SCIENCE meer dan

NATUURKUNDE, SCHEIKUNDE, TECHNIEK

Het vak science is voor de meeste leerlingen de eerste vakdidactisch gestructureerde kennismaking met basisbegrippen uit de vakken natuurkunde, scheikunde en techniek.

In het door de Stichting Theorie uit Experimenten uitgegeven science-lesmateriaal komen geïntegreerd met de betreffende onderbouwkerndoelen nog meer zaken aan de orde, vandaar bovenstaande titel die ook de titel is van de eerste van negen science-modulen.

In de lessen science wordt aandacht besteed aan ideeën die leerlingen eventueel al eerder in het basisonderwijs of zelfstandig hebben opgedaan.

Die voorkennis wordt op verschillende manieren geïnventariseerd, bijvoorbeeld door het laten maken van een associatieweb (mind map) (zie bijlage 1).

In het lesmateriaal wordt ervan uitgegaan dat leerlingen beschikken over basale taal- en rekenvaardigheden. Die worden onderhouden en uitgebouwd.

Voorbeelden van zulke taalvaardigheden zijn het onderscheiden van vaktaal en huis-, tuin- en keukentaal, uitbreiding van de woordenschat, encyclopedie-gebruik, het schrijven van een brief (zie bijlage 2).

Voorbeelden van zulke rekenvaardigheden zijn het omgaan met (on)nauwkeurigheid, het werken met eenheden, het weergeven van rekenkundige bewerkingen met woord- en symboolformules, het (leren) werken met een rekenmachine (zie bijlage 3).

Hiermee wordt aangehaakt aan onderbouwkerndoelen uit de domeinen Nederlands (met name de kerndoelen 1, 3, 4, 5 en 6) en Rekenen en wiskunde (met name de kerndoelen 20, 22, 23 ,24 en 25) (zie bijlage 4).

Van ICT-activiteiten zoals e-mailen, werken met een tekstverwerker, werken met ELO en digitaal mind mappen, wordt verondersteld dat leerlingen daarin wegwijs worden gemaakt. Dat zou kunnen aan de hand van in het science-lesmateriaal verwerkte opdrachten.

Middels de lessen science in het eerste en tweede leerjaar (en de lessen natuurkunde en scheikunde in het derde leerjaar) worden de kerndoelen 28 t/m 35 uit het domein Mens en natuur ingevuld voor zover die vallen binnen het leergebied Natuur en techniek.

De gehanteerde leermethode kan als sociaal-constructivistisch worden gekarakteriseerd: leerlingen werken samen in groepjes aan reeksen hecht gestructureerde opdrachten waarin ze zelf in logische volgbare stappen kennis construeren. (Leren) argumenteren, redeneren, waarderen en (be)oordelen zijn belangrijk aspecten bij dit leerproces (zie bijlage 5 voor enkele voorbeelden). Door het serieus nemen van ervaringen en argumenten van leerlingen wordt hun mondigheid op natuurwetenschappelijk gebied bevorderd.

Deze sociaal-constructivistische inrichting van het science-onderwijs kan leertheoretisch onderbouwd worden (zie bijlage 6) maar er zijn ook triviale en pragmatische overwegingen zoals:

- leerlingen actief: als er acht groepjes aan de slag zijn dan zijn er in ieder geval
acht leerlingen en een docent actief, met een klassikale-frontale aanpak
dikwijls alleen de docent

- practicummateriaal: met groepjes van vier minder is materiaal nodig dan bij
individueel practicum of practicum in duo’s

- tempodifferentiatie: met groepjes loopt het tempo automatisch uiteen, dus niet
acht maar nog minder sets practicummateriaal nodig (wel meer verschillende
sets)

- andere differentiatiemogelijkheden: als voldoende praktisch-technische
onderwijsassistentie in de les beschikbaar is kan de begeleiding gericht worden
op inhoudelijke diepgang en manier van (samen)werken en leren. Het accent
op een van deze aspecten kan per groep verschillen. Ook wat betreft leerstijl en
doceerstijl kan naar behoefte en voorkeur gedifferentieerd worden.

- profielkeuze: voorsorteren naar N of M is mogelijk binnen klassenverband

Niet alleen via de begeleiding maar ook in het lesmateriaal zijn mogelijkheden ingebouwd om te differentiëren naar inhoud.

In individuele opdrachten verwerken leerlingen buiten contacttijd de opgedane kennis. Ze evalueren zelf digitaal de antwoorden van die opdrachten. Ook voor de docent kan daardoor snel duidelijk zijn of en hoeveel tijd aan individuele verwerking en evaluatie besteed wordt.

De waardering en beoordeling van eigen antwoorden bereiden voor op het gebruiken van een toetsanalyse-instrument dat in de bovenbouw bij het vak scheikunde gehanteerd wordt.

In de lessen science worden aanzetten gegeven voor leerlijnen die in sommige gevallen doorlopen vanaf de eerste twee leerjaren naar de nieuwe havo-examens in 2015 en vwo-examens in 2016 voor de vakken natuurkunde en scheikunde.

Een voorbeeld van zo’n leerlijn is (leren) programmeren: het principe wordt geïntroduceerd aan de hand van ordenen van een reeks objecten, eerst met de hand, daarna gemechaniseerd en vervolgens geautomatiseerd. Als toepassing wordt een speeldoosje en een robot geprogrammeerd. Deze programmeer-activiteiten kunnen in masterclasses en/of bij het vak informatica uitgebouwd worden.

Voor andere voorbeelden van leerlijnen: zie bijlage 7.

Een van de vernieuwingen in de nieuwe examenprogramma’s, ook voor het vak biologie, is de context-conceptbenadering.

In de verschillende bètavakken kan dat op verschillende manieren ingevuld worden maar in ieder geval moet er aandacht besteed worden aan actuele en maatschappelijk relevante contexten (zie bijlage 8).

In het lesmateriaal wordt bij de vakken science en scheikunde wordt bovendien ook nog gewerkt vanuit een natuurwetenschappelijke context. Onderzoek maakt daar deel van uit:

- het verzamelen van gegevens over een bepaald onderwerp vanuit zelf gekozen
of aangereikte gezichtspunten

- het zoeken naar regelmaat in zelf verzamelde en ook aangereikte gegevens

- het verklaren van regelmatigheden, indien nodig of gewenst met zelf bedachte
en aangereikte modellen

- het ontwerpen van (verbeteringen van) apparaten of instrumenten, ook om
daarmee (beter) onderzoek te kunnen verrichten (zie bijlage 9 voor informatie
over de gehanteerde ontwerpcyclus)

Het aanleren en de toepassing van instrumentele en praktische vaardigheden maakt onderdeel uit van het natuurwetenschappelijk onderzoek (zie bijlage 10).