Solar docentenhandleiding vwo deel 1
advertisement
Solar Algemene Natuurwetenschappen vwo bovenbouw deel1 Uitdraai van de digitale docentenhandleiding Docentensite: www.solar.wolters.nl Leerlingensite: vwo1.solar.wolters.nl Met medewerking van Marieke Kwantes Frank Perton Martin van der Palm Arjen Wielemaker ISBN: 90 01 49977 5 Solar vwo deel 1 1 Wat biedt deze uitdraai? In deze uitdraai vindt u de digitale docentenhandleiding voor Solar 2e vwo bb deel 1 docentenhandleiding. De volledige en geactualiseerde digitale docentenhandleiding is te vinden op www.solar.wolters.nl. In deze uitdraai zijn de volgende onderdelen opgenomen: Voorbeeld SLU verdeling Voorbeeld-PTA's Solar 2e editie vwo Per hoofdstuk is in deze docentenhandleiding opgenomen: Leerlijn: de ANW-vragen Eindtermen Inhoud per paragraaf Studiebelasting Keuzeopdrachten vwo Voorbeeld studiewijzer Voortgangscontroleformulier Activiteiten Hulpmiddelen 2 Solar vwo deel 1 Inhoudsopgave Algemeen Voorbeeld SLU-verdeling Voorbeeld-PTA’s Solar 2e editie vwo 4 5 6 1 Ziek en gezond Leerlijn: de ANW-vragen Eindtermen Inhoud per paragraaf Studiebelasting Keuzeopdrachten vwo Voorbeeldstudiewijzer Voortgangscontroleformulier Activiteiten Hulpmiddelen 9 10 11 13 14 15 17 18 19 2 Biosfeer in beweging Leerlijn: de ANW-vragen Eindtermen Inhoud per paragraaf Studiebelasting Keuzeopdrachten vwo Voorbeeldstudiewijzer Voortgangscontroleformulier Activiteiten Hulpmiddelen 21 22 24 26 27 28 30 31 32 3 Blik op oneindig Leerlijn: de ANW-vragen Eindtermen Inhoud per paragraaf Studiebelasting Keuzeopdrachten vwo Voorbeeldstudiewijzer Voortgangscontroleformulier Activiteiten Hulpmiddelen 35 36 38 40 41 42 44 45 46 4 Ontwerpen en produceren Leerlijn: de ANW-vragen Eindtermen Inhoud per paragraaf Studiebelasting Keuzeopdrachten vwo Voorbeeldstudiewijzer Voortgangscontroleformulier Activiteiten Hulpmiddelen 49 50 51 53 54 55 57 58 59 Solar vwo deel 1 3 Algemeen Wolters-Noordhoff heeft ervoor gekozen om de docentenhandleiding bij Solar digitaal aan te bieden. De informatie op de methodesite (www.solar.wolters.nl) wordt regelmatig geactualiseerd. Deze uitdraai geeft de inhoud van de digitale docentenhandleiding ten tijde van de plaatsing op de site, april 2004. Methodewijzer Wilt u meer informatie over de methode Pulsar, ga dan naar de methodesite en klik op het tabblad Methodewijzer. Arrangement Bij Solar vwo deel 1 horen de volgende onderdelen: - Solar vwo bb dl 1 leerboek - Solar-i de digitale ondersteuning voor leerlingen - Solar vwo bb dl 1 uitwerkingen - Solar vwo bb dl 1 toetsen met cd-rom De ICT-opdrachten, Solar-i, staan op de site: vwo1.solar.wolters.nl. U kunt de Solar-i ook op uw eigen schoolnetwerk (laten) installeren. Toetsmateriaal Bij elk deel van Solar hoort een toetsenbundel met cd-rom.. U kunt zowel klant en klare toetsen kopiëren als zelf toetsen op de cd-rom aanpassen en uitprinten. In het leerboek staat aan het einde van elk hoofdstuk het onderdeel proefwerkvoorbereiding. Leerlingen kunnen de digitale toets op de Solar-i gebruiken om hun kennis van de begrippen dmv standaardvragen te toetsen. 4 Solar vwo deel 1 Voorbeeld SLU-verdeling vwo totaal 'Hoe werk je met' en paragraaf 0.1 2 slu Opening hoofdstuk 1 met startactiviteit 1 slu 1.1: lesactiviteit(en), tekst en bronnen, vragen 3 slu 1.2 3 slu 1.3 4 slu 1.4 3 slu Op het scherpst van de snede 2 slu Proefwerkvoorbereiding (overzicht, tips, Test Jezelf en voorbeeldproefwerk) 3 slu Toets hoofdstuk 1 (incl. nabespreken) 2 slu 2 keuzeopdrachten bij hoofdstuk 1 4 slu Hoofdstuk 2 25 slu Hoofdstuk 3 25 slu Hoofdstuk 4 25 slu Hoofdstuk 5 25 slu Hoofdstuk 6 23 slu Hoofdstuk 7 25 slu Praktische Opdracht(en) 15 slu Excursie(s) 10 slu Solar vwo deel 1 5 Voorbeeld-PTA's Solar 2e editie vwo Hier vindt u enkele voorbeeld-PTA's bij Solar 2e editie vwo. Omdat jaarplanningen en de manier waarop PTA's worden ingevuld van school tot school sterk verschillen, is het onmogelijk een PTA aan te bieden dat op maat gemaakt is voor uw situatie. Wel kunt u de voorbeeld-PTA's als basis gebruiken om uw eigen PTA op te stellen. Na de voorbeeld-PTA's volgen een toelichting en suggesties. ANW in twee jaar LEERJAAR 4 VWO SCHOOLJAAR totaal: 200 STUDIELASTUREN 4V: 100 5V: 100 6V: 0 per. soort stofomschrijving afn. tijd weging herk. 1 se s 45 1 ja 2 se s 45 1 ja 3 se s 45 1 ja 4 se toets Solar 2 vwo deel 1, hoofdstuk 1 toets Solar 2 vwo deel 1, hoofdstuk 2 toets Solar 2 vwo deel 1, hoofdstuk 3 toets Solar 2 vwo deel 1, hoofdstuk 4 keuzeopdrachten s 45 1 ja 1 nee 1 t/m 4 po berekening rapportcijfer/SE-cijfer p cijfer (gewogen gemiddelde schoolexamens) x 0,65 + (gewogen gemiddelde praktische opdrachten) X 0,35 LEERJAAR 5 VWO SCHOOLJAAR totaal: 200 STUDIELASTUREN 4V: 100 5V: 100 6V: 0 per. soort stofomschrijving afn. tijd weging herk. 1 se s 45 1 ja 2 se s 45 1 ja 3 se s 45 1 ja 4 po toets Solar 2 vwo deel 2, hoofdstuk 5 toets Solar 2 vwo deel 2, hoofdstuk 6 toets Solar 2 vwo deel 2, hoofdstuk 7 grote praktische opdracht p 4 nee keuzeopdrachten p 1 nee 1 t/m 3 po berekening rapportcijfer/SE-cijfer 6 Solar vwo deel 1 (gewogen gemiddelde schoolexamens 4V en 5V) x 0,65 + (gewogen gemiddelde praktische opdrachten 4V en 5V) X 0,35 cijfer ANW in één jaar (4VWO) LEERJAAR 4 VWO SCHOOLJAAR totaal: 200 STUDIELASTUREN 4V: 200 5V: 0 6V: 0 per. soort stofomschrijving afn. tijd weging herk. 1 se s 45 1 nee 1 se s 45 1 ja 2 se s 90 2 ja 3 se s 45 1 ja 3 po toets Solar 2 vwo deel 1, hoofdstuk 1 toets Solar 2 vwo deel 1, hoofdstuk 2 toets Solar 2 vwo deel 1, hoofdstuk 3 & 4 toets Solar 2 vwo deel 2, hoofdstuk 5 grote praktische opdracht 4 nee 4 se toets Solar 2 vwo deel 2, hoofdstuk 6 & 7 keuzeopdrachten s 2 ja 2 nee 1 t/m 4 po berekening rapportcijfer/SE-cijfer p p 90 cijfer (gewogen gemiddelde schoolexamens) x 0,65 + (gewogen gemiddelde praktische opdrachten) X 0,35 Toelichting en suggesties Toelichting Het handelingsdeel in het schoolexamen is vervallen als verplichting (Uitleg Gele katern, nummer 9, 29 maart 2000). De school kan bepalen dat een deel van de inhoudelijke eindtermen in het schoolexamen niet aan de orde komt. Het kan ten hoogste gaan om twee subdomeinen die kunnen worden gekozen uit de domeinen C, D, E en F. Het funderende domein B 'Analyse en reflectie met betrekking tot natuurwetenschap, techniek en de rol van mensen' komt steeds aan de orde (Uitleg Gele katern, nummer 9, 29 maart 2000). Het aantal verplichte praktische opdrachten is beperkt tot één. De school mag kiezen voor twee praktische opdrachten. De weging van de praktische opdrachten in het cijfer van het schoolexamen is ten minste 25% en ten hoogste 50% (Uitleg Gele katern, nummer 18a deel 2, 25 juli 2001 en Uitleg Gele katern, nummer 14, 28 mei 2003). Door alleen de algemene term 'keuzeopdrachten' op te nemen houdt u het PTA flexibel. Het aantal keuzeopdrachten ligt dan niet vast. Het gemiddelde cijfer van alle uitgevoerde keuzeopdrachten wordt meegenomen in de berekening van het rapportcijfer/SE-cijfer. Suggesties Laat leerlingen in duo's door het schooljaar heen presentaties houden en beoordeel deze (eventueel samen met de leerlingen). Zo'n presentatie kan gaan over een onderwerp uit een door u zelf samengestelde lijst van onderwerpen of over een zelf te kiezen actueel onderwerp. Neem de presentatie met een weegfactor 1 als po op in het PTA. Solar vwo deel 1 7 U kunt enkele lesactiviteiten beoordelen en deze op dezelfde flexibele manier als de keuzeopdrachten in het PTA opnemen. 8 Solar vwo deel 1 1 Ziek en gezond Leerlijn: de vijf ANW-vragen In dit hoofdstuk staan ANW-vragen 1 t/m 5 centraal. 1 Hoe ontstaat natuurwetenschappelijke kennis? Deze vraag besproken aan de hand van John Snows zoektocht naar de oorzaak van choleraepidemieën (1.2). In 1.3 volgen de systematische onderzoeken van Pasteur en Koch. In de paragraaf 'Op het scherpst van de snede' staat dat al in de 16e eeuw het belang van experimenten en waarnemingen bij het ontstaan van kennis werd onderkend. 2 Hoe weet je wat waar is? In 1.1 wordt het dubbelblind onderzoek besproken in het kader van de verschillen tussen de alternatieve geneeswijzen en de reguliere geneeskunde. In 1.2 staat de natuurwetenschappelijke methode centraal. Een belangrijk aspect van deze methode is dat met experimenten hypothesen kunnen worden geverifieerd. De epidemiologie komt aan de orde in 1.3, waar het gaat over gezond gedrag. In 'Op het scherpst van de snede' komen de begrippen inductie en deductie aan de orde. 3 Hoe pas je natuurwetenschappelijke kennis toe? Medische kennis wordt toegepast door artsen (1.1). In 1.3 volgen hygiënische maatregelen en vaccins. In 1.4 staan moderne geneeskundige technieken, therapieën en medicijnen centraal. 4 Hoe beïnvloeden natuurwetenschap, techniek en samenleving elkaar? Dat natuurwetenschap, techniek en samenleving elkaar beïnvloeden wordt door dit hele hoofdstuk geïllustreerd. De ontwikkeling van de microscoop leidde tot het besef dat ook niet direct met het oog waarneembare organismen van invloed kunnen zijn op onze gezondheid. De ontdekking van deze micro-organismen en de werking van het afweersysteem leidden tot de mogelijkheid ziekteverwekkers te identificeren en tot het nemen van preventieve maatregelen. Bij het nemen van deze maatregelen spelen burgers en de overheid een rol. Nieuwe mogelijkheden in de geneeskunde roepen ook maatschappelijke vragen op: mag alles wat kan? 5 Wat is jouw mening? Mensen worden op het gebied van de gezondheid geconfronteerd met persoonlijke vragen: wel of geen alternatieve geneeswijze, wel of niet vaccineren, wel of geen euthanasie, wel of geen plastische chirurgie? Deze vragen hebben een plaats door het hele hoofdstuk heen. Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond 9 Eindtermen B1 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen hoe onderzoekers tot kennis over de natuur komen en daarbij de volgende aspecten van onderzoek onderscheiden: B2 waarnemen en beschrijven van verschijnselen; ordenen en zoeken van regelmatigheden; formuleren van verklaringen en theorieën; confrontatie van deze verklaringen met bestaande theorieën; voorspellingen afleiden en toetsen. De kandidaat kan met voorbeelden toelichten dat onderzoeksmethoden en –technieken zelf in ontwikkeling zijn: instrumenten; experimenteertechnieken; computers en geautomatiseerde systemen; methoden voor analyse en interpretatie. B5 De kandidaat kan aan de hand van voorbeelden uitleggen hoe mensen producten ontwerpen en technieken ontwikkelen ten behoeve van maatschappelijke toepassingen, en dat zij daarbij natuurwetenschappelijke kennis gebruiken. B7 De kandidaat kan een oordeel geven over de betrouwbaarheid van een bewering die betrekking heeft op de kwaliteit en werking van een product dan wel op de effecten van acties of behandelingen dan wel op de resultaten van een natuurwetenschappelijk onderzoek. B9 De kandidaat kan met voorbeelden toelichten dat en hoe natuurwetenschappelijke kennis en technische ontwikkelingen invloed hebben op: C11 het dagelijks leven; inzichten over de natuur; de rol van mensen in de natuur. De kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat levende organismen ondanks grote uiterlijke verschillen de volgende kenmerken gemeen hebben: zij kunnen een stabiel intern milieu handhaven; zij wisselen materie en energie met de omgeving uit … zij kunnen reageren op prikkels uit de omgeving; zij kunnen in hun functioneren bedreigd worden door oorzaken van binnen het lichaam, onder andere in het afweersysteem, en door oorzaken van buiten het lichaam, onder andere pathogene bacteriën en virussen. C13 De kandidaat kan van opvattingen, technieken of producten in de gezondheidszorg nagaan hoe de ontwikkeling heeft plaatsgevonden. C14 De kandidaat kan medische toepassingen bespreken aan de hand van een afweging van positieve en negatieve effecten. 10 Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond Inhoud per paragraaf 1.1 Gezond of ziek Kernvraag 1: Hoe gaat de reguliere gezondheidszorg te werk? Kernvraag 2: Waar wordt dubbelblind onderzoek toegepast? Diagnosticeren en genezen van ziekte staan centraal in deze paragraaf. Bij kernvraag 1 komt aan de orde dat het diagnosticeren van een ziekte in de reguliere gezondheidszorg plaatsvindt door het hanteren van een standaardaanpak die tot een juiste diagnose moet leiden. In feite komt de natuurwetenschappelijke methode uit 1.2 hier al impliciet aan de orde. Bij kernvraag 2 wordt de beperking van deze standaardaanpak besproken. Hierbij wordt de alternatieve geneeskunde opgevoerd als alternatief voor de reguliere gezondheidszorg. Ook het dubbelblind onderzoek komt aan de orde. Kernbegrippen: Standaardaanpak, symptomen, diagnose, therapie, subjectieve en objectieve klachten, reguliere gezondheidszorg, alternatieve geneeskunde, dubbelblind onderzoek. 1.2 Ziekte als raadsel Kernvraag 1: Hoe ontdekt Snow de bron van de cholera-epidemie? Kernvraag 2: Hoe werd de oorzaak van infectieziekten vastgesteld? In deze paragraaf staan de onderzoeken van Snow en Koch centraal. Bij kernvraag 1 wordt het onderzoek van Snow naar de oorzaak van cholera opgevoerd als voorbeeld van de natuurwetenschappelijke methode. Uitgelegd wordt hoe hypothese en experiment aan de basis liggen van het ontstaan van natuurwetenschappelijke kennis. Het voorbeeld van Snow laat verder zien hoe de ontwikkleing van kennis door vooringenomenheid en toeval beïnvloed wordt. Kernvraag 2 behandelt de postulaten van Koch en de rol die Koch speelde bij het identificeren van micro-organismen als veroorzakers van infectieziekten. Kernbegrippen: Epidemie, systematisch, toeval, hypothese, natuurwetenschappelijke methode, infectieziekten, bacteriën, virussen, micro-organismen, infectieleer, postulaten van Koch. 1.3 Preventie Kernvraag 1: Wat is het belang van hygiëne? Kernvraag 2: Waarop berust de werking van een vaccin? Kernvraag 3: Hoe weet je wat gezond gedrag is? Deze paragraaf heeft de preventie van infectieziekten als onderwerp. Hygiëne voorkomt het in contact komen met ziekteverwekkers. Veel hygiënische maatregelen zijn erg kostbaar en kunnen pas genomen worden als een bepaald welvaartsniveau bereikt is. Bij kernvraag 2 gaat het over de werking van vaccinaties en het effect van vaccinatieprograma's op de volksgezondheid. Hierbij komen ook de experimenten van Pasteur aan de orde. Er is aandacht voor de rol van het toeval en van het hebben van een open oog voor bijzondere situaties bij het ontstaan van kennis. De werking en functies van het afweersysteem worden beschreven. Bij kernvraag 3 wordt duidelijk gemaakt dat gedrag ook een rol speelt bij het voorkomen van ziekte. Om een oorzakelijk verband tussen gedrag en ziekte vast te kunnen stellen worden epidemiologische onderzoeken uitgevoerd. Kernbegrippen: Hygiëne, preventie, volksgezondheid, vaccinatie, vaccins, afweersysteem, antistoffen, groepsimmuniteit, risicofactoren, epidemiologie, statistiek, oorzakelijk verband. 1.4 Geneeskunde in ontwikkeling Kernvraag 1: Wat kan er tegenwoordig in de reguliere gezondheidszorg? Kernvraag 2: Welke grenzen zijn er in de reguliere gezondheidszorg? Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond 11 Paragraaf 1.4 behandelt moderne ontwikkelingen in de geneeskunde en de gevolgen die deze ontwikkelingen hebben voor individuen en de samenleving. Aan de hand van enkele voorbeelden wordt duidelijk gemaakt dat nieuwe kennis, nieuwe technieken en de grenzen die ze verleggen onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn. Kernbegrippen: Beeldvormende technieken, euthanasie. Op het scherpst van de snede: Wetenschap in historisch perspectief De slotparagraaf van dit hoofdstuk bevat een stukje wetenschapsgeschiedenis en -filosofie. Het gaat hier aan de hand van voorbeelden uit de geschiedenis van de geneeskunde over de ontwikkeling van al dan niet wetenschappelijke methodes om tot kennis over de wereld om ons heen te komen. Met name het verschil in ideeën en aanpak tussen de Grieken en onderzoekers/wetenschappers vanaf de 16e eeuw wordt uitgelegd. Om de begrippen deductie en inductie te verduidelijken wordt de ontdekkingsreiziger-kaartenmakeranalogie uit Solar 1 kort opgevoerd. Kernbegrippen: Deductie, inductie. 12 Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond Studiebelasting Studiebelasting van dit hoofdstuk (incl. startparagraaf 0.1) 27 slu Startparagraaf 0.1 2 slu Hoofdstukopening met startactiviteit (boek of Solar-i) 1 slu 1.1: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu 1.2: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu 1.3: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 4 slu 1.4: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen 3 slu Op het scherpst van de snede: lesactiviteiten/tekst en bronnen 2 slu Proefwerkvoorbereiding: Overzicht/Tips/Test Jezelf (Solari/Voorbeeldproefwerk 3 slu Hoofdstuktoets (incl. nabespreken) 2 slu Twee keuzeopdrachten (Solar-i) 4 slu Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond 13 Keuzeopdrachten vwo De keuzeopdrachten staan op de Solar-i: www.vwo1.solar.wolters.nl Titel keuzeopdracht paragraaf Quetelet-index 1.1 Hebben dansers ondergewicht? 1.2 Infectieziekten door de eeuwen heen 1.2/1.3 Aids 1.3/1.4 Betrouwbaar drinkwater op vakantie 1.4 Ziek van hygiëne 1.4 14 Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond Voorbeeldstudiewijzer Studiewijzer met lesonafhankelijke indeling Voorbeeld van een studiewijzer met een lesonafhankelijke indeling. Aan te raden bij weinig klassikale lessen en/of veel zelfwerkzaamheid van de leerlingen. In de eerste kolom kunt u zelf het weeknummer invullen. Bij elke paragraaf staat bij de aanwijzingen dat leerlingen moeten overleggen over de activiteiten en de vragen. U kunt namelijk keuzes maken. U bepaalt zelf welke activiteiten u uw leerlingen aanbiedt en welke verwerkingsvragen leerlingen moeten maken. U kunt deze studiewijzer natuurlijk ook direct in de kolom 'Doen' aan uw eigen wensen m.b.t. activiteiten en verwerkingsvragen aanpassen. In de vierde kolom kunnen leerlingen afvinken wat ze gedaan hebben. In deze studiewijzer is ook de startparagraaf 0.1 opgenomen. Wk Wat 0.1 Aan de slag met ANW Hoofdstuk 1: Ziek en gezond 1.1 Gezond of ziek 1.2 Ziekte als raadsel Keuzeopdracht Doen √ Aanwijzingen Lees de opening op blz Overleg met je docent(e) over 10 en de tekst op blz 12. activiteit 6. Doe één van de activiteiten 1 t/m 5. Doe activiteit 6 in de les. Maak de vragen op blz 13 en kijk ze na m.b.v. het uitwerkingenboek. Bestudeer blz 15. Bij de startactiviteit op blz 15 haal je je Doe de startactiviteit op voorkennis op. blz 15 of ga naar de Solar-i voor een actuele startactiviteit. Doe één of meer van de Overleg met je docent(e) over de activiteiten op blz 16. activiteiten en de vragen. Bestudeer 1.1. Stel een klasgenoot of je docent(e) Maak de vragen op blz vragen over wat je niet begrijpt. 