Grensoverschrijdende biologie
Biologie in Nederland en daarbuiten
Als wij zoeken naar de pedagogische uitgangspunten van het Nederlandse onderwijssysteem, valt het op dat er vanuit de regering weinig tot geen concrete informatie te vinden is. Wel gelden er sinds 2017 nieuwe wettelijke bekwaamheidseisen in het onderwijs. In dit document valt te lezen dat een bekwame docent onder andere in staat moet zijn tot:
- Het bijdragen aan de sociaal-emotionele en morele ontwikkeling van zijn leerlingen;
- Het bijdragen aan de burgerschapsvorming en de ontwikkeling van de leerling tot een zelfstandige en verantwoordelijke volwassene;
- Weten hoe hij zicht kan krijgen op de leefwereld van zijn leerlingen en hun sociaal-culturele achtergrond en weet hoe hij daarmee rekening kan houden in zijn onderwijs;
- Zich theoretisch en praktisch te verdiepen in de pedagogiek van het type onderwijs en het deel van het curriculum waarin hij werkzaam is.
(Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap, 2017)
Kijkend naar deze standpunten is het makkelijk om een link te leggen naar het boek “Goed onderwijs en de cultuur van het meten” (Biesta, 2012)
(Biesta, 2012) verdeelt het “doel” van het onderwijs in 3 verschillende delen, namelijk:
- Kwalificatie
- Socialisatie
- Persoonsvorming
Als wij verder kijken naar de boeken die veelal worden gebruikt tijdens de opleiding tot pedagogisch bekwame docenten, zien wij hier wederom een link met de bekwaamheidseisen vanuit de overheid. Een mooi voorbeeld hiervan is bijvoorbeeld de rol van de pedagoog, zoals deze wordt omschreven in het boek: de zes rollen van de leraar. Het boek zelf vat deze rol als volgt samen: "In de rol van pedagoog komt de leraar tegemoet aan de emotionele en sociale behoeften van leerlingen”. (Slooter, 2018)
Ook binnen mijn vakgebied van de biologie laat ik veel ruimte voor de leefwereld van de leerlingen en de sociaal-culturele achtergrond. Namelijk niet elke leerling komt met dezelfde kennis en overtuigingen binnen.
In het Nederlands onderwijs zijn er weinig dingen taboe. Zo kan er openlijk gesproken worden over seksuele voorlichting en de evolutietheorie, maar dit was niet altijd het geval. Het onderwerp evolutietheorie is namelijk pas in 1998/1999 toegevoegd aan het CE
(Onderwijsbenaderingen Voor Evolutietheorie, 2017)
Dit is echter niet overal in de wereld het geval. Als voorbeeld neem ik Amerika.
Waar in Nederland, maar 54,1 procent gelovig is (centraal bureau voor de statistiek, 2020),
is maar 15% van de Amerikaanse bevolking niet gelovig (Smith et al., 2015)
Dit percentage heeft dan ook invloed gehad op de onderwerpen die wel en niet worden behandeld binnen het vak biologie. Het onderwijzen van de evolutietheorie was vroeger namelijk zelf iets waarvoor je als docent voor de rechter moest verschijnen. Van 1925 tot 1969 was er namelijk de Tennessee’s Butler Law. Deze wet verbood het om: “to teach any theory that denies the story of the Divine Creation of man as taught in the Bible, and to teach instead that man has descended from a lower order of animals.” (Moore, 2001, p. 791)
Maar ook na 1969 heeft het onderwerp evolutie vele tegenslagen gekend binnen het schoolvak.
Uit een onderzoek van Yates & Marek (2015) blijkt dat onder leerlingen uit de staat Oklahoma veel misconcepten spelen over het onderwerp evolutie. Bij een toets over dit onderwerp waren 39.1% van alle gegeven antwoorden gegrond in misconcepten.
Het wegnemen van deze misconcepten is iets wat veel tijd en kennis van de lesgevende docenten vraagt. Echter blijkt uit de ondervindingen van Bybee (2004) dat uit een groep van 224 science leraren uit de staat Oklahoma 33% weinig tot geen nadruk legt op het onderwerp evolutie. Dit terwijl 25% wel de nadruk legt op het onderwerp creationisme.
Ook de leraren uit het hierboven genoemde onderzoek kregen dezelfde toets als die door de leerlingen is gemaakt in het onderzoek van Yates & Marek (2015). Hieruit kwam dat 23.0% van de antwoorden waren gegrond in misconcepten.
Om meer te weten te komen over het onderwerp evolutie in Amerika heb ik contact gezocht met een tiktokker die videos maakt over het lesgeven in Amerika. Om precies te zijn in new York.
@Abiologyteacher heeft op het moment 131.6K volgens en 4.2M likes op het social media platform tiktok.
Ik heb hem gevraagd wat het moeilijkste is aan het behandelen van de evolutietheorie in Amerika. Vrij vertaald gaf hij mij het volgende antwoord:
Ik denk dat het lastigste aan het behandelen van dit onderwerp is, dat de leerlingen al het klaslokaal binnenkomen met vele preconcepten.
Dit zijn preconcepten die ze vaak vanuit huis of vanuit de kerk hebben meegekregen. Veelaal krijgen ze mee dat de evolutietheorie en de bijbel absolute tegenpolen van elkaar zijn.
Ook andere zaken, zoals de leeftijd van de aarde zijn preconcepten die veel bij onze leerlingen spelen. Dit terwijl ze in moderne media, zoals films (denk aan jurrasic park) wel veel dingen te zien krijgen die wrijving kunnen creëren met de belevingswereld.
Hierdoor is het voor de leerlingen lastig om een duidelijke tijdlijn te scheppen van wanneer wat precies plaats heeft gevonden. Vele kinderen denken bijvoorbeeld dat dinosaurussen samen hebben geleefd met mensen en alleen maar niet mee mochten met op de ark van Noah.
Het belangrijkste wat je als docent kan doen is denk ik heel duidelijk en transparant zijn, maar nooit de ouders van een leerling willen ontkrachten. Op die manier ontstaat er namelijk een spanningsveld. Geef de leerlingen vooral ook de ruimte om zelf dingen te ontdekken door ze bijvoorbeeld mee te nemen naar musea of zelf opzoek te gaan naar fossielen. Het stimuleren van onderzoekend vermogen is hierbij van groot belang.
