SECUNDAIR ONDERWIJS
Onderwijsvorm:
TSO
Graad:
derde graad
Jaar:
eerste en tweede leerjaar
Studiegebied:
Chemie
Optie:
Techniek-wetenschappen
Vak(ken):
TV Toegepaste fysica
Vakkencode:
WW-c
Leerplannummer:
2004/168 (Nieuw)
Nummer inspectie:
2004 / 168 // 1 / F / SG / 1 / III / / V/06
3/2 lt/w
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
1
INHOUDSOPGAVE Inhoudsopgave ........................................................................................................................................... 1 Visie ............................................................................................................................................................. 2 1. Fysica als wetenschap.......................................................................................................................... 2 2. Fysica als onderwijsvak. ....................................................................................................................... 2 Beginsituatie............................................................................................................................................... 3 Algemene doelstellingen wetenschappen ............................................................................................... 4 1. Leerdoelstellingen................................................................................................................................. 4 2. Attitudes................................................................................................................................................ 5 Leerplandoelstellingen, leerinhouden en methodologische wenken ................................................... 6 Leerplandoelstellingen, inhouden en wenken......................................................................................... 7 Context Toegepaste fysica in de geneeskunde........................................................................................ 7 Meetinstrumenten ................................................................................................................................. 7 Medische Beeldvorming........................................................................................................................ 8 Context Fysica en biologie...................................................................................................................... 10 Context Toegepaste fysica in de sport ................................................................................................... 10 Context Toegepaste fysica en telecommunicatie ................................................................................... 11 Pedagogisch-didactische wenken.......................................................................................................... 12 1. Algemene pedagogische en didactische wenken............................................................................... 12 Algemene aanbevelingen ................................................................................................................... 12 Praktische aanbevelingen ................................................................................................................... 12 2. Specifieke pedagogische en didactische wenken .............................................................................. 13 3. Aan te bevelen tijdsgebruik................................................................................................................. 13 Minimale materiële vereisten. ................................................................................................................. 18 1. Algemene bemerkingen...................................................................................................................... 18 2. Veiligheidsvoorschriften...................................................................................................................... 18 3. Materiaal ............................................................................................................................................. 18 Evaluatie.................................................................................................................................................... 20 1. Dagelijks werk..................................................................................................................................... 20 2. Examens............................................................................................................................................. 20 3. De geïntegreerde proef....................................................................................................................... 21 4. Leerlingenstages. ............................................................................................................................... 22 Bibliografie................................................................................................................................................ 23 Pedagogisch-didactische naslagwerken............................................................................................. 23 Algemene naslagwerken..................................................................................................................... 23 Tijdschriften......................................................................................................................................... 23 Transparanten..................................................................................................................................... 23 Internet ................................................................................................................................................ 23 Brochures en repertoria ...................................................................................................................... 24
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
2
VISIE 1. Fysica als wetenschap. Fysica verduidelijkt de fundamentele vragen die de waarneming van de ons omringende wereld oproept. In die zin is fysica de basis van de andere exacte wetenschappen en een bron van technologische vernieuwing. Fysica als basiswetenschap zou dan ook, in principe, eerst moeten onderwezen worden om andere natuurwetenschappen en de er op steunende technologische toepassingen beter te begrijpen, zoals voor de mechanische en elektrische toepassingen. Dit is ook de stelling van de Nobelprijswinnaar fysica 1988, Leon Lederman. Fysica is in de eerste plaats een experimenteel gerichte wetenschap, gebaseerd op objectieve waarnemingen. Als studieobject gelden zowel de kleinste bouwstenen van de materie als de interstellaire structuren in het heelal. De fysicus tracht uit waarnemingen of uit een theoretische analyse wetten af te leiden. Deze wetten worden geformuleerd in de taal van de wiskunde en zijn universeel geldig. De fysicus zoekt dus naar de manier om de natuurverschijnselen zo eenvoudig mogelijk te beschrijven aan de hand van modellen van de werkelijkheid. Waar de klassieke fysica zich vooral tot doel stelt om het gedrag van voorwerpen of deeltjes te verklaren onder invloed van diverse krachten, streeft de fysicus nu veeleer naar het vinden van een fundamentele verklaring voor de krachtwerkingen zelf. Fysica omvat talrijke deelgebieden: optica, akoestiek, elektriciteit, magnetisme, mechanica, thermodynamica, atoom- en molecuulfysica, kernfysica, plasmafysica, en nog vele andere disciplines zoals astrofysica, biofysica, medische fysica, halfgeleiderfysica, geofysica, kwantumchemie, kwantumoptica, enz… Ondanks die schijnbare verscheidenheid aan studiegebieden vertoont de fysica een onmiskenbare eenheid, die bereikt wordt door het nastreven van een zo groot mogelijke eenvoud in de formulering van alle fysische wetmatigheden. Fysica heeft een hoge graad van maturiteit bereikt, en staat mede daarom model voor de “wetenschappelijke methode”, toegepast in alle gebieden van wetenschap en technologie. Deze maturiteit blijkt ook uit de toenemende snelheid waarmee ontdekkingen van de basisfysica worden uitgewerkt tot moderne technologie. 2. Fysica als onderwijsvak. Het vak toegepaste fysica in TSO zal de leerlingen niet enkel voldoende wetenschappelijke kennis, vaardigheden en attitudes bijbrengen, maar zoveel als mogelijk de verbindingen leggen met technische toepassingen. Vanuit deze invalshoek verschaft men de leerlingen niet alleen inzicht in de hedendaagse technologische ontwikkelingen, maar wordt eveneens een fundamentele bijdrage geleverd aan de wetenschappelijke geletterdheid van deze leerlingen. De leerinhouden en vaardigheden die aan bod komen moeten de leerlingen toelaten studies en beroepen te verkennen rekening houdend met de eigen mogelijkheden. Voor steeds meer beroepen in onze samenleving is een combinatie van wetenschap en techniek vereist. Fysica is een experimenteel gerichte wetenschap gebaseerd op objectieve waarnemingen.Het zelf verrichten van fysische metingen is een belangrijke schakel in het verwerven van fysisch inzicht. Leerlingen zullen gestimuleerd worden om zelfstandig inzicht te verwerven in bepaalde toepassingen en zo onderzoekend te leren. Ze zullen er ook toe aangezet worden verbindingen te leggen met andere wetenschappen en met de ethische en maatschappelijke dimensie van de toepassingen van de fysica. De pijlers waarrond fysica gestructureerd wordt zijn: fysica als wetenschap, fysica als maatschappelijk verschijnsel, fysica als toegepaste en praktische wetenschap.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
3
BEGINSITUATIE Bepaling van de leerlingengroep. Alle leerlingen hebben een gemeenschappelijke voorkennis van de fysica uit de tweede graad, en zijn vertrouwd met begrippen als:metrologie, krachten, arbeid, vermogen, energie, vloeistoffen en gassen, bewegingsleer en warmteleer. Uit de eerste graad kennen ze: algemene eigenschappen van de stof, aggregatietoestanden en overgangen, temperatuur en temperatuurmetingen, licht en de voortplanting van het licht, eigenschappen van licht zoals terugkaatsing en breking, vlakke spiegels en lenzen. Door het invoeren van leerlingenproeven werden bij de leerlingen eveneens vaardigheden en attitudes ontwikkeld die dan in de tweede graad tot verdere ontplooiing kunnen komen. Ook in de technologische opvoeding van de eerste graad, waarvoor de leerlingen de eindtermen hebben bereikt, kwamen reeds diverse onderwerpen van fysica aan bod zoals krachten en overbrenging ervan, energie, elektrische schakelingen, eenheden en toepassingen van elektriciteit. Deze voorkennis is voldoende om aan te sluiten bij de toegepaste fysica van de derde graad.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN WETENSCHAPPEN De belangrijkste algemene doelstelling van het wetenschapsonderwijs is het bevorderen van de wetenschappelijke geletterdheid van de leerling. Deze doelstelling omvat drie componenten: -
kennis van wetenschappelijke inzichten, feiten, wetten en toepassingen ervan
-
de vaardigheid om deze inzichten in diverse contexten te herkennen en toe te passen
-
een attitude te ontwikkelen tegenover wetenschap die gesteund is op inzicht in haar methoden, in haar ontwikkeling en in haar zeer belangrijke maatschappelijke impact.
