Microbiologie PSE bacteriën en voedingsmiddelen.

Microbiologie PSE bacteriën en voedingsmiddelen.

Docentenhandleiding

Inleiding

Deze docentenhandleiding is geschreven om te ondersteunen bij een practicum dat gaat over de invloed van bepaalde voedingsmiddelen op de aanwezigheid van bacteriën in een petrischaaltje met voedingsbodem. Dit practicum sluit aan bij het vak biologie op vwo-5 niveau. Dit practicum is bedoeld om het begrip over de concepten bacteriën en middelen met een antibacteriële werking (zoals bijvoorbeeld antibiotica) te vergroten.

Dit practicum kan gebruikt worden als PSE in vwo 5. Het sluit aan bij Biologie voor Jou Max (thema inleiding in de biologie en afweer) en Nectar (thema cel & leven en afweer).

In biologieonderwijs is het doen en ervaren van biologie essentieel. Praktisch werk kan op verschillende manieren vorm worden gegeven. Practica en veldwerk spelen in het bijzonder een belangrijke rol in het verhogen van motivatie om te leren, het versterken van het leerproces en het doorlopen van een leercyclus.

Vergelijkend onderzoek uit lesmethoden met en zonder practicum laten weinig verschillen zien tussen leerlingen. Verschillen zitten in de vaardigheid van het manipuleren van apparatuur, maar niet in kennis/ begrip of onderzoeksvaardigheden. Practicum kan leiden tot hogere motivatie maar deze hogere motivatie leidt niet altijd tot betere prestatie. Er zijn dus veel vragen over effectiviteit van practicum (Berg, E. van den & J. Buning, 1994).

Leerdoelen

Aan het eind van dit PSE kan de leerling:

  • de persoonlijke leervragen beantwoorden.
  • praktische vaardigheden (zoals uitspatelen) toepassen in de praktijk.
  • een probleemstelling bedenken en hierbij een passende onderzoeksvraag, hypothese en methode schrijven en uitvoeren.
  • diagrammen en grafieken construeren om de resultaten van het wetenschappelijke onderzoek te presenteren.
  • een conclusie schrijven.
  • evalueren hoe de samenwerking tussen groepsleden verliep tijdens de voorbereiding, de uitvoering van het practicum en de verslaglegging van het practicum.
  • evalueren welke leerdoelen al behaald zijn en aan welke leerdoelen nog gewerkt dient te worden.

Het practicum (PSE) beslaat de volgende eindtermen

Practicumtoetsen zijn (al wat langer) in gebruik als onderdeel van het SE (PSE). Vooral de vaardigheden die in domein A getoetst moeten worden, kunnen in een practicumtoets terugkomen. Maar ook inhoudelijke domeinen komen in een practicum natuurlijk aan bod. Minstens 40% van het examenprogramma wordt in een SE getoetst. Om de leerlingen niet te overvragen wat betreft tijd zijn er zoveel mogelijk domeinen in dit PSE geschreven.

De focus zal bij dit practicum vooral liggen op de volgende subdomeinen (Uit: syllabus biologie vwo, 2018):

A1 informatievaardigheden gebruiken;

A2 communiceren;

A3 reflecteren op leren;

A5 onderzoeken;

A8 natuurwetenschappelijk instrumentarium;

A16 contexten.

Daarnaast is het PSE gekoppeld aan microbiologie. Hierbij passen een aantal eindtermen: domein B: zelfregulatie, domein D: interactie en domein E: reproductie. Voor details zie bijlage 1.

Vrijheidsgraden practica

Om een verschil te maken in zelfstandigheid tijdens een practicum zijn er de zogeheten vrijheidsgraden. Er zijn drie niveaus qua vrijheidsgraden. Het verschil tussen en de uitleg over deze drie vrijheidsgraden is terug te vinden in bijlage 2.

Er is gekozen om dit practicum halfopen te laten zijn omdat de leerlingen op De Nieuwste School als het ware onderzoekend “opgegroeid” zijn (De Nieuwste School - visie, z.d.). De voorschriften zijn hierbij gegeven maar de leerlingen moeten zelf een passende probleemstelling, onderzoeksvraag en hypothese formuleren, alsmede een natuurwetenschappelijk verslag over het practicum schrijven.

Leerlingen met extra ondersteuningsbehoefte

Deze docentenhandleiding is geschreven voor De Nieuwste School. Vaak (en onterecht) wordt gedacht dat leerlingen op deze school geen leerproblematieken hebben. Voor deze leerlingen zijn een aantal dingen belangrijk om mee te nemen in de voorbereiding en uitvoering van een practicum. Deze informatie is terug te vinden in bijlage 3.

Leerdoelen formuleren

Op De Nieuwste School zijn de leerlingen als het ware vanaf het eerste leerjaar opgegroeid met het zelf opstellen en formuleren van individuele leerdoelen (De Nieuwste School – visie, z.d.). Aangezien dit PSE een afsluiting is van de onderzoeksleerlijn, zal ook het opstellen van individuele- en groepsleerdoelen aan bod komen. Volgende Ryan en Deci (2000) zal de intrinsieke motivatie van leerlingen in het algemeen verhoogd worden wanneer je de leerlingen zelf de kans geeft om mee te denken en te bepalen in het leerproces. Daarom is het zélf opstellen van leerdoelen en evalueren ervan een belangrijk onderdeel van dit PSE.

Evalueren/reflecteren

Op De Nieuwste School zijn de leerlingen als het ware vanaf het eerste leerjaar ook opgegroeid met het evalueren op en het reflecteren van processen en gemaakte producten (De Nieuwste School – visie, z.d.). Volgens van Leijsen (2009) is er een verband te zien tussen reflecteren en een verhoogde intrinsieke motivatie. De intrinsieke motivatie zou dus mede door het reflecteren verhoogd worden. Dit is kijkend naar de onderzoeken van Ryan en Deci (2000) ook niet zo vreemd. Bij reflecteren en evalueren stel je namelijk zelf bepaalde nieuwe leerdoelen. Zo blijft de leerling steeds zijn leerdoelen opstellen, evalueren/reflecteren en bijstellen. Alles vanuit de leerling zelf.

Voorbereidend werk

Om het practicum op een juiste (praktische vaardigheden) en begrijpelijke (inhoudelijke kennis) manier uit te voeren, dienen de leerlingen bepaalde voorkennis te hebben over dit practicum. Daarnaast dienen de leerlingen ook over voorkennis te beschikken van hoe een wetenschappelijk verslag opgesteld dient te worden. Deze voorkennis kan u teruglezen in bijlage 4.

Daarnaast dienen de leerlingen voorafgaand aan de uitvoering van het practicum de volgende dingen voor te bereiden:

  • Leerlingen moeten de leerlinghandleiding doornemen en eventuele vragen over het practicum in hun groepje bespreken. Indien nodig kunnen ze vragen stellen aan de docent.
  • Voor de leerlingen die nog niet eerder een reinstrijk hebben gemaakt bij het uitspatelen zijn onderstaande video’s bruikbaar:
  • van 5:57 tot 7:40.
  • Ook formuleren ze alvast een probleemstelling, onderzoeksvraag en hypothese voor hun onderzoek (deze schrijven ze op hun leerlinghandleiding).
  • Leerlingen maken de voorbereidende verwerkingsvragen (activering van voorkennis) en kijken deze na (met een andere kleur pen). De docent kan ervoor kiezen deze met de leerlingen te bespreken voorafgaand aan het practicum. Deze vragen (met antwoorden) staan in bijlage 5.
  • De leerlingen formuleren minimaal 3 individuele leervragen met daarbij de leerdoelen vermeld.
  • De leerlingen formuleren minimaal 2 groepsleervragen met daarbij de leerdoelen vermeld.

