Grensoverschrijdend biologieonderwijs
Inleiding
Welkom bij mijn stuk over grensoverschrijdend biologieonderwijs. In dit stuk zal ik toelichten wat mijn visie is op het vak biologie. Daarbij gebruik ik voorbeelden en informatie uit artikelen en websites. Ook kijk ik naar biologie in het buitenland, hoe het daar wordt gegeven en wat de ideeën zijn over de toekomst van het vak. Daarnaast vergelijk ik biologie met andere vakken die op de middelbare school worden gegeven. Ik geef les op het Kandinsky College te Nijmegen en zal ook voorbeelden uit mijn eigen ervaring gebruiken. Omdat ik dit schooljaar voor het eerst een bovenbouwklas heb (havo 4), zullen er meerdere voorbeelden voortkomen uit mijn ervaring in de onderbouw.
Het bestand heb ik tevens geupload (zie hieronder), mocht het prettiger zijn om het op die manier te lezen.
In de bovenbouw is het ontwikkelen van onderzoeksvaardigheden een belangrijk onderdeel van biologie-onderwijs (Schalk, 2007). Onder meer omdat de leerlingen in het vwo worden voorbereid op een wetenschappelijke opleiding. In Nederland, maar ook in andere Europese landen, maken deskundigen (denk aan docenten, onderwijsontwikkelaars en onderwijsonderzoekers) zich zorgen over de kwaliteit van het onderzoek. Ik vind dat onderzoeksvaardigheden een belangrijk onderdeel zijn van de biologielessen, gedurende de hele middelbare school. Ik voer in de onderbouw verschillende practica uit (bijvoorbeeld microscopie) waarbij zij vaak van te voren moeten nadenken over een onderzoeksvraag, een methode en een conclusie. In de bovenbouw moeten leerlingen zelf onderzoeksvragen kunnen formuleren wanneer zij bijvoorbeeld een profielwerkstuk maken (Examenoverzicht, 2022) en een geheel eigen methode, conclusie en discussie schrijven en presenteren. Ik heb nog geen ervaring met het begeleiden van leerlingen met een profielwerkstuk. Het lijkt me heel leuk om te doen, omdat ik leerlingen graag laat verwonderen over de natuur en ze wil stimuleren om na te denken over wat ze willen weten.
Wat ik echter ook belangrijk vind aan het vak biologie, is maatschappelijke bewustwording. Thema’s als voeding, beweging, milieu en klimaat zijn voor mij als docent vanzelfsprekend om leerlingen wegwijs in te maken. De European Countries Biologists Association (ECBA) wil het biologie-onderwijs in Europa meer richten op deze kant van het vak (European Countries Biologist Association, z.d.). Sterker nog, ze zien biologie als vak op het basis- en middelbaar onderwijs als een belangrijk onderdeel in het streven naar een duurzame toekomst en milieubewuste maatschappij. Hier ben ik het zeker mee eens, maar ik denk ook dat biologie als vak niet het enige is dat hier een bijdrage in kan leveren. Ik denk dat bijvoorbeeld de thuissituatie ook van grote betekenis is in de ontwikkeling van milieubewustzijn bij kinderen. Hier kom ik straks op terug.
Desalniettemin blijkt dat de kwaliteit van onderzoek door leerlingen die biologie volgen achteruit gaat (Schalk, 2007). Enerzijds zou hier meer aandacht voor moeten komen in het onderwijs, anderzijds zou het meer over duurzaamheid moeten gaan. Welke kant zal het biologie-onderwijs in de toekomst op gaan? Ik als docent vind beide onderwerpen erg belangrijk. Ik vind het leuk om leerlingen practica te laten uitvoeren en zich daar op laten voorbereiden. Leerlingen leren naast het opzetten van een experiment of het gebruiken van materialen ook cognitieve vaardigheden zoals samenwerken, onderzoeken, rapporteren, ontwerpen en waarnemen (Techni science, 2018). Daarnaast kunnen ze de theorie beter begrijpen doordat ze actief iets doen, zien en ervaren. Dit herken ik in mijn eigen lessen en is voor mij een reden om elk jaar dezelfde practica uit te voeren, of om juist een nieuw practicum te proberen. In de bovenbouw verwacht ik dat ik het net zo graag zal doen.
Aandacht voor duurzaamheid vind ik niet alleen als docent biologie belangrijk, maar ook als mens. Het is een persoonlijke waarde die ik deel met mijn vak en ik praat graag met leerlingen over het effect van gassen als koolstofdioxide en stikstof op ecosystemen, de productie van vlees en zuivelproducten, vervuiling en de gevolgen van klimaatverandering. Ik begrijp heel goed dat de ECBA biologie-onderwijs als een stokpaardje ziet voor een milieubewuste en duurzame wereld.