Je kun voor de leerlingen van alles uitspellen, maar als je ze leert zelf (op een correcte manier) onderzoek te doen, is dit soms niet eens meer nodig.
Biologie in de toekomst
Ik sluit mij, in mijn visie, graag aan bij de laatste paar zinnen die ook naar voren kwamen bij het door mij afgenomen interview.
Het vak biologie is een groot en uitgebreid vak. Het uit je hoofd leren van alle lesstof is tegenwoordig niet meer te doen. Ik ben daarom van mening dat het aanleren van bepaalde vaardigheden belangrijker is dan het ouderwets rijtjes uit je hoofd leren.
Net zoals dat een dokter niet alle ziektebeelden op aarde uit zijn hoofd weet, beschikt deze wel tot vele vaardigheden waarmee hij dit compenseert.
Een van de meest belangrijke aspecten van ons vakgebied vind ik het kritisch kunnen kijken naar informatie die je ontvangt en het kunnen onderscheiden van goede en slechte bronnen.
Iets wat heel erg zichtbaar is geworden tijdens de coronacrisis is de verspreiding van misinformatie. Het bestaan van misinformatie is nog niet eens het meest verontrustende, dat is de snelheid waarmee het zich verspreid en de hoeveelheid mensen die er in mee gaan.
Mijn functie als docent is niet om te vertellen wat studenten wel of niet moeten geloven, maar wel om de jongeren op te leiden tot kritisch denkende professionals die zelf onderzoek kunnen doen naar een onderwerp waar zij vragen over hebben.
Stel de mythe rondom vaccinaties en dat het zou zorgen voor autisme in baby’s. Ik als docent ben ervan overtuigd dat het meer impact heeft om de studenten zelf onderzoek naar dit verhaal te laten doen, dan dat ik ze alleen maar zou vertellen dat het niet klopt.
Een ding wat essentieel is wanneer je kritisch naar een onderwerp kijkt, is dat je gebruik maakt van betrouwbare bronnen. Deze kennis vind ik zeer belangrijk om mijn leerlingen bij te brengen, omdat er in de tijd waarin wij nu leven veel geld wordt verdiend aan het sensationaliseren van nieuws. Een nieuwsbericht waarin staat: “Je gelooft nooit wat de dodelijke bijwerkingen van dit vaccin zijn” heeft een veel grotere kans om gelezen te worden dan het onderzoek waar dit misschien wel op is gebaseerd, waarbij er bepaalde patronen zijn ontdekt tussen het vaccin en, om een relevant voorbeeld te noemen, het eventueel kunnen vormen van bloedproppen.
In de toekomst verwacht ik dan ook dat deze type vaardigheden een grotere rol gaan spelen binnen ons vakgebied. Wij als docenten moeten de leerlingen het gereedschap geven, om zelfstandig en op een verantwoorde manier op zoek te gaan naar antwoorden, op vragen die zij misschien wel hebben.
Ik denk dat het verder ook van groot belang is dat wij als docenten vakken minder als lostaande blokken gaan zien en meer als één groot samenwerkend geheel. Projecten waarbij bijvoorbeeld vakken zoals nederlands, engels, biologie, maatschapijleer en aardrijkskunde samen komen zijn wat mij betreft een prachtige manier om niet alleen de leerlingen bewust te laten maken dat vaardigheden geleerd bij het ene vak toepasbaar kunnen zijn bij een ander, maar ook om ze nauw samen te laten werken met leerlingen uit een ander vakpakket. Net zoals je dit tegen zult komen in de praktijk.
Dit gecombineerd met onderzoekend leren/project matisch werken lijkt mij een mooie steunpilaar voor het onderwijs van de toekomst.
Deze trend is ook terug te zien in het buitenland, waaronder Amerika. Uit het interview, dat ik heb afgenomen met een lokale docent biologie, kwam ook daar de drang tot onderzoekend en samenwerkend leren sterk naar boven.
Waar dat bij de desbetreffende docent in het lokaal nog vrij nieuw was, geld dit niet voor Finland.
In finland is het sinds augustus 2016 verplicht dat elke finse school een grote focus legt op het samenwerken tussen de leerlingen en tussen verschillende vakken. Het project matig/ onderzoekend leren is daar dus allerdaagse kost. (Santacana, 2020)
Dit heeft niet enkels geleid tot gelukkigere leerlingen, maar ook tot hogere resultaten.
Biologie en andere vakken
Biologie is naar mijn mening een zeer bijzonder vak.
Waar biologie vaak wordt ingedeeld bij de exacte vakken, denk ik dat biologie een veel breder vak is. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de vele aspecten van burgerschap die zitten verweven in het vak. (College voor Toetsen en Examens, n.d.)
Als we kijken naar de handreiking van het SLO, zien wij dat er al vele verbanden worden gelegd tussen biologie en andere vakken. (SLO, n.d.)
De link tussen Biologie en de exacte vakken is natuurlijk snel gemaakt. Denk hierbij aan de kansberekeningen bij erfelijkheid (sub domein E4) en aan het scheikundige proces bij fotosynthese (sub domein B3).
Ook heeft biologie veel draagvlakken met de maatschappelijke vakken, zoals maatschappijleer, geschiedenis en economie. Hierbij kun je denken aan de controversiële onderwerpen die bij biologie worden behandeld, zoals abortus en de evolutietheorie die raken aan opvattingen over levensbeschouwing, godsdienst en maatschappij (sub domein A9).
Een vak economie zou bijvoorbeeld draagvlak kunnen hebben met de kosten verbonden aan klimaatverandering en bijvoorbeeld bij de stikstof crisis (sub domein F4)
Bibliografie
Bybee, R. W. (2004). Evolution in Perspective: The Science Teacher’s Compendium. National Science Teachers Association.
