Vlaams Verbond van het Katholiek Secundair Onderwijs Guimardstraat 1, 1040 Brussel
VAN BIOLOGIE NAAR NATUURWETENSCHAPPEN IN DE EERSTE GRAAD A-STROOM VVKSO STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11 CODIS/DOC/08/013 2008-04-11
1
Inleiding: Biologie of Natuurwetenschappen
In opdracht van onderwijsminister Frank Vandenbroucke vond op donderdag 1 juni 2006 de tweede Vlaamse onderwijspeiling in het secundair onderwijs plaats. Daarbij was het de bedoeling de beheersing van de eindtermen biologie door de leerlingen in de A-stroom van de eerste graad secundair onderwijs in kaart te brengen. Op basis van de resultaten plant men nu een actualisering van de eindtermen. Als Verbond is het belangrijk om, bij onze medewerking aan deze actualisering te vertrekken van een duidelijke en coherente visie omtrent onderwijs in wetenschappen. Hierbij heeft men in hoofdzaak de keuze uit twee verschillende scenario’s, namelijk men handhaaft het vak biologie (status-quo) of men introduceert het vak Natuurwetenschappen i.p.v. Biologie.
2
Waarom Natuurwetenschappen i.p.v. biologie in de eerste graad?
Het is niet de bedoeling van deze tekst om de waarde van biologie in de eerste graad van de A-stroom in twijfel te trekken. Biologie is tot op vandaag in het secundair onderwijs het vak geweest waarbij leerlingen voor het eerst in aanraking kwamen met een gerichte aanpak van de wetenschappelijke methode. Vele generaties wetenschappers, geneesheren, ingenieurs, laboranten, … zijn een product van deze aanpak in Vlaanderen. Men kan zich dan ook terecht de vraag stellen waarom men deze aanpak moet wijzigen? De vraag stellen houdt in dat men argumenten aandraagt om te kiezen voor een andere weg.
2.1
Basisvorming in de eerste graad
De eindtermen Natuurwetenschappen 1 worden gerealiseerd in een vak van de basisvorming. Een bredere wetenschappelijke 2 vorming, met aandacht voor het experiment en de bijhorende wetenschappelijke methode, is als basis en als opstap naar de tweede graad te verkiezen boven een meer gespecialiseerde vorming van een bepaalde wetenschappelijke discipline zoals biologie. Men zou kunnen stellen dat de eerste graad op gebied van wetenschappelijke vorming de brug vormt tussen de exemplarische aanpak van het basisonderwijs en de meer conceptuele aanpak in de tweede graad van het secundair onderwijs.
1
Voor de duidelijkheid spreken we over eindtermen Natuurwetenschappen i.p.v. vakgebonden eindtermen natuurwtenschappen of fysica en/of biologie en/of wetenschappelijk werk
2
Wetenschap moet in deze tekst als natuurwetenschap gelezen worden.
2 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
Het exemplarisch karakter van het basisonderwijs komt tot uiting bij de uitgangspunten van de eindtermen wereldoriëntatie: ‘Ten slotte wijzen we erop dat het in het basisonderwijs niet de bedoeling kan zijn om de kinderen te overladen met strikt wetenschappelijke benaderingen en verklaringen. Van veel groter belang is het dat de kinderen via ontdekkende en onderzoekende activiteiten in de eigen omgeving zelf basisinzichten ontwikkelen over natuurverschijnselen. Natuuronderwijs in de basisschool betekent dan ook situaties creëren waarin kinderen kansen krijgen om zelf te ontdekken, te ervaren, te exploreren en al spelend te onderzoeken. De eindtermen in de rubriek 'Algemene vaardigheden natuur' verwijzen naar deze opvatting.’ Volgend schema probeert dan de vormende lijn van wetenschappen zichtbaar te maken: Basisonderwijs
Wereldoriëntatie: exemplarisch Basisinzichten ontwikkelen over natuurverschijnselen
Eerste graad (A-stroom)
Natuurwetenschappen Inzicht krijgen in de wetenschappelijke methode: onderzoeksvraag, experiment, waarnemingen, besluitvorming Brede vorming: uitdagend voor iedereen! Beperkt begrippenkader: aggregatietoestanden, faseovergangen, kracht, energie, atoom, molecule, leven, cel, … Formuletaal vermijden (tenzij exemplarisch) Contextuele benadering (conceptuele structuur op de achtergrond)
Tweede graad
Natuurwetenschappen Wetenschap voor de burger
Biologie/Chemie/Fysica Wetenschap voor de burger, wetenschapper, technieker, …
Basisbegrippenkader aanbrengen Basisbegrippenkader aanbrengen Contextuele benadering (conceptuele structuur op de achtergrond)
Derde graad
Natuurwetenschappen: Wetenschap voor de burger
Conceptuele structuur (contexten op de achtergrond) Biologie/Chemie/Fysica Wetenschap voor de wetenschapper, technieker, …
Contextuele benadering Basisbegrippenkader aanbrengen en verder uitdiepen Conceptuele structuur (contexten op de achtergrond)
3 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
2.2
Visie op het vak Natuurwetenschappen
Wanneer men de uitgangspunten 3 van de huidige eindtermen natuurwetenschappen naleest dan lijkt het alsof biologie een unieke plaats inneemt in de wetenschappelijke vorming. Hier en daar gaat men echter kort door de bocht. Enkele voorbeelden (cursief) uit deze tekst: -
‘De huidige internationale tendens in het onderwijs naar een science for all en in het kielzog daarvan naar een biologie voor iedereen, volgt uit geëvolueerde maatschappelijke noden die gericht zijn op de persoonlijke en de sociale gevolgen van de wetenschappen.’ Waarom biologie voor iedereen en niet chemie voor iedereen of fysica voor iedereen? Heeft men hier de nieuwe visie (science for all) niet geforceerd aan de historische realiteit willen aanpassen?
