6.2 Wiskunde, scheikunde, biologie en techniek
Literatuur
- Akkerman, S.F. & Bakker, A. (2011). Boundary crossing and boundary objects. Review of Educational Research 81, 132-169.
- Akkerman, S.F. & Bakker, A. (2012). Het leerpotentieel van grenzen. ‘Boundary crossing’ binnen en tussen organisaties. Opleiding en Ontwikkeling 1, 15-19.
- Boersma, K., Bulte, A., Krüger, J., Pieters, M. & Seller, F. (2011). Samenhang in het natuurwetenschappelijk onderwijs voor havo en vwo. Utrecht: Stichting IOBT.
- Boohan, R. (2016). The Language of Mathematics in Science: A Guide for Teachers of 11-16 Science. London: ASE.
- Braam, M. & Paus, J. (2013). Handreiking samenhang bètavakken in de tweede fase. Enschede: SLO.
- Eijkelhof, H. (2014). Kennisbasis natuurwetenschappen en technologie, onderbouw VO. Utrecht: Ecent.
- Geraedts, C.L., Boersma, K.T., Huijs. H.A.M. & Eijkelhof, H.M.C. (2001). Ruimte voor SONaTe: Onderzoek naar good practice op het gebied van samenhangend onderwijs in natuur en techniek in de basisvorming. Delft: Stichting Axis.
- La Bastide-Van Gemert, S. (2006). ‘Elke positieve actie begint met critiek’. Hans Freudenthal en de didactiek van de wiskunde. Hilversum: Uitgeverij Verloren.
- Mooldijk, A.H. (2008). Een leerlijn voor werken met verbanden. Utrecht: Ecent.
- Needham, R. (Ed.) (2016). The Language of Mathematics in Science: Teaching Approaches. London: ASE.
- NRC (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. Washington, DC: National Academic Press.
- Ottevanger, W., Oorschot, F., Spek, W., Boerwinkel, D.J., Eijkelhof, H., De Vries, M., Van der Hoeven, M. & Kuiper, W. (2014). Kennisbasis natuurwetenschappen en technologie voor de onderbouw vo. Een richtinggevend leerplankader. Enschede: SLO.
- Repko, A.F., Szostak, R. & Buchberger, M. (2014). Introduction to Interdisciplinary Studies. London: Sage.
- Van de Konijnenberg, J., Paus, J., Pieters, M., Rijke, K. & Sonneveld, W. (2015). Afstemming wiskunde- natuurkunde tweede fase. Enschede: SLO.
- Van Engelen, M.P., Boersma, K.T. & Eijkelhof, H.M.C. (2003). SONaTe in het buitenland. Voorbeelden samenhangend onderwijs natuur en techniek. Delft: Stichting AXIS.
- Van Engelen, M.P., Boersma, K.T. & Eijkelhof, H.M.C. (2003). SONaTe in lesmateriaal. Een analyse van geïntegreerd lesmateriaal. Delft: Stichting AXIS.
- Van Genderen, D. (1989). Mechanicaonderwijs in beweging: een onderzoek naar veranderingen in de didactiek van de mechanica in het voortgezet onderwijs. Utrecht: UU.
- Zegers, G.E., Boersma, K.T., Wijers, M., Pilot, A. & Eijkelhof, H.M.C. (2002). SONaTE in het studiehuis. Onderzoek naar good practice op het gebied van samenhangend onderwijs in natuur en techniek in de tweede fase. Delft: Stichting Axis.
- Zegers, G.E., Boersma, K.T., Genseberger, R.J., Jambroes-Willebrand, A.G., Van der Kooij, H., Mooldijk, A.H. & Eijkelhof, H.M.C. (2003). Een basis voor SONaTe. Voorbeelden van inhoudelijke samenhang tussen de natuurwetenschappelijke vakken en wiskunde in de tweede fase havo/vwo. Delft: Stichting AXIS.
Achtergrond
Examenprogramma’s – De examenprogramma’s natuurkunde, scheikunde, biologie, wiskunde en NLT zijn te vinden op de website examenblad.
NGSS – De leerdoelen voor het onderwijs aan leerlingen van 5-18 jaar in Amerika zijn te vinden op de website Next Generation Science Standards. Zestig korte video’s illustreren diverse aspecten van de standards en het onderliggende raamwerk.
Over het onderwijs met de nieuwe standards zijn en worden veel artikelen gepubliceerd in de tijdschriften van de National Science Teachers Association (NSTA): Science and Children (basisonderwijs), Science Scope (onderbouw vo) en The Science Teacher (bovenbouw vo). Voor slechts US $ 39 per jaar (tarief 2020) kunnen buitenlanders internationaal lid van de NSTA worden en daarmee digitaal toegang krijgen tot deze tijdschriften.
NLT – Informatie over het vak NLT en de NLT-modules is te vinden op de website van de Vereniging NLT.
Afstemming wiskunde-natuurkunde – De artikelen hieronder gaan in op verschillende aspecten van de afstemming tussen wiskunde en natuurkunde: verhoudingstabellen, grafieken, evenredigheden en machtsverbanden.
- Van der Valk, T., Wijers, M. & Broekman, H. (2000). Achtergronden van verhoudingstabellen in wiskunde en natuurwetenschappen. NVOX 25(10), 518-521.
- Van der Valk, T., Wijers, M. & Frederik, I. (2001). Verhoudingstabellen: ja of nee? NVOX 26(7), 368-372.
- Vogelezang, M., Kaper, W. & Genseberger, R. (2001). Grafieken in de wiskunde en in de natuurwetenschappen. NVOX 26(2), 90-95.
- Mooldijk, A. & Lichtenegger, I. (2005). Evenredigheden en machtsverbanden bij wis- en natuurkunde. NVOX 30(2), 76-78.