In vwo-4 en vwo-5 hebben de leerlingen ook al kennis gemaakt met een aantal begrippen die (gedeeltelijk) aansluiten bij dit practicum.

infectieziekte                       - ziekte veroorzaakt door een micro-organisme

immuniteit                           - weerstand tegen een bepaalde ziekteverwekker

breedspectrum                     - staat voor antibioticum dat werkzaam is op verschillende soorten bacteriële ziekteverwekkers (pathogenen)

resistentie                            - het ongevoelig worden van bacteriën voor bepaalde antibiotica.

antibioticum                         - een geneesmiddel tegen bacteriële infecties.

grampositieve bacteriën       - bacteriën met een dikkere celwand t.o.v. gramnegatieve bacteriën en daardoor zijn deze bacteriën in het algemeen minder gevoelig voor antibiotica.

gramnegatieve bacteriën     - bacteriën met een dikkere celwand t.o.v. gramnegatieve bacteriën en daardoor zijn deze bacteriën in het algemeen gevoeliger voor antibiotica zoals penicilline.

uitspatelen                           - een vaardigheid waarbij enkele µl van het monster direct op een agarplaat uitgesmeerd worden. Niet geschikt voor monsters waarin weinig tot zeer weinig bacteriën aanwezig zijn.

Bespreek bovenstaande informatie en leg uit wat er van de leerlingen verwacht wordt. In bijlage 6 staat achtergrondinformatie die ook in de leerlinghandleiding is opgenomen. Deze informatie is bedoeld om de voorkennis te activeren en zorgt ervoor dat de leerlingen in ieder geval een minimaal kennisniveau bij aanvang van het practicum hebben.

Houd er rekening mee dat hier (een deel van) een lesuur voor nodig is. Aangeraden wordt om dit de les vóór het practicum door te nemen zodat de leerlingen goed voorbereid zijn.

Practicum

In dit practicum gaan de leerlingen onderzoek doen naar bacteriën en voedingsmiddelen. De leerlingen gaan onderzoeken of bacteriën gevoelig zijn voor bepaalde (antibacteriële) stoffen in hun omgeving.

De opzet van het practicum:

De uitvoering van het practicum zélf heeft de volgende tijdsopzet:

ACTIVITEIT

 

DUUR – in minuten

Start les

Kennis maken, groepsindeling

5

Inleiding practicum doen

Introductie regels practicumlokaal / herhaling vaardigheden die gebruikt gaan worden / uitleg practicum

10

Practicum - theorie

Uitleg practicum en wat het doel hiervan is

Bespreken antwoorden verwerkingsvragen

10-15

Practicum - uitvoering

Uitvoer practicum

75

Afsluiting

Samenvatting practicum: bespreken wat er goed ging en geven tips; leerlingen vullen evaluatie in: reflecteren op eigen leerdoelen.

15-20

 

Voorafgaand aan het practicum moeten de leerlingen op de hoogte zijn van de veiligheidsvoorschriften die gelden in een practicumlokaal. Deze staan hieronder nog eens kort beschreven, samen met uitleg over hoe je moet uitspatelen:

Practicum doen

Veiligheidsvoorschriften (Uit: Cock et al, 2017, pp. 57/58) die in elke laboratoriumsetting gelden:

Werkhygiëne:

  • Houd de werkruimte schoon en opgeruimd
  • Houd persoonlijke uitrusting buiten de werkruimte
  • Eten en drinken is niet toegestaan in de werkruimte
  • Pipetteer nooit met de mond
  • Vermijd zoveel mogelijk contact tussen hand en gezicht, draag lang haar in een staart of knot
  • Draag in de werkruimte aan handen en polsen geen attributen
  • Zorg voor schone handen (handen wassen vooraf) en kortgeknipte nagels
  • Was regelmatig tussentijds en in ieder geval bij verlaten van de werkruimte de handen; gebruik warm water en zeep. Gebruik indien relevant ook een handdesinfectans.
  • Desinfecteer oppervlakken direct na besmetting; werkoppervlakken direct na gebruik
  • Geen gebruik mobiele telefoons en computerapparatuur die weer buiten het werkgebied wordt gebracht.
  • Draag gesloten werkkleding (labjas) in een passende maat (zorg dat ook mouwen strak aansluiten)
  • Laat werkkleding in de werkruimte achter
  • Vervang bemorste werkkleding direct door schone werkkleding

Uitspatelen - reinstrijk

- Verzamel alle benodigdheden en zet deze op de labtafel klaar in een logische volgorde. De meeste mensen zijn rechtshandig dus je zet de spullen van links naar rechts neer in de volgorde dat je ze nodig hebt. De brander zet je helemaal rechts van je. Als je met z’n tweeën werkt staat één labpartner bij de brander, de andere hier links van met de rest van het materiaal.

- Zorg dat de rest van de labtafel leeg is.

- Één labpartner begint met het uitbranden van de öse: hiermee doodt je alle bacteriën die er eventueel op zitten zodat alleen de bacterie die je gaat onderzoeken op de plaat terecht komt. Zorg dat de vlam blauw is als je de öse schoonbrandt.

- De andere labpartner laat ondertussen 0.1 ml van de bacteriekweek gecontroleerd (!) op de plaat vallen. Dus niet van grote hoogte want dan spatten de bacteriën alle kanten op. Let op dat de pipet de voedingsbodem niet raakt.

- Vanuit de bacteriekweek strijk je met de schoongebrande öse de bacteriën uit op de plaat – ongeveer 5 strepen per keer. Je doet die in totaal 4 tot 5 keer, na elke keer draai je de plaat en begin je met strijken in een gedeelte met bacteriekweek van de vorige strijk. In de afbeelding hieronder staat een voorbeeld met 4 keer. Pas op dat je met het uitspatelen niet in de delen komt die al bedekt zijn met bacteriën van een eerdere strijk.

- Na elke keer strijken pak je de andere öse: deze worden door de labpartner tussendoor uitgebrand (en vastgehouden tot gebruik).

Theorie:            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Praktijk:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- Als de hele plaat bedekt is doe je de deksel erop. Je zet de platen ondersteboven weg (ook in broedstoof) zodat eventuele condens niet op de voedingsbodem kan vallen.

- NB: als er 1 öse beschikbaar is, steriliseer je deze iedere keer tussen strijksessies in door deze even goed in blauwe vlam te houden. Het afkoelen gaat heel snel.

- Zet de plaat in de broedstoof en ruim alles op: let er bij bacterieel materiaal op dat veiligheidsregels in acht worden genomen bij afvoer en schoonmaak van de gebruikte materialen (Cock et al, 2017, pp. 58/59). De öse bijvoorbeeld, wordt voor opruimen eerst nog een laatste keer goed uitgebrand.

Practicum uitvoer

Hieronder wordt beschreven wat het doel van het practicum is en wordt het voorschrift (inclusief materialenlijst) weergegeven.

Practicum

Bij dit practicum gaan de leerlingen kijken wat de invloed is van keelpijn stillende middelen op een keelbacterie. De leerlingen gaan bepalen of een micro-organisme gevoelig is voor bepaalde middelen. Eén manier om het effect te testen is door een kweek van een keelbacterie uit te spatelen op een plaat en dan een kartonnetje dat een hoeveelheid van zo’n middeltje bevat op de plaat leggen. Wanneer de bacterie gevoelig is voor de te testen stof zal rond het kartonnetje een onbegroeide hof zichtbaar zijn. Hoe gevoeliger de bacterie, hoe groter de hof.

Bij dit practicum gaan de leerlingen uitspatelen, een praktische vaardigheid.