De gemeenschappelijke doelen geformuleerd in termen van leerlingengedrag hebben betrekking op: 1. attituden die tot de persoonsvorming in het algemeen bijdragen en die karakteristiek zijn voor een wetenschappelijke houding 2. aspecten van wetenschap als een specifieke wijze van kennisverwerving zoals - waarnemingen ordenen en veralgemenen tot of met behulp van kwantitatieve of kwalitatieve wetten of theorieën - objectief informatie inwinnen, o.a. door waarneming en experimenten, en objectief communiceren 3. wetenschap en zijn toepassingen als maatschappelijk fenomeen. Deze doelen moeten minstens met één voorbeeld aangetoond kunnen worden en zijn onafhankelijk van een specifieke leerinhoud. Kennis en inzicht in wetenschap als een maatschappelijk proces zijn belangrijk voor het ontwikkelen van een evenwichtig en kritisch oordeel over wetenschap. De verschillende maatschappelijke dimensies (historisch, sociaal, economisch, cultureel, ethisch) vormen een integraal onderdeel van op wetenschappelijke geletterdheid gericht wetenschapsonderwijs. Op deze wijze wordt ook via wetenschap brede vorming nagestreefd. Historische, sociale en andere aspecten fungeren hierbij als context voor hedendaagse begrippen en theorieën en worden hiermee geïntegreerd. 1. Leerdoelstellingen Meer specifiek heeft het onderricht in de toegepaste fysica haar eigen concrete doelstellingen. Het moet een bijdrage leveren tot de intellectuele vorming van de leerlingen door het aanscherpen van hun zintuiglijke waarnemingen, door het oefenen van hun denkvaardigheid en door het bijbrengen van bekwaamheid in het benoemen en ordenen van het waargenomen en het geïnduceerde. Dit leidt tot volgende algemene doelstellingen van het onderwijs van de toegepaste fysica: 1. De leerlingen leren deze kennis toepassen in concrete gevallen bij nieuwe situaties, hetzij bij verdere deductieve uitbouw van de leerstof, hetzij op technische vraagstukken en toepassingen uit onze samenleving. 2. De leerlingen leren de interactie tussen fysica, techniek en samenleving kennen in hun historische evolutie. 3. De leerlingen leren dat modellen van de fysica evolueren zodanig dat ze een steeds preciezere beschrijving van de werkelijkheid toelaten. 4. De leerlingen leren een zekere handvaardigheid ontwikkelen bij het hanteren van elementaire meetinstrumenten en bij het uitvoeren van eenvoudige proeven. 5. De leerlingen leren inzicht krijgen en rekening houden met onnauwkeurigheid en precisie bij metingen en meetapparaten, en met de eruit volgende foutmarges in resultaten. 6. De leerlingen leren een zekere bekwaamheid aan in het opstellen van een duidelijk en logisch verantwoord rapport over proeven en metingen en van het maken van een overzichtelijke samenvatting van een behandeld probleem. 7. De leerlingen bekomen een initiatie tot bewustwording van de maatschappelijke en morele gevolgen van het wetenschappelijk onderzoek.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
5
2. Attitudes Het secundair onderwijs moet in zijn ruimere opdracht ook leerlingen vormen tot volwassenen die later zowel in hun verder onderwijs als in het werkelijke leven zelfstandig kunnen denken en handelen. Daarom willen ook de lessen in de fysica, naast een geleidelijk uitgroeiende verwerving aan basiskennis en wetenschappelijke werkmethodes, een aantal fundamentele attitudes aanbrengen, met name: 1. Belangstelling opwekken voor wetenschap en techniek en de rol welke ze vervullen in de samenleving. 2. Leergierigheid stimuleren en de drang naar inzicht bij het zoeken naar de juiste verklaring van de waargenomen verschijnselen en hun onderlinge samenhang. 3. Het kennen van de exacte betekenis van de gebruikte symboliek en de woordenschat en van de fysische inhoud van de geleidelijk optredende wiskundige formuleringen. 4. Het aanbrengen van zin voor relativering, waardoor het belangrijke van het bijkomstige kan onderscheiden worden. Geleidelijk leren inzien dat het fysische wereldbeeld, dat door menselijke zintuigen en menselijk verstand werd opgebouwd, niet volmaakt is en voor evolutie vatbaar is. 5. Doorzettingsvermogen aanleren bij het uitvoeren van experimenten en het oplossen van problemen. 6. Zin voor nauwkeurigheid bijbrengen bij het uitvoeren van metingen en berekeningen. 7. Zin voor orde bijbrengen in de eigen notities, bij het uitwerken van een vraagstuk en bij het opstellen van een verslag over een uitgewerkte proef. 8. Stimuleren van zelfstandigheid door voor individuele opdrachten eerst eventueel noodzakelijke documentatie en informatiebronnen te raadplegen, vooraleer beroep te doen op medeleerlingen of de leerkracht. 9. Zin voor samenwerking aan te brengen voor opdrachten in groepsverband. 10. Objectiviteit en breeddenkendheid aanleren door bijvoorbeeld: -
het leren waarderen van het werk van wetenschappers uit het verleden, maar evengoed van het werk en de ideeën van de medeleerling
-
een eigen mening desnoods te leren herzien tegenover nieuwe onweerlegbare feiten
-
een probleem te benaderen uit verschillende standpunten
11. Door kritisch te zijn, -
niet alleen tegenover anderen doch ook tegenover zichzelf
-
tegenover allerlei vormen van informatiebronnen,
-
tegenover meningen en beweringen die echter op geen of onvoldoende logische staving of experimenten berusten
-
tegenover zijn eigen gevonden of voorgestelde oplossing
-
door slechts te veralgemenen op basis van voldoende observaties en experimenten.
