de mitochondriën. Het mitochondriaal-DNA (mt-DNA) dat bij elk individu, via de eicel, volledig afkomstig is van de moeder, mag vergeleken worden met een ‘familienaam’, die in vrouwelijke lijn doorgegeven wordt. Daarom is mt-DNA zo belangrijk in verwantschapstudies. 4. Het nut van recombinant-technieken wordt uitgelegd aan de hand van concrete toepassingen in de landbouw en in de geneeskunde. 5.1 Hierbij kan men mogelijke gevolgen van genetisch gemodificeerde organismen (GGO’s) voor het milieu bespreken. Wijs er op dat voor elk nieuw GGO in feite een risicoanalyse nodig is. Men kan de leerlingen het probleem op een kritische manier laten benaderen, via een rollenspel (mogelijkheid tot vakoverschrijdend werken met collega’s levensbeschouwelijke vakken). 5.2 Hier kan men dezelfde aanpak gebruiken als in 5.1. Benadruk hierbij zeker de ethische aspecten die de ontwikkelingen op het vlak van menselijke genetica en gezondheidszorg met zich meebrengen.


56

Algemene pedagogische wenk. In het kader van dit hoofdstuk kan men een bezoek aan een bedrijf of een onderzoekslaboratorium inlassen. Het Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie (VIB) coördineert hierbij een aantal mogelijkheden: www.vib.be Enkele andere nuttige websites: ‘Using DNA for examining lineage's’: http://www.ich.ucl.ac.uk/cmgs/mitovarn.htm European Initiative for Biotechnology Education: http://www.eibe.info/ Project ‘Geboeid door wiskunde en wetenschappen (DNA-fingerprinting)’: www.luc.ac.be/scholennetwerk Educatieve website over genetica en genetische tests: http://www.mijngenen.be/edu

F-7

EVOLUTIELEER (ca. 8 lestijden)

1. Er bestaat een massa aan gegevens uit verschillende disciplines bv. paleontologie, embryologie, moleculaire genetica, ethologie, biogeografie, die het bestaan van evolutie bepleiten. Zeker voor deze leerlingengroep is het nuttig om kennis te maken met de rijke verscheidenheid aan argumenten. Er kan ook ingegaan worden op absolute en relatieve dateringsmethoden (radioactief verval, thermoluminiscentie en elektronenspinresonantie, paleomagnetisme, gidsfossielen ). 2.Het verloop van de evolutie kan geïllustreerd worden met een schematische voorstelling die de stamgeschiedenis van planten en dieren weergeeft. Film, dia's, foto's, bezoeken aan tentoonstellingen of musea kunnen toelaten verschillende ‘tijdsbeelden’ te reconstrueren van fauna en flora. Belangrijke nieuwe mijlpalen zoals het ontstaan van fotosynthese, het ontstaan van eukaryoten, de eerste meercelligen, de eerste sporen van dierlijk leven, het eerste landleven… kunnen eventueel gesitueerd worden op een 24-uurschaal. 3. De theorieën van Lamarck worden met enkele voorbeelden uitgelegd. Het feit dat modificaties niet erfelijk zijn wordt als belangrijkste kritiek geformuleerd. De belangrijkste punten uit Darwins evolutietheorie worden geformuleerd en geïllustreerd met voorbeelden. In het kader van de gemeenschappelijke eindtermen voor wetenschappen moet het werk van Darwin geduid worden als een mijlpaal in de historische en conceptuele ontwikkeling van de natuurwetenschappen. Het is een goede illustratie van de wisselwerking tussen natuurwetenschappelijke en filosofische opvattingen over de werkelijkheid. Ook aan de ethische aspecten van de evolutietheorie kan aandacht besteed worden. (Gemeenschappelijke eindtermen 13,14,19,20 en 21). Hedendaagse opvattingen over evolutie zijn het gevolg van ontwikkelingen in meerdere wetenschappelijke disciplines, zoals ecologie, populatiegenetica en moleculaire biologie. Vestig vooral de aandacht op het belang van mutaties, de voortdurende herschikking van genen ten gevolge van geslachtelijke voortplanting en de rol van isolatie bij het ontstaan van nieuwe soorten. 4. Met passende audiovisuele middelen kan men de anatomische verschillen tussen mensapen en mensen bespreken. Bespreek hierbij vooral het verschil in schedelinhoud en de verschillen die te maken hebben met de manier van voortbewegen (kneukelloop t.o.v. bipede gang). Met behulp van videobeelden kunnen ook gelijkenissen en verschillen in gedrag getoond worden. Eventueel kan hier kort ingegaan worden op de resultaten van het mensapenonderzoek, zowel in de natuur als in dierenparken. Om de leerlingen actief bij de les te betrekken kan men hen foto’s van schedels laten sorteren. Laat hen bv. eerst twee stapels maken mensapen t.o. mensen. Dat geeft de gelegenheid om de mensachtigen te situeren. Laat hen daarna zelf de schedels van mensachtigen en mensen van meest primitief naar meest modern rangschikken. Laat de leerlingen zeker onthouden dat alle mensachtige en menselijke fossielen ouder dan twee miljoen jaar in Afrika gevonden zijn. Vermeld dat de oudste fossielen van mogelijk mensachtigen in Tsjaad en in Kenia gevonden zijn en tussen een ouderdom van zes tot zeven miljoen jaar hebben (Sahelanthropus tchadensis en Orrorin tugenensis). Geef aan dat deze vondsten zeer fragmentair zijn. De kenmerken van de Australopitheci kunnen besproken worden aan de hand van een illustratie van Lucy. Belangrijk is dat voor de leerlingen duidelijk wordt dat het rechtop lopen bij de mensachtigen vooraf ging aan de toename van de hersenmassa.