21 en kijk ze na m.b.v. Ga voor vraag 9 naar de Solar-i. het uitwerkingenboek. Doe één of meer van de Overleg met je docent(e) over de activiteiten op blz 22. activiteiten en de vragen. Bestudeer 1.2. Stel een klasgenoot of je docent(e) Maak de vragen op blz vragen over wat je niet begrijpt. 28/29 en kijk ze na. Ga voor vraag 11 naar de Solar-i. Ga naar de Solar-i en Lever je eindproduct en je antwoorden doe één van de op de reflectievragen in bij je docent(e). keuzeopdrachten bij Van je docent(e) krijg je te horen of paragrafen 1.1 en 1.2. deze opdracht becijferd wordt. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond Slu 2 1 3 3 2 15 Wk Doen √ Aanwijzingen 1.3 Doe één of meer van de Overleg met je docent(e) over de Preventie activiteiten op blz 30. activiteiten en de vragen. Bestudeer 1.3. Stel een klasgenoot of je docent(e) Maak de vragen op blz vragen over wat je niet begrijpt. 36/37 en kijk ze na. Ga voor vraag 10 naar de Solar-i. 1.4 Doe één of meer van de Overleg met je docent(e) over de Geneeskun- activiteiten op blz 38. activiteiten en de vragen. de in Bestudeer 1.4. Stel een klasgenoot of je docent(e) ontwikkeMaak de vragen op blz vragen over wat je niet begrijpt. ling 43 en kijk ze na. KeuzeGa naar de Solar-i en Lever je eindproduct en je antwoorden opdracht doe één van de op de reflectievragen in bij je docent(e). keuzeopdrachten bij Van je docent(e) krijg je te horen of paragrafen 1.3 en 1.4. deze opdracht becijferd wordt. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. Op het Bestudeer tekst en scherpst van bronnen op blz 44/45. de snede: Doe de activiteiten op Wetenschap blz 44. in historisch perspectief VoorBestudeer het Overzicht. Stel een klasgenoot of je docent(e) bereiding Doe één of meer van de vragen over wat je niet begrijpt. toets Tips 1 t/m 5. hoofdstuk 1 Maak Test Jezelf op de Solar-i (Tip 6). Maak het Voorbeeldproefwerk en kijk dit na m.b.v. het uitwerkingenboek. Toets Maak de toets. Het proefwerk wordt in de les hoofdstuk 1 besproken. Wat 16 Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond Slu 4 3 2 2 3 2 Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 1 Ziek en gezond Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 1 Ziek en gezond Naam: Onderdeel Hoofdstukopening 1.1 1.2 1.3 1.4 Op het scherpst van de snede Keuzeopdracht 1 Keuzeopdracht 2 Proefwerkvoorbereiding Klas: Wat/welke startactiviteit: lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteiten 1 t/m 3 Klaar? Cijfer keuzeopdracht: keuzeopdracht: Test jezelf Voorbeeldproefwerk toetscijfer: Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond 17 Activiteiten U vindt hieronder tips voor de uitvoering van de lesactiviteiten waarmee elke paragraaf in Solar begint. § 1.1 1.2 1.3 act. materiaal/vooraf regelen 3 gekleurde pennen 1 per groepje vier reageerbuizen, zinkpoeder, citroenzuuroplossing, azijn en accuzuuroplossing 1 rekenmachine 2 kaartjes voor de vragen 18 Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond bijzondere ruimte practicumlokaal Hulpmiddelen Boeken voor docenten W.P.M. Hoekstra, Een wereld vol bacteriën, 1999, Uitgeverij Nieuwezijds, ISBN 90 5712 049 6 Louis-Ferdinand Céline, Semmelweis, de Arbeiderspers, ISBN 90 2951 224 5 Daniel Boorstin, De Ontdekkers, 1989, Agon, ISBN 90 5157 065 1 Alan Chalmers, Wat heet wetenschap, 1999, Boom, ISBN 90 5352 494 0 Prof. Dr. C.A. van Peursen, Filosofie van de wetenschappen, 1986, Nijhoff, ISBN 90 254 0251 8 Boeken voor docenten en leerlingen Paul Lewis en Roberto Margotta, Ontwikkeling van de geneeskunde, 1996, Schuyt & Co, ISBN 90 80321621 Jack Meadows, Geschiedenis van de wetenschap, 1997, Uitgeverij Uniepers Abcoude, ISBN 90 6825 190 2 Bernard Dixon, Wetenschap en samenleving, 1991, Natuur & Techniek, ISBN 90 73035 07 4 John Simmons, De top-100 van wetenschappers, 2001, Het Spectrum, ISBN 90 2746 185 6 Marcel Hulspas & Jan Willem Nienhuys, Tussen waarheid en waanzin – Een encyclopedie der pseudo-wetenschappen, 1998, De Geus Bryan Magee, Het verhaal van de filosofie, 1999, Sesam / Uitgeverij Anthos, ISBN 90 7634 102 8 Dave Robinson & Judy Groves, Wat is dat nou … filosofie, 2004, Lemniscaat, ISBN 90 5637 580 6 Hugo Verburgh, Al te naïeve geneeskunde? Materiaal voor de vorming van een oordeel over alternatieve geneeswijzen, 2004, Uitgeverij Klement Boeken voor leerlingen Christine Hatt, Wetenschappers en hun ontdekkingen, 2001, Ars Scribendi BV, ISBN 90 5495 381 0 Hubert Comte, De microscoop, 1993, Casterman, ISBN 90 303 1973 9 Video's Mijlpalen in de Natuurwetenschap: Biologie, Teleac/NOT - programma 5: Joseph Lister, Ignaz Semmelweis en steriel werken (bij 1.2) - programma 7: Paul Ehrlich, Elias Metchnikoff en het immuunsysteem (bij 1.3) - programma 8: Edward Jenner,Paul Ehrlich en Emil von Behring en het inenten (bij 1.3) Te bestellen via www.schooltv.nl Semmelweis, Ro Theater. Te bestellen bij de Humanistische Omroep, Postbus 135, 1200 AC Hilversum, 035-6722020, [email protected] OverLeven, Canvas - aflevering Sluipende moordenaars - aflevering De Spaanse Griep (uitgezonden 16-11-2003) - aflevering Sars (uitgezonden 29-02-2004) Te bestellen via VRT-Beeldarchief, t.a.v. Godfried Jonkers, kamer 2F23, B1043 Brussel, België, 02-7335815, [email protected] Mijlpalen in de Natuurwetenschap: Biologie, Teleac/NOT - programma 4: Alexander Fleming, Howard Florey, Ernst Chain en penicilline (bij 1.4) - programma 6: Louis Pasteur, Robert Koch en de bacteriologie (bij 1.2) cd-roms Microbiologie, Natuur & Techniek, Uitgeverij Segment (te bestellen via www.natutech.nl) Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond 19 Internet www.pasteur.fr (Institut Pasteur in Parijs) www.ph.ucla.edu/epi/snow.html (Snow-site van het Department of Epidemiology van de UCLA) www.nobel.se/medicine/laureates/1905/koch-bio.html (Koch op de site van het Nobelcomité) www.rivm.nl/volksgezondheid/vaccins (informatie van het RIVM over het Rijksvaccinatieprogramma) www.semmelweis.museum.hu (Semmelweismuseum in Budapest; pagina's in het Engels in de maak) www.skepsis.nl (Stichting Skepsis) www.nvkp.nl (Nederlandse Vereniging Kritisch Prikken) www.nvve.nl (Nederlandse Vereniging voor een Vrijwillig Levenseinde) www.nobel.se/medicine/laureates/2003/index.html (Nobelprijs geneeskunde 2003 voor bijdrage ontwikkeling MRI) 20 Solar vwo deel 1- Hoofdstuk 1 Ziek en gezond 2 Biosfeer in beweging Leerlijn: de vijf ANW-vragen In dit hoofdstuk staan ANW-vragen 1, 2, 4 en 5 centraal. 1 Hoe ontstaat natuurwetenschappelijke kennis? In dit hoofdstuk komt deze vraag voornamelijk aan de orde bij het bespreken van verschillende modellen en scenario's: bevolkingsgroeimodellen in 2.1, kringlopen in 2.2, biosfeermodellen in 2.3 en klimaatmodellen in 2.4. In 2.4 worden verder de diverse bronnen behandeld die informatie geven over het paleoklimaat. 2 Hoe weet je wat waar is? In 2.1 wordt uitgelegd dat een model kan worden getoetst aan de hand van de voorspellingen die het genereert. In 2.4 staat dat een model ook getoetst kan worden door het ontwikkelingen uit het verleden te laten reproduceren. Verder komt in dit hoofdstuk aan de orde dat een belangrijk kenmerk van een model is dat het slechts een vereenvoudigde voorstelling van de werkelijkheid is. Dit betekent dat modelvoorspellingen altijd een bepaalde onzekerheidsmarge bevatten. In de paragraaf 'Op het scherpst van de snede' worden de termen verificatie en falsificatie geïntroduceerd aan de hand van het voorbeeld van de discussie over de Gaiahypothese. 4 Hoe beïnvloeden natuurwetenschap, techniek en samenleving elkaar? Dat natuurwetenschap, techniek en samenleving elkaar beïnvloeden wordt door het hele hoofdstuk geïllustreerd. Rechtstreekse invloed van techniek in de vorm van de ontwikkeling van kunstmest staat in 2.2. De notie dat technologische ontwikkelingen bijdragen aan het niet uitkomen van sombere voorspellingen als die van Malthus en de Club van Rome is ook een voorbeeld van de wederzijdse beïnvloeding van wetenschap, techniek en samenleving (2.1). In 2.4 gaat het tenslotte over de politieke en maatschappelijke discussies die het gevolg zijn van de uitkomsten van klimaatonderzoek. 5 Wat is jouw mening? In dit hoofdstuk worden leerlingen uitgenodigd een onderbouwd standpunt te formuleren met betrekking tot de discussies rond de klimaat- en de voedselpolitiek. Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 21 Eindtermen B1 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen hoe onderzoekers tot kennis over de natuur komen en daarbij de volgende aspecten van onderzoek onderscheiden: B2 waarnemen en beschrijven van verschijnselen; ordenen en zoeken van regelmatigheden; formuleren van verklaringen en theorieën; confrontatie van deze verklaringen met bestaande theorieën; voorspellingen afleiden en toetsen. De kandidaat kan met voorbeelden toelichten dat onderzoeksmethoden en – technieken zelf in ontwikkeling zijn: instrumenten; experimenteertechnieken; computers en geautomatiseerde systemen; methoden voor analyse en interpretatie. B3 De kandidaat kan met voorbeelden toelichten dat verschillende natuurwetenschappelijke benaderingen elk een deel van de werkelijkheid beschrijven of verklaren, met eigen afbakeningen, begrippen en beeldspraken. B4 De kandidaat kan uitleggen dat gebruik van zulke deelbeschrijvingen en – verklaringen een goed hulpmiddel is, maar ook altijd beperkingen met zich meebrengt, zodat bij het onderzoeken van persoonlijke of maatschappelijke vragen meestal kennis uit verschillende richtingen tegelijk geput moet worden. B7 De kandidaat kan een oordeel geven over de betrouwbaarheid van een bewering die betrekking heeft op de kwaliteit en werking van een product dan wel op de effecten van acties of behandelingen dan wel op de resultaten van een natuurwetenschappelijk onderzoek. B8 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen hoe waarneming, theorievorming en techniek in de loop van hun ontwikkeling beïnvloed zijn door elkaar en door technische, culturele, economische en politieke factoren. B9 De kandidaat kan met voorbeelden toelichten dat en hoe natuurwetenschappelijke kennis en technische ontwikkelingen invloed hebben op: het dagelijks leven; inzichten over de natuur; de rol van mensen in de natuur. 22 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging C11 De kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat levende organismen ondanks grote uiterlijke verschillen de volgende kenmerken gemeen hebben: D17 De kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat de volgende factoren met het leven op aarde samenhangen: D18 zij kunnen een stabiel intern milieu handhaven; zij wisselen materie en energie met de omgeving uit … zij kunnen reageren op prikkels uit de omgeving; … de temperatuur op en aan het oppervlak; de beschermende werking van de atmosfeer; het aardoppervlak en de atmosfeer bevatten dezelfde bouwstenen als waar organismen uit zijn samengesteld; bij deze bouwstenen gaat het met name om zuurstof en koolstofdioxide in de atmosfeer, en om water, nitraten en fosfaten in het aardoppervlak; de zon als directe en indirecte bron van energie. De kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat de volgende processen met het leven op aarde samenhangen: transport van stoffen in stofkringlopen, met name dat van water; omzetting en transport van stoffen in elementkringlopen, met name die van koolstof en stikstof. D19 de kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat in de genoemde factoren (zie eindterm 17) en processen (zie eindterm 18) snelle en trage veranderingen optreden. D20 De kandidaat kan aan de hand van voorbeelden uitleggen hoe verschillende activiteiten en technieken in gezondheidszorg, landbouw, het gebruik van energiebronnen, agrarische industrie en transport het mogelijk maken dat nu veel meer mensen op aarde kunnen leven dan zonder die activiteiten. D22 De kandidaat kan aan de hand van een voorbeeld kritisch bespreken welke rol modellen spelen bij het voorspellen van positieve en negatieve effecten van ingrepen in de biosfeer. E23 De kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat stoffen in de levende en niet levende natuur zijn opgebouwd uit elementen. E24 De kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat bij een chemische reactie stoffen verdwijnen en nieuwe stoffen ontstaan. E25 De kandidaat kan met voorbeelden aan leken uitleggen dat bij een chemische reactie elementen behouden blijven. Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 23 Inhoud per paragraaf 2.1 Bevolkingsgroei in modellen Kernvraag 1: Hoe kun je bevolkingsgroei voorspellen? Kernvraag 2: Hoe betrouwbaar zijn voorspellingen? De problemen die te maken hebben met de groeiende bevolking en haar behoeften staan in deze paragraaf centraal. De begrippen model en toekomstscenario worden hierbij geïntroduceerd. Er wordt een beeld gegeven van enige modellen en de rol die ze spelen bij het weergeven van de werkelijkheid en het voorspellen van de toekomst. De paragraaf maakt duidelijk wat de beperkingen van bevolkingsgroeimodellen zijn. Kernbegrippen: Bevolkingsgroei, modellen, exponentiële groei, lineaire groei, variabele, rekenmodel, onzekerheidsmarge, betrouwbaarheid, technologische en sociale ontwikkelingen, doemscenario, toekomstscenario’s. 2.2 Meer kennis, meer voedsel Kernvraag 1: Wat levert onderzoek aan planten op? Kernvraag 2: Hoe veranderen kennis en techniek de landbouw? Deze paragraaf gaat over het vergroten van de voedselproductie. Hierbij komt de interactie tussen kennisvermeerdering, het toepassen van deze kennis en de positieve en negatieve gevolgen daarvan aan de orde. Fotosynthese en de kringlopen van zuurstof, koolstof en stikstof worden behandeld. Verder staat de paragraaf stil bij de gevolgen van de grootschalige toepassing van kunstmest. Kernbegrippen: Fotosynthese, koolstofkringloop, zuurstofkringloop, elementkringlopen, stikstofkringloop, kunstmest, intensieve landbouw, groene revolutie, monocultuur. 2.3 Systeem aarde Kernvraag 1: Hoe beïnvloeden de atmosfeer en het leven op aarde elkaar? Kernvraag 2: Hoe regelt water de aardse thermostaat? Kernvraag 3: Hoe werkt ‘systeem aarde’? Deze paragraaf beschrijft ontstaan en werking van systeem aarde. Het aardse klimaat wordt o.a. gekenmerkt door relatief geringe temperatuurschommelingen en een hogere gemiddelde temperatuur dan op grond van haar afstand tot de zon verwacht mag worden. Aan de hand van deze observaties wordt de aardse thermostaat beschreven. De verschillende beschermende functies van de atmosfeer worden toegelicht. Voorts wordt de interactie tussen de kringlopen van water, zuurstof. stikstof en energie in de biosfeer beschreven. Kernbegrippen: Atmosfeer, ultraviolette straling (UV), röntgenstraling, gammastraling, natuurlijk broeikaseffect, infraroodstraling (IR), regelsysteem, stofkringloop, biosfeer, buffers, bronnen, schaalmodel. 2.4 Veranderend klimaat Kernvraag 1: Hoe onderzoek je klimaatverandering? Kernvraag 2: Wat levert klimaatonderzoek op? Bij kernvraag 1 gaat het over klimaatbronnen, klimaatfactoren (natuurlijke en menselijke) en klimaatmodellen. Kernvraag 2 gaat in op de resultaten van klimaatonderzoek: kennis over de werking van het klimaatsysteem en de voorspelbaarheid van het klimaat. Maar ondanks de 24 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging toegenomen kennis blijft er ruimte voor discussie over te nemen maatregelen om klimaatverandering tegen te gaan. Kernbegrippen: Klimaat, klimaatverandering, ijstijden, klimaatmodellen, tijdschaal, terugkoppelingen, voorspelbaarheidshorizon, versterkt broeikaseffect. Op het scherpst van de snede: De Gaiahypothese In de slotparagraaf staat de Gaiahypothese van James Lovelock centraal. Leerlingen worden uitgenodigd over deze hypothese een gefundeerd oordeel te vellen. De Gaiahypothese is bovendien aanleiding voor het introduceren van de termen verificatie en falsificatie (een stukje wetenschapsfilosofie). Kernbegrippen: Paradox, Gaiahypothese, falsificatiecriterium. Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 25 Studiebelasting Studiebelasting van dit hoofdstuk 25 slu Hoofdstukopening met startactiviteit (boek of Solar-i) 1 slu 2.1: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu 2.2: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen 3 slu 2.3: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 4 slu 2.4: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu Op het scherpst van de snede: lesactiviteiten/tekst en bronnen 2 slu Proefwerkvoorbereiding: Overzicht/Tips/Test Jezelf (Solari)/Voorbeeldproefwerk 3 slu Hoofdstuktoets (incl. nabespreken) 2 slu Twee keuzeopdrachten (Solar-i) 4 slu 26 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging Keuzeopdrachten vwo Titel keuzeopdracht paragraaf Voorspel met een model 2.1 Minder kinderen 2.1 Voedseltekort 2.2 Meten aan de atmosfeer 2.3 De Kaspische Zee als laboratorium 2.4 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 27 Voorbeeldstudiewijzer Studiewijzer met lesonafhankelijke indeling Voorbeeld van een studiewijzer met een lesonafhankelijke indeling. Aan te raden bij weinig klassikale lessen en/of veel zelfwerkzaamheid van de leerlingen. In de eerste kolom kunt u zelf het weeknummer invullen. Bij elke paragraaf staat bij de aanwijzingen dat leerlingen moeten overleggen over de activiteiten en de vragen. U kunt namelijk keuzes maken. U bepaalt zelf welke activiteiten u uw leerlingen aanbiedt en welke verwerkingsvragen leerlingen moeten maken. In totaal is voor elke paragraaf gemiddeld 3 slu gereserveerd. U kunt deze studiewijzer natuurlijk ook direct in de kolom 'Doen' aan uw eigen wensen m.b.t. activiteiten en verwerkingsvragen aanpassen. In de vierde kolom kunnen leerlingen afvinken wat ze gedaan hebben. Wk Wat Doen Hoofdstuk Bestudeer blz 51. 2: Biosfeer Doe de startactiviteit op in beweging blz 51 of ga naar de Solar-i voor een actuele startactiviteit. 2.1 Doe één of meer van de Bevolkings- activiteiten op blz 52. groei in Bestudeer 2.1. modellen Maak de vragen op blz 57 en kijk ze na m.b.v. het uitwerkingenboek. 2.2 Meer Doe één of meer van de kennis, meer activiteiten op blz 58. voedsel Bestudeer 2.2. Maak de vragen op blz 63 en kijk ze na. KeuzeGa naar de Solar-i en opdracht doe één van de keuzeopdrachten bij paragrafen 2.1 en 2.2. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. 