Betekenisvol scheikunde leren als voorbereiding op de tweede fase

Werkgroep: Betekenisvol scheikunde leren als voorbereiding op de tweede fase Rutger van de Sande Stof, element, reactie, atoom, molecuul. De derde klas vormt voor veel leerlingen een eerste kennismaking met chemie en chemisch taalgebruik. Zij verwerven in dat jaar echter niet alleen kennis van scheikunde maar ook over scheikunde. Met het oog op de profielkeuze1 zouden leerlingen tegen het eind van de derde klas een beeld moeten hebben van wat scheikunde is. In deze werkgroep hebben we, aan de hand van drie vragen, stilgestaan bij deze ‘vakopvattingen’ van leerlingen en hoe daar in het onderwijs rekening mee kan worden gehouden. Om een beeld te geven van de werkgroepactiviteiten, volgen hierna de drie vragen die in de werkgroep aan bod kwamen en de belangrijkste resultaten. 1. Van welk begrippen (max. 3) zou u willen dat alle 3vwo-leerlingen in ieder geval kennis nemen? Waarom juist die begrippen? De twee werkgroepen samen hadden 37 deelnemers. Alle deelnemers samen noemden 119 begrippen (dat is iets meer dan drie antwoorden per deelnemer; blijkbaar wist niet iedereen zich in het antwoord te beperken tot drie begrippen). In de tabel hieronder staan de meestgegeven antwoorden (gecategoriseerd). meestgenoemde begrippen (chemische) reactie molecuul stof scheiden stofeigenschappen maatschappelijke onderwerpen

frequentie 25 17 11 10 8 7

Van alle deelnemers, had dus ongeveer tweederde deel ‘chemische reactie’ in de persoonlijke top drie staan. Een andere topper is ‘molecuul’. De onderwerpen die hier onder het kopje ‘maatschappelijke onderwerpen’ staan samengevat, hadden betrekking op de chemie zoals die in het dagelijks leven is terug te vinden. Deze onderwerpen werden in het bijzonder belangrijk geacht voor de leerlingen die in de tweede fase geen scheikunde meer zouden hebben. 2. Welke begrippen zouden 3vwo-leerlingen aan het eind van het schooljaar als kenmerkend zien voor scheikunde (max. 3)? Het antwoord op deze vraag bleek heel wat lastiger te formuleren. De antwoorden liepen uiteindelijk dan ook erg uiteen. Opvallend was wel dat nu meer spectaculaire verschijnselen werden genoemd (bijv. proef met ‘knalgas’ en ‘vuurwerk’ maken). Enkele maanden voor de werkgroep (aan het eind van het schooljaar) hebben we, in het kader van een chemiedidactisch onderzoek aan de lerarenopleiding (TULO) van de TU/e, aan zo’n 160 leerlingen uit de derde klas van het vwo de volgende vraag voorgelegd: “Als je aan iemand die niets van scheikunde weet, zou moeten uitleggen 1

Naast het pragmatische argument van de profiekeuze, is het ook vanuit een onderwijspsychologische invalshoek wenselijk dat leerlingen een vakopvatting opbouwen. Zo’n vakopvatting kan dienen als ‘kapstok’ en daardoor het leren van scheikunde betekenisvol maken voor de leerling (zie bijvoorbeeld Novak, 1998).

wat scheikunde is. Wat zou je dan zeggen?” In de antwoorden van de leerlingen, waren dit de begrippen die het vaakst werden genoemd: meestgenoemde begrippen stof reactie ‘hoe stoffen zijn opgebouwd’

percentage 55 42 21

In de hier gepresenteerde top drie van de leerlingen valt met name op dat het begrip ‘molecuul’ niet voorkomt. Wel gaven de leerlingen vaak een omschrijving als ‘hoe stoffen zijn opgebouwd’ of ‘de opbouw van stoffen’. Vermoedelijk verwijzen zij hiermee naar submicroscopische deeltjes (atomen, moleculen, ionen). 3. Hoe kun je rekening houden met vakopvattingen van leerlingen? Er zijn instructietheorieën die voorschrijven hoe leerstof geordend moet worden om ervoor te zorgen dat leerlingen ‘betekenisvol’ gaan leren (d.w.z. niet domweg uit het hoofd leren). Een goed voorbeeld van zo’n theorie is de elaboratietheorie (zie bijvoorbeeld Reigeluth, 1999). Deze theorie schrijft onder meer voor dat aan het begin van de eerste les waarin een nieuw onderwerp wordt behandeld, een overzicht wordt gegeven van wat er behandeld gaat worden (een ‘epitoom’). In de werkgroep is in groepjes geprobeerd om zo’n korte inleiding te bedenken voor hoofdstuk 4 (over de wet van massabehoud, de wet van elementbehoud en de wet van Proust) uit de lesmethode ‘Chemie 3 havo/vwo’. Daarbij is uitgegaan van de volgende criteria: • de introductie mag niet langer duren dan zo’n vijf minuten; • de introductie moet de leerling duidelijk maken waar de nieuwe leerstof over gaat en waarom het onderwerp juist nu wordt behandeld (waarheen? waarvoor?); • er moet worden uitgegaan van wat de leerling al weet; • de vorm is vrij (inleidende tekst, schema, metafoor, tekening, proef, stelling, enz.). De resultaten waren opnieuw zeer verschillend maar met erg interessante varianten. Enkele voorbeelden van bedachte introducties (kort samengevat): • vertrekken vanuit een verhaal over hoe je zilver (ongemerkt) de oorlog door krijgt; • beginnen met proeven die door leerlingen alleen te begrijpen zijn als zij de leerstof van hoofdstuk 4 begrijpen; • op een balans plaatsen van toestel van Hoffman bij electrolyse van water.