-
‘Steeds meer gaat men ervan uit dat een 'gezonde samenleving' niet alleen te maken heeft met wetenschappelijke en technologische vooruitgang als zodanig, maar met de wijze waarop men met deze ontwikkelingen in het dagelijkse leven omgaat. Er is voor dit punt nog heel wat werk te verrichten, omdat het de medewerking van en vooral een mentaliteitsverandering bij de gehele bevolking vereist. Die mentaliteitsverandering kan mee bekomen worden via een onderwijs in de biologie dat de verwezenlijking hiervan ook als een belangrijke opdracht beschouwt.’ Waarom wordt hier opnieuw biologie als afzonderlijke discipline gekozen?
-
‘In het biologieonderwijs zullen niet alleen maar maatschappelijke en individuele gevolgen van wetenschappelijke ontwikkelingen worden besproken. Het kunnen beoordelen van die gevolgen kan niet zonder een degelijke basis in de biologie als wetenschap en inzicht in de wetenschappelijke probleemoplossende methode. Anderzijds zal de maatschappelijke en individuele relevantie niet meer terloops behandeld worden: ze maakt immers fundamenteel deel uit van de basisvorming binnen het vak biologie voor het hele secundaire onderwijs en voor de eerste graad in het bijzonder. In die zin kan het voor de leerlingen het uitgangspunt vormen voor het leren van biologische begrippen, concepten en vaardigheden.’ Inzicht in de probleemoplossende methode kan beter verkregen worden (zeker in de eerste graad) in fysica en chemie omwille van de eenvoud van de experimenten. Biologische experimenten zijn doorgaans complexer en moeilijker reproduceerbaar in de klas. De eenvoudige biologische experimenten hebben trouwens dikwijls een fysische of chemische basis (herkenningsreacties, temperatuurmetingen, …). De maatschappelijke en de individuele relevantie hoort niet alleen thuis in biologie maar in de wetenschappelijke vorming algemeen. Een vak als Natuurwetenschappen staat niet haaks op het leren van biologische (maar ook fysische en chemische) begrippen, concepten en vaardigheden.
Algemeen kan men stellen dat de tekst van de uitgangspunten geschreven is vanuit de visie ‘Wetenschappelijke geletterdheid’ of ‘Wetenschap voor de burger van morgen’. Dit is ook niet te verwonderen als men de auteur van deze tekst kent, namelijk prof. Gaston Moens. Omwille van een historisch gegeven, biologie zit al vele generaties als vak in de eerste graad, is deze tekst overgoten met een biologiesausje. Indien men in deze tekst het woord ‘biologie’ (biologisch, …) telkens vervangt door ‘natuurwetenschappen’ (natuurwetenschappelijk, …) krijgt men de oorspronkelijke visie waar het eigenlijk om te doen is, namelijk alle burgers een basis geven van wetenschappelijke vorming (wetenschappelijke geletterdheid) om in onze huidige hoogtechnologische maatschappij te leven. Deze visie valt zeker in de eerste graad te verdedigen daar de meer gespecialiseerde vorming eerder behoort tot het domein van de tweede en de derde graad.
3
Zie bijlage 2: Uitgangspunten natuurwetenschappen (te raadplegen via de site van ond.vlaanderen)
4 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
2.3
Visie op de eerste graad
Wanneer men de visietekst van de eerste graad erop naleest komt men tot de conclusie dat een bredere vorming in Natuurwetenschappen te verkiezen is boven de reeds meer gespecialiseerde vorming in biologie. Enkele voorbeelden uit de visietekst van het vvkso:
1.2 De leerling 1.2.1 Tussen 12 en 14 jaar … Het betreft jongeren • met heel verschillende talenten, • met een breed spectrum aan interesses, •… • met een zeer verscheiden voorkennis en verschillende vaardigheden op zowel cognitief als op psychomotorisch vlak. Die verscheidenheid is afhankelijk van de persoon, het thuismilieu, de basisschool waaruit ze komen, enz. •…
Jongeren aanspreken op heel verschillende talenten en interesses kan het best via een bredere aanpak van Natuurwetenschappen. Het argument dat alle jongeren vooral via biologische contexten interesse krijgen in wetenschappen is waarschijnlijk niet juist. Sommige jongeren worden meer aangetrokken door de meer abstracte probleemstellingen, technologische uitdagingen, ict-vaardigheden, thuis experimenteren, … die meer aan bod komen in fysische en chemische contexten. Men kan zich in dit verband ook afvragen in hoeverre de genderproblematiek hier ook niet om de hoek komt kijken.
Via Natuurwetenschappen kan ook beter ingespeeld worden op de zeer verscheiden voorkennis die leerlingen opgedaan hebben in de basisschool en het thuismilieu.
1.3 De school: de brugfunctie van de eerste graad Elke school heeft dezelfde specifieke opdracht in de eerste graad: een kwalitatieve opvang organiseren van leerlingen uit de basisschool en de leerling observeren en volgens zijn talenten oriënteren naar de tweede graad. Op die manier vervult de eerste graad een brugfunctie.
De oriënterende rol van de eerste graad kan zeker ruimer opgevat worden als men vertrekt vanuit de visie Natuurwetenschappen. We denken hierbij vooral aan aspecten als experimenteervaardigheid, abstraherend vermogen en onderzoeksvaardigheden.
1.3.2 De scharnierfunctie naar de tweede graad Vaak wordt over de eerste graad in termen van uitgestelde studiekeuze gesproken. Die uitgestelde keuze betekent niet dat er geen studiekeuze dient gemaakt te worden, we zouden over een “getrapte studiekeuze “ willen spreken die 3 scharniermomenten omvat: …
5 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
Bij een getrapte studiekeuze is het logisch om te starten met breedvormende vakken i.p.v. direct te starten met een gespecialiseerde vorming in biologie. 2.3.1 Actief leren Leren omvat verschillende domeinen, m.n.: het inzichtelijke, het cognitieve, het affectieve, het metacognitieve en het (psycho)motorische. In de eerste graad worden leerinhouden het best zo aangeboden dat de leerling er op een actieve manier mee aan de slag kan en er zo inzicht in verwerft. Volgende elementen zullen dus aan bod komen: • leerinhouden gekozen vanuit contexten, •… Binnen Natuurwetenschappen heeft men een veel ruimere keuze aan contexten dan binnen biologie. Men kan dus beter inspelen op de individuele leerling, zeker als men actief leren voorop stelt.
