Docentenhandleiding
Instructies voor de docent
1.Keuze thema
Thema's: Ecologie en micro-biologie
Practicum: aanwezigheid van micro-organismen in vijverwater.
Tijdens het practicum gaan de examenkandidaten micro-organismen (m.o.) aantonen in vijverwater. De examenkandidaten voeren zowel een kwantitatieve als een kwalitatieve bepaling uit.
Bij de kwantitatieve methode wordt het aantal kolonievormende eenheden (KVE) bepaald per mililiter water (KVE/mL) bepaald. Dit doen de examenkandidaten door Plate Count Agar (PCA) te bestrijken met een watermonster, en vervolgens na incubatie een kolonietelling uit te voeren.
Bij de kwalitatieve methode wordt nagegaan of een bepaalde groep m.o., de enterobacteriacae waar de coliform Escherichia coli toe behoort, aantoonbaar is in een bepaalde hoeveelheid van het vijverwater. Dit doen de examenkandidaten door MacConkey Agar (MCA) te bestrijken met een watermonster, en vervolgens na incubatie het aantal lactose-fermenterende (purperkleurige kolonies) te tellen.
Dit practicum is in de context van zwemwater geplaatst om op deze wijze een koppeling te maken tussen de belevingswereld van de examenkandidaat en de relevantie van microbiologisch onderzoek. Het practicum verschaft inzicht in de wijze waarop microbiologisch onderzoek gebruik maakt van de eigenschappen van bacteriën om de aanwezigheid van bepaalde bacteriën aan te tonen.
2.Type practicum
Het practicum houdt het midden tussen een vaardigheden practicum en een onderzoekspracticum. Ze krijgen de werkwijze aangereikt. Zowel het thema als het practicum zijn gemiddeld wat betreft moeilijkheid en daarom is de vrijheid in deze fase gesloten. Ze zullen wel moeten nadenken over hoe ze dit onderzoek kunnen gebruiken in de context en hoe ze hun onderzoeksvraag en hypothese hierop aanpassen. Dit vergt vooronderzoek en toepassing van eerder opgedane kennis in een nieuwe context. Ook zullen ze moeten nadenken over hoe ze hun resultaten gaan verwerken. Ook dit vergt onderzoek naar wat het gegeven practicum nu eigenlijk van ze verlangt. Dit maakt het een onderzoekspracticum.
3.Vrijheidsgraden
Tijdens het practicum wordt het probleem gegeven in de vorm van een context. Dit geeft het practicum betekenis. Vooraf schrijven ze binnen deze context een inleiding, formuleren ze een onderzoeksvraag, beschrijven ze de theorie die ze nodig hebben voor dit practicum en formuleren ze een goed onderbouwde hypothese. Ook bepalen ze vooraf hoe ze hun resultaten zullen weergeven. Bij het schrijven houden ze zich aan de geleerde manier van bronvermeldingen.
De werkwijze wordt gezien de tijd sterk gestructureerd aangeboden. Deze fase is dus gesloten. Hierbij worden hun praktische vaardigheden getoetst en geëvalueerd. Ze verwerken tijdens het practicum hun gegevens op de manier die ze zelfgekozen hebben. Achteraf analyseren ze de resultaten en schrijven ze de conclusie en de discussie. Verdere onderbouwing voor het aantal vrijheidsgraden in dit practicum wordt beschreven in de didactische verantwoording.
4.Beginsituatie leerlingen
Voorkennis microbiologie:
Leerlingen kunnen de bouw van een bacterie uitleggen.
Leerlingen kunnen de kenmerken van een bacterie uitleggen.
Leerlingen kunnen bacteriën indelen op basis van verschillende karakteristieken (autotroof/heterotroof, grampositief/gramnegatief)
Leerlingen kunnen de verschillende functies van bacteriën in ecosystemen uitleggen.
Leerlingen kunnen diverse toepassingen van bacteriën uitleggen.
Leerlingen kunnen de stofwisseling van bacteriën uitleggen.
Vaardigheden:
Leerlingen kunnen geleerde theoretische kennis toepassen in een andere context.
Leerlingen kunnen een uitgevoerd practicum evalueren op verschillende punten (relevantie, significantie data, methodiek).
Voorbereiding practicum:
Leerlingen kunnen informatie verzamelen en beoordelen op waarde bij een gegeven practicum.
