vakken\Biologie-chemie-fysica1992-074A.wpd - VVKSO

VLAAMS VERBOND VAN HET KATHOLIEK
SECUNDAIR ONDERWIJS
Guimardstraat 1 - 1040 BRUSSEL
LEERPLAN SECUNDAIR ONDERWIJS
BIOLOGIE/CHEMIE/FYSICA
ARCHITECTURALE VORMING
Derde graad KSO
Brussel - Licap D/1992/0279/074A - september 1992
INHOUD
BEGINSITUATIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
DEEL 1: BIOLOGIE
1
ALGEMENE DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
2
LEERINHOUDEN, LEERPLANDOELSTELLINGEN EN
DIDACTISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
DEEL 2: CHEMIE
1
ALGEMENE DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2
LEERINHOUDEN, LEERPLANDOELSTELLINGEN EN
DIDACTISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
DEEL 3: FYSICA
1
ALGEMENE DOELSTELLINGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
2
LEERINHOUDEN, LEERPLANDOELSTELLINGEN EN
DIDACTISCHE WENKEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
BIBLIOGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
4
1ste en 2de leerjaar: 2 uur/week (+1)
BEGINSITUATIE
De leerlingen hebben al kennis gemaakt met het vak Biologie in de eerste graad en soms ook in de tweede
graad, met het vak Fysica in de eerste én in de tweede graad. Het leerplan voorziet geen chemie noch in de
eerste, noch in de tweede graad.
Voorafgaande opmerking:
Om een voldoende basis te geven voor verdere studies, is het aanbevolen wetenschappen eveneens aan te
bieden via het complementair gedeelte. De leerstof wetenschappen kan zodoende opgedeeld worden in:
1 uur/week chemie in het eerste leerjaar van de derde graad + eventueel 1 uur/week in het complementair
gedeelte van het eerste leerjaar.
1 uur/week biologie in het tweede leerjaar van de derde graad.
1 uur/week fysica in het eerste én het tweede leerjaar van de derde graad + eventueel 1 uur/week in het
complementair gedeelte van het tweede leerjaar.
DEEl 1: BIOLOGIE
1
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
De leerlingen moeten essentiële levensprocessen waaraan ook zij onderworpen zijn begrijpen en toelichten.
Biosociale problemen die aan deze levensprocessen gekoppeld zijn en die actueel zijn moeten zij kunnen
situeren en daaromtrent een ethisch verantwoorde houding formuleren.
2
LEERINHOUDEN, LEERPLANDOELSTELLINGEN EN DIDACTISCHE WENKEN
DEEL 1: BIOLOGIE
Nr.
LEERINHOUDEN
DOELSTELLINGEN
DIDACTISCHE WENKEN
Gebruik maken van:
- microscopie
- microkijkers
- dia's, video, wandplaten
- transparanten.
(B)
CELLEER
1.1
Bouw van de cel, betekenis van kern en cytoplasma
- De cel als morfologische basiseenheid identificeren.
- De functie van de kern en het cytoplasma omschrijven.
- Celdifferentiatie kennen.
Gebruik maken van:
- microscopie
- microkijkers
- dia's, video, wandplaten
- transparanten.
Men kan de cel vergelijken met een fabiek, bestuurd door een centraal bureau: de kern.
1.2
Celdelingen (mitose en meiose)
- Celdelingen begrijpen en weergeven.
- Het eindresultaat van beide delingen vergelijken.
Meiose wordt voldoende behandeld om de erfelijkheidsleer te kunnen begrijpen.
2
VOORTPLANTING BIJ DE MENS
2.1
Organen
(B)
- Anatomie en fysiologie van de voortplantingsorganen kennen.
2.2
Hormonale werking
(B)
- Hormonale cyclus van de vrouw beschrijven en
verklaren.
2.3
Bevruchting
(B)
- De bevruchting omschrijven als het
samenbrengen van kernmateriaal van twee geslachtscellen in één enkele nieuwe cel.
Dit punt summier behandelen maar toch dermate
dat leerlingen voldoende weten om erfelijkheidsleer te kunnen begrijpen.
5
1
Nr.
LEERINHOUDEN
DOELSTELLINGEN
Embryonale ontwikkeling
(U)
- Embryonale ontwikkeling weergeven, alsook
de kritische perioden tijdens de zwangerschap
verklaren.
2.5
Geboorte
(U)
- Verloop van de geboorte kennen.
2.6
Geboorteregeling
(B)
- Methodes kennen om de vruchtbaarheid te regelen.
2.7
(B)
Biomedische problemen als:
aids, seksueel-overdraagbare aandoeningen,
kunstmatige inseminatie ...
