Uitdagend scheikundemateriaal voor getalenteerde leerlingen in 4 … · Pagina 8 Uitdagend...

Eindhoven University of Technology

MASTER

Uitdagend scheikundemateriaal voor getalenteerde leerlingen in 4 VWO

Bormans, H.G.M.M.

Award date:2016

Link to publication

DisclaimerThis document contains a student thesis (bachelor's or master's), as authored by a student at Eindhoven University of Technology. Studenttheses are made available in the TU/e repository upon obtaining the required degree. The grade received is not published on the documentas presented in the repository. The required complexity or quality of research of student theses may vary by program, and the requiredminimum study period may vary in duration.

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

https://research.tue.nl/nl/studentthesis/uitdagend-scheikundemateriaal-voor-getalenteerde-leerlingen-in-4-vwo(23646755-1052-4b9d-b6fb-d1e19e9e87f9).html

Uitdagend scheikundemateriaal voor getalenteerde leerlingen in 4 VWO

Eric Bormans Studentnummer 0830731 Vak Scheikunde

Verslag van Onderzoek van onderwijs (10 ECTS-variant)

12 februari 2016

Begeleiders ESoE: Wendy Sanders Miek Scheffers

Samenvatting

In onderhavig onderzoek is onderzocht of cognitief getalenteerde leerlingen in 4VWO uitdagend scheikundelesmateriaal ook daadwerkelijk als uitdagend ervaren. In een focusgroepinterview met 6 docenten (experts) zijn, uit de in totaal 17 criteria waar uitdagend lesmateriaal volgens Slo aan moet voldoen, 4 criteria geselecteerd voor het onderhavige onderzoek. Aan de hand van twee artikelen uit JCE (Journal of Chemical Education) is uitdagend lesmateriaal ontwikkeld waarin de 4 belangrijkste criteria zijn verwerkt. Het ontwikkelde lesmateriaal is door 7 docenten op 7 verschillende scholen in de dagelijkse lespraktijk uitgevoerd. Met vragenlijsten voor de leerlingen is vooraf gekeken welke verwachtingen de leerlingen hebben en achteraf getoetst of het lesmateriaal voldoet aan de verwachtingen van de leerlingen en aan de criteria voor uitdagend lesmateriaal. Leerlingen blijken op drie van de vier belangrijkste criteria (‘onderzoekende houding’, ‘ruimte voor zelfstandigheid en keuzemogelijkheden’ en ‘variatie aan informatiebronnen’) hoog te scoren en daarmee aan te geven dat de gemaakte opdrachten als meer dan gemiddeld uitdagend worden ervaren.

Inhoudsopgave

Samenvatting Inhoudsopgave 1 Inleiding......................................................................................................................7

2 Theoretisch kader ......................................................................................................8

2.1 Definitie van de doelgroep ........................................................................................8

2.2 Wat hebben getalenteerde leerlingen nodig?...........................................................8

2.3 Criteria verwerkt in lesmateriaal .............................................................................10

3 Onderzoeksvragen ...................................................................................................13

3.1 Hoofdvraag...............................................................................................................13

3.2 Subvragen ................................................................................................................13

4 Methode ..................................................................................................................14

4.1 Samenvatting gevolgde werkwijze ..........................................................................14

4.2 Focusgroepinterview met 6 eerstegraads scheikundedocenten ............................14

4.3 Ontwikkeld lesmateriaal ..........................................................................................15

4.4 Uitvoering opdrachten op scholen ..........................................................................16

4.5 Verwachtingen leerlingen vooraf ............................................................................17

4.6 Evaluatie lesmateriaal ..............................................................................................18

4.7 Analyse .....................................................................................................................19

5 Resultaten ................................................................................................................21

5.1 Verwachtingen vooraf .............................................................................................21

5.2 Evaluatie lesmateriaal ..............................................................................................23

5.3 Verschillen tussen verwachtingen vooraf en evaluatie achteraf ............................24

5.4 Verschillen tussen de scholen ..................................................................................26

5.5 Verschillen tussen opdrachten ................................................................................27

5.6 Algemene opmerkingen van de leerlingen ..............................................................28

6 Discussie ...................................................................................................................29

7 Conclusies en aanbevelingen ...................................................................................31

Literatuur/Referenties

Bijlagen

Inleiding Pagina 7

1 Inleiding

Differentiatie is een hot item op middelbare scholen. Van oudsher ging de aandacht vooral uit naar de leerlingen die relatief laag scoren. Volgens staatssecretaris van Onderwijs Dekker is Nederland wereldkampioen als het gaat om de prestaties van moeilijk lerende kinderen. Maar onze hoogvliegers doen het veel minder goed dan hun leeftijdgenoten in de landen om ons heen. Nergens ter wereld is het verschil tussen hoog en laag presterende leerlingen zo klein als in Nederland (Dekker, 2013).

De uitspraken van de staatssecretaris zijn gebaseerd op de uitkomsten van het Programme for International Student Assessment (PISA), een driejaarlijks peilingonderzoek naar de kennis en de vaardigheden van 15-jarigen in de belangrijkste geïndustrialiseerde landen. Uit de resultaten van de laatste peiling blijkt dat Nederland gemiddeld vrij hoog scoort, maar dat het percentage excellente leerlingen in Nederland relatief laag is. Dit in vergelijking met het gemiddeld relatief lage percentage excellente leerlingen in Nederland is een logisch gevolg van de meer geringe spreiding van de vaardigheidsscores binnen Nederland in vergelijking met de meeste andere OESO-landen. Nederland heeft relatief dus minder excellente leerlingen, maar ook minder extreem zwakke leerlingen (onder niveau 1) dan OESO-landen met vergelijkbare gemiddelden. Nederland doet het dus aan de onderkant van de vaardigheidsschaal beter dan aan de bovenkant (Kordes et al., 2013).

Naar aanleiding van de resultaten van PISA zijn door het ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap (OCW) actieplannen opgesteld die ten doel hebben het onderwijs aan getalenteerden te verbeteren (De Boer et al., 2013). In zijn brief aan de Tweede Kamer (Dekker, 2014) ontvouwt staatssecretaris Dekker zijn plannen die rusten op drie pijlers: onderwijs dat meer uitdaagt, onderwijs waarin bijzondere prestaties meer lonen en onderwijs met beter toegeruste leraren.

Extra uitdagend lesmateriaal voor de hoogbegaafde/begaafde/excellente leerlingen is een van de mogelijkheden die aansluiten bij de plannen van de staatssecretaris en die voor meer voldoening bij de getalenteerden zouden kunnen zorgen. Vanuit het maatschappelijke belang van uitdagend onderwijs voor getalenteerde leerlingen komt mijn onderzoeksvraag voort. Uit het bovenstaande blijkt dat er aandacht is voor de talenten. Maar wordt dat ook zo ervaren door de doelgroep? Vanuit de aanbodzijde (de docenten/scholen) is er toenemende aandacht, maar hoe wordt dit ervaren door de vraagzijde (de getalenteerde leerlingen)?

In onderhavig onderzoek heb ik onderzocht of cognitief getalenteerde leerlingen in 4VWO uitdagend scheikundelesmateriaal ook daadwerkelijk als uitdagend ervaren. Voorliggend document doet verslag van het onderzoek.

Pagina 8 Uitdagend scheikundemateriaal voor getalenteerde leerlingen in 4 VWO

2 Theoretisch kader

2.1 Definitie van de doelgroep

In de literatuur worden de termen ´hoogbegaafd´, ´begaafd´, ´excellent´ ‘talentvol’ en ´getalenteerd´ als synoniemen gebruikt. Deze begrippen worden bovendien door verschillende auteurs ook vaak verschillend gebruikt (Taber et al., 2007). Een in Nederland vaak gehanteerde definitie is gegeven door Kooijman (2008): “een hoogbegaafde is een snelle en slimme denker, die complexe zaken aan kan. Autonoom, nieuwsgierig en gedreven van aard. Een sensitief en emotioneel mens, intens levend. Hij of zij schept plezier in creëren". In voorliggend rapport hanteer ik waar mogelijk de term ´getalenteerd´ als synoniem voor hoogbegaafd, begaafd, excellent.

Verschillende definities en perspectieven leiden tot verschillende visies op ‘getalen–teerdheid’ (Sternberg & Davidson, 2005). Een eenduidig selectiecriterium voor de ‘getalenteerden’ is mede hierdoor in de literatuur niet voorhanden. Daarom gebruik ik in onderhavig onderzoek een eenvoudige richtlijn voor de selectie van de leerlingen. In principe richt mijn onderzoek zich op de 20% voor het vak scheikunde best presterende leerlingen (de vijf of zes leerlingen met de hoogste cijfers van de klas in de afgelopen periode).

2.2 Wat hebben getalenteerde leerlingen nodig?

Een groot probleem bij onderwijs aan getalenteerden is een gebrek aan uitdaging, die nodig is om deze leerlingen in staat te stellen om vooruitgang te boeken. Gebrek aan uitdaging kan ook van invloed zijn op de motivatie van de leerling en zelfs leiden tot verveling (Gallagher, Harradine & Coleman, 1997; Phillips & Lindsay, 2006). Voldoen aan de behoeften van getalenteerden is dus een kwestie van het in overeenstemming brengen van de gevraagde taken met hun emotionele en cognitieve behoeften (Taber, 2015).

Voortbouwend op de inzichten van Vygotsky (1978), die de “zone van naaste ontwikkeling” definieerde, stelt Taber (2010) dat onderwijs zich moet richten op wat momenteel net buiten hun vermogen ligt, maar wel mogelijk is met gestructureerde ondersteuning (‘scaffolding’). Ten opzichte van hun klasgenoten kunnen getalenteerden worden uitgedaagd met een minder expliciet gedetailleerde structuur.

In dezelfde geest stellen Snow en Swanson (1992) voor om getalenteerden te bedienen met ontdekkend leren, minder ‘scaffolding’ en minder structuur.

Op basis van een synthese van onderzoek naar getalenteerden in het primair en voortgezet onderwijs, wijst Rogers (2007) op vijf aspecten die een rol spelen bij onderwijs aan getalenteerden. Drie hiervan lijken gerelateerd te zijn aan uitdaging; het consistent uitdagen van de leerlingen, het bieden van mogelijkheden om zelfstandig te werken en zich te concentreren op verdieping en complexiteit. 'Consistente uitdaging' verwijst naar een geleidelijke verhoging van de moeilijkheidsgraad.

Theoretisch kader Pagina 9

Van Tassel-Baska & Brown (2007) analyseerden empirische studies naar de effectiviteit van verschillende curriculum modellen voor getalenteerden in het primair en voortgezet onderwijs. Zij stellen het benadrukken van ‘hoger niveau vaardigheden’ en onderzoekend leren voor.

Gruber en Mandl (2000) suggereren dat vooral situationeel leren (leren dat plaatsvindt in dezelfde context waarin het wordt toegepast) geschikt is voor getalenteerden.

Kanevsky and Keighly (2003) interviewden getalenteerde middelbare scholieren, met de nadruk op de redenen waarom ze zich verveelden. Op basis van dit onderzoek komen Kanevsky and Keighly tot de "vijf C's", control (controle), choice (keuze), challenge (uitdaging), complexity (complexiteit) and caring (zorgzame leraren), die ervoor zorgen dat getalenteerden niet verveeld raken. De geïnterviewde leerlingen hadden behoefte aan controle over hun leerervaringen. Daarnaast wilden de leerlingen keuzemogelijkheden hebben ten aanzien van de inhoud van het lesmateriaal, ten aanzien van het proces (hoe ze leren en in welk tempo) en ten aanzien van de omgeving (wanneer ze leren en met wie ze leren). De term uitdaging had meerdere betekenissen bij de studenten in genoemd onderzoek. Het betekende voor de één een versneld tempo en dieper, meer complex denken voor de ander. De geïnterviewde leerlingen vonden leerboek-gebaseerde instructie een barrière voor elke vorm van uitdaging. De complexiteit wordt in dit verband vooral gezien als een functie van het onbekende. "De complexiteit van een situatie voor een individu is een functie van ervaringen die deze persoon met gelijke situaties heeft". Zo zal de waargenomen complexiteit van een taak variëren van leerling tot leerling op basis van hun vorige en huidige ervaringen. Tot slot kan een zorgzame leraar de andere vier C's versterken of helpen overwinnen. Leerkrachten die zorgzaam zijn in hun onderwijs en zorgen voor hun leerlingen werden bewonderd en gewaardeerd om hun professionele integriteit en betrokkenheid.

Taber (2007) stelt dat suggesties voor het ontwerpen van onderwijs voor getalenteerden vaak verband houden met de sterke kanten die aan dergelijke leerlingen worden toegeschreven. Deze komen terug in de doelstellingen van dit onderwijs: hoger niveau denken, creativiteit, onafhankelijk leren, groepswerk, onderzoeksvaardigheden.

Veel van de hiervoor genoemde criteria waar onderwijs voor getalenteerden aan moet voldoen, komen impliciet of expliciet terug in de lijst die is opgesteld door de Stichting leerplanontwikkeling [Slo] (z.d.). Deze lijst bevat 17 criteria waaraan uitdagend lesmateriaal zou moeten voldoen (zie bijlage 1 en figuur 2.1). Dezelfde lijst komt in de literatuur op diverse plaatsen in verschillende vormen voor (dan weer 11 criteria, dan weer 9 criteria, et cetera). Globaal gezien vertonen de verschillende lijsten echter grote overeenkomsten en zijn ze alle gebaseerd op de lijst die is gepubliceerd in ‘Nederlands verrijkt’ (Bonset, Ebbers & Wientjes, 2003). Deze lijst is opgesteld aan de hand van een groot aantal literatuurbronnen, die in genoemde publicatie echter niet specifiek zijn gekoppeld aan een bepaald criterium.


Figuur 2.1 Criteria voor uitdagend lesmateriaal volgens Slo (z.d.)

2.3 Criteria verwerkt in lesmateriaal

Uitdagend lesmateriaal kenmerkt zich dus door op zijn minst een aantal en liefst zo veel mogelijk van de criteria die door het Slo zijn opgesteld. Scheikunde-opdrachten lenen zich hier bij uitstek voor, omdat in het reguliere curriculum al aan een aantal van de criteria wordt voldaan. Het werken met abstracte begrippen en generalisaties en het zoeken naar samenhang en verbanden zijn intrinsiek aanwezig in de scheikunde. Niet voor niets start het scheikundeonderwijs op de meeste scholen pas in de derde klas, omdat op jongere leeftijd de cognitieve capaciteiten nog niet op het gewenste niveau zijn om met de in scheikunde gebruikelijke abstracte begrippen en modellen te kunnen omgaan. In de literatuur is een aantal voorbeelden te vinden van onderzoek naar de ervaring van leerlingen met uitdagend lesmateriaal voor getalenteerden.

ASCEND Het ASCEND (Able Scientists Collectively Experiencing New Demands) project was een ‘science’ verrijkingsprogramma voor 14-15-jarige leerlingen dat bestond uit activiteiten die gerelateerd waren aan verschillende science thema’s (Taber, 2015). Een van de activiteiten was specifiek gerelateerd aan scheikunde. Deze activiteit bestond uit twee gelijk gestructureerde opdrachten, waarin in elke opdracht de leerlingen verklaringen moesten geven op basis van twee verschillende modellen.

Criteria voor uitdagend lesmateriaal

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraad2. Bestaat uit interessante en uitdagende opdrachten3. Bestaat uit open opdrachten4. Laat leerlingen echte problemen oplossen5. Laat leerlingen werken met abstracte begrippen en generalisaties6. Bevat voor leerlingen nieuwe leerstof7. Vraagt van de leerling een onderzoekende houding8. Laat leerlingen zoeken naar samenhang en verbanden9. Geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheid en biedt keuzemogelijkheden10. Biedt variatie in groeperingsvormen11. Biedt leerlingen de mogelijkheid om samen te werken12. Besteedt aandacht aan de persoonlijke ontwikkeling13. Laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen14. Biedt een variatie aan leeractiviteiten15. Geeft ruimte aan het ontwikkelen van vaardigheden/competenties16. Stimuleert de metacognitieve vaardigheden van de leerlingen17. Ruimt veel plaats in voor de beoordeling/feedback

Theoretisch kader Pagina 11

Beide opdrachten hadden een hoge moeilijkheidsgraad en een uitdagend karakter (Slo-criteria 1 en 2). De opdrachten bestonden uit het verklaren met behulp van modellen (Slo-criterium 5), wat in wezen de kern van scheikunde is. In de opdrachten werd verrijkend materiaal aangeboden (Slo-criterium 6), maar tevens ook materiaal dat aansloot op het schoolcurriculum. De opdrachten werden uitgevoerd in kleine groepen (Slo-criterium 11). De groepen werden zo min mogelijk gecontroleerd, zodat de leerlingen zelfstandig aan de slag konden en hun eigen keuzes konden maken (Slo-criterium 9). Tevens werd gestimuleerd dat de leerlingen zelf verantwoordelijk waren voor hun planning en monitoring van de werkzaamheden (Slo-criterium 16).

Als eerste werden twee verschillende modellen voor de structuur van materie voorgelegd; het ene model dat materie voorstelt als harde bolletjes die perfect elastisch met elkaar botsen. Het andere model stelt materie voor als moleculen met elektronenwolken die kunnen overlappen en ladingen in verschillende moleculen die interacties met elkaar aangaan. Aan de leerlingen was de taak om aan te geven of bepaalde verschijnselen kunnen worden verklaard met het eerste of het tweede model of met een combinatie van beide modellen. In de tweede opdracht werden twee verschillende modellen voor de bindingen in natriumchloride voorgelegd. Het eerste model was gebaseerd op het idee van binding als een elektrische aantrekkingskracht tussen geladen ionen. Het andere model ging uit van natriumchloride dat molecuulachtige structuren vormt, gebaseerd op een fictieve elektronenoverdracht van een natriumatoom aan een chlorideatoom dat op de een of andere manier de binding verzorgt. Ook hier moesten de leerlingen bepaalde verschijnselen verklaren met een of beide modellen.

Uit de feedback van de leerlingen blijkt dat de leerlingen het meest te spreken waren over het ‘verkennen van ideeën”. Het werd gewaardeerd dat er niet echt ‘goede’ antwoorden waren en dat ze werden uitgedaagd om nieuwe ideeën te genereren, zonder veelvuldige onderbrekingen en inbreng van leraren, zoals normaal op school. De opdrachten werden als uitdagend en complex gezien en dit is tevens een van de punten die het hoogst gewaardeerd werden.Daarnaast werd door veel leerlingen aangegeven dat het meest werd genoten van het werken in groepsverband en het feit dat de opdrachten heel anders waren dan normaal op school.

De kenmerken waarvan de leerlingen in hun feedback hebben aangegeven dat die het werk uitdagender maakten, lijken grotendeels overeen te komen met de kenmerken waar de leerlingen het meest van hebben genoten.

Open opdrachten In diverse onderzoeken is aangetoond dat open opdrachten (Slo-criterium 3) een grotere uitdaging voor leerlingen vormen en meer leiden tot ‘hogere orde denken’ zoals aangegeven in de Taxonomie van Bloom (Bloom, 1968). In een open opdracht heeft de leerling zo veel mogelijk vrijheid in hoe hij te werk gaat. (Vrijwel) alle aspecten van de opdracht worden aan de leerling overgelaten. Dit in tegenstelling tot gesloten opdrachten, waarbij de leerling vrijwel geen eigen inbreng heeft en de opdrachten of het practicum volgens een voorschrift (kookboek) verlopen, hetgeen vooral leidt tot ‘lagere orde denken’.


Bell et al. (2005) geven aan dat leerlingen getraind moeten worden in het maken van open (onderzoeks)opdrachten. Leerlingen zullen even weinig profijt hebben van het onvoorbereid aan open opdrachten moeten werken als van het alleen maar gesloten opdrachten maken. Een geleidelijke progressie van gesloten naar steeds opener opdrachten, voorzien van geschikte ondersteuning, zal leiden tot meer succes en meer tevredenheid bij de leerlingen.

