SECUNDAIR ONDERWIJS
Onderwijsvorm:
TSO
Graad:
derde graad
Jaar:
eerste en tweede leerjaar
Studiegebied:
Chemie
Studierichting:
TECHNIEK-WETENSCHAPPEN SPECIFIEK GEDEELTE
Vak(ken):
TV Toegepaste biologie
Leerplannummer:
2006/112
3/3 lt/w
(vervangt 2004/162) Nummer inspectie:
2004 / 162 // 1 / I / SG / 2H / III / / D/ (vervangt 2004 / 162 // 1 / I / SG / 1 / III / / V/06)
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
1
INHOUD Visie ......................................................................................................................................................... 2 Beginsituatie ............................................................................................................................................ 3 Algemene doelstellingen ......................................................................................................................... 4 Overzicht leerinhouden............................................................................................................................ 5 Leerplandoelstellingen / leerinhouden / specifieke wenken .................................................................. 12 Deelvak Genetica ........................................................................................................................ 12 Deelvak Classificatie en levenscycli............................................................................................ 28 Deelvak Fysiologie en gedragsleer ............................................................................................. 37 Algemene pedagogisch-didactische wenken ........................................................................................ 46 Minimale materiële vereisten................................................................................................................. 50 Evaluatie ................................................................................................................................................ 51 Bibliografie ............................................................................................................................................. 54
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
2
VISIE De studierichting Techniek-wetenschappen is vooral bedrijfsgericht, zonder de algemene vorming te verwaarlozen. De studierichting Techniek-wetenschappen laat een brede waaier van verdere studiemogelijkheden toe. Ze vormt vooral een goede aanloop naar hogere studies in de ecologie en chemie, maar sluit evenmin een hele reeks andere beroepen uit. In deze studierichting is Toegepaste biologie een ondersteunend vak, waarin heel wat basiskennis en vaardigheden aangebracht worden. Dit verhoogt de efficiëntie van het leerproces voor de aanverwante vakken. Profiel van de leerlingen De studierichting Techniek-wetenschappen richt zich naar de goed gemiddelde tot begaafde leerling, die zich vanuit zijn belangstellingssfeer richt op de technische aspecten van de wetenschappen. Niet de theorie vormt het uitgangspunt, maar wel het waarnemen van natuurverschijnselen en experimenteren in het schoollaboratorium.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
3
BEGINSITUATIE Bepaling van de leerlingengroep Dit leerplan bestaande uit de deelvakken genetica, microbiologie en aanvullingen, is van toepassing op de leerlingengroep die in de derde graad TSO de studierichting Techniek-wetenschappen volgt. Voor het deelvak genetica, is samenzetting met leerlingen uit de derde graad TSO Biotechnische wetenschappen en Tuinbouwtechnieken mogelijk, omdat de leerinhouden en de leerplandoelstellingen dezelfde zijn. 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 demonstratie- en leerlingenproeven zonder gevaar kan uitvoeren of laten uitvoeren. Indien hij oordeelt dat de beschikbare uitrusting gevaar voor zichzelf of voor de leerlingen oplevert, waarschuwt hij onmiddellijk het instellingshoofd, dat 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 TSO of ASO hebben bereikt. De leerlingen die kiezen voor de studierichting Techniek-wetenschappen zijn gericht op zowel de algemene vorming als op de wetenschappelijke doelstellingen in verband met de kennis van de betrekkingen van levende wezens (mens, plant en dier) onderling en hun omgeving. Van deze leerlingen wordt verwacht dat zij de volgende onderwerpen van de biologie beheersen: bacteriën en virussen als ziekteverwekkers, betekenis van bacteriën, seksueel overdraagbare aandoeningen, gezondheidszorg in verband met stofwisseling en prikkelbaarheid, doping. De leerlingen kunnen een lichtmicroscoop hanteren. Een beknopte herhaling van sommige basisbegrippen kan noodzakelijk zijn.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
4
ALGEMENE DOELSTELLINGEN De leerlingen verwerven basiskennis in de verschillende domeinen die belangrijk zijn voor de toegepaste wetenschappen. De leerlingen ontwikkelen een bewuste, rationele houding. De leerlingen kunnen: - besluiten uit experimenten wetenschappelijk hanteren; - biologische onderwerpen causaal, structureel en functioneel benaderen. De leerlingen realiseren een algemene persoonlijkheidsvorming vanuit de biologie. De leerlingen: - kunnen ordeningsmiddelen en oplossingsmethoden uit de biologie hanteren; - hebben verantwoordelijkheidszin t.o.v. het leefmilieu; - zijn voorzichtig bij het beïnvloeden van biologische systemen en bij het uitbaten van de natuur; - gaan bedachtzaam om met levende wezens. De leerlingen ontwikkelen probleemoplossend handelen vanuit biologische inzichten. De leerlingen: - overzien de dimensie van een probleem en onderkennen de onderliggende biologische concepten; - kunnen de biologische samenhang in schema's weergeven; - kunnen een proefondervindelijk biologisch onderzoek analyseren, plannen, beschrijven, uitvoeren en de resultaten interpreteren. De leerlingen ontwikkelen een maatschappelijk engagement vanuit de biologie. De leerlingen kunnen een gemotiveerd biologisch-maatschappelijk standpunt innemen.
In elke deelvak worden er per jaar minimum twee lestijden leerlingenpractica ingericht. Met een leerlingenpracticum wordt bedoeld experimenten die de leerlingen zelfstandig, in kleine groepjes (max. vier leerlingen) uitvoeren, verwerken en rapporteren in de vorm van een persoonlijk verslag.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
OVERZICHT LEERINHOUDEN DEELVAK GENETICA Eerste leerjaar (ca. 25 lestijden) H1
CELLEER (ca. 11 lestijden)
1 1.1 1.2
Lichtmicroscopische bouw van cellen Lichtmicroscopisch onderzoek Algemene bouw
2 2.1 2.2 2.3
Elektronenmicroscopische bouw van cellen Eenheidsmembraan Elektronenmicroscopische bouw van de eukaryote cel Verschillen tussen dierlijke en plantaardige cel
3 3.1 3.2 3.3 3.4
Celprocessen Fotosynthese Chemosynthese Aërobe ademhaling Anaerobe ademhaling
H2
ERFELIJKE INFORMATIE IN DE CEL (ca. 6 lestijden)
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
De cel in interfase Bouw van de kern Nucleïnezuren DNA als codesysteem DNA-replicatie DNA en eiwitsynthese
2 2.1 2.2 2.3
De delende cel Vorming van de chromosomen Celcyclus Mitose
2.4
Meiose
H3
VOORTPLANTING EN ONTWIKKELING (ca. 8 lestijden)
1
Geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij lagere organismen
2 2.1. 2.2. 2.3.
Voortplanting bij bloemplanten Bevruchting bij bloemplanten Embryonale ontwikkeling van bloemplanten Zaadvorming
3.