- Woldhuis, E. (2017). Wiskundeproblemen bij natuurkunde – Een overzicht van behulpzame bronnen. NVOX 42(8), 400-401.
- Hooyman, K. & A. Mooldijk (2017). De rekenposter verbindt – Rekenen helpt bij wiskunde, science en economie. NVOX 42(9), 492-493.
Het artikel en het proefschrift hieronder gaan in op de transfer van de bij wiskunde aangeleerde algebraïsche vaardigheden naar het oplossen van natuurkunde-opgaven, door deze opgaven te voorzien van strategic hints en activation hints – waarbij deze laatste de wiskundige voorkennis van de leerling activeren (bijvoorbeeld door bij een natuurkunde-opgave rond s = v∙t het verband te leggen met de wiskundige vergelijking y = bx). Dat blijkt een positief effect te hebben op het probleemoplossend vermogen van de leerlingen.
- Turşucu, S., Spandaw, J. & de Vries, M.J. (2020). The Effectiveness of Activation of Prior Mathematical Knowledge During Problem-solving in Physics. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education 16(4).
- Turşucu, S. (2019). Successful transfer of algebraic skills from mathematics into physics in senior pre-university education. Delft: TU Delft.
Afstemming bètavakken – Het artikel hieronder geeft een verslag van de Ecent-conferentie 2014 over samenhang. De link naar Ecent geeft een overzicht van alle opbrengsten van deze conferentie.
- Overbeek, M. (2015). Het bèta-mozaïek: Samenhang tussen de vakken met de Kennisbasis Onderbouw Natuurwetenschappelijke vakken en Technologie. NVOX 40(2), 100-102.
Het artikel hieronder stelt dat vocabulaire, werk- en denkwijzen, en thema’s handig kunnen zijn bij het inventariseren van afstemmingsmogelijkheden tussen de bètavakken. De organisatie van het onderwijs in vakken hoeft niet per se op zijn kop. Het is zelfs maar de vraag of het zonder de monovakken kán. Er zijn veel instrumenten in publicaties en op websites om een begin te maken met meer samenhang in het bètadomein. Op de SLO-website Natuur & Techniek is een groot aantal links samengebracht, met korte aanduidingen die helpen bij het maken van keuzes.
- Pieters, M. & Woldhuis, E. (2017). Samenhang door afstemming van bètavakken – Ingrediënten en ontwerpinstrumenten. NVOX 42(3), 130-131.
Karakteristieke werk- en denkwijzen – De artikelen hieronder geven een toelichting op de voor de bètavakken gemeenschappelijke karakteristieke werk- en denkwijzen uit de bij de literatuur genoemde Kennisbasis natuurwetenschappen en technologie voor de onderbouw vo. Een richtinggevend leerplankader (Ottevanger et al, 2014). Met aandacht voor die werk- en denkwijzen kan de samenhang tussen de bètavakken in het voortgezet onderwijs op een hoger niveau worden gebracht: leraren van verschillende vakken kunnen naar elkaar verwijzen en laten zien dat ze dezelfde werk- en denkwijzen toepassen op een andere inhoud.
- Ottevanger, W., Spek, W. & Oorschot, F. (2016). Vakinhouden in combinatie met werk- en denkwijzen – De kennisbasis natuurwetenschappen en technologie. NVOX 41 (8), 416-418.
- Eijkelhof, E., Boerwinkel, D.J., Ottevanger, W. & Ten Asbroek, M. (2017). Oorzaak en gevolg – Een karakteristieke denkwijze. NVOX 42(1), 16-17.
- Woldhuis, E., Ottevanger, W. & Spek, W. (2017). Structuur en functie – Een karakteristieke denkwijze. NVOX 42 (6), 296-297.
- Woldhuis, E., Ottevanger, W. & Eijkelhof, H. (2018). Risico en veiligheid – Een karakteristieke denkwijze. NVOX 43(4), 188-189.
- Schalk, H. & Pieters, M. (2018). Leren denken in kringlopen – Over het aanleren van een denkwijze. NVOX 43(10), 528-529.
- Dirks, S. & Tielman, K. (2019). Karakteristieke werk- en denkwijzen in de scheikundeles. NVOX 44 (4), 174-175.
Het artikel hieronder geeft een voorbeeld van het ontwikkelen van (practicum)lessen vanuit denkwijzen, in dit geval de denkwijzen ‘patronen’ en ‘oorzaak-gevolg’.
- Boeser, P., Van den Heuvel, M., Dirks-Trommelen, S. & Tielman, K. (2019). Ontwikkelen van contextrijke practicumlessen uit denkwijzen. NVOX 44(9), 462-463.
Curriculum frameworks – In de UK zijn de drie bèta-vakverenigingen – de Royal Society of Biology (RSB), de Royal Society of Chemistry (RSC) en het Institute of Physics (IoP) – frameworks aan het ontwikkelen voor toekomstige curricula: adviezen voor beleidsmakers en curriculumontwikkelaars over waar het onderwijs in de verschillende bètavakken volgens hen over zou moeten gaan. Het artikel hieronder geeft een kort overzicht van de drie frameworks en gaat in op de overeenkomsten en verschillen tussen de drie producten.
- Woldhuis, E. (2019). Ontwikkeling van curriculum frameworks in het VK. Utrecht: Ecent.
Lesmaterialen
SaLVO – In het SaLVO-project is een groot aantal modules ontwikkeld rond de afstemming tussen wiskunde en natuurkunde. Het onder ‘Literatuur’ genoemde artikel Een leerlijn voor werken met verbanden (Mooldijk, 2008) geeft een overzicht van de ideeën achter dit project. Via link hieronder zijn de ontwikkelde lesmaterialen te vinden.