-
door een geïnduceerde wet deductief te controleren.
Om deze doelstellingen te verwezenlijken moeten aangepaste activiteiten worden aangeboden. Het is echter niet zo dat leerlingen een routine kunnen verwerven in het uitvoeren van echt wetenschappelijk werk indien zij enkel opdrachten krijgen waarbij alle stappen reeds vooraf en gedetailleerd werden uitgeschreven. Echt onderzoek dient te verlopen volgens een plan. Achter elk experiment dient een doelstelling te zitten.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
6
LEERPLANDOELSTELLINGEN, LEERINHOUDEN EN METHODOLOGISCHE WENKEN 1. Leerplandoelstellingen. Aangezien nog geen decretale eindtermen voor het fundamenteel gedeelte vastgelegd zijn, worden de doelstellingen gegroepeerd rond enkele thema’ s waaruit de leerlingen en de leraar kunnen kiezen. Omwille van de leesbaarheid werden leerplandoelstellingen, inhouden en methodologische wenken in afzonderlijke cellen geplaatst per hoofdstuk. Binnen deze drie cellen werd getracht de horizontale lezing zoveel mogelijk door te trekken. Daarom dient elke blok als een geheel te worden beschouwd. Contexten kunnen door de leraar gekozen worden in functie van de leerlingengroepen. In het eerste leerjaar van de derde graad worden minimum zes doelstellingen gekozen. In het tweede leerjaar vier. 2. Leerinhouden De leerinhouden staan in relatie tot deze leerplandoelstellingen. De verschillende items die betrekking hebben op fysische informatie ( op te zoeken in gedrukte bronnen of langs elektronische weg) kunnen behandeld worden via een project of via zelfstandig werk. Eventueel kan de opdracht gegeven worden dit ook als klassentaak uit te voeren. De inhouden staan in relatie met concrete en actuele toepassingen van de toegepaste fysica. Aspecten van de toegepaste fysica maken een onderdeel uit van de geïntegreerde proef. 3. Methodologische wenken De methodologische wenken geven aan op welke manier de leerplandoelen kunnen gerealiseerd worden. Deze wenken zijn illustratief en niet bindend. Het staat de leraar vrij andere methodes of methodieken te gebruiken in relatie tot plaatselijke mogelijkheden, samenhang andere vakken, actualiteit, ….
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
7
LEERPLANDOELSTELLINGEN, INHOUDEN EN WENKEN Context Toegepaste fysica in de geneeskunde Meetinstrumenten ET DECR. NR.
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
DIDACTISCHE WENKEN
De leerlingen kunnen enkele meetinstrumenten uitleggen om de lichaamstemperatuur te meten
Thermometers en temperatuursensoren
Opnemen van lichaamstemperatuur met sensoren.
een meetinstrument beschrijven om het gehoor Audiometer te onderzoeken
Vaststellen van gehoorbeschadiging, gehoorspectrum en gehoortest bij baby’ s.
een meetinstrument beschrijven om de bloeddruk te meten
Bloeddrukmeter
Diverse modellen met voor- en nadelen beschrijven.
een meetinstrument beschrijven om de hartfunctie te onderzoeken
Elektrocardiogram
Bezoek of stage in een ziekenhuis of verpleegopleiding.
een meetinstrument beschrijven om de hersenactiviteit te onderzoeken
Elektro-encefalogram
Bezoek of stage in een ziekenhuis of verpleegopleiding.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
8
Medische Beeldvorming ET DECR. NR.
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
DIDACTISCHE WENKEN
De leerlingen kunnen de historische evolutie van de medische beeldvorming als diagnostisch hulpmiddel beschrijven.
X-straling
Röntgenfoto
Gammastraling
CT-, SPECT- en PET-scan
Magnetische eigenschappen van een stuk weefsel
MRI techniek
de werking van stralingsdetectoren weergeven. De wisselwerking tussen geladen deeltjes en de atomaire elektronen van het detectiemateriaal : -ionisatiemethode: vorming van ionen. -scintillatie: oplichten van stoffen.
Een geladen deeltje geeft een signaal in een detector, zodat na een versterking van dit signaal een digitalisatie optreedt. De fotografische plaat bij de röntgenstraling. Scintillatiedetector met een NaI kristal.
de röntgendiagnostiek beschrijven.
Het principe van de röntgentechniek. De externe stralingsbron is een ontladingsbuis bij lage druk: gasionisatie.
CT-scan of computed tomography beschrijven.
Het principe van de CT-scantechniek. De externe stralingsbron is een gammabron.
Wijzen op te nemen voorzorgen bij werken met röntgenstraling.
CT-scanbeeld van bv. een dwarse doorsnede van de romp tonen.
De diagnose met radionucliden weergeven: -SPECT-scan of single proton emission computed tomography.
Het inbrengen van radionucliden in het lichaam: tracers.
De foto van een SPECT-camera en een SPECT-opname tonen.
Het radionuclide zendt een gammafoton uit De tracer voor een SPECT-scan is technetium-99m. -PET-scan of positron emission tomography.
Een positron en een atomair elektron van een weefsel annihileren, zodat twee gammafotonen ontstaan. De tracer voor een PET-scan is 18F.
De foto tonen van een PET opstelling.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week). ET DECR. NR.
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
9 DIDACTISCHE WENKEN
De leerlingen kunnen De beeldvorming door middel van nucleaire magnetische resonantie beschrijven.