Voortplanting bij gewervelden
4. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
Voortplanting en embryonale ontwikkeling van de mens Vrouwelijke voortplantingsorganen Mannelijke voortplantingsorganen Gametogenese Bevruchting Embryonale ontwikkeling Geboorte en lactatie
5
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
Tweede leerjaar (ca. 25 lestijden) H4
ERFELIJKHEIDSLEER (ca. 7 lestijden)
1
Basisbegrippen
2
Wetten van Mendel
3 3.1 3.2 3.3 3.4
Verdere erfelijkheidsbegrippen Crossing-over Gekoppelde genen Overerving van het geslacht Geslachtsgebonden eigenschappen
4
Mutaties
H5
EVOLUTIELEER (ca. 6 lestijden)
1
Aanwijzingen voor evolutie
2
Verloop van de evolutie
3
Evolutietheorieën
4
Afstamming van de mens
5
Evolutie van bloemplanten
6
Plantenevolutie en de mens
H6
PLANTENVEREDELING (ca. 5 lestijden)
1
Selectie
2
Hybridisatie
3
Genetische modificatie en transgene planten
H7
BIOTECHNOLOGIE (ca. 7 lestijden)
1 1.1 1.2
Natuurlijke genenoverdracht Intraspecifiek Interspecifiek
2 2.1 2.2 2.3 2.4
Kunstmatige genenoverdracht Historische proeven Celfusie Micro-injectie Recombinant-DNA-technologie
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
Technieken en toepassingen PCR DNA-sequentie Genetische vingerafdrukken Klonen Antisense-technologie Kunstmatige voortplantingstechnieken DNA-diagnostica
6
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
DEELVAK CLASSIFICATIE EN LEVENSCYCLI Eerste leerjaar (ca. 25 lestijden)
H1. Vijf rijken (ca. 3 lestijden) 1.1. Beknopte indeling vijf rijken 1.2. Wetenschappelijke naamgeving
H2. Moneren (ca. 6 lestijden) 2.1. Blauwwieren 2.2. Bacteriën
H3. Protisten (ca. 6 lestijden) 3.1. Dierlijke protisten, bijv. pantoffeldiertje ... 3.2. Zwamachtige protisten, bijv. slijmzwammen ... 3.3. Plantaardige protisten, bijv. kiezelwieren ...
H4. Beschrijving van organismen (ca. 10 lestijden) 4.1. Exemplarische studie van planten 4.1.1. Determinatie van planten 4.1.2. Beschrijving van planten 4.1.3. Onderzoek milieuaanpassingen 4.1.4. Aanleg herbarium 4.2. Exemplarische studie van dieren 4.2.1. Determinatie van dieren 4.2.2. Beschrijving van dieren 4.2.3. Onderzoek milieuaanpassingen 4.2.4. Aanleg collectie
7
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
Tweede leerjaar (ca. 25 lestijden) H5. Zwammen (ca. 7 lestijden) 5.1. Inleiding 5.2. Wierzwammen 5.2.1. Studie van een wierzwam, bijv. knopschimmel (Mucor) 5.2.2. Andere wierzwammen, bijv. valse meeldauw, aardappelziekte ... 5.3. Steeltjeszwammen 5.3.1. Beschrijving en determinatie van paddestoelen 5.3.2. Studie van een plaatjeszwam, bijv. weidechampignon 5.3.3. Andere plaatjeszwammen, bijv. korenroestzwam, honingzwam ... 5.4. Zakjeszwammen 5.4.1. Studie van een bekerzwam, bijv. Peziza 5.4.2. Schimmelculturen, bijv. kwastschimmel (Aspergillus), penseelschimmel (Penicillium) ... 5.4.3. Studie van de gisten, bijv. bakkersgist 5.4.4. Andere zakjeszwammen, bijv. truffels, moederkoren, echte meeldauw, straalschimmel
H6. Planten (ca. 9 lestijden) 6.1. Hogere wieren 6.1.1. Studie van een Hoger wier, bijv. Blaasjeswier, Zeeëik … 6.1.2. Andere wieren 6.2. Mosplanten 6.2.1. Studie van een Bladmos,.bijv. Gewone haarmos … 6.2.2. Andere Bladmossen, bijv. Kussentjesmos, Veenmos … 6.2.3. Studie van een Levermos, bijv. Gewone pellia … 6.3. Varenplanten 6.3.1. Studie van een Varen, bijv. Adelaarsvaren … 6.3.2. Andere Varens, bijv. Mannetjesvaren, Dubbelloof … 6.3.3. Studie van een Paardenstaart, bijv. Heermoes … 6.3.4. Studie van een Wolfsklauw, bijv. Grote wolfsklauw … 6.4. Naaktzadigen 6.4.1.Studie van een Naaktzadigen, bijv. Grove den 6.5. Studie van de Bedektzadigen 6.5.1. Moncotylen 6.5.2. Dicotylen (Enkel indeling en morfologische verschillen; Levenscyclus zie deelvak genetica Beschrijving zie hoofdstuk 4.1.)
8
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
H7. Dieren (ca. 9 lestijden) 7.1. Holtedieren 7.1.1 Studie van een Holtedier, bijv. Zoetwaterpoliep … 7.1.2. Andere Holtedieren 7.2. Platwormen 7.2.1. Studie van een Platworm, bijv. Planaria … 7.2.2. Parasitaire platwormen, bijv. Lintworm … 7.3. Ringwormen 7.3.1. Studie van de Regenworm 7.3.2. Andere Ringwormen, bijv. Zeepier … 7.4. Geleedpotigen 7.4.1. Studie van een Schaaldier, bijv. Watervlo … 7.4.2. Andere schaaldieren, bijv. Krabben, Pissebed 7.4.3. Studie van een Insect, bijv. Sprinkhaan … 7.4.4. Andere Insecten, bijv. Kevers, Vlinders … 7.4.5. Studie van een Spin, bijv. Kruisspin 7.4.6. Andere geleedpotigen, bijv. Duizendpoot, Schorpioen, Miljoenpoot 7.5. Weekdieren 7.5.1. Studie van een Weekdier, bijv. Mossel, Tuinslak … 7.5.2. Andere Weekdieren, bijv. Zeekat 7.6. Stekelhuidigen 7.6.1. Studie van een Stekelhuidige, bijv. Zeester 7.6.2. Andere Stekelhuidigen, bijv. Zee-egel 7.7. Gewervelden 7.7.1. Indeling van de gewervelden Levenscyclus: zie deelvak genetica
9
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
DEELVAK FYSIOLOGIE EN GEDRAGSLEER Eerste leerjaar (ca. 25 lestijden) H1 Levende wezens (ca. 5 lestijden) 1.1. Kenmerken van levende wezens 1.2. Samenstelling van levende wezens 1.3. Overzicht van de stofwisseling
H2. Invloed van water op organismen (ca. 7 lestijden) 2.1. Herhaling osmose en diffusie 2.2. Opname en afgifte van water bij planten 2.3. Opname en afgifte van water bij dieren 2.4. Rol van water in levende wezens 2.5. Beweging van zwemmende dieren H3. Invloed van de temperatuur op organismen (ca. 6 lestijden) 3.1. Aanpassingen van planten op extreme temperaturen 3.2. Dieren met wisselende en constante lichaamstemperatuur 3.3. Enzymen: rol en werking H4. Invloed van het licht op organismen ( ca. 7 lestijden) 4.1. Reacties van planten op licht 4.2. Bladgroenverrichting 4.3. Reacties van dieren op licht
10
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
Tweede leerjaar (ca. 25 lestijden) H5. Invloed van de bodem op organismen (ca. 5 lestijden) 5.1. Bodemsamenstelling 5.2. Minerale voeding van de plant 5.3. Beweging van dieren op het land H6. Invloed van de lucht op organismen (ca. 7 lestijden) 6.1. Windbestuiving 6.2. Verspreiding van sporen en zaden 6.3. Beweging van vliegende dieren 6.4. Ademhaling 6.5. Gisting H7. Gedragsleer ( ca. 13 lestijden) 7.1. Begrippen 7.2. Genen, milieu en gedrag 7.3. Aangeboren of aangeleerd gedrag 7.4. Overerfbaarheid van mentale eigenschappen
11
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
12
LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN / SPECIFIEKE WENKEN DEELVAK GENETICA ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De leerlingen kunnen:
kenmerken van een gezonde levenswijze verklaren;
Algemene principes
illustreren dat biologisch verantwoord handelen noodzakelijk is voor het individu; een kritisch oordeel formuleren over de wisselwerking tussen biologische en maatschappelijke ontwikkelingen; macroscopische en microscopische observaties verrichten in het kader van experimenteel biologisch onderzoek; biologische verbanden in schema's of andere ordeningsmiddelen weergeven; informatie op gedrukte en elektronische dragers opzoeken, raadplegen en zelfstandig verwerken; studie- en beroepsmogelijkheden opnoemen waarvoor biologische kennis noodzakelijk is; aandacht geven voor de eigen gezondheid en die van anderen;