57

Bespreek de ecologische voordelen van het rechtop lopen. Laat de leerlingen zelf formuleren dat mensachtigen van mensapen verschillen door hun bipede gang en van mensen door hun kleinere hersenomvang. Vestig er bij de leerlingen de aandacht op dat de opvattingen over de afstamming van de mens voorlopig zijn en regelmatig wijzigen, naarmate men nieuwe fossielen ontdekt. Als voorbeeld kan de vondst van Kenyanthropus platyops, een tijdgenoot van Australopithecus besproken worden. Homo habilis wordt besproken als de eerste hominide die werktuigen maakte, regelmatig dierlijk voedsel (aas) at en een grotere hersenomvang had. Bespreek de correlatie tussen deze drie factoren (meer hersenen geven een grotere energiebehoefte, die gedekt wordt door dierlijk voedsel, dat alleen bereikt kan worden met behulp van werktuigen, die weer meer hersenen veronderstellen). Een foto van het skelet van de Turkana-boy maakt duidelijk dat Homo erectus al een echte mens is. Vertel daarbij dat dit de eerste mens is die ook in Azië en Europa gevonden werd en dat hij een actieve jager was en met vuur leerde omgaan. De Neanderthaler is een Europese afstammeling van Homo erectus. Vergelijk hem met de huidige mens en vermeld zeker zijn dodenzorg. In wetenschappelijke richtingen is het zeker interessant twee verschillende hypothesen met elkaar te confronteren. Stel de ‘Out-of Africa II’-theorie tegenover de multiregionale theorie en bespreek de argumenten die beide scholen aandragen. Benadruk de rol die de moleculaire genetica, en met name het onderzoek van mitochondriaal-DNA speelt in deze discussie. Dit onderzoek doet de balans op het ogenblik doorslaan in de richting van de ‘Out-of Africa II’-theorie. Volgens deze theorie is de huidige mens in Afrika uit Homo erectus ontstaan, ca. 120 000 jaar geleden. Hij is daarna uitgezworven over heel de wereld. Door zijn verbeterde werktuigen, zijn vermogen tot abstractie (rotsschilderingen) en mogelijk een betere taal, heeft hij de andere nakomelingen van Homo erectus, zoals de Neanderthaler weggeconcurreerd. Geef tenslotte aan dat met de komst van deze huidige mens er ook een technologische en culturele evolutie gestart is. Een ander interessant discussiepunt waarop ingegaan kan worden, is het al dan niet voorkomen van gesproken taal bij Neanderthalers. Nuttige informatie: National Geographic: http://www.nationalgeographic.be De oorsprong van de mens special nr.1 2003 ISBN 90-76963-53-3. Fossil hominids: www.talkorigins.org The human origins program: www.mnh.si.edu/anthro/humanorigins Op zoek naar Eden: www.sesha.net/eden


58

MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN1 Vaklokaal De lessen moeten steeds gegeven worden in het daartoe bestemde lokaal, voorzien van een goed uitgeruste leraarstafel en leerlingentafels met water, gas en elektriciteit. Het lokaal moet demonstratieen leerlingenproeven toelaten en is uitgerust voor projecties (met tv, video en/of cd-rom, overhead- en diaprojector). Er moet dus kunnen verduisterd worden. Voor het uitvoeren van demonstraties, proeven en observaties moet volgende basisuitrusting aanwezig zijn om de leerplandoelstellingen te kunnen bereiken: microscopen modellen: de cel, DNA, hart, mannelijke en vrouwelijke voortplantingsorganen, nier, nierlichaampje, diverse dwarse doorsneden van wortel, stengel, blad, schedels van apen en mensachtigen draag- en dekglaasjes dissectieset (scalpel, pincet, schaar en prepareernaald) microscooppreparaten en foto’s en/of dia’s hartslagmeters (overleg met collega’s Lichamelijke Opvoeding) chronometers lichtbronnen magnetische roerder proefbuizen + rekje pipetten cuvetten petrischalen dunnelaagplaten of chromatografisch papier lintmeters scalpels pincetten Om overbodige uitgaven te vermijden kan de leraar biologie nagaan of minder courant gebruikte toestellen en voorwerpen (zoals bv. chronometers, kleurfilters voor fotosyntheseproeven, colorimeter, warmwaterbad, kompassen) aanwezig zijn in andere laboratoria van de school. Gemeenschappelijke aankoop en gebruik van dergelijk materiaal kan best gecoördineerd worden op het niveau van de vakgroep wetenschappen.

1

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.


