week)

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week)

INHOUD Visie ..........................................................................................................................................................2 Beginsituatie .............................................................................................................................................3 Algemene doelstellingen ..........................................................................................................................4 Leerplandoelstellingen / Leerinhouden / Specifieke wenken ...................................................................5 Algemene pedagogisch-didactische wenken .........................................................................................20 Minimale materiële vereisten..................................................................................................................25 Evaluatie .................................................................................................................................................26 Bibliografie ..............................................................................................................................................30 Bijlage: nuttige adressen ........................................................................................................................32

1


2

VISIE Wetenschappelijk werk chemie is in de eerste plaats een keuzemogelijkheid voor leerlingen uit studierichtingen met het majorpakket chemie (2 lestijden per week) in de tweede graad ASO. De nadruk ligt op het zelf uitvoeren van experimenten, aansluitend op de theorie. Ook voor het uitwerken van de gekozen thema’s wordt vooral op de zelfwerkzaamheid van de leerlingen een beroep gedaan, zowel voor het opzoeken als voor het verwerken van gegevens. Uiteraard zal ICT hierbij een belangrijke rol spelen. Aan historische, sociale en ethische beschouwingen dient voldoende aandacht besteed te worden. Dit zal er toe leiden dat chemie als onderdeel van cultuur wordt ervaren. Er is bovendien ook een didactisch argument om tijdsgebonden aspecten in het chemieonderwijs te betrekken. Opvattingen over chemie ontstaan vaak vanuit de media (milieu- en afvalproblematiek) of vanuit dagelijkse ervaringen in de omgang met stoffen. Daardoor kunnen conflicten ontstaan tussen ‘gezond verstand’ en ‘desinformatie via onkritische berichtgeving’ enerzijds en ‘de chemie als wetenschap’ anderzijds. Kritisch en zinvol leren is pas mogelijk als vooraf vooroordelen en misvattingen op een actieve wijze worden afgebouwd. Het wetenschappelijk werk chemie zal er bovendien toe bijdragen dat de relatie tussen denken en doen, tussen zuivere en toegepaste kennis beklemtoond wordt. Dit leerplan kan, in uitzonderlijke gevallen, ook gebruikt worden voor scholen die de studierichting Wetenschappen niet inrichten en in het complementair gedeelte een tweede lestijd chemie willen aanbieden om de leerstof van de basisvorming te verdiepen en om bijkomende oefeningen te maken. Ook voor deze leerlingen blijft het zelfstandig uitvoeren van experimenten in groepjes van 2 belangrijk. Daarom zullen ca. 20 lestijden van het wetenschappelijk werk chemie besteed worden aan het uitvoeren van leerlingenproeven en aan het zelfstandig uitwerken van thema’s (‘contexten’). Chemie en Wetenschappelijk werk chemie zullen bij voorkeur door dezelfde leerkracht gegeven worden.


3

BEGINSITUATIE Bepaling van de leerlingengroep Dit leerplan is vooral bestemd voor leerlingen uit de studierichtingen Grieks, Latijn en Wetenschappen die reeds het majorpakket chemie (twee lestijden per week) volgen. Leerlingen uit studierichtingen met het minorpakket (één lestijd chemie per week in de basisvorming) die het wetenschappelijk werk chemie in het complementair gedeelte als verdieping kiezen, worden niet samen gezet met leerlingen die het majorpakket volgen. Om de veiligheid bij het uitvoeren van leerlingenproeven niet in het gedrang te brengen is het aangewezen dat het aantal leerlingen niet meer dan 16 bedraagt. De leraar oordeelt of hij, rekening houdend met het aantal leerlingen, met de uitrusting van zijn laboratorium en de aard van de te gebruiken toestellen en producten, de door het leerplan voorgeschreven experimenten zonder gevaar kan uitvoeren of laten uitvoeren. Indien hij oordeelt dat de voorhanden zijnde uitrusting gevaar voor hemzelf of voor de leerlingen oplevert, verwittigt hij onmiddellijk het instellingshoofd, die de nodige maatregelen treft om de activiteiten in normale omstandigheden te laten doorgaan. Beginsituatie Er wordt uitgegaan van het feit dat de leerlingen die de tweede graad aanvatten de minimumdoelstellingen van de eerste graad (A-stroom) hebben bereikt. Omdat dit voor de leerlingen de eerste kennismaking met chemie is, is geen strikte voorkennis vereist. Dit neemt evenwel niet weg dat leerlingen al lang voordien hebben leren omgaan met stoffen en materialen, deze hebben leren herkennen en enige vertrouwdheid met sommige chemische reacties hebben verworven. Sommige eindtermen voor wereldoriëntatie in het lager onderwijs en voor aardrijkskunde, technologische opvoeding en biologie in de eerste graad van het secundair onderwijs bieden een geschikt aangrijpingspunt om in de tweede graad macroscopisch waarneembare verschijnselen en eigenschappen, chemisch - d.w.z. corpusculair- te vertalen. Voorbeelden De leerlingen kunnen gangbare materialen benoemen en kunnen op basis van eigen waarnemingen of eenvoudige proefjes deze materialen groeperen volgens minstens twee gemeenschappelijke eigenschappen. (Lager onderwijs: wereldoriëntatie, eindterm 1.13) De leerlingen kunnen enkele gesteenten op monsters benoemen op basis van proefondervindelijke waarnemingen. (Eerste graad SO: aardrijkskunde, eindterm 9) De leerlingen kunnen het belang van de stofwisseling beschrijven voor de instandhouding van het menselijk lichaam en verduidelijken dat het opnemen, het transport en de verwerking van voedingsstoffen en zuurstof daarbij een belangrijke rol spelen. (Eerste graad SO: biologie, eindterm 8)


4

ALGEMENE DOELSTELLINGEN Het Wetenschappelijk werk chemie heeft als centrale doelstellingen: •

het verder toepassen en illustreren van een aantal onderwerpen uit de chemische theorie;

•

het verwerven van kennis van en het verantwoord leren omgaan met stoffen, in het bijzonder uit de dagelijkse leefwereld;

•

het zelfstandig gebruikmaken van de wetenschappelijk werkmethode o.a. door opzoekingwerk (ICT) en experimenten;

•

het uitwerken van contexten, die verband houden met de leerinhouden van het vak Chemie.

De leerlingen dienen inzicht te krijgen in de relaties tussen de eigenschappen en het gebruik van stoffen. In het kader van onze huidige samenleving zal tevens speciaal aandacht geschonken worden aan de ‘omgeving’, het ‘milieu’. Van de leraar wordt verwacht dat hij de begrippen van ‘verantwoord en zorgvuldig omgaan met de natuur’ en ‘ecologie’ toepast. Om de algemene doelstellingen optimaal te kunnen realiseren •

wordt de cursus Chemie en Wetenschappelijk werk chemie zo veel als mogelijk inhoudelijk, methodologisch en chronologisch op elkaar afgestemd. Dit betekent dat deze vakken bij voorkeur aan dezelfde leraar worden toevertrouwd;

•

wordt geen nieuwe chemische theorie geïntroduceerd;

•

dient bij de keuze van de leerlingenproeven rekening gehouden te worden met de demonstratie- en de leerlingenproeven die reeds tijdens de chemielessen werden uitgevoerd;

•

wordt de chemische diepgang afgestemd op de vorderingen van de leerlingen in de algemene cursus, d.w.z. > descriptieve benadering, beschrijving van feitelijkheden. Zeker in het eerste leerjaar van de tweede graad wordt het gebruik van corpusculaire modellen beperkt (bv. geen formules vooraleer deze ook in de theorie werden behandeld); > waar mogelijk toepassingen van de behandelde theorie; > een zelfde onderwerp kan meer dan eens, met een ander accent of een andere diepgang en afhankelijk van de theoretische onderbouwing, aangeboden worden;

•

is de leraar vrij om een aantal thema’s te kiezen die inspelen op de actualiteit of op lokale problemen en behoeften.

Om te beklemtonen dat de chemie een experimentele wetenschap is, zal de beschikbare tijd overwegend gebruikt worden om experimenten voor te bereiden, uit te voeren en te commentariëren. Ook bij de meeste keuzethema’s kunnen proeven worden uitgevoerd, bv. bereiding van verfstoffen, onderlinge vergelijkingen van voedingswaren, toepassingen van de fotografie, enz. Omwille van de leesbaarheid worden de leerplandoelstellingen, de leerinhouden en de methodologische wenken in afzonderlijke cellen geplaatst. Binnen deze cellen werd getracht de horizontale lezing zo veel als mogelijk door te trekken. Daarom dient elk blok als een geheel te worden beschouwd. Alle leerplandoelstellingen zijn cursief gezet, hetgeen betekent dat de leerkracht een keuze maakt van de uit te voeren leerlingenproeven. Hierbij dient wel rekening gehouden te worden met een evenwichtige verdeling ervan over de verschillende leerstofonderdelen.