De doelstellingen hiernaast zijn vakgebonden doelstellingen, die niet aan een welbepaalde vakinhoud zijn gebonden. Ze worden in de volgende hoofdstukken geïntegreerd.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
13
LEERPLANDOELSTELLINGEN
celorganellen, zowel op lichtmicroscopisch als op elektronenmicroscopisch niveau, benoemen en functies ervan aangeven; de algemene bouw van de cel, gezien door de lichtmicroscoop, beschrijven;
cellen bekijken met de lichtmicroscoop, tekenen en onderdelen ervan benoemen; de algemene bouw van de cel, gezien door de lichtmicroscoop, bespreken;
LEERINHOUDEN H1
CELLEER
1
Lichtmicroscopische bouw van cellen
1.1
Lichtmicroscopisch onderzoek
1.2
Algemene bouw
Leerlingenpracticum: Lichtmicroscopie
verschillen tussen prokaryote en eukaryote cellen aangeven;
2
Elektronenmicroscopische bouw van cellen
de bouw van het eenheidsmembraan weergeven;
2.1
Eenheidsmembraan
de verschillende manieren van transport doorheen membranen verklaren;
2.2
Elektronenmicroscopische bouw van eukaryote cellen
2.3
Verschillen tussen dierlijke en plantaardige cel
de samenstelling van de cytosol geven; celorganellen herkennen, hun structuur beschrijven en functies ervan opnoemen; de belangrijkste verschillen tussen een dierlijke en een plantaardige cel weergeven;
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
14
LEERPLANDOELSTELLINGEN
het fotosyntheseproces aan de hand van eenvoudige schema’s beschrijven, indelen in fotoen thermochemische reacties, situeren in de chloroplast; het begrip chemosynthese verwoorden, met voorbeelden illustreren en verschilpunten aangeven met het fotosyntheseproces; de aerobe ademhaling aan de hand van eenvoudige schema’s beschrijven; de anaerobe ademhaling beschrijven en de verschilpunten aantonen met de aerobe ademhaling;
LEERINHOUDEN
3
Celprocessen
3.1
Fotosynthese
3.2
Chemosynthese
3.3
Aërobe ademhaling
3.4
Anaerobe ademhaling
H 2 ERFELIJKE INFORMATIE IN DE CEL de bouw van de kern in de interfase bespreken;
1
De cel in de interfase
de bouw van de nucleïnezuren DNA en RNA bespreken en vergelijken;
1.1
Bouw van de kern
het DNA als codesysteem bespreken;
1.2
Nucleïnezuren DNA en RNA
1.3
DNA als codesysteem
1.4
DNA-replicatie
1.5
DNA en eiwitsynthese
1.6
Genmutaties en eiwitsynthese
het mechanisme van de DNA-replicatie bespreken; mechanisme van de eiwitsynthese bespreken; de invloed van genmutaties op de eiwitsynthese uitleggen;
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
15
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
2
De delende cel
2.1
Vorming van de chromosomen
2.2
Celcyclus
2.3
Mitose
2.4
Meiose
de vorming van chromosomen beschrijven; de celcyclus aan de hand van een schema bespreken; het verloop en de betekenis van de mitose weergeven; het verloop en de betekenis van de meiose weergeven;
Leerlingenpracticum: Celdeling
de celdeling onderzoeken;
het verschil aangeven tussen geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij lagere planten;
H 3 VOORTPLANTING EN ONTWIKKELING 1
Geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij lagere organismen
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
16
LEERPLANDOELSTELLINGEN
de bevruchting bij bloemplanten schematisch weergeven;
LEERINHOUDEN
2
Voortplanting bij bloemplanten
2.1
Bevruchting bij bloemplanten
2.2
Embryonale ontwikkeling van bloemplanten
2.3
Zaadvorming
3
Voortplanting en embryonale ontwikkeling van de mens
3.1
Mannelijke voortplantingsorganen
3.2
Vrouwelijke voortplantingsorganen
3.3
Gametogenese
de embryonale ontwikkeling van bloemplanten in stappen weergeven;
de ontwikkeling van het zaad beschrijven;
de primaire en secundaire geslachtskenmerken bij de man bespreken en hun biologische betekenis toelichten; de primaire en secundaire geslachtskenmerken bij de vrouw bespreken en hun biologische betekenis toelichten; de rol van geslachtshormonen bij de menstruatiecyclus toelichten; de spermatogenese bespreken; de ovogenese bespreken; het mechanisme van de bevruchting uitleggen;
Bevruchting
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
17
LEERPLANDOELSTELLINGEN
de opeenvolgende stadia in de kiembladvorming bespreken; het ontstaan van meerlingen uitleggen;
LEERINHOUDEN 3.4
Embryonale ontwikkeling
3.5
Geboorte en lactatie
H4
ERFELIJKHEIDSLEER
het verloop van de bevruchting, de ontwikkeling van de vrucht en de geboorte beschrijven; enkele negatieve invloeden op de embryonale ontwikkeling opnoemen; de bevalling beschrijven; de hormonale regeling en het belang van de lactatie uitleggen;
de basisbegrippen gen, genlocus, allel, homozygoot, heterozygoot, multiple allelen, genotype, fenotype, dominant, recessief en co-dominant (intermediair) fenotype formuleren en met 1 een voorbeeld illustreren;
Basisbegrippen
de drie wetten van Mendel formuleren;
Wetten van Mendel
de wetten toepassen in een aantal erfelijkheidsoefeningen over mono- en dihybride kruisingen; de wetten toepassen bij het ontleden van stambomen;
2
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
18
LEERPLANDOELSTELLINGEN
erfelijke kenmerken onderzoeken;
LEERINHOUDEN Leerlingenpracticum:
en/of
Erfelijke kenmerken
isoleren van DNA;
3
Verdere erfelijkheidsbegrippen
3.1
Terugkruising
3.2
Gekoppelde genen, overkruising, recombinantie, genenkaart
3.3
Seksratio en geslachtsgebonden vererving
het begrip terugkruising formuleren met behulp van een eenvoudig voorbeeld;
het verschil formuleren tussen gekoppelde en niet-gekoppelde genen; 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; aan de hand van een tabel met overkruisingsfrequenties een genenkaart opstellen;
de seksratio bespreken aan de hand van een kruisingsschema; de overerving van geslachtgebonden kenmerken met voorbeelden illustreren;
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
19
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN 4
Mutaties
H5
EVOLUTIELEER
een aantal argumenten voor het bestaan van de evolutie formuleren uit meerdere wetenschapsdomeinen;
1
Aanwijzingen voor evolutie
de ouderdom van het leven op aarde aangeven;
2
Verloop van de evolutie
uitleggen wat een genmutatie is; enkele types van chromosoommutaties opsommen; uitleggen wat een genoommutatie is;
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;
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
20
LEERPLANDOELSTELLINGEN
de theorie van Lamarck formuleren en bespreken;
LEERINHOUDEN
3
Evolutietheorieën
de belangrijkste facetten van de evolutietheorie van Darwin verwoorden; onder woorden brengen dat hedendaagse opvattingen over evolutie het gevolg zijn van ontwikkelingen in meerdere wetenschappelijke disciplines; de rol van mutatie, geslachtelijke voortplanting en isolatie in de evolutie verklaren;
enkele belangrijke anatomische en gedragsmatige verschillen en gelijkenissen tussen men- 4 sen en mensapen opsommen;
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.