Cells Misconceptions - Mr. Stewart’s AP Bio. (n.d.). https://sites.google.com/site/misterseanstewart/cells-misconceptions
centraal bureau voor de statistiek. (2020). Meerderheid Nederlandse bevolking behoort niet tot religieuze groep [Dataset]. https://www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2020/51/meerderheid-nederlandse-bevolking-behoort-niet-tot-religieuze-groep
College voor Toetsen en Examens. (n.d.). exacte vakken, havo in 2023 - Examenblad. Examenblad.nl. https://www.examenblad.nl/item/exacte-vakken/2023?sectorid=vg41h1h4i9qd
Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap. (2017). Staatsblad van het Koninkrijk der Nederlanden. In https://zoek.officielebekendmakingen.nl/stb-2017-148.html (Staatsblad 2017, 148).
Moore, R. (2001). The Lingering Impact of the Scopes Trial on High School Biology Textbooks. BioScience, 51(9), 790–796. https://academic.oup.com/bioscience/article/51/9/790/288261
Onderwijsbenaderingen voor evolutietheorie. (2017, September 15). Lerarenopleidingen Science En Wiskunde/Rekenen. https://elbd.sites.uu.nl/2017/09/15/onderwijsbenaderingen-voor-evolutietheorie/
Santacana, E. (2020, November 3). Phenomenon (or Project) Based Learning - Finland revisited. Super Humanics. https://www.superhumanics.com/blog/phenomenon-based-learning
SLO. (n.d.). Afstemming met overige vakken. SLO.nl. https://www.slo.nl/handreikingen/havo-vwo/handreiking-se-bio-hv/afstemming-vakken/afstemming-overige-vakken/
Slooter, M. (2018). De zes rollen van de leraar: Handboek voor effectief lesgeven (1st ed.). Pica.
Smith, G., Cooperman, A., Martinez, J., Sciupac, E., & Hackett, C. (2015). America’s Changing Religious Landscape. PewResearchCenter. https://www.pewresearch.org/religion/2015/05/12/americas-changing-religious-landscape/
Yates, T. B., & Marek, E. A. (2015). A Study Identifying Biological Evolution-Related Misconceptions Held by Prebiology High School Students. Creative Education, 06(08), 811–834. https://doi.org/10.4236/ce.2015.68085
PTA
PTA havo 4 en 5 van de havotop Burgum 2022-2023
Overzicht domeinen
Onderbouwing PTA
Leerjaar 4
Periode 1
Vanaf leerjaar vier, is het voor de leerlingen nieuw dat ze te maken krijgen met een PTA i.p.v. een PTO. Dit is echter niet het enige verschil dat er is tussen de onder en de bovenbouw. Tijdens de lessen biologie in de bovenbouw is er een veel grotere samenhang binnen de verschillende onderwerpen van de biologie. Er zijn dus bijna geen hoofdstukken te vinden die losstaan van eerder geleerde lesstof. Ook de manier van toetsen leren is in de bovenbouw anders dan in de onderbouw. Waar er in de onderbouw nog best veel tijd wordt besteed aan de R(reproductie) en de T1(toepassen in bekende context) van RTTI, ligt de focus in de bovenbouw al meer op de T2(toepassen in een nieuwe situatie) en op de I(inzicht). De jaren heeft onze school geleerd, dat hierdoor de eerste toets altijd erg slecht wordt gemaakt. Om deze reden beginnen de leerlingen met een toets over H1 'inleiding in de biologie' (basistof 3 t/m 5). Deze toets is echter niet (losstaand) opgenomen in het PTA. Het cijfer wat de leerlingen namelijk krijgen voor deze toets, telt niet mee. Het doel van deze toets is om de leerlingen kennis te laten maken met de manier van toetsen in de bovenbouw.
Het hoofdstuk 'voortplanting' is het tweede hoofdstuk van de methode waarmee wij werken. De essentie van dit hoofdstuk is om de leerlingen in te laten zien wat het “doel” van organismen is. Namelijk om zich voort te planten en op deze manier DNA door te geven aan de volgende generatie.
Echter is er in dit hoofdstuk ook ruimte en tijd voor een stuk socialisatie volgens Biesta. Namelijk het onderdeel 'geaardheid' en 'seksueel misbruik' zijn dingen waar de leerlingen dagelijks mee in contact komen via het nieuws en sociale media.
Het hoofdstuk 'seksualiteit' en het hierboven benoemde hoofdstuk (inleiding in de biologie) worden samen getoetst. Er is voor deze combinatie gekozen, omdat de leerlingen al wel hebben kunnen wennen aan het maken van een biologie toets in de bovenbouw, namelijk door het maken van de eerste toets over hoofdstuk 1 (basisstof 3 t/m 5) zonder daar een cijfer voor te krijgen die meetelt voor het gemiddelde. De keuze om deze twee paragrafen te combineren heeft er mee te maken dat het onderwerp 'cellen' (behandeld in H1 basisstof 1 en 2) goed aansluit bij het onderwerp 'celdeling' welke is behandeld in H2.
Periode 2
Ook combineren wij bij ons op school de hoofdstukken 'genetica' en 'evolutie'. Dit zijn namelijk onderwerpen die alles met elkaar te maken hebben. De basis voor 'genetica' (namelijk het doorgeven van erfelijke informatie) is gelegd in het hoofdstuk wat wij in de vorige periode hebben behandeld, namelijk 'seksualiteit'. Tijdens het hoofdstuk 'genetica' bouwen wij hierop voort. Vervolgens combineren wij de opgedane kennis van het hoofdstuk 'genetica' met het hoofdstuk 'evolutie'. Evolutie heeft vanzelfsprekend alles te maken met het doorgeven van DNA (genetica) en het effect hiervan op de overlevingskans van een organisme/soort.
Periode 3
Na de onderwerpen 'genetica' en 'evolutie', gaan we door naar de onderwerpen: 'regeling' en 'waarneming en gedrag'. Bij het onderwerp 'regeling' wordt de basis gelegd aan het concept dat alles in je lichaam eigenlijk constant wil blijven. De focus ligt in dit hoofdstuk voornamelijk op de bouw en de functie en natuurlijk op de samenwerking van het; hormoonstelsel, het zenuwstelsel en het spierstelsel. Als wij vervolgens door gaan naar het onderwerp 'waarneming en gedrag' leggen wij hier de koppeling tussen hoe signalen nou eigenlijk binnen komen bij je zenuwstelsel en wat je daar vervolgens mee doet. Ook deze toets wordt gecombineerd en gaat dus over twee hoofdstukken.
