vwo

Handreiking schoolexamen scheikunde havo/vwo Bij het examenprogramma geldig vanaf schooljaar 2013-2014

Handreikingen tweede fase SLO • nationaal expertisecentrum leerplanontwikkeling

Handreiking schoolexamen scheikunde havo/vwo Bij het examenprogramma geldig vanaf schooljaar 2013-2014

September 2012

Verantwoording

2012 SLO (nationaal expertisecentrum leerplanontwikkeling), Enschede Mits de bron wordt vermeld, is het toegestaan zonder voorafgaande toestemming van de uitgever deze uitgave geheel of gedeeltelijk te kopiëren en/of verspreiden en om afgeleid materiaal te maken dat op deze uitgave is gebaseerd.

Auteurs: Frans Carelsen, Frank Seller

Informatie SLO Afdeling: tweede fase Postbus 2041, 7500 CA Enschede Telefoon (053) 4840 661 Internet: www.slo.nl E-mail: [email protected]

AN: 3.5692.517

Inhoud Voorwoord

5

Leeswijzer

7

1.

Scheikunde in de nieuwe tweede fase havo/vwo

9

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Plaats van het vak in de profielen Studielasttabellen Korte ontstaansgeschiedenis van het nieuwe examenprogramma Wat houdt de vernieuwing in? Vergelijking oude en nieuwe programma

9 9 9 11 12

2.

De programma's scheikunde van havo en vwo

13

2.1 2.2 2.3 2.4

Inleiding Examenprogramma scheikunde havo Examenprogramma scheikunde vwo Overeenkomsten en verschillen tussen havo en vwo

13 13 18 23

3.

Het centraal examen en het schoolexamen

31

3.1 3.2

Examenprogramma's en toewijzing aan CE en/of CE Hulpmiddelen

31 34

4.

De eindtermen van het schoolexamen

35

4.1 4.2 4.3

Suggesties voor het uitwerken Niet-bindende interpretatie van de subdomeinen Toelichting op de subdomeinen

35 35 36

5.

Mogelijkheden voor toetsing en weging (PTA)

65

5.1 5.2 5.3

Inrichting van het PTA Overwegingen bij het opstellen van een PTA Weging

65 65 67

6.

Afstemming met andere vakken

69

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8

Inleiding Afstemming tussen scheikunde en de andere exacte vakken Afstemming met wiskunde Afstemming met NLT Afstemming met ANW Afstemming met economie Afstemming met Nederlands en MVT Voorbeelden

69 70 73 74 74 75 75 76

7.

Onderdelen naar keuze van de school

77

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

Ruimte in het programma Practicum, eigen onderzoek, (technisch) ontwerpen Olympiade en andere wedstrijden Regionale steunpunten Voorbeeldlesmateriaal

77 77 78 78 79

8.

Vernieuwing van programma en examinering

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

Vernieuwing van het programma Vernieuwingen in het centraal examen Vernieuwing in het schoolexamen Ervaringen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde Voorbeelden uit de praktijk van de scholen Inhoudelijke beschrijving van SE-eindtermen

81 81 81 82 83 90 120

9.

Organisatie en uitvoering

121

9.1 9.2

Werken vanuit en met een docententeam Kwaliteitszorg schoolexamen

121 122

10.

Literatuurlijst

125

Bijlage 1 Handelingswerkwoorden in de adviesexamenprogramma's

127

Bijlage 2 Vigerend programma en PTA

137

Bijlage 3 Voorbeelden van praktische opdrachten

143

Bijlage 4 Voorbeelden van praktische opdrachten 4-vwo

147

Bijlage 5 Score van een toets

151

Bijlage 6 Havoversie woordenboekje leren onderzoeken

155

Bijlage 7 Bronnen en overige suggesties lesmaterialen en onderwijs

161

Voorwoord

De handreiking voor het schoolexamen die voor u ligt, hoort bij de examenprogramma's scheikunde havo en vwo die in augustus 2013 van kracht worden in de tweede fase van het voortgezet onderwijs. Sinds 2007 zijn de examenprogramma’s voor op dat moment bestaande vakken geglobaliseerd, wat wil zeggen dat ze minder eindtermen en minder detaillering van eindtermen bevatten dan voorheen het geval was. Ook zijn alle vormvoorschriften voor het schoolexamen vervallen. Docenten zijn nu, binnen de wettelijke kaders, vrij hun schoolexamens naar eigen inzicht in te richten. Bij dit laatste biedt SLO, op verzoek van OCW, steun in de vorm van handreikingen per vak, waarvan dit er één is. De voor u liggende handreiking voor het schoolexamen Scheikunde wil docenten informeren over de verplichtingen en mogelijkheden en bevat niet-voorschrijvende suggesties en adviezen voor de inrichting van het schoolexamen. De ontwikkeling en invoering van nieuwe scheikunde is opgezet, uitgevoerd, gemonitord en geëvalueerd door de stuurgroep nieuwe scheikunde onder voorzitterschap van Gerard van Koten. De stuurgroep bracht in 2010 een eindrapport uit met als titel: 'Scheikunde in de dynamiek van de toekomst'. Dit eindrapport bevatte een eindadvies voor een aangepast examenprogramma scheikunde. Bij dit concept-examenprogramma is door een breed samengestelde syllabuscommissie scheikunde een werkversie van een syllabus voor het CEgedeelte ontwikkeld. Dit laatste onder verantwoordelijkheid van CvE. De aangepaste handreiking voor het SE-gedeelte, onder verantwoordelijkheid van SLO, ligt voor u. Het nieuwe examenprogramma treedt in werking met ingang van 1 augustus 2013. De verdere invoering en implementatie van de examenprogramma's van de exacte vakken gebeurt onder regie van SLO. De via pilots ondersteunde vernieuwing van nieuwe scheikunde zijn gemonitord en geëvalueerd (Kuiper e.a. 2010). Op pagina 7 van deze handreiking is een leeswijzer opgenomen. In de bijlagen vindt u een overzicht van websites die van belang kunnen zijn voor het onderwijs in scheikunde, onder andere de contactadressen van de Regionale Vaksteunpunten zoals ze op het moment van schrijven (juli 2012) bekend zijn. Ook zijn enkele voorbeelden van PTA's in paragraaf 8.5 en in bijlage 2 opgenomen. We hopen dat deze handreiking voor docenten zal bijdragen aan het ontwikkelen van uitstekend onderwijs en van (school)examens van hoge kwaliteit. Wij willen de deelnemers aan het examenexperiment nieuwe scheikunde bedanken voor de voorbeeld-PTA's en de voorbeelden van praktische opdrachten. U vindt deze informatie geanonimiseerd terug in onder andere de bijlagen. We willen de collega's van de mono- en multipilotscholen danken voor hun bijdragen via onder anderen interviews aan deze handreiking. Ten slotte willen we nog de deelnemers aan de bijeenkomst van de klankbordgroep danken voor hun opmerkingen die geleid hebben tot verbetering van deze handreiking.

5

Er is behoefte om deze handreiking te verrijken met ervaringen vanuit de lespraktijk. Wij streven naar een digitaal aangeboden handreiking die ruimte biedt voor verdere ontwikkeling. Opmerkingen over de handreiking of voorbeelden uit de lespraktijk zijn dan ook altijd van harte welkom. Jos Paus Projectleider Handreikingen Nieuwe Bèta-examenprogramma's.

6

Leeswijzer

⏐ 7

1. Scheikunde in de nieuwe tweede fase havo/vwo 1.1 Plaats van het vak in de profielen Scheikunde is een verplicht vak in de profielen Natuur & Gezondheid en Natuur & Techniek en kan als keuzevak gekozen worden door leerlingen met het profiel Cultuur & Maatschappij of Economie & Maatschappij. De examenstof is voor leerlingen in beide natuurprofielen identiek, de centrale examens ook. Dit geldt zowel voor havo als vwo. Sinds 2007 is er voor het vak scheikunde sprake van een 60/40%-verdeling van de eindtermen over het centraal examen en het schoolexamen. Het is een school toegestaan om het vak scheikunde (of gedeelten daarvan, bijvoorbeeld in de vorm van modulen) ook in het vrije deel aan te bieden.

1.2 Studielasttabellen Met het aantal studielasturen (slu) wordt aangegeven hoe zwaar een vak weegt in het vakkenpakket van de leerling. Dit aantal uren (géén lesuren) omvat alle activiteiten die voor een leerling nodig zijn om zich in dit vak te bekwamen, dus lessen, huiswerk, practica, excursies, praktische opdrachten, het lezen van literatuur et cetera. De totale studielast voor het gehele programma van alle vakken is nominaal 40 (weken) x 40 (uur per week): dus 1600 uur studieactiviteiten. Een havoleerling heeft dan in totaal 3200 slu, een vwo-leerling 4800 slu nodig voor zijn examenprogramma, verspreid over de jaren 4 en 5 respectievelijk 4, 5 en 6. Havo De studielast van het scheikundeprogramma voor havo beslaat in totaal 320 uur. Totale studielast (u)

Studielast CE (u)

Studielast SE (u)

320

192

128

Vwo Het vak scheikunde is in de geherstructureerde tweede fase vanaf 2007 één volledig vak met een studielast van 440 slu. Totale studielast (u)

Studielast CE (u)

Studielast SE (u)

440

264

176

1.3 Korte ontstaansgeschiedenis van het nieuwe examenprogramma In het voorjaar van 2004 heeft de minister van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap de stuurgroep nieuwe scheikunde ingesteld. Haar opdracht vloeide voort uit twee eerdere, voorbereidende rapporten waar het ministerie van OCW opdracht voor had gegeven. De rapporten Bouwen aan Scheikunde (18 juni 2002) en Chemie tussen context en concept (juni 2003) zijn beide ontstaan in samenspraak met het onderwijsveld en met raadpleging en instemming van de sector chemie.

9

Op basis van onder meer deze vooronderzoeken draagt de minister van OCW de stuurgroep op:  een vernieuwd, vernieuwend en vernieuwbaar examenprogramma te ontwerpen, een programma dat past bij de scheikunde van de 21e eeuw;  daarbij passend (voorbeeld)lesmateriaal te (doen) ontwerpen volgens een contextconcept benadering;  het lesmateriaal in de praktijk van de scholen te ontwikkelen en te testen;  het ontwerpprogramma in een examenexperiment te beproeven op haalbaarheid, onderwijsbaarheid en toetsbaarheid;  daarover evidence based te rapporteren aan het ministerie van OCW. Vervolgens is door de stuurgroep het ontwerpprogramma 2006 geconstrueerd op basis van drie uitgangspunten:  Bovenstaande opdracht van 2004 aan de stuurgroep nieuwe scheikunde in 2004.  De inhoud van- en ideeën achter - de eerste ontwikkelde modules en voorbeeldmodules in 2004 en 2005, waarmee vernieuwende inhouden en/of werkwijzen werden beproefd.  Wat leerlingen blijkt te inspireren in de testscholen tijdens de beproeving van dit lesmateriaal. Dit ontwerpprogramma 2006 is de basis geworden voor te ontwerpen leermaterialen en vormt daarmee het fundament voor de uitgevoerde onderwijsprogramma’s in het examenexperiment. In de visie van de stuurgroep nieuwe scheikunde zijn de ontworpen modules en voorbeeldleerlijnen geen voorschriften voor te geven onderwijs. Het is een vertrekpunt voor docenten die daarmee het eigen schoolprogramma kunnen ontwerpen. Bij de eindtermen uit het ontwerpprogramma 2006 ontstaan zo modules in diverse varianten, afhankelijk van de onderwijsvisie van docenten en de door hen gekozen invulling van de eindtermen in het eigen schoolprogramma. Zo ontstaan leerroutes door het programma. De ontwikkeling van die leerroutes is gevolgd, gestuurd en geleid in de Expertgroep Coaches en heeft geresulteerd in een aantal kleurrijke voorbeeldleerlijnen voor het onderwijsprogramma. Vanaf 1 augustus 2007 is in een veertiental scholen (zowel in een mono- als in een multipilot setting) het ontwerpprogramma 2006 beproefd, waarbij de docenten zoveel mogelijk het (zelf) ontwikkelde en aangepaste leermateriaal hebben gebruikt. In het havo-experiment is in 2009 en 2010 een centraal examen afgelegd op basis van dit programma en in het vwo-experiment in 2010, waarmee de toetsbaarheid van het programma is beproefd. De scholen die deelgenomen hebben aan het examenexperiment houden vanaf 2011 tot de formele invoeringsdatum recht op een gedeeltelijk afwijkend examen. De resultaten en ervaringen in het examenexperiment hebben vanzelfsprekend ook hun weerslag gehad op de evaluatie en doorontwikkeling van leermaterialen. Met behulp van de ervaringskennis van docenten, technisch onderwijs assistenten (TOA's) en gegevens uit de diverse rondes van de evaluatie door de Commissie Evaluatie Bètavakvernieuwing, is door de stuurgroep nieuwe scheikunde de stap gemaakt van het ontwerpprogramma 2006 naar de Adviesexamenprogramma’s 2010. Deze stap heeft zijn weerslag gevonden in het Eindrapport van de stuurgroep nieuwe scheikunde: Scheikunde in de dynamiek van de toekomst (Apotheker e.a., 2010). Dit eindrapport is te bestellen bij het secretariaat tweede fase, [email protected]. Ten slotte is begin 2011 aan het ministerie van OCW door het CvE een concept syllabus (CEexamenprogramma) aangeboden, gebaseerd op de adviesexamenprogramma’s.

 10

De minister heeft op 28 april 2012 het examenprogramma scheikunde voor havo en vwo vastgesteld en sinds de publicatie in de Staatscourant op 6 juni 2012 staat het programma vast. De syllabus voor het centraal examen havo in 2015 en voor het centraal examen vwo in 2016 is daarna gepubliceerd; zie de website van het CvE of de website van betanova: http://www.betanova.nl/examenprogramma/syllabus/

1.4 Wat houdt de vernieuwing in? Sinds 2003 wordt gewerkt aan de inhoudelijke vernieuwing van de exacte vakken in de tweede fase. De aanleiding voor deze vernieuwing van de bètavakken werd gevormd door enerzijds maatschappelijke ontwikkelingen en anderzijds knelpunten in het vo-onderwijs in de bètavakken. Hoewel de details per vak verschillen, worden de volgende aspecten als aanleiding voor de vernieuwing door de diverse commissies, verenigd in β5, onderschreven:  Maatschappelijke ontwikkelingen: - Wetenschap en technologie ontwikkelen zich snel. Voor deze actuele ontwikkelingen is te weinig aandacht en ruimte in de vigerende programma's. - Een toename in de instroom in bèta- en techniekopleidingen in het hoger onderwijs is gewenst.  Knelpunten in het vo-onderwijs in de bètavakken: - De programma's worden door veel leerlingen als te weinig aantrekkelijk en relevant ervaren. Dit houdt onder andere verband met het gebrek aan actualiteit en is een van de oorzaken van de geringe instroom. - De verschillende programma's tonen te weinig samenhang binnen de vakken en tussen de vakken. - Er is sprake van een onbevredigende aansluiting met het hoger onderwijs. - Er is sprake van overladenheid van de programma's. Het doel van de vernieuwing van de examenprogramma's is om adequaat in te spelen op deze ontwikkelingen en gesignaleerde knelpunten op te lossen. Om dit doel te bereiken hebben de verschillende vakvernieuwingscommissies ervoor gekozen om (in meer of mindere mate) de nieuwe eindtermen te formuleren aan de hand van contexten en concepten. Contexten kunnen in de visie van de vernieuwingscommissies bijdragen aan actueler, relevanter en meer samenhangend onderwijs en de inbreng van het hoger onderwijs in het voortgezet onderwijs bevorderen, waarbij een doelmatige conceptenkeus de overladenheid kan terugdringen. Een ander doel van deze vernieuwing is het oplossen van de genoemde knelpunten. Scholen zijn volgens de wet vrij in de inrichting van het onderwijs. En dus moeten zij, scholen en docenten, een vertaalslag maken van de landelijke programma's naar hun eigen onderwijs. Om scholen en docenten behulpzaam te zijn bij het maken van deze vertaalslag, kunnen we de doelen achter de vernieuwing samenvatten in de volgende vier pijlers onder de vernieuwing:  (Wetenschappelijke) actualiteit en relevantie.  Werken met contexten en concepten.  Afstemming en samenhang tussen bètavakken.  Aansluiting op hoger onderwijs. Bij deze aanpassing op het niveau van de school kan, als dat voor de school belangrijk is, ook aandacht worden besteed aan differentiatie binnen klassenverband. Alle scholen moeten op 1 augustus 2013 in leerjaar 4 starten met nieuwe programma’s die passen bij het nieuwe examenprogramma. Wanneer docenten en scholen bij de invoering aandacht schenken aan een of meerdere van deze vier/vijf pijlers, dragen zij bij aan het realiseren van de doelen, die de vernieuwing van de examenprogramma’s dragen.

 11

1.5 Vergelijking oude en nieuwe programma De nieuwe examenprogramma’s voor havo en vwo wijken, door de ontwikkeling die het project nieuwe scheikunde in de periode 2006-2010 heeft doorgemaakt, af van het reguliere examenprogramma 2007. Het grote verschil wordt vooral gevormd door de keuze voor het koppelen van een toepassing aan de theorie, waardoor de (maatschappelijke) relevantie van het vak duidelijker zichtbaar wordt. Door uit te gaan van een context leert een leerling niet alleen het een en ander over een bepaald onderwerp, maar hij/zij past dat direct toe in een concrete situatie; er wordt nieuwsgierigheid gewekt wat motiverend werkt. Dat levert volgens docenten in het examenexperiment nogal wat tijdwinst op. Het betekent ook dat er een andere nadruk op kennis en verwerven van kennis komt te liggen. Bij het onderwerp ‘zouten’ bijvoorbeeld ligt de nadruk in het reguliere programma 2007 vooral op neerslagreacties en het aantonen van bepaalde ionen in een oplossing. In het examenprogramma kan de docent, door gebruik te maken van de module ‘Wat hebben planten nodig?’, juist nadruk leggen op de oplosbaarheid van zouten en op de eigenschappen van zoutoplossingen. Dit wordt direct gerelateerd aan een context: kunstmest, kringlopen. Door die andere samenhang leren leerlingen onderwerpen op een meer toegepaste manier en wordt tijdwinst geboekt. Als significant voorbeeld van de verschillen in concepten noemen we hier:  In het havo-programma zijn neerslagreacties verdwenen en zijn evenwichten in het schoolexamenprogramma opgenomen.  In het vwo-programma zijn mesomerie en reactiemechanismen weer opgenomen in het programma.

 12

2. De programma's scheikunde van havo en vwo 2.1 Inleiding Het programma is door de minister op 28 april 2012 vastgesteld en op 6 juni 2012 gepubliceerd in de Staatscourant. Ten opzichte van de adviesexamenprogramma’s zijn er enkele verschillen. Het CE-deel van het examen valt onder verantwoordelijkheid van het C(ollege)v(oor)E(xamens). De syllabuscommissie heeft dit deel uitgewerkt en de SLO heeft de secretaris geleverd. OCW heeft de verantwoordelijkheid voor het SE-deel neergelegd bij SLO, immers curriculumontwikkeling is SLO werk. SLO leverde de voorzitter van de stuurgroep. In het examenprogramma staat het volgende over het schoolexamen. Het schoolexamen voor havo en vwo Het schoolexamen heeft betrekking op domein A en op:  de domeinen en subdomeinen waarop het centraal examen geen betrekking heeft;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: één of meer domeinen of subdomeinen waarop het centraal examen betrekking heeft;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: andere vakonderdelen die per kandidaat kunnen verschillen.

2.2 Examenprogramma scheikunde havo Het eindexamen bestaat uit het centraal examen en het schoolexamen. Het examenprogramma bestaat uit de volgende domeinen: Domein A Vaardigheden Domein B Kennis van stoffen en materialen Domein C Kennis van chemische processen en kringlopen Domein D Ontwerpen en experimenten in de chemie Domein E Innovatieve ontwikkelingen in de chemie Domein F Processen in de chemische industrie Domein G Maatschappij en chemische technologie. Het centraal examen  Het centraal examen heeft betrekking op de subdomeinen B1, B2, B3, B4, B5, C1, C2, C3, C6, C7, C8, D1, D3, E1, F1, F3, G1 en G2, in combinatie met de vaardigheden genoemd in domein A.  Het CvE kan bepalen dat het centraal examen ten dele betrekking heeft op andere subdomeinen, mits de subdomeinen van het centraal examen tezamen dezelfde studielast hebben als de in de vorige zin genoemde.  Het CvE stelt het aantal en de tijdsduur van de zittingen van het centraal examen vast.  Het CvE maakt, indien nodig, een specificatie bekend van de examenstof van het centraal examen.

 13

De examenstof Domein A Vaardigheden Algemene vakvaardigheden (profieloverstijgend niveau) Subdomein A1 Informatievaardigheden gebruiken 1. De kandidaat kan doelgericht informatie zoeken, beoordelen, selecteren en verwerken. Subdomein A2 Communiceren 2. De kandidaat kan adequaat schriftelijk, mondeling en digitaal in het publieke domein communiceren over onderwerpen uit het desbetreffende vakgebied. Subdomein A3 Reflecteren op leren 3. De kandidaat kan bij het verwerven van vakkennis en vakvaardigheden reflecteren op eigen belangstelling, motivatie en leerproces. Subdomein A4 Studie en beroep 4. De kandidaat kan aangeven op welke wijze natuurwetenschappelijke kennis in studie en beroep wordt gebruikt en kan mede op basis daarvan zijn belangstelling voor studies en beroepen onder woorden brengen. Natuurwetenschappelijke, wiskundige en technische vaardigheden (bètaprofielniveau) Subdomein A5 Onderzoeken 5. De kandidaat kan in contexten instructies voor onderzoek op basis van vraagstellingen uitvoeren en conclusies trekken uit de onderzoeksresultaten. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Subdomein A6 Ontwerpen 6. De kandidaat kan in contexten op basis van een gesteld probleem een technisch ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren en daarbij relevante begrippen, theorie en vaardigheden en valide en consistente redeneringen hanteren. Subdomein A7 Modelvorming 7. De kandidaat kan in contexten met name een gesloten probleem analyseren, een adequaat model selecteren en modeluitkomsten genereren en interpreteren. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Subdomein A8 Natuurwetenschappelijk instrumentarium 8. De kandidaat kan in contexten een voor de natuurwetenschappen relevant instrumentarium hanteren, waar nodig met aandacht voor risico’s en veiligheid; daarbij gaat het om instrumenten voor dataverzameling en -bewerking, vaktaal, vakconventies, symbolen, formuletaal en rekenkundige bewerkingen. Subdomein A9 Waarderen en oordelen 9. De kandidaat kan in contexten een beargumenteerd oordeel geven over een situatie in de natuur of een technische toepassing, en daarin onderscheid maken tussen wetenschappelijke argumenten, normatieve maatschappelijke overwegingen en persoonlijke opvattingen.

 14

Chemische vakvaardigheden Subdomein A10 Gebruiken van chemische concepten 10. De kandidaat kan chemische concepten en in de chemie gebruikte fysische en biologische concepten herkennen en met elkaar in verband brengen. Subdomein A11 Redeneren in termen van context-concept 11. De kandidaat kan in leefwereld-, beroeps- en technologische contexten chemische concepten herkennen en gebruiken en kan op basis daarvan voorspellingen doen, en berekeningen en schattingen maken. Subdomein A12 Redeneren in termen van structuureigenschappen 12. De kandidaat kan macroscopische eigenschappen in relatie brengen met structuren op meso- en microniveau en daarin aspecten van schaal herkennen en kan omgekeerd vanuit structuren voorspellingen doen over macroscopische eigenschappen. Subdomein A13 Redeneren over systemen, verandering en energie 13. De kandidaat kan chemische processen herkennen in termen van systemen en daarbij kennis van stoffen, deeltjes, reactiviteit en energie gebruiken. Subdomein A14 Redeneren in termen van duurzaamheid 14. De kandidaat kan in maatschappelijke, beroeps- en technologische contexten aspecten van duurzaamheid aangeven en beschrijven. Subdomein A15 Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis 15. De kandidaat kan in contexten aangeven op welke wijze natuurwetenschappelijke, technologische en chemische kennis wordt ontwikkeld en toegepast. Domein B Kennis van stoffen en materialen Subdomein B1 Deeltjesmodellen 16. De kandidaat kan deeltjesmodellen beschrijven en gebruiken. Subdomein B2 Eigenschappen en modellen 17. De kandidaat kan macroscopische eigenschappen van een stof of materiaal in relatie brengen met deeltjesmodellen. Subdomein B3 Bindingen en eigenschappen 18. De kandidaat kan met behulp van kennis van bindingen eigenschappen van stoffen en materialen toelichten en beschrijven. Subdomein B4 Bindingen, structuren en eigenschappen 19. De kandidaat kan op basis van kennis van aanwezige structuren en de bindingen in en tussen deeltjes een macroscopische eigenschap van een stof of materiaal verklaren. Subdomein B5 Macroscopische eigenschappen 20. De kandidaat kan een macroscopische eigenschap relateren aan de structuur van een stof of materiaal.

 15

Domein C Kennis van chemische processen en kringlopen Subdomein C1 Chemische processen 21. De kandidaat kan chemische reacties en fysische processen beschrijven in termen van vormen en verbreken van (chemische) bindingen. Subdomein C2 Chemisch rekenen 22. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische reacties en behoudswetten berekeningen maken over een proces. Subdomein C3 Energieberekeningen 23. De kandidaat kan een chemisch proces en de daarbij optredende energieomzetting en energie-uitwisseling beschrijven en met een berekening toelichten. Subdomein C4 Chemisch evenwicht 24. De kandidaat kan bij experimenten metingen doen aan concentraties en energieuitwisseling en beredeneren of er sprake is van evenwicht en hoe de ligging van het evenwicht kan worden beïnvloed. Subdomein C5 Technologische aspecten 25. De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten. Subdomein C6 Reactiekinetiek 26. De kandidaat kan de reactiesnelheid berekenen uit de concentratieverandering en beredeneren hoe de reactiesnelheid beïnvloed wordt. Subdomein C7 Behoudswetten en kringlopen 27. De kandidaat kan chemische processen relateren aan behoudswetten en beschrijven in termen van kringlopen. Subdomein C8 Classificatie van reacties 28. De kandidaat kan eenvoudige reacties classificeren en gebruiken bij het beschrijven van polymerisatiereacties. Domein D Ontwerpen en experimenten in de chemie Subdomein D1 Chemische vakmethodes 29. De kandidaat kan met behulp van kennis van stoffen, materialen en chemische processen verklaren waarom bepaalde scheidings- en/of analysemethoden passen in een voorgesteld ontwerp of productieproces. Subdomein D2 Veiligheid 30. De kandidaat kan stoffen en materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. Subdomein D3 Chemische procesontwerpen 31. De kandidaat kan chemische processen relateren aan de opzet van een ontwerpopdracht of gebruikte technologie.

 16

Subdomein D4 Molecular modelling 32. De kandidaat kan bij een onderzoek- of een ontwerpopdracht elementen van “molecular modelling” gebruiken. Domein E Innovatieve ontwikkelingen in de chemie Subdomein E1 Kenmerken van innovatieve processen 33. De kandidaat kan in innovatieve processen het gebruik van structuur-eigenschappen relaties ten minste in de context van materialen, geneesmiddelen of voeding, herkennen en beschrijven. Subdomein E2 Duurzaamheid 34. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen aspecten van duurzaamheid in relatie brengen met ontwikkelingen in de chemie. Subdomein E3 Innovatieve processen 35. De kandidaat kan met kennis van de chemische industrie ten minste in de context van voedselproductie of materialen een innovatief proces beschrijven. Domein F Processen in de chemische industrie Subdomein F1 Industriële processen 36. De kandidaat kan gegeven industriële processen beschrijven in blokschema's, rendementsberekeningen maken, en aangeven hoe aspecten van groene chemie bij het ontwerp van het proces een rol spelen. Subdomein F2 Procestechnologie en duurzaamheid 37. De kandidaat kan kennis over procestechnologie en reactiekinetiek gebruiken bij redeneringen met betrekking tot duurzaamheid en veiligheid van een proces. Subdomein F3 Energieomzettingen 38. De kandidaat kan in de context van duurzaamheid beschrijven welke chemische en/of technologische processen worden gebruikt bij energieomzettingen en kan beredeneren hoe duurzaamheid een rol speelt bij energieproductie. Subdomein F4 Risico en veiligheid 39. De kandidaat kan in een gegeven industrieel proces veiligheidsrisico’s benoemen en veiligheidsmaatregelen aangeven. Subdomein F5 Kwaliteit en gezondheid 40. De kandidaat kan kennis van chemische processen ten minste in de context van voeding of voedselproductie relateren aan uitspraken over kwaliteit en gezondheid. Domein G Maatschappij en chemische technologie Subdomein G1 Chemie van het leven 41. De kandidaat kan chemische processen in levende organismen herkennen en beschrijven. Subdomein G2 Milieueisen 42. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen ten minste in de context van voedselproductie of gezondheid uitspraken doen over de kwaliteit van water, lucht, bodem en voedsel.

 17

Subdomein G3 Duurzame chemische technologie 43. De kandidaat kan aangeven hoe grondstoffen voor de chemische industrie worden geproduceerd en kan met behulp van kennis van duurzame principes een relatie leggen tussen de lokale en mondiale kwaliteit van leven en de bijdrage van een bedrijfsproces uit de chemische industrie daaraan. Subdomein G4 Groene chemie 44. De kandidaat kan bij grootschalige productieprocessen aspecten van duurzaamheid en groene chemie benoemen. Subdomein G5 Ketenanalyse 45. De kandidaat kan met kennis van chemische processen bij een ketenanalyse van een proces of een product voorstellen voor aanpassing van het proces of product beoordelen.

2.3 Examenprogramma scheikunde vwo Het eindexamen bestaat uit het centraal examen en het schoolexamen. Het examenprogramma bestaat uit de volgende domeinen: Domein A Vaardigheden Domein B Stoffen en materialen in de chemie Domein C Chemische processen en behoudswetten Domein D Ontwikkelen van chemische kennis Domein E Innovatie en chemisch onderzoek Domein F Industriële (chemische) processen Domein G Maatschappij, chemie en technologie. Het centraal examen  Het centraal examen heeft betrekking op de subdomeinen B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, C5, C6, D1, D3, E1, E2, F1, F2, F3, G1, G2 en G3, in combinatie met de vaardigheden genoemd in domein A.  Het CvE kan bepalen dat het centraal examen ten dele betrekking heeft op andere subdomeinen, mits de subdomeinen van het centraal examen tezamen dezelfde studielast hebben als de in de vorige zin genoemde.  Het CvE stelt het aantal en de tijdsduur van de zittingen van het centraal examen vast.  Het CvE maakt, indien nodig, een specificatie bekend van de examenstof van het centraal examen.

De examenstof Domein A Vaardigheden Algemene vakvaardigheden (profiel overstijgend niveau) Subdomein A1 Informatievaardigheden gebruiken 1. De kandidaat kan doelgericht informatie zoeken, beoordelen, selecteren en verwerken. Subdomein A2 Communiceren 2. De kandidaat kan adequaat schriftelijk, mondeling en digitaal in het publieke domein communiceren over onderwerpen uit het desbetreffende vakgebied.

 18

Subdomein A3 Reflecteren op leren 3. De kandidaat kan bij het verwerven van vakkennis en vakvaardigheden reflecteren op eigen belangstelling, motivatie en leerproces. Subdomein A4 Studie en beroep 4. De kandidaat kan aangeven op welke wijze natuurwetenschappelijke kennis in studie en beroep wordt gebruikt en kan mede op basis daarvan zijn belangstelling voor studies en beroepen onder woorden brengen. Natuurwetenschappelijke, wiskundige en technische vaardigheden (bètaprofielniveau) Subdomein A5 Onderzoeken 5. De kandidaat kan in contexten vraagstellingen analyseren, gebruik makend van relevante begrippen en theorie, vertalen in een vakspecifiek onderzoek, dat onderzoek uitvoeren, en uit de onderzoeksresultaten conclusies trekken. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Subdomein A6 Ontwerpen 6. De kandidaat kan in contexten op basis van een gesteld probleem een technisch ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren en daarbij relevante begrippen, theorie en vaardigheden en valide en consistente redeneringen hanteren. Subdomein A7 Modelvorming 7. De kandidaat kan in contexten een relevant probleem analyseren, inperken tot een hanteerbaar probleem, vertalen naar een model, modeluitkomsten genereren en interpreteren, en het model toetsen en beoordelen. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Subdomein A8 Natuurwetenschappelijk instrumentarium 8. De kandidaat kan in contexten een voor de natuurwetenschappen relevant instrumentarium hanteren, waar nodig met aandacht voor risico’s en veiligheid; daarbij gaat het om instrumenten voor dataverzameling en -bewerking, vaktaal, vakconventies, symbolen, formuletaal en rekenkundige bewerkingen. Subdomein A9 Waarderen en oordelen 9. De kandidaat kan in contexten een beargumenteerd oordeel geven over een situatie in de natuur of een technische toepassing, en daarin onderscheid maken tussen wetenschappelijke argumenten, normatieve maatschappelijke overwegingen en persoonlijke opvattingen. Chemische vakvaardigheden Subdomein A10 Toepassen van chemische concepten 10. De kandidaat kan chemische concepten en in de chemie gebruikte fysische en biologische concepten herkennen en met elkaar in verband brengen. Subdomein A11 Redeneren in termen van context-concept 11. De kandidaat kan in leefwereld-, beroeps- en wetenschapscontexten chemische concepten herkennen en gebruiken en kan op basis daarvan voorspellingen doen, berekeningen en schattingen maken en daarbij een argumentatie geven.

 19

Subdomein A12 Redeneren in termen van structuur-eigenschappen 12. De kandidaat kan macroscopische eigenschappen in relatie brengen met structuren op meso- en microniveau, en daarin aspecten van schaal herkennen en kan omgekeerd vanuit structuren voorspellingen doen over die macroscopische eigenschappen. Subdomein A13 Redeneren over systemen, verandering en energie 13. De kandidaat kan chemische processen beschrijven in termen van systemen met kennis stoffen, deeltjes, reactiviteit en energie. Subdomein A14 Redeneren in termen van duurzaamheid 14. De kandidaat kan in maatschappelijke, beroeps- en wetenschapscontexten aspecten van duurzaamheid aangeven en beschrijven, daarmee samenhangende problemen analyseren en voorstellen formuleren voor een mogelijke oplossing daarvan. Subdomein A15 Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis 15. De kandidaat kan analyseren op welke wijze natuurwetenschappelijke, technologische en chemische kennis wordt ontwikkeld en toegepast. Domein B Stoffen en materialen in de chemie Subdomein B1 Deeltjesmodellen 16. De kandidaat kan deeltjesmodellen beschrijven en gebruiken. Subdomein B2 Eigenschappen en modellen 17. De kandidaat kan bij beschreven onderzoek aan stoffen en materialen macroscopische eigenschappen verklaren met deeltjesmodellen. Subdomein B3 Bindingen en eigenschappen 18. De kandidaat kan met behulp van kennis over bindingen in en tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren. Subdomein B4 Bindingen, structuren en eigenschappen 19. De kandidaat kan op basis van kennis van structuren en de bindingen in en tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren en omgekeerd vanuit de eigenschappen van stoffen of materialen structuren voorspellen. Domein C Chemische processen en behoudswetten Subdomein C1 Chemische processen 20. De kandidaat kan chemische reacties en fysische processen beschrijven in termen van reactiviteit en het vormen en verbreken van (chemische) bindingen. Subdomein C2 Chemisch rekenen 21. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische reacties en behoudswetten berekeningen maken over een proces. Subdomein C3 Behoudswetten en kringlopen 22. De kandidaat kan verbanden leggen tussen behoudswetten en chemische processen, en kan deze verbanden relateren aan kringlopen.

 20

Subdomein C4 Reactiekinetiek 23. De kandidaat kan op basis van kennis van reactiekinetiek chemische processen analyseren, onder andere door de concentratie van aanwezige stoffen en deeltjes te berekenen, en kan aangeven welke rol katalyse speelt. Subdomein C5 Chemisch evenwicht 24. De kandidaat kan aangeven of er sprake is van evenwicht, kan berekeningen uitvoeren aan evenwichten, en kan verklaren hoe de ligging van een evenwicht kan worden beïnvloed. Subdomein C6 Energieberekeningen 25. De kandidaat kan berekeningen maken over energieomzettingen en energie-uitwisseling bij chemische processen en hieruit conclusies trekken en voorstellen formuleren. Subdomein C7 Classificatie van reacties 26. De kandidaat kan reacties classificeren en aan de hand van kenmerken beschrijven. Subdomein C8 Technologische aspecten 27. De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten. Subdomein C9 Kwaliteit van energie 28. De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energiesoort en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert. Subdomein C10 Activeringsenergie 29. De kandidaat kan bij experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse. Domein D Ontwikkelen van chemische kennis Subdomein D1 Chemische vakmethodes 30. De kandidaat kan met behulp van kennis van materialen en stoffen een keuze voor een bepaalde scheidings- en/of analysemethode formuleren en beoordelen. Subdomein D2 Veiligheid 31. De kandidaat kan met behulp van kennis van eigenschappen van stoffen en materialen in experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. Subdomein D3 Chemische synthese 32. De kandidaat kan met behulp van kennis over chemische processen aangeven hoe stoffen worden gesynthetiseerd en daarbij een relatie leggen met relevante reactiemechanismen. Subdomein D4 Molecular modelling 33. De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere “molecular modelling”, en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken.

 21

Domein E Innovatie en chemisch onderzoek Subdomein E1 Chemisch onderzoek 34. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen in een beschreven onderzoek ten minste in de context van gezondheid, materialen of voedselproductie aangeven hoe die kennis wordt gebruikt. Subdomein E2 Selectiviteit en specificiteit 35. De kandidaat kan bij chemische reacties ten minste in de context van voedselproductie, geneesmiddelen of transport van stoffen in het lichaam selectiviteit en specificiteit verklaren, en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken. Subdomein E3 Duurzaamheid 36. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien. Subdomein E4 Nieuwe materialen 37. De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie ten minste in de context van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld. Subdomein E5 Onderzoek en ontwerp 38. De kandidaat kan ten minste in de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoeks- of een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen. Domein F Industriële (chemische) processen Subdomein F1 Industriële processen 39. De kandidaat kan industriële processen beschrijven in blokschema's, hieraan berekeningen uitvoeren en voorstellen voor aanpassingen formuleren en beoordelen. Subdomein F2 Groene chemie 40. De kandidaat kan met behulp van kennis van procestechnologie en reactiekinetiek, ten minste in de context van voedselproductie of duurzaamheid, "principes van groene chemie" herkennen en relateren aan gerealiseerde, mogelijke en gewenste veranderingen van die processen en eenvoudige berekeningen uitvoeren. Subdomein F3 Energieomzettingen 41. De kandidaat kan in de context van duurzaamheid beschrijven welke chemische en/of technologische processen worden gebruikt bij energieomzettingen en kan met behulp van kennis van energieproductie deze processen beschrijven, daarbij voorkomende condities aangeven en voorstellen voor aanpassing beoordelen. Subdomein F4 Risico en veiligheid 42. De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen. Subdomein F5 Duurzame productieprocessen 43. De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen.

 22

Domein G Maatschappij, chemie en technologie Subdomein G1 Chemie van het leven 44. De kandidaat kan kennis van chemische processen in levende organismen beschrijven en gebruiken. Subdomein G2 Milieueffectrapportage 45. De kandidaat kan met behulp van kennis van productieprocessen ten minste in de context van gezondheid of duurzaamheid beschrijven welke maatschappelijke condities een rol spelen bij milieugerelateerde vraagstukken en voor deze vraagstukken beschrijven welke mogelijke gevolgen er zijn op het gebied van gezondheid en duurzaamheid. Subdomein G3 Energie en industrie 46. De kandidaat kan met behulp van kennis van productieprocessen ten minste in de context van duurzaamheid energieomzettingen vanuit de verschillende bronnen beschrijven, vergelijkingen maken en een beargumenteerd oordeel geven. Subdomein G4 Milieueisen 47. De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van water, lucht, bodem en voedsel op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen. Subdomein G5 Bedrijfsprocessen 48. De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een voorbeeld uit de Nederlandse chemische industrie analyseren en aangeven wat de bijdrage is van het bedrijfsproces aan lokale en mondiale kwaliteit van leven.

2.4 Overeenkomsten en verschillen tussen havo en vwo 2.4.1 Handelingswerkwoorden in de examenprogramma's In beide programma’s worden dezelfde handelingswerkwoorden gebruikt. In de formulering van een eindterm geeft het handelingswerkwoord de relatieve moeilijkheidsgraad aan van een bijbehorende leerlingactiviteit ten opzichte van een andere activiteit. Daarmee kan worden aangegeven dat er een niveauverschil is tussen wat een havoleerling en een vwoleerling moet kennen of kunnen. Zie onderstaand voorbeeld in tabel 2.1. Tabel 2.1 Havo: Subdomein B4 Bindingen, structuren en eigenschappen

De kandidaat kan op basis van kennis van aanwezige structuren en de bindingen in en tussen deeltjes een macroscopische eigenschap van een stof of materiaal verklaren.