Benodigdheden

  • Broedstoof (op 37 ºC)
  • ‘Keelbacterie’-kweek in 5 ml buis
  • Pipet voor 0.1 ml
  • 1 DST plaat (disc sensi test) per 2 personen
  • 1 brander + lucifers/aansteker per 2 personen
  • 2 öses per 2 personen
  • 1 watervaste viltstift per 2 personen
  • 5 steriele kartonnetjes per 2 personen
  • Bekerglas met alcohol (voldoende dat pincet tot helft in alcohol komt te staan)
  • Pincet
  • Mondkapjes
  • Veiligheidsbrillen
  • Oplossing biologische honing in een 5 ml buis
  • Oplossing supermarkt honing in een 5 ml buis
  • Oplossing keelpastille A-merk in een 5 ml buis
  • Oplossing keelpastille B-merk in een 5 ml buis
  • Steriel fysiologisch zout in een 5 ml buis

Werkwijze

  • Op de rand van de bodem van de plaat schrijf je om welke bacterie het gaat en de afkortingen van jullie namen + klas.
  • Schrijf (gespiegeld) op de onderzijde van de plaat de nummers 1 t/m 5. Verdeel de nummers goed over de plaat en zet ze halverwege het midden en randen van de plaat. Verdeel hiertoe de plaat in 5 vlakken, zie tekening:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Pipetteer 0.1 ml keelbacterie kweek op een DST-plaat ('DST' = disc sensi test). Spatel rond (beschrijving apart, zie hierboven).
  • Leg op elk cijfer een bijbehorend kartonnen schijfje dat je in onderstaande oplossingen hebt gedompeld. Welke oplossing je kiest voor de te onderzoeken stoffen maakt niet veel uit, zorg er wel voor dat het dezelfde oplossingen zijn anders is vergelijking van resultaten minder betrouwbaar. Pak de schijfjes met een (steeds opnieuw) in alcohol gesteriliseerde pincet. Laat ze even uitlekken als ze uit de oplossing komen. Leg ze vervolgens op het goede nummer en druk ze licht aan op de voedingsbodem. Leg de schijfjes niet te dicht bij elkaar.
    • kartonnen schijfje 1 dompel je onder in een oplossing met biologische honing
    • kartonnen schijfje 2 dompel je onder in een oplossing met supermarkt honing
    • kartonnen schijfje 3 dompel je onder in een oplossing met keelpastille (A-merk)
    • kartonnen schijfje 4 dompel je onder in een oplossing met keelpastille (B-merk)
    • kartonnen schijfje 5 dompel je onder in steriel fysiologisch zout (controle)
  • Incubeer de platen 24 uur bij 37 ºC (zet ze ondersteboven weg).
  • Ruim alles op, wees voorzichtig met afvoer van de ‘keelbacterie-kweek’ in verband met mogelijk besmettingsgevaar (Cock et al 2017, pp. 58/59).
  • Na 24 uur: platen analyseren & resultaten noteren/vastleggen
  • Alles opruimen: op de platen zijn mogelijk kolonies keelbacteriën gegroeid, wees voorzichtig hoe deze afgevoerd worden in verband met besmettingsgevaar (Cock et al 2017, pp. 58/59).

Afsluiting

Als afsluiting van dit PSE moeten de leerlingen een natuurwetenschappelijk verslag schrijven van de resultaten van het practicum. Dit wordt beoordeeld, zie rubric in bijlage 7.

De leerlingen hebben in de voorbereiding al een onderzoeksvraag en hypothese geschreven. Indien nodig kunnen ze de onderzoeksvraag en hypothese direct na uitvoer van het practicum nog wat aanpassen.

Daarnaast moeten de leerlingen evalueren en reflecteren op zowel de individuele als de voor de groep gestelde leervragen en leerdoelen.

Bijlage 1: Eindtermen

Verantwoording eindtermen die met dit PSE behandeld worden (Uit: syllabus biologie vwo, 2018):

•       A1 informatievaardigheden gebruiken (voorbereiden practicum / lezen voorschrift en bevragen docenten voor en tijdens practicum)

•       A2 communiceren (met docent voorafgaand en tijdens practicum, met groepsgenoten; daarnaast rapporteren (verslag) over onderzoek)

•       A3 reflecteren op leren (leerlingen moeten evaluatie practicum invullen en aangeven wat er goed ging en wat nog niet; zichzelf advies geven over eventueel volgend practicum)

•       A5 onderzoeken (leerlingen doen practicum met oz vraag en hypothese; ze moeten verslag practicum schrijven)

•       A8 natuurwetenschappelijk instrumentarium (adequaat gebruik tekst, tabellen en grafieken bij presentatie oz data))

•       A16 contexten (in verwerkingsvragen zijn andere contexten gebruikt zodat leerlingen geoefende concepten breder kunnen inzetten)

Daarnaast is het practicum gekoppeld aan microbiologie. Hierbij passen een aantal eindtermen van domein B: zelfregulatie & domein D: interactie & domein E: reproductie:

•       B2 stofwisseling van de cel (B2.1, B2.2, B2.3)

•       B3 stofwisseling van het organisme (B3.2, B3.4)

•       B4 zelfregulatie van het organisme (B4.1, 4.3)

•       B5 afweer van het organisme (B5.1)

•       D1 moleculaire interactie (D1.1)

•       D2 cellulaire interactie (D2.1)

•       E3 voortplanting (E3.1)

Bijlage 2: Vrijheidsgraden

1. Gesloten practicum

De leerling heeft vrijwel geen eigen inbreng. Het practicum verloopt volgens een voorschrift (kookboek).

2. Halfopen practicum

De leerling heeft in dit type practicum enigszins invloed. Er wordt nog steeds gewerkt met een voorschrift, maar daarbinnen zijn een aantal vrijheidsgraden. Een leerling kan bijvoorbeeld zijn eigen proefopzet bedenken bij een gegeven onderzoeksvraag.

Dit sluit aan bij IV vrijheidsgraden.

IV  

 

 

Probleem gegeven, probleemstelling wordt door leerlingen geformuleerd

Leerlingen bedenken zelf hypothesen in klassengesprek

Werkwijze sterk gestructureerd aangeboden

Activiteiten van alle leerlingen gelijk

Interpretatie en conclusies zo veel mogelijk door leerlingen zelf

Van: https://elbd.sites.uu.nl/2012/08/31/van-een-gesloten-naar-een-open-practicum/

3. Open practicum

De leerling heeft in dit type practicum veel invloed. (Vrijwel) alle aspecten van het onderzoek worden aan de leerling overgelaten (Foeken, M., 2009).

 

Bijlage 3: Practica en leerproblematieken

Dit zijn op de meeste scholen vooral leerlingen met dyslexie, dyscalculie, ASS, ADHD en ADD. Wellicht zijn er ook leerlingen met kleine fysieke beperking (bijvoorbeeld milde epilepsie). In principe geldt voor deze leerlingen ondersteuning in de vorm van verlenging (standaard 15 minuten in een toetssituatie), dat is in een practicumsetting lastig te realiseren.

Wat is aan te raden:

•       Je mag van leerlingen in vwo5 een bepaald niveau in taal, spelling & rekenen verwachten. Mensen met dyslexie en dyscalculie in beoordeling niet afrekenen op taal-/rekenfouten (wel formatief begeleiden). Tijdens het practicum kan je wat meer ondersteuning bieden indien nodig (meelezen; wat meer mondeling uitleggen; leerlingen aan elkaar laten uitleggen wat de bedoeling is).

•       Sommige leerlingen met ASS zijn motorisch minder handig. Dat kan in practicum lastig worden. Wat meer hulp van groepsgenoten is vaak al afdoende. Tijdens uitvoer van het practicum goed begeleiden (niet te snel ingrijpen maar samen met leerlingen oplossen; letten op problemen met fysieke nabijheid). Samenwerken is voor mensen met ASS ook niet altijd fijn (check met mentor of er leerlingen zijn die hier moeite mee hebben). Toch moet ook dit geoefend worden, je kunt hier in het practicum op letten en hulpvragen stellen (wie gaat wat doen, welke taakverdeling, hoe gaan jullie het aanpakken, etc.).

•       Mensen met ADHD en ADD hebben soms moeite met concentreren. Tussen de verschillende practicumhandelingen even paar minuten pauze (wc, wat drinken buiten lokaal) kan helpen. Even reset en dan weer door.

Daarnaast kunnen er leerlingen met (lichte vorm van) van smetvrees aanwezig zijn. En aangezien dit over microben gaat kan deze groep zich nu wel ongemakkelijk voelen. Ook hier: van tevoren checken met mentor of dit zo is. Met deze leerling goede afspraken maken.