2.4 Leren kiezen of studiekeuzebegeleiding In de eerste graad wordt in overleg met de bovenbouw werk gemaakt van (studie-)keuzebegeleiding. Studieoriëntering behoort tevens tot het takenpakket van de scholengemeenschap .…
Zie vorige bemerkingen.
3 Aandachtspunten voor het VVKSO 3.1 De eindtermen Voor zover de eindtermen in de (nabije?) toekomst worden geëvalueerd en bijgestuurd, zal het VVKSO er waakzaam op toezien dat eindtermen minstens de boven geschetste werking in de eerste graad niet bemoeilijken. Nog beter ware het indien ze de aansluiting op de basisschool én de speciale aanpak van leerlingen in de eerste graad positief zouden ondersteunen. …
Is met betrekking tot de eindtermen natuurwetenschappen het moment niet aangebroken om deze woorden in daden om te zetten?
3.2 Overgang van de basisschool en aansluitende leerplannen en lessentabellen De aansluiting van de huidige leerplannen werd van meetaf aan verzekerd. Samenwerking tussen leerplanmakers van beide niveaus hebben dit mogelijk gemaakt. Toch zijn er in de praktijk vaak nog problemen, al zijn die soms te wijten aan het vasthouden aan vroegere terminologie of aanpak. Het Verbond wil ook openstaan voor problemen van scholen bij de implementatie van leerplannen. Het plant voor de komende jaren een evaluatie van de leerplannen voor de eerste graad en wil daarbij werken met resonansgroepen. Het is de bedoeling in die resonansgroepen leraren uit beide onderwijsniveaus aanwezig zijn. Het Verbond zal het VVKBaO ook vragen dit te doen wanneer zij iets opzetten rond de derde graad.
6 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
Bij de herwerking van leerplannen van de eerste graad moet men in de toekomst méér aandacht besteden aan de vele verschillen in de beginsituatie, zowel op het vlak van persoonlijkheidsontwikkeling als van voorkennis en vaardigheden. De vakbegeleiding kan vanuit eigen ervaring leerplanmakers daarbij helpen. Leerplanmakers moeten in de toekomst niet alleen oog hebben voor doelstellingen en leerinhouden maar ook voor het leerproces. Dat houdt in dat ze voor de leraar voldoende ruimte overlaten om differentiatie in te bouwen en zo beter in te spelen op de verschillen tussen leerlingen. Vanuit een vak Natuurwetenschappen is het waarschijnlijk gemakkelijker om voldoende ruimte en differentiatie in te bouwen in de leerplannen. Het gevaar bestaat dat men bij het opnieuw invoeren van het vak biologie in de eerste graad weer zal vasthouden aan de ‘traditionele’ conceptuele lijn met het grote begrippenkader en de vele kennisinhouden. Het is zeker geen pleidooi ‘tegen’ kennisinhouden op zich maar wel een pleidooi voor kennisinhouden die een ondersteuning bieden bij een wetenschappelijke vorming vanuit de visie ‘Wetenschap voor de burger van morgen’ (science for all – wetenschappelijke geletterdheid). Opmerking: Los van de visie op wetenschappen kan het niet dat in de algemene doelstellingen van een vak staat: Door zijn experimenteel karakter helpt de biologie de houding van de onderzoeker en de methode van de wetenschap te begrijpen. Vooral de meer begaafde leerlingen moeten hierbij inzien dat het experiment dient om een hypothese, gesteld als mogelijk antwoord op een probleem, te toetsen aan de werkelijkheid. De zelfactiviteit die hierbij van de leerlingen verondersteld wordt, biedt ruime kansen om onderzoeksvaardigheden te ontwikkelen zoals nauwkeurig observeren, meten met behulp van eenvoudige meettechnieken en de gegevens noteren. Hierdoor wordt hun zin voor zorg, orde en methode, hun vindingrijkheid en hun aanleg tot analytisch en synthetisch denken ontwikkeld.
Wat dan met de minder begaafde leerlingen in de eerste graad? Moeten (algemene) doelstellingen niet haalbaar zijn voor alle leerlingen? Indien ze niet haalbaar zijn wil dit eigenlijk zeggen dat deze leerlingen niet thuishoren in de A-stroom!
2.4
Het wetenschapsonderwijs in Vlaanderen vanuit internationaal perspectief
De unieke positie van biologie in de eerste graad van het secundair onderwijs is een typisch Vlaams fenomeen. In de ons omringende landen kiest men voor een meer Natuurwetenschappelijke aanpak. Dit is waarschijnlijk ook één van de redenen waarom Vlaamse jongeren iets minder scoren op testen voor wetenschappen dan voor wiskunde. Enkele voorbeelden van testen: 2.4.1
TIMSS 2003
‘De Vlaamse leerlingen zijn bij de besten ter wereld voor wiskunde en scoren middelmatig voor wetenschappen’. 4 Voor wetenschappen worden bij deze testen in het SO de deeldomeinen biologie, fysica, chemie, aardrijkskunde en milieuproblematiek bekeken. De term ‘middelmatig’ moet wel gerelativeerd worden om volgende redenen: - Zowel in het LO als het SO scoort Vlaanderen significant hoger dan het internationaal gemiddelde voor alle deeldomeinen! - Er moet rekening gehouden worden met het feit dat de leerlingen in Vlaanderen nog geen chemie en fysica gekregen hebben in de eerste graad en dus in feite starten met een zekere achterstand. 4
Vlaanderen in TIMSS 2003, uitgave Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, p.4
7 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
2.4.2
PISA 2003
Vlaanderen staat voor wetenschappelijke geletterdheid op de vijfde plaats (op 41 landen). Enkel Finland, Japan, Hongkong en Korea scoren beter. De verwerking van de resultaten PISA 2006 zijn vandaag nog niet gekend. Hierbij werd vooral gepeild naar wetenschappelijke kennis.