Vwo: Subdomein B4 Bindingen, structuren en eigenschappen

De kandidaat kan op basis van kennis van structuren en de bindingen in en tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren en omgekeerd vanuit de eigenschappen van stoffen of materialen structuren voorspellen.

 23

Het is van belang op te merken dat een hoger niveau altijd een lager niveau omvat. Zo is bijvoorbeeld eenvoudige berekeningen maken een activiteit op niveau 2, een berekening met meer variabelen een activiteit op niveau 3 en een complexe berekening een activiteit op niveau 4. Hieronder is in tabel 2.2 het overzicht van handelingswerkwoorden opgenomen, bijlage 1 bevat een tabel waarin deze verschillende niveaus kleurrijk worden aangegeven in de eindtermen van het havo- en het vwo-examenprogramma scheikunde. Tabel 2.2 TIMMS Beheersingsniveau

Subniveau

Chemische kennis

Handelingswerkwoorden

TIMMS I Weten

1

In chemische verschijnselen en bij waarnemingen chemische vakbegrippen benoemen en herkennen en in deze situatie toelichten.

Benoemen Herkennen Toelichten

TIMMS II Toepassen

2

Concepten en daaraan gerelateerde vakbegrippen kunnen gebruiken en beschrijven in een standaardprobleemstelling.

Berekenen (eenvoudig) Beschrijven Aangeven Gebruiken Classificeren Hanteren

3

Concepten en daaraan gerelateerde vakbegrippen met elkaar in verband brengen en daarmee een sluitende redenering geven.

Verklaren Relateren aan Verbanden leggen tussen Berekenen (meer variabelen) Redeneren over/met behulp van

4

Analyseren met behulp van concepten en vakbegrippen bij een ontwerp van een product en voorstellen formuleren bij het maken van een aanpassing of een verbetering van een proces of een product.

Analyseren Berekenen (complex) Conclusies trekken Voorstellen formuleren

5

Toepassen van concepten en vakbegrippen bij het doen van onderzoek in complexe probleemstellingen en resultaten kritisch beoordelen en effecten van verbetervoorstellen beoordelen.

Voorspellingen doen Beoordelen Beargumenteren

TIMMS III Redeneren

 24

2.4.2 Kennisverschillen tussen havo en vwo bij CE Er is natuurlijk niet alleen verschil in handelingsniveau, maar ook in kennisniveau. We geven dit hier kort aan op basis van wat een leerling die overstapt van havo naar vwo meer zal moeten kennen en hier en daar kunnen, maar niet gespecificeerd naar handelingsniveau. We doen dit apart per domein vanaf het "chemische" domein A10. Vaak zijn de onderwerpen die specifiek voor havo aangegeven zijn impliciet aanwezig in het vwo programma. Domein A Specifiek vwo   

broeikaseffect chromosomen erfelijkheid.

Domein B Specifiek havo K-schil bevat maximaal 2 elektronen en de L-schil maximaal 8 elektronen. H, F, Cl, I, Br covalentie 1; O, S covalentie 2; N, P covalentie 3; C, Si covalentie 4. Specifiek vwo Het aantal elektronen in de diverse schillen. Valentie van atoomsoort relateren aan structuur elektronenwolk: elektrovalentie, covalentie, oktetregel, valentie-elektronen. Naam en symbool: boor, beryllium. -

Ionen: MnO4 en S2O3

2-.

Van een gegeven molecuulformule, formule van (samengestelde) ionen of structuurformule een Lewisstructuur tekenen: mesomere grensstructuren. (Lewis)structuurformule formele en partiële ladingen lokaliseren. C≡C, C=O (aldehyde, keton), C-O-C (ether). Alkynen, alkanonen, cycloalkanen, benzeen en benzeenderivaten, alkoxyalkanen, alkylalkanoaten. Homogene en heterogene mengsels. Dipool-dipool interacties. Atoomrooster.

 25

Specifiek vwo De termen hydrofoob/hydrofiel in verband brengen met vanderwaalsbinding, dipool-dipool Interacties en waterstofbruggen; polair en apolair. Corrosiegevoeligheid, en maakt daarbij gebruik van: standaard elektrodepotentiaal. Kan met behulp van de Valentie-Schil-Elektronen-Paar-Repulsie-Theorie (VSEPR-theorie) de ruimtelijke bouw van samengestelde ionen en moleculen, of delen daarvan, aangeven: o omringingsgetal 2, 3 en 4 4 omringing: tetraëder, bindingshoek ongeveer 109 ; 3 omringing: plat o o vlak, bindingshoek ongeveer 120 ; 2 omringing: lineair, bindingshoek 180 . Kan uit de ruimtelijke structuur van een molecuul, gebruik makend van de ladingsverdeling binnen het molecuul, concluderen of het deeltje een dipool is. Kan de ruimtelijke structuur van een molecuul of delen daarvan in verband brengen met eigenschappen van een stof of materiaal: verschil vet en olie; moleculaire schakelaar; secundaire structuur van eiwitten.

Domein C Specifiek havo Kan aangeven dat bij omzettingen van een vorm van energie in een andere vorm van energie er minstens een deel wordt omgezet in warmte. In verband daarmee kan het begrip kwaliteit van energie gebruiken in redeneringen (overlap met F3 vwo). Heel subdomein C8: Classificatie van reacties (bij vwo in SE). Specifiek vwo Oxonium-ion. Kan beschrijven wat bedoeld wordt met elektrolyse: opladen van batterijen; productie van waterstof. Kan het verschil tussen sterke en zwakke zuren aangeven. Kan reacties tussen zuren en basen beschrijven met een reactievergelijking. Kan beschrijven wat buffersystemen zijn en kan aangeven hoe deze werken. Kan met behulp van de standaardelektrodepotentiaal de relatieve sterkte van een reductor of oxidator aangeven. Kan een reactievergelijking van een redoxreactie afleiden uit gegeven halfreacties. Additie aan dubbele binding: C=C en 1,2-additie en 1,4 additie. Organisch chemische reacties ook met Lewisstructuren.

 26

Specifiek vwo Kan aan de hand van een gegeven reactie een reactie met analoge verbindingen beschrijven. 3

Molair volume Vm eenheid m mol

-1.

Volumeverhouding van gassen bij reacties. Kan uit experimentele gegevens over een reactie de reactiesnelheidsvergelijking afleiden. Rol van katalyse in reactiekinetiek. Kan van een gegeven reactiemechanisme een beschrijving geven van de verplaatsing van elektronen/elektronenparen: nucleofiel, elektrofiel; radicalen; mesomere grensstructuren. Heel subdomein C5: chemisch evenwicht (bij havo in SE).

Domein D Specifiek havo Kan toelichten op welke verschillen van stofeigenschappen chromatografie berust: dunnelaagchromatografie; papierchromatografie. Kan een verband leggen tussen macroscopische eigenschappen van een materiaal, het productieproces en de manier van verwerken: thermoplasten: spuitgieten, extruderen, blazen; metalen: persen, gieten, walsen; thermoharders: polymeriseren in een mal; composieten: gebruik van vulstoffen. Specifiek vwo Kan toelichten hoe analysemethoden gebruikt worden om na te gaan of en in hoeverre een scheidingsmethode succesvol is geweest. Kan toelichten op welke verschillen in stofeigenschappen chromatografie berust en toelichten voor welk type mengsel deze analysetechniek wordt gebruikt. Kan met behulp van gaschromatografie de aanwezigheid van bepaalde stoffen aantonen aan de hand van de retentietijd. Kan aangeven dat in massaspectra van stoffen kenmerkende patronen voorkomen aan de hand waarvan die stoffen kunnen worden herkend en kan massaspectra interpreteren. Kan uit meetresultaten van kwantitatieve bepalingen de hoeveelheid van een stof in een oplossing of mengsel berekenen of een berekening kunnen toelichten: chromatografie: piekoppervlakte; massaspectrometrie: piekhoogte. Heel subdomein D3: chemische synthese: reactiemechanismen van o.a. polymeren: ook propagatie en terminatie.

 27

Domein E Specifiek havo Vulkaniseren Kan een gemaakte keuze voor van een bepaald materiaal toelichten aan de hand van de structuur-eigenschap-relaties. Specifiek vwo Vrij elektronenpaar, radicaal, meervoudige binding, dipool/polaire binding. Roosterfouten. Kristalstructuur van keramische materialen. Heel subdomein E2: selectiviteit en specificiteit met ondere anderen: cis/trans en spiegelbeeldisomerie, enzymwerking, ruimtelijke structuur enzymen, transport in het lichaam, membranen. Domein F Specifiek vwo Omestering Reformen Recycling: kunststoffen en metalen. Met betrekking tot brandstoffen omgevingsfactoren: brandstofaanvoer, brandstofopslag, koelwater.

Domein G Specifiek havo Heel subdomein G2: Milieueisen met onder anderen:  Gevaarsymbolen; grenswaarde; GHS-systeem; ADI-waarde; LD-50.  Broeikaseffect (overlap A10 vwo) CO2 zure depositie, SO2, NOx smogvorming, SO2, NOx , roet, Onverbrande koolwaterstoffen, CO, fijnstof.  Mineraalbalans: eutrofiëring, uitspoelen. Specifiek vwo Secundaire en tertiaire structuur. Nucleïnezuren: DNA en RNA, genetische code, eiwitsynthese. Deel subdomein G2 Milieueffectrapportage met veel overlap met G2 havo. Deel subdomein G3 Energie en industrie: duurzaamheid energieomzettingen vergelijken.

 28

Onderscheid tussen havo en vwo in het schoolexamen kan vooral worden gezocht in diepgang en verbreding kunnen (zie ook de suggesties in hoofdstuk 4 voor de invulling van het SE op havo en vwo niveau). Dit is echter, zoals alles binnen het SE, aan de school. Voor wat betreft nieuwe en verdwenen termen in de examenprogramma's kunt u terecht op de volgende site: http://www.nvon.nl/sk/voorsteleindtermennieuwesk.

 29

3. Het centraal examen en het schoolexamen 3.1 Examenprogramma's en toewijzing aan CE en/of CE Het examenprogramma voor havo bestaat uit de volgende domeinen en subdomeinen.

Tabel 3.1 Domein A

B

 31

Vaardigheden

Kennis van stoffen en materialen

Subdomein

In CE

Moet in SE

Mag in SE

A1

Informatievaardigheden gebruiken

X

X

A2

Communiceren

X

X

A3

Reflecteren op leren

X

X

A4

Studie en beroep

X

X

A5

Onderzoeken

X

X

A6

Ontwerpen

X

X

A7

Modelvorming

X

X

A8

Natuurwetenschappelijk instrumentarium

X

X

A9

Waarderen en oordelen

X

X

A10

Gebruiken van chemische concepten

X

X

A11

Redeneren in termen van context-concept

X

X

A12

Redeneren in termen structuureigenschappen

X

X

A13

Redeneren over systemen, verandering en energie

X

X

A14

Redeneren in termen van duurzaamheid

X

X

A15

Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis

X

X

B1

Deeltjesmodellen

X

X

B2

Eigenschappen en modellen

X

X

B3

Bindingen en eigenschappen

X

X

B4

Bindingen, structuren en eigenschappen

X

X

B5

Macroscopische eigenschappen

X

X

Domein C

D

E

F

G

Subdomein Kennis van chemische processen en kringlopen

Ontwerpen en experimenten in de chemie Innovatieve ontwikkelingen in de chemie Processen in de chemische industrie

Maatschappij en chemische technologie

In CE

Moet in SE

Mag in SE

C1

Chemische processen

X

X

C2

Chemisch rekenen

X

X

C3

Energieberekeningen

X

C4

Chemisch evenwicht

C5

Technologische aspecten

C6

Reactiekinetiek

X

X

C7

Behoudswetten en kringlopen

X

X

C8

Classificatie van reacties

X

X

D1

Chemische vakmethodes

X

X

D2

Veiligheid

D3

Chemische procesontwerpen

D4

Molecular modelling

E1

Kenmerken van innovatieve processen

E2

Duurzaamheid

X

E3

Innovatieve processen

X

F1

Industriële processen

F2

Procestechnologie en duurzaamheid

F3

Energieomzettingen

F4

Risico en veiligheid

F5

Kwaliteit en gezondheid

G1

Chemie van het leven

X

G2

Milieueisen

X

G3

Duurzame chemische technologie

X

G4 G5

Groene chemie Ketenanalyse

X X

X X X

X X

X X

X

X

X

X X

X

X X X X X

Het examenprogramma voor vwo bestaat uit de volgende domeinen en subdomeinen Tabel 3.2 Domein A

Subdomein Vaardigheden

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10

 32

Informatievaardigheden gebruiken Communiceren Reflecteren op leren Studie en beroep Onderzoeken Ontwerpen Modelvorming Natuurwetenschappelijk instrumentarium Waarderen en oordelen Toepassen van chemische concepten

X

Moet in SE X

X X X X X X X

X X X X X X X

X X

X X

In CE

Mag in SE

Domein

Subdomein A11 A12 A13 A14 A15

B

Stoffen en materialen in de chemie

B1 B2 B3 B4

C

Chemische processen en behoudswetten

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 D1 D2 D3 D4 E1 E2 E3 E4 E5 F1 F2 F3 F4 F5 G1 G2 G3 G4 G5

D

E

F

G

Ontwikkelen van chemische kennis

Innovatie en chemisch onderzoek

Industriële (chemische) processen

Maatschappij, chemie en technologie

Redeneren in termen van context-concept Redeneren in termen van structuureigenschappen Redeneren over systemen, verandering en energie Redeneren in termen van duurzaamheid Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis Deeltjesmodellen Eigenschappen en modellen Bindingen en eigenschappen Bindingen, structuren en eigenschappen Chemische processen Chemisch rekenen Behoudswetten en kringlopen Reactiekinetiek Chemisch evenwicht Energieberekeningen Classificatie van reacties Technologische aspecten Kwaliteit van energie Activeringsenergie Chemische vakmethodes Veiligheid Chemische synthese Molecular modelling Chemisch onderzoek Selectiviteit en specificiteit Duurzaamheid Nieuwe materialen Onderzoek en ontwerp Industriële processen Groene chemie Energieomzettingen Risico en veiligheid Duurzame productieprocessen Chemie van het leven Milieueffectrapportage Energie en industrie Milieueisen Bedrijfsprocessen

X

Moet in SE X

X

X

X

X

X

X

X

X

In CE

X X X X

X X X X

X X X X X X

X X X X X X X X X X

X

X X

X

X X

X X

X X X X X

X X X

X X X X X

X X X

X X X X X

Er is zowel bij havo als vwo sprake van een driedeling: A: Vaardigheden B t/m D: basis concepten E t/m G: basis contexten.

 33

Mag in SE

3.2 Hulpmiddelen Het College voor Examens (CvE) maakt voor ieder jaar bekend welke hulpmiddelen zijn toegestaan bij het centraal examen. De hulpmiddelen zijn voorgeschreven, wie daarvoor moet zorgen is niet voorgeschreven, dat is aan de school. Bijvoorbeeld: in het 'basispakket' hulpmiddelen is een passer vermeld. Het gebruik van een passer is dan toegestaan. Wie voor de passer zorgt, is aan de school. Het gebruik van een grafische rekenmachine en een informatieboek (Binas) is toegestaan bij scheikunde tijdens het CE. Het CvE publiceert jaarlijks een lijst van typen machines die zijn goedgekeurd en goedgekeurde informatieboeken én de regels die gelden voor het gebruik daarvan. Het CvE geeft ook aan welke druk er mag of moet worden gebruikt. Voor het gebruik van hulpmiddelen tijdens het SE bestaan géén voorschriften. Dat betekent dat de regels die de school (sectie) stelt voor hulpmiddelen aan de school (sectie) is. Deze regels moeten wel goed met de leerlingen worden gecommuniceerd. Afhankelijk van het beleid van de school kan het zijn dat dit in het PTA wordt opgenomen. Bijvoorbeeld: u wilt een SE-toets geven waarbij u ook bepaalde rekenvaardigheden wilt toetsen. De school mag het gebruik van een rekenmachine dan verbieden. Ook tijdens kennistoetsen kan de school er bijvoorbeeld voor kiezen geen Binasboek toe te staan. Of: de sectie wil de leerlingen een 'open-boek-toets' geven. Leerlingen mogen hun boek gebruiken bij de toets. Ook andere aspecten kunnen in dit kader bij het SE aan de orde komen. Leerlingen met een dyslexieverklaring krijgen niet alleen meer tijd en opgaven in een grotere letter, maar het is ook van belang dat grafieken en diagrammen zo nodig aangepast zijn ten behoeve van deze leerling(en).

 34

4. De eindtermen van het schoolexamen 4.1 Suggesties voor het uitwerken Door het toelichten van de subdomeinen die betrekking hebben op het schoolexamen beogen we duidelijk te maken: 1. wat de mogelijke inhoud van de subdomeinen van het schoolexamen kan zijn met aandacht voor verbindingen naar de subdomeinen van het CE; 2. welke koppelingen mogelijk zijn in de richting van de ingezette vernieuwingen:  aansluiting bij innovaties;  rol in samenleving;  samenhang met andere vakken;  differentiatie mogelijkheden;  beroepspraktijk in de chemie. Belangrijk is te vermelden dat onderstaande interpretatie van de subdomeinen van het schoolexamen niet bindend is. Wat wij hier aanbieden heeft het karakter van voorbeelden, suggesties, advies, et cetera. Hierbij hebben we gekeken naar materiaal dat ontwikkeld is door (pilot)docenten, methodeschrijvers, uitgevers, toetsontwikkelaars (vak)didactici en vakinhoudelijke verenigingen. Het schoolexamen heeft, zoals gezegd, betrekking op domein A en op:  de domeinen en subdomeinen waarop het centraal examen geen betrekking heeft;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: één of meer domeinen of subdomeinen waarop het centraal examen betrekking heeft;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: andere vakonderdelen die per kandidaat kunnen verschillen. We hopen dat deze handreiking ook een startpunt kan worden van een interactieve opzet, een opzet waarin we samen met de gebruikers van deze handreiking de ontwikkeling van het schoolexamen scheikunde kunnen bevorderen. Dit zal de kwaliteit en de kwaliteitsborging van het schoolexamen ten goede komen.

4.2 Niet-bindende interpretatie van de subdomeinen Domein A Vaardigheden is voor havo en vwo vrijwel eensluidend. De subdomeinen A1 t/m A9 zijn bovendien eensluidend met de examenprogramma's van de nieuwe scheikunde, nieuwe biologie en nieuwe natuurkunde en van Natuur, Leven en Technologie (NLT). De eindtermen in het domein A Vaardigheden worden in het schoolexamen geëxamineerd in combinatie met de andere domeinen. Domein A wordt ook in het centraal examen geëxamineerd, ook weer in combinatie met de andere domeinen. Elk subdomein begint met de titel van het subdomein met daarna de globale formulering van de inhoud van het subdomein volgens het vastgestelde, nieuwe examenprogramma. In de bespreking van deze subdomeinen geven we ook aan welke specificatie in de syllabus wordt vermeld ten aanzien van de toetsing in het centraal examen. Als er geen specificatie is opgenomen, is dat omdat die in de syllabus niet is gegeven, Zoals eerder aangegeven, staat het de school vrij in het schoolexamen een ruimere of een meer begrensde inhoud te geven aan de vaardigheden in de subdomeinen A1 tot en met A15.

 35

Na de specificatie uit de syllabus geven we (enkele) suggesties voor een alternatieve uitwerking en suggesties voor de wijze van examineren in het schoolexamen. Ten slotte worden de eindtermen B t/m G voor respectievelijk havo en vwo besproken in de paragrafen 4.3.2 en 4.3.3 met het accent op de (sub)domeinen voor het Schoolexamen (SE).

4.3 Toelichting op de subdomeinen De vaardigheden zijn onderverdeeld in drie categorieën: 1. Subdomeinen A1 t/m A4: Algemene vaardigheden - profiel overstijgend niveau; 2. Subdomeinen A5 t/m A9: Natuurwetenschappelijke, wiskundige en technische vaardigheden - bètaprofielniveau; 3. Subdomeinen A10 t/m A15: Chemische vakvaardigheden.

4.3.1 Domein A Vaardigheden. Voor een aantal vaardigheden (A5 t/m A7) geldt dat zij gedeeltelijk bestaan uit onderdelen die niet in het centraal examen getoetst zullen worden. Omwille van de volledigheid, zijn deze onderdelen wel in de specificatie opgenomen, maar net als in de syllabus cursief en grijs afgedrukt. De betreffende cursief weergegeven specificaties gelden dus niet voor het centraal examen. Ondanks dat deze profielvaardigheden in grote lijnen voor alle bètavakken gelijk zijn, is er op het niveau van de specificatie wel degelijk verschil.

Algemene Vaardigheden-profiel overstijgend niveau Subdomein A1 Informatievaardigheden gebruiken Eindterm De kandidaat kan doelgericht informatie zoeken, beoordelen, selecteren en verwerken. Suggesties Zowel in practicumverslagen als in praktische opdrachten kunnen de informatievaardigheden geëxamineerd worden. Naast de bij het subdomein Communiceren (A2) en subdomein Vakspecifiek gebruik van de computer (A14) genoemde voorbeelden van praktische opdrachten kan ook worden gedacht aan: • opdrachten met computermodellen; • computersimulaties van processen en verschijnselen; • gebruik van interactieve applets; • gebruik van digitale databases; • verzamelen van meetgegevens; • videometing; • opzoeken van relevante, betrouwbare gegevens bij actualiteitsopdrachten; • webquests; • via e-mail contact zoeken met deskundigen; • digitaal inleveren van verslagen en dergelijke via ELO • leerlingen kunnen ook zelf instructie ophalen uit de Toolbox van NLT: http://www.digischool.nl/nlt/indextoolbox.html, hierin staan enkele instructies met betrekking tot de bovengenoemde vaardigheden. Het beoordelen van de betrouwbaarheid van (digitale) bronnen is niet altijd even eenvoudig. Zie hiervoor ook: http://histoforum.net/2009/informatievaardigheden.html.

 36

Subdomein A2 Communiceren Eindterm De kandidaat kan adequaat schriftelijk, mondeling en digitaal in het publieke domein communiceren over onderwerpen uit het desbetreffende vakgebied. Suggesties Zowel in schriftelijke toetsen, practicumverslagen als in praktische opdrachten kunnen schriftelijke taalvaardigheden geëxamineerd worden. Bij praktische opdrachten kan gedacht worden aan:  een natuurwetenschappelijk onderzoek, uitgevoerd in school en/of een instelling voor het vervolgonderwijs;  een technisch ontwerp, uitgevoerd in school en/of een instelling voor het vervolgonderwijs;  een literatuuronderzoek;  een kritische analyse van de berichtgeving over scheikundige onderwerpen in de media;  een andersoortige opdracht. De presentatie van het verrichte werk in praktische opdrachten kan op één van de volgende wijzen plaatsvinden, een:  digitaal verslag (onderzoeksverslag, verhalend verslag, recensie, verslag van een enquête of weergave van een interview);  essay of artikel (uiteenzetting, beschouwing of betoog);  mondelinge voordracht (uiteenzetting, rapportage, beschouwing of betoog, forumdiscussie);  reeks stellingen met onderbouwing;  posterpresentatie met toelichting;  productpresentatie van een ontwerpopdracht en de bijbehorende documentatie;  presentatie met gebruik van media (bijvoorbeeld audio, video, internet, ICT);  presentatie in de vorm van enkele webpagina's. Bij een aantal presentatievormen kunnen mondelinge taalvaardigheden worden geëxamineerd, bij andere juist digitale vaardigheden. Hierbij kunnen o.a. medeleerlingen, vakdeskundigen uit het vervolgonderwijs of bedrijfsleven of docenten van andere vakken worden betrokken. Maak steeds vooraf duidelijk waar leerlingen op worden beoordeeld, bespreek daartoe het beoordelingsformat vooraf met de kandidaat. Subdomein A3 Reflecteren op leren Eindterm De kandidaat kan bij het verwerven van vakkennis en vakvaardigheden reflecteren op eigen belangstelling, motivatie en leerproces. De nadruk ligt bij deze eindterm op de (zelf)reflectie van de leerling op het eigen leren en op het leerproces. De leerlingen zijn in staat om het proces en hun leerresultaten te analyseren en te evalueren, om op die manier het rendement te vergroten. Zij leren daarbij zelf verantwoordelijkheid te nemen voor hun leerproces. Dit is één van de competenties uit de zogenoemde ‘Dublin descriptoren’. Enkele suggesties: • Leerlingen kiezen zelf een onderwerp voor een onderzoek, ontwerpopdracht en beargumenteren hun keuze. • Leerlingen solliciteren naar een opdracht (door sectie gegeven of door buitenstaanders). • Leerlingen besteden expliciet aandacht aan hun eigen leerproces voor, tijdens en na de opdracht;

 37

•

Tijdens het werken in groepen besteden leerlingen expliciet aandacht aan hun eigen betrokkenheid en motivatie.

We kunnen de manier waarop leerlingen hun opdracht zelf kiezen en zelf vormgeven beoordelen. We kunnen het proces beoordelen in de loop van de tijd waarin de leerlingen met hun werk bezig zijn. Als het een opdracht betreft die door buitenstaanders wordt geleverd, vragen we hen ook het proces te beoordelen. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van een ‘rubric’ die in school hiervoor wordt gemaakt, zodat de leerling zich zelf kan beoordelen, waardoor hij/zij zich meer betrokken voelt bij het proces. Als leerlingen in groepen werken is het zeker zinvol om hen tijdens de activiteit ook te betrekken bij het beoordelen van elkaar. Enerzijds om problemen te signaleren en bijtijds te kunnen ingrijpen, anderzijds om meeliftgedrag te voorkomen. Het is zinvol om ook hier een standaardformat voor te gebruiken als dat in de school voor handen is. Zie ook www.slo.nl en zoek op rubrics. Subdomein A4 Studie en beroep Eindterm De kandidaat kan aangeven op welke wijze natuurwetenschappelijke kennis in studie en beroep wordt gebruikt en kan mede op basis daarvan zijn belangstelling voor studies en beroepen onder woorden brengen. Suggesties Leerlingen kunnen zich, naar aanleiding van de lessen scheikunde, een beeld vormen van de studie- en beroepskeuze waarvoor een N-profiel noodzakelijk is. Dit kan aan de orde komen in de lessen, maar ook daarbuiten. Bijvoorbeeld door samenwerkingsprogramma's met hbo/woinstellingen, waarbij leerlingen al voor het examen in contact komen met de wijze waarop er in een vervolginstelling gewerkt wordt. Leerlingen komen dan ook in contact met studenten uit deze vervolgstudies. Ideeën voor vaardigheden:  Schrijfopdrachten: Schrijf een artikel, interview of reportage over natuurwetenschappelijk onderzoekers aan universiteiten, bij overheids- en/of kennisinstellingen.  Verslagen en presentaties over bedrijfsbezoeken en studiedagen aan wo-hbo instellingen.  Deelname aan conferenties.  Deelname aan oriëntatie- en informatieprogramma's bij vervolgopleidingen.  Deelname aan masterclasses bij vervolgopleidingen.

Natuurwetenschappelijke, wiskundige en technische vaardighedenbètaprofielniveau Subdomein A5 Onderzoeken Eindterm De kandidaat kan in contexten instructies voor onderzoek op basis van vraagstellingen uitvoeren en conclusies trekken uit de onderzoeksresultaten. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden.

 38

Specificatie in de syllabus De kandidaat kan, gebruikmakend van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden: 1. een natuurwetenschappelijk probleem herkennen; 2. een natuurwetenschappelijk probleem herleiden tot een (of meer) onderzoeksvra(a)g(en); 3. verbanden leggen tussen een onderzoeksvraag en natuurwetenschappelijke kennis; 4. waar nodig een hypothese opstellen bij een onderzoeksvraag en verwachtingen formuleren; 5. een werkplan maken voor het uitvoeren van een natuurwetenschappelijk onderzoek ter beantwoording van een (of meer) onderzoeksvra(a)g(en); 6. voor de beantwoording van een onderzoeksvraag relevante waarnemingen verrichten en (meet)gegevens verzamelen; 7. meetgegevens verwerken en presenteren op een wijze die helpt bij de beantwoording van een onderzoeksvraag; 8. op grond van verzamelde gegevens van een uitgevoerd onderzoek conclusies trekken die aansluiten bij de onderzoeksvra(a)g(en) van het onderzoek; 9. de uitvoering van een onderzoek en de conclusies evalueren, gebruik makend van de begrippen validiteit, nauwkeurigheid, reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid; 10. een natuurwetenschappelijk onderzoek op geschikte manieren presenteren. De cursief gestelde specificaties gelden dus niet voor het CE, maar kunnen specifiek in het SE getoetst worden. Het gaat hierbij om specificaties die betrekking hebben op het doen van onderzoek. Suggesties Bij het onderwerp 'Onderzoeken' gaat het om het systematisch opzetten en verwerken van een onderzoek. De onderzoekscyclus is hierbij een handige tool. Zie ook de Toolbox van NLT: http://vaklokaal.nl/. Een natuurwetenschappelijk onderzoek presenteren kan op velerlei manieren: het maken van een verslag, een posterpresentatie, een presentatie (eventueel met digitale hulpmiddelen), het maken van een website. Net als bij een schriftelijke toets is het nuttig hierbij een beoordelingsformulier te gebruiken dat duidelijk maakt op welke manier en hoe een leerling wordt beoordeeld. Voorbeelden van dit soort formulieren vindt u op http://www.schoolexamensvo.nl/ Subdomein A6 Ontwerpen Eindterm De kandidaat kan in contexten op basis van een gesteld probleem een technisch ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren en daarbij relevante begrippen, theorie en vaardigheden en valide en consistente redeneringen hanteren. Specificatie in de syllabus De kandidaat kan, gebruik makend van relevante begrippen, theorie en vaardigheden en valide en consistente redeneringen: 1. een technisch-ontwerpprobleem analyseren en beschrijven; 2. voor een ontwerp een programma van eisen en wensen opstellen; 3. verbanden leggen tussen natuurwetenschappelijke kennis en taken en eigenschappen van een ontwerp; 4. verschillende (deel)uitwerkingen geven voor taken en eigenschappen van een ontwerp; 5. een beargumenteerd ontwerpvoorstel doen voor een ontwerp, rekening houdend met het programma van eisen, prioriteiten en randvoorwaarden; 6. een prototype van een ontwerp bouwen; 7. een ontwerpproces en -product testen en evalueren, rekening houdend met het programma van eisen;

 39

8. voorstellen doen voor verbetering van een ontwerp; 9. een ontwerpproces en -product op geschikte manieren presenteren. Suggesties Het ontwerpen van een product aan de hand van het programma van eisen (de ontwerpcyclus). Dit wordt beschreven in de Toolbox NLT (http://vaklokaal.nl/). Het probleem analyseren, het voorstel voor een ontwerp, het maken van een model en het resultaat presenteren is onderdeel van het SE. Er is ook lesmateriaal in andere vakken dat specifiek over ontwerpen gaat. Voor havo is dat de module 'Technisch ontwerpen' (uit domein H, Natuurkunde en Technologie). Dit is een voorbeeld van CE-module, waarbij de vaardigheden getoetst kunnen worden in het SE. Een andere mogelijkheid is (gedeeltelijk) gebruik maken van de NLT havomodule 'Lijmen en hechten' of de vwomodule: 'Technisch ontwerpen in de biomedische technologie', twee modules waarin ontwerpen aan de orde komt. Subdomein A7 Modelvorming Eindterm De kandidaat kan in contexten een probleem analyseren, een adequaat model selecteren, en modeluitkomsten genereren en interpreteren. De kandidaat maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden. Specificatie in de syllabus havo De kandidaat kan: 1. relevante grootheden en relaties in een probleemsituatie identificeren en selecteren; 2. door het doen van aannamen en het maken van vereenvoudigingen een natuurwetenschappelijk probleem inperken tot een onderzoekbare vraagstelling; 3. bij een natuurwetenschappelijk probleem een model selecteren dat geschikt is om het probleem te bestuderen; 4. een model evalueren op basis van uitkomsten, verwachtingen en (meet)gegevens; 5. een modelstudie op geschikte manieren presenteren. Specificatie in de syllabus vwo De kandidaat kan: 1. relevante grootheden en relaties in een probleemsituatie identificeren en selecteren; 2. door het doen van aannamen en het maken van vereenvoudigingen een natuurwetenschappelijk probleem inperken tot een onderzoekbare vraagstelling; 3. bij een natuurwetenschappelijk probleem een model selecteren dat geschikt is om het probleem te bestuderen; 4. een beargumenteerde schatting maken voor parameterwaarden van een model op basis van gegevens; 5. toetsbare verwachtingen formuleren over het gedrag van een model; 6. een model evalueren op basis van uitkomsten, verwachtingen en (meet)gegevens; 7. een modelstudie op geschikte manieren presenteren. De cursief gestelde specificaties gelden niet voor het CE, maar moeten specifiek in het SE getoetst worden. Dit zijn dan ook juist die specificaties waarbij leerlingen zelf actief met modelvorming bezig zijn al dan niet in een groepsopdracht.

 40

Suggesties De nummers 1 en 2 zijn algemeen en behoren tot de algemene vaardigheden die een leerling moet hebben. Deze onderdelen zijn ook nodig bij het oplossen van vraagstukken of het analyseren van een algemeen probleem. Deze vaardigheden worden in de klas vaak gebruikt bij het leggen van een relatie tussen een context en de bijbehorende probleemstelling of activiteit. De cursief genoteerde onderdelen gaan over modellen zoals deze bijvoorbeeld in Coach of Powersim kunnen worden opgesteld. Het modelleren kan plaatsvinden in experimenten, bijvoorbeeld tijdens een praktische opdracht of het profielwerkstuk. Bij grotere opdrachten kunnen leerlingen gebruik maken van de NLTmodule 'Dynamisch modelleren' (beschikbaar voor havo en vwo). Subdomein A8 Natuurwetenschappelijk instrumentarium Eindterm De kandidaat kan in contexten een voor de natuurwetenschappen relevant instrumentarium hanteren, waar nodig met aandacht voor risico’s en veiligheid; daarbij gaat het om instrumenten voor dataverzameling en -bewerking, vaktaal, vak conventies, symbolen, formuletaal en rekenkundige bewerkingen. Specificatie in de syllabus De kandidaat kan: 1. informatie verwerven en selecteren uit schriftelijke, mondelinge en audiovisuele bronnen mede met behulp van ICT: • gegevens halen uit grafieken, tabellen, tekeningen, simulaties, schema’s en diagrammen; • grootheden, eenheden, symbolen, formules en gegevens opzoeken in geschikte tabellen; 2. informatie, gegevens en meetresultaten analyseren, weergeven en structureren in grafieken, tekeningen, schema’s, diagrammen en tabellen mede met behulp van ICT; 3. uitleggen wat bedoeld wordt met de significantie van meetwaardes en uitkomsten van berekeningen weergeven in het juiste aantal significante cijfers: • Bij het optellen en aftrekken van meetwaarden wordt de uitkomst gegeven met evenveel decimalen als de gegeven meetwaarde met het kleinste aantal decimalen. • Bij het delen en vermenigvuldigen wordt de uitkomst gegeven in evenveel significante cijfers als de gegeven meetwaarde met het kleinste aantal significante cijfers. • Gehele getallen die verkregen zijn door discrete objecten te tellen, vallen niet onder de regels van significante cijfers. Dit geldt ook voor mathematische constanten en geldbedragen. • Bij het nemen van een logaritme van een meetwaarde, krijgt het antwoord evenveel decimalen als de meetwaarde significante cijfers heeft. 4. aangeven met welke technieken en apparaten de belangrijkste grootheden uit de natuurwetenschappen worden gemeten; 5. verantwoord omgaan met materialen, instrumenten, organismen en milieu. 6. een aantal voor het vak relevante reken-/wiskundige vaardigheden toepassen om natuurwetenschappelijke problemen op te lossen: • Basisrekenvaardigheden uitvoeren: - een (grafische) rekenmachine gebruiken; - rekenen met verhoudingen, procenten, machten, wortels; - gewogen gemiddelde berekenen. • Berekeningen uitvoeren met bekende grootheden en relaties en daarbij de juiste formules en eenheden hanteren. • Wiskundige technieken toepassen:

 41

-

• • •

omwerken van eenvoudige wiskundige betrekkingen; oplossen van lineaire en tweedegraadsvergelijkingen (laatste alleen voor vwo); rekenen met evenredigheden (recht en omgekeerd); berekeningen maken met logaritmen met grondtal 10 (in relatie tot pH en pOH alleen voor havo); - twee lineaire vergelijkingen met twee onbekenden oplossen (alleen vwo). Afgeleide eenheden herleiden tot eenheden van het SI met behulp van omzettingstabellen. Uitkomsten schatten en beoordelen. Uitkomsten van berekeningen weergeven in een aanvaardbaar aantal significante cijfers: - een uitkomst mag één significant cijfer meer of minder bevatten dan op grond van de nauwkeurigheid van de vermelde gegevens verantwoord is.

Suggesties Toetsing van deze vaardigheden kan plaatsvinden in:  schriftelijke toetsen. Hierbij kun je denken aan het aflezen van grafiekgegevens en het maken van grafieken met behulp van tabellen. Ook het gebruik van de regels voor het noteren van het juiste aantal significante cijfers bij een antwoord hoort hierbij. Leerlingen kunnen bij grafieken en tabellen gebruik maken van Excel of Word en deze via e-mail of een ELO versturen. Het is dan voor de docent van belang dat hij ook over het originele bestand beschikt;  praktische toetsen. Hierbij kun je denken aan het systematisch en geordend noteren van (meet)gegevens met het juiste aantal significante cijfers. Ook het (meet)verslag wordt digitaal verstuurd, zodat het originele bestand kan worden vergeleken met de presentatie in het verslag. Bij practica ook de manier waarop leerlingen meten, noteren, samenwerken, tot creatieve oplossingen komen, et cetera, nagaan. Hierbij kan de TOA een rol spelen. Ook hoort hierbij de wijze waarop leerlingen met de materialen en instrumenten omgaan; niet alleen kijken naar het juiste gebruik (aansluiten van instrumenten), maar ook naar het geordend werken, opruimen van spullen ná het gebruik, het op de juiste manier verwijderen van materialen. Subdomein A9 Waarderen en oordelen Eindterm De kandidaat kan in contexten een beargumenteerd oordeel geven over een situatie in de natuur of een technische toepassing, en daarin onderscheid maken tussen wetenschappelijke argumenten, normatieve maatschappelijke overwegingen en persoonlijke opvattingen. Specificatie in de syllabus De kandidaat kan: 1. een beargumenteerd oordeel geven over een situatie waarin natuurwetenschappelijke kennis een belangrijke rol speelt, dan wel een beargumenteerde keuze maken tussen alternatieven bij vraagstukken van natuurwetenschappelijke aard; 2. onderscheid maken tussen wetenschappelijke argumenten, normatieve maatschappelijke overwegingen en persoonlijke opvattingen; 3. feiten met bronnen verantwoorden; 4. de betrouwbaarheid beoordelen van informatie en de waarde daarvan vaststellen voor de beantwoording van het betreffende vraagstuk.

 42

Suggesties Juist in praktische opdrachten kan aandacht worden gegeven aan waarderen en oordeelsvorming, zeker als de opdracht mede gericht is op de maatschappelijke aspecten van een chemisch proces. Een aantal van de inhoudelijke subdomeinen voor het schoolexamen uit de domeinen E t/m G biedt de mogelijkheid in te gaan op de betrouwbaarheid van informatie en de validiteit ervan.

Chemische vakvaardigheden havo/ vwo Subdomein A10 Gebruiken (vwo toepassen) van chemische concepten Eindterm De kandidaat kan chemische concepten en in de chemie gebruikte fysische en biologische concepten herkennen en met elkaar in verband brengen. Specificatie in de syllabus 1. De kandidaat kan de volgende chemische concepten herkennen en gebruiken: • aggregatietoestand/fase - toestandsaanduidingen (s), (l), (g) en (aq) • alcoholen • ammonia • broeikaseffect (alleen vwo) • carbonzuren • coëfficiënt • destillaat • extractiemiddel • faseovergang • filtraat • index • indicator • loopvloeistof • natronloog • ontbrandingstemperatuur • ontledingsreactie: elektrolyse, fotolyse en thermolyse • onvolledige verbranding • oplosmiddel • reagens • residu • titratie • triviale naam • vertakte koolstofketen (alleen havo) • ijklijn • zoutzuur. 2. De kandidaat kan de volgende biologische concepten herkennen en gebruiken en in verband brengen met chemische concepten: • ademhaling • bloed • cel • celmembraan • chromosomen (alleen vwo) • ecosystemen • erfelijkheid (alleen vwo)

 43

• • •

organisme spijsvertering transport.