Periode 4
Als laatste behandelen wij in dit jaar het onderwerp 'ecologie en milieu'. Dit onderwerp is een mooi samen komen van eerder behandelde hoofdstukken. Ook wordt er in dit hoofdstuk vorm gegeven aan alle verschillende niveaus van de biologie. Door met dit onderwerp af te sluiten hebben leerlingen het gevoel dat ze de eerder behandelde onderwerpen voor zichzelf makkelijk onder kunnen verdelen. Van dit hoofdstuk krijgen de leerlingen een toets. Dit is dus het enige hoofdstuk van het jaar wat een losstaande toets heeft.
In de laatste periode maken de leerlingen ook een einde aan het practicum dossier. Door het hele jaar heen zijn er verschillende practica georganiseerd die dienen om de behandelde lesstof kracht bij te zetten. Al deze practica zijn voor de leerlingen verplicht om af te ronden. Voor elk van deze opdrachten krijgen de leerlingen een cijfer en deze cijfers worden vervolgens gecombineerd, en vormen het eindcijfer voor het practicum dossier.
Leerjaar 5
Periode 1
In leerjaar vijf aangekomen gaan we met een vergroot glas kijken naar de al eerder behandelde onderwerpen. Zo beginnen wij dit jaar met het behandelen van hoofdstuk 1: 'stofwisseling in de cel' en hoofdstuk 2: 'DNA'. Waar we in leerjaar 4 zijn begonnen met de inleiding op de biologie (met de nadruk op de cel) en het thema voortplanting. Zoomen wij daar nu nog verder op in. Wat gebeurt er nou eigenlijk in een cel en hoe ziet DNA er nou eigenlijk echt uit en wat doet het nou precies. De leerlingen sluiten deze periode af met het toetsen van beide hoofdstukken in 1 toets.
Periode 2
In periode 2 verstuift deze focus naar de onderwerpen 'vertering' en 'transport'. In plaats van dat wij kijken naar de stofwisseling in de cel, gaan wij kijken hoe bepaalde stoffen met de cellen in aanraking komen. Zowel de onderwerpen 'vetering' en 'transport' spelen hierin een grote rol. Bij 'vetering' ligt de focus op hoe bepaalde stoffen ontstaan vanuit het voedsel dat wij eten en bij het volgende hoofdstuk 'transport' gaat het over hoe die stoffen ergens aankomen.
Periode 3
Als laatste dit jaar worden de hoofdstukken 'gaswisseling en uitscheiding' gecombineerd met het hoofdstuk 'afweer'. Het hoofdstuk 'gaswisseling' is vaak bij de leerlingen grotendeels wel blijven hangen vanuit de onderbouw. In leerjaar 2 is dit namelijk één van de lastigere onderwerpen die wordt behandeld. Dit betekent dat er in deze periode meer tijd overblijft om bezig te gaan met het onderwerp 'afweer'. Een onderwerp dat door leerlingen vaak als heel moeilijk wordt ervaren.
Ook is het in deze periode weer de bedoeling dat het practicum dossier wordt afgerond. Dit gebeurt op de zelfde manier als dat dit in leerjaar 4 wordt gedaan. Door de practica te verspreiden over 2 jaar betekent dit dat aan het einde van de bovenbouw havo aan alle A sub domeinen is voldaan.
Doorlopende leerlijn
het SLO
Het SLO beschrijft de kerndoelen voor onderwerp mensen en natuur, waaronder ook het vak biologie valt, als volgt.
Onderdeel D: mens en natuur
De volgende acht kerndoelen bestrijken een groot inhoudelijk terrein, gericht op natuurwetenschappelijke, technologische en zorggerelateerde onderwerpen.
Deze kerndoelen geven in globale termen aan waar het daarbij om gaat: een onderzoekende houding ten opzichte van de natuur, herkennen van samenhangen en wisselwerkingen, verbinden van theorieën en modellen met praktisch werk en waarneming, bevorderen van duurzaamheid. Het begint bij vragen stellen (28, 31) en gaat via de benadering van sleutelbegrippen (29, 30) naar kerndoelen waarin meer specifieke onderwerpen en vaardigheden worden genoemd (32 t/m 35).
28. De leerling leert vragen over natuurwetenschappelijke, technologische en zorggerelateerde onderwerpen om te zetten in onderzoeksvragen, een dergelijk onderzoek over een natuurwetenschappelijk onderwerp uit te voeren en de uitkomsten daarvan te presenteren.
29. De leerling leert kennis te verwerven over en inzicht te verkrijgen in sleutelbegrippen uit het gebied van de levende en niet-levende natuur, en leert deze sleutelbegrippen te verbinden met situaties in het dagelijks leven.
30. De leerling leert dat mensen, dieren en planten in wisselwerking staan met elkaar en hun omgeving (milieu), en dat technologische en natuurwetenschappelijke toepassingen de duurzame kwaliteit daarvan zowel positief als negatief kunnen beïnvloeden.
31. De leerling leert onder andere door praktisch werk kennis te verwerven over en inzicht te verkrijgen in processen uit de levende en niet-levende natuur en hun relatie met omgeving en milieu.
32. De leerling leert te werken met theorieën en modellen door onderzoek te doen naar natuurkundige en scheikundige verschijnselen als elektriciteit, geluid, licht, beweging, energie en materie.
33. De leerling leert door onderzoek kennis te verwerven over voor hem relevante technische producten en systemen, leert deze kennis naar waarde te schatten en op planmatige wijze een technisch product te ontwerpen en te maken.
34. De leerling leert hoofdzaken te begrijpen van bouw en functie van het menselijk lichaam, verbanden te leggen met het bevorderen van lichamelijke en psychische gezondheid, en daarin een eigen verantwoordelijkheid te nemen.
35. De leerling leert over zorg en leert zorgen voor zichzelf, anderen en zijn omgeving, en hoe hij de veiligheid van zichzelf en anderen in verschillende leefsituaties (wonen, leren, werken, uitgaan, verkeer) positief kan beïnvloeden.