Het liefst wil ik echter dat het stimuleren van bewustzijn over het milieu niet ten koste gaat van onderwijs gericht op onderzoeksvaardigheden. Ik wil leerlingen verwonderd laten zijn over de natuur, en doordat ze bij een practicum de stof ervaren kan in mijn ervaring deze verwondering ontstaan. En ik denk dat hoe meer verwondering mensen hebben voor de natuur, hoe belangrijker duurzaamheid voor ze zal zijn. Wanneer kinderen leren in de natuur, zullen ze als volwassene milieubewuster leven (Boeve-de Pauw, Fivez, Pape, Pinxten, & Van Petegem, 2015). Het blijkt dat ervaringen gerelateerd aan natuurbeleving zorgt voor meer bewustwording over het milieu wanneer rolmodellen in de directe kring, zoals familie, hier aandacht aan besteden; meer zelfs dan een docent kan doen. Desalniettemin heeft een inspirerende leerkracht zeker impact (Boeve-de Pauw, Fivez, Pape, Pinxten, & Van Petegem, 2015). Als biologiedocent laat ik leerlingen daarom graag naar buiten gaan en kijken naar de planten en dieren in de omgeving. In de derde klas behandelen we onder andere het thema ecologie en duurzaamheid, een onderwerp dat zich goed leent voor zowel onderzoeksvaardigheden als bewustwording van het milieu. Bovendien is het vak biologie, afhankelijk van het land waar biologie gegeven wordt, zeer divers. Op het eiland Saba komen vogels voor die in Nederland niet te vinden zijn, zoals de roodsnavelkeerkringvogels (Wereldschool, 2020). Het is niet zo makkelijk om vanuit een klaslokaal in Nederland naar een eiland in een heel ander klimaat te gaan om veldwerk te doen, maar ik kan in elk geval als docent laten zien wat er op andere plekken in de wereld leeft.
In havo 4 op het Kandinsky College begint het vak biologie het schooljaar onder andere met een practicumdossier. De eerste paar lessen worden besteed aan herhaling van wat ze hebben geleerd in de onderbouw; hoe werkt een microscoop, hoe maak je een preparaat, wat zijn de tekenregels voor een schematische tekening? Vervolgens werken de leerlingen een aantal practica uit in een dossier, dat beoordeeld wordt. Het biologieonderwijs kan nogal verschillen tussen landen, met name het gebruik van practica. In Addis Ababa, de hoofdstad van Ethiopië, staat een school die tweetalig onderwijs aanbiedt: de International Leadership Academy of Ethiopia (Profielen, 2017). Er is geen leerplicht in Ethiopië en de leerlingen die er zijn hebben een leeftijd tussen de 14 en 21 jaar. Ondanks het internationale karakter zijn de voorzieningen schraal; bij biologie is er bijvoorbeeld maar één microscoop en de stroom kan nog wel eens uitvallen. Het voorbereiden en uitvoeren van practica wordt in zo’n situatie nog wel eens lastig, laat staan leerlingen laten werken aan de practicumdossier. Ik besef hierdoor hoe gemakkelijk het in Nederland eigenlijk is om les te geven wanneer je altijd genoeg microscopen in huis hebt. Op het Kandinsky College hebben we als biologievakgroep ook een technisch onderwijs assistent. Als ik als docent duidelijk en tijdig een practicum voorbereid en plan kan ik er vanuit gaan dat de materialen klaar zullen staan en de assistent beschikbaar is om te helpen.
Biologie is natuurlijk niet het enige vak waar onderzoeksvaardigheden worden aangeleerd en getoetst. Bij vakken als natuurkunde en scheikunde worden ook regelmatig practica gedaan. Op het Kandinsky College, de school waar ik werk, wordt ook NLT gegeven in de bovenbouw. Dit is een vak waarbij er overlap is tussen biologie, natuurkunde, informatica, aardrijkskunde en wiskunde (Vereniging NLT, z.d.). Leerlingen leren actuele vraagstukken op te lossen met betrekking tot technologie, gezondheid en duurzaamheid, waarbij ze hun vaardigheden om te onderzoeken, samen te werken en oplossingen te bedenken ontwikkelen. Maar niet alleen bij de beta-vakken is er overlap. Bij maatschappijleer zijn het niet per se de onderwerpen die overeenkomen, maar worden er wel meerdere vaardigheden geleerd die bij het vak biologie ook aan bod komen, zoals creatief en probleemoplossend handelen, kritisch denken en samenwerken (Nederlandse Vereniging van Leraren Maatschappijleer, 2018).