Bovengenoemde waarnemingen (meer uitdaging en hogere orde denken) worden onder andere gevonden door Xu en Talanquer, die onderzoek deden naar de verschillen in interacties tussen leerlingen (Xu en Talanquer, 2013a) en de verschillen in geschreven reflecties over de practica (Xu en Talanquer, 2013b) bij verschillende niveaus van begeleiding bij deze practica (gesloten, gestructureerd, begeleid en open (Rezba et al., 1999)). Xu en Talanquer vonden dat begeleide practica leerlingen aanmoedigt om meer ideeën over oplossingen voor problemen te bedenken (in plaats van alleen maar vragen stellen en antwoorden geven aan andere groepsleden). Daarnaast werd in begeleide practica het oplossen van problemen aangepakt met een meer verkennende en onderzoekende methode in plaats van alleen met een procedurele (dat wil zeggen op handelingen, organisatie en uitvoering gerichte) methode. Hoe opener het practicum des te meer de leerlingen reflecteerden op verbeteringen van de practica en minder over de opgedane kennis. Bij de reflecties over kennis was echter wel opvallend dat dit soort reflecties verschoven van vooral gericht op feitenkennis (bij gesloten practica) naar grotendeels gericht op procedurele en metacognitieve kennis (bij begeleide practica).

Matsko en Thomas (2014) lieten leerlingen zelf creatieve wiskundige opgaven bedenken in plaats van alleen wiskundige opgaven maken die door de docent waren opgesteld. Zij vonden dat hierdoor de motivatie, betrokkenheid, zelfregulering en autonomie toenamen. Daarnaast gaven leerlingen aan dat hun metacognitieve vaardigheden, vooral door hun reflecties op het creatieve proces, waren toegenomen (Slo-criterium 16).

Onderzoeksvragen Pagina 13

3 Onderzoeksvragen

3.1 Hoofdvraag

De hoofdvraag van dit onderzoek is:

Ervaren cognitief getalenteerde leerlingen in 4VWO uitdagend scheikundelesmateriaalook als uitdagend?

3.2 Subvragen

Voor het beantwoorden van de hoofdvraag zijn de volgende subvragen van belang:

Wat zijn de belangrijkste criteria voor uitdagend lesmateriaal volgens de literatuur?

Welke kenmerken vinden docenten belangrijk?

Wat verwachten getalenteerde leerlingen van uitdagend lesmateriaal op het gebiedvan werkvorm en inhoud?

Hoe hebben leerlingen het werken met het lesmateriaal ervaren?

Aan welke kenmerken van uitdagend lesmateriaal voldoet het ontwikkeldelesmateriaal?

Op de eerste subvraag is in hoofdstuk 2 (theoretisch kader) al ingegaan. De kenmerken die docenten belangrijk vinden (tweede subvraag), worden in hoofdstuk 4 (methode) achterhaald. De overige subvragen komen in de beschrijving van de resultaten in hoofdstuk 5 aan bod.


4 Methode

4.1 Samenvatting gevolgde werkwijze

In een focusgroepinterview met 6 docenten (uit DOT-talentontwikkeling in de scheikundeles) zijn, uit de in totaal 17 criteria voor uitdagend lesmateriaal (volgens Slo, 2013), 4 criteria geselecteerd voor het onderhavige onderzoek (zie paragraaf 4.2).

Op basis van twee artikelen uit JCE (Journal of Chemical Education) is uitdagend lesmateriaal ontwikkeld (zie paragraaf 4.3).

Het ontwikkelde lesmateriaal is door 7 docenten op 7 verschillende scholen in de dagelijkse lespraktijk uitgevoerd (zie paragraaf 4.4).

Met vragenlijsten voor de leerlingen is vooraf gekeken welke verwachtingen de leerlingen hebben (paragraaf 4.5) en achteraf getoetst of het lesmateriaal voldoet aan de verwachtingen van de leerlingen en aan de criteria voor uitdagend lesmateriaal (zie paragraaf 4.6).

Tot slot zijn de vragenlijsten geanalyseerd (paragraaf 4.7).

4.2 Focusgroepinterview met 6 eerstegraads scheikundedocenten

In overleg met de begeleiders van dit onderzoek is besloten om het onderzoek te beperken tot enkele criteria, omdat het niet realistisch is om aan alle 17 criteria te willen voldoen. Om tot een selectie van de belangrijkste criteria te komen (subvraag “Welke kenmerken vinden docenten belangrijk?”), is een focusgroepinterview gehouden met 6 docenten uit het docentenontwikkelteam (DOT) “Talentontwikkeling in de scheikundeles”. In het DOT werken in totaal 7 docenten actief vanuit met elkaar gegenereerde ideeën naar concrete lesmaterialen, wisselen ervaringen uit en geven feedback op elkaars ontwikkelde materiaal.

In de DOT-bijeenkomst van 17 december 2013 is het onderzoek toegelicht en vervolgens is de lijst met 17 criteria voorgelegd aan de docenten. De docenten hebben de voor hen 4 belangrijkste criteria aangegeven en hun keuze gemotiveerd.

Op basis van de ingevulde formulieren en de nabespreking hiervan tijdens de bijeenkomst, zijn de volgende 4 criteria geselecteerd om het te ontwikkelen lesmateriaal aan te laten voldoen:

Laat leerlingen echte problemen oplossen

Vraagt van de leerling een onderzoekende houding

Geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheid en biedt keuzemogelijkheden

Laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen

Methode Pagina 15

Het te ontwikkelen lesmateriaal is gebaseerd op artikelen uit het Journal of Chemical Education (JCE). In JCE staan onder andere artikelen die gebruikt kunnen worden om als basis (of idee) voor uitdagend lesmateriaal te dienen. Uit de artikelen van jaargang 2013 is een eerste selectie gemaakt van artikelen die in aanmerking komen als basis voor uitdagend lesmateriaal. Hierbij is nadrukkelijk gekeken of artikelen reeds voldoen aan de in het DOT geselecteerde criteria voor uitdagend lesmateriaal of, indien dat niet het geval is, op basis van de artikelen opdrachten gemaakt kunnen worden die dan wel voldoen aan de criteria.

In overleg met de begeleider (in de rol van expert) is een tweede selectie (van in totaal 6 artikelen) voorgelegd aan de docenten van het DOT tijdens de DOT-bijeenkomst van 17-12-2013 (voor een overzicht zie bijlage 2).

De volgende 2 artikelen zijn als meest geschikt bevonden:

Milanick, M. A., & Prewitt, R. L. (2013). Fact or fiction? General Chemistry helpsstudents determine the legitimacy of television program situations. Journal of ChemicalEducation, 90(7), 904-906 (bijlage 3)

Sylman, J. L., & Neeves, K. B. (2013). An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels: An Experiment for High School Chemistry andBiology. Journal of Chemical Education, 90(7), 918-921 (bijlage 4)

4.3 Ontwikkeld lesmateriaal

Op basis van de artikelen uit JCE zijn 2 uitdagende opdrachten ontwikkeld. Hierbij is getracht om de opdrachten aan de 4 als belangrijkst beoordeelde criteria te laten voldoen. De conceptversies zijn ter beoordeling aan de docenten van het DOT toegezonden en na ontvangst van hun commentaar aangepast.

Bijlage 5 bevat opdracht 1 (Fact or Fiction?) op basis van het artikel “Fact or Fiction?” en de bijbehorende docentenhandleiding. In deze opdracht moeten leerlingen een oplossing vinden voor het optreden van een koolstofdioxide-overschot en een zuurstoftekort. De context van een begraven auto is niet voor de hand liggend, maar het CO2-probleem in de auto kan worden opgeschaald naar het CO2-probleem in de atmosfeer (bijdrage aan het versterkt broeikaseffect). Het oplossen van het probleem in de opdracht kan worden gerelateerd aan het oplossen van het versterkt broeikaseffect. Hiermee wordt een echt probleem opgelost en wordt voldaan aan het eerste criterium voor uitdagend lesmateriaal. De leerlingen moeten een experiment bedenken en uitvoeren om de door hen in de opdracht uitgevoerde berekeningen en gevolgde redeneringen te controleren. Dit vraagt van de leerlingen een onderzoekende houding (tweede criterium). In het eerste deel van de opdracht moeten de leerlingen een aantal vragen beantwoorden. Hierin is geen keuzevrijheid; deze vragen dienen als introductie op het tweede deel van de opdracht. In het tweede deel moet een experiment worden bedacht en uitgevoerd; hierin zijn de leerlingen volledig vrij en hebben ze volop keuzemogelijkheden om het naar eigen inzicht uit te voeren (derde criterium).


De opdracht begint met het bekijken van een televisiefragment. Vervolgens kunnen de leerlingen zelf bepalen waar ze de informatie vandaan halen om de vragen te beantwoorden en het experiment vorm te geven (vierde criterium). Hiermee kan deze opdracht 1 gezien worden als een begeleide opdracht (Xu en Talanquer, 2013; Rezba et al., 1999).

In bijlage 6 zijn opdracht 2 (Is gelatine geschikt als drager voor gecontroleerde medicijnafgifte?) op basis van het artikel “An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels An Experiment for High School Chemistry and Biology” en de bijbehorende docentenhandleiding opgenomen. Zoals in de inleiding van de opdracht wordt beschreven, is het doseren van medicijnafgifte in het lichaam en verschillende technieken om op een gecontroleerde manier een medicijn uit een drager af te geven aan zijn omgeving onderwerp van actueel onderzoek. De leerlingen werken dus aan een echt probleem (eerste criterium). De leerlingen voeren bij deze opdracht eerst twee gidsexperimenten uit en bedenken vervolgens een eigen experiment dat ook uitgevoerd wordt. Op deze wijze worden de leerlingen weliswaar een bepaalde richting op gestuurd, maar hebben ze tevens volop ruimte om eigen oplossingsmethoden uit te denken en toe te passen (tweede criterium). Na het uitvoeren van de twee gidsexperimenten zijn de leerlingen vrij in het bedenken en uitvoeren van het eigen experiment (derde criterium). Volgens de indeling van Xu en Talanquer (2013) en Rezba et al. (1999) betreft deze opdracht een open opdracht. In de opdracht staat in principe voldoende theoretische achtergrondinformatie om de opdracht uit te voeren. Aanvullende informatie kunnen de leerlingen naar eigen inzicht via verschillende informatiebronnen inwinnen (vierde criterium).

4.4 Uitvoering opdrachten op scholen

Het ontwikkelde lesmateriaal is op 7 scholen uitgevoerd. Aan de docenten is een lespakket gestuurd bestaande uit de opdrachten, bijbehorende docentenhandleidingen, achtergrondinformatie bij de opdrachten, het fragment uit “Bones” waarover opdracht 1 gaat en voorbeelden van experimenten die bij de opdrachten uitgevoerd kunnen worden.

Op elke school zijn door de betreffende docent uit 4VWO-klassen per klas de circa 20% voor scheikunde best scorende leerlingen geselecteerd om de opdrachten uit te voeren. In tabel 4.1 is een overzicht gegeven van de deelnemende scholen en het aantal leerlingen dat de opdrachten heeft uitgevoerd.

Methode Pagina 17

Tabel 4.1 Overzicht deelnemende scholen en leerlingen

Naam en adres school Afkorting Aantal deelnemende leerlingen

Carolus Borromeus College Postbus 546 5700 AM Helmond

CBC 6

Gymnasium Bernrode Abdijstraat 36 5473 AG Heeswijk-Dinther

GBH 8

Heerbeeckcollege Willem de Zwijgerweg 150 5684 SL Best

HBB 6

Katholieke Scholengemeenschap Etten-Leur Stijn Streuvelslaan 42 4873 EB Etten-Leur

KSE 4

Het College Weert Postbus 69 6000 AB Weert

HCW 4

Dr.-Knippenbergcollege Nachtegaallaan 40 5702 KN HELMOND

DKC 6

Huizermaat Monnickskamp 7 1273 JP Huizen

HMH 2

In principe konden de leerlingen kiezen tussen beide opdrachten. Uit praktische overwegingen is op een enkele school vooraf bepaald welke opdracht uitgevoerd diende te worden.

In totaal hebben 36 leerlingen de opdrachten uitgevoerd. Hiervan hebben 15 leerlingen opdracht 1 (Fact or Fiction?) uitgevoerd en 21 leerlingen opdracht 2 (Is gelatine geschikt als drager voor gecontroleerde medicijnafgifte?).

4.5 Verwachtingen leerlingen vooraf

Voordat de leerlingen zijn gestart met de opdracht naar keuze, is gevraagd welke verwachtingen ze hadden van het lesmateriaal. Hiervoor is een vragenlijst opgesteld op basis van de 17 criteria voor uitdagend lesmateriaal volgens Slo. Deze vragenlijst bestaat uit gesloten vragen met een 5-punts Likertschaal (waarbij 1 overeenkomt met ‘oneens’ en 5 overeenkomt met ‘eens’) en is opgenomen in bijlage 7.


4.6 Evaluatie lesmateriaal

Na afronding van de opdrachten door de leerlingen, is het lesmateriaal geëvalueerd met behulp van een vragenlijst. De vragen zijn geselecteerd uit bestaande vragenlijsten in de literatuur (Slo, z.d.; Birdsell et al., 2009; Gentry et al., 2001; Pereira et al., 2010; Van der Vaart, 2012) en voor dit onderzoek zo nodig vertaald en aangepast. In bijlage 8a is per vraag aangegeven uit welke bron de betreffende vraag afkomstig is.

De vragenlijst start met een aantal open vragen, gevolgd door 52 gesloten vragen op een 5-punts Likertschaal (zie bijlage 8) van 1 tot 5, waarbij 1 overeenkomt met ‘oneens’ en 5 overeenkomt met ‘eens’.

Over drie criteria zijn geen vragen gesteld. Criterium 5 (‘werken met abstracte begrippen en generalisaties’) heeft betrekking op het wezen van scheikunde zelf; zonder modellen en generalisaties geen scheikunde. Hierin valt nauwelijks te variëren, dus zijn er geen vragen over gesteld. Criterium 10 (‘variatie in groeperingsvorm’) is niet aan de orde in dit onderzoek, omdat vooraf is aangegeven dat de leerlingen in groepsverband moesten werken. Over criterium 14 (‘variatie in leeractiviteiten’) zijn geen geschikte vragen in de literatuur gevonden.

De 57 items in de vragenlijst zijn geclusterd tot onderzoeksschalen, die overeenkomen met de 17 criteria volgens Slo (z.d.). Om de betrouwbaarheid van de schalen te bepalen is met behulp van IBM SPSS Statistics 22 van elke schaal Cronbach’s alpha bepaald. Dit is een manier om vast te stellen of meerdere items samen één schaal mogen vormen, door te toetsen op basis van de onderlinge correlatie van de verschillende vragen. In tabel 4.2 zijn de items per onderzoeksschaal en Cronbach’s alpha weergegeven.

Tabel 4.2 Items per onderzoeksschaal en betrouwbaarheid schaal

Criteria voor uitdagend aanbod/ Onderzoeksschaal

Item Cronbach’s alpha

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraad 18, 23, 50 0,750

2. Bestaat uit interessante en uitdagendeopdrachten

1, 6, 10, 17, 26, 46, 52 0,747

3. Bestaat uit open opdrachten 42 -

4. Laat leerlingen echte problemen oplossen 07, 21, 22, 24, 37, 49 0,829

5. Laat leerlingen werken met abstractebegrippen en generalisaties

- -

6. Bevat voor leerlingen nieuwe leerstof 28, 32 0,612*

7. Vraagt van de leerling een onderzoekendehouding

3, 5, 8, 9, 15, 16, 41 0,854

Methode Pagina 19

Criteria voor uitdagend aanbod/ Onderzoeksschaal

Item Cronbach’s alpha

8. Laat leerlingen zoeken naar samenhang enverbanden (transfer met andere vakgebieden)

14, 20 0,594*

9. Geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheiden biedt keuzemogelijkheden

25, 30, 36, 38, 43, 51 0,535* excl. 25 en 51:

0,614*

10. Biedt variatie in groeperingsvorm - -

11. Biedt leerlingen de mogelijkheid om samen tewerken

11, 12, 35 0,168** excl. 11: 0,528*

12. Besteedt aandacht aan de persoonlijkeontwikkeling

4 -

13. Laat leerlingen werken met een variatie aaninformatiebronnen

19, 29, 40, 44, 47 0,672* excl. 40: 0,761

14. Biedt een variatie aan leeractiviteiten - -

15. Geeft ruimte aan het ontwikkelen vanvaardigheden/competenties

13, 33, 48 0,474** excl. 33: 0,683

16. Stimuleert de metacognitieve vaardighedenvan de leerlingen. (o.a. plannen enreflecteren)

2, 34 0,438**

17. Ruimt veel plaats in voor debeoordeling/feedback

27, 31, 39, 45 0,634*

* onderzoeksschaal is matig betrouwbaar** onderzoeksschaal is niet betrouwbaar (te weinig correlatie tussen items)

Zoals uit tabel 4.2 blijkt, was een aantal onderzoeksschalen niet of matig betrouwbaar. De betrouwbaarheid van de schalen 11, 13 en 15 is verbeterd door één of meerdere items uit de schaal te verwijderen; de verwijderde items zijn in tabel 4.2 rood onderstreept afgedrukt. Uiteindelijk levert dit betrouwbare of redelijk betrouwbare schalen op, met uitzondering van schaal 16. De volgens de focusgroep belangrijkste 4 criteria (zie paragraaf 4.2) zijn in tabel 4.2 vet gedrukt. Op deze 4 criteria (nummers 4, 7, 9 en 13) heeft het onderzoek zich met name gericht en zal in de bespreking van de resultaten de nadruk liggen.

4.7 Analyse

De resultaten uit de vragenlijsten (vooraf en achteraf) zijn geanalyseerd met behulp van IBM SPSS Statistics 22. De resultaten zijn beoordeeld op significantie met p < 0.05.

Allereerst is gekeken naar de verwachting van uitdagend lesmateriaal van getalenteerde leerlingen met behulp van beschrijvende statistiek (Descriptive Statistics; gemiddelden, standaarddeviaties en boxplots). De resultaten worden beschreven in paragraaf 5.1.


Dezelfde beschrijvende statistiek is toegepast op de resultaten van de vragenlijsten achteraf, waarin leerlingen hebben aangegeven hoe ze de opdrachten hebben ervaren (resultaten in paragraaf 5.2).

Vervolgens is gekeken naar de verschillen tussen de verwachtingen vooraf en de ervaringen achteraf en beoordeeld op significantie met behulp van een Independent samples t-test (resultaten in paragraaf 5.3).

Met behulp van variantieanalyse (ANOVA) zijn de verschillen tussen de scholen voor de 4 belangrijkste criteria onderzocht (resultaten in paragraaf 5.4).

De verschillen tussen de 2 uitgevoerde opdrachten is onderzocht met behulp van een Independent t-test (resultaten in paragraaf 5.5).

Resultaten Pagina 21

5 Resultaten

5.1 Verwachtingen vooraf

Om antwoord te krijgen op de subvraag “Wat verwachten getalenteerde leerlingen van uitdagend lesmateriaal op het gebied van werkvorm en inhoud?” hebben de leerlingen, vóór de uitvoering van de opdrachten, een vragenlijst ingevuld. In tabel 5.1 zijn de gemiddelde scores op de gesloten vragen met bijbehorende standaardafwijking weergegeven. In figuur 5.1 op de volgende bladzijde zijn de resultaten gevisualiseerd in een boxplot.

Tabel 5.1 Gemiddelde scores van vragenlijst “Verwachtingen van leerlingen vooraf”

Criterium N Gemid-delde*

SD

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraad 35 2,8 1,0

2. Bestaat uit interessante en uitdagende opdrachten 35 3,8 0,8

3. Bestaat uit open opdrachten 35 3,1 1,1

4. Laat leerlingen echte problemen oplossen 35 3,8 0,9

6. Bevat voor leerlingen nieuwe leerstof 35 3,7 0,9

7. Vraagt van de leerling een onderzoekende houding 35 3,9 0,6

8. Laat leerlingen zoeken naar samenhang en verbanden 35 3,3 1,1

9. Geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheid en biedtkeuzemogelijkheden

34 4,0 0,7

11. Biedt leerlingen de mogelijkheid om samen te werken 35 4,2 0,8

12. Besteedt aandacht aan de persoonlijke ontwikkeling 35 3,7 1,0

13. Laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen 35 3,5 1,0

15. Geeft ruimte aan het ontwikkelen van vaardigheden/competenties 35 3,2 1,0

16. Stimuleert de metacognitieve vaardigheden van de leerlingen 34 3,0 1,1

17. Ruimt veel plaats in voor de beoordeling/feedback 35 3,8 1,0

* Likertschaal: 1 = oneens, 5 = eens

Tabel 5.1 en figuur 5.1 laten zien dat de gemiddelde scores voor alle criteria relatief hoog zijn, waaruit blijkt dat de leerlingen gemiddeld genomen het eens zijn met de relevantie van de door Slo (z.d.) geformuleerde criteria waaraan uitdagend lesmateriaal moet voldoen.