Toepassing bij ons op school
Deze Kerndoelen behandelen wij van zelfspreken ook in de onderbouw. Wij gebruiken hier echter geen Bloom voor zoals in de opdracht wordt vermeld, maar gebruiken wij net als in de bovenbouw RTTI. In de onderbouw ligt de focus meer op de R(reproductie en op de T1(toepassen in een bekende situatie) in plaats van zoals in de bovenbouw op de T2(toepassen in een nieuwe situatie) en op de I(inzicht).
Vooral de kerndoelen 32 t/m 35 toetsen wij bij ons op school vooral op R en T1 niveau. Het leren hoe organen werken, wat cellen precies zijn en waar wij het over hebben als we over voortplanting spreken, zijn hier mooie voorbeelden van.
Bij de domeinen 28 t/m 31 kruipen wij als school wel verder weg van de eerste twee niveaus van RTTI en gaan wij ook al verder kijken naar de T2 en I. Vooral het doen van onderzoek speelt hier bij ons op school in de onderbouw een grote rol. Het ontdekken van de natuur op een manier die eerder voor jou onbekend was. Ook het organiseren van excursies helpt de leerlingen erg om onderwerpen in een nieuwe context te kunnen plaatsen.
Om de leerlingen een doorlopende leerlijn te bieden, beginnen wij in het eerste jaar al met het aanbieden van toetsen met een examen layout. Denk hier bij aan de manier waarop vragen worden weergegeven, maar ook door alle praktische informatie overzichtelijk op de voorkant van de toets te plaatsen (aantal vragen, aantal punten en toegestane benodigdheden bijvoorbeeld).
Verder kijken wij de toetsen ook na op de manier waarop examens worden nagekeken. Hierdoor laten wij de leerlingen inzien dat ze erg duidelijk moeten zijn in wat ze op papier zetten. Elke toets wordt ook klassikaal besproken, met daarin extra aandacht voor het formuleren van goede kloppende antwoorden.
Wij gebruiken biologie voor jouw MAX in zowel de onderbouw als in de bovenbouw. Het mooie aan deze methode is dat deze vrijwel de zelfde structuur aanhoud, zowel in de boven als in de onderbouw. Dit houdt in dat de leerlingen in de bovenbouw vrijwel de lesstof van de onderbouw herhalen, maar hier vervolgens dieper op in gaan. Hierdoor ontstaat er een mooie doorlopende leerlijn. Verder hebben wij er als school ook nog voor gekozen om ook biologie in klas 3 aan te bieden, maar dan pas het 2e deel van het jaar. In klas 3 werken ze verder uit het klas 2 boek zodat zowel de leerlingen als de docenten in de onderbouw genoeg tijd hebben om allen onderwerpen te behandelen die relevant zijn voor een goede doorstroom naar de bovenbouw.
Buiten de biologie om
Natuurlijk stopt de doorlopende leerlijn niet alleen bij het onderdeel biologie. Ook andere vakken spelen een grote rol voor het goed laten aansluiten van het niveau van de onderbouw op het niveau van de bovenbouw. Denk hierbij bijvoorbeeld aan kerndoel 1 en 5 die onder het onderdeel Nederlands valt.
1. De leerling leert zich mondeling en schriftelijk begrijpelijk uit te drukken.
5. De leerling leert in schriftelijke en digitale bronnen informatie te zoeken, te ordenen en te beoordelen op waarde voor hemzelf en anderen
Als docenten biologie spelen wij ook bij het behalen van deze kerndoelen een grote rol. Bijvoorbeeld in het doen van wetenschappelijk onderzoek (verslag) en bij het correct antwoord geven op toetsen.
Leerjaar 4
Periode 1
Vanaf leerjaar vier, is het voor de leerlingen nieuw dat ze te maken krijgen met een PTA i.p.v. een PTO. Dit is echter niet het enige verschil dat er is tussen de onder en de bovenbouw. Tijdens de lessen biologie in de bovenbouw is er een veel grotere samenhang binnen de verschillende onderwerpen van de biologie. Er zijn dus bijna geen hoofdstukken te vinden die losstaan van eerder geleerde lesstof. Ook de manier van toetsen leren is in de bovenbouw anders dan in de onderbouw. Waar er in de onderbouw nog best veel tijd wordt besteed aan de R(reproductie) en de T1(toepassen in bekende context) van RTTI, ligt de focus in de bovenbouw al meer op de T2(toepassen in een nieuwe situatie) en op de I(inzicht). De jaren heeft onze school geleerd, dat om deze reden de eerste toets altijd erg slecht wordt gemaakt. Om deze reden beginnen de leerlingen met een toets over H1 inleiding in de biologie (basistof 3 t/m 5). Deze toets is echter niet (losstaand) opgenomen in het PTA. Het cijfer wat de leerlingen namelijk krijgen voor deze toets telt niet mee. Het doel van deze toets is om de leerlingen kennis te laten maken met de manier van toetsen in de bovenbouw.
Het hoofdstuk voortplanting is het tweede hoofdstuk van de methode waarmee wij werken. De essentie van dit hoofdstuk is om de leerlingen in te laten zien wat het “doel” van organismen is. Namelijk om zich voort te planten en op deze manier DNA door te geven aan de volgende generatie.
Echter is er in dit hoofdstuk ook ruimte en tijd voor een stuk socialisatie volgens Biesta. Namelijk het onderdeel geaardheid en seksueel misbruik zijn dingen waar de leerlingen dagelijks mee in contact komen via het nieuws en sociale media.
Het hoofdstuk seksualiteit en het hierboven benoemde hoofdstuk (inleiding in de biologie), worden samen getoetst. Er is voor deze combinatie gekozen, omdat de leerlingen al wel hebben kunnen wennen aan het maken van een biologie toets in de bovenbouw, namelijk door het maken van de eerste toets over hoofdstuk 1 (basisstof 3 t/m 5) zonder daar een cijfer voor te krijgen, welke meetelt voor het gemiddelde. De keuze is gemaakt om deze twee paragrafen te combineren heeft er ook mee te maken dat onderwerpen cellen (behandeld in H1 basisstof 1 en 2) goed aan bij het onderwerp celdeling aansluiten welke is behandeld in H2.