voorbeelden van domesticatie geven;
5
Plantenevolutie en de mens
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
21
LEERPLANDOELSTELLINGEN
onderzoeken i.v.m. evolutie uitvoeren;
LEERINHOUDEN Leerlingenpracticum: Evolutie
selectie bij zelfbestuivers, kruisbestuivers en vegetatief vermeerderende gewassen weergeven;
met voorbeelden uitleggen wat hybridisatie is;
genetische modificatie en transgene planten kenschetsen;
H6
PLANTENVEREDELING
1
Selectie
2
Hybridisatie
3
Genetische modificatie en transgene planten
H 7 BIOTECHNOLOGIE de verschillen beschrijven die bestaan tussen prokaryoten en eukaryoten;
1
Natuurlijke genenoverdracht
de levenscyclus van een bacteriofaag beschrijven;
1.1
intraspecifiek
het mechanisme van transductie in prokaryoten beschrijven;
1.2
interspecifiek
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
22
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
een methode voor de splitting van genen beschrijven;
2
Kunstmatige genenoverdracht
het proces van genen-recombinatie in schema voorstellen en hierbij het belang van de noodzakelijke enzymen duiden;
2.1
Historische proeven
2.2
Celfusie
2.3
Micro-injectie
2.4
Recombinant DNA technologie
3
Technieken en toepassingen
3.1
PCR
3.2
DNA-sequentie
3.3
Genetische vingerafdrukken
3.4
Klonen
3.5
Antisense-technologie
3.6
Kunstmatige voortplantingstechnieken
3.7
DNA-diagnostica
in dit schema het gebruik van ‘markeergenen’ schetsen;
het praktische gebruik van PCR, RFLP en VNTR toelichten aan de hand van een schematische voorstelling;
in principe beschrijven hoe genenkaarten tot stand komen;
het nut van mitochondriaal-DNA bij verwantschapsonderzoek beschrijven; toepassingen van recombinant-technologie beschrijven met voorbeelden vanuit de landbouw;
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
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.
1. Celleer De verschillende celstructuren die met een lichtmicroscoop in diverse cellen worden waargenomen via practica, kunnen op een schematische voorstelling van een ‘type-cel’ worden samengebracht en met de juiste wetenschappelijke termen aangeduid. De submicroscopische structuur wordt aangebracht met behulp van bijv. wandplaten, tekeningen en micrografieën. De taak van de organellen binnen de eukaryote cel wordt gelinkt aan hun structuur. 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, golgi-systeem, lysosomen, vacuolen);
-
organellen met een dubbel eenheidsmembraan (celkern, mitochondriën, plastiden).
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. De thermochemische (of donker)reacties worden via een eenvoudig schema verduidelijkt en de resultaten, zoals zetmeel, kunnen aangetoond worden 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 autotrofe karakter van beide processen. 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 energieopbrengst per glucosemolecule in ATP-eenheden. Een rendementsbepaling van de ademhaling kan uitgewerkt worden. 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 anaerobe ademhaling minder energie oplevert dan de aerobe. Via real-timemeting kan de vergisting van een gist/suikeroplossing gebruikt worden om de anaerobe ademhaling (druksensor) aan te tonen.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) 2. Erfelijke informatie in de cel De bespreking van de celkern in de interfase impliceert de beschrijving van de bouw van de nucleïnezuren aan de hand van bijv. modellen of schematische voorstellingen. Het verband tussen DNA als genetische code en de eiwitten als structuurelementen en biokatalysatoren wordt gelegd. Het verloop van de DNA-replicatie enerzijds en de eiwitsynthese anderzijds wordt met kleurschetsen verduidelijkt. De betekenis van beide processen wordt verduidelijkt. Bij de delende cel wordt aan de hand van bijv. wandplaten, schetsen en micrografieën het verloop geschetst van de mitose. Er kan gewezen worden op de mitose als onderdeel van de celcyclus. Voorkomen en betekenis van mitose worden besproken aan de hand van voorbeelden. Bij de meiose wordt vooreerst gewezen op de noodzaak van haploïde gameten bij geslachtelijke voortplanting. De opeenvolgende fasen worden bondig doorgenomen aan de hand van schematische voorstellingen. Voorkomen en betekenis worden besproken aan de hand van voorbeelden. 3. Voortplanting en ontwikkeling Aan de hand van voorbeelden en visuele hulpmiddelen worden behandeld: - geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij lagere organismen; - voortplanting bij bloemplanten; - bevruchting bij bloemplanten; - embryonale ontwikkeling van bloemplanten; - zaadvorming. - voortplanting bij gewervelden. Bij de bespreking van de geslachtsorganen legt men de nadruk op de bouw, de functie en de werking. Schema’s, foto’s, animaties en een model zijn hierbij handige hulpmiddelen. Verder vermeldt men de invloed van de hormonen op de ontwikkeling van de secundaire geslachtskenmerken. 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. 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. 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. 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 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.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