Daarnaast vind ik dat het vak biologie per definitie van maatschappelijk belang is. Inhoudelijk gezien is het vak onmisbaar voor jongeren. Biologische kennis is noodzakelijk voor onder andere het vinden van duurzame manieren van voedselproductie, de veiligheid van voedsel, problemen oplossing in de gezondheidszorg, natuurbeheer zoals in ecosystemen, het inzetten van erfelijkheidsonderzoek voor misdaadonderzoek en investeren in een duurzame en leefbare wereld (Nederlands Instituut voor Biologie, z.d.). Ik heb eigenlijk nog nooit in de onderbouw ervaren dat een leerling vroeg waarom ze iets moesten leren; in mijn beleving zien de meeste leerlingen er het nut van in om te weten hoe hun lichaam werkt en wat er buiten in de natuur leeft. Het vak is volgens mij gemakkelijk te betrekken op henzelf, ze leren hoe hun lichaam werkt. Ik denk dat in de bovenbouw een aantal onderwerpen wat abstracter zullen worden, zoals celorganellen en de werking van celmembranen. Dit is ook terug te vinden in de tussendoelen van het vak biologie in de havo bovenbouw. Deze tussendoelen zijn verdeeld in biologische eenheid, instandhouding, interactie, voortplanting, evolutie en dynamisch evenwicht, die weer verder zijn verdeeld in verschillende onderwerpen (SLO, z.d.). Ik herken hierin hoe de methode die ik gebruik de hoofdstukken heeft ingedeeld. Al deze onderwerpen worden in meer of mindere mate behandeld in de onderbouw en komen in de bovenbouw terug. Ik had al eerder van collega’s die lesgeven in de bovenbouw begrepen dat alles wat leerlingen in de onderbouw aan biologie hebben gehad terugkomt in de bovenbouw. Dit heb ik ook ervaren nu ik voor het eerst havo 4 lesgeef. In de eerste lessen wordt de bouw van dierlijke en plantaardige cellen behandeld, al snel daarna wordt er dieper in gegaan op celorganellen en transport door membranen. In de doorlopende leerlijn is te zien hoe in de havo in de bovenbouw onderwerpen in een grotere context wordt bekeken. Bij het onderwerp systeem staat er bijvoorbeeld niets in de kolommen primair onderwijs en biologie in de onderbouw, maar wordt voor de bovenbouw beschreven hoe leerlingen organisatieniveaus in verschillende contexten kunnen maken (SLO, z.d.). Ik vind het logisch dat het op deze manier is opgebouwd. Zoals ik het zie leren leerlingen in de onderbouw hoe divers het vak (of eigenlijk, de wetenschap) biologie is. In de bovenbouw leren ze te kijken naar de grotere contexten van allerlei onderwerpen in de biologie. De onderwerpen die ze kennen van de onderbouw worden met meer detail behandeld en er is meer overlap tussen de onderwerpen (bv. voeding en stofwisseling).
Bibliografie
Boeve-de Pauw, J., Fivez, L., Pape, J., Pinxten, R., & Van Petegem, P. (2015). Natuur- en milieueducatie voor duurzame ontwikkeling: van theorie naar praktijk. Antwerpen: Publicatie Antwerpen.
European Countries Biologist Association. (z.d.). Primary and Secondary Education. Opgeroepen op september 7, 2022, van https://ecba.eu/biology-in-europe/primary-and-secondary-education/
Examenoverzicht. (2022). Alles wat je moet weten over het profielwerkstuk. Opgeroepen op september 7 , 2022, van https://www.examenoverzicht.nl/examen-informatie/algemeen/profielwerkstuk
Nederlands Instituut voor Biologie. (z.d.). Over het NIBI. Opgeroepen op september 14, 2022, van https://www.nibi.nl/pagina/over-het-nibi
Nederlandse Vereniging van Leraren Maatschappijleer. (2018, januari). Visie op maatschappijleer, maatschappijkunde en maatschappijwetenschappen in relatie tot mens & maatschappij en burgerschap. Opgeroepen op september 10, 2022, van https://curriculum.nu/wp-content/uploads/2018/03/Visie-definitief-NVLM.pdf
Profielen. (2017, januari 12). Studeren in het buitenland: Marieke in Ethiopië. Opgeroepen op september 10, 2022, van https://profielen.hr.nl/2017/studeren-in-het-buitenland-marieke-in-ethiopie/
Schalk, H. (2007). Zeker weten? Leren de kwaliteit van biologieonderzoek te bewaken in 5 vwo. (M. Ossevoort, Red.) Tijdschrift voor Didactiek der beta-wetenschappen 24(1 & 2), pp. 93 - 98. Opgehaald van http://www.fi.uu.nl/publicaties/literatuur/Tdbeta_24_8_proefschrift_Schalk.pdf
SLO. (z.d.). Leerplan in beeld. Opgeroepen op september 17, 2022, van https://leerplaninbeeld.slo.nl/regulier-onderwijs/6dc8e1f2-a929-418f-b4e5-6be1204639da/sub-targets?subject=41dd7292-3cce-411b-8097-11db8c875a89
Techni science. (2018, april 24). Het nu van practicum. Opgeroepen op september 7, 2022, van https://www.techniscience.com/nl/nl/het-nut-van-practicum/news/20/
Vereniging NLT. (z.d.). Wat is NLT? Opgeroepen op september 10, 2022, van https://www.verenigingnlt.nl/leerlingen/
Wereldschool. (2020, juni 16). Biologie bij de Wereldschool. Opgeroepen op september 10, 2022, van https://www.wereldschool.nl/biologie-bij-de-wereldschool
PTA
Welkom bij mijn stuk over PTA. Hier vertel ik hoe het PTA van de havo op het Kandinsky College is vormgegeven. Naast dat ik direct onder deze tekst het document als bestand heb toegevoegd is alles hier op wikiwijs te lezen. Een aantal onderdelen, zoals het PTA zelf, heb ik als apart bestand toegevoegd.
