Docentenhandleiding

Het project Voeding

Inleiding:

In het project Voeding gaat de student leren titreren en de concentratie bepalen van een zuur of base van een eenvoudige huis-tuin-en-keuken oplossing. Het project heeft het thema voeding gekregen om de theorie en praktijk over titraties beter aan te laten sluiten bij de beleveniswereld en mogelijke (vervolg)opleidingskeuze van de student. Het plaatsen van titratie bepalingen binnen het thema voeding, geeft de mogelijkheid om te wijzen op de studierichting kwaliteitscontrole en Food-technologie.

Het hoofddoel is het aanleren van praktische vaardigheden, zoals als omgaan met glaswerk, omgaan met chemicaliën en het uitvoeren van een directe zuur/base titratie. Daarnaast is er aandacht voor het schrijven van een meetrapport; waar moet dit aan voldoen.

Binnen het project onderscheiden we drie leerlijnen: verslaglegging, glaswerk en titratie. Deze leerlijnen worden verder in de handleiding uiteengezet.

Niveau:

Dit practicumproject is geschreven voor eerstejaars MLO studenten.

Voorkennis:

De theorie over zuur-base titratie en het rekenen met mol

Didactische verantwoording:

Binnen module Assessment vakmanschap staat het practicum centraal. De groepsopdracht daarbij is het ontwikkelen van een lessenserie met nadruk op het practicum. Alvorens we ingaan op de daadwerkelijke opdracht willen we in deze inleiding kort ingaan op de theorie ‘wat maakt nu een goed en effectief practicum’. Waar moeten we opletten bij het ontwikkelen en uitvoeren van een practicum. Deze theorie passen we toe bij het ontwikkelen van ons begripspracticum ‘Project Voeding - een titratie project’. Het is bestemd voor eerstejaars MLO studenten.

Een deel van de theorie is afgeleid vanuit de cursus Effectief praktisch werk, die gevolgd is aan de TU in Delft.

Met een juiste didactische aanpak is het doen van practicum in de Scheikunde een krachtig middel in het overbrengen van de lesstof en het aanleren van vaardigheden aan leerlingen. Gebeurt dit niet dan is het practicum een losse handeling en tijdverspilling, of kan het leerlingen zelfs afschrikken om voor Bèta‐vakken te kiezen en studenten afhaken van de mbo opleiding (Langendonck, 2015).

Goede didactische kennis over het goed voorbereiden van een practicum is essentieel. Ten eerste is het belangrijk onderscheid te maken tussen drie soorten practicum en hun afzonderlijke leerdoelen, zie afbeelding hieronder waar deze drie praktijk vormen samen komen. Namelijk het apparatuurspracticum, onderzoekspracticum en begripspracticum (naar cursus Effectief Practicum (2016)). In het project Voeding waar de student de vaardigheden van het titreren leert komen het begrips- onderzoeks- en apparatuurpracticum samen. Dosering en een goede opbouw tussen de verschillende typen practica is belangrijk. We hebben er dan ook voor gekozen (in samen spraak met de opdrachtgever) dat de eerste 3 lessen bestaan uit practicum glaswerk-apparatuur kennis. Naar mate de weken vorderen verschuift de focus meer richting begrips- en onderzoekspractica.

Afbeelding: onderscheid tussen drie praktijk vormen, het begrips- onderzoeks- en apparatuurpracticum.

bron: Effectief praktisch werk TU delft

Wat met regelmaat tot problemen leidt is dat deze drie vaak te veel overlappen en dat bijvoorbeeld de apparatuurvaardigheid de begripsvorming in de weg staat. Het is beter om de vaardigheidscomponent te scheiden van de begripsdoelen. Leerlingen zijn pas in staat verbanden of concepten te ontdekken als handelingen hen niet in de weg staan. Een leerling die uit onwennigheid vooral bezig is met de brander, zal van de rest van het practicum onvoldoende meekrijgen.

Het mag duidelijk zijn dat je geen begripspracticum uitvoert zonder dat daar vaardigheden bij komen kijken, zie het schema hierboven. Het practicum kan het beste worden ingericht als het accent op één van de drie soorten practica ligt.