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. 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. 4. Erfelijkheidsleer Een aantal basisbegrippen worden herhaald (voor Tuinbouwtechnieken) of nieuw aangebracht (voor Biotechnische wetenschappen). Men vestigt kort de aandacht op het belang van Mendels onderzoek i.v.m. de erfelijkheidsleer. Men komt vervolgens tot een eenvoudige formulering van de drie wetten van Mendel die afgeleid worden aan de hand van kruisingsschema's met voorbeelden die aanspreken. Ook aanvullende en schijnbaar afwijkende overervingsmechanismen worden steeds verklaard aan de hand van concrete kruisingsschema's. Het begrip modificatie wordt verklaard. Modificerende factoren voor planten zijn o.a.: de lichtintensiteit, de hoeveelheid UV-licht, de aard en de hoeveelheid minerale zouten in de bodem ... Het begrip mutatie wordt verklaard. Spontane mutaties kunnen ontstaan door zeldzame fouten bij DNAreplicatie, RNA-transcriptie en RNA-translatie enerzijds en door de natuurlijke omgevingsmutagenen zoals de radioactiviteit en de kosmische straling anderzijds. Geïnduceerde mutaties zijn in hoofdzaak het gevolg van de milieuverontreiniging: ioniserende straling door gebruik en misbruik van kernenergie, chemische mutagenen onder vorm van pesticiden, zware metalen, nevenproducten van de industrie, additieven in de voeding ... Ook de begrippen genoommutatie, chromosoommutaties en gen- of puntmutaties kunnen met enkele voorbeelden verduidelijkt worden. Cursus erfelijkheid UAntwerpen: http://www.uia.ac.be/u/bharding/Genetica/inhoudstafel.html 5. Evolutieleer Er bestaat een massa aan gegevens uit verschillende disciplines bijv. 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. 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. 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.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) 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. 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. Om de leerlingen actief bij de les te betrekken kan men hen foto’s van schedels laten sorteren. Laat hen bijv. 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. Ook de evolutie van de bloemplanten wordt uitgebreid behandeld. 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 6. Plantenveredeling Steeds moet men van concrete voorbeelden vertrekken om tot een breder inzicht te komen. Inzicht bijbrengen is hier hoofdzaak en niet het van buiten doen leren van onbegrepen theoretische begrippen. Het is duidelijk dat een direct contact met de realiteit, o.m. via didactische uitstappen, waarnemingen ter plaatse, enz. onontbeerlijk is. In geen geval mag het gaan om zgn. ‘lezingen’ en ‘overdracht’ van loutere kennis van een aantal veredelingstechnieken. De persoonlijke inbreng van de leerlingen is immers hoofdzaak. Die persoonlijke inbreng kan gebeuren door eigen onderzoek, eigen waarnemingen, eigen proeven, eigen ingezameld materiaal, enz. Naast de theoretische kennis dienen hier, zoveel als mogelijk, de praktische vaardigheden aangebracht te worden. Naast het afleggen van bedrijfsbezoeken kan over dit leerplanonderdeel een persoonlijk (individueel) werk opgelegd worden, in het kader van de geïntegreerde proef. 7. Biotechnologie In een onderwijsleergesprek kan men de verschillen tussen eukaryoten en prokaryoten kort herhalen. 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. Aan de hand van schema’s of animaties wordt uitgelegd hoe natuurlijke genenoverdracht tussen prokaryote organismen verloopt. Hier wordt uitgelegd hoe men met behulp van restrictie-enzymen bepaalde genen kan uitknippen. Met een schema beschrijft men hoe tijdens het recombinantieproces, deze uitgeknipte genen, via andere enzymen (de ligasen) ingebouwd worden in bijv. een plasmide. 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. 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).
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) 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. 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. Het nut van recombinant-technieken wordt uitgelegd aan de hand van concrete toepassingen in de landbouw en in de geneeskunde. 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). Benadruk zeker de ethische aspecten die de ontwikkelingen op het vlak van menselijke genetica en gezondheidszorg met zich meebrengen. 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
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
28
DEELVAK CLASSIFICATIE EN LEVENSCYCLI ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
De leerlingen kunnen:
levende wezens onderverdelen in vijf rijken;
H1. Vijf rijken
organismen onderbrengen in deze vijf rijken;
1.1. Beknopte indeling rijken
de wetenschappelijke naamgeving correct hanteren;
1.2. Wetenschappelijke naamgeving
het belang van de wetenschappelijke naamgeving aangeven;
de belangrijkste eigenschappen van de moneren bespreken; de levenscyclus van een typisch moneer geven en uitleggen;
H2. Moneren 2.1. Blauwwieren
de indeling van bacteriën geven; het ecologisch belang van moneren verwoorden;
2.2. Bacteriën
enkele industrieel belangrijke moneren aangeven;
via microscopisch onderzoek moneren herkennen;
Leerlingenpracticum
H3. Protisten de belangrijkste eigenschappen van de protisten bespreken; 3.1. Dierlijke protisten, bijv. pantoffeldiertje ...
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
LEERPLANDOELSTELLINGEN
29
LEERINHOUDEN 3.2. Zwamachtige protisten, bijv. slijmzwammen ...
de levenscyclus van de type-protisten geven en uitleggen; de indeling van protisten geven op basis van hun voortbeweging
3.3. Plantaardige protisten, bijv. kiezelwieren ...
het ecologisch belang van protisten verwoorden; de kringloop van malaria uitleggen en/of van andere ziekteverwekkende protisten;
via microscopisch onderzoek protisten herkennen;
Leerlingenpracticum
H4. Beschrijving van organismen determinatiesleutels hanteren; milieuaanpassingen van planten aangeven; een herbarium samenstellen;
4.1. Exemplarische studie van planten 4.1.1. Determinatie van planten 4.1.2. Beschrijving van planten 4.1.3. Onderzoek milieuaanpassingen 4.1.4. Aanleg herbarium
een binoculair loep correct gebruiken; een waarneming correct tekenen; een systematische beschrijving nauwgezet uitvoeren;
Leerlingenpracticum
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
30
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
waarnemingen van dieren correct weergeven;
4.2. Exemplarische studie van dieren
nauwgezet een systematische beschrijving van dieren uitvoeren;
4.2.1. Determinatie van dieren
determinatiesleutels voor dieren hanteren;
4.2.2. Beschrijving van dieren