5

LEERPLANDOELSTELLINGEN / LEERINHOUDEN / SPECIFIEKE WENKEN Leerlingenexperimenten tijdens het eerste leerjaar LEERPLANDOELSTELLINGEN

LEERINHOUDEN Kennismaking met het laboratorium

De leerlingen kunnen: - aantonen dat het laboratorium centraal staat in de empirische wetenschap chemie; - een aantal praktische tips opsommen om veilig en verantwoord te werken in het laboratorium; - chemische informatie in gedrukte bronnen en langs elektronische weg opzoeken en gebruiken; - veilig en verantwoord omgaan met stoffen;

kennismaking met glaswerk en stoffen gebruik van bunsenbrander

Enkel het meest noodzakelijke zal vooraf behandeld worden. Het overige zal, waar nodig, aan bod komen. Bij elk experiment moet rekening gehouden worden met de nodige veiligheidsmaatregelen.

het opbouwen van een eenvoudig toestel

Voor praktische tips rond ‘Veiligheid in de school- laboratoria’: www.gemeenschapsonderwijs.be/pbd/

het wegen

Aan de leerlingen wordt een laboreglement bezorgd.

-

kwaliteit van chemicaliën (technisch zuiver, chemisch zuiver, pro-analysi)

-

giftige stoffen (orale vergiften, ademvergiften, huidvergiften)

Het wegen zal zich voornamelijk beperken tot het aflezen van een automatische balans, bij voorkeur een digitale eenschalige bovenweger.

- gevarensymbolen interpreteren en R- & S-zinnen opzoeken; -

- resultaten van zelfstandige opdrachten objectief voorstellen;

elementaire veiligheidsvoorschriften

SPECIFIEKE WENKEN

toxicologie (terminologie) pictogrammen R- & S-zinnen

-

preventie en EHBO

-

opslag en afvoer van afvalstoffen

De beschrijving van een vijftigtal proeven is te vinden op de website: http://www.tem.nhl.nl/~stout/variaschoolproeven.htm Laat de leerlingen bij het uitvoeren van leerlingenproeven het etiket op de voorraadfles aandachtig bekijken (pictogram op oranje achtergrond), de R- & S-zinnen lezen, en leer ze er rekening mee te houden. De R-zinnen wijzen op de risico’s (R = ‘Risk’) bij gebruik van deze producten. De S-zinnen geven aan waardoor de veiligheid (S = ‘Safety’) wordt bevorderd bij gebruik van deze stoffen.

Verslaggeving: verwerken van waarnemingen, Er worden afspraken gemaakt in verband met het nebesluitvorming, grafische verwerking en verwerking men van notities en het verwerken ervan. met behulp van computer.

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) LEERPLANDOELSTELLINGEN - aan de hand van een aantal gebruiksvoorwerpen het onderscheid uitleggen tussen een voorwerp en de stof(fen) waaruit dat voorwerp bestaat;

- het verschil tussen fysische en chemische eigenschappen van stoffen onderzoeken;

- oplossingen en verdunningen maken; - een emulsie maken; - mengsels onderscheiden van zuivere stoffen; - het onderscheid tussen zuiver water en leidingwater maken;

LEERINHOUDEN Manipulatie en gebruik van verschillende soorten glaswerk: -

maatbeker, maatkolf, maatcilinder, bekerglas, erlenmeyer, …

-

buret, pipet, micropipet, destillatie-apparatuur, …

1

Stoffen en mengsels

6 SPECIFIEKE WENKEN In het vak ‘Technologische opvoeding’ in de 1e graad is reeds aandacht besteed aan materialen en voorwerpen.

Van verschillende stoffen wordt het uitzicht onderzocht, Stoffen zoals kristalsuiker en keukenzout, water en zoals kleur en andere visuele eigenschappen, eventueel geur, oplosbaarheid, gedrag bij verwarming, enz. alcohol, ijzer en zwavel

Homogene en heterogene mengsels – ‘Zuivere’ stoffen

Voorbeelden van ‘ huishoudelijke ‘oplossingen, azijn, … Als voorbeeld van emulsies kunnen de leerlingen mayonaise of een schoonheidscrème zelf maken.

-

homogene mengsels, bv. joodtinctuur

-

heterogene mengsels: suspensies en emulsies Voorafgegaan aan het opnemen van de kookcurve zal een ijking gebeuren van het punt 100 °C op de therkookcurve van water en van pekel mometer. hardheid van water Door indampen gedestilleerd water en leidingwater de aanwezigheid van ‘kalk’zouten aantonen.

-

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) LEERPLANDOELSTELLINGEN

LEERINHOUDEN Scheiden van mengsels

- met eenvoudig materiaal mengsels mechanisch scheiden;

- eenvoudige thermische scheidingstechnieken veilig uitvoeren;

-

filtreren

-

decanteren

-

zeven

-

destilleren

-

kristalliseren

-

extraheren

-

adsorberen

-

chromatografie

7 SPECIFIEKE WENKEN Filtreren van natuurlijke mengsels, bv. modderig rivierwater. De verschillende soorten filters en de opstelling ervan en ook de betekenis van de poriën-grootte bv. van muggengaas, nylonkous, zandfilter, filtreerpapier, enz. komen aan bod. Decanteren van bv. olie en water. Destilleren van bv. rode wijn. Uitkristalliseren van een oplossing, bv. aluin in water, koper(2+)sulfaat in water. Hierbij kunnen de factoren die de kristalgrootte beïnvloeden, (bv. de afkoelingssnelheid, aanwezigheid van kristalkernen, roeren) onderzocht worden. Extractie van stoffen uit planten, vruchten, bloemen, enz., bv. gemalen koffie met water, appelsienschil in ethanol. Adsorptie van kleurstoffen uit oplossingen, bv. brandalcohol, benzine, rode wijn, kandijsuiker. Eenvoudige proeven in verband met papier-chromatografie, bijv. toegepast op een viltstiftvlek, ‘Smarties’, enz.

- aanwijzingen voor het bestaan en de beweeglijkheid van moleculen onderzoeken;

Moleculen -

afmetingen

-

beweging

Laagdikte van een oliedruppel uitgespreid op water. Proeven over diffusie van gassen, vloeistoffen en oplossingen van vaste deeltjes (‘moleculen’ bewegen). Een aantal experimenten is te vinden op de website: http://www.chemieexperimente.de/uersicht_ind.htm


LEERINHOUDEN 2

- eenvoudige ontledings- en synthesereacties uitvoeren;

Chemische reacties

Stoffen en reacties -

ontleding en synthese

- in een reeks opeenvolgende reacties het behoud van het element aantonen;

- met eenvoudige middelen de samenstelling van lucht aantonen;

SPECIFIEKE WENKEN Voorbeelden: - platinadraad en magnesiumlint verwarmen - ontleding van suiker - ontleding van water, gevolgd door de synthese ervan. Het volgen van koper, doorheen een reeks reacties: http://huiswerk.scholieren.com/werkstukken/print.php3? id=643

Enkelvoudige en samengestelde stoffen - eigenschappen van enkelvoudige en van samengestelde stoffen onderzoeken;

8

-

metalen en niet-metalen

-

verbindingen van metalen met niet-metalen

-

verbindingen van niet-metalen met niet-metalen

Verbranding

- eenvoudige oxidatiereacties (verbrandingen) van koolstofverbindingen uitvoeren en het gevormde koolstofdioxide aantonen met kalkwater; -

samenstelling van lucht

- zuurstofgas bereiden door reductie van zuurstofverbindingen en het gevormde zuurstofgas aantonen;

blussen

-

bereiding van zuurstofgas brandstoffen

Uit waarnemingen een aantal verschillen tussen metalen en niet-metalen afleiden. Niet-metalen vormen zowel met niet-metalen als met metalen binaire samengestelde stoffen. Deze onderscheiden zich door hun fysische (kookpunt, smeltpunt, vluchtigheid, elektrische geleiding) en door hun chemische eigenschappen.

Aantonen dat lucht hoofdzakelijk uit zuurstofgas (onderhoudt de verbranding) en stikstofgas (dooft het vuur) bestaat en in welke verhouding. Bereiding van zuurstofgas uit verschillende verbindingen en aantonen van het zuurstofgas. Brandbaarheid van stoffen en ontbrandings-temperatuur. Studie van de verbranding bij de bunsenbrander: roetende vlam, volledige verbranding, koude kegel, enz. Aantonen dat bij de volledige verbranding van koolstofverbindingen koolstofdioxide ontstaat.

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) LEERPLANDOELSTELLINGEN - exo- en endo-energetische reacties uitvoeren;

LEERINHOUDEN Exo- en endo-energetische reacties

9 SPECIFIEKE WENKEN Exo-energetische reacties, bijv. NH3 + HCl; NaOH + HCl Endo-energetisch reacties, bv. gehydrateerde kristallen Ba(OH)2 laten reageren met NH4SCN of NH4NO3 of NH4Cl

- de wet van behoud van massa controleren;

Behoud van massa

Massatoename bij de verbranding van ijzerwol. Vaststelling van de massaverandering die al of niet optreedt bij de reactie tussen marmer en azijnzuur in een open en in een gesloten kolfje.