59

Biotoopstudie topografische kaarten van het excursiegebied grondboor bodemziften vouwmeters en rolmeters (30 m lang) klemborden witte ontwikkelschalen EC-meter windmeter allerhande dieren plantengidsen, flora’s zoekkaarten voor water- en bodemdieren, libellen, vlinders, paddestoelen, grassen, amfibieën verrekijker loeppotjes en handloepen Berlesetrechter testkits voor chemische analyse van water planktonnet vijvernetten met verschillende maaswijdte binoculaire loepen microscopen hygrometer barometer Chemicaliën agar-agar, glucose, glycerol, keukenzout, NaOH-pastilles, fenolftaleïne, clinistix, albustix, lugol, zetmeel, waterstofperoxide, glaswol, ethanol, formol (40%), mangaandioxide, detergent, universeelindicator (papier en/of vloeibaar), testkits voor bodem- en/of wateronderzoek, amylase, proteïnase, methyleenblauw, buffers. Veiligheid Om aan de nodige veiligheidsvoorschriften te voldoen dienen o.a. aanwezig te zijn: veiligheidskast voor de opslag van gevaarlijke producten (voorzien van de overeenkomstige gevarensymbolen), blustoestel, emmer met zand, branddeken, metalen papiermand, veiligheidsbrillen, oogdouche of oogwasfles, handschoenen, EHBO-kit met brandzalf. Integratie van ICT Het lokaal is voorzien van ten minste een goed uitgeruste computer, met cd-romdrive, printer, mogelijkheden voor 'real-timemetingen, mogelijkheid voor projectie en internetaansluiting. Voor het gebruik van de computer als digitaal meetapparaat is een systeem met meetpaneel, al of niet met interfacekaart en sensoren nodig. Verschillende firma’s bieden dat aan. Volgende sensoren zijn voor de biologieles noodzakelijk: temperatuurssensor, pH-sensor, geleidingssensor, zuurstofsensor, colorimeter, druksensor, hartslagsensor / hartslagfrequentiesensor, lichtsensor, ECG-sensor


60

EVALUATIE 1

De evaluatie heeft een tweevoudig doel

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 moet aan de leerkracht de feedback geven 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. In het kader van het Schoolreglement en het Schoolwerkplan is het aangewezen om ouders en leerlingen tijdig over de wijze van evalueren in te lichten.

2

Eigenschappen van een goede evaluatie

Door te evalueren wil men bij de leerlingen nagaan in hoeverre de doelstellingen die men met het leerproces wilde bereiken, bereikt zijn. De evaluatie moet daarom volgende kenmerken bezitten: ze moet valide, betrouwbaar en efficiënt zijn. Validiteit: mate waarin de toets of de eindproef overeenstemt met het gegeven onderwijs. Dit betekent o.a. dat er bij de evaluatie voldoende vragen rond de behandelde contexten moeten voorkomen. Betrouwbaarheid: het uitschakelen van toevalsinvloeden en het aanwenden van objectieve meetmethoden. Efficiëntie: de tijd nodig voor het voorbereiden en het afnemen van de toets moet in verhouding staan tot het bekomen van relevante informatie, liefst in een minimum van tijd. Onvoldoende resultaten bij individuele leerlingen of bij gedeelten van de klasgroep, zullen de leraar ertoe aanzetten om remediërend in te grijpen. Indien nodig zal de leraar voor andere werkvormen en leermiddelen kiezen. Een evaluatie kan een signaal geven om doelstellingen en /of leerinhouden bij te sturen. Verder is de evaluatie een belangrijk gegeven bij de pedagogische begeleiding en bij de controle door de inspectie. Voor de leerling is het van belang, om door de evaluatie te weten te komen, hoe zijn evolutie is binnen het leerproces. Een evaluatiecijfer voor dagelijks werk zal dus noodzakelijker wijze gesteund zijn op veelvuldige evaluatiemomenten die zowel kennis, vaardigheden als attitudevorming omvatten.

3

Soorten evaluatie

3.1

Dagelijks werk (deelproeven)

Mondelinge beurten en korte toetsen hebben vooral als doel na te gaan of de leerlingen de genoemde doelstellingen in voldoende mate hebben bereikt. Leerlingen met achterstand zullen bijkomende opdrachten en taken krijgen om zo snel mogelijk bij te benen. Het is een belangrijke taak voor de leraar om de leerlingen individueel te begeleiden, en om de oorzaken van de achterstand te achterhalen en, mits aangepaste remediëring, deze leerlingen te helpen. ‘Leren leren’ krijgt zo een meer concrete betekenis. Via bepaalde technieken zoals beheersingsleren, geprogrammeerde instructie, hulp van medeleerlingen en eventueel van externe deskundigen (CLB) zullen deze leerlingen geholpen worden.


61

Voor leerlingen die in de betreffende studierichting niet op hun plaats zitten, zal middels afspraken met collega’s, directie en/of CLB, op de begeleidende klassenraad zo snel mogelijk een oplossing gezocht worden. De hoofdbedoeling moet blijven, om zo veel als mogelijk leerlingen mee over de meet te krijgen. Verwacht meer en je zult meer krijgen. Hoge verwachtingen zijn voor iedereen belangrijk, zowel voor leerlingen die moeilijk meekunnen en voor zij die zich niet erg willen inspannen als voor goede, gemotiveerde leerlingen. Het rapportcijfer van het dagelijks werk is gesteund op een zo breed mogelijke permanente evaluatie van de afgelopen periode. Zowel cognitieve als affectieve en psychomotorische doelstellingen komen hierbij aan bod. De leerkracht houdt hiervoor een evaluatieschrift bij. Bij elk cijfergegeven moet summier weer te vinden zijn wat de bedoeling van de evaluatie was. Hiervoor kan de leraar beschikken over: - notities over het leergedrag van de leerling in de klas; - klasgesprekken; - mondelinge overhoringen; - korte schriftelijke toetsen; - herhalingstoetsen (grotere leerstofgedeelten); - huis- en klastaken; - kwalitatieve beoordeling aangaande praktische oefeningen, laboratoriumwerk; - notities over de mate van het beheersen van de vaardigheden;