3. De kandidaat kan de volgende natuurkundige concepten herkennen en gebruiken en in verband brengen met chemische concepten: • druk • energie • kracht • licht • massa • radioactiviteit • spanning • straling • stroomsterkte • temperatuur • warmte. Suggesties Met betrekking tot het onderwijs in deze eindterm is aan te bevelen om in nauw overleg met de docenten in de onderbouw af te bakenen hoe diepgaand een aantal onderdelen van deze eindterm in de onderbouw aan bod komen. Voorkomen moet worden dat in de tweede fase ‘alles nog een keer wordt overgedaan’. Leerlingen mogen in de tweede fase aangesproken worden op aanwezige voorkennis uit de onderbouw. En ook op het nemen van verantwoordelijkheid voor het opfrissen daarvan en het zelfstandig wegwerken van eventuele hiaten uit de onderbouw. Daarmee wordt vanuit het perspectief van de docent en de vaksectie benadrukt dat er sprake is van een doorlopende leerlijn. Bij de start van een nieuwe module is daarnaast altijd wel een inventarisatie van de benodigde startkennis gewenst. In het onderwijs in de tweede fase kunnen de nog niet beheerste onderdelen van deze eindterm worden gekoppeld aan vakinhoud uit alle voor het schoolexamen aangewezen subdomeinen uit de domeinen B t/m G. Als de school ervoor kiest om een deel van het programma van het centraal examen ook in het schoolexamen te examineren, kan deze eindterm ook aan subdomeinen voor het centraal examen worden gekoppeld. In het schoolexamen kan dan de nadruk gelegd worden op die aspecten van deze eindterm, die in een centraal schriftelijk examen niet te toetsen zijn. In het schoolexamen kan deze eindterm deel uitmaken van:  schriftelijke toetsen;  practica en practicumverslagen;  onderzoeks- en ontwerpopdrachten. Subdomein A11 Redeneren in termen van context-concept Eindterm De kandidaat kan in leefwereld-, beroeps- en technologische contexten chemische concepten herkennen en gebruiken en kan op basis daarvan voorspellingen doen, berekeningen en schattingen maken (havo). De kandidaat kan in leefwereld-, beroeps- en wetenschapscontexten chemische concepten herkennen en gebruiken en kan op basis daarvan voorspellingen doen, berekeningen en schattingen maken en daarbij een argumentatie geven (vwo). Geen specificatie in de syllabus.

 44

Suggesties Deze eindterm stimuleert om met leerlingen te werken vanuit een context die in het onderwijs aan de orde is of aan de orde wordt gesteld. Het kan bij voorbeeld gaan om:  de introductie van een nieuwe module en het bedenken van contextvragen;  een presentatie van een actueel onderwerp door een docent of door een leerling;  gebruik van informatieve teksten over de wereld van de chemie, zoals bij voorbeeld in ‘Chemische feitelijkheden’. Subdomein A12 Redeneren in termen van structuureigenschappen Eindterm De kandidaat kan een relatie leggen tussen macroscopische eigenschappen en structuren op meso- en (sub)microniveau, en daarin aspecten van schaal herkennen en kan omgekeerd vanuit structuren voorspellingen doen over die macroscopische eigenschappen: Specificatie in de syllabus De kandidaat kan de volgende begrippen herkennen en gebruiken:  Microstructuur/ microniveau: atomen, moleculen, ionen.  Mesostructuur/ mesoniveau: structuurniveau gevormd door een aantal groepen/gegroepeerde deeltjes uit het microniveau.  Macrostructuur/macroniveau: op niveau van stoffen en materialen (stof-/materiaaleigenschappen). Suggesties Het gaat in deze eindterm over een manier van redeneren die met leerlingen moet worden geoefend in uiteenlopende situaties en contexten. Om leerlingen zich dit eigen te laten maken vergt, zo leert de praktijk, aardig wat oefening. Beginnen in tamelijk eenvoudige situaties in leerjaar 4 is nodig om alle leerlingen te laten oefenen met deze wijze van redeneren. Subdomein A13 Redeneren over systemen, verandering en energie Eindterm voor havo en vwo De kandidaat kan chemische processen herkennen in termen van systemen en daarbij kennis van stoffen, deeltjes, reactiviteit en energie gebruiken (havo). De kandidaat kan chemische processen beschrijven in termen van systemen met kennis van stoffen, deeltjes, reactiviteit en energie (vwo). Geen specificatie in de syllabus Nota bene Het gebruikte handelingswerkwoord in deze eindterm maakt duidelijk dat van de vwoleerling iets anders wordt verwacht dan van de havoleerling. Subdomein A14 Redeneren in termen van duurzaamheid Eindterm voor havo en vwo De kandidaat kan in maatschappelijke, beroeps- en technologische contexten aspecten van duurzaamheid aangeven en beschrijven (havo). De kandidaat kan in maatschappelijke, beroeps- en wetenschapscontexten aspecten van duurzaamheid aangeven en beschrijven, daarmee samenhangende problemen analyseren en voorstellen formuleren voor een mogelijke oplossing daarvan (vwo).

 45

Specificatie in de syllabus havo  De kandidaat kan de rol van levenscycli van stoffen, materialen en producten aangeven in termen van duurzaamheid.  De kandidaat kan de maatschappelijke betekenis van de chemie toelichten in contexten over wereldvoedselvoorziening, duurzame energievoorziening, (drink)watervoorziening, beschikbaarheid van grondstoffen, opwarming van de aarde en vervuiling van de aarde. Specificatie in de syllabus vwo  De kandidaat kan de rol van levenscycli van stoffen, materialen en producten aangeven in termen van duurzaamheid.  De kandidaat kan met behulp van kennis over levenscycli van stoffen, materialen en producten voorstellen formuleren voor een keuze tussen alternatieven bij gebruik van stoffen, materialen in industriële processen.  De kandidaat kan in de context van duurzaamheid de maatschappelijke betekenis van de chemie benoemen.  De kandidaat kan de wereldvraagstukken: wereldvoedselvoorziening, duurzame energievoorziening, (drink)watervoorziening, beschikbaarheid van grondstoffen, opwarming van de aarde en vervuiling van de aarde relateren aan chemische concepten. Suggesties Ook bij deze eindterm worden verschillende handelingswerkwoorden gebruikt voor havo en vwo. Het is belangrijk te zien dat voor de havoleerling de technologische contexten worden genoemd en voor de vwoleerling de wetenschappelijke contexten. Dat betekent dat ook de beroepspraktijk van chemici kan worden gebruikt om op verschillende manieren aspecten van duurzaamheid aan de orde te stellen. Redeneringen over duurzaamheid komen vooral aan de orde bij een aantal eindtermen voor het schoolexamen, waarbij duurzaamheid een sleutelwoord is. Subdomein A15 Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis 15. De kandidaat kan in contexten aangeven (alleen havo)/analyseren (alleen vwo) op welke wijze natuurwetenschappelijke, technologische en chemische kennis wordt ontwikkeld en toegepast. Specificatie in de syllabus • De kandidaat kan weergeven hoe natuurwetenschappelijke kennis ontstaat, welke vragen natuurwetenschappelijke onderzoekers kunnen stellen en hoe ze aan betrouwbare antwoorden komen (Kennisvorming). • De kandidaat kan beschrijven hoe natuurwetenschappelijke en technische kennis wordt toegepast en kan aangeven hoe de wisselwerking tussen natuurwetenschap, techniek en samenleving is (Toepassen van kennis). • De kandidaat kan conclusies trekken met betrekking tot natuurwetenschappelijke vraagstukken en deze relateren aan de betrouwbaarheid van natuurwetenschappelijke kennis (De invloed van natuurwetenschap en techniek) (alleen vwo).

 46

Suggesties Dit subdomein is geschikt voor een combinatie met lessen ANW. Zie ook paragraaf 6.5.

4.3.2 Vakinhoudelijke domeinen voor het schoolexamen havo Voordat we kijken naar de afzonderlijke domeinen en suggesties doen voor programmatische invulling en toetsing ervan, is het goed om de structuur van de vakinhoudelijke domeinen toe te lichten. De domeinen B, C en D omvatten voor het overgrote deel de robuuste vakconcepten van de chemie zoals die door havoleerlingen moeten worden gekend. De feiten en de kennis die nader in de syllabus worden benoemd mogen in het schoolexamen ruimer of juist krapper worden geïnterpreteerd. Dat neemt niet weg dat feitenkennis onontbeerlijk is voor onderwijs en toetsing van de contexten in de domeinen E, F en G, of het nu gaat om eindtermen voor het CE of voor het SE. In deze paragraaf worden bij de toelichting op de subdomeinen uit B-C-D suggesties gedaan voor mogelijke uitwerkingen in lesactiviteiten. In de toelichting op de subdomeinen uit E-F-G wordt ook aandacht besteed aan gerelateerde vakbegrippen uit de domeinen B, C of D. Domein B Kennis van stoffen en materialen De subdomeinen B1 t/m B5 worden getoetst in het centraal examen en kunnen door de school ook worden getoetst in het schoolexamen (SE). Domein C Kennis van chemische processen en kringlopen De subdomeinen C1 t/m C3 en C6 t/m C8 worden getoetst in het centraal examen en kunnen door de school ook worden getoetst in het schoolexamen. Subdomein C4 Chemisch evenwicht 24. De kandidaat kan bij experimenten metingen doen aan concentraties en energieuitwisseling en beredeneren of er sprake is van evenwicht en hoe de ligging van het evenwicht kan worden beïnvloed. Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten Dit is een domein waarin leerlingen (veel) open experimenteel werk kunnen doen en door het doen van proeven hun chemische kennis kunnen verdiepen. Het gaat hier in ieder geval om experimenten:  over ligging van evenwichten;  met omkeerbare reacties;  over warmteoverdracht;  die de invloed van katalysatoren laten zien;  die de invloed van concentratieveranderingen laat zien. In de nabespreking van praktisch werk kan de relatie tussen chemisch evenwicht en rendement worden gelegd. Daarbij kan een verband worden gelegd met de rendementen in de industriële chemie. Ook kan gedifferentieerd worden naar N&G- en N&T-leerlingen door meer of minder aandacht te besteden aan kwalitatieve dan wel kwantitatieve aspecten van het chemisch evenwicht.

 47

Informatiebronnen  Chemie van de mond (module nieuwe scheikunde). Relatie met andere subdomeinen C1 Chemische processen C2 Chemisch rekenen C3 Energieberekeningen C6 Reactiekinetiek D2 Veiligheid D4 Onderzoeksopdracht F1 Industriële chemie (met name ook rendement) F3 Energieomzettingen G1 Chemie van het leven Subdomein C5 Technologische aspecten 25. De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten. Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten Vergelijkingen maken tussen reacties die op kleine schaal en op grote schaal plaatsvinden waarbij de volgende aspecten van belang zijn:  schaalvergroting  reactoren, reactiviteit  warmtehuishouding  scheidingsmethoden  blokschema  lab-on-a-chip  nanoprocessen. Dit zijn veelal toepassingen die het best in een praktische opdracht aan bod kunnen komen, omdat de leerling zich dan, met behulp van achtergrondinformatie, beter in de context kan verdiepen. Een andere mogelijk is een bezoek te brengen aan bedrijven in de lokale omgeving, het productieproces te analyseren en dit in een blokschema weergeven. Informatiebronnen  http://www.jet-net.nl/  Groene chemie (module nieuwe scheikunde). Relatie met andere subdomeinen C1 Chemische processen D3 Chemische procesontwerpen F Processen in de chemische industrie. Domein D Ontwerpen en experimenten in de chemie De subdomeinen D1 en D3 worden getoetst in het centraal examen (CE). Subdomein D2 Veiligheid 30. De kandidaat kan stoffen en materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur.

 48

Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten Het doen van experimenten zoals:  aantoningsreacties  synthese esters  synthese biobrandstoffen  analyse zouten  aantonen vetten, koolhydraten en eiwitten en daarbij aandacht besteden aan aspecten van veiligheid, bij voorbeeld in het verslag van het experiment. Het is evident dat scheiden thuis hoort in het rijtje analyseren/scheiden/zuiveren. Risico inventarisatie maken Informatie selecteren en berekeningen uitvoeren aan toelaatbare concentraties van stoffen:  gevaarsymbolen  R- en S-zinnen  Chemiekaarten  ADI-waarden  MAC-waarde. Richtlijnen voor het verwerken van afval van chemische experimenten toepassen Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde:  Groene chemie  Biochemie  Bioethanol. Relatie met andere subdomeinen B5 Macroscopische eigenschapen C1 Chemische processen C4 Chemisch evenwicht F4 Risico en veiligheid (op grote schaal). Subdomein D4 Molecular modelling 32. De kandidaat kan bij een onderzoek- of een ontwerpopdracht elementen van "molecular modelling" gebruiken. Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten:  covalente binding;  nieuwe materialen licht en sterk;  ontwerp brandwerend materiaal. Daarbij gaat het niet om de materiaaleigenschap op zich, maar om het kunnen manipuleren van eigenschappen door gebruik te maken van bekende structuur/eigenschapsrelaties, zie ook het vaardigheidsdomein A12. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde:  Nobelprijs  Brandwerende luiers e  Scooter van de 21 eeuw

 49

Publicatie SLO Van A tot Z, modelling software voor nieuwe scheikunde via http://www.slo.nl/organisatie/publicaties/ Relatie met andere subdomeinen B4 Bindingen, structuren en eigenschappen B5 Macroscopische eigenschappen C6 Reactiekinetiek.

In de examenprogramma’s voor scheikunde na 2013 is de context-conceptbenadering met name in de examendomeinen E, F en G zichtbaar gemaakt. In de domeinen B, C en D wordt de focus gelegd op de robuuste vakconcepten, die ook na het behalen van het diploma voor een groot aantal leerlingen tot hun body of knowledge blijven behoren. Voor vervolgopleidingen wordt in het examenprogramma, en de specificatie in de syllabus, duidelijk welke kennis leerlingen na hun havo- of vwo-onderwijs hebben verworven en waar de vervolgopleidingen bij kunnen aansluiten. De contexten in de domeinen E-F-G maken dat leerlingen de chemische concepten in een aantal concrete contextsituaties hebben leren gebruiken en daarover hebben gerapporteerd en geoordeeld. Dat draagt bij aan de scientific knowledge die voor leerlingen die niet in een bètaopleiding verder gaan toch erg gewenst is.

Domein E Innovatieve ontwikkelingen in de chemie Subdomein E1 behoort bij het centraal examen (CE) Subdomein E2 Duurzaamheid 34. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen aspecten van duurzaamheid in relatie brengen met ontwikkelingen in de chemie. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen Duurzame kringlopen - biomassa - biogas - bioethanol - groene chemie - stofkringlopen afvalstromen - energiekringloop – energiestromen en kwaliteit van energie (energie omgezet naar warmte) - rookgasbehandeling - ozonlaag - chemie van de atmosfeer - mondiale voetafdruk - biopolymeren - koolstofvrije elektriciteitsproductie. Informatiebronnen Chemische Feitelijkheden. Projecten en praktische opdrachten:  Een bedrijfsbezoek bijvoorbeeld via Jetnet met als thema duurzaamheid.  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Een schrijfopdracht aan de hand van een aantal bronnen over duurzaamheid: - beoordelen van milieueffecten van menselijke en industriële activiteiten; - groene productie van bijvoorbeeld medicijnen en voeding; - duurzame brandstoffen.

 50

Modules nieuwe scheikunde: e  De scooter van de 21 eeuw  Ecoreizen bijvoorbeeld deel 2 De Brandstof  Groene brandstof/ bioethanol  Intelligente wasmiddelen  Groene chemie. Relatie met andere subdomeinen C7 Behoudswetten en kringlopen E1 Kenmerken van innovatieve processen F1 Industriële processen F3 Energieomzettingen G2 Milieueisen G3 Duurzame chemische technologie (op grote schaal) G4 Groene chemie. Subdomein E3 Innovatieve processen 35. De kandidaat kan met kennis van de chemische industrie ten minste in de context van voedselproductie of materialen een innovatief proces beschrijven. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen Duurzame kringlopen- groene chemie- optische activiteit- hard-en brosheid- elektroforesebestrijdingsmiddelen en kunstmest- elasticiteit- geleidbaarheid- composiet Projecten en praktische opdrachten Dit is een domein waarin aandacht kan worden besteed aan de beroepspraktijk van chemisch ingenieurs. Een bedrijfsbezoek door een groepje leerlingen met aansluitend een presentatie in de klas past hier goed. Informatiebronnen Chemische Feitelijkheden Modules nieuwe scheikunde:  Materialen licht en sterk  Ecobrandstof  Groene chemie e  Scooter van de 21 eeuw. Relatie met andere subdomeinen B5 Macroscopische eigenschappen C8 Classificatie van reacties D1 Chemische vakmethodes F5 Kwaliteit en gezondheid. Nota bene Het gaat in deze eindterm om (tenminste) één voorbeeld van een innovatie. Meer dan één voorbeeld mag wel, maar hoeft niet.

 51

Domein F Processen in de chemische industrie De subdomeinen F1 en F3 behoren bij het centraal examen (CE). Subdomein F2 Procestechnologie en duurzaamheid 37. De kandidaat kan kennis over procestechnologie en reactiekinetiek gebruiken bij redeneringen met betrekking tot duurzaamheid en veiligheid van een proces. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen Broeikaseffect- smogvorming- rookgassen- zure depositie- fijnstof- waterbehandelingProjecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  In deze eindterm kan een koppeling gemaakt worden met bij voorbeeld esterbereiding, het botsende deeltjes model en met de reactiekinetiek bij de productie van bio-ethanol en met enzymwerking. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde:  Ecoreizen  Groene chemie  Biobrandstof. Relatie met andere subdomeinen C4 Chemisch evenwicht C6 Reactiekinetiek C7 Behoudswetten en duurzaamheid D2 Veiligheid E Innovatieve ontwikkelingen in de chemie G3 Duurzame chemische technologie G4 Groene chemie. Subdomein F4 Risico en veiligheid 39. De kandidaat kan in een gegeven industrieel proces veiligheidsrisico’s benoemen en veiligheidsmaatregelen aangeven. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen Veiligheidszinnen- pictogrammen- stofstromen- energiestromen- kringlopen – afvalstromeneffecten van koeling - gesloten systemen - keuze van reactoren Informatiebronnen Chemie Actueel zie: Fout! De hyperlinkverwijzing is ongeldig.http://www.chemieaktueel.nl/. Sluit waar mogelijk aan bij de actualiteit en gebruik daarbij informatie over rampen uit het verleden, zoals de Moerdijkbrand in 2011. Modules nieuwe scheikunde:  Groene chemie  Reactiesnelheid.

 52

Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  In een praktische opdracht kan aandacht worden besteed aan veiligheid en transport.  Energiekringloop bij koeling.  Vergelijking van een aantal typen reactoren. Relatie met andere subdomeinen D2 Veiligheid (op kleine schaal). Subdomein F5 Kwaliteit en gezondheid 40. De kandidaat kan kennis van chemische processen ten minste in de context van voeding of voedselproductie relateren aan uitspraken over kwaliteit en gezondheid. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen Veresteren- condensatiereacties- waterproductie- rioolwaterzuivering- antibioticabodemreiniging- biokatalyse- cistransvetzuren- spijsvertering- eiwitten – eutrofiering. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde:  Ecobrandstof  Schijf van vijf. Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Productie van de eerste generatie biobrandstoffen.  Vergelijkingen tussen de eerste en de tweede/derde generatie biobrandstoffen. Relatie met andere subdomeinen E3 Innovatieve processen G1 Chemie van het leven. Domein G Maatschappij en chemische technologie De subdomeinen G1 en G2 behoren bij het centraal examen (CE). Subdomein G3 Duurzame chemische technologie 43. De kandidaat kan aangeven hoe grondstoffen voor de chemische industrie worden geproduceerd en kan met behulp van kennis van duurzame principes een relatie leggen tussen de lokale en mondiale kwaliteit van leven en de bijdrage van een bedrijfsproces uit de chemische industrie daaraan. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen Waterkwaliteit- luchtkwaliteit- bodemkwaliteit- fijnstof- rookgasfilters- delfstoffen omzetten in grondstoffen- concurrentie voedsel economie- logistieke aspecten - cradle to cradle.

 53

Modules nieuwe scheikunde: e  Scooter van de 21 eeuw  Ecobrandstof Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Kijk ook naar ANW-uitgaven hierover. Relatie met andere subdomeinen E2 Duurzaamheid (op kleine schaal) F1 Industriële processen F2 Procestechnologie en duurzaamheid G1 Kwaliteit van het leven. Subdomein G4 Groene chemie 44. De kandidaat kan bij grootschalige productieprocessen aspecten van duurzaamheid en groene chemie benoemen. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen Natuurlijke hulpbronnen- hergebruik grondstoffen- cradle to cradle- waterkwaliteitenergiebeheer- luchtkwaliteit- Q-factor- AE en E-factor- recirculeren. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde:  Groene chemie In de volgende modules komen aspecten van groene chemie aan de orde:  Ecobrandstof  Moderne biotechnologie  Kolenvergasser  Brandwerende luiers. Projecten en praktische opdrachten  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Kijk ook naar ANW-uitgaven hierover. Relatie met andere subdomeinen E2 Duurzaamheid F2 Procestechnologie en duurzaamheid. Nota bene In het havo-programma is geen sprake van een expliciete verbinding naar de twaalf principes van groene chemie zoals dat wel het geval is in het vwo-programma. Subdomein G5 Ketenanalyse 45. De kandidaat kan met kennis van chemische processen bij een ketenanalyse van een proces of een product voorstellen voor aanpassing van het proces of product beoordelen. Mogelijk gerelateerde vakbegrippen en onderwerpen

 54

Ketenanalyse - productieproces - energieverbruik - analyse van CO2-gebruik - maatschappelijke impact (hinderwetvergunningen - horizonvervuiling et cetera) - ecologische voetafdruk - relatie van product met materiaal/grondstof - analyse van nieuwe materialen (aanbod en vraag) beroepspraktijk van een chemisch-technoloog. Informatiebronnen Chemische feitelijkheden. Modules nieuwe scheikunde:  Kunstmest in de industrie  Ecoreis  Materialen licht en sterk  Intelligente wasmiddelen. Projecten en praktische opdrachten  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Een bedrijfsbezoek bijvoorbeeld via Jetnet met als thema ketenanalyse.  Een schrijfopdracht aan de hand van een aantal bronnen over ketenanalyse: - analyse van nieuwe materialen; - energieverbruik, et cetera. Relatie met andere subdomeinen E1 Kenmerken van innovatieve processen E3 Innovatieve processen F1 Industriële processen F5 Kwaliteit en gezondheid G2 Milieueisen G3 Duurzame chemische technologie. Nota bene Deze eindterm leent zich goed voor gedifferentieerde opdrachten.

4.3.3 Vakinhoudelijke domeinen voor het schoolexamen vwo Voordat we kijken naar de afzonderlijke domeinen en de suggesties voor programmatische invulling en toetsing ervan, is het goed om de structuur van de vakinhoudelijke domeinen toe te lichten. De domeinen B, C en D omvatten voor het overgrote deel de robuuste vakconcepten van de chemie zoals die door vwo-leerlingen moeten worden gekend. De feiten en de kennis die nader in de syllabus worden benoemd mogen in het schoolexamen ruimer of juist krapper worden geïnterpreteerd. Maar duidelijk is wel dat feitenkennis onontbeerlijk is voor onderwijs en toetsing van de contexten in de domeinen E, F en G, of het gaat om eindtermen voor het CE of voor het SE. In deze paragraaf worden bij de toelichting op de subdomeinen uit B-C-D suggesties gedaan voor mogelijke uitwerkingen in lesactiviteiten. In de toelichting op de subdomeinen uit E-F-G wordt ook aandacht besteed aan gerelateerde vakbegrippen.

 55

Domein B Stoffen en materialen in de chemie Geen van de subdomeinen B1 t/m B4 horen bij het schoolexamen (SE). Domein C Chemische processen en behoudswetten De subdomeinen C1 t/m C6 behoren bij het centraal examen (CE). Subdomein C7 Classificatie van reacties 26. De kandidaat kan reacties classificeren en aan de hand van kenmerken beschrijven. Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten  Het maken van een relatienetwerk (conceptmap).  Serie experimenten laten uitvoeren waarbij reacties moeten worden geclassificeerd. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde:  Ontwikkelen van wetenschap  Zelfherstellend beton  Wat hebben planten nodig  Spuiten en slikken  Zoetstoffen  Chemie van de mond  Chloorindustrie in Uganda  Energie om mee te nemen. Relatie met andere subdomeinen B1 Deeltjes modellen B4 Binding, structuur en eigenschappen C1 Chemische processen D3 Chemische synthese F1 Industriële (chemische) processen G5 Bedrijfsprocessen. Opmerking 1: Zit bij havo in het CE en hier dus in SE. Opmerking 2: De reacties zijn CE-stof; het classificeren is SE-stof. Subdomein C8 Technologische aspecten 27. De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten. Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten Vergelijkingen maken tussen reacties die op kleine schaal en op grote schaal plaatsvinden waarbij de volgende aspecten van belang zijn:  schaalvergroting  reactoren, reactiviteit  warmtehuishouding  scheidingsmethoden  blokschema  lab-on-a-chip  nanoprocessen  chemie van de atmosfeer.

 56

Bezoek aan bedrijven in de lokale omgeving, het productieproces te analyseren, in een blokschema weergeven Informatiebronnen  http://www.jet-net.nl/ Modules nieuwe scheikunde:  Groene chemie  Kolenvergasser  Kunstmest en de industrie. Relatie met andere subdomeinen D1 Chemische vakmethodes F1 Industriële (chemische processen) G5 Bedrijfsprocessen. Subdomein C9 Kwaliteit van energie 28. De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energiesoort en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert. Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten:  Experimenten waarbij chemische energie nodig is of vrijkomt.  Experimenten waarbij van overdracht van energie sprake is.  Redoxreacties/ Electrolyse. Informatiebronnen Power4You (combinatie met natuurkunde/ elektriciteit) Modules nieuwe scheikunde:  Energie om mee te nemen  Kolenvergasser (niet dekkend voor dit subdomein). Relatie met andere subdomeinen B3 Bindingen en eigenschappen C6 Energieberekeningen E3 Duurzaamheid F3 Energieomzettingen F5 Duurzame productieprocessen G3 Energie en industrie G5 Bedrijfsprocessen. Nota bene In principe is het voldoende als een leerling deze activiteit in één situatie uitvoert. Het gaat er om dat leerlingen gevoel ontwikkelen voor het gegeven dat deze energiebeschouwingen e voortdurend aandacht behoeven in de chemie van de 21 eeuw. Subdomein C10 Activeringsenergie 29. De kandidaat kan bij experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse.

 57

Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten Experimenten waarbij activeringsenergie een rol speelt. Bijvoorbeeld: activeringsenergie bepalen uit verschillende reactiesnelheden bij verschillende temperaturen. Informatiebronnen:  Chemie van de mond (module nieuwe scheikunde). Relatie met andere subdomeinen C1 Chemische processen C4 Reactiekinetiek C5 Chemisch evenwicht C6 Energieberekeningen D4 Molecular modelling F3 Energieomzettingen G3 Energie en industrie. Domein D Ontwikkelen van chemische kennis De subdomeinen D1 en D3 behoren tot het centraal examen (CE). Subdomein D2 Veiligheid 31. De kandidaat kan met behulp van kennis van eigenschappen van stoffen en materialen in experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten:  In uitvoeren van practica en bij experimenten gebruiken van vakbegrippen als: analyse synthese - zuiveren - scheiden - veiligheidszinnen - pictogrammen - reactiviteit – toxiteit (veiligheid op kleine schaal).  Veiligheidsprocedures in het schoollaboratorium.  Meeloopdagen bij universiteiten en doen van experimenten met geavanceerde apparatuur.  Groepsopdrachten bij diverse modules, bijvoorbeeld over: chromatografie, spectroscopie (Lambert-Beer en infrarood), titratie, zouten. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde:  Parfum  Groene chemie  Energie om mee te nemen  Biochemie. Relatie met andere subdomeinen F2 Groene chemie F4 Risico en veiligheid (op grote schaal) G2 Milieueffectrapportage G4 Milieueisen. Subdomein D4 Molecular modelling 33. De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere - molecular modelling-, en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken.

 58

Mogelijke uitwerking(en) in lesactiviteiten:  Covalente binding.  Nieuwe materialen licht en sterk.  Ontwerp brandwerend materiaal. Informatiebronnen Chemsketch, zie: http://www.acdlabs.com/download/ Programma Avogadro, zie: http://sourceforge.net/projects/avogadro/ Programma Spartan, zie: http://www.wavefun.com/products/spartan.html Modules nieuwe scheikunde:  Chemie van de mond  Zoetstoffen/ biochemie  Nobelprijs  Brandwerende luiers e  Scooter van de 21 eeuw  Publicatie SLO Van A tot Z, modelling software voor nieuwe scheikunde via

http://www.slo.nl/organisatie/publicaties/ Relatie met andere subdomeinen B4 Bindingen, structuren en eigenschappen C1 Chemische processen C4 Reactiekinetiek C5 Chemisch evenwicht C10 Activeringsenergie (katalyse). Opmerking Dit is voor veel docenten een nieuw en vaak onbekend onderdeel.

In de examenprogramma’s voor scheikunde na 2013 is de context-conceptbenadering met name in de examendomeinen E, F en G zichtbaar gemaakt. In de domeinen B, C en D wordt de focus gelegd op de robuuste vakconcepten, die ook na het behalen van hun vo diploma voor een groot aantal leerlingen tot hun body of knowledge blijven behoren. Ook voor vervolgopleidingen is daarmee, en door de specificatie in de syllabus, helder welke kennis leerlingen na hun havo- of vwo-onderwijs hebben verworven en waar de vervolgopleidingen bij kunnen aansluiten. De contexten in de domeinen E-F-G maken dat leerlingen de chemische concepten in een aantal concrete contextsituaties hebben leren gebruiken en daarover hebben gerapporteerd en geoordeeld. Dat draagt bij aan de scientific knowledge die voor leerlingen die niet in een bètaopleiding verder gaan toch erg gewenst is.

Domein E Innovatie en chemisch onderzoek De subdomeinen E1 en E2 behoren tot het centraal examen (CE). Subdomein E3 Duurzaamheid 36. De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien.

 59

Mogelijk gerelateerde vakconcepten: Kleine schaal duurzame kringlopen- aspecten groene chemie- atoomefficiëntievervuilingscoëfficiënt- E-factor- rendement- fossiele brandstoffen- electrochemie. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde  Energie om mee te nemen  Ecoreis/ brandstoffen  Chloorchemie voor Uganda  Moderne biotechnologie  Kolenvergasser. Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt  Zie ook de informatiebron op dit gebied: Chemie Actueel http://www.chemieaktueel.nl/ Relatie met andere subdomeinen C3 behoudswetten en kringlopen C9 Kwaliteit van energie E4 Nieuwe materialen E5 Onderzoek en ontwerp F1 Industriële processen F2 Groene chemie F3 Energieomzettingen F5 Duurzame productieprocessen G2 Milieueffectrapportage G4 Milieueisen G5 Bedrijfsprocessen. Opmerking Dit subdomein is goed te combineren met biologie en/of natuurkunde en eventueel wiskunde. Subdomein E4 Nieuwe materialen 37. De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie ten minste in de context van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld. Mogelijk gerelateerde vakconcepten: nanotechnologie- nanocoatings- keramische materialen, lab-on-a-chip- moleculaire structuur- antibiotica- geneesmiddelen research. Informatiebronnen: Modules nieuwe scheikunde:  Brandwerende luiers e  Scooter van de 21 eeuw  Nanomaterialen  Smart materials  Nanocoatings  Moderne biotechnologie  Chemie en bewegen  Intelligente wasmiddelen

 60



Slimme polymeren.

Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt. Relatie met andere subdomeinen E1 Chemisch onderzoek E3 Duurzaamheid F1 Industriële (chemische) processen G5 Bedrijfsprocessen. Opmerking Dit subdomein kan zowel breed als smal worden geïnterpreteerd. Het gaat in deze eindterm om één voorbeeld van een dergelijke toelichting op marktontwikkelingen. Subdomein E5 Onderzoek en ontwerp 38. De kandidaat kan ten minste in de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoeks- of een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen. Mogelijk gerelateerde vakconcepten: onderzoeksvraag formuleren -hypothese opstellen variabelen onderscheiden- werkplan maken- meetgegevens verwerken- conclusies trekkenpresenteren Informatiebronnen Modules Nieuwe scheikunde:  Nobelprijs  Chemie van de mond  Heerlijk heldere chemie. Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Construeer onderzoeksvragen die leerlingen op papier moeten beantwoorden met het uitwerken van een werkplan. Relatie met andere subdomeinen A Vaardigheden C3 Behoudswetten en kringlopen E3 Duurzaamheid F2 Groene chemie G1 Chemie van het leven G5 Bedrijfsprocessen.

 61

Domein F Industriële (chemische) processen De subdomeinen F1 t/m F3 behoren tot het centraal examen (CE). Subdomein F4 Risico en veiligheid 42. De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen. Mogelijk gerelateerde vakconcepten Stofstromen - energiestromen - risico en waarschijnlijkheid - schaalverandering (op grote schaal) - veiligheidzinnen - pictogrammen - stofstromen- energiestromen - stofkringlopen. Informatiebronnen:  Chemie Aktueel (zie http://www.chemieaktueel.nl). Modules nieuwe scheikunde:  Groene chemie  Chloorchemie in Uganda. Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt. Relatie met andere subdomeinen: C8 Technologische aspecten D2 Veiligheid E4 Nieuwe materialen G2 Milieueffectrapportage G4 Milieueisen. Opmerking Combineer dit subdomein met D2, zowel grootschalig als kleinschalig. Subdomein F5 Duurzame productieprocessen 43. De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen. Mogelijk gerelateerde vakconcepten Grote schaal ontwerpen- oordeelvorming- duurzame kringlopen- groene chemiebehoudswetten- chemische industrie- E-factor- atoomeconomie-vervuilingscoëfficiënt Q, et cetera. Informatiebronnen:  Laat leerlingen uit pilotexamens specifieke opdrachten hierover zowel op havo- als vwoniveau maken. Modules nieuwe scheikunde:  Groene chemie  Ecoreizen/ de reis  Ecoreizen/ de brandstof  Zelfherstellend beton.

 62

Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld.  Laat een gegeven proces beoordelen op duurzaamheid  Kijk ook naar ANW-uitgaven hierover. Relatie met andere subdomeinen C1 Chemische processen C3 Behoudswetten en kringlopen C8 Technologische aspecten C9 Kwaliteit van energie E3 Duurzaamheid E4 Nieuwe materialen G5 Bedrijfsprocessen. Domein G Maatschappij, chemie en technologie De subdomeinen G1 t/m G3 behoren tot het centraal examen (CE). Subdomein G4 Milieueisen 47. De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van water, lucht, bodem en voedsel op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen. Mogelijk gerelateerde vakconcepten: Groene chemie - natuurlijke hulpbronnen - hergebruik- cradle to cradle - energiebeheer waterkwaliteit - luchtkwaliteit - bodemkwaliteit - voedselkwaliteit. Informatiebronnen:  Laat leerlingen een proces beoordelen op milieueisen (zie bijvoorbeeld vwo-examen 20121) Modules nieuwe scheikunde:  Groene chemie  Weet wat je eet  Moderne biotechnologie. Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Construeer onderzoeksvragen die leerlingen op papier moeten beantwoorden met een werkplan met het accent op milieuaspecten.  Kijk ook naar ANW-uitgaven hierover. Relatie met andere subdomeinen G2 Milieueffectrapportage D2 Veiligheid E3 Duurzaamheid F1 Industriële processen F4 Risico en veiligheid G Maatschappij, chemie en technologie.

 63

Subdomein G5 Bedrijfsprocessen 48. De kandidaat kan met behulp van chemische kennis, ten minste in de context van duurzaamheid, een voorbeeld uit de Nederlandse chemische industrie analyseren en aangeven wat de bijdrage is van het bedrijfsproces aan lokale en mondiale kwaliteit van leven. Mogelijk gerelateerde vakconcepten Duurzaamheid- processen- invloed op leefmilieu- leefkwaliteit. Informatiebronnen Modules nieuwe scheikunde  Groene chemie  Moderne biotechnologie. Projecten en praktische opdrachten:  In de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde zijn diverse praktische opdrachten ontwikkeld. Deze worden via een nog in te richten website bereikbaar gemaakt.  Laat een praktische opdracht maken over de eerste generatie biobrandstoffen en de maatschappelijke effecten op bijvoorbeeld de voedselprijzen.  Laat een praktische opdracht maken over de productie van eerste generatie biobrandstoffen en verschillen met de tweede en derde generatie. Plaats in historisch perspectief en accentueer op de snelle ontwikkeling hierin. Relatie met andere subdomeinen: C8 Technologische aspecten C9 Kwaliteit van energie E3 Duurzaamheid E4 Nieuwe materialen E5 Onderzoek en ontwerp F5 Duurzame productieprocessen G Maatschappij, chemie en technologie.

 64

5. Mogelijkheden voor toetsing en weging (PTA) 5.1 Inrichting van het PTA Het Programma van Toetsing en Afsluiting (PTA) is een wettelijke regeling voor scholen en legt een aantal zaken rond toetsing voor het schoolexamen vast. Volgens het examenbesluit havo/vwo dient het PTA jaarlijks vóór 1 oktober te worden vastgesteld en moet het in elk geval betrekking hebben op het desbetreffende schooljaar. In het PTA zijn ten minste de volgende onderdelen opgenomen:  Alle onderdelen van het examenprogramma die in het schoolexamen worden getoetst.  De inhoud van de onderdelen van het schoolexamen.  De wijze van examinering (mondeling, schriftelijk, praktisch) van de verschillende onderdelen van het schoolexamen.  De mogelijkheden tot herkansing van de verschillende onderdelen van het schoolexamen.  De weging van de verschillende onderdelen van het schoolexamen.  Het herexamen van het schoolexamen. In het examenprogramma is de formulering als volgt: Havo: "Het schoolexamen heeft betrekking op domein A en:  de domeinen en subdomeinen waarop het centraal examen geen betrekking heeft, te weten de subdomeinen C4, C5, D2, D4, E2, E3, F2, F4 , F5, G3, G4 en G5;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: één of meer domeinen of subdomeinen waarop het centraal examen betrekking heeft;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: andere vakonderdelen, die per kandidaat kunnen verschillen." Vwo: “Het schoolexamen heeft betrekking op domein A en:  de domeinen en subdomeinen waarop het centraal examen geen betrekking heeft, te weten: - de subdomeinen C 7 t/m C10, D2, D4, E3 t/m E5, F4, f5, G4 en G5;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: een of meer domeinen of subdomeinen waarop het centraal examen betrekking heeft;  indien het bevoegd gezag daarvoor kiest: andere vakonderdelen, die per kandidaat kunnen verschillen.” Er is dus de mogelijkheid voor de school om eigen onderdelen toe te voegen aan het programma en deze op te nemen in het schoolexamen. Deze onderdelen mogen zelfs van leerling tot leerling verschillen.

5.2 Overwegingen bij het opstellen van een PTA Voorafgaand aan het opstellen van een PTA voor het vak behoort het tot de verantwoordelijkheid van de vaksectie om zich goed te informeren over het formele karakter van het PTA. De vaksectie moet zich ook een goed beeld vormen van de randvoorwaarden waarbinnen het vak op de eigen school wordt onderwezen.

 65

Allereerst moet er duidelijkheid bestaan over de keuzes die de school als organisatie heeft gemaakt:  Hoe wordt de 320 slu voor scheikunde, havo verdeeld over het vierde en vijfde leerjaar van havo?  Hoe wordt de 440 slu voor scheikunde, vwo verdeeld over het vierde, vijfde en zesde leerjaar van vwo?  Hoeveel lessen staan er voor het vak in de opeenvolgende schooljaren op het rooster?  Werkt de school met perioden? Is periodisering mogelijk/wenselijk/gerealiseerd?  Hoe is het schooljaar gestructureerd? Drie, vier of meer perioden?  Zijn er wel/geen lesvrije toetsweken?  Hoe is de herkansing van onderdelen van het schoolexamen schoolbreed geregeld?  Wanneer vindt die herkansing plaats?  Welke ruimte is er voor studiebegeleidingsuren, Z-uren en keuze/differentiatietijd?  Hoe is de voortgangsrapportage geregeld? Hoeveel rapporten, wanneer?  Op welke gronden vindt bevordering naar een volgend schooljaar plaats?  Het aantal dagen lesuitval door schoolgebonden buitenschoolse activiteiten als werkweken, internationale uitwisseling, cultuurreizen, sporttoernooien, excursies. Vervolgens:  Welke practicumfaciliteiten en TOA-ondersteuning zijn beschikbaar?  Hoe verhouden de schoolexamenonderdelen zich tot eventuele voortgangstoetsen?  Welke lesmethode gebruiken de leerlingen, welke overige informatiebronnen en hoe is de verhouding tussen de leerstof in het schoolboek en niet methodegebonden lesmateriaal?  Hoe is verlof voor eigen bijscholing, vergaderingen et cetera geregeld? Vervolgens is het wenselijk dat er tussen de natuurwetenschappelijke vaksecties afspraken worden gemaakt over onder anderen:  het toetsen van de natuurwetenschappelijke vaardigheden. Omdat scheikunde een verplicht profielvak is in het profiel N&G en N&T, zullen deze afspraken per profiel gemaakt moeten worden;  afstemming over de aard van de toetsen en praktische opdrachten;  afstemming op de inhoud en inroostering van NLT;  afstemming op de inhoud en wijze van toetsing van ANW;  vakoverstijgende onderdelen van het schoolprogramma;  koppeling met examenonderdelen van andere vakken. Tevens is het in het belang van de leerlingen gewenst dat binnen de jaarlaag afstemming is over onder anderen:  spreiding van schriftelijke toetsen en praktische opdrachten over het schooljaar;  het toetsen van de algemene vaardigheden uit domein A zoals taalvaardigheden, informatievaardigheden, et cetera;  de organisatie van oriëntatie op studie en beroep en de rol van de vakken daarin. Al deze factoren hebben invloed op de beslissingen over:  de verdeling van de leerstof over de opeenvolgende jaren;  de voorbereiding op de schoolexamenonderdelen en het centraal examen;  het al of niet opnemen van voor het centraal examen aangewezen subdomeinen in het schoolexamen, hoeveel en wanneer;  de invulling van de door de school te bepalen onderdelen van het programma en de wijze van examinering.