- fysische en chemische eigenschappen van metalen onderzoeken;

3

Metalen en niet-metalen

Verschillen in fysische kenmerken tussen metalen en niet-metalen aantonen.

- de reactie van een metaaloxide met water uitvoeren en aantonen dat een basische oplossing ontstaat;

-

fysische en chemische eigenschappen

-

zuurtegraad

Met universeelindicator aantonen dat sommige metaaloxiden (bv. natriumoxide, calciumoxide) door reactie met water basische oplossingen vormen. Met universeelindicator aantonen dat sommige nietmetaaloxiden (bv. zwaveldioxide, difosforpentaoxide) door reactie met water zure oplossingen vormen.

- fysische en chemische eigenschappen van niet-metalen onderzoeken; - reactie van een niet-metaaloxide met water uitvoeren en aantonen dat een zure oplossing ontstaat;

- overeenkomstige kenmerken van elementen uit een zelfde groep aantonen;

4

Atoombouw en periodiek systeem

-

elementbegrip

-

groepseigenschappen

Identificatie van elementen door de vlamproef. Aantonen van overeenkomstige kenmerken van alkalimetalen en hun verbindingen, met behulp van zelf onderzochte en van opgezochte eigenschappen: www.periodieksysteem.com.


- nagaan dat zouten (als smelt) en opgelost in water een elektrische stroom geleiden; - zoutkristallen laten groeien en onder de microscoop bekijken;

LEERINHOUDEN 5

Chemische binding

-

ionen

-

moleculen

SPECIFIEKE WENKEN Nagaan van het elektrisch geleidingsvermogen van zouten (ionverbindingen) in vaste en in vloeibare toestand (bv. zinkchloride) en opgelost in water. Zoutkristallen (bv. aluin) laten groeien en onder de microscoop bekijken. Nagaan van het elektrisch geleidingsvermogen van niet-zouten (moleculeverbindingen) in vloeibare toestand (bv. water, suiker, benzine, …).

- het elektrisch geleidingsvermogen onderzoeken van vloeibare moleculeverbindingen;

- eenvoudige reacties uitvoeren, corpusculair voorstellen en symbolisch weergeven.

10

6

Formules en reactievergelijkingen

Hierbij worden de stoffen door hun verhoudings-formules (ionverbindingen) of door hun moleculeformules (moleculeverbindingen) voorgesteld.


11

Leerlingenexperimenten tijdens het tweede leerjaar LEERPLANDOELSTELLINGEN De leerlingen kunnen:

LEERINHOUDEN 7

Koolstofchemie

Koolwaterstoffen - de aanwezigheid van koolstof in organische verbindingen aantonen; - de destillatie van aardolie uitvoeren;

SPECIFIEKE WENKEN Aantonen van koolstof in organische verbindingen zoals brandstoffen (bv. hout, steenkool, petroleumderivaten) en voedingsstoffen. Verbranding van alkanen en aantonen van de verbrandingsproducten. Halogeneren van pentaan of hexaan met broomwater.

- eigenschappen van alkanen onderzoeken;

Bereiding van etheen en aantonen van de brandbaarheid en de additie met dibroom.

- etheen bereiden en eigenschappen (brandbaarheid, additievermogen) onderzoeken;

Bereiding van ethyn en aantonen van de brandbaarheid en de additie met dibroom.

- ethyn bereiden en eigenschappen (brandbaarheid, additievermogen) onderzoeken;

De leerlingen laten werken met moleculemodellen bij de verschillende experimenten.

8

Classificatie van stoffen

-

zuren

- een base bereiden en de eigenschappen ervan onderzoeken;

-

hydroxiden

- eigenschappen van zouten onderzoeken;

-

zouten

- een zuur bereiden en de eigenschappen ervan onderzoeken;

- stoffen uit het dagelijks leven onderzoeken en classificeren;

Hier worden de samengestelde, anorganische stoffen bedoeld. De industriële bereiding van een zuur (bv. fosforzuur) nabootsen. Eigenschappen van belangrijke zuren onderzoeken en het verband met hun gebruik aangeven. De industriële bereiding van een hydroxide (bv. calciumhydroxide) nabootsen. Eigenschappen van belangrijke hydroxiden onderzoeken en het verband met hun gebruik aangeven. Door middel van bv. een 20-vragen quiz, enkel met ja of neen te beantwoorden, stofeigenschappen en classificatie van stoffen inoefenen.


- het dipoolkarakter van water aantonen; - de oplosbaarheid van polaire en van apolaire stoffen onderzoeken; - het elektrisch geleidingsvermogen van ionen van moleculeverbindingen, opgelost in water, onderzoeken; - elektrolyse van pekel uitvoeren;

- de oplosbaarheid van ionverbindingen in water onderzoeken; - eenvoudige neerslagreacties uitvoeren;

LEERINHOUDEN 9

Oplossingen in water

-

dipoolmoleculen

-

elektrolyten en niet-elektrolyten

-

dissociatie en ionisatie

-

elektrisch geleidingsvermogen

-

elektrolyse

10 Neerslagreacties -

neerslagreacties

-

kristalwater

- het elektrisch geleidingsvermogen tijdens een neerslagreactie meten;

12 SPECIFIEKE WENKEN Onderzoeken van de eventuele afbuiging van een vloeistofstraal door en negatief geladen plastieken staaf als door een positief geladen glazen staaf, bv. water en ethanol wel, pentaan en hexaan niet. Oplosbaarheid en geleidingsvermogen van polaire en apolaire stoffen in polaire en apolaire oplosmiddelen, bv. dijood, NaCl, azijnzuur. Elektrolyse van een gesmolten zout (bv. zinkchloride) en van een oplossing in water (bv. kaliumjodide).

De oplosbaarheid van ionverbindingen in water aangeven als goed of slecht. Neerslagreacties tussen twee oplossingen uitvoeren en door reactievergelijkingen voorstellen, bv. neerslaan van zilverzouten, sulfaten, chloriden, fosfaten, carbonaten, sulfiden, hydroxiden. Meten van elektrisch geleidingsvermogen tijdens een neerslagreactie waarbij alle ionen neerslaan, bv. Ba(OH)2 + CuSO4

- de aanwezigheid van kristalwater in hydraten aantonen;

Kristalwater in koper(2+)sulfaat aantonen.

- een mol van verschillende stoffen afwegen; - het natriumwaterstofcarbonaat-gehalte in een bruistablet experimenteel bepalen; - oplossingen van verschillende concentraties maken; - de opbrengst van een reactie experimenteel onderzoeken;

11 Kwantitatieve aspecten van reacties -

stofhoeveelheid

-

concentraties

-

stoichiometrie

Het gehalte aan natriumwaterstofcarbonaat kan best in een ‘Alka-Seltzer’-tablet bepaald worden. Een geconcentreerde kaliumpermanganaat-oplossing telkens met de factor 10 verdunnen, tot de kleur niet meer waar te nemen is. De opbrengst van een reactie berekenen, experimenteel bepalen en beide resultaten vergelijken.


LEERINHOUDEN 12 Zuren en basen

- met behulp van indicatoren zure oplossingen aantonen;

Zure oplossingen

- sterke en zwakke zuren onderscheiden;

-

indicatoren

- de reactie tussen een onedel metaal en een zure oplossing uitvoeren en het gevormde waterstofgas aantonen;

-

indeling van zuren

-

reactie met onedele metalen

Basische oplossingen - met behulp van indicatoren basische oplossingen - indicatoren aantonen; - indeling van basen - sterke en zwakke basen onderscheiden; - ammoniak bereiden en de oplosbaarheid onderzoeken;

-

bereiding en eigenschappen van ammoniak

Zuurtegraad (pH) - met eenvoudig materiaal de pH van oplossingen meten; - onderzoeken dat de pH daalt door toevoeging van een zuur; - onderzoeken dat de pH stijgt door toevoeging van een base;

13 SPECIFIEKE WENKEN Met bv. rodekoolsap en/of lakmoes het zuur karakter van oplossingen aantonen. Zuren indelen in binaire en ternaire (oxozuren) en in sterke en zwakke zuren. Eigenschappen van belangrijke zuren onderzoeken en het verband met hun gebruik aangeven.

Met bv. rodekoolsap en/of lakmoes het basisch (alkalisch) karakter van oplossingen aantonen. Het onderscheid tussen sterke basen (bv. NaOH) en zwakke basen (bv. NH3). Eigenschappen van belangrijke basen onderzoeken en het verband met hun gebruik aangeven.

Kleuromslag van indicatoren: water is noodzakelijk.