Periode 2
Ook combineren wij bij ons op school de hoofdstukken Genetica en Evolutie. Dit zijn namelijk onderwerpen die alles met elkaar te maken hebben. De basis voor genetica (namelijk het doorgeven van erfelijke informatie) is gelegd in het hoofdstuk wat wij hiervoor hebben behandeld, namelijk seksualiteit. Tijdens het hoofdstuk genetica bouwen wij hier op voort. Vervolgens combineren wij de opgedane kennis van het hoofdstuk genetica met het hoofdstuk evolutie. Evolutie heeft vanzelfsprekend alles te maken met het doorgeven van DNA (genetica) en het effect hiervan op de overlevingskans van een organisme/soort.
Periode 3
Na de onderwerpen genetica en evolutie, gaan we door naar de onderwerpen: 'regeling' en het onderwerp 'waarneming en gedrag'. Bij het onderwerp 'regeling' wordt de basis gelegd aan het concept dat alles in je lichaam eigenlijk constant wil blijven. De focus ligt in dit hoofdstuk voornamelijk op de bouw en de functie en natuurlijk op de samenwerking van het; hormoonstelsel, het zenuwstelsel en het spierstelsel. Als wij vervolgens door gaan naar het onderwerp 'waarneming en gedrag' leggen wij hier de koppeling tussen hoe signalen nou eigenlijk binnen komen bij je zenuwstelsel en wat je daar vervolgens mee doet. Ook deze toets wordt gecombineerd en gaat dus over twee hoofdstukken.
Periode 4
Als laatste behandelen wij in dit jaar het onderwerp 'ecologie en milieu'. Dit onderwerp is een mooi samen komen van eerder behandelde hoofdstukken. Ook wordt er in dit hoofdstuk vorm gegeven aan alle verschillende niveaus van de biologie. Door met dit onderwerp af te sluiten hebben leerlingen het gevoel dat ze de eerder behandelde onderwerpen voor zichzelf makkelijk onder kunnen verdelen. Van dit hoofdstuk krijgen de leerlingen een toets. Dit is dus het enige hoofdstuk van het jaar wat een losstaande toets heeft.
In de laatste periode maken de leerlingen ook een einde aan het practicum dossier. Door het hele jaar heen zijn er verschillende practica georganiseerd die dienen om de behandelde lesstof kracht bij te zetten. Al deze practica zijn voor de leerlingen verplicht om af te ronden. Voor elk van deze opdrachten krijgen de leerlingen een cijfer en deze cijfers worden vervolgens gecombineerd, en vormen het eindcijfer voor het practicum dossier.
Leerjaar 5
Periode 1
In leerjaar vijf aangekomen, gaan we met een vergroot glas kijken naar de al eerder behandelde onderwerpen. Zo beginnen wij dit jaar met het behandelen van hoofdstuk 1: 'stofwisseling in de cel' en hoofdstuk 2: 'DNA'. Waar we in leerjaar 4 zijn begonnen met de inleiding op de biologie (met de nadruk op de cel) en het thema voortplanting, zoomen wij daar nu nog verder op in. Wat gebeurt er nou eigenlijk in een cel en hoe ziet DNA er nou eigenlijk echt uit en wat doet het nou precies. De leerlingen sluiten deze periode af met het toetsen van beide hoofdstukken in 1 toets.
Periode 2
In periode 2 verstuift deze focus naar de onderwerpen vertering en transport. In plaats van dat wij kijken naar de stofwisseling in de cel, gaan wij kijken hoe bepaalde stoffen met de cellen in aanraking komen. Zowel de onderwerpen 'vetering en transport' spelen hierin een grote rol. Bij 'vetering' ligt de focus op hoe bepaalde stoffen ontstaan vanuit het voedsel dat wij eten en bij het volgende hoofdstuk 'transport' gaat het over hoe die stoffen ergens aankomen.
Periode 3
Als laatste dit jaar worden de hoofdstukken 'gaswisseling en uitscheiding' gecombineerd met het hoofdstuk 'afweer'. Het hoofdstuk gaswisseling is vaak bij de leerlingen grotendeels wel blijven hangen vanuit de onderbouw. In leerjaar 2 is dit namelijk één van de lastigere onderwerpen die wordt behandeld. Dit betekent dat er in deze periode meer tijd overblijft om bezig te gaan met het onderwerp 'afweer'. Een onderwerp dat door leerlingen vaak als heel moeilijk wordt ervaren.
Ook is het in deze periode weer de bedoeling dat het practicum dossier wordt afgerond. Dit gebeurt op de zelfde manier als dat dit in jaar 4 wordt gedaan. Door de practica te verspreiden over 2 jaar betekent dit dat aan het einde van de bovenbouw havo aan alle A sub domeinen is voldaan.
Preconcepten
Het door ons gekozen pre-concept
Students may not realize that plant cells have mitochondria and chloroplasts, that plants do not obtain ATP solely from photosynthesis, and that respiration and photosynthesis can occur concurrently. (Cells Misconceptions - Mr. Stewart’s AP Bio, n.d.)
Motivatie voor het gekozen preconcept
Leerlingen beseffen niet dat plantaardige cellen zowel mitochondria als chloroplasten hebben. Veel leerlingen denken hierdoor dat energie die een plant gebruikt enkel en alleen vanuit de fotosynthese afkomstig is. Hierdoor beseffen ze niet dat ook in planten cellen verbanding plaats vindt met behulp van de mitochondria.
Leerlingen denken dus soms dat verbranding alleen bij dieren (mensen) voorkomt en planten in plaats daarvan alleen fotosynthese hebben. Leerlingen moeten weten dat alle organisme aan verbranding doen en dat dit dus voor zowel dieren als planten geldt.
Ook zijn er sommige leerlingen die denken dat verbranding en fotosynthese niet tegelijk plaats kunnen vinden. Ze denken dan dat overdag de fotosynthese en in de nacht verbranding plaats vindt.
Overdag vindt er in het licht zowel fotosynthese als verbranding plaats, maar ’s nachts alleen verbranding.
Planten nemen overdag een deel van het geassimileerde O2 weer op voor de verbranding. Hierdoor is het moeilijk te zien dat planten aan verbranding doen. Waar het echter wel zichtbaar wordt is wanneer je kijkt naar de hoeveelheid uitgescheiden CO2.