Het hoogst scoort criterium 11 (‘biedt leerlingen de mogelijkheid om samen te werken’). Impliciet is bij de uitvoering van dit onderzoek tegemoet gekomen aan dit criterium; voor de uitvoering van de opdrachten is uitgegaan van het in tweetallen of in grotere groepjes samenwerken aan de opdrachten.


De in tabel 5.1 vet gedrukte criteria geven de door de docenten uit het DOT als belangrijkst aangemerkte criteria weer. Ook volgens de leerlingen zijn achtereenvolgens criterium 9 (‘geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheid en biedt keuzemogelijkheden’), criterium 7 (‘vraagt van de leerling een onderzoekende houding’) en criterium 4 (‘laat leerlingen echte problemen oplossen’) de belangrijkste criteria. Leerlingen en docenten zijn het blijkbaar eens over het belang van deze criteria. Criterium 13 (‘laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen’) heeft bij de leerlingen wat minder prioriteit, maar scoort met een 3,5 nog altijd vrij hoog.

Figuur 5.1 Boxplot van de scores van vragenlijst “Verwachtingen van leerlingen vooraf”

Verklaring boxplot

mediaan

maximum

minimum

derde kwartiel

eerste kwartiel (getalswaarde die de laagste 25% van de getalswaarden onderscheidt van de hogere waarden)

Vraag uit de vragenlijst

Sco

re


5.2 Evaluatie lesmateriaal

Het lesmateriaal is geëvalueerd met behulp van een vragenlijst die de leerlingen na afronding van de opdrachten hebben ingevuld. De subvraag “Hoe hebben leerlingen het werken met het lesmateriaal ervaren?” wordt hiermee beantwoord.

Tabel 5.2 Gemiddelde scores van vragenlijst “Verwachtingen van leerlingen achteraf”

Onderzoeksschaal N Gemid-delde*

SD

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraad 36 3,0 0,8

2. Bestaat uit interessante en uitdagende opdrachten 36 3,3 0,7

3. Bestaat uit open opdrachten 35 3,7 0,9

4. Laat leerlingen echte problemen oplossen 36 2,9 0,9

6. Bevat voor leerlingen nieuwe leerstof 36 3,4 0,8

7. Vraagt van de leerling een onderzoekende houding 35 3,9 0,7

8. Laat leerlingen zoeken naar samenhang en verbanden 35 2,8 1,0

9. Geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheid en biedtkeuzemogelijkheden

36 3,3 0,7

11. Biedt leerlingen de mogelijkheid om samen te werken 36 4,0 0,6

12. Besteedt aandacht aan de persoonlijke ontwikkeling 36 3,3 1,2

13. Laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen 35 3,4 0,9

15. Geeft ruimte aan het ontwikkelen van vaardigheden/competenties 35 3,4 0,7

16. Stimuleert de metacognitieve vaardigheden van de leerlingen 34 3,7 0,8

17. Ruimt veel plaats in voor de beoordeling/feedback 36 2,7 0,8


Figuur 5.2 Boxplot van de scores van vragenlijst “Verwachtingen van leerlingen achteraf”

Ook achteraf blijkt criterium 11 (‘samenwerken’) hoog te scoren. Niet geheel onverwacht, aangezien de leerlingen geacht werden in groepsverband te werken.

Gemiddeld genomen scoren de meeste onderzoeksschalen relatief hoog. Het uitvoeren van de opdrachten heeft door de bank genomen voldaan aan de criteria die ervoor gesteld worden.

Opvallend zijn de lagere scores voor criterium 17 (‘ruimte voor beoordeling/feedback’) en criterium 8 (‘samenhang en verbanden zoeken’).

Het meest in het oog springt de lagere score voor criterium 4 (‘echte problemen oplossen’). Hier voldoen de opdrachten blijkbaar niet voldoende aan één van de vier als belangrijkst aangemerkte criteria.

5.3 Verschillen tussen verwachtingen vooraf en evaluatie achteraf

Figuur 5.3 toont de verschillen tussen de scores voor de verwachtingen die de leerlingen vooraf hadden en de scores die uit de evaluatie naar voren komen voor de overeenkomstige onderzoeksschalen.

Vraag uit de vragenlijst

Sco

re


Figuur 5.3 Verschil in scores verwachtingen vooraf en evaluatie achteraf

De verschillen voor de criteria 2, 3, 4, 9, 16 en 17 zijn significant (p=0,05; zie bijlage 9).

In het algemeen zijn de scores achteraf lager dan de scores van de verwachtingen vooraf. Het grootste verschil is te zien bij criterium 17 (‘ruimte voor beoordeling/feedback’). Ook criterium 2 (‘interessante en uitdagende opdrachten’) en de als belangrijk geachte criteria 4 (‘echte problemen oplossen’) en 9 (‘ruimte voor zelfstandigheid en keuzemogelijkheden’) scoren achteraf beduidend (significant) lager dan vooraf.

In positieve zin vallen criterium 16 (‘stimuleren metacognitieve vaardigheden’) en het als belangrijk gekenmerkte criterium 3 (‘open opdrachten’) op.


5.4 Verschillen tussen de scholen

Bijlage 10 bevat de berekening van de gemiddelde scores van de evaluatie achteraf per school. De berekening van de significantie van de verschillen is opgenomen in bijlage 11. In tabel 5.3 worden de verschillen in de scores van de evaluatie achteraf tussen de verschillende scholen voor de belangrijkste criteria weergegeven. In figuur 5.4 zijn deze verschillen gevisualiseerd. Voor een verklaring van de afkortingen zie tabel 4.1.

Tabel 5.3 Verschillen tussen scholen in scores achteraf*

Vraag \ School CBC GBH HBB KSE HCW DKC HMH Gemid-deld

4. Laat leerlingen echte problemen op-lossen

2,8 0,7

2,7 1,1

2,3 0,6

2,7 0,4

3,5 0,8

3,5 0,8

2,7 0,5

2,9 0,9

7. Vraagt van de leerling een onder-zoekende houding

3,6 0,6

4,1 0,8

3,5 0,5

3,6 0,8

4,0 0,6

4,4 0,5

4,5 0,7

3,9 0,7

9. Geeft leerlingen ruimte voor zelf-standigheid en biedt keuze-mogelijkheden

2,6# 0,6

3,4 0,5

3,0 0,7

3,1 0,5

4,0 0,6

3,9 0,6

3,4 0,2

3,3 0,7

13. Laat leerlingen werken met eenvariatie aan informatiebronnen

2,3## 0,6

4,2 0,3

3,2 0,8

3,1 1,3

4,4 0,3

3,5 0,4

3,3 0,0

3,4 0,9

* getal : gemiddelde scorecursief: standaarddeviatie

# gemiddelde CBC verschilt significant van gemiddelden HCW en DKC## gemiddelde CBC verschilt significant van gemiddelden GBH, HCW en DKC

Figuur 5.4 Verschillen tussen scholen in scores achteraf

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

4. Laat leerlingen echteproblemen oplossen

7. Vraagt van de leerlingeen onderzoekende

houding

9. Geeft leerlingen ruimtevoor zelfstandigheid en

biedt keuzemogelijkheden

13. Laat leerlingen werkenmet een variatie aaninformatiebronnen

CBC

GBH

HBB

KSE

HCW

DKC

HMH

Sco

re


De gemiddelde scores voor de criteria verschillen per school. De gemiddelden van CBC liggen op een lager niveau dan de gemiddelden van GBH, HCW en DKC. De verschillen zijn echter alleen voor criterium 9 en criterium 13 significant.

5.5 Verschillen tussen opdrachten

De verschillen in scores in de evaluatie van het lesmateriaal achteraf zijn weergegeven in respectievelijk tabel 5.4 en figuur 5.5. De uitvoer uit SPSS is opgenomen in bijlage 12 en 13.

Tabel 5.4 Verschillen tussen opdrachten in scores achteraf

Vraag \ Opdracht 1* SD 2* SD

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraad 3,3 0,7 2,7 0,9

2. Bestaat uit interessante en uitdagende opdrachten 3,6 0,6 3,1 0,7

3. Bestaat uit open opdrachten 3,6 0,9 3,8 0,9

4. Laat leerlingen echte problemen oplossen 2,8 1,0 2,9 0,7

6. Bevat voor leerlingen nieuwe leerstof 3,8 0,5 3,2 0,9

7. Vraagt van de leerling een onderzoekende houding 4,0 0,7 3,8 0,7

8. Laat leerlingen zoeken naar samenhang en verbanden 3,3 1,1 2,5 0,8

9. Geeft leerlingen ruimte voor zelfstandigheid en biedt keuzemogelijkheden 3,5 0,6 3,2 0,7

11. Biedt leerlingen de mogelijkheid om samen te werken 4,0 0,7 4,1 0,6

12. Besteedt aandacht aan de persoonlijke ontwikkeling 3,5 1,0 3,1 1,3

13. Laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen 4,2 0,4 2,9 0,8

15. Geeft ruimte aan het ontwikkelen van vaardigheden/competenties 3,5 0,9 3,3 0,6

16. Stimuleert de metacognitieve vaardigheden van de leerlingen 3,6 0,8 3,8 0,7

17. Ruimt veel plaats in voor de beoordeling/feedback 3,1 0,9 2,4 0,6

GEMIDDELD 3,6 3,2

* 1 = Fact or Fiction?, 2 = Gelatine als drager…Vetgedrukt: significant verschil


Figuur 5.5 Verschillen tussen opdrachten in scores achteraf

Gemiddeld wordt opdracht 1 (Fact or Fiction) hoger gewaardeerd dan opdracht 2 (Gelatine als drager…). Voor de criteria 1, 2, 6, 8, 13 en 17 zijn deze verschillen statistisch significant.

5.6 Algemene opmerkingen van de leerlingen

De meest gemaakte opmerkingen kunnen grofweg in drie categorieën worden ingedeeld.

Het vaakst is door de leerlingen opgemerkt dat meer uitleg gegeven had kunnen worden en duidelijker aangegeven had kunnen worden wat de leerlingen moesten doen. “Duidelijker omschrijven wat je moet doen”, “betere uitleg en toelichting”, “duidelijker informatie geven. Bij opdracht 1 was het onduidelijk waarmee we de gelatine moesten mengen.”

Daarnaast gaven leerlingen vaker aan dat ze graag meer achtergrondinformatie over de opdrachten hadden gewild. “Meer informatie erbij geven”.

Een aantal leerlingen merkte op dat de opdrachten uitdagender zijn dan de reguliere lessen omdat ze zelf dingen moeten bedenken, terwijl een aantal andere leerlingen de opdrachten juist minder uitdagend vonden, omdat ze soortgelijke opdrachten al tijdens de reguliere lessen hadden gedaan. “Het was moeilijker omdat je zelf een practicum moest verzinnen”, “het was uitdagender, omdat je veel zelf mocht onderzoeken.” “Minder uitdagend omdat de proeven erg makkelijk waren”, “ongeveer even uitdagend, we hebben al eens zoiets gedaan.”

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

1

2

Sco

re

Discussie Pagina 29

6 Discussie

Verwachtingen vooraf Voor vrijwel alle criteria voor uitdagend lesmateriaal worden hoge scores genoteerd. Hieruit blijkt dat de leerlingen het in hoge mate eens zijn met de relevantie van de door Slo (z.d.) geformuleerde criteria waaraan uitdagend lesmateriaal moet voldoen. Bij de leerlingen scoort ‘de mogelijkheid om samen te werken’ het hoogst. Ook in het ASCEND-project (Taber, 2015) werd het samenwerken in groepen door leerlingen als een van de meest gewaardeerde aspecten beoordeeld. In onderhavig onderzoek hadden de leerlingen overigens geen keuze: vooraf is aangegeven dat er samengewerkt móest worden. Drie van de vier criteria die door de docenten van het DOT vooraf als belangrijkste zijn bestempeld, scoren bij de leerlingen ook het hoogste. Leerlingen en docenten zijn het er blijkbaar over eens dat het belangrijk is dat leerlingen zelfstandig (zonder tussenkomst van de docent) moeten kunnen werken en hierbij hun eigen keuzes moeten kunnen maken. Een onderzoekende houding en het oplossen van echte problemen scoren ook bij leerlingen hoog. Minder belangrijk vinden leerlingen het werken met een variatie aan informatiebronnen. Mogelijk speelt hierbij een rol dat leerlingen tegenwoordig gewend zijn om alles op te zoeken op internet (Google, Wikipedia) en andere informatiebronnen (bijvoorbeeld schoolboeken, naslagwerken) minder belangrijk vinden.

Evaluatie achteraf De hoogste score is ook achteraf door de leerlingen gegeven aan het samenwerken. Hierbij moet opgemerkt worden dat er samengewerkt móest worden. Op de meeste onderzoeksschalen wordt relatief hoog gescoord. De criteria die vooraf als belangrijkste zijn bestempeld en die vooral in de opdrachten werden verwerkt, scoren ook achteraf relatief hoog. De criteria voor uitdagend lesmateriaal zijn gemiddeld genomen in voldoende mate in de opdrachten verwerkt. Opvallend zijn de lagere scores voor de criteria ‘ruimte voor beoordeling/feedback’ en ‘samenhang en verbanden zoeken’. Wellicht heeft hierin meegespeeld dat de opdrachten aan het einde van het schooljaar zijn uitgevoerd en er na de uitvoering geen tijd meer (over) was om feedback te geven en te ontvangen. Het zoeken naar samenhang en verbanden was niet éen van de belangrijkste criteria om in de opdrachten te verwerken en is blijkbaar ook impliciet niet sterk aan de orde. De vraag is of leerlingen de samenhang en verbanden die er wel waren, hebben gezien. Hiervoor is namelijk transfer voor nodig en uit onderzoek is bekend dat transfer bemoeilijkt wordt door het werken met een nieuwe context (Gilbert et al., 2011). Het meest in het oog springt de lagere score voor het criterium ‘echte problemen oplossen’. Hier voldoen de opdrachten blijkbaar niet voldoende aan één van de vier als belangrijkst aangemerkte criteria. Voor de opdracht ‘Fact or Fiction’ is hier in paragraaf 4.3 al iets over vermeld. Het verband tussen het CO2-probleem in een begraven auto en het CO2-probleem als bijdrage aan het versterkt broeikaseffect is in het lesmateriaal niet expliciet gemeld en door leerlingen waarschijnlijk niet opgemerkt. De leerlingen zien dan toch vooral een opdracht over een TV-serie. De andere opdracht (gelatine) heeft wel een duidelijkere link met een actueel ‘echt’ probleem, maar de leerlingen hebben dat niet als zodanig ervaren. Leerlingen zien in dit geval waarschijnlijk een aantal proefjes met gelatinepudding en maken geen koppeling met het ‘echte’ probleem.


Verschillen tussen verwachtingen vooraf en evaluatie achteraf Achteraf zijn de scores in het algemeen lager dan vooraf. Blijkbaar hadden de leerlingen hogere verwachtingen ten aanzien van de meeste criteria dan uiteindelijk is ervaren. Van de als belangrijk geachte criteria scoren vooral het ‘oplossen van echte problemen’ achteraf beduidend lager dan vooraf. Hiervoor wordt verwezen naar de bespreking van de evaluatie achteraf op de vorige bladzijde. Een ander belangrijk geacht criterium ‘ruimte voor zelfstandigheid en keuzemogelijkheden’ scoort achteraf ook significant lager dan vooraf.

Verschillen tussen scholen De gemiddelde scores voor de criteria verschillen per school. De scores voor de vier belangrijkste criteria vertonen per school wel enige samenhang. De ‘algemene beleving’ is per school verschillend. De grootste, significante, verschillen treden op bij de criteria ‘ruimte voor zelfstandigheid en keuzemogelijkheden’ en ‘variatie aan informatiebronnen’. Waarschijnlijk zijn deze verschillen te wijten aan een verschillende insteek door de docent.

Verschillen tussen opdrachten Opdracht 1 (Fact or Fiction) wordt gemiddeld genomen hoger gewaardeerd dan opdracht 2 (Gelatine als drager…). Het grootste verschil wordt gevonden bij het criterium ‘werken met een variatie aan informatiebronnen’; opdracht 1 scoort hier opvallend hoog en opdracht 2 juist opvallend laag. Voor de andere drie als belangrijkst genoemde criteria verschillen de opdrachten nauwelijks van elkaar. Opdracht 1 wordt door de leerlingen wezenlijk moeilijker gevonden dan opdracht 2. Door weinig informatie bij de opdrachten doorzien leerlingen de moeilijkheidsgraad van de opdrachten waarschijnlijk niet. Er is te weinig transfer tussen de gidsexperimenten en de uiteindelijk uit te voeren opdrachten. Dit is ook te koppelen aan de algemene opmerkingen die leerlingen over de opdrachten hebben gemaakt (zie hierna).

Opmerkingen van leerlingen Een veelgemaakte opmerking is dat er meer uitleg gegeven had kunnen worden en duidelijker aangegeven had kunnen worden wat de leerlingen moesten doen. Deze opmerking is in lijn met Xu en Talanquer (2013) die vonden dat expliciete interventies noodzakelijk zijn om de kwaliteit van het leren te verbeteren, vooral op het gebied van conceptuele kennis. Anderzijds maakt het geven van te veel uitleg en instructie de opdrachten minder uitdagend.

Veel leerlingen hadden ook graag meer achtergrondinformatie over de opdrachten gewild. De bedoeling van deze opdrachten was dat leerlingen zelf op zoek gingen naar informatie uit diverse bronnen, maar leerlingen hadden blijkbaar iets meer informatie in de opdrachten op prijs gesteld.

Opvallend is dat een deel van de leerlingen opmerken dat de opdrachten uitdagender zijn dan de reguliere lessen omdat ze zelf dingen moeten verzinnen, terwijl voor een ander deel van de leerlingen de opdrachten minder uitdagend zijn. Hierin zijn de verschillen tussen de scholen en docenten herkenbaar en ligt het er aan wat de leerlingen gewend zijn.

Conclusies en aanbevelingen Pagina 31

7 Conclusies en aanbevelingen

Conclusies Uit de resultaten blijkt dat leerlingen op drie van de vier belangrijkste criteria (‘onderzoekende houding’, ‘ruimte voor zelfstandigheid en keuzemogelijkheden’ en ‘variatie aan informatiebronnen’) relatief hoog scoren en daarmee aangeven dat de gemaakte opdrachten als meer dan gemiddeld uitdagend worden ervaren.

Kanttekeningen bij het onderzoek Een belangrijk issue is het feit dat de verschillende leraren per definitie het aangeboden lesmateriaal verschillend hebben uitgevoerd. Hierdoor kan niet worden achterhaald of bepaalde verschillen toegewezen kunnen worden aan de docent. Voor bepaalde criteria zal dit zeer bepalend zijn geweest, bijvoorbeeld de mate van vrijheid die de leerlingen gekregen hebben bij het uitvoeren van de opdrachten.

Omdat de vragenlijsten anoniem zijn ingevuld en de leerlingen niet zijn gecodeerd, kunnen de resultaten vooraf en achteraf niet per leerlingen worden vergeleken, maar wel per school.

De onderzochte groep leerlingen is relatief klein voor een kwantitatief onderzoek. Derhalve moeten de resultaten met enige terughoudendheid worden bekeken.

Aanbevelingen Om de koppeling tussen de opdrachten en ‘echte’ problemen voor de leerlingen duidelijker te maken, zou in de opdrachten een stukje context of een krantenartikel toegevoegd kunnen worden.

Daarnaast zou het niveau van onderzoekend leren kunnen worden aangepast aan het niveau van de leerling, bijvoorbeeld door de opdrachten te schrijven op de vier verschillende niveaus zoals geformuleerd door Xu en Talanquer (2013) en Rezba et al. (1999), zodat de opdrachten voor elke leerling op het juiste niveau kan worden aangeboden.

Literatuur/Referenties Pagina 33

Literatuur/Referenties

Bell, R. L., Smetana, L. & Binns, I. (2005). Simplifying inquiry instruction. The Science Teacher, 72(7), 30-33.