3.2

Examens (eindproeven)

Examens houden een productevaluatie in. 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. Via een grote variatie in vraagvormen (open en halfopen, invulvragen, juist- onjuist vragen, sorteervragen, rangschikkingvragen en meerkeuzevragen) zullen vooral de minimumdoelstellingen (eindtermen) getoetst worden. Uitsluitend theorievragen moeten vermeden worden. De duur van de schriftelijke examens komt ten hoogste overeen met het aantal wekelijkse lestijden voor het vak met een minimum van twee lestijden. De examens worden afgenomen in aanwezigheid van de vakleraar. Hij deelt de leerlingen, bij aanvang van de proef, mee dat bijkomende vragen ter verduidelijking kunnen gesteld worden. Elke bijkomende toelichting wordt hardop gegeven, zodat alle leerlingen op een gelijke wijze worden behandeld. 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 nietabsolute modeloplossing (de leerling kan terecht een andere oplossingsmethode gebruiken) of met een opsomming van de aandachtspunten die aanwezig moeten zijn voor oplossingen op open vragen en taken. 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. Voor de examens worden met de leerlingen duidelijke afspraken gemaakt over het verloop ervan. De leerkracht zorgt ervoor dat minimum 75% van de examenvragen het bereiken van de minimumdoelstellingen (eindtermen en andere minimumdoelstellingen) toetst.

ASO – 3e graad AV Biologie major (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 2 lestijden/week) 4

62

Algemene richtlijnen

De vragen/opdrachten met aanduiding van de cijferverdeling op de modeloplossing en de aanwijzingen voor de oplossing van de open vragen, worden opgesteld en vooraf aan de directeur overhandigd. Om achteraf discussies te vermijden zorgt men ervoor dat de leerlingen beschikken over: -

een duidelijk beeld van wat van hen verwacht wordt;

-

de vragen en opdrachten die reeds zijn voorgekomen gedurende het didactisch proces;

-

een schriftelijk overzicht van de voor het examen te kennen leerstof;

-

een geschreven mededeling waarin staat welke informatiebronnen en welk materiaal ze mogen/moeten meebrengen op het examen;

-

een blad met vragen om overschrijffouten te vermijden.

Indien in een klas leerlingen van verschillende opties of studierichtingen samen alle lessen of een deel van de lessen volgen, dan is binnen deze klas differentiatie van vragen toegelaten. Bij eventueel herexamen zal men voor de leerling de leerstof voor dat herexamen zeer nauwkeurig schriftelijk bepalen.

5

Correctie

Objectieve correctienormen zijn vanzelfsprekend een noodzaak. Wanneer een antwoord verschillende elementen inhoudt, is het aangewezen per essentieel element een puntenverdeling te maken. De leraar die aan zelfevaluatie wil doen, zal in tabelvorm een overzicht van de behaalde resultaten per leerling en per vraag opstellen. Daarop aansluitend wordt dan verwacht dat de leraar zijn besluiten trekt in verband met de gebruikte onderwijsmethode. Tevens is dit een uitstekend hulpmiddel om gefundeerde remediërende maatregelen t.o.v. de leerlingen te treffen.