-

universeelindicator

Meten van de pH van oplossingen:

-

pH-schaal

- aspect aard van de stof, bv. HCl en HAc; NaOH en NH3; - aspect concentratie, bv. HCl 10−3 mol/l; HCl 10−4 mol/l


14

LEERINHOUDEN Zuur-basereacties

- een neutralisatiereactie uitvoeren en het gevormde zout aantonen; - door titratie het gehalte van azijn meten;

neutralisatiereacties reacties met gasontwikkeling

- een reactie met gasontwikkeling uitvoeren;

SPECIFIEKE WENKEN Neutralisatiereacties, bv. tussen NaOH + HCl. Reacties met gasontwikkeling, bv. CaCO3 + HCl, bruistabletten. De (eenvoudige) pedagogische kit, verdeeld door de Belgische Kamer van Chemiehandel (BKCH), bevat experimenten met gasvorming uit een ongevaarlijk en veelzijdig product, namelijk ‘natriumbicarbonaat’ Informatie: Igor Magdalenic, directeur van de BKCH, [email protected] .

13 Redoxreacties - een oxidatie-reductie-reactie uitvoeren en de elektronenuitwisseling aangeven;

-

verbrandingsreacties

Oxidatie-reductie-reacties (redoxreacties) uitvoeren in droog milieu, bv. Fe + S.

-

synthesereacties

Redoxreacties in oplossing uitvoeren, bv. Zn + CuCl2.

-

ontledingsreacties

Aantonen van de elektronenoverdracht, bv. met een ampèremeter.

Metalen en niet-metalen - een beperkte verdringingsreeks van metalen opstellen; - een beperkte verdringingsreeks van niet-metalen opstellen.

-

verdringingsreeksen

Verdringingsreeks van metalen, bv. Mg, Zn, Cu en Ag onderling vergelijken (metaal + zoutoplossing). Opstellen van de verdringingsreeks van de halogenen: reactie van chloor- en broomwater met halogenideoplossingen.


15

Keuzethema’s De gekozen thema’s zullen aansluiten bij de theorie van het vak chemie. Terwijl een groep leerlingen bv. experimenten i.v.m. mengsels uitvoert kunnen andere leerlingen bezig zijn met het opzoeken en verwerken van gegevens over mengsels in het dagelijks leven. Waar het vroeger ging om het opnemen van kennis, moet je nu vooral weten welke vragen je moet stellen, waar je het kunt opzoeken en wat je met de verworven informatie kunt doen. ICT is hierbij een belangrijk hulpmiddel, zowel om informatie op te zoeken, te selecteren, te ordenen, te bewerken en te presenteren. Bij de behandelde topics kunnen bijvoorbeeld het voorkomen in de natuur, de fysische en chemische eigenschappen (reacties), de winning, de labobereiding en de industriële bereiding en de toepassingen behandeld worden. 1 Actuele onderwerpen Sociale en ecologische gevolgen van chemische toepassingen

2 Mengsels in het dagelijks leven

In het nieuws komen vooral de negatieve aspecten aan bod. Het is belangrijk om de positieve zaken te benadrukken van de chemie als ‘moleculaire wetenschap’, zoals nieuwe materialen en geneesmiddelen, zorg voor veiligheid, gezondheid en milieu. De gratis brochure “Wat is een chemisch product?” is te bestellen bij www.fedichem.be

- lakken en verven

Samenstelling van lakken en verven: bindmiddel (fysisch en chemisch drogend), oplos- en verdunningsmiddel (water en organisch), pigment, hulpstoffen.

- dranken en voedingsmiddelen

Etiketten van dranken en voedingsmiddelen: onderzoek van de teksten.

- cosmetica

Dag- en nachtcrèmes: samenstelling, bereidingswijze.

3 Water - kringloop - soorten water - eigenschappen en gebruik - drinkwaterbereiding - zuivering van afvalwater

Sneeuw en ijs. Gedemineraliseerd water, gedestilleerd water, regenwater, grondwater, oppervlaktewater, leidingwater. Etiketten op flessen mineraalwater onderzoeken. De wondere wereld van het water: http://www.hidrodoe.be/ Werking van een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) en/of bedrijf dat instaat voor de drinkwatervoorziening (bedrijfsbezoek) bv. Tailfer: www.biwm.be/nl/activity/tailfer.shtml.

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 4 Suiker - voorkomen - winning

Suikerfabrieken, bv. Tienen, hebben heel wat documentatie ter beschikking. Alles over suiker: http://www.suikerinfo.nl/

- gebruik

5 Aardkorst en bodem - elementen en stoffen in de aardkorst - gesteenten en mineralen - samenstelling van de bodem - meststoffen

Kristallijne stoffen en amorfe stoffen. Edelstenen en halfedelstenen. Bereiding van glas. pH en vegetatie

6 Keukenzout - voorkomen - winning

‘Zout winnen en gebruiken’ is een lespakket, met video, ontwikkeld door Akzo. Alles over zout: http://www.zout.be/

- gebruik

7 Lucht - verontreinigde en niet-verontreinigde lucht - edelgassen - broeikaseffect

Ontdekking van zuurstofgas. Belang van stikstof: ammoniaksynthese. Ontdekking, winning en toepassingen van edelgassen. Broeikasgassen.

16


17

8 Historiek - het elementbegrip

Voor de historiek van het elementbegrip en het atoommodel, zie o.a. http://ftp.fenk.wau.nl/~msv/htm/s-gescch.htm

- het periodiek systeem van de elementen

9 Metalen en metaalverbindingen - metalen en legeringen - metallurgie

Edele en onedele metalen. Zware metalen (Pb, Cd, Hg).

- corrosie en bescherming van metalen

10 Verbranding - flogistontheorie - brandstoffen - brand en brandpreventie - explosies - werking van een blusapparaat

11 Aardgas en aardolie - ontstaan, opsporing en winning - petrochemie - eigenschappen en gebruik van verschillende eindproducten

Voorwaarden voor verbanding (brandbare stof, zuurstof, ontbrandingstemperatuur) Volledige en onvolledige verbranding. CO, de stille doder: steeds weerkerend actueel probleem, vooral tijdens de herfst- en wintermaanden. Een volledig dossier over CO-intoxicatie is te vinden op de website www.gezondheid.be.

Opsporen, winnen, milieuaspecten en algemene gegevens van aardolie en van aardgas zijn te vinden op de website van de Nederlandse Aardolie Maatschappij: www.nam.nl/


18

12 Huishoudchemicaliën - was- en onderhoudsmiddelen - oplosmiddelen, ontsmettingsmiddelen

13 Voedseladditieven - bewaarmiddelen - anti-oxidantia

Zuren: zoutzuur, azijnzuur. Basen: natriumhydroxide, calciumhydroxide, ammoniak. Organische zuurstofverbindingen: ether, methanol, ethanol, aceton.

Zeer veel gegevens over E-nummers, vitaminen en mineralen en een vraagbaak ‘Levensmiddelentechnologie’ met meer dan 100 vragen (en antwoorden) zijn te vinden op de website: www.voedsel.net/

- kleurstoffen - zoetstoffen

14 Chemische processen bij voedselbereiding en -bewaring - bakken van brood - bereiding van kaas - voedselbederf - veiligheid van het voedsel

Op de website van het Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen, www.favv.fgov.be, zijn er persknipsels te vinden, en ook informatie over PCB’s, dioxines, nitraten, additieven, …. Een aantal biochemisch getinte proeven is te vinden op: http://www.tem.nhl.nl/~stout/biochemproeven1.html

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 15 Het laboratorium voor chemische analyse - kwalitatieve en kwantitatieve analyse

Lucht-, water- en bodemanalyse Medische analyse Voedingscontrole Forensische analyse Kwaliteitscontrole

19


20

ALGEMENE PEDAGOGISCH-DIDACTISCHE WENKEN 1

Leerlingenproeven

Laboratoriumoefeningen door de leerlingen vormen een essentieel onderdeel van het onderwijs in de chemie. Daarom dient de beschikbare tijd overwegend te worden voorbehouden aan leerlingenproeven. Experimenten en zelfstandig werk spelen een belangrijke rol bij het verwezenlijken van de cognitieve affectieve en psychomotorische doelstellingen van dit leerplan, omdat ze bijdragen tot de ontwikkeling van een groot aantal attitudes -

De leerlingen zullen, bij voorkeur in groepjes van twee, met eenvoudig materiaal, experimenten veilig uitvoeren. Zorg dat alles klaar staat, en laat de leerlingen bij voorkeur met stoffen uit het dagelijks leven zoals azijn, rode koolsap werken. Vraag via de directie hulp voor het klaarzetten en opruimen.

-

De leerlingenproeven worden evenwichtig over het schooljaar en over de leerstof verdeeld. Ze moeten aansluiten bij de theorie, die in dezelfde periode wordt behandeld.

-

Elke oefening wordt ingeleid met een duidelijke probleemstelling, die aansluit bij de voorkennis van de leerlingen. Geef precies geformuleerde uitvoerings- en waarnemingsopdrachten, heldere aanwijzingen voor het noteren van waarnemingen en conclusies, met het oog op het opstellen van het verslag (1 per leerling).

