Relatie van biologie met andere (exacte)vakken

Relatie tussen biologie en talige vakken
De relatie tussen biologie en taalvakken op school is nauw verbonden. Aan de ene kant is taal van cruciaal belang om biologische concepten te begrijpen en te communiceren. Studenten moeten in staat zijn om wetenschappelijke informatie helder te verwoorden. Aan de andere kant biedt de biologie ook een waardevolle context voor het ontwikkelen van taalvaardigheden. Bijvoorbeeld, het schrijven van wetenschappelijke rapporten en het uitleggen van complexe biologische concepten dragen bij aan de algemene taalontwikkeling van studenten. Het begrijpen van deze relatie is essentieel voor een effectieve biologiestudie en taalontwikkeling op school.

Relatie tussen biologie met andere exacte vakken – havo bovenbouw
Als er wordt gekeken naar de overlap in domeinen is van een aantal domeinen binnen de biologie en natuurkunde de samenhang beschreven. Zo zijn een aantal thema’ s uitgewerkt waarbij gekeken is naar samenhang op het niveau van eindtermen betreft uit het CE of SE.

In de biologie is de eindterm B8. Regulatie van ecosystemen samenhangend met de volgende eindtermen van de natuurkunde: C2. Energieomzettingen, D1. Eigenschappen van stoffen en materialen, E2. Aarde en klimaat en F. Menselijk lichaam. Typering voor de samenhang is dat fysische concepten voorwaardelijk zijn voor biologische concepten. Het lichaam als energieconverter kan context zijn voor natuurkundeonderwijs over energie.

Een ander voorbeeld bevat de eindtermen B2. Stofwisseling van de cel en C1. Zelforganisatie van cellen in de biologie dat een samenhang heeft met eindterm F. Menselijk lichaam van de natuurkunde. De contexten die worden geschetst binnen de biologie gaan over beroepscontexten op het gebied van voeding en gezondheid. De concepten houden binnen de biologie cel en (cel)transport: diffusie, celmembraan, spijsverteringskanaal in. In de natuurkunde houden gaan de concepten over potentiaalverschil en actiepotentiaal. Verder is er samenhang tussen de eindtermen B4. Zelfregulatie van het organisme in de biologie en F. Menselijk lichaam is de natuurkunde.

Ook is er samenhang tussen eindtermen in de biologie en scheikunde. Zo is er samenhang is de eindtermen B4. Zelfregulatie van het organisme en E3. Reproductie van het organisme met de domeinen D1. Chemische vak methodes, D2. Veiligheid en F5. Kwaliteit en gezondheid. De domeinen hebben een contextuele samenhang dat kwalitatieve analyses en bepalingen omvat in laboratoriumsituaties (spectroscopie en chromatografie bijvoorbeeld). Concepten binnen deze domeinen omvatten voeding, gezondheid, voortplanting, typologie van stoffen, ionentheorie et cetera.

Daarnaast zijn de eindtermen E1. DNA-replicatie in de biologie en C1. Chemische processen in de scheikunde samenhangend. Chemische en biologische kennis overlappen elkaar in deze domeinen, contexten en concepten. Opvallende concepten zijn dat DNA-replicatie, mutatie, peptidebindingen, aminozuren en reactiesnelheid samenhangen.

Relatie tussen natuur- en scheikunde – havo bovenbouw

De stofaanduiding ‘stoffen en materialen’ is een belangrijk onderwerp dat overlap toont binnen natuur- en scheikunde. Zo is de eindterm D1. Eigenschappen van stoffen en materialen van de natuurkunde samenhangend met B4. Bindingen, structuren en eigenschappen en B5. Macroscopische eigenschappen van de scheikunde. Typering voor de samenhang is dat in het verklaren van eigenschappen van stoffen en materialen natuur- en scheikunde een gemeenschappelijk model voor structuur van materie hanteren. De scheikunde legt hierbij de focus op een ander type interactie dan de natuurkunde.

Ook binnen het thema energieomzettingen in de natuur- en scheikunde is overlap. Zo zijn de eindtermen C2. Energieomzettingen en D1. Eigenschappen van stoffen en materialen overlappend met F3. Energieomzettingen. Energieomzettingen worden gebruikt op basis van verbranding: scheikunde biedt inzicht in details en mogelijkheden. Concepten die terugkomen in de natuurkunde zijn bijvoorbeeld energieomzetting en energieopslag. Scheikundige concepten zijn bijvoorbeeld redoxreacties, ionentheorie, atoombinding, elektrolyse en fotosynthese (ook weer overlappend met de biologie).

Onderbouwing keuzes vanuit eigen ervaring
Op het moment dat er een blik wordt geworpen op biologie onderwijs en andere exacte vakken is er zoals de domeinen hierboven schetsen een overlap.

Tijdens mijn eigen middelbareschooltijd had ik altijd al affiniteit met de bètavakken. Er was altijd strijd tussen mijn biologie en natuur- en scheikunde docenten over dat ‘hun vak’ beter was. Mijn docenten maakten opmerkingen over en weer over welk vak ‘beter’ was. Toen kwam ik er beetje bij beetje achter dat er raakvlakken waren tussen de bètavakken. Pas toen ik zelf als tweedegraads docent aan het werk was en korte lijntjes had met mijn NaSk collega’s begreep ik jaren later de over en weer opmerkingen van mijn docenten van mijn middelbareschooltijd.

Op de werkvloer vertaalde mijn interesse in de natuur-en scheikunde dat ik naast docent biologie ook NaSk1 onderwees voor het vmbo. Nadat een naaste collega met wie ik de lessen in de bovenbouw gaf op school uitviel, werd ik op een natuurlijke wijze sectiehoofd van NaSk op school. Er is overlap tussen de domeinen, concepten en contexten van bètavakken. Beschreven in het kopje ‘Relatie biologie met andere exacte vakken’.

Naar aanleiding met gesprek met een collega (Matthijs) natuur- en scheikunde wie ik heb leren kennen op de opleiding zijn er interessante bevindingen gedaan uit de beroepspraktijk. Zo kwamen Matthijs en ik tot bevindingen dat contexten in de natuur- en scheikunde overlap hebben met de biologie. Specifieke voorbeelden die wij hebben besproken waren dat in de natuurkunde bijvoorbeeld hefbomen worden behandeld, die in de biologie de werking van spierweefsels en antagonisten kunnen verklaren. Daarnaast worden in de biologie ionen, kalium- en natriumpompen en membraanpotentialen behandeld. Om dit concept te begrijpen is belangrijk en essentieel om enig kennis te hebben over de bouw van atomen, moleculen en ionen. Een andere bevinding gaat over de combinatie van natuur- en scheikunde en biologie. Zo is er overlap in benadering van contexten als ‘radioactiviteit’ in de natuurkunde. Voor de biologie is dit bijvoorbeeld een context die gaat over ‘celbiologie’ en in de scheikunde past de context weer in ‘atomen, moleculen en ionen’.