Biedt altijd de mogelijkheid aan om te werken met handschoenen aan als dit niet standaard bij het practicum hoort.

Bijlage 4: Voorkennis

- inhoudelijke voorkennis (voor scheikunde en biologie deels uit de syllabus biologie vwo, 2018) wat is er aan vereiste (voor)kennis nodig:

Algemeen

- basiskennis gang van zaken gebruik & (veilig!) gedrag in laboratorium/

practicumlokaal

Scheikunde

•       Begrippen:

- aminozuren, eiwitten, peptidebinding

•       Grootheden en eenheden: concentratie (mol/L of g/L), massapercentage, volumepercentage, ppm.

Biologie

•       Begrippen:

- minstens die zijn opgesomd in de syllabus p. 41-51

•       Inhoud theorie & practicum:

- bouw & functioneren bacteriën / eukaryote cellen

- werking antibioticum

 

- voorkennis over praktische vaardigheden

Algemeen

•       basiskennis gebruik tekstverwerking/spreadsheetprogramma’s

•       basiskennis opbouw verslag (voorblad, inhoudsopgave, bronvermelding APA, etc)

•       beheersing Nederlandse taal 3F (enige taal- en spelfouten toegestaan)

Labwerk

•       gebruik maken practicumvoorschrift

•       gebruik maken apparatuur: bv. broedstoof, waterbad, brander

•       uitspatelen

 

- voorkennis over onderzoeksvaardigheden en verslaglegging

•       onderzoeksvraag en hypothese kunnen opstellen

•       weten wat verschil tussen resultaten en conclusie is

•       kennis standaard in natuurwetenschappelijk onderzoek: hoe schrijf je een verslag (wat komt waar en in welke volgorde)

•       bronnen kunnen beoordelen op (wetenschappelijke) waarde + op correcte manier [indien relevant] ernaar verwijzen.

Bij de meeste scholen werkt de onderzoeksleerlijn voor vmbo-t/havo/vwo toe naar het profielwerkstuk (profielwerkstuk 2020 a en b, z.d.) in het eindexamenjaar. De onderzoeksvaardigheden die je in het vak biologie traint komen in die onderzoeksleerlijn goed van pas.

Bij een profielwerkstuk moeten leerlingen zelfstandig een onderzoek ontwerpen, uitvoeren en hier verslag (schriftelijk en mondeling – zowel over onderzoek en resultaten als het proces) van doen. Om het PWS tot een goed einde te volbrengen wordt bij het staatsexamen gelet op de volgende zaken (profielwerkstuk 2020 a, z.d.):

•       Schriftelijk: Niveau onderwerp & onderzoeksvragen / authenticiteit bronnen en procesonderzoek / resultaten & conclusies / leesbaarheid en lay-out

•       Mondeling: verzorging v/d presentatie / niveau op presenteren / niveau vakinhoud.

Als we dit einddoel als uitgangspunt van doorlopende leerlijn nemen dan moet een leerling voor een PSE in vwo 5 al een groot aantal onderdelen tussen v en g kunnen scoren (50/50 verdeling); zie afbeelding 1 hieronder:

Afbeelding 1. Uitsnede uit beoordelingsmodel PWS voor het staatsexamen aangaande het schriftelijk verslag. (Uit: profielwerkstuk 2020 a, z.d.)
Afbeelding 1. Uitsnede uit beoordelingsmodel PWS voor het staatsexamen aangaande het schriftelijk verslag. (Uit: profielwerkstuk 2020 a, z.d.)

Dit houdt in dat al deze onderdelen v/h verslag al zelfstandig door de leerlingen uitgevoerd moeten worden, maar dat er nog mogelijkheden tot groei ingebouwd zijn in het beoordelingsmodel (zie rubric op pagina 21) (leerplan PSE (z.d.)).

Bijlage 5: Verwerkingsvragen (met antwoorden)

Als verwerking van dit practicum zijn hieronder een aantal vragen opgenomen waarmee de leerlingen de biologische concepten die aan bod komen in een andere context en vraagstelling terug zien komen. Gebruik deze als check of deze concepten inderdaad op de juist wijze bij de leerlingen zijn binnen gekomen.

Vragenlijst microbiologie:

Op de site www.rivm.nl staat de onderstaande tekst. De volgende 2 vragen gaan hierover.

“In de regio Wuhan in China startte in december 2019 een uitbraak van een nieuw coronavirus, ook wel SARS severe acute respiratory syndrome -CoV coronavirus -2 genoemd. Het virus kan de ziekte COVID-19 veroorzaken. De meeste patiënten met dit virus hebben koorts en luchtwegklachten. In Nederland, maar ook wereldwijd, worden er maatregelen genomen om verdere verspreiding van het virus tegen te gaan.”

Vraag 1: Een aantal mensen stelt dat zij antibiotica willen slikken na besmetting. Zal deze behandeling nut hebben? Leg uit waarom wel of waarom niet.

Nee, antibiotica werken alleen tegen bacteriën. Het coronavirus is een virus en daar werkt antibiotica niet tegen.

 

Vraag 2: Wetenschappers zien verschillen in het COVID-19 coronavirus in Nederland en Italië. Hoe en waarom zou dit ontstaan zijn?

De verschillen kunnen zijn ontstaan door een mutatie in het virus. Door deze mutatie kunnen er andere antigenen gevormd worden en dit resulteert dan in een ander soort virus.

Antibioticaresistentie is het verschijnsel waarbij bacteriën zich beschermen tegen bepaalde antibiotica. Een van de meest bekende resistente bacteriën is de MRSA-bacterie. Op de website van het Radboud Universitair Medisch Centrum is de volgende informatie te vinden: “De Meticilline Resistente Staphylococcus Aureus (MRSA)  is een stafylokok. Stafylokokken zijn bacteriën die veel voorkomen bij gezonde mensen, zonder dat zij daar last van hebben. De MRSA is een bijzondere stafylokok. Hij is ongevoelig (resistent) voor behandeling met de meeste antibiotica.”

 

Vraag 3: Verklaar waarom huisartsen niet zo snel antibiotica willen uitschrijven bij milde ziekteklachten.

Bij het teveel uitschrijven van een bepaald antibioticum zullen bacteriën meer in contact komen met dit soort antibioticum. Daardoor wordt de kans vergroot dat een van de vele bacteriën zich aanpast aan dit antibioticum. Dus hoe groter de verspreiding van antibiotica, des te meer kans dat bacteriën ermee in aanraking komen waardoor de kans groter wordt dan “toevallig” één van deze vele bacteriën zich aanpast aan het antibioticum en daardoor resistent wordt. Deze bacterie vermeerdert zich en daardoor komen er steeds meer bacteriën die resistent zijn voor een bepaald antibioticum.

 

Vraag 4: Bij veel onderzoeken waarbij gekeken wordt naar de invloed van een bepaalde factor op de vermeerdering van micro-organismen wordt vaak gebruik gemaakt van een warmere omgeving. Waarom doet men dit?

Een warmere omgeving heeft een positief effect op de stofwisseling en deling van bacteriën.

Bij bacteriën wordt er onderscheid gemaakt op basis van verschillen in de bouw van de celwand. Daardoor kun je bacteriën in 2 groepen opdelen namelijk: gram-positieve bacteriën en gram-negatieve bacteriën. Het bepalen van het verschil tussen deze twee is van belang voor de behandeling bij een eventuele infectie. Doordat een van deze twee soorten bacteriën een dikkere celwand heeft reageert deze anders op bijvoorbeeld behandeling met antibiotica.

Gram-negatieve bacteriën zijn o.a. E.coli, Klebsiella spp, Blubberrobacter spp, Proteus spp en Pseudomonas spp. Gram-positieve bacteriën zijn o.a. S.aureus, S. verkodyhyticus en E. feacalis.

 

Vraag 5: Welke groep bacteriën (gram-positief of gram-negatief) is beter bestand tegen antibiotica? Leg uit waarom.