- Biomedische problemen vanuit een wetenschappelijk en ethisch standpunt verklaren.
3
ERFELIJKHEID
3.1
Variabiliteit
(B)
- Begrippen fenotype en genotype kennen.
3.2
Overervingsmechanismen
- mono- en dihybride kruisingen
- Mendelwetten
(B)
- Mendelwetten afleiden.
- Kruisingsschema's opstellen.
3.3
Gekoppelde genen
(B)
- Uitdrukken dat, gezien het aantal erfelijke kenmerken veel groter is dan het aantal chromosomen, er veel erfelijke kenmerken te lokaliseren
zijn op één chromosoom.
3.4
Erfelijkheid van het geslacht
(B)
- Aantonen dat het geslacht erfelijk bepaald is en
dat er normaal evenveel mannelijke als
vrouwelijke individuen te verwachten zijn.
3.5
Geslachtsgebonden erfelijkheid
(B)
- Daltonisme en hemofilie verklaren.
3.6
Bouw en duplicatie van DNA
(B)
Eventueel documentatie door de leerlingen laten
verzamelen en klassikaal of via groepswerk bespreken.
6
2.4
DIDACTISCHE WENKEN
3.7
RNA en het principe van replicatie
(U)
- De theorie van Watson en Crick specificeren
over proeven in verband met eiwitsynthese.
Hier is een aangepaste video-opname zeker
aangewezen.
3.8
Mutaties
(B)
- De factoren kennen die mutaties veroorzaken.
Wijzen op de gevolgen van kernrampen.
3.9
Erfelijke afwijkingen
(B)
3.10
Eugenetica, genetische manipulatie
(U)
- Biomedische problemen in verband met eugenetica en/of genetische manipulatie bespreken.
Wijzen op recente ontwikkelingen hieromtrent,
leerlingen zelf documentatie laten zoeken.
4
EVOLUTIELEER
4.1
Argumenten voor evolutie
(B)
- Argumenten aangeven die wijzen op evolutie.
Evolutieleer kan zeer summier gegeven worden.
4.2
Evolutietheorieën
(B)
- Een vergelijking maken tussen de huidige evolutietheorie en deze van Lamarck en Darwin.
Eventueel een bezoek aan het museum voor Natuurwetenschappen te Brussel.
4.3
Evolutie van de mens
(B)
Bespreking van mongolisme, sikkelcelanemie,
...
7
8
DEEL 2: CHEMIE
1
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
Voor de studierichting 'Architecturale vorming' waar chemie in het fundamenteel gedeelte opgenomen is,
wordt het vak volledig in het kader van de opleiding opgevat. Naast een basisvorming van scheikundige
begrippen als molecuul- en atoombouw, ion-, atoom- en metaalbinding worden eveneens materialen waar de
leerlingen veelvuldig mee omgaan (zoals papier, hout, erts, glas ...) op een verantwoorde wetenschappelijke
wijze bestudeerd, zodat ze niet alleen zouden weten waarmee ze werken, maar ook mogelijkheden zouden
ontdekken om hun creativiteit meer te ontwikkelen.
Na het tweede leerjaar zouden de leerlingen in staat moeten zijn die grondstoffen te kiezen waarmee zij het
best kunnen omgaan.
Als basis voor de studie van de materialen is het aangewezen deze leerstof in het eerste leerjaar van de derde
graad aan te brengen.
2
LEERINHOUDEN, LEERPLANDOELSTELLINGEN EN DIDACTISCHE WENKEN
DEEL 2: CHEMIE
Nr.
LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
DIDACTISCHE WENKEN
Het verdient aanbeveling de leerstof aan te breng
en in functie van punt 9, dat gezien de aard van
de studierichting belangrijk is.
1
METHODES VOOR HET WINNEN VAN
STOFFEN UIT NATUURLIJKE MATERIALEN EN HET ZUIVEREN VAN STOFFEN
(B)
1.1
Destillatie
1.2
Extractie
1.3
Adsorptie
2
HET DEELTJESMODEL
2.1
Begrip "zuivere stof", macro- en microscopisch
2.2
Het bestaan van deeltjes
2.3
Atoom als ondeelbaar deeltje
2.4
Deeltjes als combinaties van atomen: moleculen
3
(B)
CHEMISCHE SYMBOLIEK
Voorstelling van atomen en moleculen door formules.
- Een paar scheidingstechnieken situeren en de
uitvoering van tenminste één beschrijven.
Fysische scheidingsmethodes zo beknopt mogelijk aanbrengen en waar mogelijk aan de hand
van experimenten als destillatie van aardolie,
extractie van kleurstoffen uit planten, scheiding
van kleurstoffen door middel van chromatografie
...