De spin of draaibeweging van atoomkernen om hun as.
De foto tonen van een MRI –scanner.
De richting van de waterstofkernen in weefsels Disciplines opnoemen die door MRI grondig bij plaatsing in een magneetveld. gewijzigd zijn, zoals neurologie, cardiologie, multipele sclerose en tumoren. Naargelang de positie van de atomen in het het lichaam krijgen we verschillende resonantiefrequenties. De beeldvorming door gebruik van optische vezels beschrijven.
Endoscopie.
Het fysische principe uitleggen: totale terugkaatsing in optische vezels.
De beeldvorming door middel van ultratonen beschrijven.
Echografie.
Beeldvorming van de foetus en algemeen weke onderdelen bij mens en dier.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
10
Context Fysica en biologie ET DECR. NR.
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
DIDACTISCHE WENKEN
De leerlingen kunnen enkele elektrische verschijnselen in het menselijk lichaam beschrijven.
Elektrische geleiding en weerstanden.
Weerstandsmetingen.
Elektrische verschijnselen bij dieren onderzoeken en lichtproductie.
Lichtproductie en productie van elktrische ontladingen.
Vb: glimwormen, vissen.
Kleuren bij dieren onderzoeken.
Kleurpatronen analyseren en ontstaan ervan.
Kleuren bij vogels, vissen, vlinders. Verandering van kleurpatroon.
Energiebalans bij mens en dier.
Energieproductie en verbruik.
Onderzoek van massa, kracht, energie.
Context Toegepaste fysica in de sport ET DECR. NR.
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
DIDACTISCHE WENKEN
De leerlingen kunnen Krachten uitgeoefend door menselijk lichaam beschrijven.
Hefbomen in ledematen.
Toepassingen op armen en benen.
Botsingswetten in balsporten toepassen.
Behoudswetten bij botsingen.
Toepassen in concrete situaties vb tennis, voetbal. CD-Rom Motion.
Snelle bewegingen in bochten beschrijven.
Veilig nemen van bochten bij wielrennen,motorijden, autocircuits.
Optimale hellingshoek rekening houdend met wrijving.
De rol van de luchtweerstand onderzoeken in de sport.
Wrijvingskrachten.
Vb: vermindering van luchtwrijving door aërodynamische fietshelm.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
11
Context Toegepaste fysica en telecommunicatie ET DECR. NR.
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De leerlingen kunnen Het principe van transmissie beschrijven.
Zenden en ontvangen van signalen. Onderscheid tussen analoge en digitale signalen.
Overbrengen van stem uitleggen.
Werking van microfoon en luidspreker. Telefoon –zenden en ontvangen.
DIDACTISCHE WENKEN Grafisch bestuderen met oscilloscoop of computer. Vb modem, oor. Overbrengen van signalen via geleider of optische kabel.
Overbrengen van stem op draadloze manier.
GSM.
Wijzen op maatschappelijk belang van technologie.
Het principe van beeldvorming beschrijven.
Televisie.
Totstandkomen van beeld, bewegende beelden.
Bepalen van afstand en detecteren van voorwerpen of hindernissen.
Radar.
Toepassingen radar op schepen, bij weerbepaling. Sonar bij dieren.
Toepassingen van satellieten beschrijven.
Geostationaire en polaire banen gekozen in functie van de opdracht.
Toepassingen: weerstudie,studie vn de aarde uit de ruimte,GPS (Global Positioning System) wetenschappelijk onderzoek.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
12
PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 1. Algemene pedagogische en didactische wenken Algemene aanbevelingen De in het leerplan vooropgestelde theoretische leerinhouden dienen zoveel mogelijk door experimenten te worden ondersteund. De leerlingen moeten in de mate van het mogelijke deelnemen aan de uitgevoerde experimenten. Een goed voorbereid leergesprek vormt voor vele lessen de na te streven werkvorm. Hierbij wordt de nodige aandacht besteed aan het correct gebruik van de wetenschappelijke terminologie. Er wordt nadruk gelegd op zelfwerkzaamheid. Er zal zo veel mogelijk gewerkt worden met contexten die voor de leerlingen herkenbaar zijn. Door dezelfde leerinhouden op verschillende manieren te benaderen – in experimenten, theoretisch en in (denk)oefeningen – zal de begripsvorming bij de leerlingen geoptimaliseerd worden. Bij het einde van de les dienen de leerlingen duidelijk te weten wat van hen verwacht wordt: lessen, oefeningen en taken worden duidelijk in hun schoolagenda genoteerd. Hierbij mag verwezen worden naar handboeken en / of werkschriften. Praktische aanbevelingen Documenten welke in het bezit moeten zijn van de lesgever Het leerplan De meest recente versie moet in het bezit zijn van de leerkracht. Eventueel kan de internetsite van het Gemeenschapsonderwijs geraadpleegd worden: www.gemeenschapsonderwijs.be . Men zal zich bij het raadplegen van het leerplan niet beperken tot de leerinhouden, maar ook rekening houden met doelstellingen, methodologische-, didactische- en pedagogische wenken. De agenda De leraar heeft elke les zijn nauwkeurig ingevulde agenda bij zich. Datum, klas, lesuur, vak en lesonderwerp worden vooraf genoteerd. Achteraf wordt dit eventueel aangevuld met huistaken of opdrachten voor de leerlingen en een aanduiding van de lesvordering of van onvoorziene wijzigingen. Bij bezoek van directie, inspectie en pedagogisch adviseur of – begeleider moet de agenda voorgelegd worden. De lesvoorbereiding Zeker in de beginjaren van de opdracht en voor leraren die geen lerarenopleiding fysica hebben gevolgd, is een schriftelijke lesvoorbereiding onontbeerlijk. Ook voor ervaren leerkrachten is de stelregel: ga nooit onvoorbereid naar uw les. Experimenten worden vooraf uitgetest. Het noodzakelijke materiaal wordt tijdig klaargezet. Meestal hangt een geslaagde proef af van een goede voorbereiding. De lesvoorbereiding omvat minstens: -
de probleemstelling of de situering van de les binnen het leerplan
-
de lesdoelstellingen
-
een beknopt overzicht van de leerinhouden
-
het lesverloop
-
de uit te voeren experimenten, desgevallend met schema en werkgegevens
-
toepassingen en opdrachten voor de leerlingen
-
eventuele evaluatie