Leerlingen kunnen bronvermeldingen toevoegen volgens de APA norm.
Verslaglegging:
Leerlingen kunnen bij een practicum een verslag schrijven volgens de aangegeven regels.
Leerlingen kunnen bij een gegeven practica geschikte methodes kiezen en toepassen om hun data te noteren.
Leerlingen kunnen data bij een practicum analyseren en formuleren tot een conclusie.
Leerlingen kunnen informatie verzamelen en beoordelen op waarde bij een gegeven practicum.
Leerlingen kunnen bronvermeldingen toevoegen volgens de APA norm.
Praktische vaardigheden:
Leerlingen kunnen veilig werken in een praktijklokaal.
Leerlingen kunnen een brander hanteren.
Leerlingen kunnen pipetteren.
Syllabus: Relatie met de eindtermen en doelstellingen
Domein A:
Subdomein A2: Communiceren
Subdomein A5: Onderzoeken
Subdomein A8: Natuurwetenschappelijk instrumentarium
Subdomein A12: Ecologisch denken
Subdomein A15: Kennisontwikkeling en -toepassing
Subdomein A16: Contexten
Domein B:
Subdomein B2: Stofwisselingvan de cel
Subdomein B3: Stofwisseling van het organisme (B3.4 Vertering)
B8.3: Dynamiek en evenwicht
C3.1: Dynamiek en evenwicht
D2.1: Celcommunicatie en interactie met (a)biotische factoren
D5.2: Interactie met (a)biotische factoren
E3.1: Voortplanting
Doelstellingen bij het PSE “Micro-organismen in vijverwater”
gebaseerd op de eindtermen in de syllabus:
- De leerling kan in contexten vraagstellingen analyseren, gebruikmakend van relevante begrippen en theorie, vertalen in een vakspecifiek onderzoek, dat onderzoek uitvoeren, en uit de onderzoeksresultaten conclusies trekken.
- De leerling maakt daarbij gebruik van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden.
Specificatie
De leerling kan, gebruik makend van consistente redeneringen en relevante rekenkundige en wiskundige vaardigheden:
1. een natuurwetenschappelijk probleem herkennen en specificeren;
2. een natuurwetenschappelijk probleem herleiden tot een (of meerdere) onderzoeksvra(a)g(en);
3. verbanden leggen tussen een onderzoeksvraag en natuurwetenschappelijke kennis;
4. 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 meerdere) 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.
Didactische verantwoording
Hoe effectief is een practicum?
Van den Berg en Buning schreven in 1994 al in NVOX dat uit meerdere onderzoeken bleek dat bij practica practicumvaardigheden weliswaar beter worden ingeoefend, maar dat er geen beter begrip van de theorie, geen toename van onderzoeksvaardigheden en slechts een gering positief effect op de motivatie werd gemeten (Van den Berg, 1994).
Van den Berg onderscheidt in zijn artikel drie soorten practica: practica voor het inoefenen van apparatuurvaardigheden, van onderzoeksvaardigheden en voor het ontwikkelen van begripsvorming. Hij onderstreept in zijn artikel dat het belangrijk is om leerlingen die kennis maken met een practicum, niet plotseling met alle drie deze kanten van een practicum te overladen, maar eerst een vaardighedendeel aan te bieden zodat leerlingen gewend kunnen raken aan de materialen en apparatuur. Daarna kan een begrips- of onderzoekspracticum volgen. Maar, echt onderzoek is een integratie van apparatuurvaardigheden, onderzoeksvaardigheden en begripsvorming. Uiteindelijk moeten de drie soorten practicum dus geïntegreerd aan bod komen (Van den Berg, 1994). Dit is precies hoe wij ons PSE willen aanpakken. De leerlingen eerst de vaardigheden laten oefenen gevolgd door een deel begripsvorming binnen een herkenbare context, afsluitend met onderzoeksvaardigheden: Het uitvoeren van een onderzoek en het opstellen van een wetenschappelijk verslag.
Van een gesloten naar een open practicum
Naast de drie beschreven typen practica kan de docent kiezen voor weinig of veel invloed van de leerling. Hoe open of gesloten een practicum is wordt aangegeven met vrijheidsgraden (Falk, Keuchenius & Saaltin,1974; Foeken, 2009). Hoe meer vrijheid voor de leerling, hoe hoger het aantal vrijheidsgraden. Falk, Keuchenius & Saaltink maakten in 1974 een tabel om een practicum te kunnen analyseren op het aantal vrijheidsgraden (afbeelding1).