8 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
3
Consequenties bij de keuze voor Natuurwetenschappen
Als men kiest voor Natuurwetenschappen moeten sommige vakgebonden eindtermen chemie en fysica van de tweede graad eventueel in aangepaste vorm, verschuiven naar de eerste graad. Het gaat hier vooral om eindtermen die slaan op het deeltjesmodel. Conceptueel zijn deze eindtermen te realiseren in de eerste graad. De aansluiting met het BaO is verzekerd (omgaan met stoffen, enkele veel voorkomende verschijnselen zoals aggregatietoestanden, koken, verdampen, ….). Het is niet de bedoeling om in de eerste graad reeds formuletaal te introduceren. Werken met chemische formules en kwantitatieve wetmatigheden zijn hier niet aan de orde (tenzij exemplarisch als opstapje naar de tweede graad). Werken met wetenschappelijke modelvoorstellingen (deeltjesmodel) en het uitvoeren van metingen (temperatuur, druk, kracht, …) worden in de eerste SO graad geïntroduceerd. De consequenties van dit scenario zijn: -
Aansluiting met het BaO is verzekerd.
-
De conceptuele leerlijnen biologie, chemie en fysica moeten opnieuw uitgeschreven worden voor men ernstig aan de eindtermen gaat sleutelen. Vooral voor biologie zal zich waarschijnlijk een grondige aanpassing opdringen. Het is onduidelijk in hoeverre dit zelfs gevolgen kan hebben voor de eindtermen in de derde graad.
-
De administratieve vakbenaming AV Biologie wordt verruimt tot AV Natuurwetenschappen.
-
Het leerplan WW (basisoptie Moderne wetenschappen) zal op bepaalde punten moeten aangepast worden (in overeenstemming brengen met het leerplan Natuurwetenschappen eerste graad). Dit zullen echter geen drastische koerswijzigingen zijn. Hierbij zullen de doelstellingen niet moeten aangepast worden maar het domein waaruit de contexten gekozen worden, wordt verruimd met biologie i.p.v. exclusief chemie en fysica.
-
De biologieleraar in de eerste graad is omwille van z’n wetenschappelijke vorming competent om Natuurwetenschappen te geven. Uiteraard zal dit een omslag in aanpak vragen van de leraar biologie.
-
Omtrent bekwaamheidsbewijzen zijn er geen grote problemen te verwachten. Een leraar met een VE voor biologie mag nu ook Natuurwetenschappen geven. Een leraar met VO voor Biologie moet echter opnieuw rechten beginnen opbouwen voor Natuurwetenschappen.
-
Een logisch gevolg van de omslag naar Natuurwetenschappen en het indalen van begrippen van de tweede naar de eerste graad, zal zijn dat de eindtermen tweede graad moeten geactualiseerd worden.
9 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
4
Krijtlijnen voor een nieuw leerplan Natuurwetenschappen eerste graad A-stroom
4.1
Natuurwetenschappelijke vorming
Bij het uitschrijven van de doelstellingen wordt een brede natuurwetenschappelijke vorming als uitgangspunt genomen.
4.2
Minimumdoelen voor de leerlingen van de A-stroom met aandacht voor verdiepende kennis en vaardigheden in functie van een goede oriëntering
Het vak Natuurwetenschappen speelt, zoals de andere vakken van de basisvorming, een oriënterende rol in de eerste graad. Het stelt de leerling in staat zijn talenten te ontdekken (wiskundig talent, doener, denker, wetenschappelijk talent, technisch talent, …). Bij de evaluatie van de leerling is het onderscheid tussen basiskennis en verdiepende kennis en vaardigheden belangrijk.
4.3
Hanteren van een beperkt begrippenkader
Het aantal begrippen dat moet gekend zijn wordt beperkt gehouden om het actief leren te bevorderen. In het leerplan moet de aandacht bij de uitbouw van een begrippenkader vooral gaan naar die begrippen die noodzakelijk zijn om de leerlijnen bio, chemie en fysica te kunnen realiseren. Bijkomende begrippen en vaardigheden kunnen verdiepend behandeld worden (al of niet op een gedifferentieerde basis).
4.4
In het leerplan komt zowel de levende als de niet-levende natuur aan bod
Enkele basisbegrippen uit de tweede graad (chemie, fysica) zullen worden overgeheveld naar de eerste graad. Voorbeelden: aggregatietoestand, faseovergang, smeltpunt, kookpunt, mengsels en zuivere stoffen, scheidingstechnieken, kracht, energie
4.5
Een kwalitatieve aanpak verkiezen boven een kwantitatieve aanpak
Een sterk mathematische aanpak en formuletaal vermijden (tenzij exemplarisch). Hier kan ook in de doelstellingen een onderscheid gemaakt worden tussen de basiskennis en de meer verdiepende kennis.