Het is zinvol om na reflectie positieve en negatieve bemerkingen op de lesvoorbereiding te noteren, zodat men er de volgende schooljaren rekening mee kan houden. Het jaarplan en jaarvorderingsplan Een jaarplan wordt gemaakt per vak, en per klasgroep. Bij het opstellen van het jaarplan houdt de leerkracht rekening met eventuele tijdsbesteding die in het leerplan voorzien is. Het bevat een indeling per jaar en per week. Het jaarvorderingsplan heeft dezelfde structuur als het jaarplan, maar geeft ook de
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
13
werkelijke data van uitvoering weer. Beide documenten worden bij de schooladministratie ingediend. Op een persoonlijk jaarvorderingsplan kunnen wijzigingen aangebracht worden waarmee men in de toekomst rekening kan houden. Het evaluatieschrift Leerlingen hebben recht op een eerlijke evaluatie. De registratie ervan in het evaluatieschrift is vooral van belang voor de procesevaluatie, die zich vertaalt in het cijfer voor dagelijks werk. Niet alleen de cognitieve mogelijkheden van de leerlingen, maar ook hun attitudes moeten gevolgd en desgevallend genoteerd worden. Vakgroepwerking kan ertoe leiden een meer eenvormige manier van evalueren op school toe te passen. Het rapporteren zelf moet zinvol zijn: commentaren als “goed”, “voldoende”, “onvoldoende” … blijken ook uit het rapportcijfer. De leraar moet zoveel mogelijk leerlinggerichte commentaren schrijven, die via rapport of schoolagenda bij de leerling een remediërend effect hebben. Opbouwende opmerkingen hebben bij de leerlingen een motiverend effect. Zinvol commentaar staaft eventuele negatieve beslissingen tijdens de delibererende klassenraad, en kan die beslissingen bij klachten motiveren. Documenten welke in het bezit moeten zijn van de leerling Het ordelijk bijhouden van agenda en notities is functioneel zeer belangrijk voor de leerling zelf; bovendien vormen deze documenten een belangrijke basis bij controle. De schoolagenda Elke les wordt door de leerling een nauwkeurige omschrijving van het behandelde lesonderwerp ingeschreven, evenals opdrachten die tegen de volgende les moeten uitgevoerd worden. Toetsen worden ingeschreven op de datum van afname. Ook resultaten van overhoringen worden best in de agenda genoteerd. De leerlingenagenda is een uitstekend communicatiemiddel tussen school, leraar en ouders. Het is een officieel document dat nog een schooljaar volgend op het lopende in het schoolarchief wordt bewaard. Het schrift Van elk behandeld onderwerp dient een overzichtelijke neerslag in de schriften van de leerlingen aanwezig te zijn. Ook oplossingen van vraagstukken en oefeningen en verslagen van experimenten moeten genoteerd worden. Indien de leerlingen bij de studie gebruik moeten maken van een handboek, dient dat duidelijk vermeld te worden. Bij wijze van steekproef controleert en parafeert de leerkracht de schriften, die een element van evaluatie kunnen uitmaken. 2. Specifieke pedagogische en didactische wenken Deze wenken staan, samen met de leerplandoelstellingen en de leerinhouden, 3. Aan te bevelen tijdsgebruik Door de keuzemogelijkheid voor de school is in dit leerplan een grote vrijheid gegeven. In het eerste leerjaar van de derde graad zullen de leerlingen minimum zes leerplandoelstellingen bereiken. In het tweede leerjaar vier. Bij projectwerk kunnen onderdelen van de leerinhouden deel uitmaken van de geïntegreerde proef. ICT 1. Wat? Onder ICT verstaan we het geheel van computers, netwerken, internetverbindingen, software, simulatoren, etc. 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
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
14
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. 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, toets- en 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). Het gebruik van ICT, een invulling vanuit de toegepaste fysica Nieuwe informatie- en communicatietechnologieën hebben in de laatste decennia onze samenleving grondig veranderd, en zijn er volledig in geïntegreerd. In onze informatiemaatschappij is het ontstaan van een nieuw soort kansarmoede niet denkbeeldig: wie niet over de nodige middelen enerzijds of over de vereiste kennis, vaardigheden en attitudes anderzijds beschikt, dreigt uit de boot te vallen. Voor het onderwijs is hier een belangrijke sturende taak weggelegd. Bovendien evolueert de informatiemaatschappij naar een kennismaatschappij: het accent wordt verlegd van het louter verzamelen van gegevens naar het vermogen deze informatie te gebruiken om problemen op te lossen of nieuwe informatie te genereren. Het is belangrijk dat leerlingen de overvloed aan informatie die hen overspoelt leren selecteren en verwerken. De lessen wetenschappen zijn bij uitstek geschikt om het computergebruik te integreren. Enerzijds leren zij de computer met didactisch aangepaste interfaces kennen als een handig meet- en verwerkingsinstrument. Zowel voor leerling als leraar is de computer een krachtige leeromgeving. Anderzijds kunnen de leerlingen via aangepaste software en eventueel het internet informatie leren
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
15
verwerven en verwerken, naar model van het hedendaagse wetenschappelijk onderzoek. Concreet kan de computer in de lessen fysica gebruikt worden ter vervanging van of als aanvulling bij experimenten uitgevoerd met klassiek didactisch materiaal. Toepassingsmogelijkheden: -
het uitvoeren van ‘real time’ metingen met behulp van een aangepaste interface en bijhorende software,
-
het snel verwerken van meetgegevens, vooral grafisch,
-
doordat de gevolgen van het veranderen van parameters in een opstelling zeer snel kunnen nagegaan worden, kan het denkproces “voorspellen – observeren” bij de leerlingen gestimuleerd worden,
-
illustratie van de lessen met behulp van de vele uitstekende simulatiesoftware die inmiddels op de markt is gekomen; in een aantal gevallen is deze software zelfs interactief (ook op het internet);
-
zelfevaluatiepakketten stellen leerlingen in staat eventuele achterstand bij te werken of juist extra kennis en vaardigheden over de leerstof te verwerven,
-