milieuaanpassingen van dieren met voorbeelden aangeven;
4.2.3. Onderzoek milieuaanpassingen
een collectie aanleggen van sporen van dieren uit verschillende groepen; 4.2.4. Aanleg collectie
de belangrijkste eigenschappen van de zwammen bespreken;
H5. Zwammen 5.1. Inleiding
via onderzoek zwammen herkennen;
Leerlingenpracticum 5.2. Wierzwammen
de bouw, anatomie en levenscyclus van de type-zwammen geven en uitleggen;
de indeling van zwammen geven;
het ecologisch belang van zwammen aangeven;
enkele industrieel belangrijke zwammen geven;
5.2.1. Studie van een wierzwam, bijv. knopschimmel (Mucor) 5.2.2. Andere wierzwammen, bijv. valse meeldauw, aardappelziekte ... 5.3. Steeltjeszwammen 5.3.1. Beschrijving en determinatie van paddestoelen
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
31
LEERPLANDOELSTELLINGEN aan de hand van determinatiesleutels zwammen op naam brengen;
LEERINHOUDEN 5.3.2. Studie van een plaatjeszwam, bijv. Weidechampignon 5.3.3. Andere plaatjeszwammen, bijv. korenroestzwam, honingzwam ... 5.4. Zakjeszwammen 5.4.1. Studie van een bekerzwam, bijv. Peziza 5.4.2. Schimmelculturen, bijv. kwastschimmel (Aspergillus), penseelschimmel (Penicillium) ... 5.4.3. Studie van de gisten, bijv. bakkersgist 5.4.4. Andere zakjeszwammen, bijv. truffels, moederkoren, echte meeldauw, straalschimmel
de belangrijkste eigenschappen van de planten bespreken;
via onderzoek planten herkennen;
de bouw, anatomie en levenscyclus van de type-planten geven en uitleggen;
H6. Planten
Leerlingenpracticum
6.1. Hogere wieren 6.1.1. Studie van een Hoger wier, bijv. Blaasjeswier, Zeeëik, …
de indeling van planten geven; 6.1.2. Andere wieren
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
32
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN 6.2. Mosplanten
het ecologisch belang van planten geven;
ne
6.2.1. Studie van een Bladmos,.bijv. Gewohaarmos, …
enkele industrieel belangrijke planten geven;
6.2.2. Andere Bladmossen, bijv. Kussentjesmos, Veenmos, …
een vegetatiestudie van een biotoop naar keuze uitvoeren;
6.2.3. Studie van een Levermos, bijv. Gewone pellia, … 6.3. Varenplanten 6.3.1. Studie van een Varen, bijv. Adelaarsvaren, … 6.3.2. Andere Varens, bijv. Mannetjesvaren, Dubbelloof, … 6.3.3. Studie van een Paardenstaart, bijv. Heermoes, … te
6.3.4. Studie van een Wolfsklauw, bijv. Growolfsklauw, … 6.4. Naaktzadigen 6.4.1.Studie van een Naaktzadigen, bijv. Grove den 6.5. Studie van de Bedektzadigen 6.5.1. Moncotylen 6.5.2. Dicotylen
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
33
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN
de belangrijkste eigenschappen van dieren bespreken;
H7. Dieren
via onderzoek dieren herkennen;
Leerlingenpracticum 7.1. Holtedieren
de bouw, anatomie en levenscyclus van de type-dieren geven en uitleggen;
7.1.1 Studie van een Holtedier, bijv. Zoetwaterpoliep, … de indeling van dieren geven; 7.1.2. Andere Holtedieren 7.2. Platwormen
het ecologisch belang van dieren geven;
7.2.1. Studie van een Platworm, bijv. Planaria, … enkele industrieel belangrijke dieren geven; worm, de niche van een dier naar keuze onderzoeken en bepalen;
7.2.2. Parasitaire platwormen, bijv. Lint… 7.3. Ringwormen 7.3.1. Studie van de Regenworm 7.3.2. Andere Ringwormen, bijv. Zeepier, … 7.4. Geleedpotigen 7.4.1. Studie van een Schaaldier, bijv. Watervlo, … 7.4.2. Andere schaaldieren, bijv. Krabben, Pissebed
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) ET
34
LEERPLANDOELSTELLINGEN
LEERINHOUDEN 7.4.3. Studie van een Insect, bijv. Sprinkhaan, … 7.4.4. Andere Insecten, bijv. Kevers, Vlinders, 7.4.5. Studie van een Spin, bijv. Kruisspin
7.4.6. Andere geleedpotigen, bijv. Duizend poot, Schorpioen, Miljoenpoot 7.5. Weekdieren
sel,
7.5.1. Studie van een Weekdier, bijv. MosTuinslak, … 7.5.2. Andere Weekdieren, bijv. Zeekat 7.6. Stekelhuidigen 7.6.1. Studie van een Stekelhuidige, bijv. Zeester 7.6.2. Andere Stekelhuidigen, bijv. Zee-egel 7.7. Gewervelden 7.7.1. Indeling van de gewervelden
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
35
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. Wat betreft de timing over de twee leerjaren heen: omdat men in de labovakken biotechnische wetenschappen tijdens het eerst leerjaar rond bacteriën werkt, is het aangewezen dat ook te doen in het deelvak Microbiologie. Zo komt het hoofdstuk Fungi in september van het tweede leerjaar te liggen, wat voor veldonderzoek een goede periode is. Protisten in het voorjaar behandelen is dan ook toepasbaar tijdens geïntegreerde werkperioden of waterkwaliteitbepaling. Classificatie van organismen Inleidend wordt de indeling van de organismen aangebracht. We volgen hierbij de indeling in vijf rijken. De verdere indeling wordt aangebracht via bijv. videofragmenten of afbeeldingen. Tevens worden de basisnomenclatuurregels geïntroduceerd. Moneren Voor de moneren wordt na een kort hoofdstuk over de cyanobacteriën hoofdzakelijk gewerkt rond de bacteriën. Aan de hand van microscopische preparaten (ongekleurd, enkelvoudige kleuring, negatiefkleuring, Gramkleuring ...) wordt de bouw van de bacteriën in kaart gebracht. Voorkomen, vermenigvuldiging en levensvoorwaarden worden experimenteel benaderd. Uit de besluiten van deze proeven wordt de groei besproken. De biotechnologische toepassingen van bacteriën (azijnzuur-, melkzuur-, boterzuurgisting ...) werden experimenteel benaderd in andere vakken. Deze lessen beogen dan ook herhaling en uitbreiding. Ook voor de schadelijke bacteriën wordt gerefereerd naar al opgebouwde kennis. Toch wordt hier, vertrekkend van een eenvoudig schema dat de immunologie van het menselijk lichaam schetst, een beeld geschetst van pathogene bacteriën en hun bestrijding (zie punt 6). Protisten De studie van de protisten verloopt o.a. aan de hand van infusies en planktonpreparaten. Microscopie en het gebruik van eenvoudige determinatiesleutels zijn aangewezen. Videofragmenten en wandplaten kunnen ondersteunend werken.