Inhoudsopgave
Inleiding
PTA havo
Onderbouwing
PTA per leerjaar
Havo 4
Havo 5
Overzicht domeinen
Bibliografie
Inleiding
Alle onderwerpen die de leerlingen in de onderbouw hebben gehad komen op de één of andere manier terug in de bovenbouw. Leerlingen hebben gekozen voor dit vak hebben in de onderbouw al een zekere basis. De basis kan echter verschillen tussen leerlingen. Havo 4 is een leerjaar waarin leerlingen komen uit havo 3, mavo 4, vwo 3, vwo 4, of misschien wel van het mbo of een andere middelbare school. De voorkennis kan daardoor nogal verschillen. Daarnaast zitten leerlingen met verschillende profielen bij elkaar in een cluster, in elk geval in de clustergroep die ik les geef. Er zijn leerlingen die scheikunde hebben, en leerlingen die dat niet hebben. De ervaring van mijn collega’s leert dat leerlingen met scheikunde een streepje voor hebben op de anderen, of in elk geval bepaalde onderwerpen sneller eigen zullen maken.
In dit document geef ik weer hoe het PTA voor de havo op mijn school, het Kandinsky College te Nijmegen, is opgebouwd. Daarna zal ik de leerlijn bespreken zoals die door het SLO is opgebouwd, en aangeven hoe de domeinen zijn verdeeld over de hoofdstukken.
PTA havo
In bijgevoegd bestand staat het PTA voor 4 en 5 havo.
Onderbouwing PTA (theoretische en practicumleerlijn bovenbouw)
HAVO 4
Periode 1
Practicumdossier: onderzoek en vastlegging
Proefwerk Thema 1 Inleiding in de biologie
3 lessen per week
Havo 4 start met Thema 1, waarin biologie in een redelijk algemene zin wordt behandeld. Vooral de eerste paar basisstoffen zijn een soort herhaling, maar daarna gaat het hoofdstuk al snel de diepte in – celorganellen, membranen, diffusie en osmose komen dan aan bod. Ook worden er in deze periode onderzoeksvaardigheden ontwikkeld en getoetst, met een practicumdossier. Hier in voeren ze drie practica uit. Voor één van die practica maken ze een verslag en krijgen ze een cijfer, dat net zo zwaar meetelt als de theoretische toets.
Periode 2
3x SO Thema 3 Genetica
Proefwerk Thema 2 Voortplanting & Thema 3 Genetica
3 lessen per week
Nadat ze in Thema 1 hebben geleerd hoe cellen werken en zijn gebouwd leren ze in Thema 2 hoe cellen zich delen, hoe voortplanting verloopt en wordt er dieper in gegaan op hormonen. Thema 3 Genetica is meer rekenen vergeleken met de stof over erfelijkheid die ze in de onderbouw hebben gehad. Dit sluit direct aan op het onderwerp voortplanting. Er zijn deze periode geen practica. Om de moeilijkere stof van genetica te oefenen krijgen de leerlingen drie verschillende SO’s, die elk 1x meetellen. Gezien het aantal lessen is er ruim de tijd om dit toe te passen.
Periode 3
Proefwerk Thema 7 Ecologie
2 lessen per week
In het tweede semester hebben de leerling een uur biologie minder. Aan het eind van de vierde vindt er een zogenaamde ecologiedag plaats, waarbij leerlingen een onderzoek uitvoeren en een verslag hiervan maken. Ervaren docenten kozen ervoor om dit hoofdstuk al in periode 3 te behandelen, zodat de leerlingen beter voorbereid zijn om dit onderwerp.
Periode 4
Praktische opdracht Ecologiedag: onderzoek en verslaglegging
Proefwerk Thema 5 Regeling & Thema 6 Waarneming en gedrag
2 lessen per week
Gedurende deze periode voeren de leerlingen een ecologisch onderzoek uit en maken hier een verslag van. Daarnaast worden er twee hoofdstukken in de lessen behandeld, die in de laatste toetsweek getoetst worden.
HAVO 5
Periode 1
Praktische opdracht Ecologiedag: onderzoek en verslaglegging (gemaakt in havo 4)
PTA-toets 5H Thema 1, 2 & 6
Het verslag van de Ecologiedag is al in de vierde klas ingeleverd, maar de beoordeling telt mee in het vijfde jaar. Het cijfer hiervoor telt voor 10% mee in het dossier, maar is niet herkansbaar. In deze periode worden drie hoofdstukken behandeld en getoetst in de toetsweek.