2.3 Systeem Doe één of meer van de aarde activiteiten op blz 64. Bestudeer 2.3. Maak de vragen op blz 69 en kijk ze na. √ Aanwijzingen Bij de startactiviteit op blz 51 oriënteer je je op de inhoud van dit hoofdstuk. Slu 1 Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 10 naar de Solar-i. 3 Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. 3 Lever je eindproduct en je antwoorden 2 op de reflectievragen in bij je docent(e). Van je docent(e) krijg je te horen of deze opdracht becijferd wordt. Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 9 naar de Solar-i. 28 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 4 Wk Wat 2.4 Veranderend klimaat Keuzeopdracht Op het scherpst van de snede: De Gaiahypothe se Voorbereiding toets hoofdstuk 2 Toets hoofdstuk 2 Doen Doe één of meer van de activiteiten op blz 70. Bestudeer 2.4. Maak de vragen op blz 75 en kijk ze na. Ga naar de Solar-i en doe één van de keuzeopdrachten bij paragrafen 2.3 en 2.4. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. Bestudeer tekst en bronnen op blz 76/77. Doe de activiteiten op blz 76. Bestudeer het Overzicht. Doe één of meer van de Tips 1 t/m 2. Maak Test Jezelf op de Solar-i (Tip 3). Maak het Voorbeeldproefwerk en kijk dit na m.b.v. het uitwerkingenboek. Maak de toets. √ Aanwijzingen Slu Overleg met je docent(e) over de 3 activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 9 naar de Solar-i. Lever je eindproduct en je antwoorden 2 op de reflectievragen in bij je docent(e). Van je docent(e) krijg je te horen of deze opdracht becijferd wordt. 2 Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. 3 Het proefwerk wordt in de les besproken. 2 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 29 Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging Naam: Onderdeel Hoofdstukopening 2.1 2.2 2.3 2.4 Op het scherpst van de snede Keuzeopdracht 1 Keuzeopdracht 2 Proefwerkvoorbereiding Klas: Wat/welke startactiviteit: lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteiten 1 en 2 Klaar? Cijfer keuzeopdracht: keuzeopdracht: Test jezelf Voorbeeldproefwerk toetscijfer: 30 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging Activiteiten U vindt hieronder tips voor de uitvoering van de lesactiviteiten waarmee elke paragraaf in Solar begint. U vindt de lesactiviteiten in de groene kaders § 0 act. materiaal/vooraf regelen bijzondere ruimte start - videoband Encyclopedia Galactica, Teleac/NOT, eventueel de programma 3: Venus, programma 4: Aarde en mediatheek (als programma 6: Mars; te bestellen via www.schooltv.nl leerlingen de video - videoapparaat zelfstandig bekijken) 2.1 1 grafiekpapier 2.2 2 Kopieën van het verhaal over het koolstofatoom uit: Primo Levi, Het periodiek systeem, 1996, Meulenhoff, ISBN 90 290 5254 6 2.3 1 A4-vellen 3 Per tweetal een driepoot, een bekerglas (100 ml), lange practicumlokaal lucifers en een kaliumpermanganaatkristal Op het 2 Zie voor tips over het houden van een kort geding: scherpst - Piet Hoogeveen & Jos Winkels, Het didaktische van de werkvormenboek, 1992, Dekker & van de Vegt, ISBN 90 snede 255 0072 2 - Agnes Legierse (red), Werk Wijzer met ANW, 2002, SLO, ISBN 90 329 2091 X ; te bestellen bij [email protected] Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 31 Hulpmiddelen Boeken voor docenten Nigel Calder, Ruimteschip Aarde, 1991, Teleac, ISBN 90 6533 255 3 Alan Chalmers, Wat heet wetenschap, 1999, Boom, ISBN 90 5352 494 0 Paul J. Crutzen en Thomas E. Graedel, Weer en klimaat (Wetenschappelijke bibliotheek), 1996, Natuur & Techniek, ISBN 90 73035 42 2 James Gleick, Chaos, 1991, Contact, ISBN 90 254 6941 8 James Lovelock, Gaia – A New Look at Life on Earth, 2000, Oxford University Press, ISBN 0192862189 James Lovelock, Gaia, 2001, Ankh-Hermes, ISBN 90 2024 3640 Prof. Dr. C.A. van Peursen, Filosofie van de wetenschappen, 1986, Nijhoff, ISBN 90 254 0251 8 Vaclav Smil, Elementaire kringlopen (Wetenschappelijke bibliotheek), Natuur & Techniek, ISBN 90 7303 575 9 K. Popper, De groei van kennis, 2002, Boom, ISBN 90 5352 795 8 Boeken voor docenten en leerlingen Walter Alvarez, T.rex en de krater des doods, 1998, Wereldbibliotheek bv, ISBN 90 284 1810 5 William J. Burroughs, Het klimaat onthuld, 2000, Schuyt & Co, ISBN 90 6097 557 X Robert M. Hazen en Maxine Singer, Waarom zijn zwarte gaten niet zwart?, 2000, Bert Bakker, ISBN 90 351 2133 3 (met name hoofdstuk 7) Robert M. Hazen en James Trefil, Wegwijs in de wetenschap, 1992, Anthos, ISBN 90 6074 715 1 (met name hoofdstuk 14) Bryan Magee, Het verhaal van de filosofie, 1999, Sesam / Uitgeverij Anthos, ISBN 90 7634 102 8 Frank Maslin, Extreem weer, 2003, Librero, ISBN 90 5764 325 1 Wim Offeciers, In het midden staat de zon, Globe, ISBN 90 5312 070 X Fred Pearce, Global warming, 2002, Dorling Kindersley, ISBN 0 7513 3713 7 Dave Robinson & Judy Groves, Wat is dat nou … filosofie, 2004, Lemniscaat, ISBN 90 5637 580 6 Henk Tennekes, Broeikasramp & weerbericht, 2001, Aramith, ISBN 90 6834 187 1 W. Verstegen, Vervuiling van het milieudebat, 1999, Nieuwezijds, ISBN 90 5712 041 0 Video's Encyclopedia Galactica, Teleac/NOT - programma 4: Aarde Sciencebank biologie, Teleac/NOT - aflevering 3: Energie en kringlopen Te bestellen via www.schooltv.nl Reis door de ruimte, Teleac - aflevering 3: Venus - aflevering 6: Mars Te bestellen via www.teleac.nl Noorderlicht, VPRO - aflevering 36: Weersverwachtingen, overwegend zonnig (uitgezonden mei 2002) - aflevering 37: Weersverwachtingen, af en toe regen (uitgezonden mei 2002) Online te bekijken op noorderlicht.vpro.nl OverLeven, Canvas 32 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging - aflevering: Het broeikaseffect (uitgezonden augustus 2001) - aflevering: De grot van Sophie (uitgezonden november 2001) Online te bekijken op www.canvas.be Te bestellen via VRT-Beeldarchief, t.a.v. Godfried Jonkers, kamer 2F23, B1053 Brussel, België, 02-7335815, [email protected] cd-roms SimEarth, MAXIS/Electronic Arts, 1996 (Simulatiegame met een onderdeel over Gaia en Daisyworld) Internet www.ipcc.ch (Intergovernmental Panel on Climatic Change) (Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut; o.a. voor klimaatonderzoek) www.cbs.nl (Centraal Bureau voor de Statistiek; o.a. voor actuele bevolkingsgegevens) www.knmi.nl Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 2 Biosfeer in beweging 33 34 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig 3 Blik op oneindig Leerlijn: de vijf ANW-vragen In dit hoofdstuk staan ANW-vragen 1 t/m 5 centraal. 1 Hoe ontstaat natuurwetenschappelijke kennis? Aan de hand van de observaties van onder andere Aristoteles, Eratosthenes en Newton (3.1), Galileï (3.2), Herschel en Halley (3.3), Huygens en Hubble (3.4) wordt duidelijk gemaakt welke belangrijke rol waarnemingen en waarnemingstechnieken spelen bij het ontwikkelen van kennis over het heelal. In de slotparagraaf wordt de theorie van Kuhn over de structuur van wetenschappelijke revoluties behandeld. 2 Hoe weet je wat waar is? Steeds betere waarnemingen bevestigen theorieën over het heelal. Dit komt in het hele hoofdstuk aan de orde. 3 Hoe pas je natuurwetenschappelijke kennis toe? Kennis over de bolvorm van de aarde werd toegepast bij het opzetten van een systeem van coördinaten (3.1). Kennis over de bewegingen van hemellichamen vormt de basis voor kalenders (3.1). Verdere toepassingen van kennis komen voor in 3.2 (raketten, satellieten en telescopen). 4 Hoe beïnvloeden natuurwetenschap, techniek en samenleving elkaar? In het hele hoofdstuk wordt duidelijk dat technologische ontwikkelingen (bijvoorbeeld telescopen en satellieten) de natuurwetenschap vooruit helpen. En met name satellieten hebben invloed op de samenleving. In de slotparagraaf komt de moeizame relatie tussen de wetenschap en de Katholieke Kerk ten tijde van Galileï aan de orde. 5 Wat is jouw mening? In dit hoofdstuk is er aandacht voor theorieën over het heelal uit verschillende culturen. En leerlingen worden uitgenodigd zich een gefundeerd oordeel te vormen over het nut van ruimtevaart. Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig 35 Eindtermen B1 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen hoe onderzoekers tot kennis over de natuur komen en daarbij de volgende aspecten van onderzoek onderscheiden: B2 waarnemen en beschrijven van verschijnselen; ordenen en zoeken van regelmatigheden; formuleren van verklaringen en theorieën; confrontatie van deze verklaringen met bestaande theorieën; voorspellingen afleiden en toetsen. De kandidaat kan met voorbeelden toelichten dat onderzoeksmethoden en – technieken zelf in ontwikkeling zijn: instrumenten; experimenteertechnieken; computers en geautomatiseerde systemen; methoden voor analyse en interpretatie. B3 De kandidaat kan met voorbeelden toelichten dat verschillende natuurwetenschappelijke benaderingen elk een deel van de werkelijkheid beschrijven of verklaren, met eigen afbakeningen, begrippen en beeldspraken. B4 De kandidaat kan uitleggen dat gebruik van zulke deelbeschrijvingen en – verklaringen een goed hulpmiddel is, maar ook altijd beperkingen met zich meebrengt, zodat bij het onderzoeken van persoonlijke of maatschappelijke vragen meestal kennis uit verschillende richtingen tegelijk geput moet worden. B8 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen hoe waarneming, theorievorming en techniek in de loop van hun ontwikkeling beïnvloed zijn door elkaar en door technische, culturele, economische en politieke factoren. B10 De kandidaat kan een standpunt over toepassingen van natuurwetenschap of techniek ondersteunen dan wel bestrijden met argumenten die tenminste ook verwijzen naar relevante natuurwetenschappelijke kennis. E29 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen dat bij de ontwikkeling van ideeën over de aard van materie zowel kennis over de productie van stoffen als veronderstellingen over de bouwstenen van de materie die niet direct waarneembaar zijn een rol hebben gespeeld. F30 De kandidaat kan heersende inzichten en opvattingen met betrekking tot de volgende onderwerpen met voorbeelden aan leken uitleggen: F31 de bouw van het zonnestelsel; de gravitatiekracht tussen hemellichamen; het ontstaan van het zonnestelsel; bouw en geschiedenis van het heelal. De kandidaat kan voorbeelden bespreken van de invloed die de kennis over het zonnestelsel en het heelal in het dagelijks leven heeft. 