Beschrijving van organismen Bij de studie van planten wordt uitgegaan van enkele type-zaadplanten. Het determineren m.b.v. van een flora wordt aangeleerd. De leerlingen vullen aan de hand van bijv. een steekkaart, de voornaamste systematische en morfologische gegevens in. Hierbij gaan zij uit van een studie van de planten met de binoculairloep. Zij schetsen nauwkeurig de bloemdelen en leiden daaruit de bloemformule (en eventueel bloemdiagram) af. Er wordt aandacht besteed aan de milieuaanpassingen van de bestudeerde planten. Bij de studie van dieren wordt uitgegaan van ongewervelde bodemdieren. Ook hier wordt vertrokken van een observatie met loepen. De waarnemingen worden getekend. Via bijv. een steekkaart worden de voornaamste systematische en morfologische gegevens genoteerd. De leerlingen noteren de aanpassingen van het dier m.b.t. voeding, voortbeweging en ademhaling. De leerlingen beschikken over determinatiesleutels en aanvullende achtergrondinformatie.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
36
Zwammen Voor de zwammen zijn heel wat indelingen terug te vinden in de literatuur. Bij de gevolgde indeling wordt telkens vertrokken van een type. Nadien volgt een uitbreiding naar andere vormen. De betekenis voor natuur, land- en tuinbouw wordt belicht. Er wordt gewerkt met bijv. wandplaten, micropreparaten, bezoek aan de afdelingen van een tuinbouwschool, videofragmenten en literatuuronderzoek. Planten 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. Dieren Bij de bedhandeling van de ongewervelden is het niet de bedoeling om een systematische studie van deze dieren te maken, maar wel om in het kader van een ecologisch onderzoek dit zeer uitgebreid studiegebied door de leerlingen te laten onderzoeken.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
37
DEELVAK FYSIOLOGIE EN GEDRAGSLEER ademhaling, uitscheiding, voeding, beweging, voortplanting, prikkelbaarheid en groei uitleggen als kenmerken van levende wezens;
H1. Levende wezens 1.1. Kenmerken van levende wezens
een overzicht van de verschillende stelsels van bijv. de mens en hun onderlinge relaties schematisch weergeven;
1.2. Samenstelling van levende wezens 1.3. Overzicht van de stofwisseling
de samenstelling van levende wezens proefondervindelijk bepalen en schematisch weerge- Leerlingenpracticum ven;
de opname van water bij planten beschrijven; het transport van water doorheen planten beschrijven;
H2. Invloed van water op organismen 2.1. Herhaling: osmose en diffusie
de afgifte van water bij planten beschrijven; U
kenmerken geven van volgende plantenweefsels (bouw en functie): deelweefsel, grondweefsel, dekweefsel, steunweefsel (sclerenchym en collenchym), transportweefsel (xyleem en floëem), secretieweefsel;
2.2. Opname en afgifte van water bij planten
het verband tussen bouw en functie van deze weefsels leggen;
2.3. Opname en afgifte van water bij dieren
deze weefsels in een eenvoudig microscopisch preparaat herkennen en benoemen; 2.4. Rol van water in levende wezens volgende microscopische preparaten herkennen: dwarse doorsnede van wortel, stengel (éénzaadlobbig/tweezaadlobbig), blad; voormelde anatomische structuur beschrijven aan de hand van modellen of tekeningen; bouw en functie van wortel, stengel en blad met elkaar in verband brengen;
2.5. Beweging van zwemmende dieren
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
38
het verloop van de secundaire diktegroei bij meerjarige dicotyle stengels beschrijven; U U
opname en afgifte van water bij dieren bespreken; de functies van water in levende wezens opsommen; het bouwplan van dieren in functie van de voortbeweging in het water beschrijven;
de invloed van de temperatuur op organismen aan de hand van voorbeelden illustreren;
de rol en de werking van enzymen aangeven;
H3. Invloed van de temperatuur op organismen 3.1. Aanpassingen van planten op extreme temperaturen 3.2. Dieren met wisselende en constante lichaams temperatuur 3.3. Enzymen: rol en werking
uit experimenten in verband met de fotosynthese besluiten trekken;
H4. Invloed van het licht op organismen
de reactievergelijking van de bladgroenverrichting noteren;
4.1. Reacties van planten op licht
de betekenis van de bladgroenverrichting voor de planten en het ecosysteem verklaren;
4.2. Bladgroenverrichting
de invloed van licht op bijv. de levenscyclus van dieren aangeven;
4.3. Reacties van dieren op licht
experimenten in verband met de fotosynthese uitvoeren;
Leerlingenpracticum
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
de minerale voeding van de plant bespreken; de bodemsamenstelling uiteenzetten; U
voorbeelden van bodemorganismen geven;
U
het bouwplan van dieren in functie van de voortbeweging op het land beschrijven.;
met voorbeelden aangeven hoe windbestuiving gebeurt;
39
H5. Invloed van de bodem op organismen 5.1. Bodemsamenstelling 5.2. Minerale voeding van de plant 5.3. Beweging van dieren op het land
H6. Invloed van de lucht op organismen 6.1. Windbestuiving
U
de invloed van de wind op de verspreiding van sporen en zaden toelichten; 6.2. Verspreiding van sporen en zaden de beweging van vliegende dieren uitleggen;
6.3. Beweging van vliegende dieren
uit experimenten in verband met de aerobe ademhaling besluiten trekken;
6.4. Ademhaling
de reactievergelijking van de aerobe ademhaling schrijven; de betekenis van de aerobe ademhaling uitleggen; uit experimenten i.v.m. gistingen conclusies formuleren;
6.5. Gisting
de reactievergelijking van een aantal gistingen noteren; de betekenis van deze gistingen met voorbeelden verduidelijken;
experimenten in verband met de aerobe ademhaling uitvoeren; experimenten in verband met gistingen uitvoeren
Leerlingenpracticum
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
40
H7. Gedragsleer basisbegrippen van de ethologie definiëren; 7.1. Begrippen
U
de invloed van genen en milieu op het gedrag a.h.v. voorbeelden illustreren;
7.2. Genen, milieu en gedrag
voorbeelden van aangeboren en van aangeleerd gedrag geven;
7.3. Aangeboren of aangeleerd gedrag
experimenten in verband met gedraguitvoeren;
Leerlingenpracticum
aangeven hoe mentale eigenschappen overerven.
7.4. Overerfbaarheid van mentale eigenschappen
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
41
Specifieke pedagogisch-didactische wenken Bij de uitwerking van dit leerplan zal de leraar, in overleg met de leraar ecologie, dit leerplanonderdeel uitwerken, aan de hand van een ecologisch onderzoek. Ecologie 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).
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
42
Humusgehalte Een bepaalde massa ovendroge en gezeefde grond wordt uitgegloeid. Uit het verschil in massa berekent men de percentage humus. Anorganische ionen Ionen (bijv. 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 (bijv. 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.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
43
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 Braun-Blanquet, 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 (bijv. 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.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
44
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- ijzer- en 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.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
45
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. 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 (bijv. 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. Gedragsleer Beeldmateriaal van ethologische studies geeft een idee van de methodiek van deze wetenschap. De introductie van een aantal basisbegrippen aan de hand van praktische opdrachten en mogelijk een discussie over aangeboren of aangeleerd gedrag aan de hand van genetische onderzoekstechnieken besluiten dit hoofdstuk. Lesmateriaal: -
agressieve muizen: http://staff.science.uva.nl/~dcslob/lesbrieven/Wenda/muizen.html de biologische klok: http://staff.science.uva.nl/~dcslob/lesbrieven/Admiraal/index.html
Aangeleerd gedrag bij dieren: http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/LearnedBehavior.html The Animal Landlord Software tool: http://www.letus.org/bguile/animallandlord/animallandlord.html Indien de jaarplanning het toelaat kan hier tijd voorzien worden voor een aantal lessen sociobiologie.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
46
ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN Om een optimaal rendement te bekomen is het noodzakelijk dat de cursus Toegepaste biologie aansluit met de vroegere lessen biologie. Het schoolteam zal zorgen voor een samenhangend en gestructureerd studiepakket. Zowel horizontale coördinatie tussen de Technische vakken (TV) onderling en tussen de Technische vakken (TV) en Algemene vakken (AV) is absoluut noodzakelijk om overlappingen, herhalingen of ongelukkige volgorden in de leerstof te vermijden. Experimenten spelen een belangrijke rol bij het verwezenlijken van de cognitieve, affectieve en psychomotorische doelstellingen van deze cursus, omdat ze bijdragen tot de ontwikkeling van een groot aantal attitudes. Een groot deel van de beschikbare tijd dient daarom te worden voorbehouden voor demonstratieproeven en voor experimenteel werk door de leerlingen. Het realiseren van vakspecifieke vaardigheden en attitudes en de belangrijkste vakdidactische principes (aanschouwelijkheidprincipe, individualisatieprincipe en belangstellingsprincipe) is gebonden aan bepaalde beperkingen qua groepsgrootte. Toegepaste biologie impliceert een toegepast karakter, met de klemtoon op de zelfwerkzaamheid van de leerlingen. Een werkbare splitsingsnorm verdient de voorkeur. De leerkracht beschikt over de nodige didactische hulpmiddelen: vers (of geconserveerd) materiaal, micropreparaten, modellen, organen, transparanten, dia's, wandplaten, videofilms, tijdschriften enz. Een goede jaarplanning is belangrijk. Het leerplan is uitgewerkt op basis van minimaal 25 effectieve lesweken per schooljaar. De resterende weken worden gebruikt voor uitdieping en/of verbreding van de leerstof, in functie van de specifieke klassituatie.