Periode 2
PTA-toets 5H Thema 3, 4 & 5
Praktische opdracht Bloed en Afweer
In deze periode worden drie hoofdstukken behandeld. Ook vindt er een praktische opdracht plaats over Bloed en Afweer, waarvan de beoordeling voor 10% meetelt.
Periode 3
PTA-toets 4H Thema 4, 5, 6 & 7
In de laatste lesperiode worden er vier hoofdstukken behandeld en getoetst in de toetsweek.
Overzicht domeinen
In de tabel hieronder (zie bestand) staat weergegeven wat er in de schoolexamens en het centraal examen van de havo in 2023 behandeld wordt. Dit is gebaseerd op de handreiking van het SLO (SLO, 2022) en de Syllabus van het college voor toetsen en examens (College voor Toetsen en Examens, 2021). Ook staat weergegeven in welke thema’s en boeken van de methode Biologie Voor Jou deze eindtermen worden behandeld (Marianne Gommers, 2019). Hiervoor heb ik de naar de boeken gekeken die in de vierde en de vijfde klas van de havo worden gebruikt. Het SLO heeft alleen eindtermen geformuleerd voor de subdomeinen die in het centraal examen worden behandeld. Van Domein A Vaardigheden zijn er geen subdomeinen geformuleerd.
Bibliografie
College voor Toetsen en Examens. (2021, juni 21). biologie havo 2023. Opgeroepen op oktober 29, 2022
Examenblad. (2015). Biologie havo 2023. Opgeroepen op oktober 29, 2022, van file:///C:/Users/kc_g.klaassen/OneDrive%20-%20voCampus/HU/Schoolbiologie/Opdracht%20PTA/examenprogramma_biologie_havo_2014_2015.pdf
Marianne Gommers, D. H. (2019). Biologie voor jou. 's Hertogenbosch, Nederland: Malmberg.
SLO. (2022, maart 3). Onderwijsdoelen biologie. Opgeroepen op september 17, 2022, van https://www.slo.nl/sectoren/vmbo/biologie-vmbo/onderbouw/onderwijsdoelen/
Preconcept
Welkom bij mijn stuk over preconcepten. Dit gedeelte heb ik samen met Antwan van Hes uitgevoerd en uitgewerkt en hier kunt zien wat we hebben gedaan. Tevens heb ik het bestand hieronder toegevoegd.
Inhoudsopgave
Het door ons gekozen preconcept
Lesvoorbereidingsformulier
Manier 1 voor het wegnemen van het preconcept
Manier 2 voor het wegnemen van het preconcept
Les volgens het Directe instructiemodel
Bibliografie
Het door ons gekozen preconcept
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 (Mr. Stewart's classroom, z.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 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.
Het correcte concept
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 word 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, zie hieronder.
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)
Lesvoorbereiding volgens directe instructie
Om het preconcept zichtbaar te maken en weg te nemen hebben we 2 manieren gevonden. Deze zijn in dit stuk verder uitgewerkt. In het bestand hieronder vindt u de lesvoorbereiding waarin beide manieren zijn verwerkt. Deze kunt u erbij houden wanneer u de twee manieren bekijkt.
Manier 1 voor het wegnemen van het preconcept
De leerlingen gaan in groepjes van drie of vier bij elkaar zitten en praten over wat ze weten over fotosynthese en verbranding. Uitleg over het preconcept over verbranding en fotosynthese in planten. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de eerste manier voor het wegnemen van het preconcept. Deze zal worden uitgewerkt in een PowerPoint. Onderstaande uitleg zal dan worden gebruikt als instructie.
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. Fotosynthese en de dissimilatie wisselen koolstofdioxide en zuurstof aan elkaar uit.
In de grafiek hieronder zie je de opname en de afgifte van O2 (zuurstof) gemeten bij een blad. Bij lichtintensiteit 0 (donker), vindt er enkel dissimilatie (verbranding van glucose) plaats in het blad. Hiervoor heeft de plant zuurstof nodig en dit neemt het blad via de huidmondjes op. In het voorbeeld hieronder 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 fotosynthese, komt eerst ten goede aan de dissimilatie. In het voorbeeld is bij 10 (x1000) lux licht, 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.
Figuur 1. Opname en afgifte zuurstof in de blad bij verschillende lichtsterktes
Figuur 2. Lichtbronnen met verschillende lichtsterktes
Manier 2 voor het wegrennen van het preconcept
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 3). Met een demopracticum kan worden aangetoond dat ook planten CO2 uitstoten.
Figuur 3. Helder kalkwater als indicator voor koolstofdioxide
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 kalwater. 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 4. 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/
Mr. Stewart's classroom. (z.d.). Cells Misconceptions. Opgeroepen op november 10, 2022, van https://sites.google.com/site/misterseanstewart/cells-misconceptions
PWS
Welkom bij mijn stuk over begeleiding profielwerkstuk. Ik heb het stuk als word-bestand hier toegevoegd, dezelfde pagina's zijn hier op wikiwijs te vinden. De beoordelingsformulieren zijn als apart bestand toegevoegd.