-

De oefening wordt best afgesloten met een korte nabespreking van resultaten en conclusie, in het licht van de eerder geformuleerde probleemstelling. Op basis hiervan corrigeren de leerlingen het verslag of vullen het aan.

-

Experimenten worden bij voorkeur aangewend om een, in samenwerking met de leerlingen ontwikkelde, hypothese (verwachting) te weerleggen, te versterken of aan te passen. Dit vereist uiteraard dat elk experiment in een voor de leerlingen relevant en door hen begrepen kader wordt geplaatst.

-

Het formuleren van een hypothese, de uitvoering van het experiment en de confrontatie van de door de hypothese gecreëerde verwachting met de experimentele resultaten, gebeuren in de mate van het mogelijke in één en dezelfde les.

-

Uiteraard dienen bij het uitvoeren van experimenten door leraar of leerlingen steeds de veiligheidsvoorschriften in acht te worden genomen. Bij leerlingenproeven wordt zeker geen gebruik gemaakt van giftige (bv. kwikzouten) of van kankerverwekkende (bv. benzeen) stoffen. De leerlingen leren ook veilig en milieubewust omgaan met producten voor huishoudelijk gebruik. Vanaf het begin wordt gewezen op de nodige veiligheids- en milieuaspecten, door o.a. de leerlingen telkens de betreffende R- en S-zinnen te laten opzoeken en noteren.

-

Voor de ter zake geldende onderrichtingen is er een samenvatting te raadplegen op de website: www.gemeenschapsonderwijs.be/pbd/veiligheid. Voor het milieu schadelijke stoffen worden gepast behandeld (verdunning, neutralisatie...) vooraleer ze definitief te verwijderen.

2

Keuzethema’s

De leerlingen krijgen individuele opdrachten om zelfstandig een aantal thema’s uit te werken. Deze thema’s zullen zo veel als mogelijk aansluiten bij de theorie van het vak chemie en bij de leerlingen-proeven. Kijk uit naar opdrachten die gebruik maken van verschillende media, zoals handboek, krant, tijdschrift, cd-rom, internet, … Door een werkstuk op de computer te maken of een spreekbeurt te houden met behulp van digitale beelden, leren de leerlingen de nieuwe kennis presenteren. Om scholen verder te ondersteunen bij de invoering en gebruik van ICT publiceerde het departement Onderwijs de brochure ICT.onderwijs@vlaanderen. Informatie is te vinden op de ICT-website: www.ond.vlaanderen.be/ict/.

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 3

21

Vakoverschrijdend leren

De leraar AV Wetenschappelijk werk chemie levert ook zijn bijdrage tot de realisatie van de vakoverschrijdende eindtermen. Vakoverschrijdende eindtermen (VOET) zijn minimumdoelen die niet specifiek tot een vakgebied behoren, maar onder meer door middel van meerdere vakken of onderwijsprojecten kunnen worden gerealiseerd. Ze zijn in eerste instantie een opdracht voor het hele schoolteam. Om uit te maken hoe alle vakoverschrijdende eindtermen op schoolniveau kunnen gerealiseerd worden, zijn afspraken tussen de collega’s van alle vakken nodig. Het is aangewezen om deze afspraken formeel vast te leggen in het schoolwerkplan. In sommige vakken kunnen bepaalde VOET uitdrukkelijker aan de orde komen dan in andere. Leerplannen kunnen dan ook verwijzingen naar VOET bevatten als de binding tussen de vakgebonden doelstellingen en de VOET evident is. Indien de vakgroep nog andere VOET realiseerbaar acht binnen een vak, wordt dit vastgelegd in een verslag waarin zowel de visie en de planning zijn opgenomen. Heel wat VOET die behoren tot de domeinen Leren leren en Sociale vaardigheden zitten reeds verweven in de uitwerking van verschillende vakgebonden doelstellingen in dit leerplan. Door een doordachte keuze van thema’s, teksten en lesonderwerpen kunnen andere VOET (Opvoeden tot burgerzin, Gezondheidseducatie, Milieueducatie, Muzisch-creatieve vorming en Technisch-technologische vorming) ook in de lessen AV Wetenschappelijk werk chemie aan bod komen. Bij de aanvang van het schooljaar maakt de leraar een oordeelkundige keuze van de leerinhouden waarmee hij de vakgebonden en vakoverschrijdende doelstellingen wil realiseren (bij voorkeur na overleg met de vakgroep) en stelt een jaar(vorderings)plan op waarin hij de leerstof op een evenwichtige wijze verdeelt over het beschikbare aantal lestijden. 4

Didactische middelen

Voor de leerlingenproeven is het nodig dat een aantal materialen, apparaten en producten (hoofdzakelijk uit het dagelijkse leven) ter beschikking zijn, zoals Zuren: • azijnzuur in de vorm van tafelazijn • citroenzuur in de vorm van citroensap of kristalvormig citroenzuur • ‘koolzuurhoudend’ water (bruisend mineraalwater) • ontkalkingmiddelen (mierenzuur) • zoutzuur Basen: • ammoniak • natriumhydroxide in de vorm van gootsteenontstopper, vaatwasmachinemiddel • gebluste kalk • kalkwater

Brandstoffen: • aardolie en aardolieproducten • cokes en steenkool • brandspiritus (hoofdbestanddeel ethanol) • campinggas (een leeg blikje om te laten zien is genoeg) • kaarsen

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) Indicatoren: • rodekoolsap (vers bereid) • lakmoes • fenolftaleïne • universeelindicator Zouten: • keukenzout (in originele verpakking) • maagzout • kristalsoda • strooizout (calciumchloride) • hels zout (zilvernitraat) • calciumcarbonaat (marmer, eierschalen, oesterschelpen, …) • gips (calciumsulfaat) • bruistabletten • meststoffen (nitraten, fosfaten, …) • ertsen Cosmetica: • nagellak • schoonheidscrèmes en -melk • geurstoffen (volle en/of lege verpakkingen van reukwaren) • dissolvant (aceton) • zepen (toiletzeep en vloeibare zepen) • shampoos • tandpasta • henna Reinigingsmiddelen: • afwasmiddel • bleekwater • bleekpoeder • allesreiniger • wasmiddelen Voedingswaren: • margarine • halvarine • plantaardige oliën (arachideolie, zonnebloemolie, olijfolie, …) • aardappelbloem • bakpoeder • gelatine • suiker (kristalsuiker, bloemsuiker) • kleurstoffen en smaakstoffen • dranken (melk, limonade, wijn, bier, …)

22

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) Metalen: • aluminium: verpakkingen (bakjes, schaaltjes), folie • ijzer: poeder, staalwol, spijkers (ook roestige) • zink • koper • lood • magnesium • legeringen: roestvrij staal, soldeer, brons, messing, … Niet-metalen: • zwavel (lucifers, pijpzwavel) • houtskool • Norit®: als geneesmiddel, voor het aquarium • grafiet (potlood, kachelpoets) • joodwater • siliciumchip Kunststoffen: • polyetheen (verpakkingszakjes, flessen, …) • pvc • isolatiematerialen (‘isomo’) • siliconen • textielvezels, liefst met etiket (polyester, nylon, …) Allerlei voorwerpen: • aquariumfilter • batterijen • edelstenen en halfedelstenen • gasmasker • geurvreters (schoenen) • koffiezet (toestel of ander middel) • petroleumlamp • spuitbus (haarlak of ander) Bibliotheek met allerlei naslagwerken, tijdschriften, brochures, enz. Doe-pakketten Chemie in druppels (Practicumset), Stichting Communicatie-Centrum-Chemie (C3), www.c3.nl Nieuwe Achtergracht 129, 1018 WS Amsterdam Laboratorium-experimenten (die leerlingen ook thuis kunnen uitvoeren): http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Hall/1410/lab-C-contents.html Mengen en scheiden, Stichting FTI, Stormstraat 1, 1000 Brussel ICT-project: Science Across Europe (Part of Science Across the World), http://www.bp.com/saw Elke van de units bevat kopieerbaar leerlingenmateriaal en een handleiding, bv. - Blijf gezond (14-15 jaar) - Leven met chemie (13-14 jaar) Minilabor: een reeks experimenten: http://www.ph-heidelberg.de/wp/schallie/minilab/index.htm