Birdsell, B.S., Ream, S.M., Seyller, A.M. & Zobott, P.L. (2009). Motivating Students by Increasing Student Choice. Master of Arts Action Research Case. Chicago: Saint Xavier University.

Bloom, B.S. (Ed.). (1968). Taxonomy of Educational Objectives: Classification of Educational Goals. Handbook 1: Cognitive Domain. New York: Longman, Green & Co.

Bonset, H., Ebbers, J. & Wientjes, H. (2003). Nederlands verrijkt. Enschede: SLO.

De Boer, G. C., Minnaert, A. E. & Kamphof, G. (2013). Gifted education in the Netherlands. Journal for the Education of the Gifted, 36(1), 133–150.

Dekker S. (2014). Kamerbrief Plan van aanpak toptalenten 2014 – 2018. Den Haag: Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen.

Dekker, S. (2013). Onderwijs moet grote talenten meer uitdagen. De Volkskrant, 2-9-2013.

Gallagher, J., Harradine, C. C., & Coleman, M. R. (1997). Challenge or boredom Gifted students’ views on their schooling. Roeper Review, 19(3), 132-136.

Gentry, M., Rizza, M.G. & Gable, R.K. (2001). Gifted Students' Perceptions of Their Class Activities Differences Among Rural, Urban, and Suburban Student Attitudes. Gifted Child Quarterly, Spring 2001, 45(2): 115-129.

Gilbert, J. K., Bulte, A. M. & Pilot, A. (2011). Concept development and transfer in context-based science education. International Journal of Science Education, 33(6), 817-837.

Gruber, H. & Mandl, H. (2000). Instructional psychology and the gifted. International handbook of giftedness and talent, 2, 383-396.

Kanevsky, L. & Keighley, T. (2003). To produce or not to produce? Understanding boredom and the honor in underachievement , Roeper Review, 26:1, 20-28.

Kooijman-van Thiel, M. B. G. M. (2008). Hoogbegaafd. Dat zie je zó! Over zelfbeeld en imago van hoogbegaafden. Ede: Oya Productions.

Kordes, J., Bolsinova, M., Limpens, G. & Stolwijk, R. (2013). Resultaten PISA-2012-Praktische kennis en vaardigheden van 15-jarigen. Arnhem CITO. Gedownload op 18-02-2014, van https://www.rijksoverheid.nl/binaries/rijksoverheid/documenten/rapporten.

Matsko, V. & Thomas, J. (2014). The Problem Is the Solution: Creating Original Problems in Gifted Mathematics Classes. Journal for the Education of the Gifted, 37(2), 153–170.

https://www.rijksoverheid.nl/binaries/rijksoverheid/documenten/rapporten


Milanick, M. A. & Prewitt, R. L. (2013). Fact or fiction? General Chemistry helps students determine the legitimacy of television program situations. Journal of Chemical Education, 90(7), 904-906.

Pereira, N., Peters, S.J. & Gentry, M. (2010). My Class Activities Instrument as Used in Saturday Enrichment Program Evaluation. Journal of Advanced Academics, August 2010, 21, 568-593.

Phillips, N. & Lindsay, G. (2006). Motivation in gifted students. High Ability Studies, 17(1), 57-73.

Rezba, R.J., Auldridge, T. & Rhea, L. (1999). Teaching & learning the basic science skills. Available online at www.pen.k12.va.us/VDOE/instruction/TLBSSGuide.doc.

Rogers, K. B. (2007). Lessons learned about educating the gifted and talented a synthesis of the research on educational practice. Gifted child quarterly, 51(4), 382-396.

Slo (z.d.). Criteria voor uitdagend aanbod tweede fase. Gedownload op 29-10-2013, van http://www.talent.slo.nl.

Slo (z.d.). Evaluatie van uitgevoerde talentlessen. Gedownload op 19-12-2013, van http://www.talent.slo.nl.

Slo (z.d.). Kleinschalige evaluatie OGW aan talentontwikkeling. Gedownload op 29-10-2013, van http://www.talent.slo.nl.

Slo (z.d.). Leerlingen- en docentenenquetes. Gedownload op 12-12-2013, van http:// www.cursuscurriculumontwerp.slo.nl.

Snow, R. E. & Swanson, J. (1992). Instructional psychology Aptitude, adaptation, and assessment. Annual Review of Psychology, 43(1), 583-626.

Sternberg, R.J. & Davidson, J.E. (2005). Conceptions of Giftedness. Cambridge: Cambridge University Press.

Sylman, J. L., & Neeves, K. B. (2013). An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels: An Experiment for High School Chemistry and Biology. Journal of Chemical Education, 90(7), 918-921.

Taber, K. (2007). Enriching school science for the gifted learner. London: Gatsby Science Enhancement Programme.

Taber, K. (2010). Challenging gifted learners. General principles for science educators; and exemplification in the context of teaching chemistry. Science Education International 21(1), 5-30.

http://www.talent.slo.nl/



Literatuur/Referenties Pagina 35

Taber, K. S. (2015). Affect and Meeting the Needs of the Gifted Chemistry Learner. Providing Intellectual Challenge to Engage Students in Enjoyable Learning. In: M. Kahveci, M. Orgill (eds.), (2015). Affective Dimensions in Chemistry Education. Berlin: Springer Verlag.

VanTassel-Baska, J. & Brown, E. F. (2007). Toward Best Practice An Analysis of the Efficacy of Curriculum Models in Gifted Education. Gifted Child Quarterly, 51(4), 342-358.

Xu, H. & Talanquer, V. (2013a). Effect of the Level of Inquiry of Lab Experiments on Student Interactions in Chemistry Laboratories. Journal of Chemical Education, 2013(90), 29−36.

Xu, H. & Talanquer, V. (2013b). Effect of the Level of Inquiry of Lab Experiments on General Chemistry Students’ Written Reflections. Journal of Chemical Education, 2013(90), 21−28.

Vygotsky, L.S. (1978). Mind and society: the development of higher psychological processes. Cambridge: Harvard University Press.

Bijlagen

1 Criteria voor uitdagend aanbod tweede fase

2 Overzicht voorselectie artikelen JCE

3 Artikel JCE: Fact or Fiction?

4 Artikel JCE: ). An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels

5 Opdracht 1: Fact of fiction?

5a Docentenhandleiding Opdracht 1: Fact or Fiction?

6 Opdracht 2: Is gelatine geschikt als drager voor gecontroleerde medicijnafgifte?

6a Docentenhandleiding Opdracht 2: Is gelatine geschikt als drager voor gecontroleerde medicijnafgifte?

7 Vragenlijst vóór de uitvoering van de opdracht

8 Vragenlijst na de uitvoering van de opdracht

8a Vragenlijst na de uitvoering van de opdracht met bron

9 Score van de evaluatie achteraf per school

10 Verschil vooraf-achteraf T-TEST

11 Significantie van de verschillen tussen scholen evaluatie achteraf

12 Gemiddelde score per opdracht evaluatie achteraf

13 Bepaling significantie verschil in gemiddelde score per opdracht evaluatie achteraf

www.talent.slo.nl 1

Criteria voor uitdagend aanbod tweede fase

Toelichting

In het instrument 'Criteria voor uitdagend aanbod' zijn criteria geformuleerd waaraan het aanbod voor

talentontwikkeling moet voldoen. Deze criteria kunt u gebruiken bij het samenstellen van een uitdagend

aanbod voor uw leerlingen. Daarnaast kunnen deze criteria ook gebruikt worden wanneer het aanbod,

bijvoorbeeld het lesmateriaal, beoordeeld wordt op mate van uitdaging en consistentie.

Doel Talentopdrachten ontwikkelen

Soort instrument Lijst met suggesties

Te gebruiken in de fase Ontwerpen en Evalueren

Beoogde activiteit in de

school Opdrachten voor talentontwikkeling ontwikkelen en/of inzetten

Te gebruiken op niveau Micro

Deelnemers en hun functie

in de school

Docenten

Bron SLO

Opmerking De linker kolom is als aparte checklist te vinden in het

instrument 'Checklist criteria voor uitdagend aanbod '

Bijlage 1 Criteria voor uitdagend aanbod tweede fase

www.talent.slo.nl 2

Criteria voor uitdagend aanbod

tweede fase

Suggestie

1. Heeft een hogemoeilijkheidsgraad.

Maak de taak complex door:- een onderwerp waar leerlingen nog weinig

voorkennis over hebben- een moeilijk, abstract onderwerp- een relatief grote omvang van het bronmateriaal

geen of weinig hulp te geven.

2. Bestaat uit interessante enuitdagende opdrachten.

Zorg ervoor dat de leerling 'eigenaar' van deopdrachten wordt.

Laat leerlingen zelf een probleemstelling definiëren.

Laat leerlingen zelf onderwerp en/of bronnen kiezenen overleg met hen over de gemaakte keuze.

Sluit aan bij de actualiteit en/of de interesse van deleerlingen.

Bouw een 'need to know' in in de opdrachten zodatleerlingen op het juiste moment informatie willenopnemen.

3. Bestaat uit open opdrachten. Zorg dat duidelijk is aan welk doel of eindproduct deleerlingen werken en aan welke criteria dat moetvoldoen (laat leerlingen dat zo mogelijk zelf bepalen)en geef de leerling zoveel mogelijk vrijheid in hoe hijte werk gaat.

4. Laat leerlingen echte problemenoplossen.

Zorg ervoor dat het product zinvol is en bestemd vooreen echt of denkbaar publiek.

Stel eisen zoals die ook buiten school gelden.

Geef leerlingen de rol van expert (en laat hen uitleggeven aan anderen, bronnen voor anderen zoekenen/of toegankelijk maken).

5. Laat leerlingen werken metabstracte begrippen engeneralisaties.

Laat leerlingen werken met (wetenschappelijke)theorievorming.

Laat leerlingen gegevens verzamelen en daaruitconclusies trekken.

Laat leerlingen bewijzen, voorbeelden zoeken bijgeneraliserende opvattingen, stellingen.

6. Bevat voor leerlingen nieuweleerstof.

Creëer leermogelijkheden op vakinhoudelijk,metacognitief en/of affectief gebied.

Maak een duidelijke keuze voor verbreding ofverdieping.

7. Vraagt van de leerling eenonderzoekende houding.

Laat de leerling echt onderzoek plegen.

Laat leerlingen werken met voor vraagstukken vanhet vak geschikte (wetenschappelijke)onderzoeksmethoden.

Geef de leerlingen ruimte om ook eigenoplossingsmethoden uit te denken en toe te passen.

www.talent.slo.nl 3

8. Laat leerlingen zoeken naarsamenhang en verbanden(transfer met anderevakgebieden).

Werk samen met docenten van andere vakken zodatleerlingen meerdere vakken kunnen betrekken bij eentaak.

Laat leerlingen zoeken naar verschillen enovereenkomsten (theorie/praktijk, hier/daar, zij/wij,nu/vroeger …).

9. Geeft leerlingen ruimte voorzelfstandigheid en biedtkeuzemogelijkheden

Geef duidelijk aan wat docent/leerling bepaalt.

Geef de docentenrol aan (expert, begeleider,assistent).

10. Biedt variatie in groeperingsvorm Stimuleer dat leerlingen samenwerken met diegenewaarvan ze veel leren.

Probeer ook eens niet voor de hand liggendegroeperingsvormen:

- verschillende schoolniveaus bijeen- verschillende jaarlagen bijeen.

11. Biedt leerlingen de mogelijkheidom samen te werken

Wissel opdrachten waarin wordt samengewerkt afmet opdrachten voor individueel werken.

Zorg bij samenwerkopdrachten dat samenwerkenvoor de leerlingen toegevoegde waarde heeft(wederzijdse afhankelijkheid).

Laat samenwerken soms optioneel zijn: de leerlingkan dan zijn eigen voorkeur volgen.

Stimuleer leerlingen om samenwerkingsverbandenmet experts aan te gaan.

12. Besteedt aandacht aan depersoonlijke ontwikkeling

Laat leerlingen eigen talent ontdekken.

Laat leerlingen voor het eigen talent gaan, ontwikkelhet doorzettingsvermogen.

Stimuleer de intrapersoonlijke ontwikkeling.

Stimuleer de interpersoonlijke ontwikkeling.

13. Laat leerlingen werken met eenvariatie aan informatiebronnen

Varieer in schriftelijke en mondelinge bronnen enmedia.

Iets bekijken (expositie, voorstelling) of ietsuitproberen kunnen ook informatiebronnen zijn voorde leerlingen.

14. Biedt een variatie aanleeractiviteiten

Laat leerlingen informatie of bronnen beoordelen.

Richt de leeractiviteiten in volgens de beoogdeleerstijlen.

15. Geeft ruimte aan het ontwikkelenvan vaardigheden/competenties

Zorg voor versterking van een specifiek talent

Zorg voor het aanpakken van zwakke schakels die deontwikkeling van het overduidelijke talentbelemmeren.

www.talent.slo.nl 4

16. Stimuleert de metacognitievevaardigheden van de leerlingen.(o.a. plannen en reflecteren)

Laat leerlingen een logboek gebruiken.

Laat leerlingen reflecteren op aanpak eneindresultaat.

Stimuleer dat leerlingen kennis uitbreiden overzichzelf als leerder.

Reserveer tijd om samen met de leerlingen tereflecteren op hun leren.

Besteed ook aandacht aan de evaluatie vansamenwerken.

17. Ruimt veel plaats in voor debeoordeling/feedback

Laat met een logboek werken.

Geef ruimte aan het opbouwen van het talentdossier.

Besteed aandacht aan de peerbeoordeling.

Maak ruimte voor een op maat gesneden beoordelingbijvoorbeeld door middel van rubrics.

Bijlage 2 Overzicht voorselectie 6 artikelen uit JCE

Titel artikel 1. A Simple Photocell To Demonstrate Solar Energy Using Benign Household Ingredients2. An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels. An Experiment

for High School Chemistry and Biology3. Chemical Composition of Sodium Percarbonate. An Inquiry-Based Laboratory Exercise4. Fact or Fiction? General Chemistry Helps Students Determine the Legitimacy of Television Program

Situations5. The Method of Continuous Variation. A Laboratory Investigation of the Formula of a Precipitate6. Touring the Tomato. A Suite of Chemistry Laboratory Experiments

Fact or Fiction? General Chemistry Helps Students Determine theLegitimacy of Television Program SituationsMark A. Milanick* and Ruth L. Prewitt

Dalton Cardiovascular Research Center and Department of Medical Pharmacology and Physiology, University of Missouri, Columbia,Missouri 65211, United States

*S Supporting Information

ABSTRACT: A large number of students in chemistry courses are thinking aboutpursuing careers in the health professions. We used a segment from the popularTV show, Bones, to illustrate how basic chemical concepts can help them solvecomplex physiological and medical problems. Many students have found the useof the Bones video clip engaging, and appreciated seeing the connection ofchemistry to “real-world” situations. This presentation is intended to takechemistry out of the mundane classroom setting and present it in the context of athrilling (albeit highly improbable) life-or-death scenario.

KEYWORDS: General Public, High School/Introductory Chemistry, First-Year Undergraduate/General, Biochemistry,Interdisciplinary/Multidisciplinary, Acids/Bases, Applications of Chemistry, Atmospheric Chemistry, Reactions

In an episode of the TV series Bones entitled “Aliens in aSpaceship”, the characters Temperance Brennan and Jack

Hodges are buried in their car by a kidnapper.1 If the ransom ispaid before they run out of oxygen, the kidnapper will revealthe GPS coordinates of their location and they can be saved.How did the kidnapper (and Brennan and Hodges’s co-workers) calculate how long the oxygen would last? We used avideo clip from this program as the initial hook for an hour-longpresentation illustrating some of the ways chemistry can beused to solve this problem.This Journal has published several reports on the use of video

clips and popular culture as hooks for engaging chemistrystudents recently. Clauss2 has summarized several examples,including an article by Milliard3 that features 10 television clips.Frey et al.4 have provided a number of movie clips that can beused as captivate students. Other methods include usingmedically relevant unit conversion in order to show the value ofchemistry in reaching a diagnosis5 and the use of detectivestories to interest students in chemistry.6 This article showsanother example in which we use a video clip that includes amystery of some medical relevance in order to capture theinterest of undergraduate students enrolled in an introductorychemistry course.

■ AUDIENCE FOR THIS ACTIVITIYIn some of the undergraduate introductory summer chemistrycourses at our institution, the instructor invites people fromother disciplines to present a lab session on how chemistry hasan impact on their profession. These students come from avariety of backgrounds, yet many are interested in pursuing a

career in medicine or the health professions. Our goal was togive examples to students of the importance of chemistry inphysiology; in part because chemical concepts make teaching ofundergraduate, graduate, and medical physiology easier. Wefound that by starting with the clip of this Bones episode1 weimmediately captured the students’ interest. They becameengaged in solving this problem and realized that thecalculations involved to solve this were not mere mathematicsexercises, which helped them appreciate the value of thechemistry they were learning.We think this activity could be used with introductory

students at the high school or college level, as well as thegeneral public either as a way to motivate learning thechemistry or as a review of their general chemistry knowledge.The introductory undergraduate summer chemistry studentscommented that the medical relevance of the presentationhelped them appreciate the usefulness of applying theirchemistry knowledge. Other students were simply engaged bythe story in the video.

■ USING A VIDEO CLIP TO MOTIVATE LEARNINGABOUT MOLES, CONVERSIONS, AND REACTIONS

We used a sequence from the 30:00 mark to 32:40 of theepisode. This clip focuses primarily on Brennan and Hodges, asthey are trapped in the car and running low on oxygen. Hodgesgets the idea to create a carbon dioxide scrubber using a camerabattery and some soda ash from Brennan’s preservation powder

Published: April 19, 2013

Activity

pubs.acs.org/jchemeduc

© 2013 American Chemical Society andDivision of Chemical Education, Inc. 904 dx.doi.org/10.1021/ed300155p | J. Chem. Educ. 2013, 90, 904−906

Bijlage 3 Artikel JCE: Fact or Fiction?


http://pubs.acs.org/action/showImage?doi=10.1021/ed300155p&iName=master.img-000.jpg&w=165&h=133

kit. How does this work? In the show, they claim that thecarbon dioxide scrubber will also produce oxygenis thispossible?In the rest of this paper, we will go over the questions we

posed to the students and some of the approaches that can beused to answer them. Further discussion of applicable problem-solving approaches and potential prompting questions appearsin the Supporting Information.

Question 1. How Did the Kidnapper (and Brennan andHodges’s Co-workers) Calculate How Long the Oxygen WillLast?

This question involves two separate components. The first oneis: “How much oxygen is in the car?” For this, the studentsneed to find or estimate the volume of the car and know that airis 20% oxygen. A convenient estimate is that a small car has aninterior volume of 2240 L and contains approximately 20 molof oxygen.The second component of this question is: “At what rate do

humans use oxygen?” To answer this, the students can beprompted to “discover” that oxygen is used to react withglucose to produce ATP, which then serves as an energy sourcefor cells. The average person uses the equivalent of 1/7 of amole of glucose per hour, which means that about 1 mol ofoxygen is consumed per hour.

Question 2. How Do the Soda Ash and Lithium BatteryWork as Carbon Dioxide Scrubbers?

Lithium hydroxide as well as sodium hydroxide (as found inmany drain cleaners) are used in carbon dioxide scrubbersbecause they react with carbon dioxide.7 Lithium batteries donot contain LiOH; this seems to be an error in the script.However, more traditional batteries known as nickel metalhydride batteries do contain LiOH. Students might beinterested to learn that in space, LiOH is used rather thanNaOH8 because it is lighter, and weight is an importantconsideration in getting things into space. An interestinglaboratory experiment creating a carbon dioxide scrubber hasbeen developed.7

Soda ash is sodium carbonate. A solution of sodiumcarbonate is alkaline. It is relatively easy to calculate that, forthe same amount of total carbon in a closed system, the morealkaline the water phase, the more carbon is in the water, andtherefore, the less in the air. Total carbon refers to CO2 in theair, CO2 dissolved in the water, carbonate, and bicarbonate ionsin the water.

Question 3. How Much Soda Ash Would It Take?