Inhoudsopgave
Inleiding
Wanneer wordt het pws gedaan?
Wie begeleidt het pws?
Welke externe partijen zijn er te gebruiken?
De beoordeling van het eindproduct
Internationalisering
Bibliografie
Bijlagen
Inleiding
Op het Kandinsky College in Nijmegen wordt in de bovenbouw lesgegeven aan mavo, havo en vwo. De leerlingen op de havo en het vwo maken ook een profielwerkstuk. Leerlingen ronden dit af in hun examenjaar. Het is een groot werkstuk waarin de leerlingen nieuwe kennis opdoet en getoetst wordt op verschillende vaardigheden, zoals het opzetten van een onderzoek, het analyseren van resultaten, experimenteren, beschrijven en presenteren (Brinkerink, Handboek profielwerkstuk , z.d.).
Het is wettelijk vastgelegd waar een profielwerkstuk aan moet voldoen. Brinkerink (z.d.) heeft ze op een rijtje gezet:
- Voor het profielwerkstuk staat een studielast van 80 uur per leerling. Deze uren beschrijf je in het logboek. De uren van de masterclass in H4/V5 mag je ook meerekenen;
- Het profielwerkstuk moet aansluiten op een examenvak en geeft een verdieping en/of verbreding daarvan;
- Het eindcijfer van het profielwerkstuk moet minimaal een 3,5 zijn om deel te mogen nemen aan het centraal eindexamen;
- Het afgeronde eindcijfer van het profielwerkstuk wordt opgenomen in het combinatiecijfer en het combinatiecijfer wordt meegewogen in de zak-slaagregeling;
- Het combinatiecijfer voor de havo bestaat uit maatschappijleer (h4) en het profielwerkstuk (h5);
- Het combinatiecijfer voor het vwo bestaat uit maatschappijleer (v4), ANW (v5) en het profielwerkstuk (v6);
- Het profielwerkstuk moet een onderzoekend aspect bevatten, te weten;
- Natuurwetenschappelijk experiment;
- Sociaalwetenschappelijk experiment;
- Ontwerp van een product;
- Interview met een expert/ervaringsdeskundige;
- Enquêtes afnemen voor kwantitatief onderzoek;
- Veldwerk;
- Observatie;
- (vergelijkend) Literatuuronderzoek.
Hoe op het Kandinsky College de begeleiding uitvoering van het profielwerkstuk wordt ingevuld, zal ik toelichten in dit document.
Wanneer wordt het PWS gedaan?
De eerste stappen van het profielwerkstuk worden gezet in periode 4 van havo 4. Het pws moet worden afgerond de decembermaand in havo 5, de presentaties zullen dan plaatsvinden in februari daarop.
Het tijdpad is verdeeld in 6 fases (zie bijlagen). Fase 1 begint dus al in havo 4 en komt vooral neer op het kiezen van een partner, oriënteren op het onderwerp het formuleren van hoofd- en deelvragen en het schrijven van een sollicitatiebrief (Brinkerink, Handboek profielwerkstuk , z.d.). De overige fases volgen vanaf de eerste lesweken en eindigen vaak met een deadline. De manier waarop de fases worden beschreven laat duidelijk zien dat het gaat om het uitvoeren van een onderzoek. De leerlingen moeten een plan van aanpak maken in overleg met hun begeleider, deze eventueel aanpassen en de nodige voorbereidingen treffen voor het doen van onderzoek. Ze halen resultaten binnen, maken een bronnenlijst en eindigen het proces met een conclusie, logboek en presentatieplan. Daarnaast worden er andere aspecten van onderzoek doen onder de aandacht gebracht, die meer praktische en sociale vaardigheden vereisen. In fase 3 moeten ze, indien nodig, afspraken maken met de TOA, materialen bestellen, enquête opstellen of een afspraak maken voor een interview, afhankelijk van het onderwerp van hun onderzoek. De uiteindelijke pws-presentatie vindt plaats in februari van het examenjaar.
Wie begeleidt het PWS?
De hele kennismaking voor leerlingen met het pws begint met een masterclass, waarin ze voor het eerst uitgelegd krijgen wat het pws inhoudt. Ze leren wat ze in het onderzoek moeten doen en krijgen een algemeen beeld van hoe ze het vormgeven (Brinkerink, Masterclass profielwerkstuk, 2022). Ook schrijven de leerlingen een sollicitatiebrief naar een begeleider van hun keuze.