in de toekomst kan –mits de nodige infrastructuur aanwezig is- gedacht worden aan het werken met computer en interface door de leerlingen, het zoeken van informatie en interactief werken op internet.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
16
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 technisch-technologische 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. 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 nascholingsinititiatieven, in de vakgroepwerking, via voorbeelden van goede school- en klaspraktijk en binnen het aanbod van organisaties en educatieve instellingen. BEGELEID ZELFGESTUURD 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.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
17
2. Waarom? Begeleid zelfgestuurd leren sluit aan bij enkele pijlers van ons 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. 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.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
18
MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN. 1. Algemene bemerkingen. De fysica is een vak waarbij de leerlingen hun dagelijkse ervaringswereld kunnen uitbreiden door het volgen en zelf uitvoeren van proeven in de klas. Het proefondervindelijk karakter van het vak is daarom zeer belangrijk. In de mate van het mogelijke zouden zoveel mogelijk proeven aan bod moeten komen in de les. In bepaalde gevallen kunnen een video, een film of een computersimulatie de plaats van de demonstratieproef innemen. Deze werkvorm zal de begripsvorming ongetwijfeld verhogen maar kan nooit het experimenteel aspect van de wetenschappelijke methode vervangen. De lessen moeten daarom plaatsvinden in een lokaal met een aangepaste infrastructuur, zodat alle proeven veilig kunnen gebeuren. Dit betekent dat volgende voorzieningen essentieel zijn in het fysicalokaal: elektriciteitsvoorziening met noodstop, watervoorziening die centraal kan gebeuren, de mogelijkheid tot volledige verduistering van het lokaal en eventueel een gasvoorziening op de leerlingentafels. Hierbij moet speciaal gelet worden op nodige veiligheidsvoorzieningen in het algemeen en op de specifieke voorzieningen: zoals het gebruik van naftaleen en metaalgaas met asbest vermijden in de lessen. Het lokaal moet ook een nooduitgang hebben met een deur die naar buiten opendraait. De leerkracht zal er moeten voor zorgen het didactisch materiaal in de klas systematisch te (laten) onderhouden en in de mate van het mogelijke te vernieuwen. Bij de verschillende didactische firma’ s zijn catalogi met prijsoffertes te verkrijgen. Door het geregeld bijwonen van studiedagen en onderhouden van contacten met collega’ s blijft men op de hoogte van de nieuwste ontwikkelingen of interessante aanbiedingen. Gemeenschappelijk gebruik van laboratoria vergt afspraken met collega’ s. Elke kast in het lokaal dient voorzien te zijn van een inventaris van het aanwezige materiaal. Materiaal dat door de leerkracht zelf gemaakt kan worden is niet in de inventaris opgenomen. Het materiaal voor de leerlingenproeven moet voldoende talrijk aanwezig zijn. Een computer met meetinterface moet aanwezig zijn. Aanvullend een temperatuursensor, een Hallsensor, geluidssensor, lichtsensor. Het is wenselijk internet in de klas te kunnen gebruiken of toegang te hebben tot een dichtbij gelegen internetklas. Voor zelfstandig onderzoek door de leerlingen moet het nodige materiaal ter beschikking gesteld worden. 2. Veiligheidsvoorschriften 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. 3. Materiaal Algemeen didactisch materiaal Chronometers Vacuümpomp Voedingsapparaat 0 tot 300 V (gestabiliseerd) 1 universeelmeter 2 demonstratie-volt- en –ampèremeters met meerdere meetbereiken = en ~ Volt- en ampèremeters (0 – 30 V = en ~ ; 0 – 1 A = en = ~) voor leerlingenproeven Oscilloscoop
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week). Materie en straling Zwarte straler Pyrometer Kristalmodel met veren Lintstraalbuis Koude emissie-buizen Optische bank met toebehoren Prisma, interferentierooster, ringen van Newton, een paar polarisatiefilters Spectroscoop Spectraallampen : Na, H2, Hg Geiger-Müllerteller Radioactieve bron van klasse IV Trillingen en golven Veren voor leerlingenproef + een stapel massastukken Lange spiraalveer Functiegenerator * Experimenteermotor Demonstratietoestel voor het meten van de centripetaalkracht Afplattingsringen + regulator volgens Watt (toepassing van de centripetaalkracht) Tandrad van Savart Bel onder luchtklok Stemvork : 440 Hz (2x), 265 Hz, 1700 Hz Buis van Kundt Rimpeltank met toebehoren Luidspreker Stroboscoop Decibelmeter. Magnetisme en elektriciteit Natuurmagneet 2 staafmagneten IJzervijlsel Magneetnaald op voet Toestellen voor tonen van magnetische veldlijnen Staven voor opwekken van statische ladingen (perspex en glas) Elektroscoop met zinken plaat Wulfelektroscoop Leidse fles Platencondensator Elektriseermachine of bandgenerator Toestel elektrische veldlijnen Plateau met weerstandsdraden Schuifweerstanden : 10 Ω (10 A) ; 100 Ω (1 A) Decadenweerstand 2 U-vormige kernen met sluitstuk Spoelen : 2x (250 windingen ; 500 wi ; 1000 wi) 1 paar poolschoenen Spoel met 5 windingen Slinger van Waltenhofen Verbindingssnoeren met banaanstekkers Model elektromotor Model generator Teslatransformator
19
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
20