 66

Het PTA is voor de leerling een document waarin hij kan zien welke stof op welk moment door de docent bij hem wordt getoetst. Het is voor de leerling een belangrijk document waarin hij vaak zal kijken om te zien aan welke eisen hij moet voldoen bij een bepaalde toets. Het PTA mág globaal worden beschreven, maar dan moet later door middel van gedetailleerde studiewijzers of aanwijzingsbrieven de precieze inhoud en werkwijze aan leerlingen duidelijk gemaakt worden. In de studiewijzer kan dan gedetailleerd worden opgenomen welke pagina's, opgaven, schema's uit het leerboek, welke video's, aantekeningen en andere bronnen tot de stof voor deze toets behoren. Leerstof die niet wordt beschreven in het PTA, mag geen onderdeel zijn van een schoolexamentoets. Een voorbeeld PTA voor havo en vwo is opgenomen in bijlage 2.

5.3 Weging Een speciaal aandachtspunt verdient de weging van toetsen. De sectie mag de weging zelf bepalen, maar soms wordt dit op schoolniveau aangegeven. De weging zal afhankelijk zijn van onder andere de plaats van de toets in het curriculum, de toetsduur en het onderwerp. Als er ook schoolexamentoetsen in het voorexamenjaar gegeven worden, kunnen deze toetsen een andere rol hebben bij de bevordering van het voorexamenjaar naar het examenjaar. Ook kan de soort toets (practicum, presentatie, schriftelijke en mondelinge toets) een rol spelen bij de weging van de toetsen. Hierover staat meer beschreven in de volgende paragraaf. Om de weging van onderdelen in het schoolexamen te bepalen, kunnen de volgende vragen richtinggevend zijn. 1. Waaruit bestaat het schoolexamen? Alleen uit beoordelingen van modules of hoofdstukken? Of worden bepaalde onderwijsactiviteiten als handelingsdeel beoordeeld? 2. Hoe worden module- of hoofdstukoverstijgende vaardigheden die de leerling gedurende het onderwijs verwerft in de beoordeling betrokken? 3. Hoe is de herkansing van schoolexamenonderdelen geregeld? 4. Hoe vaak mag herkanst worden en wat mag er herkanst worden? Ad 1. Te denken valt aan een opzet waarin leerlingen naast het werken aan lesmateriaal ook laten zien dat zij aan het eind van het scheikundeonderwijs een beter zicht hebben gekregen op zaken als experimenteren, onderzoeken en ontwerpen, oriëntatie op studie en beroep, samenwerken, samenhang tussen de bètavakken en de wisselwerking tussen wetenschap en technologie. Leerlingen kunnen hiervan 'bewijzen' verzamelen in bijvoorbeeld een portfolio. Ad 2. Algemene vaardigheden zoals presenteren en meer specifieke, zoals het opzetten van een onderzoek, zullen in meerdere onderwerpen terugkomen en worden geëvalueerd. Het ligt voor de hand om in het begin minder strenge eisen te stellen dan aan het eind, of pas aan het eind de beoordeling van dergelijke vaardigheden te laten meetellen voor het schoolexamen. Een ander alternatief is om hierin samen te werken met vakken die dezelfde vaardigheid in het examenprogramma hebben staan. Wellicht is het mogelijk om in afstemming met de andere natuurwetenschappelijke vakken te komen tot afsluiting in een vaardighedendossier. Ad 3. Een mogelijkheid is om na enkele onderwerpen een korte herkansingsperiode in te lassen, zodat achterstanden zich niet ophopen aan het einde. Het SE-cijfer moet voor aanvang van het centraal examen zijn vastgesteld en doorgegeven aan de DUO-IB-groep. Sommige scholen kennen een regeling, waarbij leerlingen het eindcijfer voor schoolexamenvakken aan het eind van het traject in het geheel mogen herkansen.

 67

Het is van belang om binnen de sectie af te spreken op welke wijze leerlingen kunnen herkansen, het herkansen van alle onderwerpen is immers niet meer mogelijk. Ad 4.Herkansen moet geen prijsschieten worden, anders moet de docent op een gegeven moment voor teveel schoolexamenonderdelen tegelijk herkansingsmogelijkheden aanbieden. Nota bene Met name item 3 en 4 moeten uiteraard passen binnen de regels zoals die voor de school als geheel of voor de tweede fase afdeling gelden.

 68

6. Afstemming met andere vakken

6.1 Inleiding Voor een goede afstemming van onderwijs en toetsing van onderdelen van het schoolexamen die in elkaars verlengde liggen en elkaar zelfs kunnen overlappen, is overleg tussen vaksecties noodzakelijk. Voldoende tijd voor structureel overleg met collega’s van andere vakken is daarbij van groot belang. Leerlingen hebben er baat bij als verschillende docenten voor begrippen zoals bijvoorbeeld energie en kans dezelfde definities gebruiken of op zijn minst aangeven waarin hun interpretatie van het begrip verschilt. Ook helpt het leerlingen als ze worden verwezen naar contexten waarbinnen leerlingen de betreffende begrippen bij andere vakken krijgen aangereikt. Het schoolexamen biedt veel mogelijkheden om te komen tot meer samenhang tussen vakken. De afstemming kan op vakinhoudelijk gebied plaatsvinden, de vorm aannemen van een project of voor individuele leerlingen gestalte krijgen in een profielwerkstuk. Tips in het kader van samenhang:  Samenhang wordt/is voor leerlingen beter zichtbaar als de docenten samen de stof aanbieden. Leerlingen denken in vakken. Wanneer docenten gezamenlijk aanwezig zijn, is de samenhang voor leerlingen zichtbaar!  Laat de practicumverslagen bij biologie, natuurkunde, NLT en scheikunde volgens een uniform protocol uitwerken. Werk daarbij met standaardbegrippen. Natuurwetenschappelijke vaardigheden (SLO), NLT-toolbox of NVON-methode voor het vmbo leveren daarvan voorbeelden. Zie http://www.nvon.nl/node/12725 of http://www.slo.nl/natuurwvaardigheden.pdf/  Binnen de vakken O&O en NLT is samenhang in ieder geval eenvoudig toe te passen.  De eindtermen in Domein A (algemene vaardigheden, natuurwetenschappelijke, wiskundige en wetenschappelijke vaardigheden) zijn voor alle vakken eenduidig geformuleerd.  In het PWS kan men leerlingen de verplichting opleggen om vanuit twee vakken te werken.  Denk naast samenwerking met andere bètavakken ook aan de mogelijkheid om leerlingen met bijvoorbeeld Nederlands, Engels, aardrijkskunde, economie te laten werken.  Het Dudoc-onderzoek heeft aandacht besteed aan vakoverstijgende onderzoeksvaardigheden. Er is onderzoek gedaan naar het leren van docenten tijdens vakoverstijgende samenwerking bij het invoeren en verzorgen van een NLT-module.  Een vakoverstijgende leerlijn voor leren onderzoeken in de bètavakken. Informatie is op te vragen bij bij [email protected]  Gezamenlijke PO's bieden vaak een oplossing voor veel organisatorische problemen. Het feit dat niet alle leerlingen bio en/of na in hun vakkenpakket hebben hoeft geen obstakel te zijn.

 69

Enkele les- en/of modulesuggesties in het kader van samenhang:           

Boek gezamenlijk met de sectie de reizende DNA-labs (zie http://www.dnalabs.nl/) (scheikunde en biologie). Gebruik de Salvo-methode (wiskunde en natuurkunde). Gebruik de havomodules Antibiotica en Afweer (biologie en scheikunde). Quantummechanica (natuurkunde en scheikunde). Alle NLT-modules (zie http://www.nvon.nl/node/12725 en http://www.slo.nl/natuurwvaardighedenonderbouwhavo.pdf/ Power4You (een natuurkunde-scheikunde module over elektriciteit en redoxreacties). Te verkrijgen bij: [email protected]. Organiseer milieuprojectdagen (alle bètavakken). Chemie van het leven voor de noodzakelijke voorkennis scheikunde voor biologieleerlingen. Te verkrijgen bij: [email protected]. Vita (Malmberg) Mens en natuur in de onderbouw behandelt het bèta-onderwijs in samenhang. Bollenbouwmethode vanuit en met fysici geschreven (biologie en natuurkunde). 'Meten aan de mens' is een module voor de derde klas om samenwerking te bewerkstelligen.

Let op:  





Zorg voor goede overdracht wanneer de samenstelling van docententeams verandert. Wijziging in docentteams maakt prolongatie van gestarte samenwerking vaak lastig. Het is juridisch onmogelijk om in de regelgeving voor de eindtermen samenhang voor te schrijven. Het is aan de school om de samenhang te verwezenlijken. Een school kan bijvoorbeeld de afspraak maken dat minimaal één SE-toets in samenhang met een ander vak in het PTA wordt opgenomen. Pak zaken concreet aan met een duidelijk stuk gereedschap (modules, leren onderzoeken/ ontwerpen). Vorm een kleine kerngroep die bijvoorbeeld eens per drie weken voor niet langer dan 45 minuten bijeenkomt en communiceer de uitkomsten naar de betrokken collega's, maar vermijdt een vergadercultuur. Maak contact met scholen die hier al enige ervaring mee hebben.

6.2 Afstemming tussen scheikunde en de andere exacte vakken Tijdens het centraal examen in de andere exacte vakken kunnen vragen worden gesteld waarin leerlingen scheikundige begrippen moeten hanteren die niet in de programma's van die vakken zijn opgenomen. Over de behandeling van deze onderwerpen is afstemming nodig. Voor een goede afstemming over het onderwijs en de toetsing van subdomeinen voor het schoolexamen die inhoudelijk in elkaars verlengde liggen en elkaar (gedeeltelijk) overlappen is overleg nodig tussen de verschillende vaksecties. In de nieuwe examenprogramma's van de exacte vakken is de beschrijving van de vaardigheden op elkaar afgestemd. Daar waar dezelfde of soortgelijke vaardigheden vereist zijn, staan deze in dezelfde bewoording aangegeven. Hier liggen dus startmogelijkheden om met de bètasecties te overleggen om juist deze vaardigheden op elkaar af te stemmen. Hier is voor alle secties tijdwinst te halen door bijvoorbeeld tijdens één vak het leren onderzoeken en/of leren ontwerpen te introduceren. Vervolgens kan, vanaf bijvoorbeeld klas 3 of 4, een weg richting het profielwerkstuk ingeslagen worden.

 70

Tegelijkertijd kunnen vaardigheden zoals:  een werkplan maken;  een onderzoeksvraag of hypothese opstellen;  goed omgaan met variabelen;  inzicht krijgen in nauwkeurigheid en validiteit, et cetera. eenduidig en (belangrijk) in overleg met de collega's op alle natuurwetenschappelijke vakken en wiskunde worden toegepast. In bijlage 6 staat een (woorden)boekje leren onderzoeken, ontwikkeld door instituut ELAN van de Universiteit Twente voor. De vwo-versie kunt u digitaal opvragen. Ook is in dit kader een aanpak die uit Engeland is over komen overwaaien interessant, genaamd Getting Practical. Deze benadering van experimenten zal de discussie tussen collega's van de bètavakken sterk kunnen stimuleren. Dit is vooral in het belang van de leerlingen die baat zullen hebben bij een bètabrede aanpak van experimentele vaardigheden en eisen. Zie ook: http://www.gettingpractical.org.uk/ of http://gettingpractical.nl De volgorde van de domeinen en subdomeinen in het programma scheikunde is een opsomming van vaardigheden en vakinhoud en geenszins een volgorde waarin deze in het onderwijs moet worden aangeboden. Het is aan te bevelen om met de gekozen leermiddelen voor biologie, scheikunde, wiskunde, NLT en natuurkunde een zodanige volgorde te bepalen, dat bij scheikunde tijdig scheikundige begrippen geïntroduceerd worden die in de andere programma's voorkomen. Omgekeerd bieden de andere programma's contexten, waarop bij scheikunde kan worden aangesloten en voortgebouwd. Sinds 2007 is voor leerlingen in het profiel Natuur & Gezondheid scheikunde een verplicht profielvak. Dat neemt echter niet weg dat leerlingen er baat bij hebben als docenten van de vakken biologie, scheikunde, wiskunde, NLT en natuurkunde:  voor de scheikundebegrippen dezelfde definities gebruiken;  bij scheikunde refereren aan de contexten waarbinnen leerlingen de betreffende begrippen bij de andere vakken kregen aangereikt.

6.2.1 Afstemming scheikunde - biologie De belangrijkste gemeenschappelijke onderwerpen op een rij. Havo: 1. Bouw DNA 2. Klassieke biotechnologie 3. Moderne biotechnologie 4. Verteringsenzymen 5. Zuur, basen, pH 6. Diffusie, osmose 7. Elementen kringloop 8. Energieomzetting (ATP) 9. Reacties, verbranding en fotosynthese. Vwo: 1. Bouw DNA 2. DNA-transcriptie 3. Biotechnologie - klassieke - moderne. 4. Redox-principe (fotosynthese, chemotrofie)

 71

5. Energie - kringloop van energie - vormen van energie - overgangen van energie - chemische energieomzetting (verbranding, fotosynthese). 6. Kringlopen van elementen 7. Sleutelslotprincipe (receptoren op membranen, enzymen) 8. Terugkoppeling (reactieproducten beïnvloeden de reactie) 9. Reacties, met katalyse (enzymen) 10. Medicijnenontwerp - bio-informatica - antistoffen 11. Eigenschappen - eiwitten - vetten Bouw celmembraan 12. Transport - diffusie - osmose 13. Zuren, basen, buffers 14. Stofwisselingsziekten. Contexten waarin er bij biologie en scheikunde sprake is van overlap:  gezondheid  voeding  maatschappij en technologie  duurzaamheid. De modules intelligente wasmiddelen en biochemie zijn voorbeelden van de manier waarop biologie en scheikunde kunnen samenwerken.

6.2.2 Afstemming natuurkunde-scheikunde Gemeenschappelijk onderwerp

Wat doet scheikunde/ wat natuurkunde?

Analoog of na elkaar opbouwend

Ideeën voor samenhang

Atoombouw/ materie

Scheikunde gaat veel dieper op verschil, atomen, moleculen en ionen in

Analoog, maar nauwkeuriger woordgebruik nodig.

Samen met biologie: gevaarlijke stoffen, dosis, straling, mutatie, eiwitten et cetera.

Natuurkunde noemt (te) veel moleculen.

 72

Gemeenschappelijk onderwerp

Wat doet scheikunde/ wat natuurkunde?

Analoog of na elkaar opbouwend

Ideeën voor samenhang

Elektriciteit

Scheikunde kijkt in een batterij naar overgang chemische energie naar elektrische energie en natuurkunde kijkt het proces buiten de batterij. Gaat verder in op de bewegende deeltjes, bewegende lading.

Opbouwend of kan ook naast elkaar, ook hier moet duidelijkheid komen in onderlinge terminologie: vermogen, capaciteit van een batterij, potentiaal vs spanning, et cetera.

Thema over batterijen, bijvoorbeeld een practicum om potentiaalverschil chemisch te laten beïnvloeden en te kijken wat het effect is buiten de batterij.

Reactiesnelheid/ snelheid (mechanica)

Scheikunde: botsende deeltjes model, reactiesnelheid daalt bij gekozen systeem s = ∆n/ ∆t.

Analogie laten zien en elkaar aanvullend.

Niet nodig.

Analoog, gebruik maken van dezelfde begrippen.

Straling, massa-, absorptie-, UV-, IRspectrometrie.

Natuurkunde: s= ∆s/ ∆t, versnelling etc.. Energie

Scheikunde: reactieenergie, exotherm→ negatief endotherm→ positief Natuurkunde: wet van behoud, kernenergie, arbeid, licht, et cetera.

Term bindingsenergie in de twee vakken zijn verschillende begrippen!!

samen: Q= m.c. ∆T

De module Power4you (uitgave SLO) geeft een goed voorbeeld van wat natuurkunde en scheikunde samen kunnen doen. Zie http://www.betanova.nl/documentatie/samenhang/.

6.3 Afstemming met wiskunde De voor scheikunde noodzakelijke rekenkundige en wiskundige vaardigheden zijn opgenomen in de syllabus. Voor een goed begrip van de pH is aan te bevelen dat leerlingen kennis hebben van logaritmen. Ook voor het juist verwerken van meetresultaten in grafieken is wiskundige basiskennis nodig. Met de grafische rekenmachine zijn dergelijke berekeningen geautomatiseerd. Voor het kunnen oplossen van lineaire en tweedegraads vergelijkingen is het voor leerlingen prettig als daarvoor bij wiskunde contexten uit de scheikunde worden gebruikt. Dat geldt ook voor voorbeelden van het oplossen van twee lineaire vergelijkingen met twee onbekenden. Het is ook denkbaar dat de wiskundige verwerking van meetgegevens uit scheikundige experimenten als voorbeeld in de wiskundeles aan bod kan komen. Passend bij het subdomein Molecular modelling kan worden afgestemd op het subdomein Dynamische modellen van Wiskunde D (Alink e.a., 2012).

 73

6.4 Afstemming met NLT Afstemming tussen nieuwe scheikunde en NLT kan plaatsvinden in het programma voor het schoolexamen. Dat kan met name binnen de domeinen E Innovatie en chemisch onderzoek, F Industriële (chemische) processen en G Maatschappij en chemische technologie. NLT sluit aan op zowel de huidige examenprogramma's (2007) van natuurkunde, scheikunde en biologie, als de nieuwe programma's, die met ingang van 1 augustus 2013 worden ingevoerd. Leerlingen maken zich, binnen een gemeenschappelijk opdracht, kennis eigen, die gebruikt wordt om deelopdrachten af te ronden. Ook kunnen leerlingen in groepen gebruik maken van elkaars voorkennis, doordat leerlingen andere leerlingen helpen zich ontbrekende kennis eigen te maken. Het is niet te vermijden dat in NLT-modules ook concepten aan de orde komen die ook bij natuurkunde, scheikunde of biologie worden behandeld. Een voorbeeld hiervan is kennis over DNA, die in veel NLT-modules een rol speelt. Doordat een school vrij is om een volgorde te kiezen in NLT-modules, is voor de ontwikkelaars van een module niet te voorspellen of deze overlappende kennis eerst in de NLT-module of eerst in het andere vak aan bod komt. Om die reden zal deze kennis altijd in de NLT-module zijn opgenomen, waarbij dus per school nagegaan moet worden of dit al dan niet al aan de orde is geweest. Overigens is het voor een goed begrip bevorderlijk als de leerling een concept op meerdere momenten en in meerdere contexten tegenkomt, mits er geen tegenstrijdige informatie wordt gegeven. Nog beter is het als de docenten op de hoogte zijn van wat er in het andere vak aan de orde is gekomen en dus naar elkaar kunnen verwijzen. Modules van NLT zijn te vinden op www.betavak-nlt.nl en www.betanova.nl

6.5 Afstemming met ANW In het bovenbouwprogramma van de havo is het vak ANW (Algemene Natuur Wetenschappen) onderdeel van het vrije deel van het profiel en in het bovenbouwprogramma van het vwo onderdeel van het verplichte gemeenschappelijke deel. Het cijfer voor ANW telt mee in het zogeheten combinatiecijfer. Het ministerie is van plan ook in het vwo-programma ANW niet meer wettelijk verplicht voor te schrijven in het algemene deel. Als ANW ook in het vwoprogramma onderdeel uitmaakt van het ‘geheel vrije’ deel is het aan de scholen om dit al dan niet aan te bieden. In het examenprogramma scheikunde vwo 2016 is er niet van uit gegaan dat leerlingen ANW hebben gevolgd. Voor leerlingen die wel ANW volgen, is het mogelijk om binnen scheikunde voort te bouwen op onderwerpen als grondslagen en kenmerken van wetenschap en techniek en de wederzijdse beïnvloeding van wetenschap, technologie en maatschappij. De inhoud van het ANW-programma heeft overlap met enkele subdomeinen. Het betreft uit Domein A: 'Vaardigheden' de volgende subdomeinen: Subdomein A1 Taalvaardigheden Subdomein A3 Informatievaardigheden Subdomein A5 Ontwerpvaardigheden Subdomein A6 Onderzoeksvaardigheden Subdomein A7 Maatschappij, studie en beroep. Bij ANW biedt het kerndomein 'Domein B Analyse van en reflectie op natuurwetenschap en techniek' brede mogelijkheden om in te zoomen op historische, actuele en toekomstige ontwikkelingen in de natuurwetenschappen en technologie onder anderen:  ontwikkeling van biomedische toepassingen, diagnostisch, therapeutisch en revaliderend;

 74

 

ontwikkelingen op het gebied van duurzaamheid en milieu; historische ontwikkeling van het wereldbeeld in het perspectief van de periode.

Als de school kiest voor ANW-klassen met leerlingen van de Maatschappijprofielen of Natuurprofielen kunnen scheikundige contexten binnen ANW per profiel verschillend worden uitgewerkt. Hiermee kan voor leerlingen uit de Natuurprofielen een overlap met het scheikundeprogramma worden voorkomen. Vanaf 2007 zijn de eindtermen ANW domein B voor havo integraal opgenomen in het vak natuurkunde, scheikunde en biologie. Bij elk van de drie vakken is er 40 slu gereserveerd voor dit domein A2. Uiteraard dienen de drie vakken de vakinhoud en de wijze van behandeling en toetsing op elkaar af te stemmen. Het ligt voor de hand dat elk van de drie vakken de ANW-stof zal integreren in de eigen kennisgebieden van het betreffende vak.

6.6 Afstemming met economie In augustus 2010 is in 4-havo het nieuwe examenprogramma economie ingevoerd. Een jaar later, in augustus 2011, is in 4-vwo het nieuwe examenprogramma ingevoerd. Van belang is dat, net als bij de vernieuwing van biologie, scheikunde en natuurkunde, de wisselwerking tussen concepten en contexten een belangrijk uitgangspunt was voor het ontwikkelen van nieuwe programma's. De examenprogramma's havo en vwo zijn gestructureerd rondom acht kernconcepten. Deze kernconcepten zijn: schaarste, ruil, markt, ruilen over de tijd, samenwerken en onderhandelen, risico en informatie, welvaart en groei, goede tijden, slechte tijden. Daarnaast beschrijft domein A dat leerlingen economische concepten kunnen herkennen en toepassen in uiteenlopende contexten. Dit domein omvat de onderdelen informatievaardigheden, rekenkundig en/of grafisch onderbouwen, standpuntbepaling, strategisch inzicht en experimenten. De grafische rekenmachine is niet meer toegestaan, wel een gewone rekenmachine. Binnen veel scheikundeonderwerpen kunnen natuurwetenschappelijke, technologische en wiskundige aspecten raken aan economische aspecten. Denk hierbij ook aan analogie met economische modellen en modellen gebruikt in de chemische industrie. Het is dan ook zinvol om in gesprek met collega's voor het vak economie na te gaan waar op school mogelijkheden liggen voor afstemming en/of samenhang. Dit laatste vooral in het belang van leerlingen die naast één of meer bètavakken een EM-profiel hebben of leerlingen die een N&T- en/of N&G-profiel hebben en economie en/of M&O als extra vak(ken) hebben.

6.7 Afstemming met Nederlands en MVT Voor een goede afbakening van de bijdrage van het vak scheikunde aan de taalvaardigheden van de leerling, is afstemming met Nederlands wenselijk. Bij nieuwe scheikunde ligt ook meer dan bij het programma van 2007 de nadruk op het zelf verwerven en verwerken van vakgerichte informatie. Daarbij kunnen goede taalvaardigheden, zowel de actieve als passieve taalbeheersing, het rendement van het scheikundeonderwijs verhogen. Daarom is het van belang dat:  docenten scheikunde weten hoe bij Nederlands leesvaardigheden (intensief en extensief lezen) worden aangeboden en welke begrippen en strategieën daarbij voorkomen;  docenten Nederlands weten op welke problemen allochtone leerlingen kunnen stuiten bij het bestuderen van scheikundige vakteksten en het gebruiken van vakgerichte bronnen als vakliteratuur en natuurwetenschappelijk- journalistieke artikelen;  docenten zo mogelijk afspraken maken over examinering en beoordeling van de taalvaardigheden en informatievaardigheden in het schoolexamen scheikunde. Als leerlingen zelfstandig bronnen zoeken en raadplegen komen ze al gauw bij Engelstalige bronnen terecht, zeker als ze op zoek zijn naar animaties, schema's en afbeeldingen.

 75

Het is aan te bevelen dat ze bij scheikunde vertrouwd raken met het verwerken van informatie uit goed geïllustreerde Engelse en Duitse websites. Ook als voorbereiding op het vervolgonderwijs, omdat veel vakliteratuur hoofdzakelijk in het Engels en Duits gepubliceerd wordt, is kennis van deze moderne vreemde talen onontbeerlijk. Voor docenten scheikunde is het wenselijk dat ze zich een beeld vormen van het soort Engelse en Duitse teksten waaruit vwo-leerlingen informatie moeten kunnen halen en verwerken in de vreemde taal of in het Nederlands. Uit vernieuwende scheikundeprojecten in Duitsland en Groot-Brittannië (Twenty First Century Science) komt volop leerlingenmateriaal beschikbaar dat zo duidelijk is, dat het zonder vertaling in het Nederlandse onderwijs kan worden ingezet. Veel lesmateriaal dat is ontwikkeld voor internationale scholen is via internet wereldwijd beschikbaar. Ook Nederlandse docenten en leerlingen kunnen hiervan gebruik maken. Specifiek voor informatievaardigheden is een SLO uitgave 'Naar een leerlijn informatievaardigheden' te downloaden via www.slo.nl, zoek bij leerlijn informatievaardigheden. Zie voor meer informatie over communiceren over chemie de website www.nieuwescheikunde.nl.

6.8 Voorbeelden In 2008 is de Stuurgroep Vakvernieuwing β5 aangesteld om de coördinatie en afstemming tussen de verschillende vakvernieuwingscommissies, ministerie, SLO en PBT te borgen. Eén van de taken van deze stuurgroep is de opzet en start van de multipilots. Dit zijn examenpilots op scholen met meer dan één experimenteel examenprogramma tegelijk. Op de website www.betanova.nl zijn de actuele gebeurtenissen rond de vernieuwde examens te volgen. Ook staat daarop het voorbeeldlesmateriaal dat, gestimuleerd door de verschillende vakvernieuwingscommissies, is gemaakt.

 76

7. Onderdelen naar keuze van de school 7.1 Ruimte in het programma Aan het einde van hoofdstuk 3 zagen we al dat de vrijheid van scholen om het schoolexamen vorm te geven in het nieuwe tweede-fase-programma in twee opzichten is vergroot.  Allereerst kunnen scholen ervoor kiezen vakonderdelen op te nemen in het schoolexamen die niet als domein in het examenprogramma genoemd staan.  Deze onderdelen kunnen bovendien per leerling verschillen, wat keuzemogelijkheden voor de individuele leerling inhoudt. Voor de keuze-onderdelen heeft de school een aantal opties, die in de volgende paragrafen kort worden uitgewerkt. Het is niet noodzakelijk dat de onderdelen naar keuze van de school voor alle leerlingen hetzelfde zijn. In de vormvoorschriften voor het schoolexamen staat uitdrukkelijk vermeld dat deze voor leerlingen verschillend kunnen zijn.

7.2 Practicum, eigen onderzoek, (technisch) ontwerpen Met het beschreven programma voor het SE kan het practicum verschillende functies hebben: 1. Voorbereiding op het aanleren van theorie. 2. Illustratie van de theorie. 3. Oefening in het kunnen toepassen van de theorie. 4. Aanleren technisch-, instrumentele vaardigheden. 5. Aanleren onderzoeksvaardigheden. 6. Als keuzeonderdeel door het laten uitvoeren van extra practicum. Deze vormen van practicum kenmerken zich door een nogal gesloten karakter, met duidelijke handelingsinstructies en een beperkt aantal uitwerkingsrichtingen. Sinds de invoering van de tweede fase in 1998 is er in het scheikundeveld een breed palet aan 'good practices' voor het eigen experimenteel onderzoek ontwikkeld. Daarbij bepaalt de leerling zelf de onderzoeksvraag, ontwerpt hij experimenten ter verificatie of falsificatie van de hypothese, bespreekt hij kritisch de resultaten en hun betrouwbaarheid, trekt hij conclusies en evalueert hij alle fasen van het onderzoek. Als voorbereiding op het profielwerkstuk is het wenselijk dat leerlingen in kleinere onderzoeken in de vorm van praktische opdrachten ervaring opdoen met voorbeelden van eigen experimenteel onderzoek. Ook sinds de invoering van de tweede fase hebben docenten en leerlingen uit projecten als Techniek 15+ een aantal handvatten uit de wereld van technisch ontwerpers aangereikt gekregen, waarmee leerlingen binnen scheikundige contexten onder anderen:  kennismaken met de fasen van het ontwerpproces;  delen van het ontwerpproces zelfstandig leren uitvoeren;  alle fasen van een ontwerp van probleemanalyse tot en met het testen van het prototype en evaluatie van het ontwerpvoorstel zelfstandig uitvoeren. Ook in de onderbouw kan technisch ontwerpen in samenhang met het vak techniek aangeleerd worden: http://www.techniek12plus.nl .

 77

Het is aan te bevelen dat leerlingen bij de natuurwetenschappelijke profielvakken zoveel ervaring en inzicht in onderzoeken en ontwerpen opdoen, dat ze bij hun profielwerkstuk de keuze voor een onderzoek c.q. ontwerp op een gelijkwaardige basis kunnen maken. Zie in dit kader ook de ontwikkelingen van de diverse Technasia en het vak O(nderzoek) & O(ntwerpen) in het land http://www.technasium.nl/. Zowel 'leren onderzoeken' als 'leren ontwerpen' zijn zeer geschikt om de samenhang van de betavakken vorm te geven.

7.3 Olympiade en andere wedstrijden Al vanaf 1980 wordt de Nationale Scheikundeolympiade georganiseerd. Op een steeds groter aantal scholen kiezen docenten bewust voor de mogelijkheid om (eventueel klassikaal) deel te nemen aan de Scheikundeolympiade. Ze nemen dit op in het PTA, zien het in voorkomende gevallen als een praktische opdracht, geven bonuspunten indien de score van een leerling boven een bepaalde drempel komt of bouwen een compensatie in voor andere programmaonderdelen als een leerling deelneemt. Zie ook: http://www.olympiadeschool.slo.nl . Steeds meer docenten zien het ook als een gelegenheid om het niveau van de leerlingen te meten met andere scholen, maar ook het schoolinterne wedstrijdelement kan interessant zijn. Zie ook: http://www.scheikundeolympiade.nl/ De European Union Science Olympiad (EUSO) is een wedstrijd voor leerlingen onder de 17 jaar uit alle EU landen. Elk EU-land kan een team afvaardigen dat multidisciplinair is samengesteld uit natuurkunde-, scheikunde- en biologieleerlingen (zie http://www.eusonederland.nl http://www.euso.dcu.ie/euso/). De International Junior Science Olympiade (IJSO) heeft de volgende doelstellingen:  Uitdagen en stimuleren van geïnteresseerde en getalenteerde 3e klas leerlingen van havo en vwo op het gebied van science en technologie. Bewustmaken van de mogelijkheden en kansen die er zijn op dit gebied. Uiteraard met de verwachting dat zich dat vertaalt in (bij hen) passende profielkeuzes van leerlingen.  Leerlingen van verschillende scholen met elkaar in contact brengen om de competitie aan te laten gaan.  Getalenteerde leerlingen de kans geven zich internationaal te meten en contacten op te doen. Zie ook: http://www.ijsonederland.com/.

7.4 Regionale steunpunten Op verschillende plaatsen in het land zijn regionale vaksteunpunten actief om docenten te ondersteunen bij de invoering, na- en bijscholing en doorontwikkeling van de exacte vakken op school. Het steunpunt is een samenwerkingsverband tussen vo-scholen, een of meer universiteiten en een of meer hogescholen, op het niveau van de betrokken faculteiten. Het heeft draagvlak in zijn regio in het vo en het ho en onderhoudt er contacten met het bedrijfsleven. Deelname in een breed regionaal steunpunt heeft voordelen voor een school. De school heeft zo invloed op koers, kwaliteit en het jaarlijkse programma van de verschillende vaksteunpunten. De Regionale Steunpunten hebben de volgende taken:  Faciliteren van docentennetwerken.  Training en scholing van docenten.  Vraagbaak voor invoering en doorontwikkeling van het vak natuurkunde.  Regionale mogelijkheden voor contacten met bedrijfsleven en het hoger onderwijs en dergelijke.

 78

Enerzijds kunnen de regionale steunpunten nascholing bieden op nieuwe onderwerpen, zowel inhoudelijk als op didactisch gebied. Maar ook bij het samen ontwikkelen van nieuw lesmateriaal of een nieuw curriculum kan een regionaal steunpunt helpen. Een goed voorbeeld is dat van de docentontwikkelteams, waarin docenten en TOA’s van verschillende scholen uit de regio, gezamenlijk delen van het curriculum voorbereiden. Een ander voordeel is het opbouwen van een scholennetwerk waarin men ervaringen kan delen en elkaars good practices kan gebruiken. Het steunpunt neemt deel aan gezamenlijke kwaliteitsontwikkeling en borging voor de steunpunten, onder meer door in samenspraak met zijn doelgroepen bij te dragen aan de ontwikkeling van criteria en aan de uitvoering van periodieke audits. Landelijke samenwerking van de steunpunten biedt efficiencywinst in het delen van inhoudelijke expertise, productontwikkeling, organisatiemodellen en dergelijke. Kwaliteit kan worden ontwikkeld en geborgd door collegiale uitwisseling en audits. Het aanbod varieert van cursussen tot leergemeenschappen voor docenten en TOA’s. Voor de leerling biedt het steunpunt informatie op het gebied van lezingen, masterclasses, bijeenkomsten. Ook kan het steunpunt hulp bieden bij het zoeken van de juiste contacten buiten de school. Het aanbod is sorteerbaar per vak, per regio en per periode, te vinden op http://www.betasteunpunten.nl . Naast deze steunpunten zijn er (vaak regionaal) bedrijven actief bij het ondersteunen van voscholen. U kunt deze vinden op de site van bètaplatformtechniek van Jet-Net: http://www.jet-net.nl/

7.5 Voorbeeldlesmateriaal In de loop van de jaren zijn totaal een 50-tal lesmodules gemaakt voor klas 3 t/m 6 havo en vwo. Een overzichtsschema is te vinden via http://nieuwescheikunde.nl/Publicaties . Vanuit deze inventarisatie kunt u de gewenste modules downloaden van sites als: www.nieuwescheikunde.nl of http://www.examenexperiment.nl/, http://www.scheikundeinbedrijf.nl en http://ocw.tudelft.nl/delftseleerlijnvoorscheikunde/. Misschien moet u wel even de moeite nemen een gebruikersnaam en wachtwoord aan te vragen. In onderwijsvaktijdschriften is de laatste jaren veel aandacht besteed aan vernieuwende projecten voor scheikundeonderwijs. Er zijn tal van 'good practices' te vinden. Om deze reden geven we in bijlage 7 een projectenoverzicht, waarbij overigens niet gestreefd wordt naar volledigheid. Omdat URL's in de loop van de tijd kunnen wijzigen kan het voorkomen dat onderstaande verwijzingen niet meer actief zijn. Meestal is de nieuwe URL dan via een zoekmachine te vinden. In de NVOX verschijnen regelmatig artikelen over het werken met modules. Van de eerste serie artikelen is een brochure voor de NVON-reeks (nummer 66) gemaakt (Aalsvoort e.a., 2009). De brochure 'Meer over contexten in Nieuwe Scheikunde' verschijnt tijdens de Woudschotenconferentie 2012. Daarin zijn de laatste/nieuwste NVOX artikelen gebundeld.

 79

8. Vernieuwing van programma en examinering 8.1 Vernieuwing van het programma In de paragrafen 1.3 en 1.4 is al kort aandacht besteed aan de ontstaansgeschiedenis van het nieuwe examenprogramma en de doelen van de vernieuwing. In dit hoofdstuk wordt dat verder toegelicht aan de hand van de ervaringen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde (paragraaf 8.4) en met voorbeelden van de manier waarop dat in een aantal scholen is uitgewerkt (paragraaf 8.5). Van belang is daarbij hoe de vernieuwing wordt uitgewerkt in het centraal examen en het schoolexamen; dat komt in de volgende twee paragrafen aan de orde. Zoals al eerder aangegeven, worden in het examenprogramma contexten en contextgebieden genoemd. Dat gegeven maakte deel uit van de opdracht een nieuw en vernieuwend examenprogramma te ontwerpen. Ook is de samenhang tussen de bètavakken in het examenprogramma zichtbaar, conform dezelfde opdracht. Dat betekent niet dat is voorgeschreven dat het onderwijs in de eigen school moet uitgaan van een contextconceptbenadering (soms kortweg co-co-benadering genoemd.) De inrichting van het eigen onderwijsprogramma is immers vrij. Wel moeten leerlingen worden voorbereid op het feit dat examenopgaven in het centraal examen vaak aangeboden worden in een contextuele probleemstelling. Het examenprogramma biedt daarvoor alle ruimte: in domein A worden de vaardigheden voor schoolexamen en centraal examen globaal beschreven, in de domeinen B-C-D worden de robuuste vakconcepten van het schoolvak scheikunde centraal gesteld en in de domeinen E-FG worden contexten en contextgebieden genoemd. Zie verder paragraaf 8.4.1.

8.2 Vernieuwingen in het centraal examen Vanaf 2009 (havo) en 2010 (vwo) worden naast de reguliere examens pilotexamens afgenomen. Trends in de formulering van pilotexamenvragen zijn te vinden in de specifieke (nieuwe scheikunde) kennis zoals in het vwo-examen 2011-1:  Leg uit welke drie oorzaken bepalen dat de atoomefficiëntie (van dit proces) lager is dan 100%. Of in meer vragen die een beroep doen op het werken met contexten, zoals in het pilotexamen havo 2009-1:  Beschrijf hoe de bosbouw moet worden ingericht om de energievoorziening uit hout, dat via bosbouw wordt verkregen, ‘CO2-neutraal’ te kunnen noemen. Of, uit hetzelfde examen:  Noem twee chemische factoren die bewerking van de grond met calciumoxide nodig kunnen maken. Er lijkt ook een trend te zijn naar meer onderzoekachtige vragen zoals in het vwo-examen 2011-1:  Beschrijf globaal hoe zo'n test moet worden uitgevoerd. Of, uit hetzelfde examen:  Wat moet je onderzoeken aan het mengsel van N-methylolacrylamide en N,N-methyleenbisacrylamide om je veronderstelling te toetsen?

 81

Of zelfs (pilotexamen havo 2012-2):  Beschrijf globaal een ontwerp voor de werking van het elektrolyseapparaat bij de beschreven zonwering, waaruit ook de 'vulling voor het leven' duidelijk wordt. Besteed in je beschrijving aandacht aan:  wat er gebeurt wanneer je op ‘donker’ drukt;  hoe je de mate van zonwering kunt regelen;  wat er gebeurt wanneer je op ‘licht’ drukt. De opgaven die gebruikt zijn in het examenexperiment voor de centrale examinering zijn beschikbaar via de site van betanova: http://www.betanova.nl/. Zowel de reguliere als de pilotexamens staan op: http://www.nvon.nl/scheikunde/examens. In het examenprogramma is 60% van de eindtermen bestemd voor toetsing in het centraal examen. De andere 40% van de eindtermen moeten in het schoolexamen worden getoetst. Die 60/40% verdeling is al eerder bepaald en ingegaan, namelijk in de aanpassing van de tweede fase in 2007 en staat dus los van deze vakinhoudelijke programmawijziging. Om de 60/40verdeling in de school goed te kunnen toepassen, heeft de syllabuscommissie de omvang in tijd die voor onderwijs van alle specificaties nodig is, zo goed mogelijk bepaald. De schatting van ervaren docenten is dat voor het onderwijs van de syllabuselementen in havo ongeveer 92 slu’s nodig zijn en voor vwo ongeveer 264 slu’s. Het is in de praktijk van scholen gebruikelijk toetsen in het schoolexamen te gebruiken om met leerlingen te oefenen voor het centraal examen. Op grond van de eisen van de overheid en de werkwijze van het CvE zal een centraal examen in een vak heel geleidelijk veranderen na invoering van een nieuw programma. Dat hangt samen met de noodzakelijke ontwikkeltijd van kwalitatief deugdelijke examenopgaven en de zorgvuldigheid waarmee examens worden samengesteld. Voor de centrale overheid is de deugdelijkheid van het proces van toetsing en van de toetsen zelf belangrijk, ook vanwege het civiel effect van de havo- en de vwo-diploma’s. Het is het streven van het Nederlandse onderwijs dat centrale toetsing op hoog niveau en met grote kwaliteit wordt gerealiseerd. Mede daardoor hebben docenten zich de afgelopen decennia een werkwijze eigen gemaakt die kan worden omschreven als teaching to the test. En met die test wordt dan het centraal examen bedoeld.