Er is een aantal mensen betrokken bij het begeleiden van een profielwerkstuk (Brinkerink, Handboek profielwerkstuk , z.d.):
- De begeleider
- De profielwerkstukcoördinator
- De teamleider
- De mentor
De begeleider begeleidt het hele proces en beoordeelt het eindproduct. Dat betekent dat de begeleider helpt met een aantal dingen:
- Het formuleren van een onderzoeksvraag en deelvragen
- Feedback geven op het ingeleverde stuk
- De behaalde resultaten communiceren naar de leerlingen en profielwerkstukcoördinator
- Beoordeelt of het ethisch verantwoord is
De profielwerkstukcoördinator heeft een meer organisatorische rol in de begeleiding van het pws. Deze persoon houdt zich bezig met:
- Leerlingen koppelen aan een begeleider die past bij het onderwerp
- Voortgang administreren
- Taakurentoebedeling van begeleiders
- Onderzoeken die vastlopen
- De algemene communicatie naar leerlingen en begeleiders
- Scholing voor (nieuwe) begeleiders
- Het beheer van de ELO-maps in Magister die gaan over het pws
- Het organiseren van de presentatie-avonden
Leerlingen hebben wekelijks een afspraak met hun begeleider over de voortgang van het pws. Deze duurt een uur en staat ook in de magisteragenda, zodat de begeleider altijd goed op de hoogte is en het voor de leerlingen ook een prioriteit heeft. De begeleider helpt de leerlingen nadenken over juiste formuleringen, hun ideeën en het geven van opbouwende kritiek.
Welke externe partijen zijn er te gebruiken?
Verschillende hogescholen en universiteiten zijn bereikbaar voor extra hulp bij het maken van profielwerkstukken en reiken tevens ook prijzen uit, zoals de Rijksuniversiteit Groningen (Rijksuniversiteit Groningen, z.d.) Daarnaast is er een aantal organisaties die een programma hebben waarbij prijzen worden uitgereikt voor profielwerkstukken. De KNAW (Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, z.d.) reikt jaarlijks een onderwijsprijs uit voor profielwerkstukken. Bij de KNAW zijn wetenschappers betrokken en is verbonden aan het ministerie voor Onderwijs, Cultuur en Wetenschap. Ook het rijksmuseum heeft een prijsuitreiking waar de winnaar tevens een traineeship kunnen volgen (Rijksmueum, z.d.). Deelnemers kunnen zich voor prijsuitrekeningen tussen aankomende december en maart 2023 aanmelden. Het mag zowel een regulier werkstuk als een creatieve manier zijn, zoals een kunstwerk, kookboek, documentaire etc..
Op de havo zijn leerlingen verplicht om contact op te nemen met een expert (vwo-leerlingen doen dit meestal uit zichzelf). In de meeste gevallen gaat het om een onderzoeker van de universiteit Radboud of gaan ze langs bij een PWS-dag (HAN-WUR) of een bedrijf, bv. een fysiotherapeut, diëtist, reclamebureau e.d.. De begeleiders zijn actief bezig om leerlingen zoveel mogelijk de school uit te krijgen en stimuleren hen om contact te maken met het werkveld. Ze zouden contact kunnen leggen met de volgende instanties:
- Domein B Zelfregulatie
- Museum voor anatomie en pathologie
- Naturalis Biodiversity center
- Domein C Zelforganisatie
- Donders institute for brain, cognition and behaviour
- Domein D Interactie
- Radboud universiteit Aquatic Ecology and Environmental biology
- Naturalis Biodiversity center
- Domein E Reproductie
- Museum voor anatomie en pathologie
- Domein F Evolutie
- Naturalis Biodiversity center
De beoordeling van het eindproduct
De beoordeling van het pws vindt plaats over verschillende fases en verschillende onderdelen:
- De sollicitatiebrief, die in periode 4 van H4 tijdens de masterclass geschreven wordt, wordt voor de vakantie beoordeeld door de masterclass docent.
- Het plan van aanpak wordt beoordeeld door de begeleider. Na de feedback moet het plan van aanpak eventueel aangepast worden door de leerlingen. Het aantal toegekende punten blijft echter staan. De begeleider geeft een goedkeuring voordat de leerlingen verder gaan met de volgende fase.
- Vervolgens wordt het onderzoek verder uitgevoerd en is het alleen de leerlingen om de begeleider goed op de hoogte te houden (bv. tijdens de wekelijkse gesprekken). In oktober wordt de conceptversie ingeleverd, waarop de begeleider binnen 14 werkdagen feedback levert.
- Daarna wordt er gewerkt aan de definitieve versie. De begeleider beoordeelt deze, en geef het daarna door aan een tweede beoordelaar. Als er een verschil is moet er overleg plaats vinden tussen de twee tot er een consensus is bereikt. De begeleider geeft de definitieve beoordeling voordat de presentaties plaatsvinden.
- Ook op de presentatieavond zal de begeleider de presentatie beoordelen. Meerdere docenten kunnen hierbij ook ingeschakeld worden.