Het is van belang het aantal vrijheidsgraden te laten aansluiten bij het niveau van de leerlingen. Onze leerlingen zitten in VWO5 en hebben al behoorlijke microbiologische kennis en vaardigheden meegekregen vanuit hun school:
Docent van De Nieuw School:
“Ik ben deze week via onderwijs op afstand begonnen met de basisprincipes van de microbiologie uit te leggen (opbouw bacteriën, virussen, archaea). Volgende week ga ik de rol van bacteriën in het milieu bespreken, daarna micro-organismen in de medische wereld.“
En:
“De meeste leerlingen zijn vrij vaardig op het gebied van onderzoek en practica. Microscopie, verdunningsreeksen, algemene technische vaardigheden, werken met een brander kunnen zij wel. Enkelen hebben al eerder voor NLT kweekjes van bacteriën gemaakt.”
Op basis hiervan hebben wij de keuze gemaakt om de leerlingen veel invloed te geven in het practicum. Leggen wij ons practicum naast de tabel van Falk, Keuchenius & Saaltink (afbeelding 1) dan heeft ons practicum 4 tot 5 vrijheidsgraden, per onderdeel aangegeven met de rode cirkels.
Afbeelding 1: Tabel voor analyse vrijheidsgraden
Taxonomie van Fink
Het hanteren van deze taxonomie van Fink kan bij het ontwerpen van een practicum helpen om de leeropbrengst van practica te vergroten.
Fink ontwikkelde een taxonomie die docenten helpt effectieve doelen voor de leeropbrengsten te formuleren. Fink baseerde de taxonomie niet op wat docenten de leerlingen willen bijbrengen, hij vroeg juist de leerlingen om aan te geven wanneer zij betekenisvol leren. Vragen die daarvoor aan hen werden gesteld waren, vrij vertaald, de volgende: “Heb je ooit een les gehad waarin je iets leerde dat de kracht had om jouw manier van leven te veranderen vanaf dat moment?” En: “Kun je aangeven wat je in die les leerde dat deze mogelijkheid had om jouw manier van leven te veranderen?” Het gaat Fink dus om “teaching practices” te achterhalen die invloed hebben tot in het persoonlijke leven van de leerling, dan is de leerling namelijk bezig geweest met betekenisvol leren (Fink, 2016).
De verschillende aspecten in het model van Fink, zie afbeelding 2, waarbinnen deze ‘teaching practices’ vallen, hebben een versterkend effect op elkaar. Het begrijpen en onthouden (Educational Knowledge) helpt om deze kennis te kunnen gebruiken (Application) wat weer helpt om het geleerde te koppelen aan andere onderwerpen (Integration). De volgende stap kan zijn om een link te maken naar wat het geleerde voor jou persoonlijk of je omgeving voor implicaties kan hebben (Human Dimension), het voelen van betrokkenheid bij en passie voor het onderwerp (Caring) en uiteindelijk hoe je als leerling inzicht kunt krijgen in hoe je leert en hoe je dat zelfstandig kunt voortzetten, meta-cognitie (Learning how to Learn) (Fink, 2016).
Afbeelding 2: De taxonomie van Fink
Taxonomie van Fink in het PSE
Wij hebben bij het ontwerpen van ons practicum een realistische handelingspraktijk aan willen bieden aan de leerlingen. We spreken hiermee Finks domeinen Human Dimension en Caring aan. De leerlingen gaan als onderzoekers binnen de microbiologie uitzoeken of een vijver geschikt is voor recreanten om in te kunnen zwemmen. De hete zomers vragen steeds vaker afkoeling door middel van zwemmen in open water en leerlingen zullen een situatie met blauwalg of andere (potentieel) gevaarlijke micro-organismen herkennen uit de berichtgeving van de media. Leerlingen leggen een link met wat dit onderzoek met henzelf en hun omgeving te maken heeft en raken zo hopelijk betrokken omdat ze zich het belang van hun onderzoek kunnen voorstellen: Voorkomen dat er mensen ziek worden. Deze persoonlijke betrokkenheid werkt volgens Fink versterkend op de andere domeinen, dus de leerlingen zullen de inhoud hierdoor beter kunnen begrijpen, onthouden en toepassen.
