Theorie uit Experimenten
Geschiedenis
Bij de ingrijpende
onderwijsverandering in 1968 (invoering van de Mammoetwet met vakkenpakketten)
kregen alle vakken een nieuw examenprogramma. Voor de exacte vakken werd
practicum in het schoolexamen verplicht. Daar ligt de oorsprong van ‘Theorie
uit Experimenten’ want ter voorbereiding op de nieuwe scheikunde-examens werden
verschillende experimentele leerlijnen ontwikkeld:
- CMLS (Commissie Modernisering Leerplan Scheikunde; de lesteksten zijn
opgegaan in de toenmalige methode “Chemie” van Wolters-Noordhoff), - WEI
(Werkgroep Empirische Inleiding; deze werkgroep bestaat niet meer) en - TUE
(Theorie uit Experimenten; het lesmateriaal wordt tot op de dag van vandaag
aangepast aan de actuele ontwikkelingen).1
Basis van TUE was en is:
het (laten) doen van experimenten, het serieus nemen van waarnemingen die
leerlingen daarbij doen en constructie van de theorie die daaruit kan worden
afgeleid in voor leerlingen logische en volgbare stappen.
Aanvankelijk werden
tijdens practicumlessen zorgvuldig geselecteerde experimenten tegelijkertijd
door alle leerlingen in tweetallen uitgevoerd; in theorielessen werd daarna in
een onderwijsleergesprek uit de waarnemingen de achterliggende theorie
geconstrueerd.
Daarbij deden zich onder
meer de volgende problemen voor: in de practicumles
werken niet alle leerlingen even snel en er is veel practicummateriaal nodig;
en in de theorieles kan niet op alle waarnemingen van elke leerling serieus
worden ingegaan. Met name in het derde leerjaar bleek, zeker voor leerlingen
die het vak scheikunde niet gingen kiezen, deze manier van theorievorming te
hoog gegrepen.
De gesignaleerde problemen konden worden opgelost middels groepswerk. Voor
leerlingen (en ouders) staat deze organisatievorm in de folder ‘Werkwijze en
leerdoelen onderbouw’ 2 als volgt beschreven:
“In de klas bedenk je samen met drie
of twee groepsgenoten antwoorden op de vragen bij de opdrachten. Zo krijg je
kans om zelf tegen problemen aan te lopen, en die ook zelf op te lossen. Je
begeleider geeft zo nodig commentaar op de antwoorden, meteen in de les of
achteraf op papier.”
Doordat
groepjes niet in hetzelfde tempo werken is niet iedereen tegelijk met hetzelfde
experiment bezig en dus is er veel minder van hetzelfde practicummateriaal
nodig. Behalve naar tempo kan per groep in de begeleiding naar diepgang en
inhoud gedifferentieerd worden. In de les mondeling en achteraf schriftelijk
kan op antwoorden van individuele leerlingen gereageerd worden: formatieve
evaluatie.
Om ervoor te zorgen dat
leerlingen in de groepjes actief aan het werk blijven is het noodzakelijk om
het groepswerk gedurende een langere periode consequent te laten plaatsvinden
én om zo weinig mogelijk voor te zeggen.
Om
leerlingen individueel houvast te geven maken ze zelf samenvattingen die ze
tijdens toetsen mogen gebruiken:
“Je leert ook scheikunde door individueel
samenvattingen te maken. Daarmee verwerf je bovendien een vaardigheid die niet
alleen bij het schoolvak scheikunde van pas komt. Bij veel toetsen mag je de
door jou zelf gemaakte samenvattingen gebruiken.
Van je begeleider hoor je aan welke minimumeisen de samenvattingen moeten
voldoen, maar verder mag je die naar eigen inzicht inrichten. Ze worden dan ook
niet klassikaal besproken. Jouw samenvattingen zijn wel het uitgangspunt als je
met je begeleider jouw vorderingen bij het vak scheikunde wilt bespreken.”2
Nadat deze organisatievorm
in de onderbouw succesvol bleek is die ook in de bovenbouw doorgevoerd.
Voorwaarde voor deze
manier van werken is de beschikbaarheid van opdrachten waarmee (groepjes)
leerlingen inderdaad zelf aan de slag kunnen. Door de afdeling Didactiek van de
Scheikunde van de Radboud Universiteit werd in de jaren tachtig van de vorige
eeuw tijd en menskracht georganiseerd om een niet-schoolspecifieke
doorlopende scheikunde-groepswerkleerlijn voor havo en vwo te ontwikkelen.
Vanaf die tijd werden ook actuele en maatschappelijk relevante contexten in het
lesmateriaal en in toetsen verwerkt.
En als rode draad is door
de methode de natuurwetenschappelijke context geweven. In “Werkwijze en
leerdoelen bovenbouw”3 is die als volgt geëxpliciteerd:
“Met de methode Theorie uit Experimenten
leer je scheikunde door het uitvoeren van series samenhangende opdrachten.
Bij de uitvoering van die opdrachten
doe je zelf natuurwetenschappelijk onderzoek. Dat vindt dikwijls plaats via een
stappenplan.
1.
Het begint meestal met een context:
iets uit de krant of van tv, iets wat je wilt
weten, iets waar je nieuwsgierig naar
bent.
2.
Om een antwoord te vinden ga je dan gegevens verzamelen, bijvoorbeeld
door zelf experimenten uit te voeren.
3. In die gegevens zoek je regelmaat: dat kan door ze te ordenen naar zelf
gekozen of aangereikte
gezichtspunten.
4. Daaruit trek je een conclusie, je
formuleert een definitie, je leert een concept
of je stelt een theorie op. En dat is dan dikwijls weer een nieuwe context.