63

BIBLIOGRAFIE NASLAGWERKEN ANTÉBI, E. en FISHLOCK, D., Biotechnologie, Natuurwetenschap & Techniek, ISBN 90 70157 73 X ASPERGES, M., e.a., Didactiek van de biologie, Uitgeverij De Boeck, Antwerpen BANNINK, G., VAN RUITEN Th., BioData, Nijgh Versluys, Baarn, 1999, 1ste druk, ISBN 90 425 1226 1, 240 blz., (figuren schema’s, tabellen,.) BLAMEY, M., De geïllustreerde flora, Thieme, Baarn NL, 1992 BOSSIER, M., e.a., Moderne plantkunde, Van In, Wommelgem, 1990 COKELAERE M, CRAEYNEST P., Onze genen - Handboek van de menselijke erfelijkheid, Acco, 1998, 424 blz., ISBN 90-334-4126-8 CRUSE J.M., LEWIS R.E., Atlas of Immunology, Springer-Verlag, Berlin, 1999, ISBN 3-540-64807-0 DARWIN, C.,Over het ontstaan van soorten door middel van natuurlijke selectie of het behoud van bevoordeelde rassen in de strijd om het leven, Ned. Vertaling Uitg. Nieuwezijds ISBN 90 5712 096 8 DE CRAEN, J., Planten, dieren en ook mensen, Van In, Wommelgem, 2000 DEJAERE, R., Celmetabolism: basisfuncties, VUBPRESS, Brussel, 1999, ISBN 90 5487 237 3 DE LANGHE, J., e.a., Flora van België, het Groothertogdom Luxemburg, Noord-Frankrijk en de aangrenzende gebieden (Pteridofyten en Spermatofyten), Nationale plantentuin van België, Meise DE MUYNCK, B., Bezoekerscentra bij natuurgebieden in Vlaanderen, Stichting Leefmilieu, Kipdorp 11, 2000 Antwerpen (03-231 64 48). DE PAUW, N., VANNEVEL, R., Macro-invertebraten en waterkwaliteit, Dossier Stichting Leefmilieu, Antwerpen DETHIER, M., De veldbioloog vertelt over het leven in het water en in de grond, Casterman, Doorni DRESSLER, D. en POTTER, H., Enzymen. Wetenschappelijke Bibliotheek, Natuurwetenschap & Techniek, ISBN 90 70159 993 DUVE, C. de , De levende cel - rondreis in een microscopische wereld, deel 1 en 2. Wetenschappelijke Bibliotheek Natuurwetenschap & Techniek, ISBN 90 70157 59 4. FORTEY, R., Leven, een ongeautoriseerde biografie - de geschiedenis van vier miljard jaar leven op aarde, Anthos, Amsterdam, 1998 (ISBN 9041402705), 400 pag. FULLICK, A., Human Health and Disease, Heinemann Educational, Oxford FULLICK, A., Biology, Heinemann Educational, Oxford GARNWEIDNER, Paddestoelengids in kleur, Thieme, Baarn NL GOULD, S.J., Wonderlijk leven: over toeval en evolutie, Uitgeverij Contact, Amsterdam, 1990, 368 blz. GRZIMEK, B., Het leven der dieren. Encyclopedie van het dierenrijk. 16 dln. Utrecht HARING, B., Kaas en de evolutietheorie, Uitgeverij Houtekiet, 160 pag., ISBN: 9052406006 HAYWARD, P. e.a., Gids van kust en strand (Flora en fauna, beschrijvingen van meer dan 3000 Europese soorten), Baarn: Tirion, 1999, 352 pag., ISBN 9052103275 KAHLE W., LEONHARDT H. en PLATZER W., Sesam Atlas van de anatomie 1, 2 en 3, Westland, telkens ca. 400 blz., ISBN 90-246-69-162, -170, -180 KEETON & MC FADDEN (bewerkt door Dr. G.M.N. Verschuuren, Drs. H. de Bruin, M.W. Halsema), Grondslagen van de biologie, deel I en II, Leiden H.E. Stenfort Kroese BV., Leiden/Antwerpen KESSEL, R.G. & KARDON R.H., Cellen, weefsels en organen - een scanning-elektronenmicroscopische studie-atlas, Natuurwetenschap & Techniek, NL KLOOSTERMANS, A., DNA als gerechtelijk bewijsmateriaal, Nederlands Forensisch Instituut www.dnasporen.nl KROMMENHOEK, W. e.a., Biologie in beeld, Malmberg, Den Bosch, s.d.


64

LAWALRÉE, A., Beschermde wilde planten in België, Nationale Plantentuin van België, Meise LEWONTIN, R.C., Menselijke verscheidenheid - Het spel van erfelijkheid, milieu en toeval, Wetenschappelijke bibliotheek van Natuurwetenschap en Techniek, NL LODISH, H, e.a.,Molecular Cell Biology,. ISBN 0-7167-3136-3 MACKEAN, D.G., Inleiding tot de biologie, Wolters-Noordhoff, Leuven-Groningen MEADOWS, J., Geschiedenis van de Wetenschap, Natuurwetenschap & Techniek, Amsterdam, ISBN 90 68251 902 NENNEMA, J., Geïllustreerde flora van België, Nederland en Luxemburg, Den Gulden Engel, Antwerpen NYS, R.J.V., Ecologie, theorie en praktijk, Monografie Leefmilieu, De Nederlandsche Boekhandel, Antwerpen/Amsterdam. PASSARGE, G., Color Atlas of Genetics, Uitgeverij Thieme, 1995, ISBN 0-86577-587-7 PIES, W., Biologie - Prüfungsliteratur zum GK 1, Mediscript Verlag, Bad Wörishofen, Duitsland (meerkeuzevragen over de cel en genetica) RAVEN, P.H. e.a., Biology of plants, W. H. Freeman and Company, New York, 1999 REID, L., Ecologie, Het Spectrum, Utrecht/Antwerpen. RIDLEY, M., Genoom, het recept voor een mens (autobiografie van de menselijke soort in 23 hoofdstukken), Contact, Amsterdam, 304 blz. ROS, R. & VINTGES, V. (red.), Het milieu van de natuur, Stichting Natuur en Milieu, Donkerstraat 17, 3511 KB Utrecht SILVER L., Sleutelen aan de schepping, Westland/Ten Have, 255 blz. ISBN 90-259-4717-4 SILBERNAGL S. en DESPOPOULOS A., Sesam Atlas van de fysiologie, Westland, ISBN 90-246-7032-2 SKELTON, P., Evolution. A biological and palaeontological approach, Addison-Wesley Publishing Company, 1993, 1064 blz. SOMPRAYRAC, L., How the immune system works, Blackwell Science, Oxford, 1999, 111 blz., ISBN 0-632-04413-6 STRENGERS, P.F.W., e.a., Bloed - Van magie tot wetenschap, Wetenschappelijke bibliotheek van Natuurwetenschap & Techniek, NL THEUNISSEN B. en VISSER R.P.W., De wetten van het leven. Historische grondslagen van de biologie 1750-1950, Ambo, 278 blz. (ISBN 90-263-1214-8) VACLAV, S., Elementaire kringlopen, Wisselwerking tussen biosfeer en beschaving, Wetenschappelijke bibliotheek van Natuurwetenschap & Techniek, ISBN 90 73035 75 9 VAN DEN BERGHE H, e.a., Jongeren en erfelijkheid: hun beeldvorming over erfelijke ziekten, erfelijke risico's en genetische tests, Uitgeverij Garant Leuven-Apeldoorn, 1996, 133 blz., ISBN 90-5350-531-8 VAN DER STEEN, J.C., Sesam ecologie - De mens in zijn milieu, Bosch en Keuning, Baarn VAN GOOL A., Van nucleotide tot genoom - Het genetisch elan, Uitgeverij Garant Leuven-Apeldoorn, 1997, 269 blz.ISBN 90-5350-647-0 VERNON, L., Biology, Investigating Life on Earth, Avilla ISBN 0-86720-942-9 WATERMAN, T.H., Navigatie in de natuur - Meesters in de stuurmanskunst, Wetenschappelijke bibliotheek van Natuurwetenschap & Techniek, NL WRIGHT, D., Human Biology, Heinemann Educational, Oxford ZEISS, F., Natuurlijke historiën - Geschiedenis van de biologie van Aristoteles tot Darwin, Uitg. Boom, Amsterdam, 272 blz., ISBN 90-5352-232-8 ZIMMER, C., Evolutie, triomf van een idee,Uitg. Het Spectrum, Utrecht, isbn: 9027475830, 2002 On-Line Biology Book: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookTOC.html