Gram-negatieve bacteriën omdat deze een celwand hebben die minder/niet reageert op antibiotica.

In een laboratorium zijn de volgende bacteriën aanwezig op een voedingsbodem in een petrischaal: Blubberrobacter spp en S. verkodyhyticus. De laborant weet niet meer welke bacterie hij in welke petrischaal heeft geplaatst. Wel weet hij dat de optimumtemperatuur van de Blubberrobacter spp op 37 graden Celsius ligt. Ook weet hij dat de optimumtemperatuur van de S. verkodyhyticus op 42 graden Celsius ligt.

 

Vraag 6: Stel een werkplan op waarbij de laborant de soorten weer kan onderscheiden van elkaar.

Een voorbeeld van een goed werkplan:

  • Neem beide petrischalen en neem van allebei een monster met twee steriele wattenstaafjes. Zorg dat je van allebei de petrischalen dezelfde oppervlakte bestrijkt met de wattenstaafjes.
  • Neem twee nieuwe petrischalen met daarin een voedingsbodem en bestrijk de bemonsterde wattenstaafjes ieder uit over de twee verschillende voedingsbodems.
  • Zet beide petrischalen in een waterbad van 37 graden Celsius en laat deze 24 uur staan.
  • Na 24 uur worden de petrischalen vergeleken. De petrischaal met de meeste zichtbare kolonies bacteriën zal de Blubberrobacter spp zijn. De petrischaal met minder tot geen kolonies bacteriën zal de S. verkodyhyticus zijn.

Wanneer de laborant een nieuwe bacteriekweek gaat maken, is het belangrijk dat hij een bacteriekweek neemt waarbij de dichtheid bacteriën hoog is.

 

Vraag 7: Leg uit wat het uitspatelen inhoudt en waarom het belangrijk is om een kweek te gebruiken met een hoge dichtheid bacteriën.

Bij uitspatelen neem je een monster van enkele µl van de bacteriekweek. Deze smeer je met een öse uit over de agarplaat in de petrischaal. Het is belangrijk om een kweek te gebruiken met een hoge dichtheid bacteriën omdat anders de kans aanwezig is dat er geen resultaat optreedt.

 

Vraag 8: Er wordt al eeuwenlang gebruik gemaakt van honing voor medicinale doeleinden. Gebruik het internet om er achter te komen welke stof in honing zorgt voor de medicinale werking.

Antibiotica

Bijlage 6: Achtergrond theorie bacteriën en werking antibioticum

BACTERIËN

Bacteriën zijn eencellige micro-organismen (0,001-0,005 mm). Het zijn prokaryoten, ze hebben dus geen celkern. Het erfelijke materiaal van bacteriën ligt los in de cel. Ze planten zich ongeslachtelijk voort door middel van deling (Campbell & Reece, 2014). Genetische variatie ontstaat door mutaties in het erfelijk materiaal, soms kan door middel van conjugatie DNA (meestal) van plasmiden van andere bacteriën worden opgenomen (Bos, Kalverda, Passier et al, z.d.). De snelheid waarmee ze delen is per soort verschillend. Er zijn veel verschillende soorten die in verschillende vormen voorkomen, zie afbeelding 2.

Afbeelding 2: verschillende vormen bacteriën [Katerynakon, 2016]
Afbeelding 2: verschillende vormen bacteriën [Katerynakon, 2016]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bacteriën komen vrijwel overal voor. Ze kunnen schadelijk of nuttig zijn. Nuttige bacteriën helpen planten of dieren. In het menselijke lichaam komen ze bijvoorbeeld voor op de huid en in het spijsverteringsstelsel. Ze beschermen ons lichaam in de aspecifieke afweer en helpen bij de vertering in, vooral, de dikke darm. Bacteriën kunnen in de rol van reducenten ook anorganische moleculen vrijmaken zodat deze opnieuw gebruikt kunnen worden (Bos, Kalverda, Passier et al, z.d.). De mens gebruikt bacteriën soms ook om voedingsmiddelen mee te maken. Bijvoorbeeld zuurkool en yoghurt (Bos, Kalverda, Smits & Waas, z.d.). Tot slot kunnen sommige bacteriesoorten gebruikt worden om organisch afval mee af te breken en medicijnen mee te maken (recombinant-DNA) (Bos, Kalverda, Passier et al, z.d.).

 

Schadelijke bacteriën kunnen de mens infecteren (binnendringen van de cellen) en zo ziektes veroorzaken. Een voorbeeld hiervan is een keelontsteking.

ANTIBIOTICUM:

Een antibioticum is een medicijn dat voor het eerst was ontdekt in biologisch materiaal van de schimmelsoort genaamd Penicilline. Antibiotica kunnen bacteriën in het menselijke lichaam bestrijden (Campbell & Reece, 2014). Penicilline voorkomt bijvoorbeeld dat de celwand van de bacterie goed wordt gevormd (Bos, Kalverda, Passier et al, z.d.). Tegenwoordig kunnen deze medicijnen ook kunstmatig in een laboratorium gesynthetiseerd worden. In afbeelding 3 is een bacteriekolonie te zien. Als er antibiotica worden toegevoegd ontstaan er kringen rondom de antibiotica waar de bacteriën niet meer kunnen groeien. Op deze plaatsen heeft de antibiotica de bacteriën gedood (Mensink, 2007).

Afbeelding 3: Petrischaal met bacteriekolonie en antibiotica (Mensink, 2007).
Afbeelding 3: Petrischaal met bacteriekolonie en antibiotica (Mensink, 2007).

Bijlage 7: Individuele beoordeling aan de hand van rubric

Voor zowel de uitvoering van het practicum als de verwerking van de onderzoeksgegevens in een natuurwetenschappelijk verslag en de evaluatie krijgen de leerlingen een beoordeling volgens onderstaande rubric.

Beoordelingscriteria

Aantal punten

De leerling

0

2

4

heeft 3 individuele leerdoelen volgens SMART-richtlijnen opgesteld

Er zijn minder dan 2 leerdoelen opgesteld volgens SMART-richtlijnen.

Er zijn 2 leerdoelen opgesteld volgens juiste SMART-richtlijnen.

Er zijn 3 leerdoelen opgesteld volgens juiste SMART-richtlijnen.

beschrijft 2 groepsleerdoelen volgens SMART-richtlijnen

Er zijn minder dan 2 leerdoelen opgesteld .

Er zijn 2 leerdoelen opgesteld maar niet volgens juiste SMART-richtlijnen.

Er zijn 2 leerdoelen opgesteld volgens juiste SMART-richtlijnen.

heeft de juiste veiligheidsmaatregelen getroffen kijkende naar kleding en haar

Nee, helemaal niets

Gedeeltelijk

Ja, in het geheel

hanteert de materialen op een veilige manier

Nee

 

Ja

hanteert de materialen op een correcte manier

Nee

 

Ja

stelt samen met het groepje een evenwichtige taakverdeling vast

Nee

Gedeeltelijk

Ja

heeft een rol tijdens het samenwerken

Nee

Laat te wensen over

Neemt een duidelijke rol in en vervult deze

stelt geen vragen

De leerling stelt meer dan één vraag

De leerling stelt één vraag

De leerling stelt geen vragen

formuleert een relevante onderzoeksvraag in de inleiding van het verslag

De onderzoeksvraag sluit in zijn geheel niet aan bij het practicum

De onderzoeksvraag sluit gedeeltelijk aan bij het practicum

De onderzoeksvraag sluit in zijn geheel aan bij het practicum

formuleert een aansluitende hypothese in de inleiding in het verslag

De hypothese sluit in zijn geheel niet aan bij de onderzoeksvraag

De hypothese sluit gedeeltelijk aan bij de onderzoeksvraag

De hypothese sluit in zijn geheel aan bij de onderzoeksvraag

beschrijft de methode in het werkplan van het onderzoek in het verslag

De methode mist 2 of meer van de volgende onderdelen:

  • werkwijze
  • materialen
  • tekeningen opstelling
  • labjournaal
  • lopend verslag