8.3 Vernieuwing in het schoolexamen In het schoolexamen is het mogelijk (voor de school) nieuwe onderwerpen te toetsen of onderwerpen en concepten te toetsen in samenhang met andere vakken. De inhoudelijke vernieuwing van examinering wordt dus bevorderd door vernieuwing in het SE. In de eindtermen van het nieuwe programma voor het schoolexamen wordt het doen van experimenten met enige regelmaat genoemd. Practica maken door de aard van de activiteit geen deel uit van het CE, maar hebben wel een belangrijke plaats in het onderwijs. In het schoolexamen kan daaraan gestructureerd aandacht worden besteed en kunnen de vaardigheden, zoals dataverwerking en verslaglegging die daarmee in verband staan, worden getoetst. Daarbij heeft de docent (de school) een eigen keuze wat betreft de experimenten. In praktische opdrachten kunnen practica, theorieopdrachten en verwerkingsopdrachten worden gecombineerd. Een dergelijke aanpak kan effect hebben op het cijfer voor het schoolexamen Zeker als aan vaardigheden als rapporteren, communiceren over chemie en beoordeling van maatschappelijke aspecten veel aandacht wordt besteed. Het is van belang aan de schoolleiding duidelijk te maken dat dit kan leiden tot een verschil in SE-cijfer en CE-cijfer voor individuele leerlingen dat groter is dan gemiddeld. Er is nogal eens verschil van mening over of dit verschil groot mag zijn en blijven.

 82

Er worden immers wel degelijk andere vaardigheden en zelfs andere kennis getoetst. In ieder geval is het goed ten opzichte van je schoolleiding (met op de achtergrond de inspectie) een duidelijk positie hierover in te nemen. Het schoolexamen kan door de vormgeving op schoolniveau heel direct aansluiten op het gegeven onderwijs in de scheikunde. De vernieuwing van het scheikundeonderwijs (zie ook paragraaf 1.4) is nodig vanwege de veranderde pedagogische situatie in de klas en de houding van leerlingen. Die willen zich graag meer betrokken voelen bij wat ze leren en zich verantwoordelijk kunnen voelen voor wat ze leren. Die houding bevorder je door leerlingen de relevantie van wat ze leren te laten zien, in relatie met de eigen leefwereld en de maatschappij. Daarbij is beroepsambitie te gebruiken als drijfveer. Hierbij zou het onderwijs uit moeten gaan van authentieke vragen van leerlingen. De hen moeten motiveren chemische concepten te leren en uit te dagen een standpunt in te nemen in de context van het gestelde probleem of de ontwerp- en onderzoeksopdracht. En met het 'het onderwijs' bedoelen we de interactie en de dialoog tussen leraar en leerling. Daarin zijn drie ontwikkelingen te onderscheiden: 1. De leraar brengt hedendaagse technologische (havo) en wetenschappelijke (vwo) thema’s en kwesties van de sector chemie naar voren en daagt leerlingen uit daarin geleerde vakconcepten te gebruiken. Dit focusseert op chemische activiteiten en methodes en minder op reproductie van kenniselementen. Het gaat hier om de vakinhoudelijke ontwikkeling. 2. Het onderwijsgesprek start met het verkennen van interessante en innovatieve contexten, niet ingeperkt door de grenzen van de eigen discipline, met aandacht voor de betekenis ervan voor de maatschappij. Hier gaat het om een vakdidactische ontwikkeling. Ook de toetsvorm is een onderdeel van deze vakdidactische aanpak. 3. Om de vakinhoudelijke en vakdidactische ontwikkeling vorm te geven maken docenten (in de examenexperimenten) gebruik van voor leerlingen duidelijk gestructureerde modules (en van andere leermaterialen). De ervaring is dat deze leermaterialen niet fungeren als kant en klare recepten, maar docenten uitdagen het materiaal naar eigen inzicht te bewerken en te arrangeren. In een school zal een docent of een docententeam aan de hand van deze drie ontwikkelingen een voor de eigen situatie passende mix moeten maken.

8.4 Ervaringen uit het examenexperiment nieuwe scheikunde 8.4.1 Context-conceptbenadering De stuurgroep nieuwe scheikunde heeft in 2004 de opdracht gekregen van de minister van OCW bij het ontwerp voor een nieuw examenprogramma scheikunde, uit te gaan van de context-conceptbenadering. In de loop van het ontwikkeltraject is eigenlijk niet meer gesproken over de context-conceptbenadering, maar over een context-conceptbenadering. Er zijn immers diverse benaderingen en ook de relatie tussen context en concepten kan op verscheidene manieren worden gelegd en worden uitgewerkt. Duidelijk is in ieder geval dat met behulp van voorbeeldlesmateriaal en dito toetsmateriaal het (vernieuwde) examenprogramma helder moet worden neergezet. Ook de andere bètavernieuwingscommissies, die voor biologie, natuurkunde en NLT, hebben opdracht gekregen uit te gaan van de context-conceptbenadering. In het onderling overleg hebben de bètavernieuwingscommissies deze benadering dan ook als gemeenschappelijk uitgangspunt gekozen en verder uitgewerkt. ZoweI in het examenexperiment als bij de constructie van het lesmateriaal (de modules) blijkt de co-co-benadering een vruchtbare manier om leermaterialen te ontwerpen.

 83

Deze ervaring is door veel docenten opgedaan binnen de diverse ontwikkelteams nieuwe scheikunde die in de jaren tussen 2004 en 2009 modules hebben geconstrueerd. De co-cobenadering is ook een handvat om het onderwijs in de eigen school te sturen en te regelen. Ook hier geldt weer dat er verschillende benaderingen zijn; in het examenexperiment nieuwe scheikunde is dat geconcretiseerd in de diverse voorbeeldleerlijnen. In de opgaven voor de centrale examens worden al langere tijd opgaven geconstrueerd waarbij chemisch-conceptuele vragen in een context worden aangeboden. In de examenvragen die voor het examenexperiment zijn ontwikkeld, is dat meer expliciet gemaakt en zijn ook nieuwe typen vraagstelling beproefd (zie paragraaf 8.2). Bij het formuleren van een overzicht van vakconcepten is uitgegaan van twee centrale concepten, het micro-macro-denken (1) en de deeltjes-eigenschap-relatie (2). De bijbehorende en afgeleide vakbegrippen kunnen in wisselende contexten in onderwijs en examinering aan bod komen. De aan te leren en aangeleerde centrale concepten en vakbegrippen zijn representatief voor het gehele vakgebied scheikunde en niet voor één specifieke context. In de formulering van eindtermen, waarbij wel een context of een contextgebied wordt genoemd, hebben de bètavernieuwingscommissies gekozen voor een heldere en uniforme manier van formuleren: De kandidaat kan met behulp van kennis van …… ten minste in de context van …..en …… toelichten/beschrijven/beargumenteren hoe …… Daarbij hebben de vernieuwingscommissies ook gezamenlijk onderzocht welke contextgebieden hier genoemd moeten worden, opdat ze bijdragen aan het realiseren van samenhang in het bètaonderwijs (Boersma e.a., 2011). Ook te vinden op: http://www.samenhangintweedefase.slo.nl/ of via http://www.betanova.nl. In het examenprogramma scheikunde worden de volgende contexten in de globale eindtermen één of meer keren genoemd:  Materialen  Geneesmiddelen  Voeding  Voedselproductie  Transport (van stoffen in het lichaam). In de eindtermen komen verder de volgende contextgebieden voor:  Leefwereld-, beroeps- en technologische/wetenschappelijke contexten (zie ook A11)  Duurzaamheid  Veiligheid. De grote vragen van de 21e eeuw voor het vakgebied scheikunde passen binnen deze contexten en contextgebieden. De belangrijke sectoren van maatschappij, industrie en wetenschap, waarin chemische kennis en vaardigheden worden toegepast, zijn zichtbaar te maken in deze contextgebieden.

8.4.2 Voorbeeldleerlijnen In het examenexperiment voor het vak scheikunde genoten de deelnemende vaksecties een grote vrijheid het onderwijsproces in te richten op een manier die bij de school past. De enige gemeenschappelijke noemers daarbij waren het (experimentele) examenprogramma met de bijbehorende syllabus voor het CE en de ambitie in de eigen school vernieuwende onderwijsmaterialen te (kunnen) ontwikkelen en testen.

 84

Die vrijheid voor het eigen schoolcurriculum wordt aangeduid met het begrip voorbeeldleerlijn. (tabel 8.1). Tabel 8.1 Voorbeeldleerlijnen en kenmerken van onderwijzen Voorbeeldleerlijn

Visie/profiel van docent(e) die mogelijk deze module kiest

Geel (is ontwikkeld uit blauw)

Een docent(e) kiest deze leerlijn/module als hij/zij met de leerlingen veel aandacht wil besteden aan het zorgvuldig ontwikkelen van begrip bij leerlingen. De docent(e) maakt bijvoorbeeld gebruik van experimenten en historische bronnen om te laten zien hoe begrippen/concepten in de scheikunde zijn ontstaan en verder ontwikkeld. De docent(e) wil laten zien dat ‘kennis’ niet zomaar uit een boekje komt, maar zorgvuldig is afgeleid en beargumenteerd.

(vwo ) Blauw (havo & vwo) Bont (vwo)

Groen (havo)

VNCI (havo & vwo)

Een docent(e) kiest voor deze leerlijn/module als hij/zij voor een spannende en voor leerlingen aansprekende context als uitgangspunt wil kiezen. Er is vooral ruimte voor eigen inbreng van leerlingen, en ook de docent(e) kan zelf bredere keuzes maken (andere praktische opdrachten, koppeling met andere hoofdstukken uit het gebruikelijke leerboek). Een docent(e) kiest voor deze leerlijn/module als hij/zij maatschappelijke vraagstukken (nieuwe materialen/ duurzaamheid) een belangrijk startpunt voor de scheikundeles vindt. De docent(e) vindt dat leerlingen aan complexe vraagstukken uit de samenleving moet kunnen werken. Het is voor hem/haar een uitdaging om eens echt op een andere manier te werken. Het liefst samen met een groep andere docenten en/of een coach. De praktijk van de chemische industrie staat centraal bij deze set modules. De docent(e) wil vooral met zijn/haar leerlingen werken aan vraagstukken waaraan op dit moment in de industrie wordt gewerkt.

(Uit: 'Scheikunde in de dynamiek van de toekomst', hoofdstuk 3, pag. 65 (Boersma e.a., 2011))

Docenten hebben in het examenexperiment geleidelijk hun voorbeeldleerlijn ontwikkeld tot een eigen schoolcurriculum. Zo is er nu ook een gele voorbeeldleerlijn voor havo en een leerlijn voor vwo, gebaseerd op de groene voorbeeldleerlijn. Deze voorbeeldleerlijn heet 'Delftse voorbeeldleerlijn', omdat de modules door de betrokken docenten samen met de TUD worden ontwikkeld. In alle situaties van de scholen geldt dat de inhoud van het schoolcurriculum zich blijft ontwikkelen door de aanpassing en verbetering van de gebruikte modules.

 85

8.4.3 Kenmerken van modules in een voorbeeldleerlijn Om docenten in andere scholen een idee te geven van de werkwijze en het onderwijsleerproces in de diverse voorbeeldleerlijnen, zijn vijf modules - één per voorbeeldleerlijn - vorm gegeven op een manier die de module inpasbaar maakt in een normaal en gemiddeld lesprogramma. Bijvoorbeeld ter vervanging van een hoofdstuk uit het in gebruik zijnde leerboek. Deze vijf modules zijn bijeengebracht op een cd-rom 'Voorbeelden van lesmateriaal van de nieuwe scheikunde', en uitgegeven op 14 april 2009 bij de themadag van de Radboud Universiteit Nijmegen. Aansluitend is de cd-rom verstuurd aan alle vaksecties scheikunde van vwo/havo-scholen. Tabel 8.2 Kenmerkende module in een voorbeeldleerlijn Voorbeeldleerlijn Geel

Kenmerkende module

Visie/profiel van docent(e) die mogelijk deze module kiest

Wat hebben planten nodig?

Een docent kiest deze leerlijn/module als hij/zij met de leerlingen veel aandacht wil besteden aan het zorgvuldig ontwikkelen van begrip bij leerlingen. De docent(e) maakt bijvoorbeeld gebruik van experimenten en historische bronnen om te laten zien hoe begrippen/concepten in de scheikunde zijn ontstaan en verder ontwikkeld. De docent(e) wil laten zien dat ‘kennis’ niet zomaar uit een boekje komt, maar zorgvuldig is afgeleid en beargumenteerd.

(vwo) (4 vwo) Blauw

Gif om op te vreten

(havo & vwo) e

(4 klas)

Bont

Energie om mee te nemen

(vwo) (5 vwo)

Groen

Ecoreizen, de reis wat en hoe?

(havo) (4 havo)

VNCI

Kunstmest

(havo & vwo)

(4 klas)

 86

e

Een docent kiest voor deze leerlijn/module als hij voor een spannende en voor leerlingen aansprekende context als uitgangspunt wil kiezen. Er is vooral ruimte voor eigen inbreng van leerlingen, en ook de docent(e) kan zelf bredere keuzes maken (andere praktische opdrachten, koppeling met andere hoofdstukken uit het gebruikelijke leerboek). Een docent kiest voor deze leerlijn/module als hij deze maatschappelijke vraagstukken (nieuwe materialen/duurzaamheid) een belangrijk startpunt voor de scheikundeles vindt. De docent(e) vindt dat leerlingen aan complexe vraagstukken uit de samenleving moeten kunnen werken. Het is voor hem/haar een uitdaging om eens echt op een andere manier te werken. Het liefst samen met een groep andere docenten en/of een coach. De praktijk van de chemische industrie staat centraal bij deze set modules. De docent(e) wil vooral met zijn/haar leerlingen werken aan vraagstukken waaraan op dit moment in de industrie wordt gewerkt.

Om de vernieuwing van het vak scheikunde in de eigen school vorm te kunnen geven, is het van belang te onderzoeken welke visie de docenten in de sectie delen en willen delen. Het werkt niet als docenten van elkaar of over elkaar zeggen dat ze elkaars visie wel kennen. Het gesprek in de sectie hierover moet op gang komen. Daarvoor zijn verschillende manieren. In het examenexperiment hebben docenten met elkaar modules ontwikkeld volgens een afgesproken format en in een aantal gevallen zijn deze modules beproefd in de dagelijkse lessen. Die praktische werkwijze levert de omschrijving in bovenstaande tabellen op, een beschrijving waarmee een vaksectie haar uitgangspunt kan bepalen. In de blauwe voorbeeldleerlijn hebben docenten (en hun coach) modules doorontwikkeld om de begripsontwikkeling van leerlingen bij het leren van scheikunde zo goed mogelijk vorm te geven. In het examenexperiment is door de docenten in de groene voorbeeldleerlijn ook een meer theoretische werkwijze gevolgd, één waarbij in een aantal discussierondes een filosofie van een voorbeeldleerlijn is ontwikkeld. Het voordeel daarvan is dat docenten al werkend hun eigen onderwijsfilosofie konden verhelderen en aanscherpen

8.4.4 Werken in een context-concept-benadering Al bij de start van de ontwikkeling van modules nieuwe scheikunde en het examenexperiment is aangegeven op welke wijze de context-conceptbenadering zou kunnen bijdragen aan het leerproces. Dat is als volgt samen te vatten. Leerlingen en docenten Deze benadering maakt het goed mogelijk dat:  de leerlingen de centrale concepten en vakbegrippen van het vak scheikunde leren wendbaar toe te passen, ook in nieuwe of onbekende contexten in het centrale examen;  docenten de vrijheid hebben contexten te kiezen in de aanleerfase van het onderwijs en niet beknot worden in keuzes in hun lesprogramma;  de leerlingen leren hoe in de contextgebieden vakbegrippen worden gebruikt en toegepast en welke vaardigheden van belang zijn bij het redeneren en oordelen in complexe situaties;  docenten de mogelijkheid krijgen contextgebieden te onderwijzen in samenhang met andere vakken. Kern van de benadering is ook dat het de docent en de vaksectie mogelijk gemaakt wordt het eigen onderwijs uitdagend en interessant te maken. Om docenten te ondersteunen bij dit laatste aspect is het van belang dat de gemeenschap van scheikundedocenten kan beschikken over een groot aantal modules waarin deze samenhang wordt uitgewerkt. En dat docenten de mogelijkheden hebben de beschikbare leermaterialen te arrangeren voor gebruik in de eigen school. Daarbij kunnen de modules en hun varianten voor de diverse voorbeeldleerlijnen als startpunt dienen. De manier waarop in de jaren 2009-2012 in het kader van Human Capital Chemie in Actielijn-2 docenten zich hebben ontwikkeld als coach voor schoolontwikkeltrajecten, is daarbij van fundamentele waarde. De Brede Regionale Steunpunten (BRSP) bieden hierbij zowel faciliteiten als ondersteuning, zie http://www.betanova.nl/downloads/. Omdat de grote vragen van het vakgebied scheikunde in de 21e eeuw ook hebben bijgedragen aan het ontwerp voor het examenprogramma nieuwe scheikunde, zijn deze vragen en dus onderzoeksgebieden daarin terug te vinden. In het ontwerpexamenprogramma was dat zichtbaar in de titels van de domeinen Synthesen, Chemie van het leven en Materialen en Duurzame Ontwikkeling, van zowel het havo- als het vwo-programma. In het nu voorliggende examenprogramma vwo is dat zichtbaar in de titels van een aantal subdomeinen: Chemische synthese, Chemie van het leven en Nieuwe Materialen. Er zijn meerdere domeinen waar duurzame ontwikkeling centraal staat.

 87

Voor het havo-examenprogramma is eenzelfde overzicht te geven. Context-conceptbenadering nader uitgewerkt Het effect van de opzet voor een programma in een context-conceptbenadering is dat er ook een didactische verandering zichtbaar wordt bij het leren van nieuwe scheikunde. Leerlingen leren scheikunde vanuit een wisselwerking tussen contexten en concepten. Uit een eerste analyse van de ontwikkelde modulen voor het derde leerjaar nieuwe scheikunde en modulen van ‘Chemie im Kontext’, - die als inspiratiebron hebben gediend - bleek al dat docenten behoefte hebben aan een uitwerking van de wisselwerking tussen contexten en concepten in een aantal varianten. Die mogelijke variatie is nu zichtbaar gemaakt in een aantal voorbeeldleerlijnen. Het effect daarvan is hopelijk dat vaksecties een voorbeeld van een programma kunnen zien dat aansluit bij de onderwijskundige visie van de school, en dus bij docenten en leerlingen en hun communicatie over en weer. Concepten Natuurwetenschappelijke en wiskundige concepten zijn mentale beelden die verwijzen naar belangrijke ideeën in de natuurwetenschappen en wiskunde. Concepten staan niet alleen, maar zijn deel van een netwerk van onderlinge verbanden en daarmee samenhangende kennis. Bij die kennis gaat het in de scheikunde zowel om kennis van procedures en verschijnselen die horen bij het vakdomein, als om abstracte en formele kennis die in één of meer vakbegrippen kan worden uitgedrukt. Voor het structureren van de vakinhoud stelde de vernieuwingscommissie scheikunde (Commissie van Koten) in 2003 twee centrale concepten voor, namelijk het 'molecuulconcept' en het 'micro-macro-concept'. Deze twee concepten zijn in de diverse modulen die zijn ontworpen voor de nieuwe scheikunde, uitgewerkt met behulp van andere voor het vak kenmerkende begrippen. Deze twee kernconcepten en de daarmee verbonden vakbegrippen zijn niet nieuw. De meeste begrippen komen ook voor in het huidige globale examenprogramma van 2007 en in de gedetailleerde examenprogramma's van voor 2007. Maar in de structuur en uitwerking van het examenprogramma 2007 blijft de voor de chemie kenmerkende koppeling met de centrale concepten impliciet, evenals de relatie tussen de vakbegrippen onderling. Kernconcepten De Commissie van Koten heeft als fundament voor ontwikkeling en vernieuwing en als vertrekpunt voor discussie met het veld gekozen voor slechts twee centrale concepten:  Het molecuulconcept: materie is opgebouwd uit moleculen of andere deeltjes zoals atomen, ionen.  Het micro-macroconcept: het verband tussen de moleculaire en de macroscopische eigenschappen. Volgens de commissie sluiten deze het beste aan bij de essentie van wat scheikunde is, namelijk het leggen van verbanden tussen enerzijds de eigenschappen van stoffen en de processen in de macroscopische wereld en anderzijds de samenstelling, structuur en reactiviteit op moleculair niveau. Het molecuulconcept is het primaire centrale concept van de scheikunde. Bij het molecuulconcept horen begrippen als:  atomen als bouwstenen van moleculen;  verschillende typen binding tussen moleculen, respectievelijk atomen, respectievelijk ionen;  de structuur en flexibiliteit van moleculen;  het maken en breken van bindingen;  het ontwerpen van moleculen.

 88

Het micro-macroconcept is het secundaire centrale concept van de scheikunde. Bij het micro-macroconcept horen begrippen als:  Het verband tussen de moleculaire samenstelling, structuur en eigenschappen of functies.  Het verband tussen sterkte van bindingen in en tussen moleculen en stabiliteit.  Het verband tussen structuur, reactiviteit, reactiesnelheid, katalyse en processen die daaruit voortvloeien. Contexten Contexten zijn te beschouwen als situaties, voorbeelden uit de realiteit, die niet op zich staan, maar exemplarisch en/of representatief zijn voor een aantal doelstellingen van het onderwijs. Daarbij kan in de scheikunde onderscheid worden gemaakt tussen: 1. situaties uit de dagelijkse praktijk van werkers in het vakgebied, die verklaard worden met behulp van natuurwetenschap en technologie (beroepsgerichte en experimentele contexten); 2. maatschappelijke situaties of probleemstellingen waarin beslissingen worden genomen gebaseerd op kennis en inzicht uit de chemie (maatschappelijke contexten, te onderscheiden in economische, ethische en leefwereldcontexten); 3. situaties of probleemstellingen waarin leerlingen zich door historische reflectie vakmethoden voor kennisontwikkeling eigen maken (experimentele en theoretische contexten); 4. situaties, vraagstellingen of probleemstellingen waarin het gaat om het uitbreiden van natuurwetenschappelijke vakkennis en vakinzichten (theoretische en experimentele contexten); 5. een probleem, dat kan worden aangepakt met een technisch ontwerp waarin chemische kennis en chemisch inzicht worden toegepast voor het selecteren en verwerken van stoffen en materialen (experimentele, maatschappelijke en beroepsgerichte contexten).

8.4.5 Modulair werken in een schoolprogramma Bij een vakinhoudelijke vernieuwing zoals die nu aan de orde is in scholen, is het voor een vaksectie bijkans onmogelijk zelfstandig het schoolcurriculum te vernieuwen en te voorzien van bijpassend leermateriaal. Wel is het goed mogelijk de vakinhoud in delen te vernieuwen, door per schooljaar ongeveer 15% tot 25% van het programma te vervangen. Dat kan door het gangbare leerboek te blijven gebruiken en per jaar een deel daarvan te vervangen door één of meer modules. Ook een voordeel bij het gebruik van modules is dat in opeenvolgende cursusjaren een deel van het leermateriaal kan worden bijgesteld, of dat in een module een nieuwe contextvraag wordt gekozen. In een onderzoek voor de VNCI is in 2009 aan ruim 300 sectieleiders en docenten scheikunde gevraagd hoe er wordt gedacht over het arrangeren van leermateriaal voor de eigen school op basis van beschikbaarheid van modules nieuwe scheikunde (Van der Woud & van Grinsven, 2010). Zie voor dit rapport: http://nieuwescheikunde.nl/DUOonderzoek/ of pagina 75 van het eindrapport. De conclusie was: bijna twee derde van de docenten (64%) staat positief tegenover het systeem van modules downloaden, waarbij je als docent(e) de keuze hebt tussen je eigen leerlijn arrangeren of een uitgewerkte leerlijn volgen die de eindtermen dekt. Circa één op de vijf docenten staat er enigszins negatief tot zeer negatief tegenover. Belangrijk is dat je als scheikundesectie de uitdaging aan wilt gaan. Ervaring is strekt tot aanbeveling, maar enthousiasme in het team is een must. Bedenk voor dat je eraan begint, dat de tijd die je er gezamenlijk in steekt, je uiteindelijk terugkrijgt als vrijheid voor de invulling van je eigen onderwijs..

 89

Bij gelegenheid van de themadag 'nieuwe scheikunde: op weg naar 2012' van de Radboud Universiteit Nijmegen (14 april 2009) is een aantal modules nieuwe scheikunde op een cd-rom uitgebracht, zodat docenten met relatief gemak een hoofdstuk uit het vigerende leerboek zouden kunnen vervangen door een module nieuwe scheikunde. De cd-rom met voorbeelden van lesmateriaal van de nieuwe scheikunde zijn te bestellen bij: [email protected]. In een onderzoek voor de VNCI is in 2009 aan ruim 300 sectieleiders en docenten scheikunde gevraagd hoe wordt gedacht over het arrangeren van leermateriaal voor de eigen school op basis van beschikbaarheid van modules nieuwe scheikunde.

8.4.6 Arrangeren van leermateriaal met modules Binnen het examenexperiment nieuwe scheikunde hebben veel docenten en veel secties meegedaan in vakontwikkelgroepen om te ervaren hoe een module scheikunde in een contextconceptstructuur moet worden opgebouwd. Dat heeft geresulteerd in meer dan 50 modules die in scholen zijn getest en die in een schoolcurriculum een plaats hebben gekregen (zie: http://nieuwescheikunde.nl/Publicaties/Inventarisatie/). In de voorbeeldleerlijnen binnen het examenexperiment zijn vaak van een bepaalde module diverse varianten ontwikkeld. Daarmee arrangeerde een vaksectie het lesmateriaal om het op een bepaald moment en een bepaalde plaats in te kunnen zetten. Het ontwikkelen van een module kost erg veel tijd en energie. Het arrangeren van een module op de eigen maat van de school vraagt veel minder tijd en inspanning. Op dit moment zijn er bij de diverse regionale steunpunten scheikunde groepen docenten die met elkaar modules (leren) arrangeren (zie: http://www.betasteunpunten.nl).

8.5 Voorbeelden uit de praktijk van de scholen In deze paragraaf volgen zeven voorbeelden waarin scheikundedocenten aangeven hoe ze op dit moment (voorjaar 2012) hun onderwijs inrichten. Van deze zeven scholen zijn de eerste en zevende school geen pilotscholen zoals dat voor de overige scholen, die deelnemen aan de multipilot of de monopilot, wel het geval is. Alle zeven scholen werken met eigen lesmateriaal gebaseerd op de modules. De zeven scholen en de aanduiding van hun programma staan hieronder.  Modules en leerboek als succesvolle combinatie (Linde College, Wolvega).  Bètabreed onderzoeken en ontwerpen (Marianum, Groenlo).  Bonte voorbeeldleerlijn (Het Erasmus, Almelo).  Groene voorbeeldleerlijn havo (Pallas Athene College, Ede).  Blauwe voorbeeldleerlijn (Peelland College, Deurne).  Gele voorbeeldleerlijn (Maaswaal College, Wijchen).  Delftse voorbeeldleerlijn (Ashram College, Alphen aan den Rijn). Voor alle zeven scholen geldt dat de aandacht van docenten (en sectie) in eerste instantie is gericht op het ontwikkelen van een krachtige leeromgeving voor de eigen leerlingen. In dit proces ontwikkelen docenten zichzelf en hun programma´s op basis van hun eigen invulling. Er is voor hen geen sprake van invoering van een van buitenaf opgelegde vernieuwing en een opgelegd ontwerp. Voor scholen die vanaf 2013 nieuwe programma´s invoeren, geldt eerder het omgekeerde: er is een opgelegde verandering die moet worden geïmplementeerd in de eigen school, een verandering die gepaard gaat met de keuze voor ander lesmateriaal. Uit de literatuur over onderwijsvernieuwing is bekend dat succesvolle verandering in een school onder meer afhankelijk is van het vermogen de opgelegde verandering tot een eigen keuze te maken en vervolgens nieuwe ervaringen om te zetten in routines.

 90

8.5.1 Modules en leerboek als succesvolle combinatie (Linde College, Wolvega) In het Linde College in Wolvega, een relatief kleine school, werken de drie docenten voor scheikunde, natuurkunde en biologie veel samen aan de vakontwikkeling van alle bètavakken. In de eigen vakdiscipline zijn de docenten op zichzelf aangewezen en op de externe contacten in het eigen vakgebied. In het Linde College wordt ook NLT gegeven en ongeveer eenderde deel van de scheikundeleerlingen heeft NLT in het vakkenpakket in het profiel opgenomen. Voor het vak scheikunde wordt modulair gewerkt en daarbij worden modules gebruikt uit de bonte voorbeeldleerlijn, de groene voorbeeldleerlijn en de Delftse leerlijn. Dat betekent dat de docent de modules op elkaar moet laten aansluiten en soms daarvoor de ontbrekende voorkennis in een les aan de orde moet laten komen. De algemene kenmerken van het scheikundeprogramma en de komende vernieuwingen voor het Linde College zijn als volgt te omschrijven:  Scheikunde is een schoolvak dat voor leerlingen interessant is door de actualiteit binnen de les te brengen.  Scheikunde is een vak waarin leerlingen veel practicum kunnen doen en die practica hebben een relatie met de contexten van modules en actualiteit.  Het schoolexamen beslaat 100% van de tijd dat leerlingen werken aan opdrachten en kennisverwerving.  Het voorbereiden op het centraal examen is een deel van het programma dat pas in de tweede helft van het examenjaar op de voorgrond komt te staan. Voor havo wordt begonnen met de module over brandwerende luiers met daarna een eigen lessenserie over atoombouw. Dan volgen Ecoreizen en Ecobrandstoffen. Een praktische opdracht over biodiesel sluit dit eerste deel van het programma af. In de klas zijn leerlingen heel actief en zeer gemotiveerd aan het werk, ook voor het rekenwerk dat bij de module Ecoreizen hoort. De aangereikte contexten - en de contextbenadering - in de bovenbouw zijn voor de leerlingen niet nieuw. In het derde leerjaar wordt al zo gewerkt en is materiaalkunde een centraal thema. In 3-vwo wordt gewerkt aan een lessenserie over de brandstofcel en in 3-havo over materiaaleigenschappen en de ontwikkeling van medicijnen. Deze onderwerpen blijken voor niet NG- of NT-kiezers ook heel motiverend. Voor de kiezers wordt zo een goed beeld gegeven van de aanpak in de bovenbouw. Om die reden wordt gekozen voor verschillende onderwijsprogramma’s in 3-havo en 3-vwo. Voor vwo worden bewust andere modules gebruikt, zoals Slimme Materialen, Chemie van de Mond, Groene Chemie, The Magic Bullet (over liposomen in medicijntransport). Binnen de module Groene Chemie komen veel vakconcepten aan de orde, zoals buffers, organische chemie, zoetstoffen, vetten. In vwo staat ook de VNCI-module over biotechnologie op het programma en in overleg met de biologiecollega wordt deze lessenserie afgestemd op de beide programma’s. Voor leerlingen is het niet altijd vanzelfsprekend wat de kern van de leerstof is die in schoolexamentoetsen aan de orde komt. Om die reden is het gebruikte leerboek scheikunde in het Linde College nog steeds in gebruik, Curie, voornamelijk als naslagwerk en repetitieboek. In ‘Curie’ vinden leerlingen zelfstandig antwoorden op vragen die zich voordoen bij het werk aan praktische opdrachten, al geeft de docent daarbij aanvankelijk wel aan waar de relevante informatie te vinden is. In een kleine school als het Linde College zijn niet alle practica binnen de eigen school te realiseren. Er wordt gebruik gemaakt van practica en practicumfaciliteiten bij de RUG in Groningen en de UT in Enschede.

 91

De verwerking van de leerstof krijgt in de school vooral vorm in de serie praktische opdrachten die leerlingen doen. De leerlingen werken in groepen en kunnen dat voor een deel zelfstandig doen en daarbij ondersteuning vragen van de TOA en de docent. Voor de docent is de nabespreking van de praktische opdrachten een belangrijk onderdeel van het werk. De praktische opdrachten bij of na een module zijn elk jaar anders, zodat er geen sprake is van voordeel voor doubleurs. En ook kunnen er in de school geen verslagen of presentaties uit eerdere jaren gaan circuleren. De praktische opdrachten worden door de leerlingen in een dossier opgeslagen en bewaard, zodat voor docent en leerling de ontwikkeling te volgen is. In de praktische opdrachten komen diverse aspecten in een logische volgorde aan bod.  Voor de praktische opdracht na Brandwerende luiers maken leerlingen een werkplan op papier en als rapportage een boekje over structuren.  De praktische opdracht over Ecoreizen wordt mondeling gepresenteerd en een verslag met berekeningen wordt ingeleverd.  De praktische opdracht over Biobrandstoffen bevat ook een schriftelijke toets. Als voorbeeld hieronder een (deel)vraag uit die toets.

Een alligator in de tank Alligatorvet is een prima grondstof voor biodiesel, melden onderzoekers uit de Verenigde Staten. Het is een restproduct dat ontstaat bij de productie van handtasjes van krokodillenleer. Het vet blijkt voor 70% uit onverzadigde vetzuren te bestaan. Door het vet te laten reageren met methanol, onder invloed van een katalysator natronloog, worden er FAME’s gevormd. De term FAME staat voor vetzuurmethylester. Eén van de vetzuren in alligatorvet is oliënezuur, 9octadeceenzuur. Het gebruik van alligatorvet als grondstof is ook economisch interessant. Jaarlijks wordt er in de handtasjesindustrie zeven miljoen kilo vet weggegooid. 1. Teken de structuurformule van het oliënezuur. 2. Teken de vetzuurmethylester die ontstaat. 3. Kun je spreken van upcycling hier? Motiveer je antwoord. Biobrandstoffen worden verdeeld in 1ste, 2de en 3de generatiebrandstoffen. 4. Tot welke groep reken jij het gebruik van alligatorvet als biobrandstof? Motiveer je antwoord. 5. Kun je ook spreken van CO2 neutraal bij het gebruik van alligatorvet als biobrandstof? Motiveer je antwoord.

In 5-havo wordt binnen de po’s veel practicum gedaan rond de onderwerpen:  zuren en basen  voedingsstoffen  redox. Deze practica hebben vaak een concrete opdracht, zoals het bepalen van het melkzuurgehalte in karnemelk, de hoeveelheid voedingsstoffen in een bepaald voedingsmiddel, de omzettingen in een brandstofcel.

 92

In vwo wordt bij een belangrijk deel van de praktische opdrachten een klassikale presentatie gegeven. Dat is voor de docent aanleiding tot het nabespreken en verdiepen van vakconcepten die aan de orde komen. Daarnaast worden individuele schriftelijke producten gevraagd, zoals het schrijven van een artikel voor de schoolkrant over een po. Daarmee kan het ‘meeliftgedrag’ van een leerling in een groep worden verminderd. Bij de module 'Chemie van de Mond' in 5-vwo houden leerlingen een labjournaal bij en leveren dat in. In de verslagopdrachten over de hele cursus komen alle vaardigheden (zie in de syllabus ook de eindtermen A5 en A8) aan de orde; in de opbouw ervan zit een systematische en logische volgorde. Voor een overzicht van het scheikundeprogramma en het PTA voor havo, zie bijlage 2 . Contactpersoon Linde College, Else Henneke: [email protected].

8.5.2 Bètabreed onderzoeken en ontwerpen (Marianum, Groenlo) Het Marianum is één van de scholen die hebben deelgenomen aan het multipilotproject binnen het examenexperiment. In ten minste twee van de vakken scheikunde, natuurkunde en biologie werden de pilotexamens afgenomen. Daarnaast waren deze scholen vrij om naar eigen idee het lesmateriaal te kiezen. Het uitwerken van een examenprogramma in vernieuwend lesmateriaal hoorde niet tot hun opdracht. Wel was de opdracht voor de multipilotscholen te rapporteren over wat er gebeurt of dient te gebeuren als in een school meerdere bètavakken tegelijk een nieuw programma beginnen. Bij het Marianum werd deelgenomen door de secties scheikunde en biologie. Naast de samenhangmodule Biochemie werd de po-module ‘Power4You’ (samenhang tussen scheikunde (redox) en natuurkunde (elektriciteit)) uitgevoerd. Tabel 8.3 Modules en praktische vaardigheden Marianum 2011/2012 Modules scheikunde 4-vwo

5-vwo

6-vwo

Ecoreizen

Energie in je broekzak

Groene chemie

Nobelprijs

PO: Power4You

Planten(zouten)

Spuiten of slikken

Carrousel: diverse practica + practicum op Universiteit Twente

Geurtjes

Hoe eet je gezond/Biochemie.

Keuringsdienst

Schoonmaakmiddelen.

Examentraining.

Net als op het Linde College wordt op het Marianum Curie gebruikt als naslag- en 'inslijp'werk. Leerlingen vinden het erg prettig, zeker voor de broodnodige zekerheid. Een deel van de tijd die leerlingen gebruiken voor het ‘Driemaal O’-programma komt van de vakdisciplines biologie, natuurkunde, scheikunde en wiskunde en een deel van ANW. Het ‘Driemaal-O’-programma wordt in blokken gegeven, alternerend met lesuren in de vakdisciplines (zie tabel 8.4).

 93

Tabel 8.4 Driemaal O (onderzoeken, ontwerpen en ondernemen) 4-vwo

    



5-vwo

  

Werkplan Variabelen Onderzoeksvraag/Hypothese Technisch ontwerpen Informatievaardigheden Verwerking meetgegevens.



NLT: Forensisch Onderzoek MiniPWS Bedrijfs- of universiteitsbezoek NLT: Bioinformatica.

In tabel (8.5) staan de eindtermen voor het SE met per eindterm een aantal vakconcepten zoals die in het vwo-programma scheikunde van het Marianum aan bod komen. Naar schatting van de docenten vraagt een behandeling van deze vakbegrippen in samenhang met de vakbegrippen voor de CE-eindtermen, inclusief de tijd voor practica en praktische opdrachten, globaal gerekend ongeveer 150 slu. Tabel 8.5 Vakbegrippen/concepten De cursief weergegeven begrippen zijn voorbehouden aan het schoolexamen

Eindterm

Formulering

C7

De kandidaat kan reacties classificeren en naar kenmerken beschrijven

Thermolyse, fotolyse, electrolyse, hydrolyse, verzeping, additie, substitutie, neerslag, oplos, redox/ verbranding, zuur-base, condensatie, polymerisatie, omkeerbare/evenwichtsreacties, estervorming, synthese, radicaalmechanisme

C8

De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten

     

Schaalvergroting, reactoren, reactiviteit chemische reacties scheidingsmethoden, blokschema lab on a chip nanoprocessen chemie van de atmosfeer-radikalen.

C9

De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energie en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert.

    

Energieovergangen vormen van energie exotherm, endotherm energiediagram vormingswarmte, fossiele brandstof, biobrandstof thermodynamische begrippen als Gibbsenergie en enthalpie.



 94

Vakbegrippen/concepten De cursief weergegeven begrippen zijn voorbehouden aan het schoolexamen

Eindterm

Formulering

C10

De kandidaat kan bij zelf uitgevoerde of gedemonstreerde experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse.

   

Activeringsenergie katalysator, enzymen energiediagram, elementbehoud.

D2

De kandidaat kan met behulp van kennis van eigenschappen van stoffen en materialen in zelf uitgevoerde experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur.

   

Analyse, synthese zuiveren/scheiden veiligheidszinnen, pictogrammen, stofstromen, energiestromen reactiviteit toxiciteit.

De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere “molecular modelling” en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken.

   

De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien.

     

Duurzame kringlopen, aspecten Groene Chemie atoomefficiëntie/economie vervuilingscoëfficiënt E-factor rendement fossiele brandstoffen elektrochemie.

De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie ten minste in de context van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld.

   

Nanotechnologie, nanocoatings keramische materialen, moleculaire structuur.

 

antibiotica geneesmiddelenresearch.

D4

E3

E4

 95

 



Reactiestappen/ mechanisme, katalysator, polymerisatie, monomeer, polycondensatie, enantiomeren, optische activiteit.

Vakbegrippen/concepten De cursief weergegeven begrippen zijn voorbehouden aan het schoolexamen

Eindterm

Formulering

E5

De kandidaat kan met betrekking tot een praktische opdracht ten minste in de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoeks- of een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen.



Onderzoekvraag/hypothese opstellen, variabelen onderscheiden, werkplan maken, meetgegevens verwerken, conclusies trekken, presenteren.

F4

De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen.



Veiligheidszinnen, pictogrammen, stofstromen, energiestromen, stofkringlopen.

F5

De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen.



ontwerpen, oordeelvorming, duurzame kringlopen, Groene Chemie, behoudswetten, chemische industrie.