Dit leerstofonderdeel kan eventueel beknopt behandeld worden aan de hand van een video-opname.
9
(B)
- Het begrip "model" hanteren, het verschil zien
tussen model en werkelijkheid.
- De begrippen zuivere stof, mengsel, verbinding, atoom, molecule en deeltjesmodel omschrijven.
- Chemische formules interpreteren en een inhoud geven aan de gebruikte symbolen.
Men kan door het gebruik van modellen het
deeltjesmodel en de andere vaktermen visualiseren.
Nr.
LEERINHOUDEN
LEERPLANDOELSTELLINGEN
DIDACTISCHE WENKEN
- Reactievoorstellingen begrijpen, dit betekent
kunnen "vertalen" naar de macroscopische wereld van de stoffen.
Zoveel mogelijk experimenteel illustreren en
benadrukken dat een reactie fundamenteel verschilt van een scheidingsmethode.
(B)
4
CHEMISCHE REACTIE
4.1
Als proces waarbij nieuwe stoffen gevormd
worden
4.2
Als hercombinatie van atomen in nieuwe deeltjes
4.3
Voorstelling van de chemische reactie
4.4
Wet van behoud van massa, wet van de constante massaverhoudingen
5
HET ATOOMMODEL
5.1
Het model van Rutherford
5.2
Het model van Bohr
6
CHEMISCHE BINDING
6.1
Het begrip "chemische binding"
- De chemische binding uitleggen als een proces Alhoewel er complexe verbindingen bestaan die
dat zich afspeelt tussen elektronen van de bui- ook de voorlaatste schil beslaan, zou men best
tenste energieniveaus van de atomen.
ter vereenvoudiging hierop niet ingaan.
6.2
Structuurformules
- De structuurformules zelf schrijven en interpreteren.
(B)
Men kan zich beperken tot het definiëren van
beide wetten.
10
- Een chemische reactievoorstelling correct
schrijven aan de hand van macroscopische gegevens over de reactie en submicroscopische
gegevens over de samenstelling van de deeltjes.
Zo beknopt mogelijk en in functie van punt 6.
Het bestaan van energieniveaus in de elektronenwolk benadrukken.
(B)
De nadruk leggen op het begrijpen en schrijven
van structuurformules in verband met latere studie van materialen. Eveneens benadrukken dat
een molecule nog een ruimtelijke structuur bezit
die niet met deze structuurformule weer te geven
is.
7
IONISATIE
(U)
Experimenteel aantonen.
7.1
Aantonen van ionen in oplossing
7.2
Ontstaan van ionen in oplossing
7.3
Ionisatiereacties
8
SOORTEN REACTIES
8.1
Met protonenoverdracht
Begrip: zuur-base
8.2
Met elektronenoverdracht
Begrip: oxidator-reductor, spanningsreeks van
de metalen.
8.3
Neerslagreactie
- Het begrip "oplosbaarheid" kennen.
- Voorspellen wanneer een neerslag zal ontstaan
en de neerslagreactie schrijven.
Neerslagreacties kunnen door de leerlingen zelf
uitgevoerd worden.
9
STUDIE VAN DE MATERIALEN (uit de lijst
van volgende zes materialen wordt minstens één
volledig behandeld).
(B)
- Voor elk materiaal een algemeen inzicht en
overzicht weergeven in de structuur, fysische,
biologische en chemische eigenschappen en het
verband tussen deze eigenschappen.
Hier moet zoveel mogelijk geïntegreerd gewerkt
worden. Biologische, chemische en fysische
eigenschappen worden als één geheel behandeld
en het verband ertussen is zéér belangrijk. Dit
kan uiteraard slechts gebeuren op het moment
dat voldoende basis chemie, biologie en fysica
aangebracht is.
- Het begrip "ion" omschrijven.
- Ionisatiereacties schrijven aan de hand van een
tabel met ionsoorten.
(U)
- Bepaalde verschijnselen uit de werkelijkheid
terugbrengen tot een reactietype.
11
Naargelang de materiaalsoort die besproken
wordt in punt 9 dienen sommige reactiesoorten
uit punt 8 in de basisleerstof te worden opgenomen.
Bespreken van:
- gebruik van azijn bij steendruk,
- verwering gebouwen door zure regen.
Bespreken in functie van metalenstudie, bijvoorbeeld corrosie van metalen door zure oplossingen of dampen.
Nr.
LEERINHOUDEN
Kunststoffen
- grondstoffen
- bereiding en verwerking
- indeling: - thermoharders
- thermoplasten
- elastomeren
- studie van enkele kunststoffen en hun toepassing vb. (PVC, PE, PET, ...)