Curriculum.nu
Curriculum.nu is een collectief dat landelijke doelen opstelt voor de vernieuwing van het onderwijs in de bovenbouw van het basisonderwijs en de onderbouw van het voortgezet onderwijs. Curriculum.nu dringt er bij de minister op aan dat er ook een curriculumherziening komt voor het bovenbouw onderwijs.
Curriculum.nu heeft voor het domein Mens en Natuur gekozen voor het opdelen in ‘Grote Opdrachten’ van het curriculum. De derde ‘Grote Opdracht’ beslaat ‘Werkwijzen’ en beschrijft de belangrijkste praktijken die beroepsbeoefenaars uit het leergebied Mens & Natuur toepassen bij hun werk, de zogenoemde bouwstenen. Dat zijn onderzoeken, ontwerpen, modelontwikkeling en -gebruik en praktisch handelen. (Curriculum.nu, 2019).
Curriculum.nu in het PSE
Ons practicum past heel duidelijk binnen de bouwstenen onderzoeken en praktisch handelen. In onderstaande tabel staan de doelen weergegeven die Curriculum.nu heeft opgesteld bij deze twee bouwstenen (Curriculum.nu, 2019). De groen weergegeven doelen komen expliciet aan bod in het door ons ontworpen PSE.
|
Doelen van Curriculum.nu voor Onderzoeken:
|
Doelen van Curriculum.nu voor Praktisch handelen:
|
|
Leerlingen leren:
|
Leerlingen leren:
|
|
• zich, bij de voorbereiding van een eigen onderzoek, te verdiepen in een natuurwetenschappelijk
onderwerp met behulp van bronnen, een onderzoeksvraag op te stellen, deze zo nodig aan te
scherpen en indien van toepassing een verwachting te formuleren.
|
• instrumenten, apparaten, (elektrische) gereedschappen en/of materialen te gebruiken volgens een zelf opgezette werkwijze.
|
|
• kiezen voor een bij de onderzoeksvraag passend type onderzoek en passende onderzoeksmethode.
|
• keuzes maken voor het doelmatig, veilig en duurzaam gebruik van instrumenten, apparaten, (elektrische) gereedschappen, stoffen en materialen.
|
|
• gegevens te verzamelen en deze te analyseren.
|
• bij het gebruik van instrumenten, apparaten en gereedschappen rekening te houden met het effect
op de omgeving (te denken valt aan het effect van loodoplossingen op waterkwaliteit of een pneumatische hamer op geluidsoverlast). (maken, bouwen, installeren)
|
|
• te kiezen voor een passende manier van weergave van onderzoeksgegevens, betrouwbare conclusies te trekken en deze te relateren aan de onderzoeksvraag, met gebruik van vaktaal, zowel mondeling
als schriftelijk.
|
• simpele technische systemen op te bouwen, te installeren, te onderhouden en te repareren (te
denken valt aan een eenvoudige schakeling opbouwen met pneumatische componenten of een lek
vinden en verhelpen in een simpel buizenstelsel).
|
|
• eigen onderzoek kritisch te evalueren, met anderen te delen, erover te discussiëren en op nauwkeurigheid en betrouwbaarheid te beoordelen.
|
• installeren en gebruiken van eenvoudige randapparatuur en software om een computer te gebruiken
bij onderzoeken, ontwerpen en modellen maken (te denken aan een (lego)robot in elkaar zetten, aansluiten, opladen en installeren).
|
|
• nieuwe onderzoeksvragen op te stellen die voortkomen uit onderzoek.
|
• werken met recepten, handleidingen en technische tekeningen.
(nauwkeurig meten en observeren)
|
|
• onderzoek door anderen te gebruiken voor het opstellen van een eigen onderzoek.
|
• objectieve meetmethodes te kiezen, fouten op te sporen bij metingen en vaktaal te gebruiken bij het
verwoorden hiervan.
|
|
• bij de oriëntatie op een eigen onderzoeksonderwerp te zoeken naar betrouwbare bronnen over het
kennisgebied.
|
|
|
• conclusies uit eigen onderzoek te vergelijken met bestaande kennis te duiden.
|
|
Het voorbereiden van het practicum
Belangrijk is dat leerlingen zich goed voorbereiden op een practicum en dat er inhoudelijke discussie plaatsvindt voor- en achteraf (Sande, 2016). De leeropbrengst kan namelijk worden vergroot als de leerlingen vooraf wordt geactiveerd. De leerling zijn verwachtingen van het experiment te laten verwoorden, heeft daarin een belangrijke rol (Koops, datum onbekend). Bij ons PSE krijgen de leerlingen een opdracht toegestuurd waarbij ze zich vooraf verdiepen in de theorie en ook worden zij aangezet tot nadenken over de mogelijke uitkomsten van het onderzoek. Zo komen zij met geactiveerde kennis bij het practicum aan.