10 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
5
Voorstel tot aanpak: coördinatiecommissie natuurwetenschappen en leerplancommissie
5.1
Coördinatiecommissie natuurwetenschappen CCNW
De CCNW heeft tot doel de leerlijnen bio, chemie en fysica te bewaken en de integratie te bevorderen. De overgang naar de tweede graad aso, tso, kso wordt hierbij ook bewaakt. Daarom wordt voorgesteld om deze commissie samen te stellen uit de voorzitters van de leerplancommissies wetenschappen (aso, tso, kso). CCNW volgt ook de werkzaamheden van de ontwikkelcommissie (eindtermen) op en geeft eventueel sturing aan de leden van deze ontwikkelcommissie. Daarnaast zorgt zij ook tijdens het leerplanwerk voor een coherente aanpak. CCNW geeft ook sturing aan de leerplancommissies die tengevolge van de invoering van Natuurwetenschappen in de eerste graad zullen moeten aangepast worden (WW, Fysica, Chemie, Biologie, Natuurwetenschappen in tweede graad). Voorstel tot samenstelling CCNW: Bio: ? + ? Fysica: Wim Peeters (leerplanvoorzitter fysica aso) + Dirk Vansteenkiste (leerplanvoorzitter fysica tso) Chemie: Marie-Josée Janssens (leerplanvoorzitter chemie aso) + Emile Claeys (leerplanvoorzitter tso)
5.2
Leerplancommissie
De leerplancommissie Natuurwetenschappen schrijft de concrete doelstellingen uit op basis van het uitgetekende begrippenkader door de stuurgroep en rekening houdend met de uitgetekende krijtlijnen. Voorstel tot samenstelling leerplancommissie: - Voorzitter: Emile Claeys - Alle leden van CCNW - 4 extra leden (bij voorkeur leraars uit verschillende basisopties)
11 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
6
Bijlagen
Bijlage 1: eindtermen
Secundair onderwijs, eerste graad A-stroom: vakgebonden eindtermen natuurwetenschappen of fysica en/of biologie en/of wetenschappelijk werk(1) eindtermen en ontwikkelingsdoelen secundair: eerste graad - tweede graad - derde graad (Ga naar uitgangspunten)
1 2
3
4 5
6 7 8
9
10
11 12
13 14
15 16
De leerlingen kunnen kenmerken van een levend wezen verduidelijken. illustreren dat een levend wezen als een geheel moet worden beschouwd en dat er samenhang is tussen de verschillende organisatieniveaus (cel, weefsel, orgaan, stelsel, organisme). de cel als structurele eenheid van levende wezens beschrijven en volgende delen herkennen en benoemen: celwand, celmembraan, cytoplasma, vacuole, bladgroenkorrel, kern. elementen aanhalen voor het feit dat alle mensen ondanks hun verscheidenheid tot dezelfde soort behoren. beschrijven hoe de voortplanting bij mensen verloopt, verduidelijken dat via de bevruchting erfelijk materiaal van ouders op nakomelingen wordt doorgegeven, de geslachtsorganen benoemen en de menstruatiecyclus, zaadlozing, bevruchting, zwangerschap en geboorte beschrijven. manieren aangeven om de voortplanting te regelen en om seksueel overdraagbare aandoeningen te voorkomen. lichamelijke en sociaal-emotionele veranderingen in de puberteit bij jongens en meisjes onderkennen. het belang van de stofwisseling beschrijven voor de instandhouding van het menselijk lichaam en verduidelijken dat het opnemen, het transport en de verwerking van voedingsstoffen en zuurstofgas hierbij een belangrijke rol spelen. de bouw en de werking van het spijsverteringstelsel, het ademhalingsstelsel, het bloed, de bloedsomloop en het uitscheidingsstelsel bij de mens toelichten en hun onderlinge samenhang bespreken. het verband aantonen tussen de kwaliteit en de kwantiteit van de voeding en de gezondheid. Ze kennen het belang van een goede hygiëne van het spijsverteringsstelsel. Ze zien in dat ze hun eigen voedingsgewoonte kunnen bepalen en bijsturen. illustreren op welke wijze ze de belangrijkste risico's en gevaren voor de ademhalingswegen en het bloedvatenstelsel kunnen vermijden. elementen geven van de werking van het bewegingsapparaat en aan de hand van voorbeelden het effect van bepaalde houdingen en bewegingen op de goede ontwikkeling van het geraamte en het spierstelsel illustreren. een aantal kenmerkende organismen uit een biotoop herkennen en benoemen door gebruik te maken van een eenvoudige determineersleutel. duidelijk maken dat groene planten onder invloed van licht en met stoffen uit de bodem en de lucht organische stoffen produceren voor eigen gebruik en daarbij zuurstofgas aanmaken (fotosynthese). De leerlingen kunnen eveneens duidelijk maken dat organismen door dit proces direct of indirect van die groene planten afhankelijk zijn. de delen van een zaadplant benoemen en de bouw van een zaadplant beschrijven in relatie met de fotosynthese, de opneming van stoffen en de voortplanting. verduidelijken dat de organismen van een biotoop een levensgemeenschap vormen waarin voedselrelaties voorkomen. Ze kunnen in dit verband de begrippen voedselke-
12 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
17 18 19 20 21 22 23
24*
ten en voedselweb hanteren en kennen het belang van producenten, consumenten en reducenten. met voorbeelden illustreren dat de omgeving het voorkomen van levende wezens beinvloedt en omgekeerd. met voorbeelden illustreren dat levende wezens aangepast zijn aan hun omgeving. voorbeelden geven waaruit blijkt dat de mens natuur en milieu beïnvloedt en dat hierdoor het biologisch evenwicht kan gewijzigd worden. voorbeelden geven van toepassingen van hun biologische kennis in het dagelijks leven. eenvoudige grafische voorstellingen en tabellen interpreteren. eenvoudige microscopische preparaten maken en bij microscopie-oefeningen de relatie leggen tussen waargenomen afmetingen en de werkelijke grootte. in een biotoop gerichte waarnemingen verrichten. De leerlingen leren de individuele verscheidenheid en de groepsdiversiteit van de mens aanvaarden en die niet gebruiken om een rangorde te bepalen.
1 De eindtermen moeten gerealiseerd worden, ongeacht de keuze die de inrichtende machten op basis van Onderwijsdecreet-II maken. * Met het oog op de controle door de inspectie werden de attitudes met een asterisk (*) aangeduid.