De opdrachten zijn gegroepeerd in
practica. In vrijwel elk practicum moet je experimenteel praktisch werk
verrichten of aangereikte resultaten van experimenten verwerken, vandaar de
naam. Een aantal practica vormt samen een module.”
Bovenstaande geschiedenis is
uitgebreider terug te lezen in het artikel “TUE in een nieuwe fase” 4.
In dat artikel uit 1994 wordt ook vooruitgeblikt op de erna volgende jaren. Het
resultaat wordt hieronder beschreven.
Onderbouw
Begin jaren negentig werd met
de basisvorming het combinatievak natuur- en scheikunde geïntroduceerd. Door
een werkgroep bestaande uit schei- en natuurkundedocenten van TUE-scholen werd
vanuit de TUE-uitgangspunten lesmateriaal geproduceerd dat in het eerste en/of
tweede leerjaar gebruikt kon worden. Samen met de scheikunde-modules vormt dat
een doorlopende leerlijn tot aan het eindexamen havo en vwo.
Op een van de TUE-scholen werd
het basisvormingsvak techniek aanvankelijk ingevuld vanuit het kunstvak
handvaardigheid. In 2010 is ervoor gekozen om de bètavakken meer nadruk te
geven; toen zijn natuur- en scheikunde én techniek in de eerste twee leerjaren
omgevormd tot één vak dat de naam science kreeg. Door de Stichting TUE zijn
daarvoor aangepaste modulen ontwikkeld, met aan het eind van elke module een
samenvattend practicum.
Bovenbouw
Door de ingebouwde
zelfwerkzaamheid en differentiatiemogelijkheden kon ook het bovenbouwlesmateriaal
als basis gebruikt blijven worden bij de invoering van de Tweede Fase in 1998,
bij de productie van bijpassend ANW-lesmateriaal en daarna bij veranderingen in
de vernieuwde tweede fase in 2007.
Ook was TUE
voorbereid op de context-conceptbenadering in de sinds 2013 vigerende bèta-examenprogramma’s.
Aan het uitproberen van de pilot-examens hebben TUE-docenten via de blauwe
leerlijn actief meegewerkt.
Het
TUE-lesmateriaal voor het vak scheikunde is zowel in onder- als bovenbouw
aangepast aan de nieuwe examenprogramma’s. De wat betreft wetenschapsontwikkeling
relevante ANW-kerndoelen zijn in dat lesmateriaal verwerkt.5
Daardoor is ook combinatie met het ‘vak’ Wetenschapsoriëntatie mogelijk.
Een samenvatting van elke module is te vinden in de folders “Werkwijze en
leerdoelen”.2,3
Digitaal en tweetalig
Sinds 2013 zijn de
science-modulen (en sinds 2017 ook alle scheikunde-modulen) niet alleen op
papier maar ook digitaal beschikbaar.
In de digitale versie van de modulen zijn makkelijk schoolspecifieke
aanpassingen aan te brengen. Zo zijn voor een van de TUE-scholen aparte
opdrachten ingebouwd voor de vwo-topklassen.
Het lesmateriaal van het vak scheikunde in het derde leerjaar is ook in het
Engels beschikbaar voor gebruik op scholen met tweetalig onderwijs.
Huiswerk
Ook bij gebruik van
modulen in digitale vorm verwachten we nog steeds dat in de les elke leerling
de antwoorden op papier opschrijft.
Het huiswerk kan digitaal gemaakt worden op een speciaal daarvoor ingerichte
afgeschermde huiswerksite (www.scheikundehuiswerk.nl).
Via een analyse van o.a. aan
het digitale huiswerk bestede tijd kan in een oogopslag beoordeeld worden of en
hoe serieus dat huiswerk is gemaakt. Het huiswerk, waaronder de samenvattingen,
kan ook tijdens een toets gecontroleerd en desgewenst gehonoreerd worden.
Noten
(1)
Velthorst, N. (2004). Een voortdurende uitdaging: het scheikundeonderwijs. In:
Homburg, E. & Palm, L. (ed.), De
geschiedenis van de scheikunde in Nederland 3 (37-59). Delft: Delft
University Press https://www.google.nl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwjywoj3mabUAhVPKVAKHRYWCXAQFggiMAA&url=http%3A%2F%2Fchg.kncv.nl%2Fl%2Flibrary%2Fdownload%2Furn%3Auuid%3A39ca23cb-440a-4531-a845-cf596e0fdfe4%2Fscheikunde-deel-3-velthorst-h3--web-.pdf%3Fformat%3Dsave_to_disk%26ext%3D.pdf&usg=AFQjCNGRwy1tVq9cyH4GxED1klYufsqYWw&cad=rja
(2) Werkwijze en
leerdoelen, onderbouw havo/vwo, Stichting Theorie uit Experimenten, 2016
http://www.theorieuitexperimenten.nl/TUE-theorieboekonderbouwdigitaal.pdf
(3) Werkwijze en
leerdoelen, bovenbouw havo/vwo, Stichting Theorie uit Experimenten, 2016
http://www.theorieuitexperimenten.nl/TUE-theorieboekbovenbouw.pdf
(4) Berkel, T. van (1994).
TUE in een nieuwe fase, NVOX (19)10,
498-500 (Op de NVON-site is NVOX voor leden digitaal beschikbaar.)
(5)
Berkel, T. van (2014). Theorie uit Experimenten en Algemene
Natuurwetenschappen, NVOX, (39)9,
454-456 (Op de NVON-site is NVOX voor
leden digitaal beschikbaar.)
Meer informatie over TUE
is te vinden op de website www.theorieuitexperimenten.nl
of via theorie.uit.experimenten@iae.nl
.