36 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig F32 De kandidaat kan het functioneren en de verschillende functies van kunstmatige satellieten beschrijven. F33 De kandidaat kan aan de hand van voorbeelden beschrijven hoe kennis over het heelal is ontstaan, respectievelijk nog steeds ontstaat. Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig 37 Inhoud per paragraaf 3.1 Aarde en maan Kernvraag 1: Hoe bepaal je je plaats op aarde? Kernvraag 2: Welke gevolgen hebben de bewegingen van aarde en maan? Kernvraag 1 volgt een historische lijn van het al dan niet bol zijn van de aarde (Aristoteles, Eratosthenes) naar de behoefte aan een goed plaatsbepalingssysteem op aarde (ontdekkingsreizigers, VOC). Hieruit volgt logisch de behandeling van lengte- en breedtegraad. Alledaagse verschijnselen als de schijngestalten van de maan, het optreden van getijden en de wisseling van de seizoenen worden bij kernvraag 2 verklaard aan de hand van een model van de bewegingen van aarde en maan ten opzichte van elkaar. De rol die de gravitatiekracht speelt in het bij elkaar houden van zon en aarde en aarde en maan spelen wordt besproken en gebruikt om het optreden van eb en vloed te verklaren. Kernbegrippen: Plaatsbepaling, lengtegraad, breedtegraad, Greenwichmeridiaan, seizoenen, kalender, schrikkeljaar, schijngestalten, gravitatiekracht, getijden. 3.2 Ruimtevaart en onderzoek Kernvraag 1: Hoe reis je in de ruimte? Kernvraag 2: Hoe onderzoek je het heelal? In deze paragraaf wordt zonder al te veel natuurkunde een stukje basis ruimtevaartmechanica behandeld: voortstuwingsprincipe van raketten, omloopbanen van satellieten en gewichtloosheid. Verder is er aandacht voor wat ruimtevaartgeschiedenis, verschillende soorten satellieten, het belang van de ontwikkeling van de telescoop en het nut van ruimtetelescopen als de Hubble Space Telescope. Kernbegrippen: Raketten, satelliet, omloopbaan, gewichtloos, geostationaire baan, telescoop. 3.3 Het zonnestelsel Kernvraag 1: Wat draait er om de zon? Kernvraag 2: Hoe is het zonnestelsel ontstaan? In deze paragraaf wordt de bouw van ons zonnestelsel beschreven en uitgelegd hoe het volgens wetenschappelijke en andere theorieën ontstaan is. De herkomst van meteoren, meteorieten, kometen en planeten wordt beschreven, onder andere aan de hand van enkele historische ‘ontdekkingsverhalen’. Kernbegrippen: Planeet, planetoïden, kometen, meteoren, meteoriet, oerwolk. 3.4 Oneindig heelal Kernvraag 1: Hoe bepaal je de afstand tot sterren? Kernvraag 2: Hoe weet je dat het heelal uitdijt? Aan de hand van het voorbeeld van de sterrenbeelden worden afstanden in het heelal en hoe je die kunt bepalen behandeld. Hierbij komt de parallaxmethode aan de orde. Verder worden sterrenstelsels als bouwblokken van het heelal behandeld. Uit de spectra van sterrenstelsels stelde Hubble vast dat het heelal uitdijt. Dit leidde tot het idee van de oerknal als begin van het heelal. De oerknal is de aanleiding om een verband te leggen tussen kennis over het heelal en kennis over de bouwstenen van de materie. Sterrenbeelden, parallax, lichtjaar, melkwegstelsel, sterrenstelsels, oerknal. 38 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig Op het scherpst van de snede: De Copernicaanse Revolutie In de slotparagraaf wordt de Copernicaanse Revolutie als voorbeeld van een wetenschappelijke revolutie beschreven. De historische ontwikkeling in het denken over het heelal van de Grieken tot en met Newton wordt gekoppeld aan de algemene structuur van wetenschappelijke revoluties, zoals geformuleerd door de wetenschapsfilosoof Thomas Kuhn. Kernbegrippen: Paradigma, wetenschappelijke revolutie, Copernicaanse revolutie. Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig 39 Studiebelasting Studiebelasting van dit hoofdstuk 25 slu Hoofdstukopening met startactiviteit (boek of Solar-i) 1 slu 3.1: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu 3.2: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu 3.3: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu 3.4: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu Op het scherpst van de snede: lesactiviteiten/tekst en bronnen 3 slu Proefwerkvoorbereiding: Overzicht/Tips/Test Jezelf (Solari)/Voorbeeldproefwerk 3 slu Hoofdstuktoets (incl. nabespreken) 2 slu Twee keuzeopdrachten (Solar-i) 4 slu 40 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig Keuzeopdrachten vwo Titel keuzeopdracht paragraaf Meten met de zon 3.1 Zons- en maansverduisteringen 3.2 Een winterse dip 3.2 24 uur ISS 3.3 Aarde: bol of plat? 3.1/3.2 Missie naar Mars 3.4 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig 41 Voorbeeldstudiewijzer Studiewijzer met lesonafhankelijke indeling Voorbeeld van een studiewijzer met een lesonafhankelijke indeling. Aan te raden bij weinig klassikale lessen en/of veel zelfwerkzaamheid van de leerlingen. In de eerste kolom kunt u zelf het weeknummer invullen. Bij elke paragraaf staat bij de aanwijzingen dat leerlingen moeten overleggen over de activiteiten en de vragen. U kunt namelijk keuzes maken. U bepaalt zelf welke activiteiten u uw leerlingen aanbiedt en welke verwerkingsvragen leerlingen moeten maken. In totaal is voor elke paragraaf gemiddeld 3 slu gereserveerd. U kunt deze studiewijzer natuurlijk ook direct in de kolom 'Doen' aan uw eigen wensen m.b.t. activiteiten en verwerkingsvragen aanpassen. In de vierde kolom kunnen leerlingen afvinken wat ze gedaan hebben. Wk Wat Hoofdstuk 3: Blik op oneindig 3.1 Aarde en maan 3.2 Ruimtevaart en onderzoek Keuzeopdracht 3.3 Het zonnestelsel 3.4 Oneindig heelal Doen Bestudeer blz 83. Doe de startactiviteit op blz 83 of ga naar de Solar-i voor een actuele startactiviteit. Doe één of meer van de activiteiten op blz 84. Bestudeer 3.1. Maak de vragen op blz 89 en kijk ze na m.b.v. het uitwerkingenboek. Doe één of meer van de activiteiten op blz 90. Bestudeer 3.2. Maak de vragen op blz 95 en kijk ze na. Ga naar de Solar-i en doe één van de keuzeopdrachten bij paragrafen 3.1 en 3.2. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. Doe één of meer van de activiteiten op blz 96. Bestudeer 3.3. Maak de vragen op blz 101 en kijk ze na. Doe één of meer van de activiteiten op blz 102. Bestudeer 3.4. Maak de vragen op blz 107 en kijk ze na. √ Aanwijzingen Bij de startactiviteit op blz 83 oriënteer je je op de inhoud van dit hoofdstuk. Slu 1 Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 8 naar de Solar-i. 3 Overleg met je docent(e) over de 3 activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 11 naar de Solar-i. Lever je eindproduct en je antwoorden 2 op de reflectievragen in bij je docent(e). Van je docent(e) krijg je te horen of deze opdracht becijferd wordt. Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 9 naar de Solar-i. Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 8 naar de Solar-i. 42 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig 3 3 Wk Doen √ Aanwijzingen Ga naar de Solar-i en Lever je eindproduct en je antwoorden doe één van de op de reflectievragen in bij je docent(e). keuzeopdrachten bij Van je docent(e) krijg je te horen of paragrafen 3.3 en 3.4. deze opdracht becijferd wordt. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. Op het Bestudeer tekst en scherpst van bronnen op blz 108 t/m de snede: De 111.. Doe de activiteiten Copernicaan op blz 108. se Revolutie VoorBestudeer het Overzicht. Stel een klasgenoot of je docent(e) bereiding Doe één of meer van de vragen over wat je niet begrijpt. toets Tips 1 t/m 3. hoofdstuk 3 Maak Test Jezelf op de Solar-i (Tip 4). Maak het Voorbeeldproefwerk en kijk dit na m.b.v. het uitwerkingenboek. Toets Maak de toets. Het proefwerk wordt in de les hoofdstuk 3 besproken. Wat Keuzeopdracht Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig Slu 2 3 3 2 43 Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 3 Blik op oneindig Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 3 Blik op oneindig Naam: Onderdeel Hoofdstukopening 3.1 3.2 3.3 3.4 Op het scherpst van de snede Keuzeopdracht 1 Keuzeopdracht 2 Proefwerkvoorbereiding Klas: Wat/welke startactiviteit: lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteiten 1 en 2 Klaar? Cijfer keuzeopdracht: keuzeopdracht: Test jezelf Voorbeeldproefwerk toetscijfer: 44 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig Activiteiten U vindt hieronder tips voor de uitvoering van de lesactiviteiten waarmee elke paragraaf in Solar begint. § 3.1 act. 1 3.2 3 2 3.3 1 2 3 3.4 1 2 3 2 Op het scherpst van de snede materiaal / vooraf regelen - videoband Encyclopedia Galactica, programma 4 en 5; te bestellen via www.schooltv.nl - videoapparaat Blanco A4-vellen, geodriehoeken - videoband Encyclopedia Galactica, pogramma 20; te bestellen via www.schooltv.nl - videoapparaat - video Encyclopedia Galactica, programma 10; te bestellen via www.schooltv.nl - videoapparaat Grafiekpapier - Kaartjes, rekenmachines - Eventueel touw en knijpers om kaartjes aan op te hangen - video Cosmic Voyage; te bestellen bij Stichting De Koepel (www.dekoepel.nl) - videoapparaat Blanco A4-vellen, geodriehoeken Papiertjes van 4 x 4 cm, blanco A4-vellen, lijm, plakband Zie voor tips over het houden van een debat: - Piet Hoogeveen & Jos Winkels, Het didaktische werkvormenboek, 1992, Dekker & van de Vegt, ISBN 90 255 0072 2 - Agnes Legierse (red), Werk Wijzer met ANW, 2002, SLO, ISBN 90 329 2091 X ; te bestellen bij [email protected] Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig bijzondere ruimte eventueel de mediatheek (als leerlingen de video zelfstandig bekijken) eventueel de mediatheek (als leerlingen de video zelfstandig bekijken) eventueel de mediatheek (als leerlingen de video zelfstandig bekijken) Geschikt lokaal of geschikte gang om alle kaartjes op te hangen eventueel de mediatheek (als leerlingen de video zelfstandig bekijken) 45 Hulpmiddelen Boeken voor docenten Enrico Bellone, Galilei, 2002, Natuur & Techniek, ISBN 90 76988 07 2 Daniel Boorstin, De ontdekkers, 1989, Uitgeverij Agon BV, ISBN 90 5157 065 1 John L. Casti, Verloren paradigma’s, 1992, Contact, ISBN 90 254 0251 8 Alan Chalmers, Wat heet wetenschap, 1999, Boom, ISBN 90 5352 494 0 Kittu Ferguson, De maat van het heelal, 1999, BZZZTôH, ISBN 90 5501 640 3 Ernst Peter Fischer, Eureka – de natuurwetenschappen onthuld, 2002, Schuyt & Co, ISBN 90 76685 045 Niccolo Guicciardini, Newton, 2003, Natuur & Techniek, ISBN 90 76988 14 5 Craig J. Hogan, Het kleine boek van de oerknal, 2000, Uitgeverij Bert Bakker, ISBN 90 351 2136 8 Thomas Kuhn, De structuur van wetenschappelijke revoluties, 2003, Boom, ISBN 90 5352 8008 Lloyd Motz en Jefferson Hane Weaver, Geschiedenis van de natuurkunde, 1993, Het Spectrum B.V., ISBN 90 274 2862 X Prof. Dr. C.A. van Peursen, Filosofie van de wetenschappen, 1986, Nijhoff, ISBN 90 6890 093 5 Govert Schilling, Prisma van de sterrenkunde, 1992, Het Spectrum, ISBN 90 274 2891 3 Boeken voor docenten en leerlingen David Ewing Duncan, De kalender, 1999, BZZZTôh, ISBN 90 5501 703 5 Maarten Franssen, Archimedes in bad – mythen en sagen uit de geschiedenis van de wetenschap, 1991, Prometheus, ISBN 90 5333 020 8 (m.n. hoofdstuk VI, VII en VIII) Robert M. Hazen & Maxine Singer, Waarom zijn zwarte gaten niet zwart?, 2000, Uitgeverij Bert Bakker, ISBN 90 351 2133 3 Robert M. Hazen & James Trefil,Wegwijs in de wetenschap, 1992, Anthos, ISBN 90 6074 715 1 Rento IJsenbrant, Outdoor GPS-navigatie, Uitgeverij Diana Wolters, ISBN 90 76012 01 6 Niek de Kort, Ruimteonderzoek – de horizon voorbij, 2003, Veen Magazines, ISBN 90 76988 04 8 Bryan Magee, Het verhaal van de filosofie, 1999, Sesam / Uitgeverij Anthos, ISBN 90 7634 102 8 Jack Meadows, Geschiedenis van de wetenschap, 1997, Uniepers, ISBN 90 6825 190 2 (m.n. hoofdstuk 2 en 4) Davis Morrison, Planeten verkend, 1996, Natuur & Techniek, ISBN 90 73035 50 3 Felix Pirani & Christine Roche, Het Universum voor beginners, Elmar B.V., ISBN 90 389 0710 9 Govert Schilling, De kosmos in een notendop, 2001, Prometheus, ISBN 90 446 0012 5 Govert Schilling, Kleine ruimtevaartgids, 1999, Schuyt & Co, ISBN 90 6097 515 4 Govert Schilling, Kleine sterrenkundegids, 1997, Schuyt & Co, ISBN 90 6097 452 2 Dava Sobel, Lengtegraad, 1999, Ambo/Anthos, ISBN 90 414 0398 1 Pam Spence, Het heelal onthuld, 1999, Schuyt & Co, ISBN 90 6097 526 X Dick Stafleu, En toch beweegt zij, 1992, Boom, ISBN 90 5352 053 8 Mark Traa, Hemelbestormers – feiten en fabels over ruimtevaarders, 1997, De Bezige Bij, ISBN 90 234 3699 7 Jules Verne, De reis naar de maan in 28 dagen en 12 uren 46 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig Boeken voor leerlingen Eddy Echternach (red), Kometen en co, 1996, Stichting Universum en Stichting de Koepel, ISBN 90 6638 028 Christine Hatt, Wetenschappers en hun ontdekkingen, 2001, Ars Scribendi BV, ISBN 90 5495 381 0 Video’s Encyclopedia Galactica, Teleac/NOT. Te bestellen via www.schooltv.nl Fysica Bits Bovenbouw, Teleac/NOT Programma 5, blok 9: Ruimtevaart Programma 5, blok 10: Ruimtevaartmechanica Programma 6, blok 11: Astrofysica 1 Programma 6, blok 12: Astrofysica 2 Te bestellen via www.schooltv.nl Mijlpalen in de natuurwetenschap: Natuurkunde en Techniek, Teleac/NOT Programma 6: Hermann Oberth, Werner von Braun en de raket Te bestellen via www.schooltv.nl cd-roms De Zon, Het Spectrum Extra cd-rom bij de Grote Bosatlas editie 52, Wolters-Noordhoff Redshift 2 Multimedia Astronomy, Maris Multimedia (te bestellen bij Stichting De Koepel: www.dekoepel.nl) Internet www.sterrenkunde.nl (site van de JongerenWerkGroep voor Sterrenkunde)) www.sterrenkunde.nl/anw (site met praktische opdrachten voor ANW) www.astronomy.nl (site van NOVA, de Nederlandse Onderzoekschool Voor Astronomie) www.kennislink.nl (veel info over ruimtevaart en sterrenkunde) www.nasa.gov (site van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA) www.esa.int (site van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA) www.dekoepel.nl (o.a. een online shop) www.omroep.nl/teleac/sites/de_planeten (site bij de Teleac/NOT-serie ‘De planeten’) Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 3 Blik op oneindig 47 48 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren 4 Ontwerpen en produceren Leerlijn: de vijf ANW-vragen In dit hoofdstuk staan ANW-vragen 1, 3, 4 en 5 centraal. 1 Hoe ontstaat natuurwetenschappelijke kennis? Ontwerpproblemen kunnen leiden tot het ontwikkelen van nieuwe materialen. Hiervoor is kennis uit diverse natuurwetenschappen nodig (4.1 en 4.3). 3 Hoe pas je natuurwetenschappelijke kennis toe? Natuurwetenschappelijke kennis wordt toegepast bij het ontwerpen (4.1 en 4.2), het maken van nieuwe materialen (4.3) en het opschalen van productieprocessen (4.4). Soms blijken toepassingen ook op andere gebieden toepasbaar: spin-off (4.3). 4 Hoe beïnvloeden natuurwetenschap, techniek en samenleving elkaar? Natuurwetenschappelijke kennis en techniek maken grootschalige productie mogelijk, bijvoorbeeld van voedsel. Hierdoor kan de groeiende wereldbevolking van voedsel worden voorzien, maar er is ook een keerzijde (4.4). Nieuwe materialen en technieken kunnen de samenleving blijvend veranderen. Zulke innovaties komen in 4.3 aan bod. In 'Op het scherpst van de snede' gaat het over vrijheid en verantwoordelijkheid van wetenschappers, ontwerpers en producenten, onder andere aan de hand van het voorbeeld van de ontwikkeling van de atoombom. 5 Wat is jouw mening? Leerlingen worden in dit hoofdstuk uitgenodigd hun mening over het gebruik van producten te geven op grond van kennis over productieprocessen Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren 49 Eindtermen B5 De kandidaat kan aan de hand van voorbeelden uitleggen hoe mensen producten ontwerpen en technieken ontwikkelen ten behoeve van maatschappelijke toepassingen, en dat zij daarbij natuurwetenschappelijke kennis gebruiken. B6 De kandidaat kan de volgende criteria voor het ontwerpen onderscheiden: functionele criteria; sociaal-economische criteria; ethische criteria. B8 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen hoe waarneming, theorievorming en techniek in de loop van hun ontwikkeling beïnvloed zijn door elkaar en door technische, culturele, economische en politieke factoren. B10 De kandidaat kan een standpunt over toepassingen van natuurwetenschap of techniek ondersteunen dan wel bestrijden met argumenten die tenminste ook verwijzen naar relevante natuurwetenschappelijke kennis. E27 De kandidaat kan voorbeelden noemen van stoffen en materialen die in de loop van de tijd in verschillende culturen worden en werden geproduceerd en de betekenis van die producten voor het dagelijks leven aangeven. E28 De kandidaat kan kenmerken van moderne productiemethoden noemen en aan de hand van een voorbeeld toelichten aan welke eisen grootschalige productie moet voldoen om een product te leveren dat aan specifieke gebruikseisen voldoet. E29 De kandidaat kan met voorbeelden uitleggen dat bij de ontwikkeling van ideeën over de aard van materie zowel kennis over de productie van stoffen als veronderstellingen over de bouwstenen van de materie die niet direct waarneembaar zijn een rol hebben gespeeld. 50 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren Inhoud per paragraaf 4.1 Van probleem tot prototype Kernvraag 1: Hoe ontwerp je een product? Kernvraag 2: Aan welke eisen voldoet een goed ontwerp? Deze paragraaf laat leerlingen kennismaken met de stappen van de ontwerpcyclus tot en met het prototype aan de hand van het probleem: hoe maak je de ideale beha? Dat ontwerpen en produceren een multidisciplinair proces is wordt duidelijk. Er komen verschillende vakken en achtergronden in samen, zowel uit de natuurwetenschap als uit andere sectoren, zoals de economie. Kernbegrippen: Ontwerpcyclus, programma van eisen, multidisciplinair, ontwerpvoorstel, prototype, octrooi, doelgroep, functionele eisen, ergonomisch, percentielen, ontwerpstrategie, sociaaleconomische eisen, ethische eisen. 