Leerlingenhandleiding
Inleiding
Hoe veilig is ons natuurzwemwater?
Hoe schoon is ons zwemwater?
Dat is een vraag die elk jaar in de zomer weer boven komt drijven. De temperaturen stijgen en wie wil er dan niet een lekker verfrissende duik nemen in onze mooie natuurwateren. Maar hoe schoon is dat water eigenlijk? En hoe veilig is die ‘verfrissende’ duik nu echt? Het vergt een steeds grotere inspanning om zwemwater vrij te houden van poepbacteriën. Door regenbuien komt rioolwater steeds vaker terecht in het zwemwater (Theuwis, 2019).
Ook eenden kunnen een infectiebron van poepbacteriën zijn in ons water. Een optie is om natuurzwemwater te scheiden van het deel waar dieren komen, maar dan nog zal het risico stijgen naarmate het zwemwater intensiever gebruikt wordt. Dan zitten er opeens heel veel vieze billen en handen tegelijk in het zwemwater. (Oosterom, 2018). Nu is de ene E. coli-bacterie de andere niet en ze zijn niet allemaal even schadelijk. E. coli-bacteriën zijn meestal onschuldig en komen ook in de darmen van mensen voor. Hier hebben ze verschillende functies en helpen ze jou gezond te houden. Toch zijn er ook enkele soorten die een stuk schadelijker zijn. Deze komen in de darmen van dieren voor. Voor de dieren zelf zijn ze onschadelijk, maar voor mensen niet altijd. Het gevolg kan braken, diarree en buikkramp zijn. (RIVM.nl) Er moet dus een verschil gemaakt worden tussen de verschillende E. colibacteriën en hun schadelijkheid. De bacterie leeft dus in darmen van mensen en dieren en plant zich hier voort. Toch kunnen ze ook buiten darmen overleven en zo kunnen ze in zwemwater voor veel problemen zorgen. Het is dan ook belangrijk dat zwemwater regelmatig getest wordt in tijden dat het zwemwater gebruikt wordt. En dat is nu precies wat jullie gaan doen.
De examenopdracht
Doel
Vaststellen van de geschiktheid van vijverwater als zwemwater door het bepalen van de besmettingsgraad van vijverwater met behulp van de kolonietelling en het bepalen van de aan-/afwezigheid van darmbacteriën (waaronder E. coli) in vijverwater met een selectief en differentiërend medium.
Theoretische achtergrond
Het onderzoek dat jullie uit gaan voeren naar de microbiologische kwaliteit van vijverwater bestaat uit twee deelonderzoeken. Enerzijds een kwantitatief deelonderzoek waarbij de besmettingsgraad wordt vastgesteld door de bepaling van het aerobe kiemgetal, anderzijds een kwalitatief deelonderzoek waarbij de aan-/afwezigheid van de darmbacteriën (waaronder E. coli) wordt onderzocht.
Kiemgetalbepaling
De hoeveelheid levende bacteriën in een monster (kiemgetal) wordt bepaald door de uitvoering van een kolonietelling. Elke levende cel op een agarplaat ontwikkelt zich tot een kolonie, dus het aantal kolonies op de agarplaat komt overeen met het aantal levende bacteriën in het monster (eventueel corrigeren voor een gebruikte verdunning). Omdat aan elkaar geplakte cellen zich ook ontwikkelen tot één kolonie spreken we van kiemvormende eenheden (KVE, colony forming units (CFU) in het Engels). Het kiemgetal wordt uitgedrukt in KVE/mL of KVE/g en wordt als volgt berekend:
- Kiemgetal (in KVE/mL of KVE/g) = (gemiddeld) aantal kolonies * verdunningsfactor
Kwantitatief deelonderzoek
Voor het bepalen van de besmettingsgraad van het watermonster wordt gebruik gemaakt van het medium Plate Count Agar (PCA). PCA is niet selectief, en met behulp van dit medium wordt het aerobe kiemgetal bepaald. Dit kiemgetal geeft een indicatie over het totale aantal bacteriën aanwezig in het watermonster dat kan groeien bij 37 graden Celcius. Hoewel dit niks zegt over de pathogeniteit van de aangetroffen bacteriën geeft dit een beeld van de hoeveelheid aanwezige bacteriën. Hoe groter het aantal bacteriën, hoe slechter de microbiologische hygiëne.