65

TIJDSCHRIFTEN Bio, tijdschrift van de VOB - Vereniging voor leerkrachten biologie, gezondheidszorg en milieueducatie, tijdschrift biologie plus jaarboek, http://www.vob-ond.be/ Cahiers Bio-Wetenschappen en Maatschappij, Postbus 617, 2300 Leiden (Nl) EOS, Brugstraat 51, 2300 Turnhout, http://www.eos.be MENS, Te Boelaarlei 23, 2140 Antwerpen, http://www.2mens.com/ Milieukrant, Ced-Samson, Kouterveld 14, 1831 Diegem Natuurflits, Natuurpunt: Educatieve dienst, Graatakker 11, 2300 Turnhout, http://www.natuurpunt.be Natuurwetenschap & Techniek, Postbus 3144, 4800 DC Breda, http://www.natutech.nl/ Natuur en Wetenschap, Zuidstraat 211, 3581 Beverlo, http://www.new.be.tf/ Nieuwe Wildernis, Stichting Kritisch Bosbeheer, Zuider Parallelweg 34, 6953 DC Dieren, NL, http://www.nieuwe-wildernis.nl Tijdschriften van WWF, E. Jacqmainlaan 90, 1000 Brussel, http://www.wwf.be Tijdschrift van JNM, Kortrijksepoortstraat 192, 9000 Gent, http://www.jnm.be/ Tijdschrift van de Stichting Omer Wattez, Milieucentrum, Kattestraat 23, 9700 Oudenaarde, http://www.stichting-omer-wattez.be/ Topografische kaarten (1/25000, 1/50000, 1/100000), Nationaal Geografisch Instituut, 1050 Brussel, http://www.ngi.be/ VeLeWe - Vereniging voor leerkrachten wetenschappen, http://www.velewe.be/ In de Dienst Medische Genetica van elk universitair ziekenhuis zijn brochures i.v.m. genetisch advies verkrijgbaar en kan gespecialiseerde literatuur geraadpleegd worden in de bibliotheek.

BROCHURES Erfelijkheid in de kijker en Prenataal onderzoek in de kijker (gratis brochures), Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, postbus 1365, 1000 Brussel Lesbladen Water en Lucht, Vlaamse Milieumaatschappij, Van de Maelestraat 96, 9320 Erembodegem (Aalst), http://www.vmm.be Wel thuis - het voorkomen van vergiftigingen en Wie ons wil bellen, verliest beter geen tijd (gratis brochures) Antigifcentrum, p/a Militair Hospitaal Koningin Astrid, Bruynstraat 1120 Brussel, http://www.poisoncentre.be/ Dr. Lic BERTELS, G., e.a., ‘Zoönosen - Ziekten en besmettingen die van dieren op mensen kunnen overgaan’, gratis brochure, Provinciale Landbouwdienst, Herkenrodestraat 20, 3600 Genk Een educatief reservaat... een laboratorium in volle natuur, Werkdossier voor de leerkracht, Instituut voor Natuurbehoud, Kliniekstraat 25, 1070 Brussel, http://www.instnat.be/nl/