EVALUATIE Algemene schikkingen i.v.m. evaluatie worden vastgelegd in het besluit van de Vlaamse Regering d.d. 19/07/02 en omzendbrief SO 64. Netgebonden schikkingen worden door de inrichtende macht van het Gemeenschapsonderwijs voorgesteld. De school bepaalt haar eigen evaluatiebeleid eventueel in samenwerking met andere scholen uit de scholengroep. Deze concrete schikkingen worden verduidelijkt en concreet uitgewerkt in het schoolwerkplan en het schoolreglement. Onderstaande bepalingen dienen dan ook in dit licht te worden beschouwd. 1. Dagelijks werk Het dagelijks werk, een procesevaluatie, wordt permanent geëvalueerd. De leraar laat hierbij niet alleen het cognitieve, maar ook affectieve en psychomotorische doelstellingen aan bod komen. Hiertoe beschikt hij over de volgende middelen: • herhalingsopgaven of deeltoetsen • korte schriftelijke beurten • mondelinge overhoringen • prestaties aangaande laboratoriumwerk en verslag • oplossen van vraagstukken • taken • schrift met samenvatting van de geziene leerstof • actieve deelname aan het lesgesprek • mate van het beheersen van vaardigheden • notities van observaties in de klas De permanente evaluatie is in feite de bestendige opvolging van het onderwijsleerproces, de beheersingsgraad van de inhouden door de leerlingen, de doorlopende voorbereiding tot het slagen in de examens. Dagelijks werk wordt gequoteerd enerzijds na meerdere partiële quoteringen en beoordelingen/appreciaties, vastgestelde tekorten en aansluitende remediering. Anderzijds wordt rekening gehouden met de observatiegegevens van affectieve en psychomotorische aard. De leerkracht houdt alle gegevens bij in een evaluatieschrift. Men zal streven naar een minimum van drie evaluaties per rapportperiode. Via de agenda worden de leerlingen en ook hun ouders bestendig geïnformeerd over de vorderingen, de prestaties en de taken met inbegrip van remediërende opdrachten indien dit noodzakelijk is. 2. Examens Examens houden een productevaluatie in. Na analyse van de resultaten wordt een diagnose opgesteld die aanleiding kan geven tot bijsturing van het onderwijsleerproces of voor individuele leerlingen tot remediëring. Schriftelijke examens In het kader van het schoolreglement en het schoolwerkplan is het aangewezen dat ouders en leerlingen tijdig over de wijze van evalueren worden ingelicht. De duur van de examens is normaal minimum twee lesuren. Het is vanzelfsprekend dat de eindtermen en de belangrijkste doelstellingen van het leerplan geëvalueerd moeten worden en dat de inhouden, die essentieel zijn voor de opbouw van de leerinhouden in het volgend semester of schooljaar aan bod moeten komen. Bij het opstellen van de opgaven tracht men zowel kennis, inzicht als toepassingen te toetsen. Ook de uitgevoerde proeven kunnen getoetst worden. Tijdens het examen is de betrokken leraar in principe aanwezig. Elke bijkomende toelichting wordt liefst luidop gegeven zodat alle leerlingen op een gelijke wijze worden behandeld. De examenvragen moeten geldig, betrouwbaar, normgericht en aanvaardbaar zijn. Om geldig te zijn moeten examenvragen over de doelstellingen vaan het leerplan gaan en over die kennis en vaardigheden die men onderwezen heeft. Een exemplaar van de gestelde vragen met aanduiding van de gedetailleerde puntenverdeling wordt
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
21
samen met de verbeterde examenkopijen in het archief bewaard. Alle gestelde vragen worden aangevuld met een niet-absolute modeloplossing (de leerling kan terecht een andere oplossingsmethode gebruiken), een correctiemodel of een opsomming van aandachtspunten die aanwezig moeten zijn voor de oplossing van open vragen/taken. Dit correctiemodel verhoogt de betrouwbaarheid. Na de proeven hebben de leerlingen en hun ouders het recht de niet-absolute modeloplossing, het correctiemodel of de aandachtspunten die aanwezig moesten zijn voor de oplossing van open vragen, in te zien en krijgen ze, op hun vraag, inzage van de gecorrigeerde kopijen. Er worden met de leerlingen duidelijke afspraken gemaakt i.v.m. het verwachtingspatroon van de examens. Algemene richtlijnen bij schriftelijke examens 1) De vragen / opdrachten met aanduiding van de cijferverdeling en de modeloplossing worden vooraf opgesteld en overhandigd aan de directie vóór het begin van de examenreeks. 2) Men is verplicht er voor te zorgen dat de leerlingen kunnen beschikken over: • een duidelijk beeld van datgene wat van hen verwacht wordt • de vragen en opdrachten die reeds zijn voorgekomen gedurende het didactisch proces • een schriftelijk overzicht van de te kennen leerstof • een geschreven mededeling waarin staat welke informatiebronnen, welk materiaal ze mogen / moeten meebrengen op het examen • een blad met de vragen om overschrijffouten te vermijden 3) Differentiatie Indien in één klas leerlingen van verschillende opties samen alle lessen of een deel van de lessen volgen, dan is binnen deze klas differentiatie van de bevraging toegelaten. 4) Bijkomende proef Bij een eventuele bijkomende proef zal men voor die leerling de leerstof voor dat examen nauwkeurig omschrijven. Deze leerstof en het examen zullen aan dezelfde normen voldoen als de oorspronkelijke proef, maar niet identiek zijn. Mondelinge examens Het is belangrijk mondelinge examens te organiseren waardoor de leerlingen voorbereid worden op evaluatievormen in het hoger onderwijs en op de vaardigheid van het mondeling rapporteren. Het vak fysica kan ten minste éénmaal mondeling afgenomen worden. De school heeft hierin de eindbeslissing. Algemene schikkingen bij mondelinge examens: Duidelijke voorafgaande afspraken met de leerlingen over de leerstof, het verwachtingspatroon en het verloop van de mondelinge examens zijn nodig. De leerkrachten stellen liefst in teamverband een vragenreeks op. Na het trekken van de vragen krijgen de leerlingen steeds een voorbereidingstijd. Het examen wordt bij voorkeur afgenomen in de aanwezigheid van een collega met een overeenstemmende discipline. Er wordt een verslag opgemaakt van het verloop van het examen. Daarin wordt voor iedere leerling vermeld: - de vragenlijst waaruit gekozen kan worden; - de uitgelote (en dus gestelde) vragen; - het behaalde resultaat per vraag; - de beoordelingscriteria; - korte motivering voor de toegekende punten indien het resultaat minder dan 50% bedraagt; - de handtekening(en) van de examinator(en). 3. De geïntegreerde proef. De geïntegreerde proef (GIP) is verplicht in het tweede leerjaar van de derde graad TSO. De organisatie valt onder de bevoegdheid van de inrichtende macht. Hij slaat op alle vakken van het fundamenteel gedeelte. De geïntegreerde proef toetst op een synthetische en realiteitsgebonden wijze de mate waarin de leerling de vormingscomponenten van de studierichting heeft verworven.