13 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
Bijlage 2:
Secundair onderwijs, eerste graad A-stroom: Uitgangspunten natuurwetenschappen of fysica en/of biologie en/of wetenschappelijk werk 1 Visie op het vak natuurwetenschappen 1.1 Maatschappelijke ontwikkelingen De inhouden van het biologieonderwijs worden mee bepaald door maatschappelijke ontwikkelingen (politieke, sociale en economische). Sterke nadruk op biologie als wetenschap binnen het onderwijs volgde uit politieke en economische opvattingen. Volgens deze opvattingen moest men voornamelijk "energie" steken in leerlingen met duidelijke wetenschappelijke interesses en mogelijkheden. Dit zou later vruchten afwerpen voor de verdere economische ontwikkeling van de samenleving en kon die samenleving ook toelaten op het internationale forum een politieke rol te spelen. De huidige internationale tendens in het onderwijs naar een "science for all" en in het kielzog daarvan naar een "biologie voor iedereen", volgt uit geëvolueerde maatschappelijke noden die gericht zijn op de persoonlijke en de sociale gevolgen van de wetenschappen. De maatschappelijke druk om tegemoet te komen aan deze noden wordt steeds groter. Steeds meer gaat men ervan uit dat een 'gezonde samenleving' niet alleen te maken heeft met wetenschappelijke en technologische vooruitgang als zodanig, maar met de wijze waarop men met deze ontwikkelingen in het dagelijkse leven omgaat. Er is voor dit punt nog heel wat werk te verrichten, omdat het de medewerking van en vooral een mentaliteitsverandering bij de gehele bevolking vereist. Die mentaliteitsverandering kan mee bekomen worden via een onderwijs in de biologie dat de verwezenlijking hiervan ook als een belangrijke opdracht beschouwt. Het biologieonderwijs biedt dan een waardenkader aan dat in het verdere leven bruikbaar is. In het biologieonderwijs zullen niet alleen maar maatschappelijke en individuele gevolgen van wetenschappelijke ontwikkelingen worden besproken. Het kunnen beoordelen van die gevolgen kan niet zonder een degelijke basis in de biologie als wetenschap en inzicht in de wetenschappelijke probleemoplossende methode. Anderzijds zal de maatschappelijke en individuele relevantie niet meer terloops behandeld worden: ze maakt immers fundamenteel deel uit van de basisvorming binnen het vak biologie voor het hele secundaire onderwijs en voor de eerste graad in het bijzonder. In die zin kan het voor de leerlingen het uitgangspunt vormen voor het leren van biologische begrippen, concepten en vaardigheden.
1.2 Opvattingen over biologieonderwijs Binnen het biologieonderwijs kan men twee opvattingen terugvinden. Volgens de eerste opvatting moet het onderwijs in de biologie zo sterk mogelijk aansluiten op het biologieonderwijs in het hoger onderwijs. Hierdoor wordt het biologieonderwijs op secundair niveau reeds vanaf de eerste jaren een voorafspiegeling van het biologieonderwijs in het hoger onderwijs. Het hoge abstractieniveau van de leerstof en de geringe maatschappelijke en persoonlijke relevantie van de leerinhouden voor de leerlingen zijn daarvan uitingen. Daarmee bereikt men dat vooral leerlingen aangesproken worden die kiezen voor verdere studies in een wetenschappelijke richting. Het overgrote deel van de leerlingen zal dan echter afhaken en weinig meedragen van het aangeboden biologieonderwijs.
14 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
Volgens de tweede opvatting wordt het dagelijkse leven sterk beïnvloed door de steeds toenemende kennis in de biologie en aanverwante wetenschappen (biomedische en biotechnologische wetenschappen). Tevens is er het besef dat de mens zelf deel uitmaakt van een omvattend (eco)systeem, ervan afhankelijk is, erdoor beïnvloed wordt en het zelf beïnvloedt. Om de positie van de mens goed te kennen, om zijn functioneren in het systeem goed te begrijpen, om in te zien hoe de wederzijdse beïnvloeding plaatsvindt is het nodig alle leerlingen een degelijke basis mee te geven. Daarmee begrijpen ze hun positie in dit geheel, worden ze weerbaarder en oefenen ze eventueel mee invloed uit op bepaalde ontwikkelingen op basis van rationele gegevens. De eerste opvatting is biowetenschappelijk en de tweede biomaatschappelijk. Internationaal krijgt het biomaatschappelijk standpunt steeds meer gewicht. Twee belangrijke redenen spelen hierbij een rol:
• •
In principe stromen meer en meer leerlingen door naar de hogere jaren van het secundair onderwijs, maar de meesten zullen geen hogere studie in wetenschappen (biologie) volgen. Milieuproblemen en gezondheidsproblemen worden steeds meer de zaak van iedereen.
Uit de confrontatie van de doelstellingen van de basisvorming met de bestaande opvattingen over biologieonderwijs en rekening houdend met de internationale ontwikkelingen ligt het voor de hand dat ook bij ons het biologieonderwijs meer aansluiting zou zoeken bij de opvatting van een "science for all" en dat er een integratie plaatsvindt van het biowetenschappelijk en het biomaatschappelijk standpunt.
1.3 Vakdidactische en leerpsychologische ontwikkelingen Het bijbrengen van een onderzoeksattitude en het ontdekkend leren staan in het biologieonderwijs centraal. Dit heeft tot gevolg dat er voldoende tijd zal moeten worden voorzien voor zelfactiviteiten van de leerlingen. Het blijkt uit onderzoek dat leerlingen een aantal concepten en begrippen totaal verkeerd invullen vanuit de door hen opgedane ervaringen. Daarom zal in het onderwijs in de natuurwetenschappen (biologie) bijzondere aandacht moeten gaan naar het veranderen van de inhoud van concepten en begrippen door het aanbieden van situaties waarbij nieuwe ervaringen kunnen worden opgedaan, die leiden tot nieuwere, juistere invullingen van de door de leerlingen geconstrueerde modellen. Om een dergelijke conceptuele verandering te bewerkstelligen zal eerder in de diepte moeten worden gewerkt dan in de breedte.