66

Cd-rom’s Atlas van de menselijke anatomie, Sobotta, Kluwer, Diegem, ISBN: 30-313-2558-9 Fytotherapie Informatorium, Kluwer Editorial, Diegem, 1997 Noordzee, Expertisecentrum voor Taxonomische Identificaties, NL De rijkdom van bloed, Digitale Wetenschappelijke Bibliotheek van Natuur & Techniek, Amsterdam, 1998 Animal Planet, Discovery Channel Multimedia, Valkesier, (Fauna - 1100 diersoorten, flora en allerlei ecosystemen) World Book - Multimedia Encyclopedia, IBM, Mediamix Het lichaam van de mens 2.0, Nova Zembla, Stichting Edupro (NL), tel. 0180-46 10 65 (Interactieve encyclopedie over het functioneren van het lichaam) De natuur, Media Club, Roeselare (Ref. 4726), (Interactieve encyclopedie over dieren, planten en hun omgeving) Nederlandstalige Encyclopedie, SoftKey, Amsterdam, ISBN: 90-5432-168-7 Encarta Encyclopedie, Winkler Prins Editie, Microsoft Bodyworks, Multimediagids van het menselijk lichaam, Nederlandstalige versie, TLC Domus Wondere wereld van de honingbij, Een interactieve presentatie over bijen en andere insecten, Vereniging tot bevordering van de bijenteelt in Nederland (1997) Interactive Physiology, Ed. A.D.A.M., Benjamin/Cummings De interactieve flora van Nederland en Vlaanderen, Uitg. Malmberg, Den Bosch De Mens in 3D, Encyclopedie over het menselijk lichaam, cd-rom verkooppunten Het Menselijk Lichaam’, samen met boek, Artis-Vicindo, Mechelen, 2000, http://www.vicindo.be/ EHBO-diskette ‘Eerstehulpflop’, Rode Kruis Vlaanderen (RKV), Dienst Gezondheidspromotie, Vleurgatsesteenweg 98, 1050 Brussel, http://www.redcross.be

Video Aan genen zijde: overerving bij de mens, (32 minuten, Nederlands), Audiovisuele dienst K.U. Leuven, Groenveldlaan 3 bus 3, 3001 Heverlee Microcosmos, Free Record Shop België De zwervers van de oceaan, National Geografhic Video, Parklaan 70 bus 12, 9100 Sint-Niklaas Mijlpalen in de biologie, incl. handleiding met kopieerbare werkbladen, Schooltv, Teleac/NOT SchoolTV, Uitgeverij EPO, Lange Pastoorstraat 25-27, 2600 Berchem, http://mmbase.teleacnot.nl/schooltv/index.jsp


67

BIJLAGEN 1 VAKGEBONDEN EINDTERMEN BIOLOGIE 1 Algemene eindtermen Algemene eindtermen zijn vakgebonden eindtermen die niet aan een welbepaalde vakinhoud zijn gebonden. De leerlingen kunnen B1 kenmerken van een gezonde levenswijze verklaren. B2 illustreren dat biologisch verantwoord handelen noodzakelijk is voor het individu. B3 een kritisch oordeel formuleren over de wisselwerking tussen biologische en maatschappelijke ontwikkelingen. B4 macroscopische en microscopische observaties verrichten in het kader van experimenteel biologisch onderzoek. B5 biologische verbanden in schema's of andere ordeningsmiddelen weergeven. B6 informatie op gedrukte en elektronische dragers opzoeken, raadplegen en zelfstandig verwerken. B7 studie- en beroepsmogelijkheden opnoemen waarvoor biologische kennis noodzakelijk is. B8* De leerlingen hebben aandacht voor de eigen gezondheid en die van anderen. 2 Vakinhoudelijke eindtermen De vakinhoudelijke eindtermen worden gerealiseerd in leersituaties die op een evenwichtige wijze steunen op de pijlers van biologie als wetenschap, als maatschappelijk verschijnsel en als toegepaste en praktische wetenschap. 2.1 De cel De leerlingen kunnen B9 celorganellen, zowel op lichtmicroscopisch als op elektronenmicroscopisch niveau, benoemen en functies ervan aangeven. B10 met behulp van eenvoudige voorstellingen de bouw van sachariden, lipiden, proteïnen, nucleïnezuren, mineralen en water verduidelijken, en hun belang voor de celstructuur en het celmetabolisme aan de hand van een voorbeeld toelichten. B11 verschilpunten tussen mitose en meiose opsommen en het belang van beide soorten delingen aantonen.


68

B12 in een celcyclus de DNA-replicatie situeren en het verloop ervan uitleggen. B13 de eiwitsynthese beschrijven. 2.2 Voortplanting De leerlingen kunnen B14 primaire en secundaire geslachtskenmerken bij man en vrouw beschrijven en hun biologische betekenis toelichten. B15 de rol van geslachtshormonen bij de menstruatiecyclus en bij de gametogenese toelichten. B16 methoden van regeling van de vruchtbaarheid beschrijven en hun betrouwbaarheid bespreken. B17 het verloop van de bevruchting, de ontwikkeling van de vrucht en de geboorte beschrijven en de invloed van externe factoren op de ontwikkeling bespreken. 2.3 Genetica De leerlingen kunnen B18 de wetten van Mendel toepassen op voorbeelden, ook bij de mens. B19 overkruising, geslachtsgebonden genen, gekoppelde genen en genenkaarten aan de hand van voorbeelden toelichten. B20 implicaties van verschillende types mutaties toelichten aan de hand van voorbeelden bij de mens. B21 aan de hand van een voorbeeld uitleggen dat de mens door ingrijpen op niveau van het DNA genetische eigenschappen kan wijzigen. 2.4 Evolutie De leerlingen kunnen B22 aanwijzingen voor biologische evolutie formuleren. B23 uitleggen hoe, volgens hedendaagse opvattingen over evolutie, nieuwe soorten ontstaan. B24 de biologische evolutie van de mens toelichten.