23


24

Zelf organische moleculen ‘bouwen’ gaat zeer vlot met het programma ChemSketch. Het is ook geschikt voor leerlingen. Het programma is gratis en kan gedownload worden op: www.acdlabs.com Een bondige uitleg over het werken met het programma is te vinden op: http://www.ping.be/~ping6998/exos-3d.htm Van de ontworpen structuur kan een 3D-model (wireframe, sticks, balls and sticks, spacefill, dots only, …) bekeken worden met de 3D-viewer van het programma. Het 3D-model kan men exporteren in het bestandsformaat “MDL MOL-file”. De gemaakte 3D-modellen zijn zo dan ook geschikt om te gebruiken met Rasmol en Chime. Cd-rom's: - Chemiepractica, Holleen, Meeuwen-Gruitrode - Het Digitale Archief - Natuur & Techniek, Deel 1 en 2 - Chemie en Samenleving, Van kleurstof tot kunstmest, De Digitale Wetenschappelijke Bibliotheek - Natuur & Techniek 1999, Amsterdam - Corel ChemLab, A realistic, interactive chemistry lab, Corel Corporation, 1996 - Chemistry for Windows, XinMicro Corporation, 1996 - Nederlandstalige Encyclopedie, SoftKey, Amsterdam, ISBN: 90-5432-168-7 - The chemistry set, (geavanceerd Periodiek Systeem met veel video, o.a. moleculestructuren), Cambridge - De Grote Encyclopedie '98, ISBN: 90-5167-655 - Science Interactive Encyclopedie, Hachette Multimedia - Encarta Encyclopedie, Winkler Prins Editie, Microsoft - Chemie voor vandaag en morgen, Fedichem, Brussel, www.fedichem.be, tel. 02-231 01 47 - Drinkwater, Antwerpse Waterwerken (www.AWW.be) Mechelsesteenweg 64, 2018 Antwerpen 2001 - ChemDAT, The Merck Chemical Database, met o.a. Material Safety Data Sheets”, ruim 5000 (gratis) veiligheidskaarten met R- en S-zinnen, VWR, Leuven, [email protected] www.vwr.com

Video’s “De prijs van zuiver water" + leerkrachtenmap, Vlaamse Milieumaatschappij, Documentatiecentrum, A. Van de Maelestraat 96, 9320 Erembodegem "Mijlpalen in de scheikunde" + handleiding met kopieerbare werkbladen, Schooltv, Stichting Teleac-NOT, 1200 BB Hilversum Een zinvolle en vruchtbare inschakeling van dergelijk audiovisueel materiaal in de les vereist een korte inleidende toelichting. Enkele vooraf meegedeelde opdrachten bevorderen en richten de actieve waarneming van de leerlingen. Deze opdrachten zullen een gestructureerde bespreking en discussie achteraf vergemakkelijken. Een verspreiding van deze verschillende fasen over meer dan één lesuur is niet aangewezen.


25

MINIMALE MATERIËLE VEREISTEN Vaklokaal De lessen moeten steeds gegeven worden in het daartoe bestemde chemielokaal, voorzien van een goed uitgeruste leraarstafel, leerlingentafels met water, gas en elektriciteit, trekkast(en) en een wandplaat met het Periodiek Systeem van de elementen. In de voorraadkamer bevinden zich de nodige veiligheidskasten met de nodige chemicaliën en voldoende glaswerk (reageerbuizen, bekerglazen, erlenmeyers, trechters,...) voor demonstratie- en leerlingenproeven. Algemene uitrusting: balans (bovenweger), bunsenbranders, statieven, ringen, vuurvast gaas, klemmen, noten, verbrandingslepels, stoppenassortiment, mortier met stamper, elektrolysetoestel, set meetspuiten, pH-meter, moleculemodellen (1 set per 2 leerlingen), roostermodellen. Integratie van ICT Het lokaal is voorzien van ten minste één goed uitgeruste multimediacomputer met printer, uitgerust voor projecties en met liefst een internetaansluiting. Veiligheid Om aan de nodige veiligheids- en milieuvoorschriften te voldoen dienen o.a. aanwezig te zijn: veiligheidstekens, veiligheidskasten voor de opslag van gevaarlijke producten (voorzien van de overeenkomstige gevarensymbolen), blustoestel, emmer met zand, branddeken, metalen papiermand, labojassen, veiligheidsbrillen, oogdouche of oogwasfles, handschoenen, EHBO-kit met brandzalf, wandplaat en/of lijst met R- en S-zinnen, containers of flessen voor selectief verzamelen van afvalstoffen. Inzake veiligheid is de volgende wetgeving van toepassing: Codex ARAB AREI Vlarem. Deze wetgeving bevat de technische voorschriften die in acht moeten genomen worden m.b.t.: de uitrusting en inrichting van de lokalen; de aankoop en het gebruik van toestellen, materiaal en materieel. Ze schrijven voor dat: duidelijke Nederlandstalige handleidingen en een technisch dossier aanwezig moeten zijn; alle gebruikers de werkinstructies en onderhoudsvoorschriften dienen te kennen en correct kunnen toepassen; de collectieve veiligheidsvoorschriften nooit mogen gemanipuleerd worden; de persoonlijke beschermingsmiddelen aanwezig moeten zijn en gedragen worden, daar waar de wetgeving het vereist.


26

EVALUATIE Evaluatie kan beschouwd worden als een bespreking van het werk waarmee leraren en leerlingen samen bezig zijn. Steeds zal (moet) de leerling er iets uit leren (bv. Ken ik mijn leerstof voldoende?). Ook de leraar kan er zijn besluiten uit trekken (bv. Volg ik de goede methode?). Telkens weer is de evaluatie een uiting van wederzijdse interesse en vertrouwen, waarbij kwaliteitszorg wordt nagestreefd. Algemene schikkingen i.v.m. evaluatie zijn vastgelegd door de Vlaamse Regering en te raadplegen onder: www.ond.vlaanderen.be/secundair/. Netgebonden schikkingen worden door de inrichtende macht, in overleg met de betrokken scholen, uitgevaardigd. 1

Eigenschappen van een goede evaluatie

Door te evalueren wil men bij de leerlingen nagaan in hoeverre de doelstellingen die men met het leerproces wilde bereiken, bereikt zijn. De evaluatie moet daarom volgende kenmerken bezitten. Ze moet doeltreffend, betrouwbaar en efficiënt zijn. Doeltreffendheid: de mate waarin de toets of eindproef beantwoordt aan het doel waarvoor hij gebruikt wordt. Betrouwbaarheid: het uitschakelen van toevalsinvloeden en het aanwenden van objectieve meetmethoden. Efficiëntie: de tijd nodig voor het voorbereiden en het afnemen van de toets moet in verhouding staan tot het bekomen van relevante informatie, liefst in een minimum van tijd. Onvoldoende resultaten bij individuele leerlingen of bij gedeelten van de klasgroep, zullen de leerkracht ertoe aanzetten om remediërend in te grijpen. Een evaluatie kan een signaal geven om de lesdoelstellingen bij te sturen. Verder is de evaluatie een belangrijk gegeven bij de pedagogische begeleiding en bij de controle door de inspectie. Voor de leerling is het van belang om door de evaluatie te weten te komen hoe zijn evolutie is binnen het leerproces. Een evaluatiecijfer voor dagelijks werk zal dus noodzakelijkerwijze gesteund zijn op veelvuldige evaluatiemomenten en op zowel kennis, vaardigheden als attitudevorming.

2

Dagelijks werk

Het dagelijkse werk, een procesevaluatie, wordt permanent geëvalueerd. De leraar laat hierbij niet alleen cognitieve, maar ook affectieve en psychomotorische doelstellingen aan bod komen. De quotering voor "dagelijks werk" is gesteund op: notities van observaties in de klas; klassegesprekken; medewerking in de klas; gedrag in schoolsituaties; korte mondelinge of schriftelijke beurten (5-10 min.); langere beurten, bv. bij het afsluiten van een hoofdstuk; prestaties aangaande laboratoriumwerk, praktische oefeningen, opdrachten; mate van het beheersen van de vaardigheden. De leerkracht houdt de diverse evaluatiegegevens bij in een evaluatieschrift. Hij doet ze noteren in de agenda van de leerlingen. Een rapportcijfer voor dagelijks werk mag niet uitsluitend gesteund zijn op één enkel evaluatiegegeven. Het moet een evaluatie inhouden van prestaties en attitudes van de leerling over de gehele evaluatieperiode.


27

Evaluatie van praktijkvaardigheden

Praktijk- en gedragsvaardigheden, het uitwerken van thema’s, het maken van verslagen, het uitvoeren van labotechnieken kunnen we alleen met beoordelingsschema’s effectief beoordelen. Die lijsten moeten doel- en criteriumgericht, betrouwbaar, doorzichtig, spaarzaam en efficiënt zijn. In het beoordelingsproces kunnen drie stappen onderscheiden worden: - registreren (door middel van een beoordelingsschema), - interpreteren (door middel van een vierpuntenschaal), - rapporteren. 3.1

Registreren

Een beoordelingsschema is een instrument om zo objectief mogelijk te registreren. Het wordt voor iedere opdracht opgesteld. Zo’n schema of controlelijst bevat alle doelstellingen, subdoelstellingen, deeltaken en deelvaardigheden. Er dient in het beoordelingsschema een onderscheid gemaakt te worden tussen objectief meetbare aspecten (bijvoorbeeld een 5,3 gram afwegen) en subjectief waarneembare aspecten (bijvoorbeeld een geschikte scheidingsmethode kiezen). De mate waarin een objectief meetbare doelstelling bereikt werd, kan in het schema aangeduid worden door middel van een tweepuntenschaal: + : doelstelling bereikt - : doelstelling niet bereikt Voor subjectief meetbare doelstellingen wordt geadviseerd om te werken met een drie puntenschaal: + : doelstelling bereikt ± : doelstelling niet helemaal bereikt - : doelstelling niet bereikt Wanneer het beoordelingsschema samen met de opgave ter beschikking van de leerling gesteld wordt, kan de zelfevaluatie bij de leerling sterk aangemoedigd worden. 3.2

Interpreteren

Door middel van het beoordelingsschema controleert de leraar in welke mate de leerling de vooropgestelde doelstellingen bereikte. Aan de registraties in het beoordelingsschema kunnen verschillende interpretaties gegeven worden. Enkele voorbeelden: +

∀

!