Een ander belangrijk aspect heeft met leerdoelen te maken. Het practicum moet gericht zijn op maar enkele (1 of 2) leerdoelen, vaak zijn er veel leerdoelen in één practicum. (van den Berg & Buning, 1994)

Abraham en Millar duiden nog op een ander aspect dat met de koppeling tussen praktijk en theorie te maken heeft. Zij stellen dat het praktisch werk in uitvoering redelijk effectief kan zijn, maar in de uitvoering er niet in slagen de student te laten nadenken (Abrahams & Millar, 2008). Zij maken een indeling tussen twee domeinen: hands‐on en minds‐on. Het doel van praktisch werk is om studenten te ondersteunen bij het leggen van verbanden tussen deze twee kennisdomeinen.

Voor de beoordeling en ontwikkeling van practicumactiviteiten geeft Dekkers een handreiking in de vorm van een reeks kenmerken van een geslaagde practische activiteit. (Dekkers, 1997)

Wat zijn kenmerken van een geslaagde praktische activiteit?

Studenten begrijpen het doel van de taak.
Ervaren de taak als relevant (ownership).
Relateren de taak aan eerdere activiteiten.
Begrijpen de relatie tussen de procedure en het doel.
Begrijpen de procedure en kunnen deze uit voeren.
Tonen een kritische houding.
Uitvoeren van het practicum leidt tot de juiste conclusie.
Kennis wordt uitgebreid.
Zijn in staat om de practicumdoelen te herinneren.

In het zelfde artikel vinden we voor de organisatorische indeling van het practicum drie niveaus:

gesloten practicum (kookboek practicum)
half open / half gesloten (deels open/gesloten)
open practicum

In het samenstellen van dit practicum project Voeding proberen we hier ook rekening mee te houden (Langendonck, 2015). Elke vorm kent zijn toepassingsgebied en wordt in de praktijk gekoppeld aan het niveau van de doelgroep. Een open practicum, waarbij de leerling de conceptualisering, de onderzoeksvraag en de handelingen zelf moet bedenken is niet geschikt voor een VMBO klas, maar kan wel geschikt zijn voor een bovenbouw VWO groep en op MLO niveau.

Een practicum zou moeten bestaan uit drie delen: voorbereiden, uitvoeren en evalueren. Dit geldt zowel voor de student als voor de docent (Kramers‐Pals, 2016). Hiervoor hebben we als extra het logboek samengesteld zodat de evaluatie van het practicum meer plaats krijgt in het geheel.

Leerlijnen

Binnen de lessen maken we gebruik van drie leerlijnen, op het moment dat de student aan het werk is zal deze met maximaal twee leerlijnen tegelijk aan het werk zijn. De leerlijnen zijn weergeven in de onderstaande tabel. Voor de student zijn de leerlijnen zichtbaar en inzichtelijk gemaakt in de voorbereidingsvragen door te werken met kleurcodes. Aan de kleur in de voorbereidingsvraag kan de student zien aan welke leerlijn er wordt gewerkt. Leerlijn meetrapport, blauw. Leerlijn buret, rood. Leerlijn titraties, grijs.

afbeelding: © R.Berkel, M.Mulder, D.M.Nieuwstraten

Misconcepten?

We hebben stil gestaan bij het ondervangen van misconcepten bij studenten. Bij navraag onder studenten kwam er geen misconcept over titraties naar voren.

De student vindt het aflezen van de buret en het "aanvullen tot aan de maatstreep" bij de pipet soms lastig. Hier wordt de opdracht "aanvullen tot aan de maatstreep" soms verkeerd geïnterpreteerd. Dit heeft te maken met de meniscus van de waterspiegel, want wanneer heb je aangevuld tot aan de maatstreep? Hieraan hebben we extra aandacht besteed in de theorie-delen.

Tijdsduur project:

Het project beslaat 4 weken met 6 lesuren. Elke week bestaat een voorbereidingslesuur, een nabespreek lesuur en 4 uur praktijk.

Overzicht opbouw lesweken:

Week 1 t/m 3:

In de eerste 3 weken gaan we aan de slag met het aanleren van vaardigheden met de buret en de pH meter. Daarnaast geven we in de voorbereidingsvragen extra aandacht voor de verschillende onderdelen van het meetrapport.

Tijdens de practica gaan de studenten aan de slag met verschillende basisvaardigheden die met titreren te maken hebben: titelstelling, blanco bepaling en indicatorkeuze.

Je kunt door het aanklikken van een werkplan per week zien wat de leerdoelstellingen voor die week zijn. Deze zijn ook schematisch terug te vinden in het leerlijnenschema.