69

2 SPECIFIEKE EINDTERMEN WETENSCHAPPEN A. Structuren De leerlingen kunnen op verschillende schaalniveaus: 1. structuren classificeren en beschrijven op basis van samenstelling, eigenschappen en functies; 2. structuren met behulp van een model of schema voorstellen en hiermee eigenschappen verklaren; 3. relaties leggen tussen structuren; 4. methoden beschrijven om structuren te onderzoeken; 5. structuren op grond van observeerbare of experimentele gegevens identificeren en classificeren. B. Interacties De leerlingen kunnen op verschillende schaalniveaus: 6. processen waarbij energie wordt getransformeerd of getransporteerd beschrijven en herkennen in voorbeelden; 7. vorming, stabiliteit en transformatie van structuren beschrijven, verklaren, voorspellen en met eenvoudige hulpmiddelen experimenteel onderzoeken; 8. berekeningen uitvoeren bij energie- en materieomzettingen; 9. effecten van de interactie tussen materie en elektromagnetische straling beschrijven en in voorbeelden herkennen. 10. beweging en verandering in bewegingstoestand kwalitatief beschrijven, in eenvoudige gevallen experimenteel onderzoeken en berekenen; 11. verbanden leggen tussen processen op verschillende schaalniveaus; 12. fundamentele wisselwerkingen verbinden met hun rol voor de structurering van de materie en met energieomzettingen. C. Systemen De leerlingen kunnen op verschillende schaalniveaus: 13. uitleggen hoe systemen een toestand van evenwicht bereiken en behouden; 14. relaties tussen systemen beschrijven en onderzoeken; 15. vanuit een begintoestand de evenwichtstoestand van een systeem en effecten van storingen kwalitatief onderzoeken en in eenvoudige gevallen berekenen; 16. de evolutie van een open systeem kwalitatief beschrijven. D. Tijd De leerlingen kunnen op verschillende schaalniveaus: 17. voorbeelden geven van cyclische processen en deze cycli op een tijdschaal plaatsen; 18. de levensduur van structuren en systemen en de snelheid van processen vergelijken en de factoren die hierop een invloed uitoefenen verklaren en in eenvoudige gevallen onderzoeken; 19. relaties tussen cyclische processen illustreren; 20. uitleggen hoe cyclische processen worden aangewend om de tijdsduur te bepalen; 21. methoden beschrijven om structuren relatief en absoluut te dateren.


70

E. Genese en ontwikkeling De leerlingen kunnen op verschillende schaalniveaus: 22. fasen in de evolutie van structuren en systemen beschrijven en ze op een tijdschaal ordenen; 23. relaties leggen tussen evoluties van systemen en structuren; 24. mechanismen beschrijven die de stabiliteit, verandering en differentiatie van structuren of systemen in de tijd verklaren. F. Natuurwetenschap en maatschappij De leerlingen kunnen: 25. met voorbeelden illustreren dat de evolutie van de natuurwetenschappen gekenmerkt wordt door perioden van cumulatieve groei en van revolutionaire veranderingen; 26. natuurwetenschappelijke kennis vergelijken met andere visies op kennis; 27. de relatie tussen natuurwetenschappelijke ontwikkelingen en technische toepassingen illustreren; 28. effecten van natuurwetenschap op de samenleving illustreren, en omgekeerd. G. Onderzoekscompetentie De leerlingen kunnen: 29. zich oriënteren op een onderzoeksprobleem door gericht informatie te verzamelen, te ordenen en te bewerken; 30. een onderzoeksopdracht met een wetenschappelijke component voorbereiden, uitvoeren en evalueren; 31. de onderzoeksresultaten en conclusies rapporteren en ze confronteren met andere standpunten.


3 VAKOVERSCHRIJDENDE EINDTERMEN De lijst met de vakoverschrijdende eindtermen is te vinden op de website: http://www.ond.vlaanderen.be/dvo/. De volgende vakoverschrijdende eindtermen zullen tijdens de lessen Biologie nagestreefd worden.

Leren leren: VL1 t./m. VL20

Sociale vaardigheden: VS4, VS6, VS14

Opvoeden tot burgerzin: VB16, VB17

Gezondheidseducatie: VG1, VG2, VG4, VG5, VG8

Milieueducatie: VM3, VM5, VM6

Muzisch-creatieve vorming: VC-

Technisch-technologische vorming VT1, VT2, VT3, VT4.

71

ASO – 3e graad AV Biologie major (1e jaar: 2 lestijden/week, 2e jaar: 2 lestijden/week) SAMENSTELLING VAN DE LEERPLANCOMMISSIE De leerplancommissie verantwoordelijk voor dit leerplan is als volgt samengesteld: Leiding Jean VAN DE WEERDT, pedagogisch adviseur

Vaste leden Ingrid FARAZIJN, lerares KA1, Hasselt Emiel VAN DAMME, leraar KA1, Oostende Jozef PUNIE, leraar KA, Diest

Externe leden Marleen VAN STRYDONCK, lector HA - DLO, Antwerpen Frans JACOBS, professor UG-Gent Daniël DEGADT, lector VAH - DLO, Gent

Variabele leden Erika VERGAUTS, lerares KA, Malle Anita VAN DEN BERGHE, lerares KA, Knokke Paul VAN GEIT, leraar KA, Ukkel

72

SECUNDAIR ONDERWIJS ASO. derde graad. eerste en tweede leerjaar ASO. WW-l. (vervangt 94002) Onderwijsvorm: Graad: Jaar: Studiegebied:

Recommend Documents