1
Begeleid zelfstandig leren
1.1
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 – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) 1.2.
47
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. 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. 1.3
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. −
2
ICT
2.1
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. 2.2
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.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
48
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).
2.3
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-rom’s 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).
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week) 3
VOET
3.1
Wat?
49
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 en muzisch-creatieve vorming. De school heeft de maatschappelijke opdracht om de VOET volgens een eigen visie en stappenplan bij de leerlingen na te streven (inspanningsverplichting). 3.2
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. 3.3
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 nascholingsinitiatieven, in de vakgroepwerking, via voorbeelden van goede school- en klaspraktijk en binnen het aanbod van organisaties en educatieve instellingen.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
50
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 demonstratie- en 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 met ingebouwde verlichting; - handloepen en/of loepen op voet; - binoculairloepen; - wandplaten; - dissectie- en prepareermateriaal; - chronometers; - een aantal basischemicaliën en kleurstoffen; - het nodige glaswerk; - microscopen met immersieobjectief; - een droogstoof; - een autoclaaf of drukpan; - bunsenbranders en/of elektrische verwarmingsplaten. Het is ook wenselijk dat de uitrusting kan aangevuld worden met: - een microprojector (projectieapparatuur voor micropreparaten); - een computer met databank en randapparatuur (interface met meetinstrumenten, cd-romspeler); - een waterbad met thermostaat (voor microbiologie). 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.
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.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
51
EVALUATIE Evaluatie kan beschouwd worden als een bespreking van het werk waarmee leraren en leerlingen samen bezig zijn. Steeds zal (moet) de leerling er iets uit leren (bijv. "Ken ik mijn leerstof voldoende?"). Ook de leraar kan er zijn besluiten uit trekken (bijv. "Volg ik de goede methode?"). Telkens weer is de evaluatie een uiting van wederzijdse interesse en vertrouwen, waarbij kwaliteitszorg wordt nagestreefd. 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 doeltreffend, betrouwbaar en efficiënt zijn. Doeltreffendheid: de mate waarin de toets of eindproef beantwoordt aan het doel waarvoor hij gebruikt wordt. 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 leerkracht ertoe aanzetten om remediërend in te grijpen. Een evaluatie kan een signaal geven om de lesdoelstellingen 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 en op zowel kennis, vaardigheden als attitudevorming.
Dagelijks werk Het dagelijkse werk, een procesevaluatie, wordt permanent geëvalueerd. De leraar laat hierbij niet alleen cognitieve, maar ook affectieve en psychomotorische doelstellingen aan bod komen. De quotering voor "dagelijks werk" is gesteund op: - notities van observaties in de klas; - klassegesprekken; - medewerking in de klas; - gedrag in schoolsituaties; - korte mondelinge of schriftelijke beurten (5-10 min.); - langere beurten, bijv. bij het afsluiten van een hoofdstuk; - prestaties aangaande laboratorium werk, praktische oefeningen, opdrachten; - mate van het beheersen van de vaardigheden. Mondelinge beurten en korte schriftelijke toetsen dienen niet vooraf te worden aangekondigd.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
52
Herhalingstoetsen worden best een week vooraf in de agenda van de leerling ingeschreven. Een herhalingstoets zal niet langer dan één lestijd duren. De leerkracht houdt de diverse evaluatiegegevens bij in een evaluatieschrift. Hij doet ze noteren in de agenda van de leerlingen. Een rapportcijfer voor dagelijks werk mag niet uitsluitend gesteund zijn op één enkel evaluatiegegeven. Het moet een evaluatie inhouden van prestaties en attitudes van de leerling over de gehele evaluatieperiode. Examens Examens houden een productevaluatie in. Na analyse van de resultaten wordt ook hier door de leraar een diagnose opgesteld. Tevens kunnen remediërende maatregelen voor individuele leerlingen hier weer uit voortspruiten. Schriftelijke examens De duur van de schriftelijke examens komt ten hoogste overeen met het aantal wekelijkse lesuren voor het vak, met een minimum van twee lesuren. Het is vanzelfsprekend dat vooral de basisdoelstellingen van het leerplan geëvalueerd worden. Een exemplaar van de gestelde vragen met aanduiding van de puntenverdeling worden 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 van de examens. Om achteraf discussies te vermijden is men verplicht ervoor te zorgen dat de leerlingen beschikken over: - een duidelijk beeld van wat van hen verwacht wordt (het is aan te bevelen dat de leerlingen de doelstellingen kennen die nagestreefd worden); - de vragen en opdrachten die al 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.
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 in de nijverheid. Alle vakken kunnen ten minste éénmaal mondeling afgenomen worden, verspreid over de eerste en de tweede proef van het eerste en tweede leerjaar van de derde graad.
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
53
In het tweede leerjaar wordt een gedeelte van deze proeven afgenomen in het kader van de geïntegreerde proef. Er worden duidelijke, voorafgaande afspraken met de leerlingen gemaakt over de leerstof, het verwachtingspatroon en het verloop van de mondelinge examens. 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 over het verloop van het examen. Daarin wordt voor iedere leerling vermeld: - de vragenlijst waaruit gekozen kan worden; - de getrokken vragen; - het behaalde resultaat per vraag; - de beoordelingscriteria en een korte motivering voor de toegekende punten, indien het resultaat minder dan 50% bedraagt; - de handtekening(en) van de examinator(en).
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
54
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 CARPENTER, Microbiology, Saunders Company, Philadelphia 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 GEHUGHTE (van de), Microbiologie practicum, Uitgeverij Vyncke, Gent 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
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
55
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. 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 LINDNER, E., Toxikologie der Nahrungsmittel, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 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 MILLER, B., LITSKY, W., Industrial microbiology, Mc Graw-Hill Book Company 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 SALLE A. J., Fundamental principes of bacteriologie, Mac Graw Hill, London SCHLEGEL, H.G., Algemeine Mikrobiologie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 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 STANIER, e.a., General microbiology, Mc Graw Hill, London 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
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
56
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 VOETS, J.P., Micro-organismen ten dienste van de milieusanering, De Nederlandse Boekhandel, Kapellen 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
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/ 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/
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/
TSO – 3e graad – specifiek gedeelte Techniek-wetenschappen TV Toegepaste biologie (1e jaar: 3 lestijden/week, 2e jaar: 3 lestijden/week)
57
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