De methode mist één van de volgende onderdelen:

  • werkwijze
  • materialen
  • tekeningen opstelling
  • labjournaal
  • lopend verslag

De methode mist geen van de volgende onderdelen:

  • werkwijze
  • materialen
  • tekeningen opstelling
  • labjournaal
  • lopend verslag

beschrijft de resultaten van het practicum op een overzichtelijke manier in het verslag

De resultaten zijn niet beschreven

De resultaten zijn onvolledig beschreven

De resultaten zijn volledig beschreven

trekt een juiste conclusie welke past bij de onderzoeksvraag

De conclusie geeft geen antwoord op de gestelde onderzoeksvraag

De conclusie sluit gedeeltelijk aan bij de gestelde onderzoeksvraag

De conclusie geeft een antwoord op de gestelde onderzoeksvraag

beschrijft een relevante discussie

De discussie mist 1 of meer van de volgende onderdelen:

  • de relevantie van de uitkomsten
  • hoe methode verbeterd kan worden

 

De discussie mist geen van de volgende onderdelen:

  • de relevantie van de uitkomsten
  • hoe methode verbeterd kan worden

Evalueert/reflecteert op een juiste manier op het proces

De evaluatie mist de volgende onderdelen:

- punten waar de groep nog in kan verbeteren

- punten waar de groep niet meer in hoeft te verbeteren

De evaluatie mist een van de volgende onderdelen:

- punten waar de groep nog in kan verbeteren

- punten waar de groep niet meer in hoeft te verbeteren

De evaluatie mist geen van de volgende onderdelen:

- punten waar de groep nog in kan verbeteren

- punten waar de groep niet meer in hoeft te verbeteren

Cijfer = aantal behaalde punten / 60 * 10

Dit cijfer telt mee als PSE.

Leerlingenhandleiding

Inleiding

In het wetenschappelijke werkveld wordt veel onderzoek gedaan. Om goed onderzoek te kunnen doen moet je goed nadenken over wát en hóe je wil onderzoeken. In dit PSE worden zowel die onderzoeksvaardigheden als een aantal praktische vaardigheden binnen het vak biologie getoetst. Dit PSE maakt onderdeel uit van het PTA voor het vak biologie.

In dit onderzoek ga je uitzoeken of keelbacteriën wel of niet gevoelig zijn voor bepaalde stoffen in hun omgeving. Naast antibiotica zijn er veel andere middeltjes (in voedingsmiddelen bijvoorbeeld) op de markt die claimen dat ze bacteriedodend zijn. In dit PSE gaan jullie onderzoeken of een aantal van deze voedingsmiddelen werkzaam zijn tegen bacteriën die keelpijn veroorzaken.

Jullie hebben één les de tijd om dit practicum voor te bereiden. In hoofdstuk 1 staat beschreven wat je kan doen in die voorbereiding.

Na de voorbereiding vindt de uitvoering plaats. Hierbij gaan jullie een wetenschappelijk onderzoek doen, zie hoofdstuk 2.

Thuis wordt er een onderzoeksverslag geschreven over het uitgevoerde practicum, de docent spreekt met jullie een inleverdatum af (zie hoofdstuk 3).

Zowel de uitvoering van het practicum als het onderzoeksverslag worden beoordeeld; samen vormen deze onderdelen het cijfer voor je PSE (hoofdstuk 4).

Wanneer jullie klaar zijn met het uitvoeren van het practicum, ga je evalueren en reflecteren op zowel proces als de gestelde leervragen.

 

Leerdoelen

Aan het eind van dit PSE kan je:

  • je persoonlijke leervragen beantwoorden.
  • praktische vaardigheden (zoals uitspatelen) toepassen in de praktijk.
  • een probleemstelling bedenken en hierbij een passende onderzoeksvraag, hypothese en methode schrijven en uitvoeren.
  • diagrammen en grafieken construeren om de resultaten van het wetenschappelijke onderzoek te presenteren.
  • een conclusie schrijven.
  • evalueren hoe de samenwerking tussen groepsleden verliep tijdens de voorbereiding, de uitvoering van het practicum en de verslaglegging van het practicum.
  • evalueren welke leerdoelen al behaald zijn en aan welke leerdoelen nog gewerkt dient te worden.

Overzicht ''wat te doen?''

1.VOORBEREIDING

Om goed voorbereid het practicum in te gaan is het volgende belangrijk om eerst af te ronden:

  • de voorbereidende verwerkingsvragen maken (deze staan in bijlage 1; samen of individueel) en bespreken met de rest van de klas en/of je groepsgenoot. Nakijken met andere kleur pen maakt bespreking voorafgaand aan practicum sneller.
  • je stelt samen met je groepsgenoot 2 groepsleervragen op (zet in het logboek).
  • je stelt 3 individuele leervragen op (zet in het logboek).
  • je leest de tekst van het voorschrift zorgvuldig door om alvast wat te weten te komen over het uit te voeren practicum en je stelt samen met je groepsgenoot een probleemstelling op. Daarna destilleer je hier een (of meerdere) passende onderzoeksvraag uit. En je stelt samen met je groepsgenoot een hypothese op (zet in het logboek).
  • Je leest de achtergrondinformatie in bijlage 2 zodat je de voorkennis qua biologische begrippen op hebt gefrist voordat je begint aan het practicum.

2.UITVOERING PRACTICUM

Gebruik voor de uitvoering van het practicum het voorschrift, help elkaar indien nodig. Jullie zijn in tweetallen verdeeld. Als start krijgen jullie in het lab eerst een algemene inleiding over het doen van practica en de regels die je daarbij in het oog moet houden. Hierna gaan we de voorbereidingsvragen die jullie gemaakt hebben bespreken. NEEM DUS DEZE LEERLINGENHANDLEIDING MEE! Als jullie nog vragen hebben over de inhoud van het practicum kan je die dan nog stellen. Als afsluiting gaan we het practicum plenair bespreken en elkaars bevindingen met elkaar delen.

3.VERSLAGLEGGING EN EVALUATIE/REFLECTIE

Jullie werken een wetenschappelijk onderzoeksverslag uit waarbij je alle facetten die in een wetenschappelijk onderzoeksverslag terug moet laten komen. Hierbij kun je het voorschrift gebruiken dat in bijlage 3 staat.

Jullie hebben zowel individuele- als groepsleerdoelen opgesteld. Tijdens de evaluatie/reflectie ga je individueel beoordelen of je de leerdoelen (zowel voor individueel als voor de groep) hebt behaald. Benoem daarna welk advies jij jezelf kan geven voor een volgend practicum, samenwerkingsopdracht of verslag (in het logboek, moet ook in verslag terugkomen).

4.BEOORDELING

De docent zal volgens de rubric in bijlage 3: ‘Beoordeling PSE en Onderzoeksverslag’ het gehele proces beoordelen, zowel de uitvoering van het practicum als de verslaglegging ervan. Het cijfer wordt vastgesteld binnen 10 werkdagen na het inleveren van het onderzoeksverslag.

Practicumvoorschrift

Lees dit voorschrift zorgvuldig door. Op basis hiervan gaan jullie een probleemstelling en bijbehorende onderzoeksvraag en hypothese opstellen. Deze zet je in je logboek.