Kwalitatief deelonderzoek
E. coli wordt algemeen gebruikt om fecale besmetting aan te tonen, en wordt daarom indicator-organisme genoemd. E. coli is een commensaal van de dikke darm en wordt in grote aantallen aangetroffen in fecaliën. De aanwezigheid van E. coli in water legt daarom een direct verband met fecale verontreiging van het water. Bovendien sterven darmpathogenen sneller af in oppervlaktewater dan E. coli. Dus als E. coli niet wordt aangetoond in een watermonster, dan is het aannemelijk dat er geen darmpathogenen aanwezig zijn.
Voor het bepalen van de aan-/afwezigheid van coliformen (waaronder E. coli) in het watermonster wordt gebruik gemaakt van het medium MacConkey-agar (MCA). Om de selectieve werking van MCA beter te begrijpen is het van belang het verschil te kennen tussen de opbouw van de celwand van een Gram-positieve en een Gram-negatieve bacterie. Onderstaande afbeelding (Madigan, 2012) geeft weer dat Gram-negatieve bacteriën naast het plasmamembraan ook nog in het bezit zijn van een buitenmembraan (met daarin verschillende structuren zoals LPS). Dit buitenmembraan is niet aanwezig bij Gram-positieve bacteriën. Daarnaast zijn Gram-negatieve bacteriën in het bezit van een dunne peptidoglycaanlaag, en is deze peptidoglycaanlaag bij Gram-positieve bacteriën veel dikker.
MCA is zowel selectief als differentiërend. Door de remmende werking van galzouten en kristalviolet selecteert dit medium voor (met name enterische) Gram-negatieve bacteriën. De buitenmembraan van deze Gram-negatieve enterische bacteriën is namenlijk resistent tegen galzouten. Daarnaast hebben Gram-negatieve bacteriën een hoog isoelectrisch punt en bevatten ze minder zure componenten dan Gram-positieve bacteriën, waardoor Gram-negatieve bacteriën minder snel een complex vormen met kristalviolet. Door toevoeging van lactose en een pH-indicator (neutraalrood) kan onderscheid gemaakt worden tussen lactose fermenterende en niet-lactose fermenterende bacteriën (differentiërend). Lactose fermenterende bacteriën produceren een zuur restproduct waardoor de zuurgraad daalt. De pH-indicator neutraalrood zorgt voor een "rode" verkleuring van lactose fermenterende bacteriën. E. coli vormt op dit medium grote paarse kolonies.
Richtlijnen
| Tabel 1. Gestelde eisen van water in Nederland |
| Water |
Eisen |
| zwemwater in zwembad |
≤ 100 KVE/mL (37 ℃)
0 coliformen in 100 mL
|
| zwemwater in oppervlaktewater |
≤ 2000 coliformen per 100 mL |
| drinkwater |
≤ 10 KVE/mL (37 ℃)
≤ 100 KVE/mL (22 ℃)
|
| |
0 coliformen in 100 mL |
Veiligheidsinstructie
Veiligheid en milieu (Basisvaardigheden microbiologie)
Algemene regels
- In de praktijkzaal mag nooit worden gegeten, gedronken of gerookt.
- Om besmetting van je kleren te voorkomen draag je tijdens het practicum een gesloten, schone laboratoriumjas.
- Lang haar moet worden opgebonden om besmetting of verbranden te voorkomen.
- Draag geen sieraden, horloges etc.
- Bekijk waar zich de brandblusapparatuur bevindt en waar de EHBO-doos wordt opgeborgen. Meld brand of andere ongevallen onmiddelijk aan de docent.
- Kleurstoffen niet in het riool spoelen, maar opvangen in kleurbakken.
- Neem nooit glaswerk, voedingsmedia of bacterieculturen mee uit de praktijkzaal.
- Was je handen grondig met zeep en water voordat je de praktijkzaal verlaat. Droog je handen met een papieren handdoek.