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
22
De geïntegreerde proef wordt beoordeeld door de leraars van het fundamenteel gedeelte en door externe deskundigen, aangeduid in de loop van het schooljaar. De inrichtende macht bepaalt de wijze van betrokkenheid van de deskundigen. Hun aantal mag niet groter zijn dan het aantal leraren in de proef. De geïntegreerde proef toetst of de leerling voldaan heeft voor het geheel van de vorming. Voor elke individuele leerling worden de elementen die tot het formuleren van een globaal oordeel leiden, genotuleerd. Deze notulen worden door de jury ondertekend. Het resultaat van de GIP is een belangrijk element in de beslissing van de delibererende klassenraad. 4. Leerlingenstages. Zie omzendbrief SO/2002/09. Voor stageplaatsen zie http://www.stagedatabank.be/
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
23
BIBLIOGRAFIE. Pedagogisch-didactische naslagwerken BLIECK, A. e.a., Instrumentarium voor leerkrachten en schoolteams, Vakoverschrijdende thema's in het secundair onderwijs: gezondheidsopvoeding, milieu-educatie en relationele vorming, Uitgeverij Garant, Leuven-Apeldoorn, 1994 BOEKAERTS, M., SIMONS, P., Leren en instructie, Psychologie van de leerling en het leerproces, Van Gorcum, Assen, 1995 CORNELIS, G.C., Zoeken naar oplossingen, Inleiding tot het probleemgericht denken, VUBPRESS, Brussel, 1999, ISBN 90 5487 240 3 / NUGI 619 GEERLINGS, T., VAN DER VEEN, T., Lesgeven. Interne differentiatie in de praktijk, Van Gorcum, Assen, 1995 HARGRAVES, A., e.a., International Handbook of Educational Change, Kluwer, 1998 HOOGEVEEN, P., WINKELS, J., Het didactisch werkvormenboek, Van Gorcum, Assen, 1996 TIELEMANS, J., Psychodidactiek, Uitg. Garant, Leuven, 1993, ISBN 90-5350-151-7 Algemene naslagwerken ANGENON, A., Werken met grootheden en wettelijke eenheden, Die Keure, Brugge,1998, ISBN 9057510677 BIJKER H.J., DORST J.H. e.a., SI-eenheid voor eenheid, Noordnederlands boekbedrijf Binas, Informatieboek vwo-havo natuurwetenschappen, voor "het studiehuis" (5de druk), Wolters – Noordhoff, Groningen. CHALMERS, A.F., Wat heet Wetenschap? , Boom, Amsterdam, 1994 MEADOWS, J., Geschiedenis van de Wetenschap, Natuur & Techniek, Amsterdam, ISBN 90 68251 902 SIMMONS J., De Top-100 van wetenschappers, Uitgeverij Het Spectrum, Utrecht, 1997, ISBN 90-2746185-6 STÖRIG, H. J., Geschiedenis van de Wetenschap, 3 delen, Prisma, Utrecht HULSPAS, M. en NIENHUYS, J.W., Encyclopedie der pseudo-wetenschappen, Uitg. De Geus, Breda Tijdschriften MENS (Milieu-Educatie, Natuur & Samenleving), driemaandelijks tijdschrift, Te Boelaarlei 23, 2140 Antwerpen, www.2mens.com Natuurwetenschap & Techniek, Postbus 3144, 4800 DC Breda, http://www.natutech.nl/ Natuur en Wetenschap, Zuidstraat 211, 3581 Beverlo, http://www.new.be.tf/ NVOX, Tijdschrift voor natuurwetenschappen op school, Uitgave van NVON, de Nederlandse vereniging voor het onderwijs in de natuurwetenschappen, http://home.svm.nl/natwet/nvox/index.htm EOS-Magazine, Wetenschap en Technologie voor Mens en Maatschappij, Uitg. Cascade, www.eos.be VELEWE - Vereniging voor leerkrachten wetenschappen, tijdschrift, Mollenveldwijk 30, 3271 Zichem Transparanten TTE-reeks (Transparencies To Educate), Antwoordnummer 1796, 7550 WB Hengelo (NL) Internet Website: http://www.rago.be/wetenschappen Zie fysica tweede en derde graad
TSO – 3e graad – techniek-wetenschappen TV Toegepaste Fysica (1e leerjaar 3 lestijden/week en 2e leerjaar 2 lestijden/week).
24
Brochures en repertoria Voorkomen en bestrijden van radon, Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf, Violetstraat 21, 1000 Brussel Tijdbalk Natuurwetenschappen: www.worldhistory-poster.com via SKEPP vzw, Laarbeeklaan 103, 1090 Jette Cd-roms: - Het Digitale Archief - Natuur & Techniek, Deel 1 en 2 - Science Interactive Encyclopedie, Hachette Multimedia - Encarta Encyclopedie, Winkler Prins Editie, Microsoft - World Book - Multimedia Encyclopedia, IBM, Mediamix, (Naslagwerk met link naar Internet) Handboeken WERKGROEP O.L.V. PERGOOT, J., Fysica 5 Elektriciteit, Eerste jaar van de derde graad S.O., Van In, Wommelgem. WERKGROEP O.L.V. PERGOOT, J., Werkschrift Fysica 5 Elektriciteit, Eerste jaar van de derde graad S.O., Van In, Wommelgem. PERGOOT, J., Natuurkunde 6, Periodieke verschijnselen, Tweede jaar van de derde graad, De Garve, Brugge. * PERGOOT, J., Natuurkunde 7, Moderne fysica, Tweede jaar van de derde graad, De Garve, Brugge. * * Opmerking: Deze laatste twee leerboeken worden voorlopig niet meer gedrukt RUYTERS, J., Die Keures reeks Fysica, Die Keure, Brugge. HELLEMANS, J., Standaard Fysica 3a, Leerboek elektriciteit, Standaard, Antwerpen, ISBN 90-021-7019X HELLEMANS, J., Standaard Fysica 3a, Werkboek elektriciteit, Standaard, Antwerpen, ISBN 90-021-70106 HELLEMANS, J., Standaard Fysica 4a, Leerboek trillingen en golven, Standaard, Antwerpen, ISBN 90-021-7152-8 HELLEMANS, J., Standaard Fysica 4a, Werkboek trillingen en golven, Standaard, Antwerpen, ISBN 90-021-7218-4 HELLEMANS, J., Standaard Fysica 4a, Handleiding trillingen en golven, Standaard, Antwerpen, ISBN 90-021-7320-2 HELLEMANS, J., Standaard Fysica 3a, Leerboek Kernfysica, Standaard, Antwerpen, ISBN 90-021-7083-1 DEPOVER, A., Fysica Vandaag5 (2/3), Elektriciteit, DNB / Pelckmans, Kapellen, ISBN 90-289-1807-8 DEPOVER, A., Fysica Vandaag5 (2/3), Handleiding elektriciteit, DNB / Pelckmans, Kapellen, ISBN 90289-1808-6 DEPOVER, A., Fysica Vandaag6 (3), Mechanica en periodieke verschijnselen, DNB / Pelckmans, Kapellen, ISBN 90-289-1950-3 DEPOVER, A., Fysica Vandaag6 (3), Handleiding Mechanica en periodieke verschijnselen, DNB / Pelckmans, Kapellen, ISBN 90-289-1959-7 MIDDELINK, J., Systematische Natuurkunde, N1, Nijgh Versluys, Baarn, 1998. ISBN 90-425-0357-2. MIDDELINK, J., Systematische Natuurkunde, N2, Nijgh Versluys, Baarn, 1999. ISBN 90-425-0368-8.