Voor dit practicum zijn de volgende materialen nodig:

  • Broedstoof (op 37 ºC)

  • ‘Keelbacterie’-kweek in 5 ml buis

  • Pipet voor 0.1 ml

  • 1 DST plaat (disc sensi test) per 2 personen

  • 1 brander + lucifers/aansteker per 2 personen

  • 2 öses per 2 personen

  • 1 watervaste viltstift per 2 personen

  • 5 steriele kartonnetjes per 2 personen

  • Bekerglas met alcohol (voldoende dat pincet tot helft in alcohol komt te staan)

  • Pincet

  • Mondkapjes

  • Veiligheidsbrillen

  • Oplossing biologische honing in een 5 ml buis

  • Oplossing supermarkt honing in een 5 ml buis

  • Oplossing keelpastille A-merk in een 5 ml buis

  • Oplossing keelpastille B-merk in een 5 ml buis

  • Steriel fysiologisch zout in een 5 ml buis

Werkwijze

  • Op de rand van de bodem van de plaat schrijf je om welke bacterie het gaat en de afkortingen van jullie namen + klas.
  • Schrijf (gespiegeld) op de onderzijde van de plaat de nummers 1 t/m 5. Verdeel de nummers goed over de plaat en zet ze halverwege het midden en randen van de plaat. Verdeel hiertoe de plaat in 5 vlakken, zie tekening:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Pipetteer 0.1 ml keelbacterie kweek op een DST-plaat ('DST' = disc sensi test). Spatel rond (beschrijving apart, zie hierboven).
  • Leg op elk cijfer een bijbehorend kartonnen schijfje dat je in onderstaande oplossingen hebt gedompeld. Welke oplossing je kiest voor de te onderzoeken stoffen maakt niet veel uit, zorg er wel voor dat het dezelfde oplossingen zijn anders is vergelijking van resultaten minder betrouwbaar. Pak de schijfjes met een (steeds opnieuw) in alcohol gesteriliseerde pincet. Laat ze even uitlekken als ze uit de oplossing komen. Leg ze vervolgens op het goede nummer en druk ze licht aan op de voedingsbodem. Leg de schijfjes niet te dicht bij elkaar.
    • kartonnen schijfje 1 dompel je onder in een oplossing met biologische honing
    • kartonnen schijfje 2 dompel je onder in een oplossing met supermarkt honing
    • kartonnen schijfje 3 dompel je onder in een oplossing met keelpastille (A-merk)
    • kartonnen schijfje 4 dompel je onder in een oplossing met keelpastille (B-merk)
    • kartonnen schijfje 5 dompel je onder in steriel fysiologisch zout (controle)
  • Incubeer de platen 24 uur bij 37 ºC (zet ze ondersteboven weg).
  • Ruim alles op, wees voorzichtig met afvoer van de ‘keelbacterie-kweek’ in verband met mogelijk besmettingsgevaar (Cock et al 2017, pp. 58/59).
  • Na 24 uur: platen analyseren & resultaten noteren/vastleggen
  • Alles opruimen: op de platen zijn mogelijk kolonies keelbacteriën gegroeid, wees voorzichtig hoe deze afgevoerd worden in verband met besmettingsgevaar (Cock et al 2017, pp. 58/59).

Logboek PSE Bacteriën en voedingsmiddelen

Naam:                          _________________________

 

Samengewerkt met:        _________________________

 

1. Probleemstelling:

 

 

2. Onderzoeksvraag:

 

 

3. Hypothese:

 

 

Leervragen groep:

Welke:

Evaluatie:

 

 

 

 

 

Leervragen individueel:

Welke:

Evaluatie:

 

 

 

 

 

 

 

LOGBOEK TIJDENS PRACTICUM & NA INCUBATIE

Ruimte voor notities

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Persoonlijke reflectie na practicum:

 

 

 

 

 

 

 

 

Bijlage 1: Voorbereidende verwerkingsvragen

Bijlage 2: Achtergrondinformatie

BACTERIËN

Bacteriën zijn eencellige micro-organismen (0,001-0,005 mm). Het zijn prokaryoten, ze hebben dus geen celkern. Het erfelijke materiaal van bacteriën ligt los in de cel. Ze planten zich ongeslachtelijk voort door middel van deling (Campbell & Reece, 2014). Genetische variatie ontstaat door mutaties in het erfelijk materiaal, soms kan door middel van conjugatie DNA (meestal) van plasmiden van andere bacteriën worden opgenomen (Bos, Kalverda, Passier et al 5e druk). De snelheid waarmee ze delen is per soort verschillend. Er zijn veel verschillende soorten die in verschillende vormen voorkomen, zie afbeelding 1.

Afbeelding 1: verschillende vormen bacteriën (Katerynakon, 2016).
Afbeelding 1: verschillende vormen bacteriën (Katerynakon, 2016).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bacteriën komen vrijwel overal voor. Ze kunnen schadelijk of nuttig zijn. Nuttige bacteriën helpen planten of dieren. In het menselijke lichaam komen ze bijvoorbeeld voor op de huid en in het spijsverteringsstelsel. Ze beschermen ons lichaam in de aspecifieke afweer en helpen bij de vertering in, vooral, de dikke darm. Bacteriën kunnen in de rol van reducenten ook anorganische moleculen vrijmaken zodat deze opnieuw gebruikt kunnen worden (Bos, Kalverda, Passier et al 5e druk). De mens gebruikt bacteriën soms ook om voedingsmiddelen mee te maken. Bijvoorbeeld zuurkool en yoghurt. Tot slot kunnen sommige bacteriesoorten gebruikt worden om organisch afval mee af te breken en medicijnen mee te maken (Bos, Kalverda, Smits & Waas (z.d.). Schadelijke bacteriën kunnen de mens infecteren en zo ziektes veroorzaken. Een voorbeeld hiervan is een keelontsteking. Hier later meer over.

ANTIBIOTICUM:

Een antibioticum is een medicijn dat voor het eerst was ontdekt in biologisch materiaal van de schimmelsoort genaamd Penicilline. Antibiotica kunnen bacteriën in het menselijke lichaam bestrijden (Campbell & Reece, 2014). Penicilline voorkomt bijvoorbeeld dat de celwand van de bacterie goed wordt gevormd (Bos, Kalverda, Passier et al 5e druk). Tegenwoordig kunnen deze medicijnen ook kunstmatig in een laboratorium gesynthetiseerd worden. In afbeelding 2 is een bacteriekolonie te zien. Als er antibiotica worden toegevoegd ontstaan er kringen rondom de antibiotica waar de bacteriën niet meer kunnen groeien. Op deze plaatsen heeft de antibiotica de bacteriën gedood (Mensink, 2007).

Afbeelding 2: Petrischaal met bacteriekolonie en antibiotica (Mensink, 2007).
Afbeelding 2: Petrischaal met bacteriekolonie en antibiotica (Mensink, 2007).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Korte uitleg belangrijke begrippen

infectieziekte: ziekte veroorzaakt door een micro-organisme

immuniteit: weerstand tegen een bepaalde ziekteverwekker

breedspectrum: staat voor antibioticum dat werkzaam is op verschillende soorten bacteriële ziekteverwekkers (pathogenen)

resistentie: het ongevoelig worden van bacteriën voor bepaalde antibiotica.

antibioticum: een geneesmiddel tegen bacteriële infecties.

grampositieve bacteriën: bacteriën met een dikkere celwand t.o.v. gramnegatieve bacteriën en daardoor zijn deze bacteriën in het algemeen minder gevoelig voor antibiotica.

gramnegatieve bacteriën: bacteriën met een dikkere celwand t.o.v. gramnegatieve bacteriën en daardoor zijn deze bacteriën in het algemeen gevoeliger voor antibiotica.

uitspatelen: een vaardigheid waarbij enkele µl van het monster direct op een agarplaat uitgesmeerd worden. Niet geschikt voor monsters waarin weinig tot zeer weinig bacteriën aanwezig zijn.

Bijlage 3: Format onderzoeksverslag

Het verslag hoort in eigen woorden te worden geschreven. Gebruik je informatie, geef dan met bronnen aan waar deze informatie vandaan komt. Het niet gebruiken van eigen woorden of het niet benoemen van bronnen wordt gezien als fraude. Fraude op een PSE betekent dat je een 1 krijgt.

Onderdeel in het verslag

Bevat

Gehele verslag
  • Lettertype: Arial grootte 11.
  • Paginanummering vanaf de inhoudsopgave.
  • Het werkstuk is geschreven in correct Nederlands met niet meer dan tien spel- en stijlfouten. Taal instellen op Nederlands en zet de spellingcontrole aan.
  • Het verslag is zakelijk geschreven.

Voorblad
  • Titel: onderzoeksvraag.
  • Voor- en achternaam.
  • Voor- en achternaam groepsgenoot.
  • Datum.
  • Klas.
  • Docent.