1.4 Ontwikkelingen in het natuurwetenschappelijk onderzoek In het huidige natuurwetenschappelijk onderzoek gaat steeds meer geld en aandacht naar onderzoek in de toegepaste wetenschappen in plaats van naar de zuivere wetenschappen. Tegenwoordig is b.v. één van de snelst groeiende vakgebieden de biotechnologie: via het manipuleren van planten, dieren en micro-organismen wil men komen tot bruikbare produkten en processen voor de mens. De toepassingsgebieden van de biologie als uitgangspunt nemen voor het aanleren van essentiële biologische begrippen en concepten is bijgevolg niet alleen vanuit maatschappelijk en didactisch maar ook vanuit natuurwetenschappelijk standpunt goed te verdedigen. Binnen het natuurwetenschappelijk onderzoek wordt er gebruikt gemaakt van verschillende werkwijzen waarbij zowel objectief als intuïtief tewerk wordt gegaan. Beide aspecten zouden hun plaats moeten krijgen in het biologieonderwijs. Wat echter het vertrekpunt ook is, steeds zal men in natuurwetenschappen streven naar rationele antwoorden op een gesteld probleem. Meestal gebeurt dit via de wetenschappelijke methode, die weliswaar niet alleen
15 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
eigen is aan de natuurwetenschappen maar waarvan binnen de natuurwetenschappen veel gebruik wordt gemaakt. Centraal hierin staat het opstellen van hypothesen, waarvan de waarde wordt onderzocht via het verzamelen van bewijsmateriaal door middel van waarnemingen of experimenteren, door logisch redeneren en door het toetsen van de uit de hypothesen af te leiden voorspellingen en reële feiten. Bij wetenschappelijk onderzoek wordt meer en meer gewerkt met een "team" van deskundigen. Bepaalde problemen zijn zo complex (vooral in de toepassingsgebieden) dat een oplossing slechts mogelijk wordt door het bijeenleggen van alle informatie en ideeën uit verschillende natuurwetenschappelijke disciplines. Daarom is het nodig de leerlingen die samenhang te laten zien en ervaren. In biologie kan dit gebeuren door het vak niet meer op te splitsen in de verschillende deeldisciplines anatomie, fysiologie, morfologie, biochemie, enz. maar het als een samenhangend geheel aan te bieden.
2 Funderende doelstellingen De funderende doelen zijn gericht naar vakspecifieke en vakoverschrijdende aspecten, naar de ontwikkeling van de eigen persoon en naar het ontwikkelen van een maatschappelijk engagement. 1. Kennis hebben van en inzicht hebben in biologische begrippen en methoden om te komen tot het begrijpen van biologische verbanden in bouw en werking van het eigen lichaam en in de natuur. 2. Behandelen van biologische onderwerpen vanuit historisch-evolutief, structureel en functioneel standpunt. 3. Ontwikkelen van het probleemoplossend handelen vanuit biologische inzichten. 4. Verbinden van biologische kennis aan persoonlijke ervaringen en aan toepassingen in het dagelijks leven: landbouw, geneeskunde, bio-industrie, ruimtelijke ordening, vrije tijd en voeding en hieruit nieuwe biologische kennis opdoen. 5. Ontwikkelen van een natuurwetenschappelijke aanpak waarbij cognitieve en socioaffectieve aspecten samen worden behandeld. 6. Waarden verhelderen, ontwikkelen van het oordeelsvermogen en een gemotiveerd biomaatschappelijk standpunt innemen ten aanzien van gezondheid, natuur, milieu en bio-sociale problemen. 7. Ontwikkelen van verantwoordelijkheidszin tegenover levende wezens, het leefmilieu, de eigen gezondheid en die van anderen en voorzichtig zijn bij het beïnvloeden van biologische systemen en bij het gebruiken van de natuur. 8. Ontwikkelen van een esthetisch gevoel door waarneming en beleving.
3 Selectiecriteria en structurering van de eindtermen Vanuit de bovengenoemde standpunten is bij het uitschrijven van de eindtermen vooral het accent gelegd op:
• • • • • •
De omschrijving en de hantering van concepten uit het vakgebied biologie; De individuele relevantie van inhouden, waardoor leerlingen meer inzicht krijgen in situaties die eigen zijn aan hun leeftijd; De maatschappelijke relevantie van inhouden, waardoor leerlingen meer inzicht krijgen in biologische factoren die maatschappelijke fenomenen beïnvloeden; De toepasbaarheid van de biologische kennis en vaardigheden in het dagelijkse leven; Het aanbod van inhouden en vaardigheden vanuit toepassingsgebieden van de biologie zoals de medische wetenschappen, de milieukunde en de sociale wetenschappen; De attitudinele vorming en een aanbod van waarden om weloverwogen keuzes te maken in verband met de maatschappelijke gevolgen van bepaalde ontwikkelingen en het omgaan met de natuur.
16 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
De eindtermen behandelen achtereenvolgens de onderstaande inhoudelijke aspecten.
• •
•
•
Wat is een levend wezen? Hoe zijn levende wezens opgebouwd? Eenheid en verscheidenheid bij mensen. Hoe is ons lichaam opgebouwd, hoe werken de verschillende onderdelen elk afzonderlijk en hoe werken ze samen om een goede werking van het hele lichaam te verzekeren? Hierbij wordt ook gewezen op de voornaamste risico's en gevaren voor de gezondheid en de rol van het eigen handelen en maatschappelijke factoren hierbij. Kennis en inzichten betreffende de ons omringende natuur. Hierbij komen ondermeer aan bod: het leren herkennen en benoemen van de meest kenmerkende planten en dieren in een bepaalde omgeving, aantonen dat levende wezens voor hun voortbestaan van andere levende wezens afhankelijk zijn, voorbeelden geven waarmee duidelijk wordt dat de mens het natuurlijke evenwicht kan verstoren en manieren aangeven hoe we dit kunnen voorkomen en verhelpen, enz. Vaardigheden en attitudes die bij het behandelen van de andere eindtermen worden ingeoefend b.v. tabellen leren interpreteren, een microscoop hanteren, waarnemingen verrichten, herkennen van biologische aspecten in maatschappelijke situaties, respectvol omgaan met planten en dieren, enz.