9.2
Hout
- Microscopische bouw van hout
- Eigenschappen (fysische, mechanische en
chemisch-technische eigenschappen)
- Studie van enkele houtsoorten
- Aantasting en conservering
@ biologische en chemische aantasting
@ conserveringsmiddelen
- Algemene regels voor toepassing van hout
9.3
Beton
- Componenten en eigenschappen van beton
- Eigenschappen van gewapend beton
9.4
Metallurgie
- Fysische en chemische eigenschappen
- Toepassingen
9.5
Glas
DIDACTISCHE WENKEN
Bijvoorbeeld Europees grenen, meranti, beuk
....
Eigenschappen en gevaren bespreken van deze
conserveringsmiddelen.
Bijvoorbeeld bouwmateriaal, papierfabricage ...
Verschillende metalen en legeringen bespreken.
12
9.1
LEERPLANDOELSTELLINGEN
9.6
Verven
- Pigmenten en kleurstoffen
- Bindmiddelen
- Oplos- en verdunningsmiddelen
- Soorten verven
Belangrijkste eigenschappen en toepassingen
bespreken.
Bespreken en klassikaal maken van: plakkaat-,
aquarel-, olie-, textielverf.
13
14
DEEL 3: FYSICA
1
ALGEMENE DOELSTELLINGEN
De leerlingen verwerven inzicht in: beweging, krachten, arbeid, vermogen en energie.
Ze kunnen werken met periodieke verschijnselen, trillingen en golven.
In verband met elektriciteit, bestuderen ze ladingen, elektrische stroom en weerstand van een geleider. Ze
kunnen schakelingen maken en kunnen door kennis van arbeid en vermogen het elektrisch energieverbruik
berekenen. Studie van elektromagnetische verschijnselen: door een kwantitatieve studie van de magnetische
verschijnselen moeten de leerlingen inzicht krijgen in het gebruik en de werking van wisselspanning,
condensatoren, transformatoren en de elektrische motor.
2
LEERINHOUDEN, LEERPLANDOELSTELLINGEN EN DIDACTISCHE WENKEN
DEEL 3: FYSICA
Nr.
LEERINHOUDEN
DOELSTELLINGEN
DIDACTISCHE WENKEN
MECHANICA - DYNAMICA
1.1
Rechtlijnige beweging
(B)
studie van afgelegde weg, tijdsduur, snelheid en
versnelling
Oplossen van vraagstukken die de samenhang
benadrukken tussen grootheden: afgelegde weg,
tijdsduur, snelheid en versnelling.
1.2
(B)
Krachtenleer
kracht als oorzaak van versnelling, traagheid,
actie en reactie
Wetenschappelijk invoeren van de eenheid van
kracht.
In de tweede graad werd reeds krachtenleer gegeven. Men zal hier vooral aandacht besteden
aan het verband tussen kracht en beweging.
Men kan enkele toepassingen uit de sterkteleer
behandelen.
1.3
Arbeid - Vermogen - Energie
(potentiële en kinetische energie)
(B)
Uitbreiding van het inzicht in de begrippen arbeid, vermogen en energie uitgaande van de kennis van de dynamica.
Deze begrippen werden reeds in de tweede graad
behandeld: men kan hier bijvoorbeeld ingaan op
het gravitatieveld. Het behoud van mechanische
energie kan aangetoond worden.
2
PERIODIEKE VERSCHIJNSELEN
2.1
Periodieke verschijnselen
(B)
Omschrijven wat een periodiek verschijnsel is.
2.2
Harmonische trilling
(B)
Omschrijven wat een trilling is, de eigenschappen van een trilling geven alsook de grafische
voorstelling weergeven.
2.3
Gedwongen trilling (resonantie)
(B)
2.4
Samenstellen van trillingen
2.5
Voortplanting van een trillingstoestand
golven
(B)
Men kan harmonische trillingen behandelen aan
de hand van: slinger, veer.
Deze en de volgende verschijnselen kunnen gellustreerd worden met demonstraties uit de geluidsleer.
Omschrijven wat een golf is, wiskundige voorstelling van een ééndimensionale golf geven.
15
1
Nr.
LEERINHOUDEN
DOELSTELLINGEN
2.6
(U)
Eigenschappen van golven
terugkaatsing - breking - interferentie - buiging
Eigenschappen van een golfbeweging weergeven.
2.7
Staande golven
3
ELEKTRICITEIT
3.1
Ladingen - Coulomb als eenheid
(U)
Begrip elektrische lading kennen.