G4

De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van water, lucht, bodem en voedsel op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen.



Groene Chemie, natuurlijke hulpbronnen, hergebruik, cradle to cradle, energiebeheer, waterkwaliteit, luchtkwaliteit, bodemkwaliteit, voedselkwaliteit.

G5

De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een voorbeeld uit de Nederlandse chemische industrie analyseren en aangeven wat de bijdrage is van het bedrijfsproces aan lokale en mondiale kwaliteit van leven.



Duurzaamheid, processen, invloed op leefmilieu, leefkwaliteit, et cetera.

Hebt u belangstelling voor het materiaal dat wordt gebruikt bij 3xO, neem dan contact op met Frans Carelsen: [email protected] of [email protected].

 96

8.5.3 Bonte voorbeeldleerlijn (Het Erasmus, Almelo) Voor de docenten scheikunde van Het Erasmus betekende deelname aan het examenexperiment nieuwe scheikunde een kans om het eigen schoolprogramma te vernieuwen en nieuwe onderwerpen een plaats te geven. De beide docenten hebben in ontwikkelgroepen meegedaan en daarna in de eigen school modules aangepast (gearrangeerd) voor de eigen school. Ze laten meteen een waarschuwend geluid horen; niet alleen over de tijd die het schrijven kost, maar ook over de aanpassingen in de organisatie van lessen en practica. Zonder een ruime inzet van hun (gemotiveerde) TOA zou het niet zo succesvol zijn gelopen. Ze vatten dat ook wel zo samen: “Als je geen goede TOA hebt, kies dan een boek en ga niet zelf ontwikkelen.” Het belangrijkste kenmerk van het gebruik van modules nieuwe scheikunde is voor de docenten van Het Erasmus dat de (bekende) vakconcepten niet langer als snippers worden aangeboden, maar in samenhang met een contextvraag die door leerlingen als boeiend wordt ervaren. De vernieuwing van het programma moest worden doorgetrokken naar de wijze van toetsen en beoordelen van leerlingen. Het is zaak te waken voor overladenheid en een overmaat aan details. Want in de (beperkte) instructietijd en werktijd van leerlingen moet je niet meer willen behandelen dan leerlingen in die tijd kunnen verwerken. Dat betekent dat als het bijvoorbeeld over zoutvorming gaat, het voor havoleerlingen van belang is dat vooral het begrip ervan aan de orde komt. Tegelijk is het noodzaak de basisvaardigheden in orde te krijgen. Dus alle leerlingen krijgen in een toets ook punten voor gebruik van conventies, gebruik van correcte notaties en punten voor secuur werken. Elk kwartiel krijgen leerlingen een proefwerktoets waarin deze aspecten aan de orde komen. Het andere belangrijke onderdeel van de verwerking van de leerstof en de toetsing wordt gevormd door de praktische opdrachten. Na elke module is er een praktische opdracht waaraan de leerlingen werken in groepen van vier. Leerlingen worden daarbij ook beoordeeld op het werkproces. Het havoprogramma in 2011-2012 bestaat uit een aantal modules die voor de eigen school zijn gearrangeerd en die in tabel 8.6 met een eigen werktitel worden opgesomd. Deze modules zijn wel weer gebaseerd op de inhoud van modules nieuwe scheikunde met een verwante titel. Tabel 8.6

4-havo

     

Nobel Materialen, licht en sterk Brandwerende luiers Ecoreis Ecobrandstof Planten.

5-havo

    

Reactiesnelheid Groene chemie Aquarium Schijf van vijf e Scooter van de 21 eeuw.

Bij het maken van de praktische opdrachten voor de modules is er sprake van een opbouw van vaardigheden, passend bij wat staat in de eindtermen van de domeinen A5 t/m A10 en de bijbehorende syllabusspecificatie. Dat levert het volgende overzicht van modules op en de bijbehorende praktische opdracht die in enkele trefwoorden wordt aangegeven.

 97

Nobel



leerlingen geven een mondelinge presentatie van hun opdracht

Materialen, licht en sterk



ontwerpopdracht over cement en gips

Brandwerende luiers



Ecoreis



Ecobrandstof



ontwerpopdracht met in de presentatie of het verslag een beoordeling standaardberekeningen over de mol (een gesloten opdracht) maken van biodiesel of bioethanol en het testen ervan

Planten



(een gesloten opdracht waarbij leerlingen de samenstelling van POKON moeten bepalen)

Reactiesnelheid



theorieopdracht over de module

Groene chemie



in deze po komen vooral vaardigheden uit de module aan bod

Aquarium

 

Schijf van vijf e

Scooter van de 21 eeuw

  

gesloten opdracht over een titratie een gecombineerde opdracht met biologie de ontwerpteams werken hier volgens de expertmethode en in de opdracht worden onderwerpen voor het CE herhaald.

De module ‘Schijf van vijf’ over biochemie staat op het programma terwijl de NG-havoleerlingen in de biologielessen ook met dit onderwerp bezig zijn. Dit betekent dat de leerlingen zeven uur per week met dit onderwerp bezig zijn en dat wordt door hen als zeer intensief ervaren. Maar de ervaring van zo’n focussering op één onderwerp is van belang met het oog op hun vervolgopleiding. De toets na deze periode is (nog) niet gemeenschappelijk. Bij deze module krijgen de NT-leerlingen een eigen opdracht waarbij de context 'gezondheid' minder op de voorgrond staat. De hierbij gebruikte praktische opdracht is bij wijze van voorbeeld opgenomen in bijlage 3. e

In de praktische opdracht bij de ‘Scooter van de 21 eeuw’ wordt ook naar een samenvatting van delen van de CE-stof gevraagd. Dat is goed in verband met de voorbereiding op de repetitieperiode voor het centraal examen. Het programma van praktische opdrachten kan voor een behoorlijk groot deel worden toegerekend aan de tijd die beschikbaar is voor het schoolexamen havo; ongeveer 35 tot 40 slu lijkt redelijk. Dan resteert nog circa 90 slu voor het schoolexamen havo. In de diverse modules komen vakbegrippen en vakconcepten voor die worden toegerekend aan de tien eindtermen voor het schoolexamen havo. Voor vwo komt de schatting van de tijd voor het behandelen in het schoolexamen van vakconcepten relatief wat lager uit dan bij havo. In de loop van de tijd zal duidelijk worden of de vakconcepten en de verwerking ervan in praktische opdrachten passen in de 176 slu’s die daarvoor zijn gereserveerd. Nu wordt er nog relatief veel tijd besteed aan de contexten die bij de vakbegrippen uit de syllabus horen.

 98

Hieronder in tabel 8.7 staan overzichten van Het Erasmus voor havo en vwo van de behandelde vakconcepten. In de derde kolom staan aandachtspunten voor de samenhang met andere vakken en aspecten van de relatie tussen chemie en maatschappij. Tabel 8.7 Eindtermen schoolexamen havo D2 De kandidaat kan stoffen en materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur.

Vakconcepten

Fotospectrometrie (colorimetrie). e Zie Scooter 21 eeuw. Veiligheidsmaatregelen (schoollab en BHV-beleid). Synthese en analyse van stoffen kwantitatief en kwalitatief.

D4 De kandidaat kan bij een onderzoek- of een ontwerpopdracht elementen van “molecular modelling” gebruiken.

Geheugenmetaal nanocoatings - lijmen sinteren.

S samenhang met andere bètavakken R relatie chemie/maatschappij S veiligheid S Schijf van vijf samen met biologie S Scooter met natuurkunde R biobrandstof.

S Schijf van vijf met biologie R ontwerp van nieuwe materialen.

Veroudering materialen weekmakers - UVgevoelig. Zie de samenhang met domein E1. Micro-  Macrodenkenstructuur vs materiaal vs product.

E2 De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen aspecten van duurzaamheid in relatie brengen met ontwikkelingen in de chemie.

 99

Rookgasbehandeling. Ozonlaag - chemie van de atmosfeer. Mondiale voetafdruk Biopolymeren.

R maatschappelijke problemen als gevolg van het broeikasgas R vervuiling/procesoptimalisering.

Eindtermen schoolexamen havo E3 De kandidaat kan met kennis van de chemische industrie ten minste in de context van voedselproductie of materialen een innovatief proces beschrijven.

Vakconcepten

Optische activiteithardheid/bros.

S samenhang met andere bètavakken R relatie chemie/maatschappij R ecologie.

Elektroforese. Bestrijdingsmiddelen en kunstmest. Elasticiteit - geleidbaarheid. Composiet.

F2 De kandidaat kan kennis over procestechnologie en reactiekinetiek gebruiken bij redeneringen met betrekking tot duurzaamheid en veiligheid van een proces.

(Zie ook G4)

R wensen van consument.

Waterbehandeling.

F4 De kandidaat kan in een gegeven industrieel proces veiligheidsrisico’s benoemen en veiligheidsmaatregelen aangeven. F5 De kandidaat kan kennis van chemische processen ten minste in de context van voeding of voedselproductie relateren aan uitspraken over kwaliteit en gezondheid.

Antibiotica. Bodemreiniging, waterproductie. Rioolwaterzuivering (ook historisch!). Cis –trans vetzuren/ spijsvertering/ bouw eiwitten.

 100

R chemie en gezondheid.

Eindtermen schoolexamen havo G3 De kandidaat kan aangeven hoe grondstoffen voor de chemische industrie worden geproduceerd en kan met behulp van kennis van duurzame principes een relatie leggen tussen de lokale en mondiale kwaliteit van leven en de bijdrage van een bedrijfsproces uit de chemische industrie daaraan. G4 De kandidaat kan bij grootschalige productieprocessen aspecten van duurzaamheid en Groene Chemie benoemen.

Vakconcepten

S samenhang met andere bètavakken R relatie chemie/maatschappij

Delfstoffen en omzetten delfstoffen in grondstoffen.

R chemie en consument S duurzaamheid.

Logistieke aspecten daarbij. Concurentie voedsel/ economie.

Afwegen schadelijkheid door middel van Q-factor.

R milieuvriendelijke productieprocessen.

Efficiëntie productie AE- en E-factor. Recirculeren. Enkele kleinere vakbegrippen.

G De kandidaat kan met kennis van chemische processen bij een ketenanalyse van een proces of een product voorstellen voor aanpassing van het proces of product beoordelen. C7 De kandidaat kan reacties classificeren en naar kenmerken beschrijven.

 101

Ecologische voetafdruk. Wet van Hess gebruiken.

R milieuvriendelijke productieprocessen S duurzaamheidsaspecten.

Product <> materiaal <> grondstof analyse nieuwe materialen.

Reactiesnelheid. Veel practica bij de vakbegrippen die ook in het CE zitten.

S biologie.

Eindtermen schoolexamen havo C8 De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten.

Vakconcepten

Schaalvergroting.

S samenhang met andere bètavakken R relatie chemie/maatschappij R met name over schaalvergroting.

Lab on a chip. Nanoprocessen. Chemie van de atmosfeer Radicalen. Tijd voor praktische opdrachten voor vier modules.

C9 De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energie en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert.

Energieovergangen. Energievormen.

R brandstoffen en biobrandstoffen in maatschappelijk perspectief.

Gibbs energie. Enthalpie.

C10 De kandidaat kan bij zelf uitgevoerde of gedemonstreerde experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse. D2 De kandidaat kan met behulp van kennis van eigenschappen van stoffen en materialen in zelf uitgevoerde experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur.

 102

Veel practicumopdrachten rond analyse, reactiesnelheid en evenwicht.

S biologie.

Toxiciteit.

Stoxiciteit samen met biologie. R veiligheidsaspecten.

Eindtermen schoolexamen havo D4 De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere “molecular modelling” en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken. E3 De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien.

Vakconcepten

S samenhang met andere bètavakken R relatie chemie/maatschappij

Cis-trans- isomerie

Electrolyse. Nanocoatings. Antibiotica. Geneesmiddelenresearch.

E4 De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie ten minste in de context van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld. E5 De kandidaat kan met betrekking tot een praktische opdracht ten minste in de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoeksof een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen. F4 De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen.

 103

Rond elektrolyse. Analyses uitvoeren.

R duurzaamheid in relatie met aspecten van Groene Chemie.

Praktische opdrachten

Pictogrammen. Energiestromen. Stofkringlopen.

R veiligheidsaspecten in de industrie.

Eindtermen schoolexamen havo F5 De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen. G4 De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van water, lucht, bodem en voedsel op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen.

Vakconcepten

S samenhang met andere bètavakken R relatie chemie/maatschappij R rol van de chemische industrie.

R hierbij veel aandacht voor de maatschappelijke relevantie van deze onderwerpen en de vakbegrippen die in de syllabus voorkomen.

G5 De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een voorbeeld uit de Nederlandse chemische industrie analyseren en aangeven wat de bijdrage is van het bedrijfsproces aan lokale en mondiale kwaliteit van leven.

Zie bijlage 3 voor een aantal voorbeelden van praktische opdrachten van Het Erasmus. Wilt u meer weten over deze aanpak, neem dan contact op met Marti Kwaks: [email protected] (havodeel) of met Foppe de Lange: [email protected].

8.5.4 Groene voorbeeldleerlijn havo (Pallas Athene College, Ede) Het programma van de groene voorbeeldleerlijn gaat bij de gebruikte modules ervan uit dat de leerling in een bepaalde rol wordt gezet. Vanuit die rol werken leerlingen in de groep op een geleide manier zelfstandig aan hun taken. Daarbij zijn het doen van experimenten en het trekken van conclusies, het zoeken en hanteren van informatiebronnen belangrijke aspecten van de leerlingactiviteiten. De manier waarop wordt gewerkt, maakt dat de rol van de TOA en de bijdragen van de TOA aan het leerproces erg belangrijk zijn. Het duurt een paar jaar voor docent en TOA aan de aanpak en aan het te gebruiken lesmateriaal zijn gewend. Het opbouwen van routine vraagt enige tijd.

 104

Het programma voor 4-havo en 5-havo bestond in 2009-2011 uit de volgende modules: Module 1: Wat een kunst, nieuwe materialen Module 2: Reddende luiers bij brand Brug 1: Een brug over macro-meso-microdenken Module 3: Ecoreizen BV, de reis Module 4: Ecoreizen BV, de brandstof Brug 2: Een brug over duurzaamheid Module 5: Wat hebben planten nodig? Module 6: Water Module 7: Maagzuur en citroenen e Module 8: De scooter van de 21 eeuw Module 9: Hoe eet je gezond? Module 10: Groene Chemie Module 11: Antibiotica. Tabel 8.8 PTA 4-havo Periode 1 2

Leerstof

1

Gehele stof 3 havo Werkplan en onderzoeksverslag bij module 2. Actief deelnemen aan alle experimenten en het uitwerken ervan (de waarnemingen, conclusie en de eventuele vragen). De formuletoetsen naar behoren maken.

3

4

2

3

12 13

 105

4

HD

PO HD

Module 4

Posterpresentatie van een groene reis. Actief deelnemen aan alle experimenten en het uitwerken ervan (de waarnemingen, conclusie en de eventuele vragen). De formuletoetsen naar behoren maken. Ecoreizen II : de brandstof. Voorlichtingsfolder over duurzaamheid.

PO Toetsvorm (S/M/PO/H)*

Leerstof

9

10 11

S PO

Macro-, meso- en microdenken. Ecoreizen: de reis.

8 Periode

Toetsvorm (S/M/PO/H)*

Module 1+2 Module 3

5 6

7

Onderwerp/ bezigheden

Module 5 Module 1 t/m 6

Onderwerp/ bezigheden Actief deelnemen aan alle experimenten en het uitwerken ervan (de waarnemingen, conclusie en de eventuele vragen). De formuletoetsen naar behoren maken. Wat hebben planten nodig? Gehele stof 4-havo Onderzoeksverslag groei van planten Actief deelnemen aan alle experimenten en het uitwerken ervan (de waarnemingen, conclusie en de eventuele vragen). De formuletoetsen naar behoren maken.

S S

S

HD

S S PO HD

Tabel 8.9 PTA 5-havo Periode 1 2

4 havo 4 havo

3 4

1

5

2

Leerstof

3

Toetsvorm (S/M/PO/H)* S PO

Module 1 t/m 6

S Actief deelnemen aan alle experimenten en het uitwerken ervan (de waarnemingen, conclusie en de eventuele vragen). De formuletoetsen naar behoren maken.

HD

Ontwerpen scooter van de 21 eeuw.

PO

Actief deelnemen aan alle experimenten en het uitwerken ervan (de waarnemingen, conclusie en de eventuele vragen). De formuletoetsen naar behoren maken.

HD

Module 1 t/m 8

6 7

8

Onderwerp

S

Module 1 t/m 12

S

9

Groene chemie.

PO

10 11

Onderzoek aan voedsel.

PO

Actief deelnemen aan alle experimenten en het uitwerken ervan (de waarnemingen, conclusie en de eventuele vragen). De formuletoetsen naar behoren maken.

* S = schriftelijk; M = mondeling; PO = praktische opdracht; H = handelingsdeel

 106

Weging van de cijfers voor het eindexamen  Het gemiddelde van de PO’s telt voor het SE voor 10% mee.  Het gemiddelde van de toetsen (waarbij de eindtoets dubbel telt) telt voor het SE voor 20% mee. Contactpersoon van Pallas Athene is Kees Tijdink: [email protected].

8.5.5 Blauwe voorbeeldleerlijn (Peelland College, Deurne) De scholen die de blauwe voorbeeldleerlijn volgen, beginnen in leerjaar 3 met een drietal onderbouwmodules. Daarvan is de module nieuwe scheikunde 'Magie of chemie, toveren met stoffen' de eerste. Daarna volgen twee modules van de methode Theorie uit Experimenten (TUE), 'Over maat en hoeveelheid, chemie of scheikunde?' en 'Symbolen en formules, alchemie of allemaal chemie?'. De leerlingen maken zich in leerjaar 3 een werkwijze eigen die daarna in de gehele bovenbouw wordt doorgezet. Leerlingen werken in groepen en doen zeker in klas 3 kleine experimenten en bestuderen en bediscussiëren hun resultaten en kunnen dat aanvullen met gegevens uit andere bronnen. De kennis van het schoolvak scheikunde wordt logisch opgebouwd waardoor begripsvorming ontstaat op basis van het zoeken van antwoorden op vragen en opdrachten uit het leermateriaal. Zie hiervoor ook de paragraaf over de filosofie van de blauwe voorbeeldleerlijn in 9.1.3. Omdat begripsvorming centraal staat in het leerproces is het in de blauwe voorbeeldleerlijn niet wenselijk onderscheid te maken in leerstof voor het schoolexamen en voor het centraal examen; alle leerstof wordt door de werkwijze met elkaar verbonden. Ook de volgorde van modules ligt in grote lijnen vast. Al is het wel mogelijk gebleken om de wens van de collega’s biologie te honoreren en de modules over koolstofchemie naar voren te halen. Als het gaat om de samenhang met andere bètavakken, dan is die op het Peelland College beperkt. In de subdomeinen E2 (duurzaamheid) en E3 (innovatie) zijn er eindtermen waarbij wordt gewezen op samenhang met begrippen uit het vak natuurkunde. In het subdomein D4 gebeurt dat met het vak biologie. Maar eigenlijk wordt er in het lesprogramma niet gewerkt vanuit eindtermen voor het schoolonderzoek en ook niet vanuit de specificaties uit de syllabus. Tegen het einde van het lesprogramma, als begonnen wordt met herhalen van de stof, is het aan de docent om een aantal vakbegrippen en concepten die in de syllabus worden genoemd en die niet in het lesmateriaal voorkomen, te behandelen. Het lesprogramma voor havo en vwo is in opzet hetzelfde. Het bestaat uit de volgende modules: 1 Gif om op te vreten: Milieukwesties 2 Gif om op te vreten: Broeikaseffect 3 Gif om op te vreten: Klimaatdebatten 4 Ontwikkelen van wetenschap: formules maken 5 A. Carbonium B. Koolstofchemie C. Van C naar DNA D. Van koolstof naar denken in oplossingen 6 Ontwikkelen van wetenschap: denken in oplossingen 7 A. Ontwikkelen van wetenschap: hoe werkt een batterij? B. Ontwikkelen van wetenschap: redoxreacties 8 Toepassen van wetenschap: modellen maken 9 Toepassen van wetenschap: modellen toepassen 10 Toepassen van wetenschap: macro – micro, evenwichten

 107

11 Toepassen van wetenschap :Macro - micro, verf 12 Toepassen van wetenschap: Materiaalinnovatie 13 Toepassen van wetenschap: Stereochemie. De eindtermen die tot het schoolexamen horen, komen in bijna alle modules wel één of meer keren aan de orde. Hoeveel tijd daar expliciet voor nodig is, kan niet op een eenvoudige manier worden bepaald. Wel is het mogelijk een overzicht te geven voor de door het Peelland College behandelde vakbegrippen die bij een SE-eindterm kunnen horen. Voor havo ziet dat er als volgt uit. Vakbegrippen scheikunde havo in het schoolexamen In de onderstaande tabel 8.10 zijn vakbegrippen en vakconcepten weergegeven die in het programma van het Peelland College aan de orde komen bij de eindtermen voor het schoolexamen. Sommige vakbegrippen komen ook elders voor in eindtermen voor het CE en kunnen dus ook als zodanig in een syllabus worden genoemd. De lestijd die ermee is gemoeid is, zoals gezegd, niet eenvoudig te bepalen; die schatting is weggelaten. Tabel 8.10 Subdomein D2 Veiligheid

D4 Molecular modelling

E2 Duurzaamheid

 108

Eindterm

Vakbegrippen/ concepten

De kandidaat kan stoffen en materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur.

     

De kandidaat kan bij een onderzoek- of een ontwerpopdracht elementen van “molecular modelling” gebruiken.

 Covalente binding, isomeren (Toekennen van) structuurformules (Afleiding van) tetraederstructuur (Werking van) enzymen, sleutel-slotprincipe.

De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen aspecten van duurzaamheid in relatie brengen met ontwikkelingen in de chemie.

 Duurzame kringlopen, biomassa, biogas, bioethanol, groene chemie, stofkringlopen, afvalstromen, energiekringloop.  kwaliteit van energie  ozonlaag.

Aantoningsreacties. vlamkleuringen MAC-waarde practicum R- en S-zinnen kwalitatieve en kwantitatieve elementenanalyse.

Bronnenverwijzing

In diverse modules 123, 2, 6 4A, 5A, 7B, Br7 Practicum door alle modulen heen 7B, Br7 123, 2, 4, 5A

5B, 8, 9 5B, 5C 5B 5C

123, 2, 5A 123, 1,2, 4, 5A

Subdomein

Eindterm

E2 Duurzaamheid

E3 Innovatieve processen

De kandidaat kan met kennis van de chemische industrie ten minste in de context van voedselproductie of materialen een innovatief proces beschrijven.

Vakbegrippen/ concepten  (Voorkoming) broeikaseffect C-vrije elektriciteitsproductie.

Br6



Duurzame kringlopen, groene chemie Fischer-Tropschproces (niet in context van chemische industrie:) geleidende kunststoffen grafeen, Energieopslag in hydriden.

123, 2, 5A

Broeikaseffect, smogvorming, rookgassen, zure depositie, fijnstof, groene chemie chemische industrie waterbehandeling (RWZI).

(Alleen broeikaseffect en niet in relatie met reactiekinetiek) 123, 1, 2, 3, 5A reactiekinetiek wel in Br6 en 11 123, 1



 

F2 Procestechnologie en duurzaamheid

F4 Risico en veiligheid

F5 Kwaliteit en gezondheid

 109

Bronnenverwijzing

5A

11 11 11

De kandidaat kan kennis over procestechnologie en reactiekinetiek gebruiken bij redeneringen met betrekking tot duurzaamheid en veiligheid van een proces.



De kandidaat kan in een gegeven industrieel proces veiligheidsrisico’s benoemen en veiligheidsmaatregelen aangeven.



Veiligheidszinnen, pictogrammen, stofstromen, energiestromen.

(Niet in de context van een industrieel proces) Zie D2 123, 1, 2, 11 Br6

De kandidaat kan kennis van chemische processen ten minste in de context van voeding of voedselproductie relateren aan uitspraken over kwaliteit en gezondheid.



Veresteren, condensatiereacties, hydrolyse, biokatalyse, specificiteit rioolwaterzuivering.

5C, 11, Br6

 



123, 1

Subdomein G3 Duurzame chemische technologie

G4 Groene chemie

Eindterm

Vakbegrippen/ concepten

De kandidaat kan aangeven hoe grondstoffen voor de chemische industrie worden geproduceerd en kan met behulp van kennis van duurzame principes een relatie leggen tussen de lokale en mondiale kwaliteit van leven en de bijdrage van een bedrijfsproces uit de chemische industrie daaraan.

 Waterkwaliteit, luchtkwaliteit, bodemkwaliteit fijnstof, rookgasfilters.  Broeikasgas ozonlaag  delfstoffen en omzetten delfstoffen in grondstoffen.

123, 1, 2, 5A 123, 2, 5A 4, 4A, 5A, Br6

De kandidaat kan bij grootschalige productieprocessen aspecten van duurzaamheid en groene chemie benoemen.

 Natuurlijke hulpbronnen, fossiele brandstoffen ijzererts.

123, 2, 4, 5A 4, 4A

 Hergebruik grondstoffen, cradle to cradle.  Waterkwaliteit, energiebeheer, luchtkwaliteit  samenstelling atmosfeer  ozonlaag  broeikaseffect  elementbehoud  rendement.

G5 Ketenanalyse

 110

Bronnenverwijzing

De kandidaat kan met kennis van chemische processen bij een ketenanalyse van een proces of een product voorstellen voor aanpassing van het proces of product beoordelen.

 Ketenanalyse, productieproces, energieverbruik, CO2-analyse, maatschappelijke impact.

123, 2, 5A (en op diverse andere plaatsen, maar niet per se in de context van duurzaamheid en groene chemie)

Br6, Br7 123, 1, 2, 5A

(Niet expliciet in de context van ketenanalyse) Br6, 11 (zoals bijvoorbeeld in) 5A? 123, 1, 2, 5A, Br6 (over broeikaseffect, ozonlaag, elektriciteitsproductie).

Nota bene Er bestaat verder een uitgebreide beschrijving van het vwo-curriculum in de blauwe voorbeeldleerlijn waar de vakbegrippen en de modules zowel voor CE- als voor CE-eindtermen in beeld worden gebracht. Dat overzicht staat als bijlage C4 op de cd-rom bij het eindrapport van de stuurgroep nieuwe scheikunde. Contactpersoon van het Peelland College is Ton van Berkel: [email protected].

8.5.6 Gele voorbeeldleerlijn (Maaswaal College, Wijchen) In het jaar 2010/2011 bestond het scheikundeprogramma in het Maaswaal College uit de volgende modules. Zie daarvoor ook de cd-rom bij het Eindrapport van de stuurgroep, te bestellen bij [email protected]. Module 1: Module 2: Brug 1: Module 4: Module 5: Module 6: Module 7: Module 8: Module 9: Module 10: Module 11: Module 12: Module 13:

Groene vakantie Groene brandstof Is biobrandstof een oplossing? Wat hebben planten nodig? De Nobelprijs Modellen voor binding Zuren en antizuren Chemie in de laptop Waarom verlopen reacties? Hoe verlopen reacties? NSAID's en andere pijnstillers Groene chemie (VNCI) Kunststoffen in de auto (ChiK.

Veel van de modules nieuwe scheikunde zijn binnen de school bewerkt om de eigen aanpak in het leermateriaal zichtbaar te maken. En natuurlijk om de vereiste of gewenste voorkennis in lijn te brengen met de plaats van de module in het schoolcurriculum. In de modules wordt een duidelijke prioriteit gelegd bij het aanleren van concepten en in een volgende fase bij het verdiepen van die concepten. Het werken in contexten moet volgens de sectie in dienst staan van het leren en verwerven van concepten. Een voorbeeld daarvan: als leerlingen batterijen maken (module Chemie in de laptop) dan is het maken ervan wel aan de orde, maar gaat het er in wezen om hoe deze batterijen werken. En dan is het van belang de vakbegrippen die verder van belang zijn, zoals bijvoorbeeld energiedichtheid, daarmee in relatie te brengen. Bij die aanpak, gericht op verdieping van het leren, wordt als didactisch model de expertmethode gebruikt. Bij het ontwerp van het lesmateriaal wordt gebruik gemaakt van de viervlakschemie zoals dat in de eerste modulen nieuwe scheikunde gebruikelijk is. De inhoudelijke kant van het scheikundeprogramma in het Maaswaal College wordt, waar dat kan, versterkt door voorbeelden van de beroepspraktijk van chemici in beeld te brengen. Een voorbeeld daarvan is de module The Magic Bullet die in het programma van dit jaar een plaats heeft gekregen. Als het gaat om samenhang in de bètaprogramma’s wordt er op schoolniveau mondjesmaat vooruitgang geboekt. Het centrale probleem is de ongelijktijdigheid van leerstof in de diverse vakken. Zeker in de andere vakken, waar aan de hand van een cursorisch leerboek wordt gewerkt, is dat een probleem. In de modulaire opzet van scheikunde is het relatief gemakkelijker met leerstofinhouden te schuiven. Wat helpt is het samen gebruiken van schooltijd - een aantal slu’s als profieltijd - voor praktische opdrachten. Dat is een goede voorbereiding op het profielwerkstuk in het examenjaar.

 111

De tijd die in het schoolprogramma nodig is of wordt gebruikt voor de eindtermen van het schoolexamen is niet zo eenvoudig te bepalen. Een reden hiervoor is dat er ook eindtermen zijn voor het schoolexamen die inhoudelijk een sterke overlap hebben met eindtermen voor het centraal examen, zoals eindterm G4 over groene chemie en eindterm F2 over procestechnologie en duurzaamheid. De vakbegrippen die daar aan de orde komen horen ook bij de CE-stof. Binnen het schoolexamen besteedt het Maaswaal College daarom aandacht aan de context en aan de vaardigheden de context helder te beschrijven en tot oordeelsvorming te komen. Samengevat: de school is gemiddeld wel 10 slu’s bezig met diverse eindtermen, tijd om de diverse begrippen aan de orde te laten komen en om leerlingen gelegenheid te geven voor de bijbehorende activiteiten. Bij sommige eindtermen gebruikt het Maaswaal College die tijd nu nog niet. In tabel 8.11 hieronder staan een aantal vakbegrippen die nu nog niet onderwezen worden, maar straks wel in het programma opgenomen worden. Daarnaast zijn er vakbegrippen die ook bij andere eindtermen, met name CE-eindtermen aan de orde komen. Tabel 8.11 Subdomein D2 Veiligheid

D4 Molecular modelling

Eindterm

Vakbegrippen/vakconcepten

De kandidaat kan stoffen en materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur.



De kandidaat kan bij een onderzoeks- of een ontwerpopdracht elementen van “molecular modelling” gebruiken.







 E2 Duurzaamheid

 112

De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen aspecten van duurzaamheid in relatie brengen met ontwikkelingen in de chemie.



 

Aantoningsreacties, vlamkleuringen fotospectrometrie e (zie de module: Scooter 21 eeuw). Veiligheidsmaatregelen (schoollab en BHV-beleid).

Macromoleculen, monomeren, polymeren. Stofeigenschappen en bindingssterkte, nanocoatings, lijmen, sinteren, geheugenmetaal, veroudering van materialen, UVgevoeligheid, weekmakers. Micro-macrodenken.

Duurzame kringlopen, biomassa, biogas, bioethanol, groene chemie, stofkringlopen, afvalstromen, energiekringloop, kwaliteit van energie. Mondiale voetafdruk. Chemie van de atmosfeer .

Subdomein E3 Innovatieve processen

F2 Procestechnologie en duurzaamheid

F4 Risico en veiligheid

F5 Kwaliteit en gezondheid

G3 Duurzame chemische technologie

 113

Eindterm

Vakbegrippen/vakconcepten

De kandidaat kan met kennis van de chemische industrie ten minste in de context van voedselproductie of materialen een innovatief proces beschrijven.



De kandidaat kan kennis over procestechnologie en reactiekinetiek gebruiken bij redeneringen met betrekking tot duurzaamheid en veiligheid van een proces.

 

Broeikaseffect, groene chemie (zie ook G4). Chemische industrie.

De kandidaat kan in een gegeven industrieel proces veiligheidsrisico’s benoemen en veiligheidsmaatregelen aangeven.



Stofstromen, energiestromen.

De kandidaat kan kennis van chemische processen ten minste in de context van voeding of voedselproductie relateren aan uitspraken over kwaliteit en gezondheid.



Veresteren, condensatiereacties, hydrolyse, biokatalyse, specificiteit.

De kandidaat kan aangeven hoe grondstoffen voor de chemische industrie worden geproduceerd en kan met behulp van kennis van duurzame principes een relatie leggen tussen de lokale en mondiale kwaliteit van leven en de bijdrage van een bedrijfsproces uit de chemische industrie daaraan.



Waterkwaliteit, bodemkwaliteit, delfstoffen, fijnstof. Omzetting van delfstoffen in grondstoffen; logistieke aspecten daarbij.





Duurzame kringlopen, groene chemie. Geleidbaarheid.

Subdomein G4 Groene chemie

G5 Ketenanalyse

Eindterm

Vakbegrippen/vakconcepten

De kandidaat kan bij grootschalige productieprocessen aspecten van duurzaamheid en groene chemie benoemen.



Natuurlijke hulpbronnen, hergebruik grondstoffen, energiebeheer.

De kandidaat kan met kennis van chemische processen bij een ketenanalyse van een proces of een product voorstellen voor aanpassing van het proces of product beoordelen.



Ketenanalyse, productieproces, energieverbruik, CO2-analyse Mondiale voetafdruk.



Contactpersoon van het Maaswaal College is Erwin van de Berg: [email protected].

8.5.7 Delftse voorbeeldleerlijn (Ashram College, Alphen aan den Rijn) In de paragrafen 8.4.2 en 8.4.3 zijn de voorbeeldleerlijnen uit het examenexperiment toegelicht. En waar er in de blauwe en gele voorbeeldleerlijn zowel sprake is van een leerlijn voor havo en één voor vwo is dat niet het geval voor de groene voorbeeldleerlijn. Om scholen en docenten die hebben meegewerkt aan het vormgeven van de groene voorbeeldleerlijn in staat te stellen ook een dergelijk programma in de vwo-afdeling vorm te geven, is begin 2010 het initiatief genomen voor de Delftse voorbeeldleerlijn. Dat initiatief is een samenwerkingsverband tussen de TU-Delft en de Vereniging voor de Nederlandse Chemische Industrie (VNCI) en daarin participeert een aantal docenten die in een eerdere fase hebben meegewerkt aan het realiseren van de groene voorbeeldleerlijn. De uitgangspunten van de Delftse voorbeeldleerlijn liggen in het verlengde van de groene voorbeeldleerlijn; leerlingen leren in een maatschappelijke, chemische en/of technologische context over chemische vakconcepten en leren die te gebruiken in die contexten. Voor een bericht over de aankondiging, zie http://ocw.tudelft.nl/de-delftseleerlijnvoorsk/home/. De stand van zaken per begin 2012 in de ontwikkeling van de Delftse voorbeeldleerlijn is te vinden via de link: http://home.tudelft.nl/pdf. Eén van de scholen die meewerkt aan het realiseren van de Delftse leerlijn is het Ashram College. In 2011/2012 worden daar in 4-vwo de volgende modules uit deze leerlijn gebruikt. De titels zijn soms identiek aan de titels van havomodules, maar de inhoud verschilt wel. Niet elke module is al gereed; in het programma voor 4-vwo zitten, zoals dat is bij experimentele situaties, ook tijdelijke voorzieningen.  Ecoreizen  Ecobrandstoffen  Water  Zelfherstellend beton  Slimme polymeren  Evenwichten.

 114

Voor de verdere ontwikkeling van de leerlijn zal gebruik gemaakt worden van modules die nu al in het vwo-programma zitten. In het Ashram College worden in 2011/2012 in 5-vwo en in 6-vwo de volgende modules gebruikt. In 5-vwo:  Groene chemie  Zoetstoffen (de webversie)  Weet wat je eet  Spuiten of slikken. En in 6-vwo:  Chloorchemie voor Uganda  Etrusken  Mossellijm  Moderne biotechnologie. De hierna volgende overzichten van vakconcepten die in de eindtermen voor het schoolexamen aan de orde komen, zijn gebaseerd op een cursus die bestaat uit de bovenstaande modules. Er is voor het programma een tamelijk nauwkeurige schatting gemaakt van de tijd die daarvoor nodig is, iets meer dan 180 slu. Iets minder dan de helft daarvan wordt gebruikt bij de conceptuele domeinen C en D en iets meer dan de helft bij de domeinen E, F en G. Tabel 8.12 Eindterm C7 De kandidaat kan reacties classificeren en naar kenmerken beschrijven.

C8 De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten.

 115

Vakbegrippen/concepten Cursief niet in CE

Tijd

Lesmateriaal

 Thermolyse, fotolyse, electrolyse, hydrolyse, verzeping, additie, substitutie, neerslag, oplos, redox/ verbranding, zuur-base, condensatie, polymerisatie, omkeerbare/evenwichtsreacties, estervorming, synthese, radicaalmechanisme.

10 slu



Vele modules.

 Schaalvergroting,  reactoren, reactiviteit chemische reacties,  scheidingsmethoden, blokschema  lab on a chip  nanoprocessen  chemie van de atmosfeerradikalen.

10 slu



Modules Ecoreizen, Ecobrandstoffen. Groene Chemie. Chloorchemie in Uganda; Moderne Biotechnologie.

 

Eindterm C9 De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energie en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert.

C10 De kandidaat kan bij zelf uitgevoerde of gedemonstreerde experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse. D2 De kandidaat kan met behulp van kennis van eigenschappen van stoffen en materialen in zelf uitgevoerde experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. D4 De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere “molecular modelling” en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken.

Vakbegrippen/concepten Cursief niet in CE     

Tijd

Lesmateriaal

Energieovergangen; vormen van energie; exotherm, endotherm; energiediagram; vormingswarmte, fossiele brandstof, biobrandstof; thermodynamische begrippen als Gibbsenergie en enthalpie.

15 slu

 Ecobrandstoffen.  Groene Chemie.  Moderne Biotechnologie.

   

Activeringsenergie; katalysator; enzymen; energiediagram, elementbehoud.

5 slu

Groene Chemie.

   

Analyse; synthese; zuiveren/scheiden; veiligheidszinnen, pictogrammen, stofstromen, energiestromen; reactiviteit; toxiciteit.

20 slu

   

Reactiestappen/mechanisme; katalysator; polymerisatie; monomeer; polycondensatie, enantiomeren, optische activiteit.

25 slu

    







    

Slimme polymeren. Zelfherstellend beton. Weet wat je eet. Slikken of spuiten?  Chloorchemie voor Uganda?

Ecobrandstoffen. Weet wat je eet. Zoetstoffen. Slikken of spuiten? Moderne biotechnologie

In het overzicht voor de domeinen E-F-G wordt duidelijk dat hier niet echt veel nieuwe begrippen worden geïntroduceerd in het programma voor het schoolexamen. In de leerlingactiviteiten van het Ashram College wordt met name hier veel aandacht besteed aan de oordeelsvorming door leerlingen van contexten waarin de chemie een rol speelt.

 116

Tabel 8.13 Eindterm E3 De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien.

E4 De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie ten minste in de context van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld. E5 De kandidaat kan met betrekking tot een praktische opdracht ten minste in de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoeks- of een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen. F4 De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen.

 117

Vakbegrippen/concepten Cursief: niet in CE

Tijd

Duurzame kringlopen, aspecten groene chemie; atoomefficiëntie/economie; vervuilingscoëfficiënt; E-factor; rendement; fossiele brandstoffen elektrochemie.

15 slu

 Ecobrandstoffen.  Groene chemie.  Chloorchemie voor Uganda.  Moderne Biotechnologie.

     

Nanotechnologie; nanocoatings; keramische materialen; moleculaire structuur; antibiotica; geneesmiddelenresearch.

20 slu

 Nanomateriale.  Slikken of spuiten.  Chloorchemie voor Uganda.  Moderne biotechnologie.



Onderzoekvraag/hypothese opstellen, variabelen onderscheiden, werkplan maken, meetgegevens verwerken, conclusies trekken, presenteren.

30 slu



Veiligheidszinnen, pictogrammen, stofstromen, energiestromen; stofkringlopen.

5 slu

     



Lesmateriaal

 Alle modules.

 Groene Chemie.  Chloorchemie voor Uganda?

Eindterm F5 De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen. G4 De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van water, lucht, bodem en voedsel op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen. G5 De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een voorbeeld uit de Nederlandse chemische industrie analyseren en aangeven wat de bijdrage is van het bedrijfsproces aan lokale en mondiale kwaliteit van leven.

 118

Vakbegrippen/concepten Cursief: niet in CE

Tijd

Lesmateriaal



Ontwerpen, oordeelvorming, duurzame kringlopen, groene chemie, behoudswetten, chemische industrie.

10 slu

 Ecobrandstoffen.  Groene chemie.  Chloorchemie voor Uganda.



Groene chemie, natuurlijke hulpbronnen, hergebruik, cradle to cradle, energiebeheer, waterkwaliteit, luchtkwaliteit, bodemkwaliteit, voedselkwaliteit.