Indien de sollicitatiebrief, het plan van aanpak, de concept- of de definitieve versie te laat wordt ingeleverd, dan is slechts de helft van het aantal punten voor het betreffende onderdeel haalbaar. Indien een leerling in een groepje geen (significante) bijdrage heeft geleverd aan de sollicitatiebrief, het plan van aanpak, de concept- of de definitieve versie of de presentatie, dan worden de punten voor het betreffende onderdeel niet gegeven aan deze leerling (Brinkerink, Handboek profielwerkstuk , z.d.).
Er zijn verschillende beoordelingsformulieren voor het pws (zie bijlagen). Dit is afhankelijk van binnen welk profiel het pws uitgevoerd wordt: C&M en E&M of N&G en N&T. Binnen de natuurprofielen kunnen er vervolgens verschillende typen onderzoek uitgevoerd worden, waar ook aparte beoordelingsformulieren voor zijn: experiment, ontwerp en open model. De verschillen zitten vooral in het praktische gedeelte. Zo hebben leerlingen die onderzoek doen binnen de maatschappijprofielen bij de opzet de keuze uit een experiment, observaties, enquête, interview, veldwerk en archiefonderzoek. Wanneer leerlingen binnen de natuurprofielen een experimentonderzoek uitvoeren moeten zij een theoretisch kader beschrijven, data verzamelen, weergeven en interpreteren en terugblikken op het proces. Bij een ontwerponderzoek doorlopen leerlingen een cyclisch proces: ze maken een ontwerpdoel met eisen en ideeëntabel, een theoretisch kader, constructiemethodiek, realiseren het ontwerp en evalueren het. Bij het open model vullen de leerlingen het concept profielwerkstuk en definitieve versie helemaal zelf in. Ze krijgen daar vervolgens feedback op van de begeleider.
De totale score op de beoordelingsformulieren is 100, waar de meeste punten zijn te behalen voor de definitieve versie (45 punten). Ik vraag me af of rechtvaardig is wanneer het ene onderzoek meer werk vereist dan het andere. Een ontwerponderzoek kost bijvoorbeeld veel meer tijd en energie dan een experimentonderzoek of een onderzoek waarbij slechts interviews zijn afgenomen. Leerlingen kiezen natuurlijk zelf voor een bepaald type onderzoek, maar ik zou het logisch vinden als er een meer gerichte beoordeling zou zijn voor het niveau en de investering die de leerlingen hebben in een pws.
Naast de vereiste onderdelen worden ook de sollicitatiebrief en onvoorziene aspecten beoordeeld (d.w.z. taalgebruik, creativiteit, originaliteit, moeilijkheidsgraad, communicatie e.d.). Hierbij kunnen er zelfs punten afgetrokken worden. Ik zou vooral de moeilijkheidsgraad en creativiteit apart beoordelen. Ik denk dat er dan bij bijvoorbeeld ontwerponderzoeken beter gedifferentieerd kan worden.
Na de beoordeling volgt de presentatieavond, waar de presentaties ook worden beoordeeld (zie bijlagen). Er wordt gekeken naar de aankleding van de presentatie en naar de manier waarop het wordt gepresenteerd.
Internationalisering
Op het Kandinsky College wordt ook tweetalig onderwijs gegeven. Dit houdt in dat leerlingen die in tto-klassen zitten in de onderbouw een aantal vakken in het Engels volgt. Deze leerlingen kunnen in de bovenbouw ook een tweetalig traject volgen, waar niet meer de vakken in het Engels gegeven worden, maar er wel uitwisselingsactiviteiten en reizen zijn. Wat betreft het profielwerkstuk maken ze deze in het Engels (Brinkerink, Masterclass profielwerkstuk, 2022); hierdoor moet een tweetalige leerling altijd samenwerken met een tweetalige leerling. Het staat leerlingen vrij om contact op te nemen met partijen en/of instanties in het buitenland (tweetalig of niet).
Bibliografie
Brinkerink, A. (2022). Masterclass profielwerkstuk. Nijmegen, Nederland: Kandinsky College.
Brinkerink, A. (z.d.). Handboek profielwerkstuk . Nijmegen, Nederland: Kandinsky College.
Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen. (z.d.). Achtergrond. Opgeroepen op november 9, 2022, van https://www.knawonderwijsprijs.nl/achtergrond
Rijksmueum. (z.d.). Junior Fellowship Profielwerkstukprijs. Opgeroepen op november 9, 2022, van https://www.rijksmuseum.nl/nl/onderwijs/voortgezet-onderwijs/havo-vwo/talentprogrammas/junior-fellowship
Rijksuniversiteit Groningen. (z.d.). Profielwerkstuk. Opgeroepen op november 9, 2022, van https://www.rug.nl/society-business/scholierenacademie/scholieren/pws-hulp/
Bijlagen: tijdpad en beoordelingsformulieren
Het tijdpad voor de uitvoering van het pws en de beoordelingsformulieren zijn opgenomen in bijgevoegd bestand. Deze kunt u downlaoden.
Grensoverschrijdend biologieonderwijs