Inhoudsopgave
  • Overzicht van alle hoofdstukken.

Inleiding
  • Waar gaat dit verslag over en waarom schrijf je het.
  • Achtergrondinformatie die nodig is voor begrijpen onderzoeksvraag & hypothese
  • Onderzoeksvraag
  • Hypothese

Werkwijze
  • Benodigdheden
  • Stappenplan met tijdsplanning

Resultaten
  • Resultaten overzichtelijk verwerkt
  • Zowel in tekst, tabellen en grafieken.

Conclusie
  • Conclusie (antwoord op onderzoeksvraag)
  • Beantwoording hypothese: verwerpen of bevestigen en waarom?

Discussie
  • Is er iets fout gegaan tijdens de uitvoering waardoor de resultaten ander zijn dan verwacht?
  • Hoe betrouwbaar is dit onderzoek?
  • Vergelijk je onderzoek met een ander groepje dat een vergelijkbaar onderzoek heeft gedaan.

Reflectie
  • Persoonlijke reflectie leerling 1.
  • Betrek hierbij: samenwerking, oplossend vermogen

Literatuur
  • Conform APA richtlijnen of zoals afgesproken met docent

Logboek
  • Als bijlage

Bijlage 4: Werkwijze uitspatelen

Een belangrijk praktisch onderdeel van dit practicum is het uitspatelen (reinstrijk). Hieronder staat beschreven hoe je dit kan doen. Bekijk eventueel ook de video’s die zijn opgenomen in de literatuurlijst.

  • Verzamel alle benodigdheden en zet deze op de labtafel klaar in een logische volgorde. De meeste mensen zijn rechtshandig dus je zet de spullen van links naar rechts neer in de volgorde dat je ze nodig hebt. De brander zet je helemaal rechts van je. Als je met z’n tweeën werkt staat één labpartner bij de brander, de andere hier links van met de rest van het materiaal.
  • Zorg dat de rest van de labtafel leeg is.
  • Eén labpartner begint met het uitbranden van de öse: hiermee doodt je alle bacteriën die er eventueel op zitten zodat alleen de bacterie die je gaat onderzoeken op de plaat terecht komt. Zorg dat de vlam blauw is als je de öse schoonbrandt.
  • De andere labpartner laat ondertussen 0.1 ml van de bacteriekweek gecontroleerd (!) op de plaat vallen. Dus niet van grote hoogte want dan spatten de bacteriën alle kanten op. Let op dat de pipet de voedingsbodem niet raakt.
  • Vanuit de bacteriekweek strijk je met de schoongebrande öse de bacteriën uit op de plaat – ongeveer 5 strepen per keer. Je doet die in totaal 4 tot 5 keer, na elke keer draai je de plaat en begin je met strijken in een gedeelte met bacteriekweek van de vorige strijk. In de afbeelding hieronder staat een voorbeeld met 4 keer. Pas op dat je met het uitspatelen niet in de delen komt die al bedekt zijn met bacteriën van een eerdere strijk.

Theorie:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Praktijk:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Na elke keer strijken pak je de andere öse: deze worden door de labpartner tussendoor uitgebrand (en vastgehouden tot gebruik).
  • Als de hele plaat bedekt is doe je de deksel erop. Je zet de platen ondersteboven weg (ook in broedstoof) zodat eventuele condens niet op de voedingsbodem kan vallen.
  • NB: als er 1 öse beschikbaar is, steriliseer je deze iedere keer tussen strijksessies in door deze even goed in blauwe vlam te houden. Het afkoelen gaat heel snel.
  • Zet de plaat in de broedstoof en ruim alles op: let er bij bacterieel materiaal op dat veiligheidsregels in acht worden genomen bij afvoer en schoonmaak van de gebruikte materialen (Cock et al, 2017, pp. 58/59). De öse bijvoorbeeld, wordt voor opruimen eerst nog een laatste keer goed uitgebrand.

Bijlage 5: Beoordeling PSE en onderzoeksverslag

 

Beoordelingscriteria

Aantal punten

De leerling

0

2

4

heeft 3 individuele leerdoelen volgens SMART-richtlijnen opgesteld

Er zijn minder dan 2 leerdoelen opgesteld volgens SMART-richtlijnen.

Er zijn 2 leerdoelen opgesteld volgens juiste SMART-richtlijnen.

Er zijn 3 leerdoelen opgesteld volgens juiste SMART-richtlijnen.

beschrijft 2 groepsleerdoelen volgens SMART-richtlijnen

Er zijn minder dan 2 leerdoelen opgesteld .

Er zijn 2 leerdoelen opgesteld maar niet volgens juiste SMART-richtlijnen.

Er zijn 2 leerdoelen opgesteld volgens juiste SMART-richtlijnen.

heeft de juiste veiligheidsmaatregelen getroffen kijkende naar kleding en haar

Nee, helemaal niets

Gedeeltelijk

Ja, in het geheel

hanteert de materialen op een veilige manier

Nee

 

Ja

hanteert de materialen op een correcte manier

Nee

 

Ja

stelt samen met het groepje een evenwichtige taakverdeling vast

Nee

Gedeeltelijk

Ja

heeft een rol tijdens het samenwerken

Nee

Laat te wensen over

Neemt een duidelijke rol in en vervult deze

stelt geen vragen

De leerling stelt meer dan één vraag

De leerling stelt één vraag

De leerling stelt geen vragen

formuleert een relevante onderzoeksvraag in de inleiding van het verslag

De onderzoeksvraag sluit in zijn geheel niet aan bij het practicum

De onderzoeksvraag sluit gedeeltelijk aan bij het practicum

De onderzoeksvraag sluit in zijn geheel aan bij het practicum

formuleert een aansluitende hypothese in de inleiding in het verslag

De hypothese sluit in zijn geheel niet aan bij de onderzoeksvraag

De hypothese sluit gedeeltelijk aan bij de onderzoeksvraag

De hypothese sluit in zijn geheel aan bij de onderzoeksvraag

beschrijft de methode in het werkplan van het onderzoek in het verslag

De methode mist 2 of meer van de volgende onderdelen:

  • werkwijze
  • materialen
  • tekeningen opstelling
  • labjournaal
  • lopend verslag

De methode mist een van de volgende onderdelen:

  • werkwijze
  • materialen
  • tekeningen opstelling
  • labjournaal
  • lopend verslag

De methode mist geen van de volgende onderdelen:

  • werkwijze
  • materialen
  • tekeningen opstelling
  • labjournaal
  • lopend verslag

beschrijft de resultaten van het practicum op een overzichtelijke manier in het verslag

De resultaten zijn niet beschreven

De resultaten zijn onvolledig beschreven

De resultaten zijn volledig beschreven

trekt een juiste conclusie welke past bij de onderzoeksvraag

De conclusie geeft geen antwoord op de gestelde onderzoeksvraag

De conclusie sluit gedeeltelijk aan bij de gestelde onderzoeksvraag

De conclusie geeft een antwoord op de gestelde onderzoeksvraag

beschrijft een relevante discussie

De discussie mist 1 of meer van de volgende onderdelen:

  • de relevantie van de uitkomsten
  • hoe methode verbeterd kan worden

 

De discussie mist geen van de volgende onderdelen:

  • de relevantie van de uitkomsten
  • hoe methode verbeterd kan worden

Evalueert/reflecteert op een juiste manier op het proces

De evaluatie mist de volgende onderdelen:

- punten waar de groep nog in kan verbeteren

- punten waar de groep niet meer in hoeft te verbeteren

De evaluatie mist een van de volgende onderdelen:

- punten waar de groep nog in kan verbeteren

- punten waar de groep niet meer in hoeft te verbeteren

De evaluatie mist geen van de volgende onderdelen:

- punten waar de groep nog in kan verbeteren

- punten waar de groep niet meer in hoeft te verbeteren

Cijfer = aantal behaalde punten / 60 * 10

Dit cijfer telt mee als PSE.