Omgaan met bacterieculturen
- Voor en na elk practicum moet je de tafel reinigen met een watje gedrenkt in ontsmettingsmiddel.
- Bacterieculturen en beënte voedingsmedia in speciale rekjes bewaren.
- Entnaalden na gebruik altijd flamberen.
- Nooit met de mond pipetteren, maar gebruik een pipetteerballon, een pipetpomp of een automatische pipet.
- Als je een bacteriecultuur morst moet je het volgende doen:
- Waarschuw de docent.
- Leg een papieren handdoek over de gemorste cultuur.
- Schenk wat ontsmettingsmiddel over het papier.
- Laat even intrekken en deponeer het papier in de zak met besmet afval.
- Aërosolen zijn zeer fijne vloeistofdruppeltjes die zich via de lucht kunnen verspreiden. Aërosolen ontstaan bijvoorbeeld bij het openen van flesjes met vloeistoffen waarop een natte stop zit, of bij het cintrifugeren van buizen, bij het leegblazen van een pipet of het uitgloeien van een natte entnaald. Bacteriën in aërosolen kunnen besmetting veroorzaken. Daarom moet aërosolvorming zoveel mogelijk worden vermeden.
Microbiologisch afval
- Besmette agarplaten, oude culturen en resultaten van experimenten mogen niet zomaar worden weggegooid. Ze moeten eerst worden gesteriliseerd in een autoclaaf of snelkookpan. Inkt van de buizen verwijderen.
- Spoel nooit besmette reageerbuizen of ander glaswerk om bij wasbakken. Het spoelen gebeurt pas na het steriliseren.
- Na steriliseren wordt het microbiologisch afval in een speciale container afgevoerd.
- Vloeibaar afval van kleurstoffen in speciaal afvalvat deponeren.
Onderzoeksvraag
Formuleer op basis van de in de inleiding aangereikte informatie een onderzoeksvraag, en stel deelvragen op.
Hypothese
Formuleer voor de onderzoeksvraag en per deelvraag een hypothese:
Hypothese onderzoeksvraag.
Hypothese kwantitatief onderzoek monster A
Hypothese kwalitatief onderzoek monster A
Hypothese kwantitatief onderzoek monster B
Hypothese kwalitatief onderzoek monster B
Benodigdheden
Benodigdheden:
* Vijverwater A (oppervlakte) in 5 ml buis
* Vijverwater B (bodem) in 5 ml buis
* 2 PCA platen per 2 personen
* 2 MCA* platen per 2 personen
* Spatel
* Bekerglas met alcohol
* 0.1 ml pipet met puntjes
Werkwijze
* Neem een PCA plaat en een MCA plaat, noteer op beide platen vijverwater A
* Pipetteer vanuit een fles vijverwater A (monster genomen aan oppervlakte) 0.1 ml op een PCA- en 0.1 ml op een MCA-plaat
* Spatel rond en incubeer 24 uur bij 37 ° Celsius
* Neem een PCA plaat en een MCA plaat, noteer op beide platen vijverwater B
* Pipetteer vanuit een fles vijverwater B (monster genomen vlakbij de bodem) 0.1 ml op een PCA- en 0.1 ml op een MCA-plaat
* Spatel rond en incubeer 24 uur bij 37 ° Celsius
Afbeelding 1. Flowchart werkwijze
Resultaten
Bepaal met je groepje hoe je met behulp van de werkwijze, voorafgaande aan het uitvoeren van het onderzoek, de tabellen gaat vormgeven (één tabel voor de resultaten van de kwantitatieve bepaling, één tabel voor de resultaten van de kwalitatieve bepaling). Hierin zijn jullie vrij, mits de volgende onderdelen zijn verwerkt:
1)Type watermonsters:
2) Kolonievormende eenheden per mL.
Vanzelfsprekend dient een tabel te voldoen aan VWO-eisen, waarbij duidelijkheid en leesbaarheid van essentieel belang zijn. Vergeet bijvoorbeeld de titel niet. Zie hieronder voor een voorbeeldtabel.
| Tabel x. Resultaten kwantitatief onderzoek: aerobe kiemgetalbepaling |
| Watermonster |
Hoeveelheid
op plaat (mL)
|
Aantal
kolonies
|
KVE/mL |
| A oppervlakte |
0,1 mL |
|
|
| A bodem |
0,1 mL |
|
|
| B oppervlakte |
0,1 mL |
|
|
| B bodem |
0,1 mL |
|
|
Conclusie
Vorm de conclusie in je eigen woorden, let hierbij op het volgende:
Wat was (kort en bondig) je onderzoek?