’s Nachts kun je bij planten een toegenomen hoeveelheid CO2 meten. Dit terwijl er overdag enkel (meetbare) CO2 opname plaats vindt.
Leerlingen moeten begrijpen dat de structuurformules van beide processen elkaars tegenovergestelde zijn.
Fotosynthese (assimilatie):
Water + koolstofdioxide + energie (licht) à glucose + zuurstof
H2O + CO2 + energie (licht) à C6H12O6 + O2
Verbranding (dissimilatie):
Glucose + zuurstof à Water + koolstofdioxide + energie (warmte, beweging)
C6H12O6 + O2à H2O + CO2 + energie (warmte, beweging)
Lesvoorbereidingsformulier
Manier 1 voor het wegnemen van het pre-concept
Inleiding
Misconcept: fotosynthese en verbranding
Een veel voorkomend misconcept is dat planten leven van de fotosynthese die zij uitvoeren. Dit is echter niet het geval. Net als alle levende organismen doen planten aan dissimilatie. Het geheel aan processen waarbij in een cel, meer specifiek in een mitochondrion, ATP wordt gegenereerd door de verbranding van voedingsstoffen.
De fotosynthese en de dissimilatie wisselen koolstofdioxide en zuurstof aan elkaar uit.
In de grafiek hierboven zie je de opname en de afgifte van O2 (zuurstof) gemeten bij een blad.
Bij lichtintensiteit 0 (donker), vindt er enkel dissimilatie (verbranding glucose) plaats in het blad. Hiervoor heeft de plant zuurstof nodig en dit neemt het blad via de huidmondjes op. In het voorbeeld hierboven kun je aflezen dat deze plant voor de dissimilatie wanneer het donker is 100 mm O2/uur verbruikt (en dus opneemt.) Dit betekent dus eigenlijk dat planten in de nacht zuurstof gebruiken in plaats van dat ze dit maken.
Als het lichter wordt (er dus meet Lux gemeten wordt) gaat ook de fotosynthese een rol spelen. O2 wat wordt gevormd door de fotosynthese, komt eerst ten goede aan de dissimilatie. In het voorbeeld is bij 10 (x1000) lux licht, de fotosynthese gelijk aan de dissimilatie; het blad neemt geen zuurstof op en geeft het ook niet af. Dit wordt het compensatiepunt genoemd.
Wordt het lichter, dan gaat het blad O2 afgeven aan de omgeving.
De afgifte van O2 + de hoeveelheid O2 dat wordt gebruikt voor de dissimilatie = de totale hoeveelheid dat geproduceerd wordt door de fotosynthese.
Dus ook planten gebruiken de glucose die zij produceren bij fotosynthese voor het “opwekken” van energie bij de dissimilatie. Ze krijgen dus niet de energie direct vanuit fotosynthese.
Manier 2 voor het wegnemen van het pre-concept
Les volgens het Directe Instructiemodel
Introductie en terugblik
Om het preconcept zichtbaar te maken, kunnen leerlingen eerst in kleine groepjes (van drie of vier) met elkaar praten over wat ze weten over fotosynthese en verbranding. Vervolgens gaan ze met elkaar overleggen wat het verschil daartussen is. Dan komen ze ook op het onderwerp licht en dag of nacht. Door sturende vragen te stellen, kan de docent de leerlingen een beetje die kant op sturen, om zichtbaar te krijgen bij welke leerlingen dit preconcept speelt (Leraar24, 2020).
Werkvorm om preconcept zichtbaar te maken en te ontleden
In de tweede klas hebben leerlingen geleerd over verbranding en ademhaling. Daarbij hebben ze een practicum uitgevoerd waarbij ze m.b.v. helder kalkwater konden aantonen dat ze CO2 uitademen. Helder kalkwater wordt namelijk troebel wanneer er CO2 bij komt (zie figuur 1). Met een demopracticum kan worden aangetoond dat ook planten CO2 uitstoten.
De CO2 is een product van verbranding.
Figuur 1 Helder kalkwater als indicator voor CO2
De opstelling
Om dit voor de leerlingen zichtbaar te maken, wordt er een opstelling klaargezet (zie figuur 2), waarbij de plant in een donkere ruimte wordt geplaats. Zowel voor de plant, als na de plant bevindt zich helder kalkwater. Dit is om het verschil te kunnen zien van het gehalte CO2 voor en na de plant.
Zo kan er aangetoond worden dat er altijd verbranding plaatsvindt, hoewel in het licht meer fotosynthese zal plaats vinden en het CO2 gehalte lager zal zijn.
Figuur 2 Opstelling voor het aantonen van CO2 bij cellulaire respiratie
Bibliografie
Leraar24. (2020). Misconcepten: zo zet je je leerling op het juiste spoor. Opgeroepen op november 9, 2022, van https://www.leraar24.nl/307845/misconcepten-zo-zet-je-leerlingen-op-het-juiste-spoor/
Cells Misconceptions - Mr. Stewart’s AP Bio. (n.d.). https://sites.google.com/site/misterseanstewart/cells-misconceptions
PWS
Beantwoorden van de hulpvragen
Aangezien dit mijn eerste jaar leggeven in de bovenbouw is, heb ik nog geen ervaring met het begeleiden van een PWS. Ook is dit mijn eerste jaar dat ik lesgeef op deze school.
Om deze reden heb ik mij in eerste instantie gefocust op de hulpvragen, zoals deze staan vermeld op Canvas.
Wanneer wordt het PWS gedaan?
In de voorgaande jaren liep het PWS van de havo vanaf midden leerjaar 4 tot december van leerjaar 5, waar ze het PWS afsloten met een presentatie. Door de jaren heen kwam het probleem naar voren dat voor leerlingen in leerjaar 4, leerjaar 5 erg ver weg leek. Hierdoor begonnen ze vaak pas veel te laat met het PWS, waardoor er in de laatste paar maanden veel stress werd ervaren.
Dit jaar zijn wij als school dan ook gestart met de volgende pilot. De leerlingen van klas 5 beginnen in september met het opstarten van het PWS. In maart 2023 zullen zij dit PWS presenteren. De hoop bij ons op school is dat leerlingen door deze verkorte periode een actievere werkhouding aan zullen nemen en direct van start zullen gaan.