Students can begin solving this question by assuming that halfof the 20 mol of oxygen have been consumed, and therefore, 10mol of CO2 have been produced. This needs to be “scrubbed”with 5 mol of Na2CO3 or 10 mol of LiOH, which is equivalentto 1 kg of soda ash or 240 g of LiOH. One could take out astandard jar of these compounds and show how much space isrequired for this. In the show, the amount of powder is verysmall; it could be generously estimated as 24 g, which wouldremove 1 mol of CO2. This would be equivalent to gaining 1 h,if CO2 excess were the cause of death. This actually raises aquestion that is at the intersection of chemistry and physiology.

Question 4: In a Closed Container, Do You Die from theLack of Oxygen or from Excess Carbon Dioxide?

Air is 20% oxygen and <1% CO2. For every mole of O2consumed, 1 mol of CO2 is produced. An increase in CO2 startseliciting symptoms at about 1%. At 8% CO2, the physiological

effects are irreversible and it is difficult to sustain life.9 At 8%CO2, the air in the car would be 12% O2.Would Brennan and Hodges survive at 12% O2 if most of the

CO2 were removed? This is approximately equal to thepercentage of oxygen at an altitude of 15,000 feet, a height atwhich people get sick if they are not acclimatized. We can inferthat the carbon dioxide scrubbing will help Brennan andHodges survive a bit longer as excess carbon dioxide will belethal before the oxygen levels become too low to support life.Question 5: In the Show, the Characters Claim That theCarbon Dioxide Scrubber Will Also Produce Oxygen. Is ThisPossible?

This is a chance to make the students think and apply whatthey know. We asked them to think about why global warmingis a problem or why some people worry about their carbonfootprint. The problem is thought to be caused by too muchcarbon dioxide production. If we could convert carbon dioxideto oxygen (and some form of carbon), would that solve theproblem? Plants do convert carbon dioxide to oxygen, but sofar no chemist has devised any convenient, cost-effectivemethod for doing that. In fact, the most common method ofdealing with CO2 emissions from power plants is a type ofchemical scrubbing.6

■ SUMMARYSome students have commented that this enrichment sessionprocess helped them realize the value of understanding basicchemistry, and see that simple chemical concepts can help themsolve complex physiological and medical problems. Manystudents have found the use of the Bones video clip engagingand appreciated seeing the connection of chemistry to “real-world” situations. This presentation is intended to takechemistry out of the mundane classroom setting and presentit in the context of a thrilling (albeit highly improbable) life-or-death scenario. We believe that this is an effective way ofstimulating students’ interest in the subject.

■ ASSOCIATED CONTENT*S Supporting Information

In-depth discussion of some of the questions in the paper;insights from our presentations. This material is available viathe Internet at http://pubs.acs.org.

■ AUTHOR INFORMATIONCorresponding Author

*E-mail: [email protected]

The authors declare no competing financial interest.

■ ACKNOWLEDGMENTSWe gratefully acknowledge the financial support for R.L.P. fromthe Mathematics in the Life Sciences program (NSF PRISM) atthe University of Missouri. We also appreciate Jim Prewitt (norelation to R.L.P.) for allowing us to provide enrichmentsections to several of his summer undergraduate chemistryclasses at the University of Missouri.

■ REFERENCES(1) Tamaro, J. Aliens in a Space Ship (Episode 9, Season 2). Bones,Nov 15, 2006.(2) Clauss, A. W. J. Chem. Educ. 2009, 86, 1223.

Journal of Chemical Education Activity

dx.doi.org/10.1021/ed300155p | J. Chem. Educ. 2013, 90, 904−906905

http://pubs.acs.org

mailto:[email protected]

(3) Millard, J. T. J. Chem. Educ. 2009, 86, 1216−1218.(4) Frey, C. S.; Mikasen, M. L.; Griep, M. A. J. Chem. Educ. 2012, 89,1138−1143.(5) Bruck, L. B.; Towns, M. H. J. Chem. Educ. 2011, 88, 440−442.(6) Last, A. M. J. Chem. Educ. 2012, 89, 636−639.(7) Ticich, T. M. J. Chem. Educ. 2011, 88, 189−191.(8) Kelter, P. B.; Snyder, W. E.; Buchar, C. S. J. Chem. Educ. 1987, 64,60−62.(9) Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks. EPA#430-R-00-002. Environmental Protection Agency, U.S. GovernmentPrinting Office: Washington, D.C.; 2000

Journal of Chemical Education Activity

dx.doi.org/10.1021/ed300155p | J. Chem. Educ. 2013, 90, 904−906906

An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Deliveryfrom Hydrogels: An Experiment for High School Chemistry andBiologyJoanna L. Sylman and Keith B. Neeves*

Department of Chemical and Biological Engineering, Colorado School of Mines, Golden, Colorado 80401, United States


ABSTRACT: A laboratory experiment on controlled-release drugdelivery systems is presented. The intended audience is high schoolchemistry and biology students. The exercise is meant tocomplement curriculum on diffusion, enzyme reactions, andpolymerization. In the experiment, students used a gelatin hydrogelas the drug delivery system and food dye as a drug. Bromelain, aprotease found in pineapples, was used to mimic the enzyme-richenvironment of the human body. Bromelain cleaved the gelatinfibers, thus increasing the rate of release. The release of the fooddye from the gelatin was measured by spectrophotometry. Studentsgenerated and tested hypotheses regarding the effect of gelatin andenzyme concentrations on release. Students were then asked toanalyze the release data and to determine if their conclusionsmatched their hypotheses. The experiment can be adapted asstructured, guided, or open inquiry-based instruction.

KEYWORDS: High School/Introductory Chemistry, Analytical Chemistry, Chemical Engineering, Laboratory Instruction,Hands-On Learning/Manipulatives, Inquiry-Based/Discovery Learning, Bioanalytical Chemistry, Biotechnology, Drugs/Pharmaceuticals,Enzymes

Controlled-release drug delivery is a topic that is useful forengaging students in fundamental concepts of chemistry,

namely, molecular diffusion, enzymatic reactions, and polymer-ization reactions. Controlled-release drug delivery refers tosystems that release drugs into the body at a well-defined rate inresponse to a stimuli (e.g., pH, temperature) or time.1

Controlled-release formulations have become common forover-the-counter drugs taken orally, such as antihistamines andanti-inflammatory drugs. Controlled-release systems are alsoused as implants to slowly deliver drugs directly to the tissue ofinterest, such as a tumor. Often these controlled-releasesystems are made of a porous polymer matrix in which drugsare embedded. The rate of drug release is dictated by eitherdiffusion of the drug out of the matrix or by a combination ofdiffusion and degradation of the matrix.2

A laboratory exercise focused on the design of a controlled-release drug delivery system is described. The “drug” is foodcoloring, and the controlled-release system is gelatin. Gelatinhas been used for controlled release of drugs for treatingtumors.3,4 Students explore the effect of gelatin concentrationand enzymatic degradation of the gelatin on the drug release

profile. The exercise was developed to appeal to differentlearning styles and to be integrated into curricula on diffusion,enzyme kinetics, and polymerization.5 For auditory learners,there is a background lecture and discussion of the majortopics. For visual learners, there is observation of the dyediffusing from the gelatin and graphing of the data. For tactilelearners, there is the making and handling of the gelatin drugdelivery system.The exercise is presented as a structured inquiry-based

investigation, where the instructor primarily directs the studentsin testing the parameters that affect drug release from gelatin.6

First, students are invited to inquire about the mechanisms ofdrug delivery in a structured discussion. Second, studentsperform a laboratory experiment with the help of the instructor.This experiment has also been implemented as both guided andopen inquiry. In guided inquiry, the instructor presents thequestion for investigation, and the students take a more centralrole in deciding how to proceed with the investigation. In openinquiry, students ask their own questions and develop their own

Published: May 13, 2013

Laboratory Experiment


© 2013 American Chemical Society andDivision of Chemical Education, Inc. 918 dx.doi.org/10.1021/ed300286v | J. Chem. Educ. 2013, 90, 918−921

Bijlage 4 Artikel JCE: ). An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels


http://pubs.acs.org/action/showImage?doi=10.1021/ed300286v&iName=master.img-000.jpg&w=222&h=210

experimental procedure. The structured inquiry-based inves-tigation takes a minimum of two class periods, whereas theguided and open inquiry can be a project that lasts severalweeks.

■ EXPERIMENTAL OVERVIEWStudents generated hypotheses about the effects of the gelatinand bromelain concentration on drug release. Food dye, actingas the drug, was incorporated into the gelatin drug deliverysystem. Gelatin cubes were placed into a test tube with eithertap water or enzyme solutions to mimic physiological-likeconditions. The rate of drug release was recorded byspectrophotometry over time, typically a few days. A minimumof two class periods (50 min) was required to complete the labexperiment. In the first laboratory session, the instructor led adiscussion on drug delivery and controlled release. Thestudents then made hypotheses and prepared the gels andenzyme solutions. In the next laboratory session, the gelatincubes were placed in test tubes with and without enzymesolutions and the release of food dye to the surroundingsolutions was measured by spectrophotometry. Following thesecond class, measurements can be made less frequently todetermine the full drug release profile. The students analyzedtheir results and determined the drug release rate for eachcondition tested. A group of four students was optimal forcompleting all the required tasks.

■ EXPERIMENTAL DETAILS

Prelab Discussion

Prior to starting the lab work, the major concepts critical tounderstanding the experiment were stated. (A brief presenta-tion that provides the general structure for going over thematerial is included in the Supporting Information.) First, thestudents were asked about the various routes of drug delivery.Second, the concept of localized drug delivery was introducedwhere the objective was to deliver drugs directly to the afflictedtissue. Third, new terms were defined, such as hydrogel, gelatin,bromelain, release rate, and degradation reaction rate. (Back-ground information and teaching tips are available in theSupporting Information.) Students made hypotheses related tohow the gel concentration and enzyme concentration wouldaffect the rate of drug release by diffusion.Gelatin Drug Delivery Systems

To make drug delivery systems, students calculated andweighed the appropriate quantity of gelatin (Knox UnflavoredGelatin) to make 5%, 10%, and 15% (m/v) gels. The gelatinwas dissolved in tap water heated to 90 °C in a graduatedbeaker. Once the gelatin was completely dissolved, more waterwas added, if needed, to replace any loss of volume due toevaporation. Next, 15 drops of food dye (McCormick FoodColoring) was added to the dissolved gelatin solution. Red,blue, and green dyes give the most visually appealing results.The total volume of gelatin solution should yield a 5 mm highgel in the container. For example, 40 mL of solution was usedfor a 10 cm Petri dish (height = volume/area = 40 cm3/π*(5cm)2 ∼ 0.5 cm = 5 mm). Finally, the gelatin solutions wereplaced in a refrigerator overnight to form a solid gel.Enzyme Solutions

To simulate enzymatic degradation of the matrix, bromelainwas used, which is found in many meat tenderizer powdersincluding McCormick Meat Tenderizer. Bromelain is an

enzyme found in pineapples, which digests the gelatinpolymers. The presence of bromelain in pineapples is whyyou cannot make a Jell-O salad with pineapples, at least notwithout heating the pineapple to 60 °C to denature the protein.Meat tenderizer solutions of 1 and 5 mg/mL in water wereused in this experiment. About 100 mL of each enzymesolution was sufficient.Drug Release Profiles

The students cut 5 mm × 5 mm × 5 mm cubes of gelatin with arazor blade or used a coring tool (Harris Uni-Core, Prod#15081, Ted Pella, Inc.) to cut cylinders with a diameter of 5mm and a thickness of 5 mm. The gelatin cube or cylinder wasthen placed in a test tube containing 5 mL of either a water orenzyme solution. Each group of students had 9 test tubes(Table 1); 3 gel concentrations (5%, 10%, and 15%) in each of

the 3 solutions (water, 1 mg/mL bromelain, 5 mg/mLbromelain). Next, the students took absorbance data using aspectrophotometer (Vernier LLC, SpectroVis Plus). Thestudents used a plastic transfer pipet to mix the dye intosolution by pipetting up and down. Using the same pipet, acouple milliliters were removed from the test tube andtransferred to the cuvette for spectrophotometry measure-ments. The absorption maxima for McCormick food dyes are500 nm for red, 610 nm for blue, and 625 nm for green. Afterthe measurement was performed, the students replaced thesolution from the cuvette into the test tube. A change inabsorbance was expected over the first 30−60 min, whichallowed for a few measurements during a class period. Themajority of the release of the dye is complete after 2 days. Thegelatin maintained its original structure for the duration of themeasurements, unless it was immersed in the highlyconcentrated meat tenderizer solution, in which case itdegrades.

■ HAZARDSThe raw materials for this exercise are all nontoxic. Safetyglasses should be worn at all times while in the laboratory.Students are encouraged to wear lab coats because the food dyecan stain clothing.

■ RESULTS AND DISCUSSIONStudents formulated hypotheses on how gel concentration andenzyme concentration would affect the rate of drug release bydiffusion using nine experimental conditions (Table 1). Themost common hypotheses were “the higher the gelconcentration, the longer it will take for the drug to release”and “higher enzyme concentration will give faster drug release”.Other hypotheses included “the higher gel concentration has

Table 1. Summary of Experimental Conditions

Samples Gelatin (% m/v) Bromelain/(mg/mL)

1 5 02 5 13 5 54 10 05 10 16 10 57 15 08 15 19 15 5

Journal of Chemical Education Laboratory Experiment

dx.doi.org/10.1021/ed300286v | J. Chem. Educ. 2013, 90, 918−921919

more drug so the drug release will be faster” and “the enzymewill degrade the drug and slow drug release”. These latter twohypotheses resulted from misconceptions that the gelatin wasthe drug, rather than the drug delivery vehicle and that drugconcentration was correlated to the gelatin concentration.Students tested their hypothesis by measuring drug releasefrom gelatin by spectrophotometry. The data collected duringthe experiment were absorbance as a function of time. Studentsanalyzed these data in terms of either the absorbance or thepercent food dye released (see Calculation Spreadsheet inSupporting Information).Visual observation showed that the release of the food dye

varied with both gel concentration and bromelain concen-

tration (Figure 1) . After only 30 min (Figures 1 and 2), therewas clearly more dye released from the 5% gelatin (test tube 1)than the 15% gelatin (test tube 7). The differences between the5% and 10% gelatin were modest and not discernible visually.After 48 h, the percent release of the food dye with no enzymeadded, as measured by absorbance, was 57% for the 5% gelatin,53% for the 10% gelatin, and 38% for the 15% gelatin (Figure2). The interpretation of these results was that as the gelconcentration increases, there were more gelatin fibers per unitvolume to impede the diffusion of the food dye. In other words,the path that the food dye has to travel becomes more tortuouswith increasing gel concentration. A measurable quantity offood dye was released within 30 min, so students could makemeasurements in the first class period. Ideally, students or theinstructor would make additional measurements over 2 weeks,which was the time for 100% release from the 15% gelatin.However, the overall trend of slower release for higherconcentration gels was captured with measurements at 30min, 24 h, and 48 h.In the first 30 min, the rate of drug release increased with

increasing bromelain concentration (Figure 2). After 30 min,the rate of release was essentially independent of enzymeconcentration. This observation is characteristic of a surfaceerosion mechanism,1 where the enzyme cannot penetrate intothe bulk of the gel due to hindered diffusion owing to therelatively large size of the enzyme compared to the small size ofthe gelatin pores. The effect of the enzyme was greater for thehigher gel concentrations. For example, for a 5% gel, thedifference in percent release after 5 h was 20% and 39% for noenzyme and 5 mg/mL, respectively (Figure 2). For a 15% gelthe difference in percent release after 5 h was 8% and 35% forno enzyme and 5 mg/mL bromelain, respectively. Thebromelain conditions were meant to mimic the in vivo processof enzymatic degradation of a drug delivery system. One area ofconfusion for students was the incorrect conclusion that a

Figure 1. Release of green food dye from gelatin in bromelainsolutions after 30 min (A) and 24 h (B). The numbers on the testtubes refer to the samples in Table 1.

Figure 2. Percent release of food dye as a function of gelatin and bromelain concentration. Graphs on the top show release over the first 5 h andgraphs on the bottom show release over two weeks.



http://pubs.acs.org/action/showImage?doi=10.1021/ed300286v&iName=master.img-001.jpg&w=135&h=186

http://pubs.acs.org/action/showImage?doi=10.1021/ed300286v&iName=master.img-002.png&w=495&h=259

higher concentration of the enzyme was equivalent toincreasing the degradation reaction rate of gelatin fibers. Thedegradation reaction rate was independent of the enzymeconcentration. However the drug release rate was faster becausehigher enzyme concentration meant that more gelatin fiberswere simultaneously being cleaved, leading to a looser gel andfaster diffusion.In piloting this experiment, several sources of error have been

noted that can lead to unexpected results. One source of erroris nonuniform sizes of the gelatin cubes or cylinders. Thisnonuniformity can be the result of not leveling the gelatinsolution in the refrigerator. If the solution is placed at an angle,the thickness of the gelatin cubes will vary. Another source ofvariability is if the gelatin is not completely dissolved whenmaking the drug delivery systems, which results in clumps ofgelatin aggregates. Improper calibration of the spectropho-tometer leads to skewed results. Students must use the correctwavelength for their dye. For the earliest measurements there israpid release of the food dye from the gelatin. It takes about10−20 min to measure all the samples; therefore, the order inwhich the nine samples are measured matters. It isrecommended that students record the time to the minutefor all measurements due to the nature of the fast initial release.This learning exercise offers a simple and inexpensive

method to teach students strategies for producing drug deliverysystems that are meant to release drugs in a controlled manner.This exercise also provides a qualitative demonstration ofdiffusion without the specialized equipment needed to measurediffusion coefficients.7,8 This exercise is concluded with adiscussion of why controlled release of drugs could beadvantageous for treating different types of disease. Forexample, for chronic diseases such as diabetes, it would bedesirable to have a long-term release of insulin. For more acuteapplications, such as treating a headache, a fast burst of drugwould be best.The Student and Instructor Guides in the Supporting

Information are written for a structured-inquiry experiment. Asignificant amount of background information is provided tomake this experiment accessible to students at several differentlevels. To extend this experiment to guided inquiry, theinstructor can edit the Student Guide to contain lessbackground material and allow students to develop their ownexperimental procedure, rather than giving explicit instructions.This exercise has also been extended to open inquiryapproaches where students generate their own parameters totest. Such parameters have included temperature (20 °C versus37 °C), salt concentration (0, 50, 100, 150 mM NaCl), and pH(4, 5, 6, 7, 8).

■ ASSOCIATED CONTENT


A guide for the instructor, a guide for the students; slides fordiscussion, and a Microsoft Excel spreadsheet for analyzingabsorbance data. This material is available via the Internet athttp://pubs.acs.org.

■ AUTHOR INFORMATION

Corresponding Author

*E-mail: [email protected].

Notes

The authors declare no competing financial interest.

■ ACKNOWLEDGMENTSThis exercise was piloted in the classrooms of Patricia Carroll atNewark Valley High School in Newark Valley, NY; SarahBrumberg at Lehman Alternative Community School in Ithaca,NY; and Susan Simpson at Jefferson High School in Denver,CO. This material was developed, in part, through the CornellScience Inquiry Partnership program with support from theNational Science Foundation’s Graduate Teaching Fellows inK-12 Education (GK-12) program and Cornell University. Thiswork was supported by the Colorado Office of EconomicDevelopment and International Trade.

■ REFERENCES(1) Saltzman, W. M. Drug Delivery: Engineering Principles for DrugTherapy; Oxford University Press: Oxford, 2001.(2) Saltzman, W. M.; Radomsky, M. L. Chem. Eng. Sci. 1991, 46,2429−2444.(3) Cascone, M. G.; Lazzeri, L.; Carmignani, C.; Zhu, Z. J. Mater. Sci.:Mater. Med. 2002, 13, 523−526.(4) Wong, C.; Stylianopoulos, T.; Cui, J.; Martin, J.; Chauhan, V. P.;Jiang, W.; Popovic, Z.; Jain, R. K.; Bawendi, M. G.; Fukumura, D. Proc.Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 2426−2431.(5) Mckeown, R. Bioscience 2003, 53, 870−875.(6) Martin-Hansen, L. Sci. Teach. 2002, 69, 34−37.(7) Williams, K. R.; Adhyaru, B.; German, I.; Russell, T. J. Chem.Educ. 2002, 79, 1475.(8) Mankidy, B. D.; Coutinho, C. A.; Gupta, V. K. J. Chem. Educ.2010, 87, 515−518.



http://pubs.acs.org

mailto:[email protected]

1

FACT OR FICTION ????? In films en televisieseries worden regelmatig complexe problemen opgelost door gebruik te maken van (soms eenvoudige) scheikundige concepten. In deze opdracht ga je onderzoeken of de bedachte oplossing om te overleven in een aflevering van de TV-serie ‘Bones’ berust op waarheid of fictie.