(doel bereikt)

(doel niet helemaal bereikt)

(doel niet bereikt)

niveau is voldoende

voldoende maar leemten

niveau onvoldoende

voor verbetering vatbaar

onaanvaardbaar niveau

nagenoeg foutloos

aanvaardbare tekorten

schadelijke fouten

nagenoeg correct

aanvaardbaar aantal lichte of onvergeeflijke fouten detailfouten of leerproces fouten zware inbreuken

volledig

kleine tekorten

onvolledig zware tekorten

behoorlijk, zinvol

storingen, fragmentarisch

onlogische uitvoering

kan het en doet het vrijwel altijd, spontaan en zonder aarzelen

kan het en doet het af en toe, kan het niet, doet het niet of zonder overtuiging, wisselvalling nooit, afwijzend en met tegenzin

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) 3.3

28

Rapporteren

Er wordt aanbevolen om - voor elk criterium afzonderlijk - te rapporteren met een vierpuntenschaal die aangeeft of het resultaat beoordeeld wordt als ‘heel goed’, ‘goed’, ‘zwak’ of als ‘onvoldoende’ (het gebruik van cijfers wordt afgeraden). De omzetting van de (eventueel gewogen) beoordelingen kan op verschillende manieren gebeuren. Hoe de omzetting zal gebeuren moet in ieder geval vooraf vastgelegd worden. Dit kan bijvoorbeeld als volgt gebeuren. Heel goed -

meer dan 80% van de sub-vaardigheden, subdoelstellingen zijn bereikt

-

(nagenoeg) foutloos, uitstekend

-

enkel + codes

-

volledig zelfstandig uitgevoerd

-

vlotte uitvoering, met overtuiging, belangstelling, …

Goed -

60 à 80 % van de onmisbare vaardigheden of doelstellingen zijn bereikt

-

veel + en weinig ∀ codes

-

aanvaardbare kwaliteitsverschillen

-

aanvaardbare proces-leerfouten

-

geen schadelijke fouten

-

zichtbare vorderingen

Zwak -

50 à 60 % van de onmisbare vaardigheden of doelstellingen zijn bereikt

-

alleen een deel van de subdoelen zijn bereikt

-

weinig + en veel ∀ codes

-

veel onnodige leerfouten

-

soms zware schadelijke fouten

-

geen zichtbare vorderingen

Niet goed -

minder dan 50% van de onmisbare vaardigheden of doelstellingen zijn bereikt

-

veel ∀ codes of alleen maar ∀ codes en - codes

-

veel schadelijke of onvergeeflijke fouten, onlogisch handelingen

Remedieer de tekorten en de leemten: je taak of labo-oefening ……………………………….. -

kan je nog verbeteren als je …………………………………………………………………..…

-

zal aan de minimumeisen voldoen als je volgende punten verbetert…………………..……


29

Examens

Voor het wetenschappelijk werk chemie is het niet verplicht om aparte examens af te nemen. De evaluatie zal vooral steunen op vaardigheden en attitudes van de leerlingen bij het uitvoeren van de zelfstandige opdrachten. Ook de verslagen die de leerlingen dienen te maken, zullen daarvoor in aanmerking komen. Als een examen wordt afgenomen, kan dit gebeuren in twee lestijden vóór de examenperiode. Het zal dan minstens een taak (of een gedeelte ervan) of een analoge opdracht omvatten, die reeds tijdens het schooljaar uitgevoerd werd. Elke leerling maakt een verslag. De examens worden afgenomen in de aanwezigheid van de vakleraar. Hij deelt de leerlingen, bij aan vang van de proef mee dat bijkomende vragen ter verduidelijking kunnen gesteld worden. Elke bij-komende toelichting wordt luidop gegeven, zodat alle leerlingen op een gelijke wijze worden behandeld. Een exemplaar van de gestelde vragen met aanduiding van de puntenverdeling wordt samen met de verbeterde examenkopijen in het archief bewaard. Dit exemplaar wordt tevens aangevuld met een nietabsolute modeloplossing (de leerling kan terecht een andere oplossingsmethode gebruiken) of met een opsomming van de aandachtspunten die aanwezig moeten zijn voor oplossingen van open vragen en taken. Na de proeven hebben de leerlingen het recht de modeloplossing in te zien. Ook hebben zij het recht, op hun vraag, om hun gecorrigeerd examen in te zien. Voor de examens worden met de leerlingen duidelijke afspraken gemaakt over het verloop van de examens. 5

Algemene richtlijnen

De vragen/opdrachten met aanduiding van de cijferverdeling op de modeloplossing en de aanwijzingen voor de oplossing van de open vragen, worden opgesteld en vooraf aan de directeur overhandigd. Om achteraf discussies te vermijden zorgt men ervoor dat de leerlingen beschikken over: - een duidelijk beeld van wat van hen verwacht wordt; - de vragen en opdrachten die reeds zijn voorgekomen gedurende het didactisch proces; - een geschreven mededeling waarin staat welke informatiebronnen en welk materiaal ze mogen/ moeten meebrengen op het examen; - een blad met vragen om overschrijffouten te vermijden. Indien in een klas leerlingen van verschillende opties of studierichtingen samen alle lessen of een deel van de lessen volgen, dan is binnen deze klas, differentiatie van vragen toegelaten. Bij eventueel herexamen zal men voor de leerling de leerstof voor dat herexamen zeer nauwkeurig schriftelijk bepalen. Objectieve correctienormen zijn vanzelfsprekend een noodzaak.


30

BIBLIOGRAFIE Pedagogisch-didactische naslagwerken BLIECK, A. e.a., Instrumentarium voor leraren en schoolteams, Vakoverschrijdende thema's in het secundair onderwijs: gezondheidsopvoeding, milieueducatie en relationele vorming, Uitgeverij Garant, Leuven-Apeldoorn, 1994 BOEKAERTS, M., SIMONS, P., Leren en instructie, Psychologie van de leerling en het leerproces, Van Gorcum, Assen, 1995 CORNELIS, G.C., Zoeken naar oplossingen, Inleiding tot het probleemgericht denken, VUBPRESS, Brussel, 1999, ISBN 90 5487 240 3 / NUGI 619 HARGRAVES, A., e.a., International Handbook of Educational Change, Kluwer, 1998 KIEFER D., Barron’s Regents Exams and Answers, ‘Chemistry’, Barron’s Educational Series Inc., New York, ISBN 0-8120-3163-6 MEDAER, C., Leren met projecten, Garant, Leuven, 2001 STANDAERT, R., TROCH, F., Leren en onderwijzen, Acco, Leuven TIELEMANS, J., Psychodidactiek, Uitg. Garant, Leuven, 1993, ISBN 90-5350-151-7 Naslagwerken chemie Chemische feitelijkheden. Actuele encyclopedie over chemie in relatie tot gezondheid, milieu en veiligheid, ed. Commissie Voorlichting en Publiciteit van de Kon. Ned. Chemische Vereniging, Alphen a.d. Rijn, Losbladige uitgave met aanvullingen. Van Nostrand Reinhold encyclopedia of chemistry, ed. Considine , New York Prisma van de scheikunde, Utrecht, 1990 (Prisma: 2654) ARNOLD, N., Explosive experiments, Commonwealth House, London UK, ISBN 0-439-99927.8 ATKINS, P.W., Moleculen: chemie in drie dimensies, Natuur & Techniek, 1990 ATKINS, P.W., De chemische reactie, Natuur & Techniek, 1993 BROEK (VAN DE), J., Over sneeuwballen en glaasjes melk, ( 100 alledaagse onderwerpen chemisch ontmaskerd), Uitg. ten Hagen & Stam, Den Haag, 20000 BUKATSCH, F. e.a., So Interessant ist Chemie, Aulis Verlag Deubner & Co, KG Köln, 1997 CHALMERS, A.F., Wat heet Wetenschap?, Boom, Amsterdam, 1994 GLÖCKNER, W. e.a., Handbuch der Experimentellen Chemie, Aulis Verlag Deubner & Co, KG Köln, 1997 HÄUSLER, K., SCHMIDKUNZ, H., Tatort Chemie, Ein Lexicon für den Verbraucher, Delphin, München HONDEBRINK, J.G., Scheikunde de basis, Uitg. tenHagenStam, Den Haag, 1999, ISBN 070-304 58 88 MEADOWS, J., Geschiedenis van de Wetenschap, Natuur & Techniek, Amsterdam, ISBN 90 68251 902 NUNN, A., The essential chemical industry, The Salters Institute of Industrial Chemistry, Department of Chemistry, University of York, Heslington, YO1 5DD, York, Third Edition, 1995, ISBN 185 342 556 7) SELINGER, B., Chemistry in the Market Place, London (HBJ), 1988 SIMMONS J., De Top-100 van wetenschappers, Uitgeverij Het Spectrum, Utrecht, 1997, ISBN 90-2746-185-6 STÖRIG, H. J., Geschiedenis van de Wetenschap, 3 delen, Prisma, Utrecht VOLLMER, G., FRANZ, M., Chemische Produkte im Alltag, München, 1985 Woordenboek Organische Chemie met meer dan 2750 verbindingen, begrippen en reacties: http://www-woc.sci.kun.nl/