5 slu

  

Ecobrandstoffen. Weet wat je eet. Moderne biotechnologie.



Duurzaamheid, processen, invloed op leefmilieu, leefkwaliteit, et cetera.

6 slu

  

Ecoreizen. Ecobrandstoffen. Chloorchemie voor Uganda.

De manier waarop in de school gewerkt wordt aan oordeelsvorming is zeer concreet. Om dat te illustreren volgt hieronder - in kader- een tekst zoals die ook aan leerlingen wordt gegeven. Leerlingtekst over morele oordeelsvorming

De methode van morele oordeelsvorming In heel veel situaties wordt aan mensen gevraagd om een oordeel te vellen over een dilemma rond een bepaalde problematiek. Veelal komen daar persoonlijke waarden en normen bij om de hoek kijken. Om toch objectief een oordeel te kunnen vellen met zo veel verschillende subjectieve waarden en normen is de methode van morele oordeelsvorming ontwikkeld. Het is de bedoeling dat degene die deze methode volgt ook precies de instructies opvolgt zoals die hieronder gegeven zijn. Het is vaak handig om dit te doen onder begeleiding van een persoon die hier ervaring mee heeft. Deze methode van morele oordeelsvorming houdt in: a. Ik formuleer op schrift voor welke keuze ik sta. b. Vervolgens maak ik (intuïtief) een keuze aan de hand van de volgende formulering: Ik kies voorlopig voor methode …… omdat ……….., ondanks dat ……… (Hierbij wordt het belangrijkste argument voor en vervolgens het belangrijkste argument tégen geformuleerd). c. Ik formuleer brainstormenderwijs alle argumenten vóór en alle argumenten tégen elk alternatief. d. Ik geef bij elk argument aan of dit een “beginselargument” (dit is een argument gebaseerd op principiële uitgangspunten) is of een “gevolgargument” (dit is een argument dat het gevolg is van een beginselargument). e. Ik streep alle gevolgargumenten weg. f. Ik geef bij alle beginselargumenten aan met +, ++ of +++ de belangrijkheid van de argumenten. g. Ik neem op grond van deze plusjes een besluit ten gunste van een van de methodes h. Ik peil bij mezelf of ik een goed gevoel heb bij de door mij gemaakte keuze door te formuleren: Ik kies definitief voor ……., omdat ….. (hier het belangrijkste argument vóór noemen), ondanks …….. (hier het belangrijkste argument tégen noemen). i. Ik wissel mijn keuzes uit met mijn groepsgenoten en we nemen vervolgens gezamenlijk een besluit. Bij de definitieve keuze zal altijd bij de uitwerking van het besluit rekening gehouden moeten worden met het belangrijkste tegenargument!!! Op deze wijze garandeer je niet alleen een afgewogen oordeel, maar ook een uitwerking die genuanceerd is in dit soort moeilijke kwesties.

Dit element staat naast de cognitieve kennistoetsen waarmee al meteen in 4-vwo wordt begonnen. De contextvragen komen bovendien aan de orde in een serie praktische opdrachten voor elke groep.  Bij de module Ecoreizen wordt verslag gedaan van een aantal verwerkingsexperimenten.  Bij Ecobrandstoffen schrijven de leerlingen een artikel over de generaties biobrandstoffen en geven daarbij een waardering. Deze opdracht is bij wijze van voorbeeld opgenomen in bijlage 4.  Bij de module Water maken de leerlingen een puur chemisch inhoudelijk verslag waarbij een aantal vakconcepten moet worden toegelicht en besproken.

 119







Bij de module Zelfherstellend beton schrijven leerlingen een artikel voor de schoolkrant, een artikel waarbij aspecten die samenhangen met de principes van algemene communicatie centraal staan. Bij de module Slimme polymeren doen leerlingen onderzoek naar diverse eigenschappen van de polymeren, zoals kleverigheid, stroomgeleiding, lichtgevend gedrag en presenteren ze de onderzoeksresultaten in de klas. Bij de module Evenwichten wordt vanuit het concept reactiekinetiek een beschouwing geschreven.

Kijk voor voorbeelden van praktische opdrachten 4 vwo van het Ashram College in bijlage 4. Contactpersoon van het Ashram College is Jan van Rossum: [email protected].

8.6 Inhoudelijke beschrijving van SE-eindtermen De SE-eindtermen worden alle afzonderlijk beschreven in de paragrafen 4.3.2 en 4.3.3 in algemene zin. In de paragrafen 8.5.1 t/m 8.5.6 staan deze in tabellarische overzichten op het niveau van schooluitwerkingen.

 120

9. Organisatie en uitvoering

9.1 Werken vanuit en met een docententeam In hoofdstuk 8 is van een zevental scholen een schets gegeven van de opbouw van het vakprogramma met daarbij veel aandacht voor het schoolexamen. Duidelijk is dat ook deze scholen uit de voorhoede van de nieuwe scheikunde nog lang niet klaar zijn met het invoeren van het nieuwe programma. De scholen uit het examenexperiment moeten immers ook een aantal programmaveranderingen doorvoeren; van de werkversie uit het examenexperiment naar het examenprogramma 2013 en daarbij zal een aantal modules moeten worden aangepast aan de inhoud van de nieuwe syllabus. Aanpassing aan de eindtermen van het CE is nauwelijks aan de orde. Uit de diverse schema’s en tabellen in paragraaf 8.4.5 blijkt dat veel van deze scholen al een goed idee hebben van de inhoud van het programma voor het schoolexamen. Voor de scholen die vanuit het 2007-programma gaan overstappen, zal er over meer veranderingen moeten worden nagedacht. Bijvoorbeeld:  Kiest de sectie voor de nieuwe leerboekenserie van dezelfde uitgever?  Kiest de sectie voor een nieuwe leerboekenserie van een andere uitgever?  Kiest de sectie er voor om de bestaande leerboekenserie nog één of twee jaar te blijven gebruiken, aangevuld met een aantal modules die vrij beschikbaar zijn?  Kiest de sectie voor een nieuwe modulaire opbouw? Elke keuze impliceert vervolgkeuzes zoals:.  Wanneer kan het beste de nieuwe versie worden ingevoerd? Kan dat aan de hand van alleen het boek voor het vierde leerjaar?  Om welke redenen wordt gezocht naar een andere leergang? Welke kenmerken moet de nieuwe leergang hebben?  Welke modules passen bij de bestaande leerboekenserie?  Welke modules vormen samen een leergang en welke didactische kenmerken hebben de diverse modules? Vooral de laatste twee vragen kunnen alleen beantwoord worden door kennis te nemen van de gedachtegang en de visie die achter een voorbeeldleerlijn zitten. Op basis van de documenten die tijdens het examenexperiment zijn geproduceerd, wordt in de volgende paragrafen de onderwijsvisie van elke voorbeeldleerlijn nader toegelicht. Deze paragrafen vormen ook een uitgebreide toelichting op de tekst in paragraaf 8.4.2 en 8.4.3. Niet in elke module zal die visie in dezelfde mate zichtbaar zijn. Er zijn zelfs modules die in meerdere voorbeeldleerlijnen een plaats kunnen krijgen. Verder is het van belang te weten dat op diverse sites waar modules uit de nieuwe scheikunde beschikbaar zijn gemaakt, van één en dezelfde module verschillende versies bestaan. Er wordt vanaf 2012 aan gewerkt om van de modules een standaardversie te maken en die te voorzien van een beschrijving die de gebruiker de noodzakelijke informatie geeft. Voor achtergronden van de diverse kleurrijke leerlijnen verwijzen we naar de cd die bij het eindrapport is uitgebracht. U kunt in het hoofdmenu op leerlijnen kijken en de verschillende visies bestuderen Voor achtergronden van de VNCI(Delftse) leerlijn: http://www.scheikundeinbedrijf.nl/rails

 121

9.2 Kwaliteitszorg schoolexamen In de huidige lespraktijk wordt bij schoolexamens veel gebruik gemaakt van vragen uit centrale examens van voorgaande jaren. Dit heeft natuurlijk de functie om leerlingen voor te bereiden op het maken van een centraal examen, maar dat is niet de doelstelling van het programma voor het schoolexamen. Het schoolexamen biedt uitdrukkelijk ruimte om door middel van andere vormen van toetsing en afsluiting gedifferentieerder dan met schriftelijke toetsen te beoordelen welke kennis en vaardigheden leerlingen hebben verworven en op verschillende niveaus kunnen hanteren. Ook voor het gedeelte van het programma voor het centraal examen, dat in het schoolexamen is opgenomen, kan de school kiezen voor een efficiënt en kort toetstraject als voorbereiding op het centraal examen (examentraining). Kwaliteitsborging van het examen kan via intercollegiale consultatie, zowel binnen de school als tussen scholen;  via externe visitaties en beoordeling;  via regulier inspectietoezicht. Hieronder zal vooral worden ingegaan op intercollegiale consultatie. Docenten die zich zorgen maken over de kwaliteit van hun schoolexamens kunnen:  de gemiddelde score van het schoolexamen met andere natuurwetenschappelijke profielvakken vergelijken;  de eigen schoolexamencijfers naast de landelijk gemiddelde cijfers leggen;  samen met collega’s - als daar aanleiding voor is - toetsen en praktische opdrachten gaan ontwikkelen. . De inspectie zal toezien op het gemiddelde verschil CE/SE, gemeten over een afdeling. Ook zal de inspectie er op toezien dat alle onderdelen die in het SE getoetst moeten worden voorkomen in het PTA. Daarom is het wellicht verstandig om bij de onderdelen in het PTA expliciet te verwijzen naar de verschillende domeinen in het examenprogramma, juist om dit toezicht te vergemakkelijken

Bij het bepalen van de kwaliteit van het schoolexamen kunnen de volgende vragen helpen:  Voldoet het schoolexamen aan de eisen van het examenprogramma?  Houdt het schoolexamen rekening met leerdoelen die in meerdere modules terugkomen?  Heeft het schoolexamen voldoende niveau wat betreft kennis en vaardigheden?  Selecteert het schoolexamen leerlingen op de juiste wijze?  Sluit het schoolexamen inhoudelijk en didactisch aan bij het geboden onderwijs?  Sluit het schoolexamen inhoudelijk en organisatorisch aan bij het examen van verwante vakken?  Levert het schoolexamen geen onevenredig grote taakbelasting op? Diverse instanties hebben materiaal en instrumenten ontwikkeld waarmee de kwaliteit van schoolexamens getoetst kan worden:  Cito: Kwaliteitsmonitor schoolexamens: op cd-rom en online scan.  Voorbeelden van nieuwe vormen van toetsing in het SE zijn ook te vinden in het materiaal dat Cito in de afgelopen jaren met hulp van onder meer de pilotscholen heeft ontwikkeld. Zowel voor havo als vwo zijn drie typen praktische opdrachten ontwikkeld. In de eerste plaats practicumtoetsen rond contexten uit het dagelijks leven: het beoordelen en vergelijken van reinigingsproducten en het beoordelen van claims op het gebied van voeding. Een tweede type opdracht is de webquest rond de gevolgen van een olieramp.

 122







Bij deze webquests gaat het om het vinden van antwoorden op chemisch inhoudelijke vragen, maar ook ecologie en economie spelen een rol. Bovendien worden communicatieve vaardigheden getoetst. De beoordeling vindt plaats met behulp van rubrieken. Als derde type praktische opdracht is er de chemische actualiteit. Voor zowel de docent als de leerling zijn er adviezen en hulpmiddelen voor het zelf ontwikkelen van opdrachten rond actualiteiten waarin de chemie een belangrijke rol speelt. Vooral voor vwo zijn ook schriftelijke opgaven ontwikkeld rond de contexten ondergrondse kolenvergassing, siliconenkit en een nieuw materiaal om gassen te scheiden. Desgewenst kunnen de opgaven door de docent worden bewerkt om meer aan te sluiten bij de op de school te volgen methode. Uiterlijk februari 2013 komen deze opgaven beschikbaar voor de scholen. Voor meer informatie [email protected]). VO-raad: Scan Kwaliteitszorg Schoolexamens VO: ook een handreiking voor verbetering van het bestaande kwaliteitszorgsysteem voor schoolexamens binnen de school. Dit kunt u downloaden via http://www.vo-raad.nl/assets/515. SLO: Inhoudelijke kwaliteitsborging schoolexamens: afwegingen bij het opstellen van het PTA, beoordeling van de verschillende activiteiten, voorbeeldtoetsen en voorbeeld PTA's. Een overzicht voor verschillende vakken waaronder scheikunde vindt u op: http://www.schoolexamensvo.nl/. Stuurgroep NLT: Kwaliteitsmonitor: het meten van de schooleigen kwaliteit van het vak NLT: http://betavak-nlt.nl/kwaliteitsmonitor/, weliswaar bedoeld voor het vak NLT, maar wellicht ook toepasbaar op het schoolexamen scheikunde.

Kwaliteitsborging kan ook plaatsvinden door vergelijking van de eigen toetsen met toetsen van andere scholen. Dit zou in regionale bijeenkomsten kunnen. Dergelijke bijeenkomsten zijn ook geschikt voor ontmoetingen met externe deskundigen. Met hen zou professionalisering op het gebied van constructie en evaluatie van schoolexamens geagendeerd kunnen worden. Ook Cito kan hier een rol spelen, zie http://toetswijzer.kennisnet.nl/toetsenopschool.shtm. Voorbeeldtoetsen, die ontwikkeld zijn binnen het project nieuwe scheikunde, zijn zowel op havoals op vwo-niveau beschikbaar. Ze zijn nog in een ontwikkelfase. Dit kan afbreuk doen aan de kwaliteit. U kunt ze op cd-rom verkrijgen bij SLO, [email protected].

 123

10. Literatuurlijst

Aalsvoort, J. van der, Gruijter, J. de, Pilot, A., Rens, L. van, Vos, M. (2009). Contexten in nieuwe Scheikunde. Utrecht: NVON. Alink, N., Asselt, R. van, & Braber, N. den (2012). Samenhang en afstemming tussen wiskunde en de Profielvakken. Handreiking met voorbeeldmateriaal. Enschede: SLO. Apotheker, J., Bulte, A., Koten, G. van, Meinema, H., Seller, F., & Kleijn, E. de (2010). Scheikunde in de dynamiek van de toekomst. Enschede: SLO. Boersma, K., Bulte, A., Krüger, J., Pieters, M., & Seller, F. (2011). Samenhang in het natuurwetenschappelijk onderwijs voor havo en vwo. Utrecht: Stichting Innovatie van Onderwijs in Bètawetenschappen en Technologie (IOBT). Commissie Vernieuwing Scheikunde Havo en Vwo (2003). Chemie tussen context en concept. Ontwerpen voor vernieuwing. Enschede: SLO. Driessen, H.P.W., Dijk, P. van & Seller, F.J. (2006). Ontwerp van een leerlijn en toetslijn nieuwe scheikunde. Enschede: SLO. Duit, R., Häussler, P., & Prenzel, M. (2001). Schulleistungen im Bereich der naturwissenschaftlichen Bildung. In F.E. Weinert (Ed.) Leistungsmessungen in Schulen, pagina169-185. Weinheim, Basel: Beltz Verlag. Folmer, E., Ottevanger, W., Bruning, L., & Kuiper, W. (2010). Curriculumevaluatie bètaonderwijs tweede fase: ontwikkeling en invoering NLT 2007-2010. Enschede: SLO. Kuiper, W., Folmer, E., Ottevanger, W., & Bruning, L. (2010). Curriculumevaluatie bètaonderwijs tweede fase: Samenvattend eindrapport. Enschede: SLO. Michels, B. (2010). Van pilot naar praktijk. Invoeringsplan nieuwe bèta-examenprogramma’s. Enschede: SLO. Ottevanger, W., Folmer, E., Bruning, L., & Kuiper, W. (2011). Curriculumevaluatie bètaonderwijs tweede fase. Examenpilot nieuwe scheikunde havo/vwo 2007-2010. Enschede: SLO. Ottevanger, W., Folmer, E., Bruning, L., & Kuiper, W. (2011). Curriculumevaluatie bètaonderwijs tweede fase. Multipilots schooljaar 2009-2010 (tweede projectjaar). Enschede: SLO. PISA, 2009. Assessment Framework. Key competencies in reading, mathematics and science. OECD 2009. Woud, L. van der, & Grinsven, V. van (2010). Rapportage Onderzoek Nieuwe Scheikunde. Utrecht, DUO Market Research.

 125

Bijlage 1 Handelingswerkwoorden in de adviesexamenprogramma's

In de formulering van een eindterm geeft het handelingswerkwoord de relatieve moeilijkheidsgraad aan van een bijbehorende leerlingactiviteit ten opzichte van een andere activiteit. Deze handelingswerkwoorden zijn ingedeeld in niveaus die corresponderen met twee andere indelingen. De driedeling in tabel1 is gebaseerd op de PISA scientific competencies (pp 137 e.v.) en de indeling in de tweede en derde kolom op de indeling gebruikt bij de voorbeeldleerlijnen scheikunde, gebaseerd op en bewerkt naar Duit, Häussler & Prenzel (2001). Tabel 1 Gebruikte handelingswerkwoorden in de adviesexamenprogramma’s scheikunde

TIMMS Beheersingsniveau

Beheersingsniveau

Chemische kennis

Handelingswerkwoorden

Weten

1

Benoemen Herkennen Toelichten Experimenten uitvoeren

Toepassen

2

In chemische verschijnselen en bij waarnemingen chemische vakbegrippen benoemen en herkennen en in deze situatie toelichten. Concepten en daaraan gerelateerde vakbegrippen kunnen gebruiken en beschrijven in een standaardprobleemstelling. Concepten en daaraan gerelateerde vakbegrippen met elkaar in verband brengen en daarmee een sluitende redenering geven.

Verklaren Relateren aan Verbanden leggen tussen Berekenen (meer variabelen) Redeneren over/met behulp van

3

 127

Berekenen (eenvoudig) Beschrijven Aangeven Classificeren Gebruiken

Gebruikte handelingswerkwoorden in de adviesexamenprogramma’s scheikunde

TIMMS Beheersingsniveau

Beheersingsniveau

Chemische kennis

Handelingswerkwoorden

Redeneren

4

Analyseren van concepten en vakbegrippen bij een ontwerp van een product en voorstellen formuleren bij het maken van een aanpassing of een verbetering van een proces of een product.

Analyseren Berekenen (complex) Schatting geven Grafisch voorstellen Conclusies trekken Voorstellen formuleren

5

Toepassen van concepten en vakbegrippen bij het doen van onderzoek in complexe probleemstellingen en resultaten kritisch beoordelen en effecten van verbetervoorstellen beoordelen.

Voorspellingen doen Beoordelen Beargumenteren

In de adviesexamenprogramma’s voor havo en vwo hieronder zijn de handelingswerkwoorden van elke eindterm weergegeven in dezelfde kleur als in tabel 1 hierboven. Het is daarbij van belang op te merken dat een hoger niveau altijd een lager niveau omvat. Zo is bijvoorbeeld 'eenvoudige berekeningen maken' een activiteit op niveau 2, een 'berekening met meer variabelen' een activiteit op niveau 3 en 'een complexe berekening' één op niveau 4.

Adviesexamenprogramma scheikunde havo Chemische vakvaardigheden Subdomein A10 Gebruiken van chemische concepten De kandidaat kan chemische concepten en in de chemie gebruikte fysische en biologische concepten herkennen en met elkaar in verband brengen. Subdomein A11 Redeneren in termen van context-concept De kandidaat kan in leefwereld-, beroeps- en technologische contexten chemische concepten herkennen en gebruiken en kan op basis daarvan voorspellingen doen, berekeningen en schattingen maken. Subdomein A12 Redeneren in termen van structuureigenschappen De kandidaat kan macroscopische eigenschappen in relatie brengen met structuren op mesoen (sub)microniveau en daarin aspecten van schaal herkennen en kan omgekeerd vanuit structuren voorspellingen doen over macroscopische eigenschappen. Subdomein A13 Redeneren over systemen, verandering en energie De kandidaat kan chemische processen herkennen in termen van systemen en daarbij kennis van stoffen, deeltjes, reactiviteit en energie gebruiken.

 128

Subdomein A14 Redeneren in termen van duurzaamheid De kandidaat kan in maatschappelijke, beroeps- en technologische contexten aspecten van duurzaamheid aangeven en beschrijven. Subdomein A15 Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis De kandidaat kan in contexten aangeven op welke wijze natuurwetenschappelijke, technologische en chemische kennis wordt ontwikkeld en toegepast. Domein B Kennis van stoffen en materialen Subdomein B1 Deeltjesmodellen De kandidaat kan deeltjesmodellen beschrijven en gebruiken. Subdomein B2 Eigenschappen en modellen De kandidaat kan macroscopische eigenschappen van een stof of materiaal in relatie brengen met deeltjesmodellen. Subdomein B3 Bindingen en eigenschappen De kandidaat kan met behulp van kennis van bindingen eigenschappen van stoffen en materialen toelichten en beschrijven. Subdomein B4 Bindingen, structuren en eigenschappen De kandidaat kan op basis van kennis van aanwezige structuren en de bindingen in en tussen deeltjes een macroscopische eigenschap van een stof of materiaal verklaren. Subdomein B5 Macroscopische eigenschappen De kandidaat kan een macroscopische eigenschap relateren aan de structuur van een stof of materiaal. Domein C Kennis van chemische processen en kringlopen Subdomein C1 Chemische processen De kandidaat kan chemische reacties en fysische processen beschrijven in termen van vormen en verbreken van (chemische) bindingen. Subdomein C2 Chemisch rekenen De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische reacties en behoudswetten berekeningen maken over de opbrengsten van een proces. Subdomein C3 Energieberekeningen De kandidaat kan een chemisch proces en de daarbij optredende energieomzetting en energieuitwisseling beschrijven en met een berekening toelichten. Subdomein C4 Chemisch evenwicht De kandidaat kan bij experimenten metingen doen aan concentraties en energie-uitwisseling en beredeneren of er sprake is van evenwicht en hoe de ligging van het evenwicht kan worden beïnvloed. Subdomein C5 Technologische aspecten De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten.

 129

Subdomein C6 Reactiekinetiek De kandidaat kan de reactiesnelheid berekenen uit de concentratieverandering en beredeneren hoe de concentratie de reactiesnelheid beïnvloed wordt. Subdomein C7 Behoudswetten en kringlopen De kandidaat kan chemisch processen relateren aan behoudswetten en beschrijven in termen van kringlopen. Subdomein C8 Classificatie van reacties De kandidaat kan eenvoudige reacties classificeren, en gebruiken bij het beschrijven van polymerisatiereacties. Domein D Ontwerpen en experimenten in de chemie Subdomein D1 Chemische vakmethodes De kandidaat kan met behulp van kennis van stoffen, materialen en chemische processen beargumenteren waarom bepaalde scheidings- en/of analysemethoden passen in een voorgesteld ontwerp of productieproces. Subdomein D2 Veiligheid De kandidaat kan stoffen en materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. Subdomein D3 Chemische procesontwerpen De kandidaat kan chemische processen relateren aan de opzet van een ontwerpopdracht of gebruikte technologie. Subdomein D4 Molecular modelling De kandidaat kan bij een onderzoek- of een ontwerpopdracht elementen van “molecular modelling” gebruiken. Domein E Innovatieve ontwikkelingen in de chemie Subdomein E1 Kenmerken van innovatieve processen De kandidaat kan in innovatieve processen het gebruik van structuureigenschappen relaties ten minste in de context van materialen, geneesmiddelen of voeding, herkennen en beschrijven. Subdomein E2 Duurzaamheid De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen aspecten van duurzaamheid in relatie brengen met ontwikkelingen in de chemie. Subdomein E3 Innovatieve processen De kandidaat kan met kennis van de chemische industrie ten minste in de context van voedselproductie of materialen een innovatief proces beschrijven. Domein F Processen in de chemische industrie Subdomein F1 Industriële processen De kandidaat kan gegeven industriële processen beschrijven in blokschema's, rendementsberekeningen maken, en kan aangeven hoe aspecten van "groene chemie " bij het ontwerp van het proces een rol spelen.

 130

Subdomein F2 Procestechnologie en duurzaamheid De kandidaat kan kennis over procestechnologie en reactiekinetiek gebruiken bij redeneringen met betrekking tot duurzaamheid en veiligheid van een proces. Subdomein F3 Energieomzettingen De kandidaat kan in de context van duurzaamheid beschrijven welke chemisch technologische processen worden gebruikt bij energieomzettingen en kan met behulp van kennis van energieproductie redeneren over duurzame processen. Subdomein F4 Risico en veiligheid De kandidaat kan in een gegeven industrieel proces veiligheidsrisico’s benoemen en veiligheidsmaatregelen aangeven. Subdomein F5 Kwaliteit en gezondheid De kandidaat kan kennis van chemische processen ten minste in de context van voeding of voedselproductie relateren aan uitspraken over kwaliteit en gezondheid. Domein G Maatschappij en chemische technologie Subdomein G1 Chemie van het leven De kandidaat kan chemische processen in levende organismen herkennen en beschrijven. Subdomein G2 Milieueisen De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen ten minste in de context van voedselproductie of gezondheid uitspraken doen over de kwaliteit van water, lucht, bodem en voedsel. Subdomein G3 Duurzame chemische technologie De kandidaat kan aangeven hoe grondstoffen voor de chemische industrie worden geproduceerd en kan met behulp van kennis van duurzame principes aan de hand van een voorbeeld uit de chemische industrie bijdragen van het bedrijfsproces relateren aan lokale en mondiale kwaliteit van leven. Subdomein G4 Groene chemie De kandidaat kan bij grootschalige productieprocessen aspecten van duurzaamheid en groene chemie benoemen. Subdomein G5 Ketenanalyse De kandidaat kan met kennis van chemische processen bij een ketenanalyse van een proces of een product voorstellen voor aanpassing beoordelen.

Adviesexamenprogramma scheikunde vwo Chemische vakvaardigheden Subdomein A10 Toepassen van chemische concepten De kandidaat kan chemische concepten en in de chemie gebruikte fysische en biologische concepten herkennen en met elkaar in verband brengen.

 131

Subdomein A11 Redeneren in termen van context-concept De kandidaat kan in leefwereld-, beroeps- en wetenschapscontexten chemische concepten herkennen en gebruiken en kan op basis daarvan voorspellingen doen, berekeningen en schattingen maken en daarbij een argumentatie geven. Subdomein A12 Redeneren in termen van structuur-eigenschappen De kandidaat kan macroscopische eigenschappen in relatie brengen met structuren op mesoen (sub)microniveau, en daarin aspecten van schaal herkennen en kan omgekeerd vanuit structuren voorspellingen doen over die macroscopische eigenschappen. Subdomein A13 Redeneren over systemen, verandering en energie De kandidaat kan chemische processen beschrijven in termen van systemen met kennis van stoffen, deeltjes, reactiviteit en energie. Subdomein A14 Redeneren in termen van duurzaamheid De kandidaat kan in maatschappelijke, beroeps- en wetenschapscontexten aspecten van duurzaamheid aangeven en beschrijven, daarmee samenhangende problemen analyseren en voorstellen formuleren voor een mogelijke oplossing daarvan. Subdomein A15 Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis De kandidaat kan analyseren op welke wijze natuurwetenschappelijke, technologische en chemische kennis wordt ontwikkeld en toegepast. Domein B Stoffen en materialen in de chemie Subdomein B1 Deeltjesmodellen De kandidaat kan deeltjesmodellen beschrijven en gebruiken. Subdomein B2 Eigenschappen en modellen De kandidaat kan bij beschreven onderzoek aan stoffen en materialen macroscopische eigenschappen verklaren met deeltjesmodellen. Subdomein B3 Bindingen en eigenschappen De kandidaat kan met behulp van kennis over bindingen in en tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren. Subdomein B4 Bindingen, structuren en eigenschappen De kandidaat kan op basis van kennis van structuren en de bindingen in en tussen deeltjes eigenschappen van stoffen en materialen verklaren en omgekeerd vanuit de eigenschappen van stoffen of materialen structuren voorspellen. Domein C Chemische processen en behoudswetten Subdomein C1 Chemische processen De kandidaat kan chemische reacties en fysische processen beschrijven in termen van reactiviteit en het vormen en verbreken van (chemische) bindingen. Subdomein C2 Chemisch rekenen De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische reacties en behoudswetten berekeningen maken over de opbrengsten van een proces.

 132

Subdomein C3 Behoudswetten en kringlopen De kandidaat kan verbanden leggen tussen behoudswetten en chemische processen, en kan deze verbanden relateren aan kringlopen. Subdomein C4 Reactiekinetiek De kandidaat kan op basis van kennis van reactiekinetiek chemische processen analyseren, onder andere door de concentratie van aanwezige stoffen en deeltjes te berekenen, en kan aangeven welke rol katalyse speelt. Subdomein C5 Chemisch evenwicht De kandidaat kan aangeven of er sprake is van evenwicht, kan berekeningen uitvoeren aan evenwichten, en kan verklaren hoe de ligging van een evenwicht kan worden beïnvloed. Subdomein C6 Energieberekeningen De kandidaat kan berekeningen maken over energieomzettingen en energieuitwisseling bij chemische processen en hieruit conclusies trekken en voorstellen formuleren. Subdomein C7 Classificatie van reacties De kandidaat kan reacties classificeren en naar kenmerken beschrijven. Subdomein C8 Technologische aspecten De kandidaat kan in contexten van technologische aard aspecten van schaal, verandering en reactiviteit herkennen en toelichten. Subdomein C9 Kwaliteit van energie De kandidaat kan met kennis van energie aangeven hoe de energie en de kwaliteit van energie bij chemische processen verandert. Subdomein C10 Activeringsenergie De kandidaat kan bij zelf uitgevoerde of gedemonstreerde experimenten het begrip activeringsenergie gebruiken, beschrijven en relateren aan katalyse. Domein D Ontwikkelen van chemische kennis Subdomein D1 Chemische vakmethodes De kandidaat kan met behulp van kennis van materialen en stoffen een keuze voor een bepaalde scheidings- en/of analysemethode formuleren en beargumenteren. Subdomein D2 Veiligheid De kandidaat kan met behulp van kennis van eigenschappen van stoffen en materialen in zelf uitgevoerde experimenten deze stoffen of materialen analyseren en zuiveren en daarbij veilig omgaan met stoffen, materialen en apparatuur. Subdomein D3 Chemische synthese De kandidaat kan met behulp van kennis over chemische processen aangeven hoe stoffen worden gesynthetiseerd en daarbij een relatie leggen met voorkomende reactiemechanismen. Subdomein D4 Molecular modelling De kandidaat kan een reactiemechanisme opstellen met gebruik van onder andere “molecular modelling”, en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken

 133

Domein E Innovatie en chemisch onderzoek Subdomein E1 Chemisch onderzoek De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen in een beschreven onderzoek ten minste in de context van gezondheid, materialen of voedselproductie aangeven hoe die kennis wordt gebruikt. Subdomein E2 Selectiviteit en specificiteit De kandidaat kan bij chemische reacties ten minste in de context van voedselproductie, geneesmiddelen of transport van stoffen in het lichaam selectiviteit en specificiteit verklaren, en daarbij, indien van toepassing, kennis van katalyse gebruiken. Subdomein E3 Duurzaamheid De kandidaat kan met behulp van kennis van chemische processen uitspraken over duurzaamheid waarderen en van commentaar voorzien. Subdomein E4 Nieuwe materialen De kandidaat kan met behulp van kennis van de chemische industrie ten minste in de context van geneesmiddelen, voeding of materialen toelichten hoe nieuwe toepassingen in bestaande en in nieuwe markten worden ontwikkeld. Subdomein E5 Onderzoek en ontwerp De kandidaat kan met betrekking tot een praktische opdracht ten minste in de context van duurzaamheid, materialen, voeding of gezondheid een onderzoeks- of een ontwerpopdracht formuleren, die uitvoeren en daarvan verslag doen. Domein F Industriële (chemische) processen Subdomein F1 Industriële processen De kandidaat kan met behulp van kennis van procestechnologie en reactiekinetiek, ten minste in de context van voedselproductie of duurzaamheid processen beschrijven en classificeren, eenvoudige berekeningen uitvoeren en voorstellen voor aanpassingen formuleren en beoordelen. Subdomein F2 Groene chemie De kandidaat kan industriële processen beschrijven in blokschema's, rendementsberekeningen maken en "principes van groene chemie" herkennen en relateren aan gerealiseerde, mogelijke en gewenste veranderingen van die processen. Subdomein F3 Energieomzettingen De kandidaat kan in de context van duurzaamheid beschrijven welke chemisch technologische processen worden gebruikt bij energieomzettingen en kan met behulp van kennis van energieproductie processen beschrijven, daarbij voorkomende condities aangeven en voorstellen voor aanpassing beoordelen. Subdomein F4 Risico en veiligheid De kandidaat kan kennis van risico en veiligheid gebruiken en kan daarmee in industriële productieprocessen die aspecten beoordelen. Subdomein F5 Duurzame productieprocessen De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een oordeel geven over het ontwerp van productieprocessen.

 134

Domein G Maatschappij, chemie en technologie Subdomein G1 Chemie van het leven De kandidaat kan kennis van chemische processen in levende organismen beschrijven en gebruiken. Subdomein G2 Milieueffectrapportage De kandidaat kan met behulp van kennis van productieprocessen ten minste in de context van gezondheid of duurzaamheid beschrijven welke maatschappelijke condities aan de orde zijn en wat mogelijke gevolgen zijn. Subdomein G3 Energie en industrie De kandidaat kan met behulp van kennis van productieprocessen ten minste in de context van duurzaamheid energieomzettingen vanuit de verschillende bronnen beschrijven, vergelijkingen maken en een beargumenteerd oordeel geven. Subdomein G4 Milieueisen De kandidaat kan met behulp van kennis van grootschalige chemische processen beschrijven welke kwaliteiten van water, lucht, bodem en voedsel op welke wijze worden gewaarborgd en kan voorgestelde aanpassingen beoordelen. Subdomein G5 Bedrijfsprocessen De kandidaat kan met behulp van chemische kennis ten minste in de context van duurzaamheid een voorbeeld uit de Nederlandse chemische industrie analyseren en aangeven wat de bijdrage is van het bedrijfsproces aan lokale en mondiale kwaliteit van leven.

 135

Bijlage 2 Vigerend programma en PTA Het Linde College, Wolvega Nota bene De genoemde domeinen in deze bijlage zijn de domeinen uit het 2007-programma Leerjaar 4-havo Toetsen

Boeken: Curie Informatieboek en modulemap nieuwe scheikunde HerGe-wicht kansbaar

Code

Datum

Omschrijving

Duur

T1

TW 1

Herhaling leerstof klas 3 + Module 1 (Materialen) Atoommodel, periodiek systeem en bindingen, materialen en structuren

90 min.

10%

J*

T2

TW 2

Module 2 (Ecoreizen: de reis) Rekenvaardigheden

90 min.

10%

J*

T3

TW 3

Module 3 (Ecoreis: biobrandstoffen) Organische chemie

90 min.

10%

J

T4

TW 4

Module 4 (Wat hebben planten nodig) Zouten

45 min.

7,5%

N

*

Deze toetsen worden afgenomen in twee deeltoetsen van 45 minuten, waarvan de tweede deeltoets in de toetsweek valt. De deeltoetsen zijn individueel niet herkansbaar. Opmerking: De exacte toetsstof zal minimaal twee weken voor de datum van afname bekend worden gemaakt via It’s Learning.

 137

Praktisch Dossier Code

Datum

Omschrijving

P1

zw

PO-dossier: bestaande uit diverse opdrachten die door de docent nader worden bepaald. Minimaal drie opdrachten, maximaal zes opdrachten. Deze opdrachten zijn gerelateerd aan de modules waarmee gewerkt wordt. Dit kan een presentatie zijn in de vorm van een verslag, een poster, folder of een mondelinge presentatie. De opdrachten kunnen zowel individueel of groepswerk zijn.

Duur

Gewicht 7,5%

Herkansbaar N

Leerjaar 5-havo Toetsen

Boeken: Pulsar-Chemie, havo dl 1 en 2 en modulemap nieuwe scheikunde

Code

Datum

Omschrijving

Duur

Gewicht

Herkansbaar

T5

TW 1

Stoffen en reacties anorganische chemie Domein B, G en E

90 min.

15%

J

T6

TW 2

Stoffen en reacties organische chemie Domein C en D

135 min. 15%

J

T7

TW 3

Chemische industrie en redoxchemie Domein F en H

90 min

N

10%

N.B. T1 t/m T4 en P1 en P2 uit 4-havo tellen mee voor 45 %

De domeinen verwijzen naar de eindtermen voor het eindexamen. Deze staat achterin deel 2 van Pulsar Chemie of zijn te vinden op de website van de CvE http://www.examenblad.nl/ . Domein A is een onderdeel van alle toetsen. De exacte toetsstof wordt minimaal twee weken voor de datum van afname bekend gemaakt via It’s Learning.

 138

Praktisch Dossier Code

Datum Omschrijving

P3

zw

Duur

Prakticum Dossier: Wisselende opdrachten, welke door de docent voortijdig worden bekend gemaakt. Minimaal twee opdrachten, maximaal vier opdrachten. Deze opdrachten zijn gerelateerd aan de modules waarmee gewerkt wordt. Dit kan een presentatie zijn in de vorm van een verslag, een folder, een poster of een mondelinge presentatie. De opdrachten kunnen zowel individueel of groepswerk zijn.

Gewicht

Herkansbaar

15%

N

Vwo - Scheikunde 2011-2012 Leerjaar 5-vwo Toetsen

Boek Pulsar Chemie deel 1 en 2 en module map nieuwe scheikunde

Code

Datum Omschrijving

Duur

Gewicht

Herkansbaar

T1

TW 1

Stoffen, structuur en binding (Domein B) Kenmerken van reacties (Domein E)

90 min

10 %

J

T2

TW 2

Zuren en Basen (Domein G) 90 min

10 %

J

Koolstofchemie (Domein C) en Biochemie (Domein D)

90 min

10 %

J

Redoxchemie (Domein H)

45 min

5%

N

T3

T4

TW 3

TW 4

De domeinen verwijzen naar de eindtermen voor het eindexamen. Deze zijn terug te vinden op de website van de CvE www.examenblad.nl. Domein A is een onderdeel van alle toetsen. De exacte toetsstof wordt minimaal twee weken voor de datum van afname bekend gemaakt via It’s Learning.

 139

Praktische opdracht Code

Datum Omschrijving

P1

zw

Duur

Praktisch dossier: wisselende opdrachten die door de docent nader worden bepaald. Minimaal drie opdrachten, maximaal zes opdrachten. Deze opdrachten zijn gerelateerd aan de modules waarmee gewerkt wordt. Dit kan een presentatie zijn in de vorm van een verslag, een poster, folder of een mondelinge presentatie. De opdrachten kunnen zowel individueel of groepswerk zijn.

Gewicht 10%

Herkansbaar N

Vwo - Scheikunde 2011-2012 Leerjaar 6-vwo Toetsen

Boeken: Pulsar Chemie vwo: deel 1, 2,3 en modules nieuwe scheikunde

Code

Datum

Omschrijving

Duur

Gewicht

T5

TW 1

Domein E, G en H Kenmerken van reacties, o.a zuren en basen en redoxchemie

135 min

15 %

Herkansbaar J

T6

TW 2

Domein C en D Organische chemie en biochemie

135 min

15%

J

T7

TW 3

Domein F Chemische Technieken

90 min

10%

N

Domein A en B wordt in alle toetsen bekend verondersteld. In 5-vwo is reeds 45% van het SE-bepaald door toets T1 t/m T4 en P1. De domeinen verwijzen naar de eindtermen voor het eindexamen. Deze zijn terug te vinden op de website van de CvE http://www.examenblad.nl/ . Domein A en B zijn een onderdeel van alle toetsen. De exacte toetsstof wordt minimaal twee weken voor de datum van afname bekend gemaakt via It’s Learning.

 140

Praktische opdracht Code

Dtum

Omschrijving

P2

zw

Praktisch dossier wisselende opdrachten nader door de docent bepaald. Deze opdrachten zijn gerelateerd aan synthese en analyse. De opdrachten kunnen zowel individueel als in groepswerk zijn. Minimaal drie opdrachten, maximaal zes opdrachten.