Wie begeleid Het PWS?
Het PWS wordt bij ons op school begeleid door de vakdocenten van het gekozen vak. Leerlingen gaan als ware een sollicitatie procedure aan. Ze kiezen twee onderwerpen (mag bij 1 vak, maar ook bij 2). Ze geven hierbij aan welke van de onderwerpen de eerste keuze is.
De leerlingen schrijven voor beide onderwerpen op wat de motivatie is om hiervoor te kiezen. Dit is de eerder genoemde sollicitatie. Krijg een docent vele aanvragen voor het begeleiden van een PWS, dan zal deze op basis van motivatie en onderwerp kiezen. Een docent begeleid maximaal 2 PWS groepjes.
Het is van belang dat alle leerlingen (groepjes van 3) het vak volgen waaraan zij het PWS willen koppelen. Samenwerking tussen vakken is dus niet altijd mogelijk.
Hoe vindt de begeleiding plaats?
Voor begeleiding van een docent ligt het initiatief bij de leerling. Het is mogelijk om elke week een vast moment af te spreken, maar 1 keer per maand zou ook mogen. Wederom is dit aan de leerlingen. Het PWS bij ons op school wordt gezien als de ultieme test voor het testen van de zelfstandigheid en voor het nemen van initiatief.
Om echter toch wat zicht te krijgen zijn er wel 8 momenten ingepland als “werkmoment” hierbij gaan de leerlingen tijdens een ingeroosterd lesuur zelfstandig aan de slag met het PWS. Bij deze momenten is voldoende begeleiding aanwezig. Ook is er op 12 oktober een deadline, waarbij leerlingen fase 1[1] van het PWS hebben laten goedkeuren door de door hen gekozen begeleider. Op deze manier is het voor de begeleider nog mogelijk om zo nodig bij te sturen.
Welke externe partijen zijn er te gebruiken?
Bij ons op school is heel veel mogelijk, maar er is helaas geen lijst van bedrijven waarmee samen wordt gewerkt. Het is aan de leerlingen zelf om contact te zoeken met een bedrijf wanneer zij van mening zijn dat het bedrijf bij kan dragen aan hun PWS.
Hoe wordt het eindproduct beoordeeld en wat vind je daarvan?
Het beoordelingsformulier kan u vinden onder het kopje: beoordelingsmodel
Ik ben van mening dat er bij ons een goede balans is gevonden in hoe zwaar een bepaald onderwerp wordt beoordeeld. Zo is 20% van de beoordeling het proces (eigen initiatief en verantwoordelijkheid, samenwerking tussen leerlingen onderling en met de begeleider en de reflectie op het leren en het logboek) 60 % van de beoordeling de inhoud (hoe is het PWS uitgevoerd) en de laatste 20% is gereserveerd voor de presentatie.
De leerlingen bij ons op school krijgen verschillende opties als het gaat om het presenteren van het profiel werkstuk. Zo kunnen ze traditioneel kiezen voor “PowerPoint presentatie”, waarbij familie en vrienden welkom zijn, maar ze kunnen bij ons ook kiezen voor een markt. Hierbij richten de leerlingen een stand in waarbij interactie met het publiek centraal staat. Op welke manier ze de kraam inrichten is volledig aan henzelf. Van interactief model, tot poster, tot film is allemaal toegestaan, mitst het doel niet uit het oog wordt verloren.
Is er internationalisering mogelijk?
Bij ons op school is het nog niet voorgekomen dat een PWS op welke manier dan ook internationaal wordt uitgevoerd. Als ik hier docenten over spreek, geven ze aan hier nooit echt aandacht voor te hebben gehad. Ze geven aan dat er wel dingen te regelen zouden zijn als leerlingen de wens zouden uitspreken. Dit is wat mij betreft een gemis.
Dingen die mij zijn opgevallen.
Het voornaamste wat mij is opgevallen is dat de organisatie van het PWS erg goed in elkaar steekt bij ons op school. Alle documenten die de leerlingen nodig hebben (belangrijke data, beoordelingsrubric, handleiding) zijn allemaal gemakkelijk voor de leerlingen te vinden. Het PWS wordt bij ons ook school breed uitgelegd aan de hand van een presentatie. Hierin staat wat een PWS nou precies inhoudt en wat de leerlingen allemaal kunnen verwachten van de docenten en wat de docenten van de leerlingen verwachten. Ook tijdens de presentatie wordt er verwezen naar de plek waar alle belangrijke documenten staan.
Een onderdeel waar ik echter wat minder enthousiast over ben, is de focus die er is op de samenwerking met bedrijven, tussen vakken en internationalisering. Onze school besteedt hier namelijk weinig tot geen aandacht aan. Dit heeft het niet alleen voor mij heel moeilijk gemaakt om deze opdracht correct uit te voeren, maar voor de leerlingen is dit namelijk ook een groot gemis. Ik heb zelf tijdens mijn PWS op de middelbare school nauw samengewerkt met een bedrijf en heb daar toentertijd ontzettend veel van geleerd.
Ik denk dat het voor onze school dan ook een heel goede zaak zou zijn als wij hier meer tijd in zouden investeren. Ik heb er daarom zelf voor gekozen om op zoek te gaan naar bedrijven in de buurt en deze gekoppeld aan de domeinen. Ik heb voor elk domein 1 bedrijf gevonden, wat eventueel ondersteuning zou willen bieden bij het PWS van de leerlingen. Dit overzichtje kunt u vinden onder het kopje: bedrijven gekoppeld aan domeinen.
- [1] Voorlopige taakverdeling
- Start van het logboek
- Verkenning van literatuur en bronnen (waar kunnen we wat vinden,
is er genoeg?)
- Andere methoden om gegevens te verkrijgen bedenken (proefjes, enquêtes, interviews etc.)
- Hoofdvraag bedenken
- Deelvragen bedenken
Handleiding PWS
Feedback op beoordelingsformulier PWS
Bedrijven gekoppeld aan domeinen
Mogelijk te behalen prijzen
Zelf ingevulde beoordelingsformulier