31

Tijdschriften Laboratorium-Praktijk, Kluwer Editorial, Diegem Natuur & Techniek, NL -1000 BM Amsterdam NVOX, Tijdschrift voor natuurwetenschappen op school, Uitgave van NVON, de Nederlandse vereniging voor het onderwijs in de natuurwetenschappen, http://home.svm.nl/natwet/nvox/index.htm CHEMIE-Magazine, tweemaandelijkse uitgave van de Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, Leuven Chemie-Actueel, tijdschrift voor chemieonderwijs, KPC Groep, Postbus 482, 5201 AL 's-Hertogenbosch (bestelnummer 2.453.00) MENS (Milieu-Educatie, Natuur & Samenleving), driemaandelijks tijdschrift, Groeneborgerlaan 171, 2020 Antwerpen, www.2mens.com EOS-Magazine, Wetenschap en Technologie voor Mens en Maatschappij, Uitg. Cascade, www.eos.be Velewe, Vereniging Leraars Wetenschappen, Zichem Journal of Chemical Education, New York Brochures en repertoria - Chemistry Tutor, veel informatie over chemische wetten, vergelijkingen, veiligheid, rekenmethodes en nog veel meer (w.o. vele hyperlinks): http://library.thinkquest.org/2923/index.html - Een website met (Duitstalige) herhalingsvragen o.a. over algemene, anorganische en organische chemie: http://www.abi-tools.de/themen/chemie/chemie_b.htm - Wat is een chemisch product? Fedichem, Brussel, http://www.fedichem.be - Jij en de Chemie, een reeks thematische documenten over chemie ten behoeve van leerlingen en hun leraars, Fedichem, Brussel - Weten over eten, een (gratis) uitgave van Agrinfo, WTC III, 17de verdieping, Simon Bolivarlaan 30, 1000 Brussel, 2001, 70 p. - Vragen over wetenschap: Energie - Geluid - Water, verhelderende boeken voor 10-14 jarigen, met eenvoudige experimenten, Artis Historia, Brussel, 1998, 44 p. per deel - Lesbladen Water en Lucht, Vlaamse Milieumaatschappij, Aalst - Chemiekaartenboek, Kluwer Editorial, Diegem - EChO, Essays voor Chemie-Onderwijs, KVCV, Leuven - DE TEY, M., CORNELIS, K., Chemie en veiligheid, De Sikkel (De Boeck) - KPC, Losse flodders, ‘s-Hertogenbosch - Tabellenblad "Periodiek systeem der elementen", Uitgeverij De Boeck, http://www.deboeck.be/ - VAN DE WEERDT, J., Tabellenboekje voor chemie, Uitgeverij De Sikkel (- De Boeck )

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) BIJLAGE: NUTTIGE ADRESSEN Antwerps Centrum Toegepaste Automatiseringstechniek, www.acta-vzw.be Putsesteenweg 53, 2920 Kalmthout Administratie Milieu-, Natuur-, Land- en Waterbeheer, www.mina.be Koning Albert II-laan 20, 1000 Brussel (Tel. 02-553 80 93) Antigifcentrum (Tel. 070/245.245), www.poisoncentre.be/ p/a Militair Hospitaal Koningin Astrid, Bruynstraat 1, 1120 Brussel Association of Plastics Manufacturers in Europe, www.apme.org E. Van Nieuwenhuyselaan 4, bus 3, 1160 Bussel Belgisch Instituut voor Normalisatie, www.bin.be Brabançonnelaan 29, 1000 Brussel Belgisch Vereniging voor Stralingsbescherming, www.bvsabr.be Juliette Wytsmanstraat 14, 1050 Brussel Belgisch Federatie Tegen Kanker, www.kanker.be Leuvensesteenweg 479, 1030 Brussel Bond Beter Leefmilieu - Vlaanderen vzw, www.bondbeterleefmilieu.be Tweekerkenstraat 47, 1000 Brussel Centrum voor Nascholing van het Gemeenschapsonderwijs Dieleghemsesteenweg 24-26, 1090 Brussel/Jette Commissie van de Europese Gemeenschappen Milieuzaken, nucleaire veiligheid en bescherming van de burgerbevolking Archimedesstraat 73, 1040 Brussel Dienst voor Onderwijsontwikkeling, www.ond.vlaanderen.be/dvo Koning Albert II-laan 15, 1210 Brussel Energie Milieu Informatiesysteem (EMI) Boeretang 200, 2400 Mol European Schoolnet Office, www.eun.org Plejadenlaan 11, 1200 Brussel Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen, www.favv.fgov.be Simon Bolivarlaan 30, 1000 Brussel Federaal Ministerie van Tewerkstelling en Arbeid, www.meta.fgov.be Belliardstraat 51, 1040 Brussel Federatie van de Voedingsindustrie, www.fevia.be Kortenberglaan 172, 1000 Brussel

32

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) Instituut voor Praktische Bibliografie (IPB) Jezusstraat 16, 2000 Antwerpen Jeugd, Cultuur en Wetenschap, www.jeugdwerknet.be/jcw Domein Drie Fonteinen, Steenweg op Koningslo 77, 1800 Vilvoorde Koning Boudewijnstichting, www.kbs-frb.be Brederodestraat 10, 1000 Brussel Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen, www.kbinirsnb.be Vautierstraat 29, 1000 Brussel Koninklijke Academie van België, Nationaal Comité voor Scheikunde Paleis de Academiën, Hertogstraat 1, 1000 Brussel Koninklijke Vlaamse Chemische Vereniging, www.kvcv.be Celestijnenlaan 200 F, 3001 Heverlee Museum voor de Geschiedenis van de Wetenschap Krijgslaan 281, Gebouw S30, 9000 Gent Nationale Instelling voor Radioactief Afval en Verrijkte Splijtstoffen, www.nirond.be Madouplein 1, bus 25, 1030 Brussel Natuur & Techniek, www.natutech.nl Postbus 3144, 4800 DC Breda Natuur & Wetenschap, www.new.be/tf Baalsebaan 287, 3128 Baal Nutrition Information Center,www.nicevzw.be Treurenberg 16, 1000 Brussel Nutriënten België, www.nubel.com Esplanadegebouw, lokaal 11.04, 1010 Brussel Nutri-Care vzw Beerveldedorp 11, 9080 Beervelde Nederlandse vereniging voor het onderwijs in de natuurwetenschappen, www.nvon.nl Westerse Drift 77, 4841 CA Prinsenbeek (NL) Onderzoeks- en informatiecentrum van de Verbruikersorganisaties, www.oivo-crioc.org/ Riddersstraat 18, 1050 Brussel Provinciaal Veiligheidsinstituut, http://bold.belnet.be/BOLD/HTML/EN/bibpvi.html Jezusstraat 28, 2000 Antwerpen Secretariaat van de Hoge Gezondheidsraad, Nationale Raad voor de Voeding Pachecolaan 19 Bus 5, 1010 Brussel

33

ASO – 2de graad – Complementair gedeelte AV Wetenschappelijk werk chemie (1ste leerjaar: 1 lestijd/week, 2de leerjaar: 1 lestijd/week) Scheikundige Industrie Regio Vlaanderen (SIREV), www.fedichem.be Maria-Louizasquare 49, 1000 Brussel SchooltvTeleac, www.teleacnot.nl Postbus 1070, 1200 BB Hilversum Vereniging van leraars in de wetenschappen, www.fys.kuleuven.ac.be/velewe/ Mollenveldwijk 30, 3271 Zichem Vlaams Instituut voor Technologisch Onderzoek, www.vito.be Boeretang 200, 2400 Mol Vlaamse Maatschappij voor Watervoorziening, www.vmw.be Belliardstraat 73, 1040 Brussel Vlaamse Milieumaatschappij, www.vmm.be A. Van de Maelestraat 96, 9320 Erembodegem (Aalst) Voeding & Gezondheid, Vlaams Centrum voor Coördinatie, Voeding en Advies De Pintelaan 185, 9000 Gent

34

week)

Recommend Documents