4.2 Van prototype tot product Kernvraag 1: Hoe verbeter je het prototype van een product? Kernvraag 2: Hoe worden medicijnen getest? Deze paragraaf sluit aan op 4.1 en behandelt het traject van prototype tot en met produceerbaar product. Het prototype wordt gebruikt voor tests waarvan de resultaten worden teruggekoppeld naar de ontwerpcyclus. Is een product eenmaal op de markt, dan vormen gebruikerservaringen de basis van het 'onderhoud' van het product met als doel het product te verbeteren of er varianten op te maken. Dit aan de hand van het voorbeeld van de anticonceptiepil. Kernbegrippen: Computermodel, testmodellen, optimalisatie, bijwerkingen, werkzame dosis, gebruikerservaringen. 4.3 Nieuwe materialen en technieken Kernvraag 1: Hoe maak je nieuwe materialen? Kernvraag 2: Wat is innovatie? Kernvraag 3: Wat is het belang van spin-off? Paragraaf 4.3 gaat over de rol van nieuwe materialen en technieken in de ontwerpcyclus. Enerzijds gaan ontwerpers actief op zoek naar nieuwe materialen. Maar je kunt ook opmerkzaam en gebruik maken van ontwikkelingen die in heel andere sectoren hebben plaatsgevonden (spin-off). Verder wordt aangegeven dat het invoeren van nieuwe materialen, producten of technieken verstrekkende maatschappelijke gevolgen kan hebben (innovaties). Kernbegrippen: Natuurlijke hulpbronnen, grondstof, synthetische stoffen, materiaaleigenschappen, innovatie, spin-off. 4.4 Maken voor de massa Kernvraag 1: Hoe produceer je op grote schaal? Kernvraag 2: Wat is intensieve veehouderij? Deze paragraaf gaat over de productie van voedsel op grote schaal. Hierbij gaat het onder andere om de processen en de beheersbaarheid van technieken bij opschalen aan de hand van het voorbeeld van de productie van yoghurt. Verder gaat het om het verantwoord houden van grootschalige productie aan de hand van het voorbeeld van de intensieve veehouderij. Kernbegrippen: Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren 51 Fermentatie, biotechnologie, ambachtelijk, blokschema, opschalen, kwaliteitscontrole, Warenwet, intensieve veehouderij, bio-industrie, massaproductie, consumenten, dierenwelzijn, biologisch. Op het scherpst van de snede: Vrijheid en verantwoordelijkheid De slotparagraaf gaat over vrijheden en verantwoordelijkheden van wetenschappers, ontwerpers en producenten. De kwestie van de verantwoordelijkheid wordt aangesneden aan de hand van het voorbeeld van de ontwikkeling van de atoombom. Behandeling van de vrijheid van wetenschappers leidt tot de introductie van de begrippen toegepast en fundamenteel onderzoek en de invloed van economische en maatschappelijke factoren op wetenschappelijk onderzoek. Verder is er aandacht voor drijfveren van onderzoekers en ontwerpers. 52 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren Studiebelasting Studiebelasting van dit hoofdstuk 25 slu Hoofdstukopening met startactiviteit (boek of Solar-i) 1 slu 4.1: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 3 slu 4.2: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen 3 slu 4.3: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen/ICT-vraag 4 slu 4.4: lesactiviteiten/tekst en bronnen/vragen 3 slu Op het scherpst van de snede: lesactiviteiten/tekst en bronnen 2 slu Proefwerkvoorbereiding: Overzicht/Tips/Test Jezelf (Solari)/Voorbeeldproefwerk 3 slu Hoofdstuktoets (incl. nabespreken) 2 slu Twee keuzeopdrachten (Solar-i) 4 slu Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren 53 Keuzeopdrachten Titel keuzeopdracht paragraaf Ontwerp een clean room 4.1 Plastic electronica 4.2 Zelfdenkende kleding 4.2 Controle op grondstoffen 4.3 Droomvoedsel 4.4 Upscaling 4.4 54 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren Voorbeeldstudiewijzer Studiewijzer met lesonafhankelijke indeling Voorbeeld van een studiewijzer met een lesonafhankelijke indeling. Aan te raden bij weinig klassikale lessen en/of veel zelfwerkzaamheid van de leerlingen. In de eerste kolom kunt u zelf het weeknummer invullen. Bij elke paragraaf staat bij de aanwijzingen dat leerlingen moeten overleggen over de activiteiten en de vragen. U kunt namelijk keuzes maken. U bepaalt zelf welke activiteiten u uw leerlingen aanbiedt en welke verwerkingsvragen leerlingen moeten maken. In totaal is voor elke paragraaf gemiddeld 3 slu gereserveerd. U kunt deze studiewijzer natuurlijk ook direct in de kolom 'Doen' aan uw eigen wensen m.b.t. activiteiten en verwerkingsvragen aanpassen. In de vierde kolom kunnen leerlingen afvinken wat ze gedaan hebben. Wk Wat Hoofdstuk 4: Ontwerpen en produceren 4.1 Van probleem tot prototype Doen Bestudeer blz 117. Doe de startactiviteit op blz 117 of ga naar de Solar-i voor een actuele startactiviteit. Doe één of meer van de activiteiten op blz 118. Bestudeer 4.1. Maak de vragen op blz 122/123 en kijk ze na m.b.v. het uitwerkingenboek. 4.2 Van Doe één of meer van de prototype tot activiteiten op blz 124. product Bestudeer 4.2. Maak de vragen op blz 128/129 en kijk ze na. KeuzeGa naar de Solar-i en opdracht doe één van de keuzeopdrachten bij paragrafen 4.1 en 4.2. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. 4.3 Nieuwe Doe één of meer van de materialen activiteiten op blz 130. en Bestudeer 4.3. technieken Maak de vragen op blz 135 en kijk ze na. 4.4 Maken Doe één of meer van de voor de activiteiten op blz 136. massa Bestudeer 4.4. Maak de vragen op blz 141 en kijk ze na. √ Aanwijzingen Slu Bij de startactiviteit op blz 117 oriënteer 1 je je op de inhoud van dit hoofdstuk. Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 10 naar de Solar-i. 3 Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. 3 Lever je eindproduct en je antwoorden 2 op de reflectievragen in bij je docent(e). Van je docent(e) krijg je te horen of deze opdracht becijferd wordt. Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Ga voor vraag 9 naar de Solar-i. Overleg met je docent(e) over de activiteiten en de vragen. Stel een klasgenoot of je docent(e) vragen over wat je niet begrijpt. Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren 4 3 55 Wk Doen √ Aanwijzingen Ga naar de Solar-i en Lever je eindproduct en je antwoorden doe één van de op de reflectievragen in bij je docent(e). keuzeopdrachten bij Van je docent(e) krijg je te horen of paragrafen 4.3 en 4.4. deze opdracht becijferd wordt. Oriënteer je eerst door de startschermen van de opdrachten te bekijken. Op het Bestudeer tekst en scherpst van bronnen op blz 142/143. de snede: Doe de activiteiten op Vrijheid en blz 142. verantwoordelijkheid Voorberei- Bestudeer het Overzicht. Stel een klasgenoot of je docent(e) ding toets Doe Tip 1. vragen over wat je niet begrijpt. hoofdstuk 4 Maak Test Jezelf op de Solar-i (Tip 2). Maak het Voorbeeldproefwerk en kijk dit na m.b.v. het uitwerkingenboek. Toets Maak de toets. Het proefwerk wordt in de les hoofdstuk 4 besproken. Wat Keuzeopdracht 56 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren Slu 2 2 3 2 Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren Voortgangscontroleformulier Solar vwo deel 1 hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren Naam: Onderdeel Hoofdstukopening 4.1 4.2 4.3 4.4 Op het scherpst van de snede Keuzeopdracht 1 Keuzeopdracht 2 Proefwerkvoorbereiding Klas: Wat/welke startactiviteit: lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteit(en): lesactiviteiten 1 t/m 3 Klaar? Cijfer keuzeopdracht: keuzeopdracht: Test jezelf Voorbeeldproefwerk toetscijfer: Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren 57 Activiteiten § act. materiaal/vooraf regelen 4.1 2 Papier en tekenmateriaal 3 Linialen, papier en tekenmateriaal 4.3 3 - - bijzondere ruimte videoband Mijlpalen in de Natuurwetenschap: Eventueel de mediatheek Scheikunde, Teleac/NOT, programma 1 of 3; te (als leerlingen de video bestellen via www.schooltv.nl (in de zelfstandig bekijken bijbehorende docentenhandleiding staan leerlingenbladen met kijkvragen) videoapparaat 58 Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren Hulpmiddelen Boeken voor docenten Arthur O. Eger, Succesvolle productontwikkeling, 1996, Kluwer Bedrijfsinformatie, ISBN 90 267 2465 9 Boeken voor docenten en leerlingen Eveline Brandt e.a., De pil, 1996, Prometheus, ISBN 90 5333 525 0 Marie-Françoise Grillot, de Pil, 1993, Casterman, ISBN 90 303 1969 0 Ruimtevaart terug op aarde, 1997, Fokker Space, Leiden, ISBN 90 75280 14 9 Video's Mijlpalen in de natuurwetenschap: Scheikunde, Teleac/NOT - programma 2: August Wilhelm Hoffmann, William Henry Perkin, Adolf Baeyer en kleurstof Te bestellen via www.schooltv.nl cd-roms Chemie en samenleving, Natuur & Techniek, Uitgeverij Segment (te bestellen via www.natutech.nl) Internet Ontwerpopdrachten voor ANW: www.science.uva.nl/research/amstel/web15 www.tn.tudelft.nl/TechnischOntwerpen www.utwente.nl/techniek15+/technisch_ontwerpen Bureau voor de Industriële Eigendom: http://www.bie.minez.nl/ College ter Beoordeling van Geneesmiddelen: http://www.cbg-meb.nl/ Solar vwo deel 1 – Hoofdstuk 4 Ontwerpen en produceren 59