 141

Duur

Gewicht 15%

Herkansbaar N

Bijlage 3 Voorbeelden van praktische opdrachten Het Erasmus, Almelo

Activiteit 7 Terug naar de opdracht: twee lessen De opdracht Het gebruik van biobrandstoffen staat ter discussie, niet elke vorm wordt nog langer als duurzaam gezien. Met een groepje van vier leerlingen gaan jullie een voorlichtingscampagne opzetten rond duurzame brandstoffen. Dit moet uiteindelijk leiden tot een tweetal concrete producten:  Een folder, maximaal 3x A4 ( exclusief kaft).  Het geven van een voorlichting aan een derde klas. Ga aan de slag met het maken van je folder. In je folder komen naar voren: 1. De verschillende soorten biobrandstof. 2. Hoe worden deze geproduceerd. 3. Wat is het verschil tussen eerste- en tweede generatie biobrandstoffen. 4. Hoe duurzaam zijn de verschillende biobrandstoffen. Indien je een voorlichting moet geven aan een derde klas zorg je voor een Power Point presentatie of een poster die je verhaal en je folder ondersteunen. Opdracht team 1 Vrijwel alle scooters die momenteel op de markt zijn hebben een verbrandingsmotor. Jullie opdracht is tweeledig. Welke brandstoffen worden gebruikt en hoe duurzaam is dat en je moet kijken naar de metalen die voor verbrandingsmotoren worden gebruikt. Waarom zijn ze geschikt en hoe worden ze geproduceerd. Deze vragen, bronnen en theoriebladenvormen de basis van je presentatie. Vragen/opdrachten Welke brandstoffen kunnen worden gebruikt voor een scooter en hoe kunnen we de scooter op dit vlak duurzamer maken? Veel onderdelen zijn gemaakt van ijzer of aluminium. Beschrijf de productie van ijzer en aluminium uit het erts. Om de materiaaleigenschappen te verbeteren maakt men vaak gebruik van legeringen. Wat is een legering? Geef vijf voorbeelden van legeringen waarbij je de samenstelling en karakteristieke eigenschappen vermeld.

Bronnen 11,12,15, 18

Theorieblad 1,2,3 ,5 en 11

27,31

4,6,7 en 14

32

14,15

P1 P2

Het maken van een zink-koolstof batterij. Onderzoek aan een legering, in dit geval een paperclip

30 16,20

19 9

P3

Explosiegrenzen

14,19

10

T1

T2 T3

 143

    

T1 t/m T3 Les 1 t/m 4 P1 Les 4 of 5 P2 en P3 Les 6 en les 7 Presentatie maken les 8 Presenteren en nabespreken les 9 en 10.

Voor het proefwerk is het van belang dat je uiteindelijk de stof beheerst van de kenniskaarten: 1,2,3,5,7,8,10,13,14,16 en19 Een groot deel is herhaling en elk team heeft al ongeveer de helft gedaan in zijn ontwerpopdracht Opdracht team 2 De verbrandingsmotor stoot schadelijke stoffen uit. Er lopen allerlei onderzoeken naar e alternatieven. Wellicht is een van de alternatieven ook bruikbaar voor de scooter van de 21 eeuw. Jullie opdracht richt zich op de elektromotor, om deze te gebruiken heb je elektrische energie nodig. Als energiebron komen in eerste instantie de accu en de brandstofcel in aanmerking. Deze vragen, bronnen en theoriebladen vormen de basis van je presentatie

T1

Vragen/opdrachten Hoe werkt een accu? Wat is het verschil met een batterij?

Bronnen 16,30

Theorieblad 7,19

T2 T3

Hoe werkt een brandstofcel? Hoe komen we aan de brandstof voor een brandstofcel?

16,26 13,23,25

7,13 1,5,7

P1 P4

Het maken van een zink-koolstof batterij. Elektrolyse van water en “waterstofauto”.

30 16,25,26,27

19 6,13

P5

Het maken van een loodaccu.

16,27,30

6,19

    

T1 t/m T3 Les 1 t/m 4 P1 Les 4 of 5 P4 en P5 Les 6 en les 7 Presentatie maken les 8 Presenteren en nabespreken les 9 en 10.

Opdracht team 3 Grondstoffen worden steeds schaarser, men is dan ook op zoek naar materialen voor gebruiksartikelen die schaarse grondstoffen kunnen vervangen, langer meegaan en recyclebaar zijn. Een flink stel eisen dus. Jullie gaan voor zowel het chassis (frame) als de carrosserie e (bodywork) na welke materialen bruikbaar zijn voor de scooter van de 21 eeuw en in hoeverre deze tegemoet komen aan de eisen die in de eerste regels staan.

 144

Deze vragen, bronnen en theoriebladen vormen de basis van je presentatie. Vragen / opdrachten

Bronnen

Theorieblad

T1

Welke eigenschappen maken kunststof zo geschikt voor het bodywork?

4,36,37,38

5,8,17

T2

Hoe verloopt de productie van kunststoffen (additie en condensatiepolymeren). Metalen zijn corrosiegevoelig (roesten) Wat is corrosie? Hoe beschermen we een metaal tegen corrosie? Hoe werkt verzinken, verchromen?

31,17,27 36,37,38 16,27,31,32, 33,34,35

4,6,7 5,8 7,14,15,16,18

P1 P6

Het maken van een zink-koolstof batterij. Galvaniseren.

30 27,35

19 7,18

P7

Biopolymeer.

4,12,36

1,5,8

T3

    

T1 t/m T3 Les 1 t/m 4 P1 Les 4 of 5 P4 en P5 Les 6 en les 7 Presentatie maken les 8 Presenteren en nabespreken les 9 en 10.

 145

Bijlage 4 Voorbeelden van praktische opdrachten 4-vwo Ashram College, Alphen aan den Rijn

Eindopdracht module Ecoreizen Je moet uiteindelijk twee documenten inleveren: 1. Een schriftelijk verhaal van maximaal drie A4 formulieren waarin de twee contextvragen uit 6.1 beantwoord worden. Deze vragen zijn:  Hoe maak je van plantenafval een biobrandstof?  Wat tanken wij in 2020. Doe daarvoor het onderstaande: + Bestudeer het artikel op pagina 65 uit het moduleboekje (zie verderop in dit document op pagina 2). + Verzamel de resultaten van elk groepje over een van de alternatieven voor aardolie (zie blz 2 en 3 van dit document). + Bestudeer beide onderstaande websites over de derde generatie biobrandstoffen en vat ze samen. + Shrijf tenslotte het artikel onder de titel: Wat tanken wij in 2020? Website:  http://www.agriholland.nl/biobrandstof.html 2. Reflectie op het groepswerk: planning, samenwerking, kwaliteit van ieders aandeel, het leren van de kernkwaliteiten van de andere groepsleden (ik heb geleerd van). Planning:  Dinsdag 20 december: werken aan artikel over biobrandstoffen.  Dinsdag 10 januari: oefenen voor de toets aan de hand van oefentoets.  Vrijdag 20 januari: inleveren van het artikel plus reflectie op groepswerk, bespreken toets en verder gaan met de module 'Water, verrassend gewoon'.

 147

Wat tanken wij in 2020? Voor het milieu alleen wilden de automobilisten niet overschakelen op andere brandstoffen. Maar nu de benzi-neprijzen record hoogtes bereiken, kijken zelfs de oliemaatschappijen verder dan olie. Over tien jaar rijden we deels op olie uit de supermarkt of op stro en populieren. Momenteel is de dorst naar olie zo groot dat we het niet snel genoeg uit de grond kunnen halen. De prijs is zover gestegen dat plantaardige olie bijna met diesel kan concurreren.Benzine wordt al gedeeltelijk verdrongen door alcohol. Zelfs de Amerikaanse president Bush, toch altijd een steunpilaar van de doorgaans conservatieve olie-industrie, wil minder afhankelijk van olie worden, zo bleek onlangs in zijn Speech of the Union. Maar ja, wat tanken we dan bij een tankstation in 2020? Sommigen denken dat de waterstofauto het beste alter-natief is. Anderen zien veel toekomst in hybride auto’s, zoals de Toyota Prius, of auto’s die helemaal op elektri-citeit rijden. De meeste deskundigen menen dat we het dichter bij huis moeten zoeken. Nu al rijden er wereld-wijd miljoenen auto’s met ouderwetse benzine- of dieselmotoren op alcohol, koolzaadolie of aardgas. Dieselauto’s doen het met wat aanpassingen prima op plantaardige olie uit de supermarkt. Maar mensen kopen geen auto omdat hij op aardgas of alcohol rijdt, maar omdat hij goedkoper rijdt. Of tenmin-ste niet duurder dan op benzine of diesel. Vrijwel alle nieuw verkochte Braziliaanse auto’s rijden op een mengsel van benzine en rietsuikeralcohol, omdat over alcohol minder accijnzen worden geheven. In de Verenigde Staten rijden vier miljoen auto’s op alcohol uit maïs. Nederland sukkelt op het gebied van biobrandstoffen een beetje achteraan. Vanaf 1 januari 2007 zijn oliemaatschappijen hier verplicht om twee procent biobrandstof in benzine en diesel te stoppen. Shell doet dat nu al bij zijn euro 95. Maar het kabinet blijft gewoon voor de biobrandstof hoge accijnzen heffen. Momenteel schommelt de prijs van een olievat rond de 65 dollar. Welke alternatieven voor aardolie zijn er eigenlijk? Bron: Intermediair 16 februari 2006 Zeven alternatieven voor aardolie 1. Waterstof • Noem twee manieren waarop waterstof gemaakt kan worden. • Wat betekent op waterstof rijden voor de infrastructuur? • Is rijden op waterstof duurzaam? • Hoe werkt een auto met een brandstofcel? • Is de voorraad beperkt of onbeperkt? • Bij welke olieprijs per vat is rijden op waterstof rendabel? 2.

Elektriciteit • Hoe kan elektriciteit worden opgeslagen? • Wat betekent op elektriciteit rijden voor de infrastructuur? • Is rijden op elektriciteit duurzaam? • Hoe werkt een hybride auto? • Is de voorraad beperkt of onbeperkt? • Bij welke olieprijs per vat is rijden op elektriciteit rendabel?

 148

3.

Plantaardige olie • Welke plantaardige brandstoffen komen in aanmerking? • Hoe worden de plantaardige oliën gewonnen? • Kunnen de auto’s alleen op plantaardige oliën rijden? • Welke aanpassingen voor dieselmotoren zijn nodig? • Is rijden op biodiesel duurzaam? • Is de voorraad beperkt of onbeperkt? • Bij welke olieprijs per vat is rijden op plantaardige olie rendabel?

4.

Suiker, graan, maïs • Hoe komen ze in Brazilië aan alcohol (ethanol)? • Welke technische aanpassingen zijn nodig om op E85 te rijden? • Is in Brazilië E85 in tankstations verkrijgbaar? • Wat betekent het verbouwen van suikerbieten en maïs voor Nederland? • Is rijden op E85 duurzaam?? • Is de voorraad beperkt of onbeperkt? • Bij welke olieprijs per vat is rijden op alcohol rendabel?

5.

Steenkool • Hoe worden steenkooldiesel - benzine gewonnen? In welk land veel gedaan? • Leg uit hoe energiecentrales gebruik maken van kolenvergassing. • China bouwt een complex om jaarlijks een miljard steenkoololie te produceren. Hoe gaat dat? • Is rijden op brandstoffen uit steenkool duurzaam? • Is de voorraad beperkt of onbeperkt? • Bij welke olieprijs per vat is rijden op brandstoffen uit steenkool rendabel?

6.

Aardgas • Hoeveel auto’s in Nederland rijden op aardgas? Hoe komt dat? • Hoeveel accijnzen zitten er op aardgas? Hoe doet Duitsland dat? • Is rijden op aardgas duurzaam? • Is de voorraad beperkt of onbeperkt? • Bij welke olieprijs per vat is rijden op aardgas rendabel?

7.

Bomen en stro • Hoe wordt de alcohol uit bomen gehaald? • Wat is het voordeel van bomen vergeleken met suikerriet, maïs, et cetera? • Zoek de prijs op van een liter cellulosealcohol. • Is rijden op cellulose alcohol duurzaam? • Is de voorraad beperkt of onbeperkt? • Bij welke olieprijs per vat is rijden op cellulosealcohol rendabel?

 149

Bijlage 5 Score van een toets

Een format om (snel) na te gaan of een toets toetst wat deze zou moeten toetsen.

havo/vwo pag.

Titel van de toets: gemaakt door:

Weten

Redeneren

a. b.

a. b. c. d. e. f.

Reproduceren Beschrijven

Toepassen c. d. e.

f.

Analyse per vraag vraag aant. aantal punten stapjes

handelingsww

weten

toepassen

redeneren

Verbinden Gebruik van modellen Vinden van een oplossing Verklaren

Analyseren Generaliseren Integreren Rechtvaardigen Voorspellen Concluderen

onderwerp/commentaar

Kijken naar de verdeling 'reproductie-toepassen en redeneren'. Is er een balans? Is de beoordeling ook ongeveer 60%-40%?

 151

havo/vwo

 152

Titel van de toets:

havo/vwo

 153

Titel van de toets:

Bijlage 6 Havoversie woordenboekje leren onderzoeken

Woordenboek Leren Onderzoeken (ontwikkeld op de Universiteit Twente, instituut ELAN) Havo 4/5 Inhoud woordenboekje:  Voorwoord  Onderzoeksvraag  Variabelen  Werkplan  Meten en gebruik instrumenten  Waarnemingen tijdens je experiment  Meetfouten  Significante cijfers  Analyseren  Concluderen  Discussie  Communiceren  Verslag. Onderzoeksvraag Het formuleren van een goede onderzoeksvraag is belangrijk voor je onderzoek. In tegenstelling tot wat wel eens wordt beweerd, mag je tijdens je onderzoek de onderzoeksvraag aanpassen, aanscherpen of inperken. Zeker als je onderzoek ingewikkelder blijkt dan je in het begin dacht. Een goede onderzoeksvraag voldoet aan de volgende regels:  Niet te algemeen.  Beperkt tot één probleem.  Bevat geen details.  Bevat geen dubbelzinnigheden, er mag geen verwarring over de bedoeling ontstaan.  Moet zo geformuleerd zijn, dat duidelijk is, wat er onderzocht moet gaan worden.  Is niet te uitgebreid. Formuleer desnoods deelvragen die je eerst gaat onderzoeken. De vraag kan beginnen met:  Welke factoren beïnvloeden …..  Hoe verhouden zich …..  Wat gebeurt er als ……..  Kun je een manier bedenken om …..  Hoe verschillen …..  Wat is het verband tussen …..  Wat is de invloed van ….. op …. De vraag kan beter niet beginnen met 'Waarom' of 'Leg uit' want daar kun je geen onderzoek aan uitvoeren. Zo’n vraag leidt tot verklaringen die je misschien kunt geven nadat je het onderzoek hebt gedaan.

 155

Variabelen Meestal spelen er meerdere factoren een rol in je onderzoek. Al die factoren die invloed hebben op je onderzoek noemen we variabelen. Voorbeelden zijn: de temperatuur, de druk, de golflengte, de concentratie, de tijd, de brandbaarheid, de smaak, de kleur, de kracht, de hoeveelheid licht, et etcetera. Je wilt natuurlijk je experiment eerlijk uitvoeren. Eerlijk heeft te maken met de variabelen. Omdat meerdere variabelen invloed hebben op je experiment, mag je steeds maar één variabele veranderen en stel je vast wat de gevolgen zijn op één andere variabele. De rest van de variabelen houd je constant. Doe je dat niet, en verander je er meer, dan weet je niet welke variabele (factor) welke invloed heeft. Je onderzoek is dan niet eerlijk. De variabele die je varieert heet de onafhankelijke variabele. De variabele die dan verandert heet de afhankelijke variabele. De variabele die constant moet blijven heet de controle variabele. Voor het opzetten van je onderzoek zou je de volgende stappen kunnen aflopen: a. Maak een lijst met alle variabelen die bij je experiment een rol spelen. b. Kies een van deze variabelen om te gaan variëren. c. Kies de variabele die je gaat meten. d. Houd alle andere variabelen constant. Bijvoorbeeld Je wilt de invloed van de concentratie van een beginstof op de snelheid van een reactie onderzoeken. Je varieert dan de concentratie van die beginstof en kijkt wat het gevolg is op de snelheid. Je moet de temperatuur constant houden. Als het een reactie is tussen meer dan een stof dan moet je de concentratie van die andere stoffen ook constant houden. Werkplan Een werkplan is bedoeld om je eigenlijke onderzoek goed te laten verlopen zodat je een antwoord krijgt op je onderzoeksvraag en je kunt bepalen of je hypothese klopt. Probeer je zo goed mogelijk voor te stellen wat je gaat doen en in welke volgorde. Je moet duidelijk uit kunnen leggen hoe je werkplan volgens jou dat antwoord geeft. Je werkplan bevat: a. Een opsomming van de stoffen, materialen en instrumenten die je wilt gebruiken. b. Geschikte tekeningen (doorsnee, perspectief, uitslagen ….) of foto’s als die je werkplan duidelijker en begrijpelijker maken. Natuurlijk hebben die een onderschrift en is duidelijk waar ze voor dienen. c. Beschrijving van wat je gaat doen. Je werkplan bevat géén uitgebreide handleidingen van te gebruiken apparatuur die bij je klasgenoten bekend mogen worden verondersteld. Wel schematische tekeningen en reactievergelijkingen. d. Berekeningen van concentraties van oplossingen en hoe je die bereidt. e. Een tijdsplanning of in ieder geval een tijdsindicatie. f. Veiligheidsaspecten: inventariseer de gevaren, schat de risico’s in en neem maatregelen om die te vermijden. g. Hoe zit het met afval? Kun je de hoeveelheid reduceren? Waar laat je het afval? Oriëntatie op uitvoering Als je een onderzoek/experiment gaat uitvoeren waarin je onbekende meetapparatuur gebruikt, of je een reactie moet uitvoeren die je niet eerder hebt gedaan, is het gebruikelijk om eerst eens te oefenen met die apparatuur of eerst eens de reactie uit te voeren (dit wordt een gidsexperiment genoemd). Je weet dan beter wat er allemaal speelt en wat je kunt verwachten.

 156

Meten en gebruik instrumenten Je hebt al geleerd met veel instrumenten en glaswerk om te gaan. Bij het uitkiezen van de instrumenten en het glaswerk kun je gebruik maken van de volgende vragen:  Welk instrument kan ik gebruiken om lengte/volume/massa/temperatuur/tijd/…. te meten?  Hoe kan ik dat nauwkeurig (genoeg) meten?  Welke eenheden zijn hier van belang?  Wat moet ik doen om betrouwbaar te kunnen aflezen?  Moet ik de metingen herhalen en een gemiddelde berekenen?  Welk meetgebied of schaal is gewenst en kan ik gebruiken?  Hoe groot moet mijn monster zijn? Waarnemen tijdens je experiment Waarnemen doe je met je zintuigen, vaak geholpen door instrumenten zoals een stopwatch, thermometer, microscoop, voltmeter, et cetera. Je ogen zijn daarin het belangrijkste maar ook geluid, reuk en smaak kun je soms gebruiken. Alle waarnemingen waarvan jij denkt dat ze van belang kunnen zijn voor je experiment noteer je (dat wordt vaak een labjournaal genoemd). Onder waarnemingen verstaan we ook meetwaarden die van instrumenten afgelezen worden. Het komt vaak voor dat je iets waarneemt wat aanvankelijk niet belangrijk lijkt, maar later wel doordat je dan ontdekt dat het van belang is bij je onderzoek. Als het goed is houden je waarnemingen verband met wat je wilt weten, dus met je onderzoeksvraag. Wat er niet toe doet kun je vergeten, bijvoorbeeld als het erom gaat om de kleuren van een vlam van een bunsenbrander te beschrijven, dan hoef je niet ook waarnemingen op te schrijven over de gasslang die aan de bunsenbrander vastzit. Dit punt lijkt eenvoudig maar blijkt in de praktijk vaak lastiger te zijn dan je denkt. Vaak bestuderen we in de natuurwetenschappen verschijnselen die met elkaar samenhangen of die het gevolg zijn van elkaar. De kleur van je gasvlam is afhankelijk van de hoeveelheid lucht die aanwezig is bij de verbranding en dus van de stand van de luchtinlaat van de brander. Die waarnemingen zijn dus weer wel van belang. Er zijn vragen die je kunt gebruiken om je waarnemen te sturen, hieronder staan wat voorbeelden. Of je een vraag kunt gebruiken hangt af van het soort experiment.  Wat zie ik hier (grof en in detail?)  Welke instrumenten kan ik gebruiken om het beter waar te nemen?  Wat veranderde er (van het begin, door een tussenfase, tot het einde)?  Is er een bepaalde volgorde of orde in de gebeurtenissen?  Gebeurt er iets ongewoons of onverwachts?  Hoe kan ik vastleggen of tekenen wat ik zie? Meetfouten Als je een meting uitvoert zit daar altijd een onnauwkeurigheid (vaak meetfout genoemd) in. Nauwkeurig meten doe je door fouten zoveel mogelijk te vermijden of ze te verkleinen. We kunnen twee soorten fouten onderscheiden: systematische fouten en toevallige fouten. Toevallige fouten ontstaan door toevallige schommelingen in de meetomstandigheden (druk, temperatuur, trillingen) en doordat bij aflezen het laatste cijfer altijd moet worden geschat. De gemeten waarden zullen om de werkelijke waarde schommelen, dus er zijn te lage en te hoge waarden. Deze fouten kunnen worden verkleind door meerdere metingen te verrichten. In vaktaal spreken we dan over duplo (2x) of triplo (3x) bepalingen. Vervolgens kan het gemiddelde bepaald worden. Systematische fouten zijn onnauwkeurigheden die steeds eenzelfde afwijking geven en dus steeds te laag of steeds te hoog uitkomen.

 157

Er zijn verschillende bronnen voor systematische fouten:  Een bepaald instrument kan een ijkfout hebben en steeds te veel of te weinig meten. Hoe vaak je de meting ook herhaalt, je krijgt steeds dezelfde waarde, maar wel steeds te hoog of te laag. Stel dat je balans niet goed geijkt is en te weinig aangeeft, dan zal hij dit bij elke meting doen. Je merkt dan niet dat je een te lage waarde krijgt. Een manier om dit te voorkomen is een zogenaamde ijkmeting uitvoeren, je weegt dan een voorwerp waarvan je de massa precies weet. Zo kun je zien of de balans de juiste waarde aangeeft.  Parallax. Hiervan is sprake als je steeds vanuit een onjuiste hoek een instrument afleest. Stel je leest een maatcilinder af terwijl je zit en dus van onder uit naar de meniscus van het vloeistofniveau kijkt. Je afgelezen waarde zal niet juist zijn maar als je dit steeds op dezelfde manier doet kom je daar niet achter. Zo moet je een analoge meter aflezen door loodrecht op de schaalverdeling te kijken en niet schuin vanuit een hoek. Systematische fouten kun je niet door middeling kleiner maken. Significante cijfers De nauwkeurigheid van een meting hangt samen met de nauwkeurigheid van het meetapparaat. Als je jezelf wilt wegen, doe je dat op een weegschaal die een gewicht kan aangeven tot ongeveer 100 kg en waarop je kunt zien of je 58 of 61 kg weegt. Meestal is het niet interessant of je 60,1 of 60,2 kg weegt. Een verschil van 100 gram vind je niet belangrijk. Het hoeft dan niet zo nauwkeurig. Anders is dat, als je 100 g ham koopt. Ook omdat de prijs per gram verschilt, zul je een andere veel nauwkeuriger weegschaal moeten gebruiken. Als je 60 kg weegt, zeggen we dat bij deze meting alleen de cijfers 6 en 0 betekenis hebben. Het meetgegeven is dan nauwkeurig in twee significante cijfers. Zou je op een weegschaal gaan staan die nauwkeuriger is, dan kun je misschien wel 60,3 kg aflezen. Het aantal significante cijfers is dan drie. Als je op een weegschaal kunt aflezen dat de hoeveelheid die je afweegt 8,30 g is, dan heeft de ‘0’ geen betekenis voor de grootte, maar wel voor de nauwkeurigheid. De ‘0’ is een significant cijfer. Bij 8,30 is het aantal significante cijfers dus drie. -3 Je kunt 8,30 g ook schrijven als 8,30 x 10 kg of 0,0030 kg. In beide schrijfwijzen staat de massa in 3 significante cijfers. Significante cijfers hebben betekenis voor meetwaarden. Voor telwaarden geldt geen nauwkeurigheid. In een klas zitten 25 leerlingen en niet 25,12 of 25,0. Significante cijfers zijn cijfers die betekenis hebben voor de nauwkeurigheid van de meting. Nullen aan het einde van een getal tellen wel mee als significant cijfer; nullen voor het eerste cijfer niet. Rekenen met significante cijfers: Bij het rekenen met meetwaarden gelden de volgende regels. Het antwoord van een vermenigvuldiging of deling mag in niet meer significante cijfers worden weergegeven dan de meetwaarde met het kleinste aantal significante cijfers dat je bij de berekening hebt gebruikt. Bij optellen en aftrekken wordt het antwoord in niet meer decimalen geschreven dan het bij de berekening betrokken meetresultaat met het kleinste aantal decimalen. Voorbeelden  2,58 : 0,67 = 3,9 (en niet 3,8507463, want 0,67 heeft 2 significante cijfers) 3  359 x 21 = 7,5 x 10 (en niet 7539, want 21 heeft 2 significante cijfers)  25,8 + 0,37 = 26,2 (en niet 26,17, want 25,8 heeft 1 cijfer achter de komma)  310,579 – 309,2 = 1,4 (en niet 1,379, want 309,2 heeft 1 cijfer achter de komma).

 158

Let op! Deze regels gelden alleen voor meetwaarden en niet voor telwaarden. 1 vitamine C tablet bevat 45,5 mg ascorbinezuur. Dan bevatten 8 vitamine C tabletten 8 x 45,5 = 364 mg ascorbinezuur. Het aantal tabletten is een telwaarde. Analyseren De eerste stap in het verwerken van je meetgegevens is het op een juiste wijze organiseren van de gegevens. Dat kan zijn in de vorm van een tabel, een grafiek, een plaatje, een staafgrafiek, of in de vorm van beknopte beschrijvingen. Het is belangrijk om over de manier van verwerking goed na te denken omdat dit bepaalt wat je kunt afleiden. Als je een patroon wil herkennen of een kwantitatieve (getalswaarde) uitspraak wil doen over een verband, dan heb je daar een bepaalde manier van dataverwerking voor nodig, vaak een tabel, diagram of grafiek. Om patronen en trends te herkennen kun je de volgende vragen gebruiken:  Met welke variabelen had ik hier te maken?  Wat is de relatie tussen de variabelen A en B? (evenredig, omgekeerd evenredig, et cetera).  Welke patronen of trends zie ik in de resultaten (in de tabel, diagram of grafiek)? Concluderen Wat volgt er logischerwijs in aansluiting op je onderzoeksvraag uit je resultaten? Kun je een antwoord geven op je onderzoeksvraag? Kun je de hypothese bevestigen of verwerpen? Als je onverwachte dingen hebt waargenomen die je het vermelden waard vindt, dan kun je die onder 'discussie' opnemen Discussie In een verklaring probeer je de conclusie aan de hand van de theorie, die je in het begin gebruikt hebt, uit te leggen of aan die theorie te koppelen. Het kan ook zijn dat je iets hebt gevonden wat tegen de theorie indruist, dan probeer je daarvoor een reden te geven. Als je je onderzoek bent begonnen uitgaande van theoretische inzichten uit de literatuur, dan moet je die hier koppelen aan je resultaten en conclusie. Vragen die kunnen helpen zijn:  Waarom doet…..?  Waarom denk ik dat dit gebeurt?  Wat veroorzaakt dit?  Wat zijn mogelijke redenen voor …..?  Krijg ik vergelijkbare resultaten als uit de literatuur te verwachten is? Zo nee kan ik dat verklaren? Het is gebruikelijk om aan het eind van een onderzoek de sterke en zwakke punten van je onderzoek aan te geven. Je kunt iets zeggen over de nauwkeurigheid van je meetresultaten en over de geschiktheid van de gebruikte methode. Je kunt hier ook iets zeggen over de geldigheid van je onderzoek, bijvoorbeeld onder welke voorwaarden of binnen welke grenzen je conclusie opgaat. Als dat kan geef je alternatieven aan of mogelijkheden voor vervolgonderzoek waarmee je jouw conclusie kunt onderbouwen. Het kan zijn dat je iets moet zeggen over de onderzoeksvraag (bijvoorbeeld toch te uitgebreid) of over de ingewikkeldheid van je onderzoek. Dus:  Wat is er fout gegaan?  Welke suggesties voor verbetering heb je?  Welk vervolgonderzoek stel je voor.

 159

Communiceren Als je een onderzoek doet, maak je gebruik van bestaande kennis en instrumenten die door mensen in het verleden zijn bedacht en ontwikkeld. Vaak is die kennis eeuwen en soms wel millennia oud. Denk maar eens aan de wiskunde uit de klassieke oudheid! In feite geldt voor iedereen, óók voor de meest bewonderde wetenschappers, dat je gebruik maakt van bestaande kennis en instrumenten. Ontdekken doe je dus niet alleen. Het zal je dan ook niet verbazen dat het uitwisselen van ideeën, gedachten, plannen … een zeer belangrijk en onlosmakelijk onderdeel vormt van het onderzoeken. In het klein gebeurt dat mondeling of schriftelijk onder het werk, bij de koffie, via kattenbelletjes, tijdens werkbesprekingen. Vervolgens worden meetrapporten en verslagen gemaakt en wordt dit aan een groter publiek gepresenteerd op conferenties of gepubliceerd in tijdschriften. Een open en kritische houding is van essentieel belang, vooral naar jezelf toe. En het spreekt voor zich dat 'het kunnen laten zien', doorslaggevend is voor je bewering. Dit verhindert overigens niet, dat je theoretisch heel ver door kunt denken naar iets dat wellicht in de toekomst mogelijk pas te staven is met experimenten! Je kunt je onderzoek op verschillende manieren presenteren: in de vorm van een verslag, een (Power Point) presentatie, een poster, of een artikel voor een tijdschrift of krant. Er bestaan ook verschillende manieren om je resultaten te presenteren: door middel van tekst, diagrammen, tabellen, kaarten, grafieken, tekeningen of combinaties hiervan. De volgende vragen kunnen je helpen te beslissen:  Wat is de meest geschikte manier om je onderzoek te presenteren? Het kan zijn dat dit is voorgeschreven natuurlijk!  Hoe kan ik anderen het beste duidelijk maken wat ik gedaan en gevonden heb?  Hoe kan ik de resultaten het beste presenteren (diagrammen, tabellen, kaarten, grafieken)? Er bestaan verschillende manieren om een verslag in te delen. Dat is afhankelijk van persoonlijke voorkeuren of van richtlijnen die een school, een tijdschrift of een congres voorschrijven. Verslag Een verslag kan bestaan uit de volgende paragrafen:  Titel en namen  Samenvatting  Inleiding  Onderzoeksvraag en eventuele hypothese  Methode en materialen  Resultaten  Conclusies  Discussie  Literatuur  Bijlagen. Een vwo-versie is ook via [email protected] verkrijgbaar

 160

Bijlage 7 Bronnen en overige suggesties lesmaterialen en onderwijs Websites Startpagina scheikunde

www.chemie.startpagina.nl

De community voor scheikunde

www.digischool.kennisnet.nl/communitysk/

Salters Advanced Physics Project www.york.ac.uk/chemistry/schools England is a context-led course placing students' learning in the environment and in situations in which physics is met in real life Technologie & Samenleving

http://www.techniek12plus.nl

Technologie & Duurzaamheid

http://www.techniek12plus.nl

Techniek 15+, ontwerpopdrachten scheikunde

www.techniek15plus.nl

Proefjes scheikunde; Stichting C3

www.scheikunde.proefjes.nl/ www.c3.nl

American Chemistry Society

www.chemistry.org

Royal Society of a Chemistry

www.rsc.org

CLEAPSE (Consortium of Local Education Authorities for the Provision of Science Equipment)

http://www.cleapss.org.uk

Platform Bèta/Techniek, Er wordt gestreefd naar http://www.deltapunt.nl/ aantrekkelijk en eigentijds onderwijs in bèta en techniek en aantrekkelijke banen in het bèta/techniek domein Jet-Net, Jongeren en Technologie Netwerk Nederland is een samenwerkingsverband tussen bedrijfsleven, onderwijs, intermediaire organisaties en de ministeries van OCW en EZ

http://www.jet-net.nl

Verzameling artikelen over scheikunde van Science in school

www.scienceinschool.org/chemistry

 161

Websites NVON, Nederlandse Vereniging voor het Onderwijs in de Natuurwetenschappen

http://www.nvon.nl

Kennislink, wetenschappelijke informatie toegankelijk voor scholieren

http://www.kennislink.nl

Publicaties over Nieuwe Scheikunde,

http://www.nieuwescheikunde.nl http://www.examenexperiment.nl http://www.scheikundeinbedrijf.nl http://ocw.tudelft.nl//leerlijnvoorscheikunde/ http://www.betapilots.nl

lesmodules

Syllabi van diverse vakken

www.cve.nl

Kwaliteit schoolexamen scheikunde

http://www.schoolex/doc/vakken/sk

Toetsopdrachten en praktische opdrachten uit de http://www.chemieaktueel.nl/ actualiteit

Overige suggesties lesmaterialen en onderwijs In deze bijlage vindt u tal van suggesties voor lesmaterialen en onderwijsactiviteiten. Scholen en docenten zijn zelf verantwoordelijk voor de kwaliteitsborging van lesmateriaal en onderwijsactiviteiten. Samenhang in de tweede fase, voorbeeldlesmateriaal natuurkunde-wiskunde-biologiescheikunde In 2007 en 2008 heeft SLO een aantal voorbeeldmodules ontwikkeld voor de profielen N&G en N&T. In 2007 was dit het thema 'Transport', in 2008 zijn er lessen natuurkunde en wiskunde gemaakt over het thema 'muziek' (zie: http://www.samenhangintweedefase.slo.nl/). Werkstukpakketten Op de site van digischool (zie http://www.digischool.nl) zijn voor de natuurprofielen werkstukpakketten beschikbaar. Er is een groot aantal pakketten beschikbaar, de pakketten bevatten oriënterende informatie, met daarnaast voor elk onderwerp waardevolle verwijzingen naar andere websites Museon Het Museon in Den Haag (zie http://www.museon.nl) biedt verschillende lessen en activiteiten aan voor onder anderen leerlingen in de bovenbouw havo/vwo. Suggesties voor scheikunde zijn de volgende onderwerpen:  Uitrafelen van aardolie  Blauwe energie  Waterstof brandstof van de toekomst.

 162

Naturalis Het Naturalis in Leiden (zie http://www.naturalis.nl) biedt leerlingen zowel online gastlessen als activiteiten in het museum zelf. De activiteiten zijn opgezet rondom de onderwerpen:  Fossielen en evolutie  Systeem aarde  Actieve aarde  Stenen en mineralen. Science Center NEMO NEMO (zie http://www.e-nemo.nl/) heeft bij de interactieve tentoonstelling 'Zoeken naar leven' lesmateriaal gemaakt voor 4/5-vwo van het voortgezet onderwijs. Het materiaal concentreert zich op de vragen: 'Wat is leven?' en 'Hoe gaat de zoektocht naar leven buiten de aarde?'. Wedstrijd Technisch Ontwerpen Heb jij een origineel technisch ontwerp gemaakt als profielwerkstuk of als praktische opdracht? Doe dan mee met de wedstrijd Technisch Ontwerpen en wie weet mag jij je prototype demonstreren op de TU Delft! (zie http://home.tudelft.nl/wedstrijd/). Olympiades De olympiades (zie: (http://www.slo.nl/voortgezet/olympiades/) zijn jaarlijkse wedstrijden in exacte vakken waar alle scholieren in de bovenbouw van havo en vwo aan mee kunnen doen. Het meedoen aan een olympiade kan een onderdeel zijn van scheikunde. Het gaat om de volgende olympiades:  European Union Science Olympiad (EUSO)  Aardrijkskunde Olympiade  Biologie Olympiade  Informatica Olympiade  Natuurkunde Olympiade  Scheikunde Olympiade  Wiskunde Olympiade. Daarnaast zijn er veel wedstrijden voor de profielwerkstukken Van Melsenprijs, Jan Kammandeurprijs, ICYS (Internationale Conference for Young Scientists en dergelijke). Opdrachten, modules en profielwerkstukken vanuit universiteiten en hogescholen. Rijksuniversiteit Groningen Het bètasteunpunt van de rijksuniversiteit Groningen (zie http://www.rug.nl/betasteunpunt/index) biedt verschillende activiteiten voor leerlingen aan, zoals begeleiding van het profielwerkstuk. Universiteit van Amsterdam Het UvA (zie http://www.uva.nl/begeleidingprofielwerkstuk) biedt verschillende activiteiten voor leerlingen aan, zoals begeleiding van het profielwerkstuk. Vrije Universiteit Het VU (zie http://www.vu.nl/nl/profielwerkstuk/index.asp) biedt verschillende activiteiten voor leerlingen aan, zoals begeleiding van het profielwerkstuk.

 163

Universiteit Utrecht en Hogeschool Utrecht Via het bètasteunpunt Utrecht (zie http://www.betasteunpunt-utrecht.nl/ ) bieden de Universiteit Utrecht en de Hogeschool Utrecht verschillende activiteiten aan, bijvoorbeeld bepaalde masterclasses, die onderdeel kunnen uitmaken van natuurkunde. Universiteit Twente De Universiteit Twente (zie http://www.utwente.nl) biedt verschillende activiteiten voor scholieren, die onderdeel kunnen uitmaken van natuurkunde. Voorbeelden zijn: begeleiding Profielwerkstuk, masterclasses en een Smart System Design dag. Voor meer informatie: http://twenteacademy.nl (ook online leeromgeving). Technische Universiteit Eindhoven De TUE (zie http://www.tue.nl/studeren/studiekeuzestudievoorlichting/middelbare-scholieren/) biedt verschillende activiteiten voor scholieren, die onderdeel kunnen uitmaken van natuurkunde. Voorbeelden zijn: begeleiding profielwerkstuk, masterclasses en een een vwowerkweek op het gebied van verdieping in chemie en chemische technologie. Technische universiteit Delft Aan de TU Delft (zie http://tudelft.nl/samenwerken/voortgezet-onderwijs/scholieren/) kunnen docenten en leerlingen voor practicummogelijkheden op maat gebruik maken van het ScholierenLab. Verder verzorgt het ScholierenLab jaarlijks een aantal workshops: onder anderen over brandstofcellen en de windtunnel. Daarnaast biedt de TU Delft gastlessen aan op het gebied van onderzoeken en ontwerpen en een cursus Wiskunde Actief. Voor meiden is er tenslotte nog de wedstrijd 'Model in één dag'. Erasmus Universiteit Rotterdam De Erasmus Universiteit Rotterdam (zie http://www.eur.nl/) biedt informatieve paketten en ondersteuning aan voor de uitvoering van profielwerkstukken. De pakketten sluiten aan bij de kennisgebieden van de EUR. Deze onderzoeken kunnen juist voor leerlingen met een brede interesse op het gebied van de relatie tussen maatschappij, natuur en technologie interessant zijn. Een voorbeeld daarvan is het pakket watermanagement. Universiteit Leiden De Universiteit Leiden (zie http://www.pws-exact.leidenuniv.nl en http://www.leidenuniv.nl/ ) biedt gastlessen aan op scholen, hulp bij het profielwerkstuk en online aansluitingsmodules. Radboud Universiteit Nijmegen De Radboud Universiteit in Nijmegen (zie http://www.ru.nl/exo/ en http://www.ru.nl/studereninnijmegen/vwo/) biedt ondersteuning bij het profielwerkstuk aan. Voor NLT en natuurkunde is daarbij het zogenaamde EXO-steunpunt een goede start. Naast masterclasses biedt de universiteit ook een talentenprogramma. Leerlingen schuiven daarbij aan bij het reguliere eerstejaarsonderwijs. Universiteit Wageningen De Universiteit Wageningen (zie http://www.wageningenuniversityl/NL/Mobielepractica/ en http://www.wageningenuniversityl/NL/Informatie/Studiekiezers/) biedt scholieren ondersteuning bij het profielwerkstuk. Daarnaast organiseert de universiteit practica van 100 minuten voor vwo- leerlingen. Twee speciaal getrainde studenten komen de Mobiele Practica op school verzorgen. Een voorbeeld hiervan is het reizend DNA-lab. Daarnaast zijn er lesbrieven, experimenthandleidingen en een lesposter op het gebied van verschillende onderwerpen beschikbaar.

 164

Universiteit Tilburg De Universiteit Tilburg (zie: http://www.tilburguniv/nl/scholieren/profielwerkstukken/) biedt ondersteuning bij het profielwerkstuk aan. Universiteit van Maastricht De Universiteit Maastricht (zie http://www.maastrichtuniversity.nl) biedt een tweedaagse bètaactiviteit aan, met als thema Crime Scene Investigation, waarbij leerlingen een fictieve moord in Maastricht oplossen. Deze activiteit heet 'Dossier 043' en biedt leerlingen kennis met inzichten en tools uit vijf verschillende opleidingen.

 165

SLO heeft als nationaal expertisecentrum leerplanontwikkeling een publieke taakstelling in de driehoek beleid, praktijk en wetenschap. SLO heeft een onafhankelijke, niet-commerciële positie als landelijke kennisinstelling en is dienstbaar aan vele partijen in beleid en praktijk. Het werk van SLO kenmerkt zich door een wisselwerking tussen diverse niveaus van leerplanontwikkeling (stelsel, school, klas, leerling). SLO streeft naar (zowel longitudinale als horizontale) inhoudelijke samenhang in het onderwijs en richt zich daarbij op de sectoren primair onderwijs, speciaal onderwijs, voortgezet onderwijs en beroepsonderwijs. De activiteiten van SLO bestrijken in principe alle vakgebieden.

SLO Piet Heinstraat 12 7511 JE Enschede Postbus 2041 7500 CA Enschede T 053 484 08 40 F 053 430 76 92 E [email protected] www.slo.nl