Bones is een Amerikaanse televisieserie die in Nederland wordt uitgezonden door RTL8. Forensisch antropologe dr. Temperance 'Bones' Brennan en haar team helpen de FBI om oude, onopgeloste, maar ook recente moordzaken aan de hand van botrestanten op te lossen. 'Bones' werkt samen met FBI-agent Seeley Booth om de dader van de misdaad op te sporen.

KIJKEN, BEREKENEN EN BEREDENEREN

In het fragment dat je gaat bekijken, zie je hoe Temperance ‘Bones’ Brennan en haar collega Jack Hodgins zijn ontvoerd en in hun auto onder de grond zijn begraven. De ontvoerder zal de GPS-coördinaten van hun locatie pas onthullen zodra het losgeld betaald is, voordat de zuurstof in de auto op is. In het fragment krijgt Hodgins het idee om koolstofdioxide uit de lucht te halen door een “carbon dioxide scrubber” (koolstofdioxide-wasser) te maken met behulp van een camerabatterij en vingerafdrukpoeder. Hij beweert bovendien dat deze scrubber zuurstof produceert.

Bekijk aflevering 9 van seizoen 2 van de televisieserie “Bones” thuis in zijn geheel of in ieder geval het fragment van 29.06 tot 32.04.

Ga nu eerst na of de gevonden oplossing in het televisiefragment berust op feiten of fictie. De volgende vragen kunnen je hierbij op weg helpen.

Leg uit hoe de ontvoerder (en de collega´s van Bones en Hodgins) kunnen berekenen voor hoe lang er zuurstof in de auto aanwezig was?

Bijlage 5 Opdracht 1: Fact of fiction?

2

In het fragment maakt Hodgins een koolstofdioxide-wasser (=carbon dioxide scrubber) van stoffen (lithiumverbindingen) uit een lithiumbatterij en watervrije soda (=soda ash = gecalcineerde soda). Zoek uit hoe een koolstofdioxide-wasser op basis van lithiumverbindingen en/of watervrije soda werkt. TIP: in de ruimtevaart worden koolstofdioxide-wassers gebruikt.

Als Bones en Hodgins alleen watervrije soda zouden gebruiken, hoeveel watervrije soda hebben ze dan nodig om alle koolstofdioxide uit de lucht te halen?

Als je in een afgesloten container zit, zou je dan sterven door het gebrek aan zuurstof óf door het overschot aan koolstofdioxide?

Hodgins beweert dat de koolstofdioxide-wasser niet alleen koolstofdioxide uit de lucht haalt, maar ook nog zuurstof produceert. Ga na of dit mogelijk is.

BEDENK EEN EXPERIMENT

Hiervoor heb je berekend en beredeneerd of het mogelijk is om langer te overleven in een afgesloten ruimte door met behulp van stoffen (lithiumverbindingen) uit een lithiumbatterij en watervrije soda koolstofdioxide uit de lucht te halen en zuurstof te produceren.

Bedenk een experiment zonder proefdieren om je berekeningen te controleren. Voer het experiment zonder proefdieren uit.

PRESENTEER JE BEVINDINGEN AAN DE KLAS

Presenteer je bevindingen aan je medeleerlingen.

FACT OR FICTION ?????

DOCENTENHANDLEIDING Opdracht is gebaseerd op het artikel uit JCE: “Fact or Fiction? General Chemistry Helps Students Determine the Legitimacy of Television Program Situations”.

Benodigdheden • DVD voor de leerlingen (af te spelen op DVD-speler of computer)

o Videofragment ‘Bones’ seizoen 2 aflevering 9o Hele aflevering ‘Bones’ seizoen 2 aflevering 9

• Computer met internetaansluiting om informatie op te zoeken• Materiaal afhankelijk van het door de leerlingen bedacht experiment• CD-ROM voor de docent met achtergrondinformatie bij de opdracht

Uitvoering De leerlingen kunnen de hele aflevering (42 minuten) thuis bekijken of het korte fragment (3 minuten) op school. De DVD is af te spelen op een DVD-speler of op een computer. Het bestandsformaat van de losse bestanden is .mp4; dit kan worden afgespeeld met de meeste mediaplayers (Windows Media Player, Quick Time Player, VLC media player).

Vervolgens gaan de leerlingen aan de slag met de vragen. Om deze te kunnen beantwoorden, zullen de leerlingen de nodige informatie op internet moeten opzoeken. Zie hieronder voor de antwoorden op de vragen.

Na het afronden van de vragen, gaan de leerlingen aan de slag met het bedenken van een experiment. Op de CD-ROM voor de docent staat een aantal suggesties (als de leerlingen een duwtje in de rug kunnen gebruiken).

Vervolgens voeren de leerlingen hun experiment uit. Tot slot presenteren zij de bevindingen aan de klas. Tip: geef de leerlingen de tip om het experiment te filmen.

Antwoorden op de vragen (uitgebreidere info staat op de CD-ROM)

Leg uit hoe de ontvoerder (en de collega´s van Bones en Hodgins) kunnen berekenen voor hoe lang er zuurstof in de auto aanwezig was?

1. Hoeveel zuurstof is aanwezig in de auto?2. In welk tempo verbruiken mensen zuurstof?

Bijlage 5a Docentenhandleiding Opdracht 1: Fact or Fiction?

1. Uiteraard afhankelijk van type auto. Leerlingen kunnen het volume van een autoopzoeken op internet of een schatting maken. Een ‘handige’ schatting zou kunnenzijn dat het inwendige volume van een auto 2.450 L is. Lucht bevat circa 20%zuurstof. 2.450 L/24,5 mol/L*20% = 20 mol zuurstof.

2. Zuurstof is nodig voor de omzetting van voedsel in energie (bekend van debiologieles: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O). Een gemiddelde volwassen persoonverbrandt ongeveer 2.500 kilocalorieën (kcal) per dag ≈ 100 kcal per uur ≈ 25 gglucose (1 g koolhydraat bevat ongeveer 4 kcal; zie bijvoorbeeld etiketten vanvoedingswaren). 25 g glucose = 25 g / 180,2 g/mol ≈ 0,14 mol glucose ≡ (6x0,14=)0,84 mol zuurstof per uur. Aanwezig 20 mol zuurstof=> (20/0,84=) 24 uur / 2personen = 12 uur voorraad.N.B. Eigenlijk zouden we moeten rekenen met kJoules; als het gaat omvoedingswaarde en energiebehoefte, is kcal is echter zo ingeburgerd, dat hiermee isgerekend.

In het fragment maakt Hodgins een koolstofdioxide-wasser (=carbon dioxide scrubber) van stoffen (lithiumverbindingen) uit een lithiumbatterij en watervrije soda (=soda ash = gecalcineerde soda). Zoek uit hoe een koolstofdioxide-wasser op basis van lithiumverbindingen en/of watervrije soda werkt. TIP: in de ruimtevaart worden koolstofdioxide-wassers gebruikt.

N.B. Hier gaat het niet om de combinatie, maar om de afzonderlijke componenten. Met de gegeven tip worden de leerlingen op het spoor van LiOH als scrubber gezet. (Feitelijk niet helemaal juist, omdat lithium-ion-batterijen geen LiOH bevatten; volgens het artikel uit JCE bevatten NiMH-batterijen wel LiOH).

- 2 LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O (gebruikt in de ruimtevaart omdat LiOH lichter is dan NaOH en KOH, dus grotere absorptiecapaciteit per gram)

- Watervrije soda (Na2CO3) opgelost in water geeft een basische oplossing. In een gesloten systeem (met een bepaalde hoeveelheid koolstof) meer CO2 op in het water en bevindt zich minder CO2 in de lucht.

Als Bones en Hodgins alleen watervrije soda zouden gebruiken, hoeveel watervrije soda hebben ze dan nodig om alle koolstofdioxide uit de lucht te halen?

In het fragment is ongeveer de helft van de tijd van het ultimatum verstreken. Als dan de helft van de zuurstof is verbruikt, dan is (1/2 * 20 mol=) 10 mol zuurstof verbruikt, dus 10 mol CO2 gevormd. CO3

2- + CO2 + H2O → 2 HCO3-

10 mol CO2 moet worden “gescrubbed” met 10 mol Na2CO3 = (10 * 106,0 =) 1.060 g watervrije soda ≈ 1 kg watervrije soda. Dat is een aanzienlijk grotere hoeveelheid dan in het fragment te zien is!

Als je in een afgesloten container zit, zou je dan sterven door het gebrek aan zuurstof óf door het overschot aan koolstofdioxide?

Lucht bevat 20% zuurstof en 0,03% koolstofdioxide. Boven 8% CO2 is overleven niet mogelijk. 8% CO2 betekent dat er nog 12% zuurstof over is. De vraag is of je bij 12 % zuurstof kunt overleven. Hoeveelheid zuurstof bij 12% op zeeniveau is vergelijkbaar met hoeveelheid zuurstof op 4.500 m. Op deze hoogte krijgen mensen last van hoogteziekte als ze niet geacclimatiseerd zijn. 12 % zuurstof is dus genoeg om te overleven; het overschot aan koolstofdioxide is fataal.

Hodgins beweert dat de koolstofdioxide-wasser niet alleen koolstofdioxide uit de lucht haalt, maar ook nog zuurstof produceert. Ga na of dit mogelijk is.

Omzetting van CO2 in zuurstof (en koolstof(houdende verbinding)) kost energie. Planten gebruiken hier lichtenergie voor. In een chemisch proces zal energie toegevoerd moeten worden. In het fragment wordt geen energie toegevoerd, dus zal er geen zuurstof geproduceerd kunnen worden. Hier kan de link met de opwarming van de aarde (deels door de toename van de CO2-concentratie in de atmosfeer) gelegd worden. Als we met koolstofdioxide-scrubbers gemakkelijk CO2 uit de lucht zouden kunnen halen en zuurstof zouden produceren, dan zou dat een mooie oplossing voor het klimaatprobleem zijn.

Achtergrondinformatie op CD-ROM • Fact or Fiction - Artikel uit JCE.pdf• Fact or Fiction - Artikel uit JCE - supporting info.pdf• Luchtdruk op grote hoogte - NKBV - Kenniscentrum.mht

Bones S02E09 op CD-ROM • Bones S02e09 complete aflevering.m4v• Bones S02e09-9 fragment.m4v

Voorbeeldexperimenten op CD-ROM • Carbon Dioxide Absorbers An Engaging Experiment for the General Chemistry

Laboratory.pdf • Opname CO2 door portlandiet.doc – experiment docentendag TUe• Suggestie voor het experiment bij opdracht 01 Fact or fiction.doc

1

IS GELATINE GESCHIKT ALS DRAGER VOOR GECONTROLEERDE MEDICIJNAFGIFTE?

Medicijnen zijn soms snel in het lichaam nodig, soms langzaam (gecontroleerde afgifte). De afgelopen jaren is veel onderzoek gedaan naar het doseren van medicijnafgifte in het lichaam. In deze onderzoeken wordt ook gekeken naar verschillende technieken om op een gecontroleerde manier een medicijn uit een drager af te geven aan zijn omgeving. Een belangrijk voordeel van gecontroleerde afgifte ten opzichte van conventionele technieken is dat een optimale concentratie van het medicijn in het lichaam wordt gehandhaafd waarbij neveneffecten worden geminimaliseerd. Bovendien wordt het aantal benodigde behandelingen verminderd vanwege een constante afgifte gedurende een langere periode.

Er bestaan verschillende types ´medicijnafgiftesystemen´. De diverse systemen vertonen dikwijls verschillend afgiftegedrag. Voor elke toepassing zal een bepaald type medicijnafgiftesysteem meer of minder geschikt zijn.

In deze opdracht ga je onderzoeken of gelatine geschikt is als drager van medicijnen die gecontroleerd beschikbaar moeten komen in het lichaam.

GIDSEXPERIMENT 1: STREPSILS VERSUS JELLYPUDDING

Als model voor 2 verschillende medicijnafgiftesystemen kun je Strepsils en Jellypudding gebruiken. Zowel de Strepsils als de Jellypudding bevatten een rode kleurstof, die je beschouwt als de werkzame stof van een medicijn.

Maak een lekkere Jelly aardbeienpudding. Tip: maak de pudding geconcentreerder door de hoeveelheid water te halveren. Zet de pudding in de koeling tot de volgende les.

Onderzoek of de rode kleurstof in Strepsils even snel vrijkomt als de rode kleurstof in Jelly aardbeienpudding. Denk vooraf goed na over de te volgen stappen. Zoek ook naar verklaringen voor het verschil!

GIDSEXPERIMENT 2: JELLYPUDDING VERKNOEIEN

Snij blokjes van 1 cm x 1 cm x 1 cm uit de Jellypudding. Breng deze in reageerbuizen met water en met reageerbuizen met bromelaïne of Biotexoplossing of sap van verse kiwi of sap van verse ananas. Verklaar je waarnemingen.

Bijlage 6 Opdracht 2: Is gelatine geschikt als drager voor gecontroleerde medicijnafgifte?

2

Enzymen de schuld van het mislukken van je gelatinepudding

Verse ananas bevat een eiwitsplitsend enzym, evenals verse kiwi, papaja en vijgen. Deze stof maakt de vrucht licht verteerbaar. Vlees bereid met verse ananas wordt malser. Nadelig werkt de stof op eiwitten in zuivelproducten en in gelatine. Zuivelproducten vermengd met verse ananas kunnen na enkele uren waterig worden en een vreemde smaak krijgen. Combinaties van verse ananas met gelatine (bijvoorbeeld bavarois) verliezen na een tijdje hun binding.

OPDRACHT: ONTWIKKEL EEN EXPERIMENT

Ontwikkel een experiment om aan te tonen of gelatine geschikt is als draagstof van medicijnen die gecontroleerd beschikbaar moeten komen in het lichaam. Voer het experiment uit en presenteer de resultaten aan je klasgenoten.

matrix en stof

diffusie diffusie + erosie

IS GELATINE GESCHIKT ALS DRAGER VOOR GECONTROLEERDE MEDICIJNAFGIFTE?

DOCENTENHANDLEIDING

Benodigdheden • Strepsils Original (rood) (verkrijgbaar bij drogist)• Jelly aardbeienpudding (Dr. Oetker)(verkrijgbaar bij de

supermarkt)• (Eventueel: Gelatine (Dr. Oetker; 6 blaadjes wit)

(verkrijgbaar in de supermarkt))• (Eventueel: Rode kleurstof (PME Natural Food Colour -

Red - 25g) (verkrijgbaar bij deleukstetaartenshop.nl))• Reageerbuizen• Bromelaïne of Biotex (Handwas & Inweek - vloeibaar) of verse

kiwi of verse ananas• Materiaal afhankelijk van het door de leerlingen bedacht

experiment• CD-ROM met achtergrondinformatie bij de opdracht voor de

docent

Uitvoering De leerlingen starten met 2 gidsexperimenten. Er kan voor gekozen worden om de Jellypudding vooraf door de docent/TOA te maken of door (één van de) leerlingen thuis of in de les. De Jellypudding is circa 2 dagen houdbaar in de koelkast, daarna wordt de pudding waterig. Een alternatief kan zijn het gebruik van blaadjes gelatine en het toevoegen van kleurstof (bijvoorbeeld PME Red).

Na afronding van beide gidsexperimenten moeten de leerlingen aan de slag met het bedenken van een experiment. Op de CD-ROM voor de docent staat een aantal suggesties (als de leerlingen een duwtje in de rug kunnen gebruiken). Vervolgens voeren de leerlingen hun experiment uit. Tot slot presenteren zij de bevindingen aan de klas. Tip: geef de leerlingen de tip om het experiment te filmen.

Gidsexperiment 1 Laat de leerlingen eerst zelf goed nadenken over de mogelijkheden; misschien komen ze met verrassende ideeën. Meest voor de hand liggend is natuurlijk in water brengen van de Strepsils en de Jellypudding. Strepsils lossen (snel) op, terwijl de Jellypudding geen kleurstof afgeeft en intact blijft.

Bijlage 6a Docentenhandleiding Opdracht 2: Is gelatine geschikt als drager voor gecontroleerde medicijnafgifte?

Gidsexperiment 2 In het kader op de 2e bladzijde van de opdracht staat de verklaring. In de reageerbuizen met water gebeurt vrijwel niets. In de reageerbuizen met bromelaïne/Biotex/kiwi/ananas breken de enzymen de eiwitten af, waardoor de kleurstoffen zowel door diffusie als door erosie vrijkomen.

Opdracht: ontwikkel een experiment Leerlingen kunnen bijvoorbeeld een experiment bedenken waarin gevarieerd wordt met verschillende concentraties gelatine en verschillende concentraties bromelaïne/Biotexoplossing. Daarbij moeten ze nadenken over hoe ze de kleurverandering ten gevolge van de “medicijnafgifte” gaan meten; bijvoorbeeld met een colorimeter (absorptiemaximum rode kleurstof = 505 nm). Ze kunnen ook een kleuranalyse van foto’s met hun smartphone uitvoeren (zie artikel in de map Achtergrondinformatie).

Achtergrondinformatie op CD-ROM • An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels -

artikel uit JCE.pdf• Introducing Colorimetric Analysis with Camera Phones and Digital Cameras.pdf

Voorbeelden experimenten op CD-ROM • An Inquiry-Based Investigation of Controlled-Release Drug Delivery from Hydrogels (JCE)• Gelatine TUe – experiment van docentendag TUe• Strepsils TUe – experiment van docentendag TUe

http://www.deleukstetaartenshop.nl/media/catalog/product/cache/1/image/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/P/F/PFC1022_25.jpg

Pagina 1 van 2

JOUW VERWACHTINGEN VOOR DE OPDRACHTEN

De komende periode ga je aan één van de twee opdrachten werken. In verband met een afstudeeronderzoek van een docent in opleiding horen we graag van jou vooraf wat je verwachtingen ten aanzien van de opdrachten zijn. Daarom hebben we een korte vragenlijst gemaakt.

In de vragenlijst lees je verschillende uitspraken. Het is de bedoeling dat je bij elke uitspraak aangeeft in hoeverre je het er mee eens bent. Er zijn uiteraard geen goede of foute antwoorden, het gaat om jouw mening. De antwoordmogelijkheden variëren van ‘helemaal mee oneens’ tot ‘helemaal mee eens’.

De vragenlijst is anoniem. Als we de vragenlijsten terugkrijgen, weten wij dus niet welke leerling welke vragenlijst heeft ingevuld.

Dank je wel!

Bijlage 7 Vragenlijst vóór de uitvoering van de opdracht

Pagina 2 van 2

VRAGENLIJST VÓÓR DE UITVOERING VAN DE OPDRACHT

Nr. Vraag

One

ens

Eens

1 Ik denk dat we tijdens deze opdracht veel zelf moeten ontdekken. O O O O O 2 Ik verwacht dat het uitvoeren van de opdracht moeilijk voor mij is. O O O O O 3 Ik verwacht dat we gaan werken met een variatie aan informatiebronnen. O O O O O 4 Ik denk dat het leuk wordt om aan deze opdracht te werken. O O O O O 5 Ik denk dat er veel wordt samengewerkt tijdens de opdracht. O O O O O 6 Ik denk dat ik mezelf zal uitdagen door nieuwe dingen te proberen tijdens de opdracht. O O O O O 7 Ik denk dat we zelf moeten onderzoeken hoe iets werkt. O O O O O 8 Ik verwacht dat we aan het eind gaan bekijken wat beter kan in onze aanpak. O O O O O 9 Ik verwacht dat het werken aan de opdracht aansluit bij mijn interesses. O O O O O 10 Ik verwacht dat ik in de opdracht veel ruimte voor eigen inbreng/invulling krijg. O O O O O 11 Ik verwacht dat we zelf de kans krijgen om werkzaamheden te plannen. O O O O O 12 Ik denk dat het werken aan de opdracht uitdagend wordt. O O O O O 13 Ik denk dat we tijdens deze opdracht veel zelf moeten uitzoeken. O O O O O 14 Ik denk dat we met de opdracht gaan werken aan een realistisch probleem. O O O O O 15 Ik verwacht binnen deze opdracht echt nieuwe dingen te leren. O O O O O 16 Ik verwacht tijdens deze opdracht te leren hoe ik stapsgewijs onderzoek moet doen. O O O O O 17 Ik verwacht dat ik bij deze opdracht inhoud van verschillende vakken moet gebruiken/combineren. O O O O O 18 Ik verwacht dat we tijdens de opdracht de kans krijgen om zelf onderzoek uit te voeren. O O O O O

Wil je vooraf iets kwijt, dan kun je dat hieronder opschrijven.