Week 4:

Hier gaan de studenten hun geleerde kennis over titreren in praktijk brengen. Dit doen ze aan de hand van een context over melkzuur in melk of yoghurt. In dit laatste practicum is er in de voorbereiding nog een adviserende functie voor de docent. Hier kan de student nog vragen stellen over bijvoorbeeld het opstellen van zijn eigen doel en het uitwerken van zijn principe.

Na week 4 levert de student een meetrapport en het logboek in dat beoordeeld wordt met een cijfer.

bron: https://www.bioplek.org/techniekkaartenbovenbouw/techniek73yoghurt.html

Logboek:

Naast de beoordeling van het meetrapport, wordt de student ook beoordeeld op het bijhouden van een logboek. Hierin wordt per practicum aangegeven hoe de samenwerking en het practicum in zijn algemeenheid is verlopen. We hebben gekozen voor een logboek om zo een element van de scrum methode te integreren in het practicum.

Beoordeling:

De beoordeling van het meetrapport en de beoordeling van het logboek samen geven de eindbeoordeling voor de student.

Een handreiking hoe practicum week 4 te beoordelen is toegevoegd in de bijlage hieronder.

Werking van de site:

We hebben de webpagina verdeeld in verschillende tabladen. Onder het tabblad project vind je naast de werkbladen met voor- en nabereidingsvragen ook het logboek waar studenten hun voortgang in kunnen bijhouden.

Onder het kopje Project bevindt zich het tabblad Werkplan, hieronder staan de week opdrachten uitgewerkt, dit vorm het het belangrijkste onderdeel voor de student.

Onder tabblad meetrapport wordt in korte theoretische stukjes aangegeven hoe je de verschillende onderdelen van een meetrapport het beste uitwerkt. Bij elk kopje is een controlevraag toegevoegd, zodat de student kan controleren of hij de theorie goed heeft begrepen.

Onder tabblad glaswerk kan de student informatie vinden over de werking en hantering van de draaiburet, de digitale topburet en de pH meter.

Onder het kopje titratie kan de student informatie vinden over de verschillende titratie vaardigheden die in dit practicum worden aangeleerd.

Het tabblad werkinstructie begint met informatie rondom de veiligheid in en rond het lab werk. Daarnaast zijn de kwaliteitskaarten en practicum voorschriften toegevoegd, deze kunnen als PDF worden geprint.

Als laatste kopje kunnen studenten een begrippenlijst vinden, waar de meeste begrippen van uit het project kort worden toegelicht.

De site is naast als gewone webpagina ook erg goed via mobiel te gebruiken.

Mocht je de site willen aanpassen aan je eigen wensen of extra vragen willen toevoegen? Dit is mogelijk via de Editor van jouwweb.nl.

Vragen en opmerkingen:

Vul daarvoor het onderstaande formulier in en verzenden.

Mobiel prove:

De website is naast als gewone webpagina ook erg goed via mobiel te gebruiken.

Afbeeldingen & tekst:

De delen van tekst bij de werkwijzers, kwaliteitskaarten en voorschriften van het practica zijn met toestemming van het Summa college overgenomen en waar nodig herschreven. De afbeeldingen en youtube instructie film's op de website zijn (zover was na te gaan) copy vrij met zoveel mogelijk verwijzing naar bronnen. Enkele rechtenvrije foto's zijn afkomstig van https://www.shutterstock.com/ . De banner/front afbeeldingen-films zijn merendeel afkomstig van jouwweb.nl. Overige foto's zijn gemaakt door D.M. Nieuwstraten. Deze vallen onder de copyright van D.M. Nieuwstraten en mogen na toestemming worden gebruikt.

Literatuur:

Abrahams, & Millar. (2008). Does practical work really work? A study of the effective‐ness of practical work as a teaching and lear‐ning method in school science. International Jpurnal od Sience Education, 30(14), pp. 1945‐1969.

Dekkers, P. (1997). Making productive use of student conceptions in physics education: Developing the concept of force through practical work. Vrije Universiteit.
Kramers‐Pals, G. W. (2016). Cursus Effectief praktisch werk. Practical work. Langendonck, K. (2015). Practicum. Fontys Lerarenopleiding Tilburg.
van den Berg, E., & Buning, J. (1994). Practicum: leren ze er wat? NVOX, 19(6), 245‐249.

Bijlage: beoordelingsformulier

In opdracht van Fontys Hogeschool en Summa College

M. Mulder
R. van Berkel
D.M. Nieuwstraten (DMN) (webmaster, hoofdauteur)

Tilburg, april 2018