Welke conclusies heb je kunnen trekken uit je deelvragen, op basis van de geldende richtlijnen?
Wat hebben de deelconclusies je opgeleverd voor je hoofdconclusie?
Wat is je hoofdconclusie (antwoord op je hoofdvraag).
Kun je de hypothese aannemen of verwerpen, licht dit toe en verwijs naar je resultaten?
Discussievragen
Ga naar aanleiding van je onderzoek het volgende na, schrijf op:
Analyseer je vraagstelling (onderzoeksvraag en deelvragen), werkwijze en resultaten met de gebruikte literatuur: b.v. hoe goed was de aansluiting?
In hoeverre de getrokken conclusie(s) aansluiten bij je gestelde onderzoeksvraag.
In hoeverre de getrokken conclusie aansluit op de waargenomen resultaten, waarbij je de betrouwbaarheid van je rekenkundige- en wiskundige vaardigheden/modellen meeneemt.
Evalueer de uitvoering van je onderzoek waarbij je kijkt naar de validiteit en betrouwbaarheid.
Evalueer de samenwerking gedurende het onderzoek.
Tot slot:
- Beschrijf naar aanleiding van het bovenstaande aanbevelingen voor een eventueel vervolgonderzoek.
Beoordelingsrubric
Bronnen
Docentenhandleiding:
CvTE. (2018). Biologie vwo syllabus centraal examen 2020. Geraadpleegd op 1-4-2020, via: https://www.examenblad.nl/examenstof/syllabus-2020-biologie-vwo
Curriculum.nu (2019). Voorstellen ontwikkelteams Mens en Natuur. Geraadpleegd op 1-4-2020, via: https://www.curriculum.nu/voorstellen/mens-natuur/.
Berg E., v.d. Buning J. (1994). Practicum: leren ze er wat van? NVOX 19 (6) 245-249
Falk D., Keuchenius F. & Saaltink H. (1974). De bioloog als leraar. Groningen: Wolters-Noordhoffo
Fink, L.D. (2016). Five High-Impact Teaching Practices L. Dee Fink Dee Fink & Associates Consulting Services. Collected Essays on Learning and Teaching. Geraadpleegd op 1-4-2020, via: https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1104478.pdf.
Foeken M. (2009). Practicum biologie: een analyse 1. NVOX.
Koops, M.C. (datum onbekend). Fasering van verschillende soorten practica. Instituut Archimedes, Hogeschool Utrecht. Geraadpleegd op 8-4-2020, via: https://elbd.sites.uu.nl/2017/09/14/soorten-practica-fasering-van-de-les-en-uitwerking-in-een-leerlijn-op-de-lerarenopleiding-van-de-hu/.
Sande, van de R. (2016). Antwoordformulier Kennisrotonde. Nationaal Regieorgaan Onderwijsonderzoek. Geraadpleegd op 8-4-2020, via: https://www.nro.nl/wp-content/uploads/2016/09/082-Antwoordformulier-Effectiviteit-practicum-voor-betavakken.pdf
Leerlingenhandleiding
Madigan, M. T., Martinko, J. M., Stahl, D.A., & Clark, D. P. (2012). Brock Biology of Microorganisms. San Francisco: Benjamin Cummings.
Oosterom, R. (2018). E. coli, blauwalg, rattenpies: wie gaat er mee zwemmen? Geraadpleegd op 2-4-2020, via: https://www.trouw.nl/nieuws/e-coli-blauwalg-rattenpies-wie-gaat-er-mee-zwemmen~be876651/
RIVM (datum onbekend). Vragen en antwoorden over E. coli en STEC. Geraadpleegd op 2-4-2020, via : https://www.rivm.nl/vragen-en-antwoorden-maag-darminfectie-door-stec.
Theuwis, C. (2019). Meer blauwalg en poepbacteriën: Een hele klus om zwemwater goed schoon te houden. Geraadpleegd op 2-4-2020, via: https://www.omroepwest.nl/nieuws/3851016/Meer-blauwalg-en-poepbacterien-Een-hele-klus-om-zwemwater-goed-te-houden
Van Hove, E. (2018). Basisvaardigheden microbiologie. Ede: MK Publishing.
rubric