3.2
Elektrisch veld
(U)
De begrippen veldlijn, veldsterkte, potentiële
energie in een elektrisch veld en potentiaal kennen.
3.3
Elektrische stroom
(B)
Inzicht krijgen in de begrippen: stroombron,
stroomzin, stroomsterkte, spanning en transport
van energie.
3.4
Weerstand van een geleider
Wet van Ohm
(B)
Wetten van Pouillet
(B)
Schakelen van weerstanden
- serieschakeling
- parallelschakeling
- gemengde schakeling
(B)
- brug van Wheatstone
(U)
(U)
Men kan hier ten gepasten tijde een bespreking
geven van: zekering, verliesstroomschakelaar,
kostprijs van het elektrisch verbruik.
De factoren die de weerstand van een geleider
beïnvloeden kennen.
Het begrip soortelijke weerstand omschrijven.
De formule gebruiken waarmee men de weerstand van een vaste geleider met willekeurige
afmetingen kan bepalen.
De verschillende soorten schakelingen van weerstanden onderscheiden.
Het begrip vervangweerstand uitleggen.
De vervangweerstand berekenen.
In een willekeurige gemengde schakeling de verschillende stromen en spanningen berekenen.
Een gemengde schakeling materiëel verwezenlijken.
Hier zijn leerlingenproeven aanbevolen.
16
3.5
DIDACTISCHE WENKEN
Het elektrisch verbruik en de nodige stroomsterkte van een apparaat berekenen, uitgaande
van de gegevens op het toestel vermeld.
Arbeid verricht door een stroom, Joule-effect
(B)
3.7
Vermogen
(B)
4
ELEKTROMAGNETISME
(U)
4.1
Magnetische velden
spectra van permanente magneten en elektromagneten; proef van Oersted
Een voorstelling van veldlijnpatronen geven.
4.2
Krachtwerking op een rechte stroomgeleider
De krachtwerking van een magnetisch veld op
een rechte stroomgeleider aantonen.
4.3
Magnetische inductievector - permeabiliteit magnetische flux
Het begrip magnetische inductie invoeren om
magnetische verschijnselen kwantitatief te behandelen.
4.4
Krachtwerking op een stroomvoerende winding (galvanometer)
4.5
Wederzijdse krachtwerking van twee evenwijdige stroomgeleiders
4.6
Elektromagnetische inductieverschijnselen
4.7
Sinusoïdale wisselspanning en wisselstroom
Inzicht verwerven in het ontstaan van wisselspanning en wisselstroom.
4.8
Wisselspanning over een weerstand en condensator
Inzicht verwerven in het waarom van het praktisch gebruik van verschillende spanningen, van
wisselspanningen en van transformatoren.
Bij het behandelen van elektrische energie moet
er in ruime mate aandacht besteed worden aan
labowerk.
Er bestaan tal van eenvoudige experimenten die
door de leerlingen zelf kunnen worden
uitgevoerd.
Lorentz-kracht aantonen.
17
3.6
Men kan hier het transport van elektrische energie bespreken.
Nr.
LEERINHOUDEN
4.9
Transformator
4.10
Elektrische motoren
DOELSTELLINGEN
DIDACTISCHE WENKEN
18
19
BIBLIOGRAFIE
1
ALGEMEEN
- Vademecum voor de leerkracht wetenschappen. Leuven Acco 1987. Uitgegeven door Aggregatie HSO
van de KU Leuven, derde herwerkte druk, 1987. Uitgeverij Acco, Tiesestraat 134-136, 3000 Leuven.
Hierin vindt men informatie met betrekking tot handboeken, naslagwerken, tijdschriften, inrichting en
onderhoud van schoollaboratoria.
2
SPECIFIEK VOOR CHEMIE
- Bouwmaterialen, herkenning eigenschappen, toepassing.
Educaboek B.V. 1978 Culemburg.
Verver M.W. Stam technische boeken,
- COKER, P., Etstechnieken. Cantecleer bv. de Bilt 1976.
- GROSS, A., Etaling, engraning & intaglio printing. University Press, London 1973.
- Houtvademecum. Onder redactie van P.M. Heilig. Kluwer 1981 Deventer.
- Publicaties en houtmonsters zijn te bekomen bij het Nationaal Houtvoorlichtingsbureau, Koningstraat 109,
Brussel.
- RITZEN, J. en SMET, R., Betontechnologie. Die Keure Brugge.
- The tamarind book of lithography: art and technics. Antreas, Garo and Adams; Harry N Abrams inc.
publishers, New York 1971. Chapter 9: The chemistry of lithography.
3
SCHOOLBOEKEN
De leraar zal de recente catalogi van de verschillende uitgeverijen raadplegen.