De beschrijvende biologie wordt tot een minimum beperkt. Er wordt vooral de nadruk gelegd op het zien en het leggen van verbanden. Door de nadruk die gelegd wordt op de causale aspecten, is het ook mogelijk en aangewezen dat principes en onderwerpen vanuit verschillende invalshoeken behandeld worden. Concreet betekent dit dat eindtermen op verschillende manieren met elkaar gecombineerd kunnen worden. Vooral door de koppeling met het dagelijks leven en met de eigen ervaringen zal de relevantie van biologische begrippen en inzichten voor de leerling toenemen.
4 Coördinatie 4.1 Verticale samenhang Eén van de belangrijkste uitgangspunten bij de formulering van de eindtermen is zorgen voor een goede aansluiting tussen de verschillende onderwijsniveaus en tussen de graden van eenzelfde niveau. Bij het bepalen van de eindtermen voor de eerste graad werd er dan ook rekening gehouden met de voorkennis uit de basisschool (kleuter- en lagere school). In het lager onderwijs zijn kinderen via wereldoriëntatie tot het besef gekomen dat de omgeving iets is om van en over te leren, om op te reageren en om van te genieten. Het hoofddoel van wereldoriëntatie is om via doelgerichte ervaringen kinderen kennis en inzicht bij te brengen over hun omgeving en hen vaardigheden bij te brengen waardoor ze in staat zijn om met hun omgeving in interactie te treden en om ze te waarderen. In het secundair onderwijs worden de doelen van wereldoriëntatie overgenomen door verschillende vakken waaronder biologie (naast de vakken geschiedenis, aardrijkskunde, technologische opvoeding) en op een meer systematische wijze verder uitgewerkt. Voorbeelden 1. De leerlingen kunnen belangrijke organen die betrokken zijn bij de levensprocessen bij de mens (geboorte, groei, voeding, ademhaling en transport van stoffen) lokaliseren, benoemen en hun functie op een eenvoudige wijze verwoorden. (Lager onderwijs: wereldoriëntatie, eindterm 1.6.) De leerlingen kunnen de bouw en de werking van het spijsverteringsstelsel, het ademhalingsstelsel, het bloed, de bloedsomloop en het uitscheidingsstelsel bij de
17 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
mens toelichten en hun onderlinge samenhang bespreken. (Eerste graad: biologie, eindterm 9.) 2. De leerlingen kunnen de wet van eten en gegeten worden illustreren aan de hand van de voedselketen. (Lager onderwijs: wereldoriëntatie, eindterm 1.5.) De leerlingen kunnen verduidelijken dat de organismen van een biotoop een levensgemeenschap vormen waarin voedselrelaties voorkomen. Ze kunnen in dit verband de begrippen voedselketen en voedselweb hanteren en kennen het belang van producenten, consumenten en reducenten. (Eerste graad: biologie, eindterm 16.) Belangrijk bij het uitschrijven van eindtermen is het feit dat een aantal leerlingen geen biologie meer hebben na de eerste graad van het secundair onderwijs of nog slechts zeer fragmentarisch. Dit betekent dat een deel van de eindtermen voor wereldoriëntatie en de eindtermen biologie voor de eerste graad samen een relevant basispakket moeten vormen waarmee alle leerlingen later in het leven verder kunnen. Uiteraard vormt dit basispakket ook het vertrekpunt voor een verdere uitdieping in een aantal studierichtingen in de tweede en derde graad van het secundair onderwijs.
4.2 Horizontale samenhang Het ligt voor de hand dat het biologieonderwijs de nodige fundamenten legt voor het bereiken van doelstellingen binnen de vakoverschrijdende gebieden milieu- en gezondheidseducatie. Maar de realisatie van alle geformuleerde doelstellingen voor beide vakoverschrijdende thema's zal een zaak worden voor de hele school. Zo is het duidelijk dat de school voor de leerlingen als voorbeeld moet worden gesteld inzake milieu- en gezondheidsaspecten. Meer dan door theoretische lessen kan men via dit voorbeeld werken aan de beoogde mentaliteitsverandering. Er kunnen eveneens verbanden gelegd worden met het vak lichamelijke opvoeding, omdat de theoretische basis van biologie dienst kan doen voor de praktische toepassingen in bewegingen. Voorbeelden 1. De leerlingen kunnen aan de hand van een model een evenwichtige maaltijd samenstellen. (Eerste graad: gezondheidseducatie, eindterm 2.) De leerlingen kunnen het verband aantonen tussen de kwaliteit en de kwantiteit van de voeding en de gezondheid. (Eerste graad: biologie, eindterm 10.) Er moet aandacht gaan naar het aanleren van oorzaak-gevolg-relaties, naar het probleemoplossend denken en naar het leren abstraheren vanuit concreet waargenomen zaken. Hiermee wordt duidelijk dat ook het biologieonderwijs zijn aandeel heeft in het bijbrengen van leerstrategieën, leerprocessen en algemene vaardigheden die bruikbaar zijn in andere situaties. Coördinatie van de eindtermen biologie met de eindtermen voor het vakoverschrijdende thema leren leren is dan ook geen probleem. 2. De leerlingen kunnen bij het leren van samenhangende informatie, verdiepend werken: vragen stellen bij de leerstof en deze vragen beantwoorden. (Eerste graad: leren leren, eindterm 5.) De leerlingen kunnen eenvoudige grafische voorstellingen en tabellen interpreteren. (Eerste graad: biologie, eindterm 21.) Uit het natuurwetenschappelijk onderzoek zijn statistische gegevens niet meer weg te denken. Het ligt dan ook voor de hand dat leerlingen, ook in de biologielessen, leren omgaan
18 STAF/DOC/07/143v03 BU/DOC/07/52 2007-09-11
met statistische gegevens. De nadruk moet daarbij vooral liggen op het leren begrijpen wat bepaalde statistische gegevens wel en wat ze niet toelaten te besluiten. Het juist interpreteren van statistische gegevens is met andere woorden veel belangrijker dan het zelf kunnen uitvoeren van statistische berekeningen.