Pagina 1 van 6

JOUW MENING OVER DE OPDRACHT

De afgelopen periode heb je aan één van de twee onderzoeksopdrachten gewerkt. Omdat we graag jouw mening over de opdracht horen, hebben we een enquête gemaakt. Deze enquête is niet bedoeld om jouw kennis te toetsen, maar om na te gaan hoe je het werken aan de opdracht hebt ervaren en of/wat er eventueel aan de opdrachten verbeterd kan worden.

De enquête bestaat uit drie onderdelen.

Allereerst worden een paar open vragen gesteld. Geef hierop zo duidelijk en compleet mogelijk antwoord.

In de vragenlijst lees je verschillende uitspraken. Het is de bedoeling dat je bij elke uitspraak aangeeft in hoeverre je het er mee eens bent. De antwoordmogelijkheden variëren van ‘helemaal mee oneens’ tot ‘helemaal mee eens’.

Nadat je voor alle uitspraken hebt aangegeven in hoeverre je het ergens mee eens bent, mag je ook suggesties ter verbetering geven. Als je verbetertips hebt, probeer dan zo concreet mogelijk te zijn. Dus bijvoorbeeld niet invullen: “Meer tijd geven”, maar liever: “Het uitzoekwerk liep uit omdat er zoveel informatie was. Daardoor kwamen we in tijdnood bij het uitvoeren van het experiment”.

Tot slot: De vragenlijst is anoniem. Als we de vragenlijsten terugkrijgen, weten wij dus niet welke leerling welke vragenlijst heeft ingevuld. Wees dus vrij om eerlijk je mening te geven.

Dank je wel!

Bijlage 8 Vragenlijst na de uitvoering van de opdracht

Pagina 2 van 6

Aan welke onderzoeksopdracht heb je gewerkt? (maak het bolletje zwart) o Fact or Fiction?????o Is gelatine geschikt als drager voor gecontroleerde medicijnafgifte?

Heb je het vak Onderzoeken en Ontwerpen (O&O)? o Jao Nee

Ik ben een o jongeno meisje

OPEN VRAGEN 1. Voldeed de opdracht aan je verwachtingen? Licht je antwoord toe.

2. Waarom was het maken van deze opdracht uitdagender of juist minder uitdagend dande reguliere lessen?

3. Wat waren je cijfers op het laatste rapport voorwiskunde: scheikunde: natuurkunde: biologie:

Pagina 3 van 6

VRAGENLIJST NA DE UITVOERING VAN DE OPDRACHT

Nr. Vraag

One

ens

Eens

1 Het werken aan de opdracht sloot aan bij mijn interesses. O O O O O 2 Tijdens deze opdracht mochten we (voor een deel) zelf bepalen in welk tempo we werkten. O O O O O 3 We moesten zelf onderzoeken hoe iets werkt. O O O O O 4 Ik heb mezelf uitgedaagd door nieuwe dingen te proberen tijdens de opdracht. O O O O O 5 Tijdens deze opdracht mochten we veel zelf ontdekken. O O O O O 6 Tijdens het werken aan de opdracht kreeg ik interessante ideeën. O O O O O 7 Wat ik heb geleerd tijdens de opdracht kan ik toepassen in dagelijkse situaties. O O O O O 8 Tijdens de opdracht moesten we zelf de oplossingsmethode toepassen. O O O O O 9 Tijdens de opdracht moesten we zelf de oplossingsmethode uitdenken. O O O O O

10 Ik vond het werken aan de opdracht uitdagend. O O O O O 11 Tijdens de opdracht deelden we resultaten met elkaar. O O O O O 12 Er werd goed samengewerkt tijdens de opdracht. O O O O O 13 Tijdens deze opdracht leerden we conclusies te trekken. O O O O O

14 Tijdens deze opdracht heb ik gemerkt dat verschillende vakken duidelijk met elkaar te maken hebben.

O O O O O

15 Tijdens de opdracht kregen we de kans zelf onderzoek uit te voeren. O O O O O 16 Tijdens deze opdracht mochten we veel zelf uitzoeken. O O O O O 17 Tijdens deze opdracht heb ik ontdekt dat ik het echt leuk vind om met dit onderwerp bezig te zijn. O O O O O 18 Ik vond het uitvoeren van de opdracht moeilijk. O O O O O 19 Tijdens de opdracht hebben we gebruik gemaakt van mondelinge bronnen. O O O O O 20 Ik merk dat ik bij andere vakken iets heb aan wat ik tijdens de opdracht heb geleerd. O O O O O 21 De uitkomst van de opdracht is van belang, ook buiten de school. O O O O O

Pagina 4 van 6

Nr. Vraag

One

ens

Eens

22 Met de gekozen opdracht hebben we aan een realistisch probleem gewerkt. O O O O O 23 Ik moest goed nadenken om de opdracht uit te kunnen voeren. O O O O O 24 In deze opdracht waren wij de expert. O O O O O

25 Als er verschillende dingen gedaan moesten worden voor het uitvoeren van de opdracht, dan kon ik kiezen wat ik ging doen.

O O O O O

26 Wat we tijdens de opdracht deden, vond ik oninteressant. O O O O O 27 Aan het einde van de opdracht hebben we besproken wat beter kan in onze aanpak. O O O O O 28 Ik heb binnen deze opdracht echt nieuwe dingen geleerd. O O O O O 29 Tijdens de opdracht hebben we gebruik gemaakt van digitale media. O O O O O 30 We moesten zelf uitzoeken wat we moesten doen tijdens de opdracht. O O O O O 31 Na de uitvoering van de opdracht werden we beoordeeld op het eindproduct. O O O O O 32 De opdracht bevatte nieuwe kennis. O O O O O 33 We moesten een hypothese opstellen tijdens de opdracht. O O O O O 34 We kregen zelf de kans om werkzaamheden te plannen. O O O O O 35 Het eindproduct maakten we samen. O O O O O 36 We mochten zelf bepalen welk eindproduct we gingen maken. O O O O O 37 Het eindproduct van de opdracht is zinvol voor de praktijk. O O O O O 38 Ik kon kiezen uit verschillende opdrachten. O O O O O 39 Tijdens deze opdracht werden we beoordeeld op de manier waarop we hebben (samen)gewerkt. O O O O O 40 Tijdens de opdracht hebben we gebruik gemaakt van schriftelijke bronnen. O O O O O 41 Binnen onze opdracht hebben we onderzoek uitgevoerd om antwoorden te krijgen op onze vragen. O O O O O 42 De opdracht gaf ons veel ruimte voor eigen inbreng/invulling. O O O O O 43 De docent heeft ons laten weten aan welke criteria het eindproduct moest voldoen. O O O O O 44 Binnen onze opdracht mochten we zelf op zoek naar passende informatiebronnen. O O O O O

Pagina 5 van 6

Nr. Vraag

One

ens

Eens

45 Aan het einde van de opdracht hebben we elkaar beoordeeld op de samenwerking. O O O O O 46 Ik vond het leuk om aan deze opdracht te werken. O O O O O 47 We hebben gewerkt met een variatie aan informatiebronnen. O O O O O 48 Ik heb tijdens deze opdracht geleerd hoe ik stapsgewijs onderzoek moet doen. O O O O O 49 In deze opdracht konden we uitleg aan anderen geven. O O O O O 50 De opdracht had een hoge moeilijkheidsgraad. O O O O O 51 We beslisten zelf wat de beste manier was om de opdracht uit te voeren. O O O O O 52 Tijdens het werken aan de opdracht kreeg ik nieuwe ideeën. O O O O O

Pagina 6 van 6

OVERIGE OPMERKINGEN OF VERBETERTIPS

1. Welke eventuele verbetertips heb je om de opdracht en de uitvoering duidelijker en/ofaantrekkelijker te maken?

2. Welk eindcijfer geef je deze opdracht? Licht je cijfer toe.(je mag een cijfer geven van 1 - 10):

3. Heb je verder nog belangrijke opmerkingen die je kwijt wilt? Dan kun je die hieronder nogschrijven.

Dit is het EINDE van de vragenlijst. Dank je wel voor het invullen!

Bron* Nr.- Aan welke opdracht heb je gewerkt? 1=Fact or Fiction 2=Gelatine- Heb je het vak O&O? 1=ja 2=nee- Ik ben een 1=jongen 2=meisje- 1. Voldeed de opdracht aan je verwachtingen? Licht je antwoord toe.- 2. Waarom was het maken van deze opdracht uitdagender of juist minder uitdagend dan de reguliere lessen?- 3.a Wat waren je cijfers op het laatste rapport voor wiskunde- 3.b scheikunde- 3.c natuurkunde- 3.d biologieD01 1 Het werken aan de opdracht sloot aan bij mijn interesses.A09 2 Tijdens deze opdracht mochten we (voor een deel) zelf bepalen in welk tempo we werkten.G19 3 We moesten zelf onderzoeken hoe iets werkt.D11 4 Ik heb mezelf uitgedaagd door nieuwe dingen te proberen tijdens de opdracht.A08 5 Tijdens deze opdracht mochten we veel zelf ontdekken.D03 6 Tijdens het werken aan de opdracht kreeg ik interessante ideeën.G63 7 Wat ik heb geleerd tijdens de opdracht kan ik toepassen in dagelijkse situaties.I03 8 Tijdens de opdracht moesten we zelf de oplossingsmethode toepassen.I03 9 Tijdens de opdracht moesten we zelf de oplossingsmethode uitdenken.D09 10 Ik vond het werken aan de opdracht uitdagend.G21 11 Tijdens de opdracht deelden we resultaten met elkaar.G13 12 Er werd goed samengewerkt tijdens de opdracht.G23 13 Tijdens deze opdracht leerden we conclusies te trekken.A11 14 Tijdens deze opdracht heb ik gemerkt dat verschillende vakken duidelijk met elkaar te maken hebben.G07 15 Tijdens de opdracht kregen we de kans zelf onderzoek uit te voeren.A08 16 Tijdens deze opdracht mochten we veel zelf uitzoeken.A17 17 Tijdens deze opdracht heb ik ontdekt dat ik het echt leuk vind om met dit onderwerp bezig te zijn.D13 18 Ik vond het uitvoeren van de opdracht moeilijk.I04 19 Tijdens de opdracht hebben we gebruik gemaakt van mondelinge bronnen.G35 20 Ik merk dat ik bij andere vakken iets heb aan wat ik tijdens de opdracht heb geleerd.D12 21 De uitkomst van de opdracht is van belang, ook buiten de school.A05 22 Met de gekozen opdracht hebben we aan een realistisch probleem gewerkt.D10 23 Ik moest goed nadenken om de opdracht uit te kunnen voeren.I02 24 In deze opdracht waren wij de expert.D18 25 Als er verschillende dingen gedaan moesten worden voor het uitvoeren van de opdracht, dan kon ik kiezen wat ik ging doen.G51 26 Wat we tijdens de opdracht deden, vond ik oninteressant.A16 27 Aan het einde van de opdracht hebben we besproken wat beter kan in onze aanpak.A19 28 Ik heb binnen deze opdracht echt nieuwe dingen geleerd.I04 29 Tijdens de opdracht hebben we gebruik gemaakt van digitale media.G10 30 We moesten zelf uitzoeken wat we moesten doen tijdens de opdracht.B12 31 Na de uitvoering van de opdracht werden we beoordeeld op het eindproduct.H06 32 De opdracht bevatte nieuwe kennis.G03 33 We moesten een hypothese opstellen tijdens de opdracht.G06 34 We kregen zelf de kans om werkzaamheden te plannen.G25 35 Het eindproduct maakten we samen.A02 36 We mochten zelf bepalen welk eindproduct we gingen maken.I01 37 Het eindproduct van de opdracht is zinvol voor de praktijk.D17 38 Ik kon kiezen uit verschillende opdrachten.B12 39 Tijdens deze opdracht werden we beoordeeld op de manier waarop we hebben (samen)gewerkt.I04 40 Tijdens de opdracht hebben we gebruik gemaakt van schriftelijke bronnen.A06 41 Binnen onze opdracht hebben we onderzoek uitgevoerd om antwoorden te krijgen op onze vragen.H03 42 De opdracht gaf ons veel ruimte voor eigen inbreng/invulling.A03 43 De docent heeft ons laten weten aan welke criteria het eindproduct moest voldoen.A07 44 Binnen onze opdracht mochten we zelf op zoek naar passende informatiebronnen.A13 45 Aan het einde van de opdracht hebben we elkaar beoordeeld op de samenwerking.B14 46 Ik vond het leuk om aan deze opdracht te werken.H13 47 We hebben gewerkt met een variatie aan informatiebronnen.B18 48 Ik heb tijdens deze opdracht geleerd hoe ik stapsgewijs onderzoek moet doen.I02 49 In deze opdracht konden we uitleg aan anderen geven.H01 50 De opdracht had een hoge moeilijkheidsgraad.G18 51 We beslisten zelf wat de beste manier was om de opdracht uit te voeren.D03 52 Tijdens het werken aan de opdracht kreeg ik nieuwe ideeën.- 1 Welke eventuele verbetertips heb je om de opdracht en de uitvoering duidelijker en/of aantrekkelijker te maken?- 2 Welk eindcijfer geef je deze opdracht? Licht je cijfer toe.- 3 Heb je verder nog belangrijke opmerkingen die je kwijt wilt? Dan kun je die hieronder nog schrijven.

* A Slo (z.d.). Evaluatie van uitgevoerde talentlessen. Gedownload op 19-12-2013, van http://www.slo.nlB Slo (z.d.). Leerlingen- en docentenenquêtes. Gedownload op 12-12-2013, van http://www.slo.nl

C Birdsell, B. S., Ream, S. M., Seyller, A. M., & Zobott, P. L. (2009). Motivating Students by Increasing Student Choice. Online Submission.

DGentry, M., Rizza, M. G., & Gable, R. K. (2001). Gifted students' perceptions of their class activities: Differences among rural, urban, and suburban student attitudes. Gifted Child Quarterly, 45(2), 115-129.

EPereira, N., Peters, S. J., & Gentry, M. (2010). My class activities instrument as used in Saturday enrichment program evaluation. Journal of Advanced Academics, 21(4), 568-593.

F Slo (z.d.) Kleinschalige evaluatie OGW aan talentontwikkeling. Gedownload op 29-10-2013, van http://www.slo.nlG van der Vaart BSc, D. M. P. (2012). Leerlingbeleving van scheikundepractica. Afstudeerverslag Eindhoven School of Education.I zelf geformuleerd (2014)

D01 vraag nummer 1 uit bron D

Bijlage 8a - Vragenlijst na de uitvoering van de opdracht met bron

Bijlage 9 Score van de evaluatie achteraf per school

3 Gemiddelden per school = Bijlage 9.xlsx

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraa

d

2. Bestaat uitinteressante en

uitdagende opdrachten

3. Bestaat uitopen opdrachten

4. Laat leerlingen echte problemen

oplossen

6. Bevat voorleerlingen nieuwe

leerstof

7. Vraagt van de leerling een

onderzoekende houding

8. Laat leerlingen zoeken naar

samenhang en verbanden

9. Geeftleerlingen ruimte

voorzelfstandigheid

en biedt keuzemogelijkhed

en

11. Biedtleerlingen de

mogelijkheid om samen te werken

12. Besteedtaandacht aan de

persoonlijke ontwikkeling

13. Laatleerlingen werken met een variatie

aan informatiebronne

n

15. Geeft ruimte aan het

ontwikkelen van vaardigheden/co

mpetenties

16. Stimuleert de metacognitieve

vaardigheden van de leerlingen

17. Ruimt veelplaats in voor de

beoordeling/feedback

Mean 2,1667 2,9524 3,50000 2,7500 2,5000 3,6190 2,0833 2,6250 4,2778 2,8333 2,2500 2,6000 3,5000 2,1667N 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 6 6Std. Deviation ,58689 ,68014 ,836660 ,73598 ,63246 ,64944 ,58452 ,56458 ,32773 1,32916 ,63246 ,27889 ,70711 ,62583Mean 3,5417 3,8929 3,62500 2,7083 3,8750 4,0893 3,1250 3,4063 3,8750 3,7500 4,2188 3,5000 3,9375 3,7188N 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8Std. Deviation ,58926 ,33935 ,744024 1,06439 ,51755 ,77849 1,06066 ,48065 ,64087 1,16496 ,28150 ,59094 ,56300 ,47127Mean 2,4444 2,5238 2,60000 2,2778 3,0833 3,5238 2,4000 2,9583 3,6667 2,5000 3,1667 2,6667 2,9000 2,2917N 6 6 5 6 6 6 5 6 6 6 6 6 5 6Std. Deviation 1,00370 ,53197 ,547723 ,61162 ,73598 ,51640 ,65192 ,74861 ,84327 1,04881 ,80104 ,73030 ,54772 ,81266Mean 3,1667 3,1786 3,75000 2,6667 3,7500 3,5714 2,5000 3,1250 4,3333 2,7500 3,0833 3,1667 4,0000 2,8125N 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4Std. Deviation 1,13855 ,48620 ,500000 ,43033 ,28868 ,76488 ,91287 ,47871 ,54433 ,95743 1,28290 ,19245 ,57735 ,55434Mean 3,0000 3,9286 4,00000 3,5000 3,7500 4,0000 4,2500 4,0000 4,5000 3,7500 4,3750 4,2500 3,3333 2,3750N 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4Std. Deviation ,47140 ,27355 ,816497 ,84984 ,50000 ,61721 ,64550 ,61237 ,43033 ,50000 ,32275 ,31914 1,04083 ,25000Mean 3,1111 3,5952 4,66667 3,5278 3,7500 4,4286 3,0000 3,9167 3,8889 3,6667 3,5000 3,7778 4,5000 2,2500N 6 6 6 6 6 5 6 6 6 6 6 6 6 6Std. Deviation ,50185 ,74185 ,516398 ,84601 ,93541 ,46291 1,00000 ,64550 ,72008 1,50555 ,38730 ,45542 ,54772 ,75829Mean 3,6667 3,2857 3,50000 2,6667 3,2500 4,5000 2,5000 3,3750 4,1667 4,0000 3,2500 4,1667 3,5000 2,8750N 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2Std. Deviation 0,00000 0,00000 ,707107 ,47140 1,06066 ,70711 0,00000 ,17678 ,23570 0,00000 0,00000 ,23570 ,70711 ,53033Mean 2,9630 3,3492 3,68571 2,8611 3,4306 3,9143 2,8429 3,3194 4,0463 3,2778 3,4429 3,3619 3,7353 2,6806N 36 36 35 36 36 35 35 36 36 36 35 35 34 36Std. Deviation ,83487 ,70603 ,866753 ,85959 ,79420 ,68879 ,99832 ,71367 ,62819 1,18590 ,90563 ,73818 ,77102 ,82508

Op welke school zit je? (1=CBC 2=GBH 3=HBB 4=KSE 5=HCW 6=DKC 7=HMH)1

2

3

4

5

6

7

Total

T01 T02 T03 T04 T06 T07 T08 T09 T11 T12 T13 T15 T16 T17GEM VOORAF 2,83 3,77 3,11 3,83 3,69 3,91 3,31 3,96 4,20 3,66 3,46 3,20 3,03 3,80GEM ACHTERAF 2,96 3,35 3,69 2,86 3,43 3,91 2,84 3,32 4,05 3,28 3,44 3,36 3,74 2,68T-TEST 0,53 0,02 0,02 0,00 0,20 1,00 0,07 0,00 0,37 0,15 0,95 0,45 0,00 0,00sign. NEE JA JA JA NEE NEE NEE JA NEE NEE NEE NEE JA JA p= 0,05

Uitgangspunt: 2 steekproeven met gelijke variantie

Bijlage 10 Verschil vooraf-achteraf T-TEST

Bijlage 11 Significantie van de verschillen tussen scholen evaluatie achteraf

Hochberg

Lower Bound Upper Bound2 -1,37500* ,38847 ,027 -2,6547 -,09533 -,27778 ,41529 1,000 -1,6458 1,09034 -1,00000 ,46431 ,514 -2,5295 ,52955 -,83333 ,46431 ,778 -2,3629 ,69626 -,94444 ,41529 ,428 -2,3125 ,42367 -1,50000 ,58731 ,260 -3,4347 ,43471 1,37500* ,38847 ,027 ,0953 2,65473 1,09722 ,38847 ,149 -,1825 2,37694 ,37500 ,44048 1,000 -1,0761 1,82615 ,54167 ,44048 ,988 -,9094 1,99276 ,43056 ,38847 ,996 -,8492 1,71037 -,12500 ,56866 1,000 -1,9983 1,74831 ,27778 ,41529 1,000 -1,0903 1,64582 -1,09722 ,38847 ,149 -2,3769 ,18254 -,72222 ,46431 ,909 -2,2518 ,80735 -,55556 ,46431 ,991 -2,0851 ,97406 -,66667 ,41529 ,887 -2,0347 ,70147 -1,22222 ,58731 ,568 -3,1570 ,71251 1,00000 ,46431 ,514 -,5295 2,52952 -,37500 ,44048 1,000 -1,8261 1,07613 ,72222 ,46431 ,909 -,8073 2,25185 ,16667 ,50863 1,000 -1,5089 1,84226 ,05556 ,46431 1,000 -1,4740 1,58517 -,50000 ,62294 1,000 -2,5521 1,55211 ,83333 ,46431 ,778 -,6962 2,36292 -,54167 ,44048 ,988 -1,9927 ,90943 ,55556 ,46431 ,991 -,9740 2,08514 -,16667 ,50863 1,000 -1,8422 1,50896 -,11111 ,46431 1,000 -1,6407 1,41847 -,66667 ,62294 ,998 -2,7188 1,38541 ,94444 ,41529 ,428 -,4236 2,31252 -,43056 ,38847 ,996 -1,7103 ,84923 ,66667 ,41529 ,887 -,7014 2,03474 -,05556 ,46431 1,000 -1,5851 1,47405 ,11111 ,46431 1,000 -1,4184 1,64077 -,55556 ,58731 ,999 -2,4903 1,37921 1,50000 ,58731 ,260 -,4347 3,43472 ,12500 ,56866 1,000 -1,7483 1,99833 1,22222 ,58731 ,568 -,7125 3,15704 ,50000 ,62294 1,000 -1,5521 2,55215 ,66667 ,62294 ,998 -1,3854 2,71886 ,55556 ,58731 ,999 -1,3792 2,49032 -,94048 ,28752 ,053 -1,8876 ,00673 ,42857 ,30737 ,962 -,5840 1,44114 -,22619 ,34365 1,000 -1,3582 ,90595 -,97619 ,34365 ,144 -2,1082 ,15596 -,64286 ,30737 ,560 -1,6554 ,36977 -,33333 ,43469 1,000 -1,7653 1,09861 ,94048 ,28752 ,053 -,0067 1,88763 1,36905* ,28752 ,001 ,4219 2,31624 ,71429 ,32601 ,486 -,3597 1,78835 -,03571 ,32601 1,000 -1,1097 1,03836 ,29762 ,28752 ,998 -,6495 1,24487 ,60714 ,42088 ,949 -,7793 1,99361 -,42857 ,30737 ,962 -1,4411 ,58402 -1,36905* ,28752 ,001 -2,3162 -,42194 -,65476 ,34365 ,700 -1,7868 ,47735 -1,40476* ,34365 ,006 -2,5368 -,27276 -1,07143* ,30737 ,031 -2,0840 -,05897 -,76190 ,43469 ,805 -2,1939 ,67001 ,22619 ,34365 1,000 -,9059 1,35822 -,71429 ,32601 ,486 -1,7883 ,35973 ,65476 ,34365 ,700 -,4773 1,78685 -,75000 ,37645 ,635 -1,9901 ,49016 -,41667 ,34365 ,990 -1,5487 ,71547 -,10714 ,46105 1,000 -1,6260 1,41171 ,97619 ,34365 ,144 -,1559 2,1082

2. Bestaat uit interessante en uitdagende opdrachten

1

2

3

4

5

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraad

1

2

3

4

5

6

7

Multiple Comparisons

Dependent VariableMean Difference

(I-J) Std. Error Sig.

95% Confidence Interval

Lower Bound Upper BoundDependent VariableMean Difference



2 ,03571 ,32601 1,000 -1,0383 1,10973 1,40476* ,34365 ,006 ,2727 2,53684 ,75000 ,37645 ,635 -,4901 1,99016 ,33333 ,34365 ,999 -,7987 1,46547 ,64286 ,46105 ,962 -,8760 2,16171 ,64286 ,30737 ,560 -,3697 1,65542 -,29762 ,28752 ,998 -1,2448 ,64953 1,07143* ,30737 ,031 ,0589 2,08404 ,41667 ,34365 ,990 -,7154 1,54875 -,33333 ,34365 ,999 -1,4654 ,79877 ,30952 ,43469 1,000 -1,1224 1,74151 ,33333 ,43469 1,000 -1,0986 1,76532 -,60714 ,42088 ,949 -1,9936 ,77933 ,76190 ,43469 ,805 -,6700 2,19394 ,10714 ,46105 1,000 -1,4117 1,62605 -,64286 ,46105 ,962 -2,1617 ,87606 -,30952 ,43469 1,000 -1,7415 1,12242 -,125000 ,370224 1,000 -1,34822 1,098223 ,900000 ,415104 ,504 -,47150 2,271504 -,250000 ,442503 1,000 -1,71203 1,212035 -,500000 ,442503 ,995 -1,96203 ,962036 -1,166667 ,395786 ,115 -2,47434 ,141017 0,000000 ,559726 1,000 -1,84933 1,849331 ,125000 ,370224 1,000 -1,09822 1,348223 1,025000 ,390808 ,229 -,26623 2,316234 -,125000 ,419795 1,000 -1,51200 1,262005 -,375000 ,419795 1,000 -1,76200 1,012006 -1,041667 ,370224 ,154 -2,26489 ,181557 ,125000 ,541953 1,000 -1,66561 1,915611 -,900000 ,415104 ,504 -2,27150 ,471502 -1,025000 ,390808 ,229 -2,31623 ,266234 -1,150000 ,459862 ,290 -2,66938 ,369385 -1,400000 ,459862 ,092 -2,91938 ,119386 -2,066667* ,415104 ,001 -3,43817 -,695167 -,900000 ,573549 ,903 -2,79500 ,995001 ,250000 ,442503 1,000 -1,21203 1,712032 ,125000 ,419795 1,000 -1,26200 1,512003 1,150000 ,459862 ,290 -,36938 2,669385 -,250000 ,484737 1,000 -1,85157 1,351576 -,916667 ,442503 ,576 -2,37869 ,545367 ,250000 ,593680 1,000 -1,71151 2,211511 ,500000 ,442503 ,995 -,96203 1,962032 ,375000 ,419795 1,000 -1,01200 1,762003 1,400000 ,459862 ,092 -,11938 2,919384 ,250000 ,484737 1,000 -1,35157 1,851576 -,666667 ,442503 ,928 -2,12869 ,795367 ,500000 ,593680 1,000 -1,46151 2,461511 1,166667 ,395786 ,115 -,14101 2,474342 1,041667 ,370224 ,154 -,18155 2,264893 2,066667* ,415104 ,001 ,69516 3,438174 ,916667 ,442503 ,576 -,54536 2,378695 ,666667 ,442503 ,928 -,79536 2,128697 1,166667 ,559726 ,566 -,68267 3,016001 0,000000 ,559726 1,000 -1,84933 1,849332 -,125000 ,541953 1,000 -1,91561 1,665613 ,900000 ,573549 ,903 -,99500 2,795004 -,250000 ,593680 1,000 -2,21151 1,711515 -,500000 ,593680 1,000 -2,46151 1,461516 -1,166667 ,559726 ,566 -3,01600 ,682672 ,04167 ,43751 1,000 -1,3996 1,48293 ,47222 ,46772 ,999 -1,0686 2,01304 ,08333 ,52293 1,000 -1,6393 1,80605 -,75000 ,52293 ,952 -2,4726 ,97266 -,77778 ,46772 ,858 -2,3186 ,76307 ,08333 ,66146 1,000 -2,0957 2,26231 -,04167 ,43751 1,000 -1,4829 1,39963 ,43056 ,43751 ,999 -1,0107 1,87184 ,04167 ,49609 1,000 -1,5926 1,67595 -,79167 ,49609 ,891 -2,4259 ,84266 -,81944 ,43751 ,723 -2,2607 ,62187 ,04167 ,64045 1,000 -2,0681 2,1515

4. Laat leerlingen echte problemen oplossen

1

2

3. Bestaat uit open opdrachten 1

2

3

4

5

6

7

6

7




1 -,47222 ,46772 ,999 -2,0130 1,06862 -,43056 ,43751 ,999 -1,8718 1,01074 -,38889 ,52293 1,000 -2,1115 1,33385 -1,22222 ,52293 ,385 -2,9449 ,50046 -1,25000 ,46772 ,205 -2,7908 ,29087 -,38889 ,66146 1,000 -2,5679 1,79011 -,08333 ,52293 1,000 -1,8060 1,63932 -,04167 ,49609 1,000 -1,6759 1,59263 ,38889 ,52293 1,000 -1,3338 2,11155 -,83333 ,57284 ,946 -2,7204 1,05376 -,86111 ,52293 ,866 -2,5838 ,86157 ,00000 ,70158 1,000 -2,3112 2,31121 ,75000 ,52293 ,952 -,9726 2,47262 ,79167 ,49609 ,891 -,8426 2,42593 1,22222 ,52293 ,385 -,5004 2,94494 ,83333 ,57284 ,946 -1,0537 2,72046 -,02778 ,52293 1,000 -1,7504 1,69497 ,83333 ,70158 ,992 -1,4778 3,14451 ,77778 ,46772 ,858 -,7630 2,31862 ,81944 ,43751 ,723 -,6218 2,26073 1,25000 ,46772 ,205 -,2908 2,79084 ,86111 ,52293 ,866 -,8615 2,58385 ,02778 ,52293 1,000 -1,6949 1,75047 ,86111 ,66146 ,980 -1,3179 3,04011 -,08333 ,66146 1,000 -2,2623 2,09572 -,04167 ,64045 1,000 -2,1515 2,06813 ,38889 ,66146 1,000 -1,7901 2,56794 ,00000 ,70158 1,000 -2,3112 2,31125 -,83333 ,70158 ,992 -3,1445 1,47786 -,86111 ,66146 ,980 -3,0401 1,31792 -1,37500* ,36275 ,014 -2,5700 -,18003 -,58333 ,38779 ,929 -1,8608 ,69414 -1,25000 ,43357 ,131 -2,6783 ,17835 -1,25000 ,43357 ,131 -2,6783 ,17836 -1,25000 ,38779 ,059 -2,5275 ,02757 -,75000 ,54842 ,968 -2,5566 1,05661 1,37500* ,36275 ,014 ,1800 2,57003 ,79167 ,36275 ,493 -,4033 1,98664 ,12500 ,41132 1,000 -1,2300 1,48005 ,12500 ,41132 1,000 -1,2300 1,48006 ,12500 ,36275 1,000 -1,0700 1,32007 ,62500 ,53101 ,993 -1,1243 2,37431 ,58333 ,38779 ,929 -,6941 1,86082 -,79167 ,36275 ,493 -1,9866 ,40334 -,66667 ,43357 ,917 -2,0949 ,76165 -,66667 ,43357 ,917 -2,0949 ,76166 -,66667 ,38779 ,825 -1,9441 ,61087 -,16667 ,54842 1,000 -1,9733 1,64001 1,25000 ,43357 ,131 -,1783 2,67832 -,12500 ,41132 1,000 -1,4800 1,23003 ,66667 ,43357 ,917 -,7616 2,09495 0,00000 ,47495 1,000 -1,5646 1,56466 0,00000 ,43357 1,000 -1,4283 1,42837 ,50000 ,58169 1,000 -1,4162 2,41621 1,25000 ,43357 ,131 -,1783 2,67832 -,12500 ,41132 1,000 -1,4800 1,23003 ,66667 ,43357 ,917 -,7616 2,09494 0,00000 ,47495 1,000 -1,5646 1,56466 0,00000 ,43357 1,000 -1,4283 1,42837 ,50000 ,58169 1,000 -1,4162 2,41621 1,25000 ,38779 ,059 -,0275 2,52752 -,12500 ,36275 1,000 -1,3200 1,07003 ,66667 ,38779 ,825 -,6108 1,94414 0,00000 ,43357 1,000 -1,4283 1,42835 0,00000 ,43357 1,000 -1,4283 1,42837 ,50000 ,54842 1,000 -1,3066 2,30661 ,75000 ,54842 ,968 -1,0566 2,55662 -,62500 ,53101 ,993 -2,3743 1,12433 ,16667 ,54842 1,000 -1,6400 1,97334 -,50000 ,58169 1,000 -2,4162 1,41625 -,50000 ,58169 1,000 -2,4162 1,4162

6. Bevat voor leerlingen nieuwe leerstof

1

2

3

4

5

6

7

3

4

5

6

7




6 -,50000 ,54842 1,000 -2,3066 1,30662 -,47024 ,35266 ,974 -1,6354 ,69503 ,09524 ,37701 1,000 -1,1504 1,34094 ,04762 ,42151 1,000 -1,3451 1,44035 -,38095 ,42151 1,000 -1,7736 1,01176 -,80952 ,39541 ,594 -2,1160 ,49697 -,88095 ,53318 ,863 -2,6426 ,88071 ,47024 ,35266 ,974 -,6950 1,63543 ,56548 ,35266 ,887 -,5997 1,73074 ,51786 ,39988 ,980 -,8034 1,83915 ,08929 ,39988 1,000 -1,2319 1,41056 -,33929 ,37227 1,000 -1,5693 ,89077 -,41071 ,51625 1,000 -2,1164 1,29501 -,09524 ,37701 1,000 -1,3409 1,15042 -,56548 ,35266 ,887 -1,7307 ,59974 -,04762 ,42151 1,000 -1,4403 1,34515 -,47619 ,42151 ,995 -1,8689 ,91656 -,90476 ,39541 ,419 -2,2112 ,40177 -,97619 ,53318 ,753 -2,7378 ,78541 -,04762 ,42151 1,000 -1,4403 1,34512 -,51786 ,39988 ,980 -1,8391 ,80343 ,04762 ,42151 1,000 -1,3451 1,44035 -,42857 ,46174 1,000 -1,9542 1,09706 -,85714 ,43805 ,662 -2,3045 ,59027 -,92857 ,56552 ,868 -2,7970 ,93991 ,38095 ,42151 1,000 -1,0117 1,77362 -,08929 ,39988 1,000 -1,4105 1,23193 ,47619 ,42151 ,995 -,9165 1,86894 ,42857 ,46174 1,000 -1,0970 1,95426 -,42857 ,43805 ,999 -1,8759 1,01877 -,50000 ,56552 1,000 -2,3685 1,36851 ,80952 ,39541 ,594 -,4969 2,11602 ,33929 ,37227 1,000 -,8907 1,56933 ,90476 ,39541 ,419 -,4017 2,21124 ,85714 ,43805 ,662 -,5902 2,30455 ,42857 ,43805 ,999 -1,0187 1,87597 -,07143 ,54634 1,000 -1,8765 1,73371 ,88095 ,53318 ,863 -,8807 2,64262 ,41071 ,51625 1,000 -1,2950 2,11643 ,97619 ,53318 ,753 -,7854 2,73784 ,92857 ,56552 ,868 -,9399 2,79705 ,50000 ,56552 1,000 -1,3685 2,36856 ,07143 ,54634 1,000 -1,7337 1,87652 -1,04167 ,45682 ,425 -2,5510 ,46763 -,31667 ,51219 1,000 -2,0089 1,37564 -,41667 ,54600 1,000 -2,2206 1,38735 -2,16667* ,54600 ,009 -3,9706 -,36276 -,91667 ,48836 ,720 -2,5302 ,69697 -,41667 ,69064 1,000 -2,6985 1,86521 1,04167 ,45682 ,425 -,4676 2,55103 ,72500 ,48221 ,929 -,8682 2,31824 ,62500 ,51798 ,990 -1,0864 2,33645 -1,12500 ,51798 ,501 -2,8364 ,58646 ,12500 ,45682 1,000 -1,3843 1,63437 ,62500 ,66871 1,000 -1,5844 2,83441 ,31667 ,51219 1,000 -1,3756 2,00892 -,72500 ,48221 ,929 -2,3182 ,86824 -,10000 ,56742 1,000 -1,9747 1,77475 -1,85000 ,56742 ,056 -3,7247 ,02476 -,60000 ,51219 ,993 -2,2923 1,09237 -,10000 ,70770 1,000 -2,4382 2,23821 ,41667 ,54600 1,000 -1,3873 2,22062 -,62500 ,51798 ,990 -2,3364 1,08643 ,10000 ,56742 1,000 -1,7747 1,97475 -1,75000 ,59811 ,121 -3,7262 ,22626 -,50000 ,54600 1,000 -2,3040 1,30407 0,00000 ,73253 1,000 -2,4203 2,42031 2,16667* ,54600 ,009 ,3627 3,97062 1,12500 ,51798 ,501 -,5864 2,83643 1,85000 ,56742 ,056 -,0247 3,72474 1,75000 ,59811 ,121 -,2262 3,7262

8. Laat leerlingen zoeken naarsamenhang en verbanden

1

2

3

4

5

7. Vraagt van de leerling een onderzoekende houding

1

2

3

4

5

6

7




6 1,25000 ,54600 ,418 -,5540 3,05407 1,75000 ,73253 ,354 -,6703 4,17031 ,91667 ,48836 ,720 -,6969 2,53022 -,12500 ,45682 1,000 -1,6343 1,38433 ,60000 ,51219 ,993 -1,0923 2,29234 ,50000 ,54600 1,000 -1,3040 2,30405 -1,25000 ,54600 ,418 -3,0540 ,55407 ,50000 ,69064 1,000 -1,7819 2,78191 ,41667 ,69064 1,000 -1,8652 2,69852 -,62500 ,66871 1,000 -2,8344 1,58443 ,10000 ,70770 1,000 -2,2382 2,43824 0,00000 ,73253 1,000 -2,4203 2,42035 -1,75000 ,73253 ,354 -4,1703 ,67036 -,50000 ,69064 1,000 -2,7819 1,78192 -,78125 ,31618 ,304 -1,8228 ,26033 -,33333 ,33801 ,999 -1,4468 ,78024 -,50000 ,37791 ,976 -1,7449 ,74495 -1,37500* ,37791 ,021 -2,6199 -,13016 -1,29167* ,33801 ,013 -2,4052 -,17827 -,75000 ,47803 ,904 -2,3247 ,82471 ,78125 ,31618 ,304 -,2603 1,82283 ,44792 ,31618 ,956 -,5937 1,48954 ,28125 ,35852 1,000 -,8998 1,46235 -,59375 ,35852 ,861 -1,7748 ,58736 -,51042 ,31618 ,883 -1,5520 ,53127 ,03125 ,46285 1,000 -1,4935 1,55601 ,33333 ,33801 ,999 -,7802 1,44682 -,44792 ,31618 ,956 -1,4895 ,59374 -,16667 ,37791 1,000 -1,4116 1,07835 -1,04167 ,37791 ,172 -2,2866 ,20336 -,95833 ,33801 ,146 -2,0718 ,15527 -,41667 ,47803 1,000 -1,9914 1,15811 ,50000 ,37791 ,976 -,7449 1,74492 -,28125 ,35852 1,000 -1,4623 ,89983 ,16667 ,37791 1,000 -1,0783 1,41165 -,87500 ,41398 ,544 -2,2388 ,48886 -,79167 ,37791 ,558 -2,0366 ,45337 -,25000 ,50702 1,000 -1,9202 1,42021 1,37500* ,37791 ,021 ,1301 2,61992 ,59375 ,35852 ,861 -,5873 1,77483 1,04167 ,37791 ,172 -,2033 2,28664 ,87500 ,41398 ,544 -,4888 2,23886 ,08333 ,37791 1,000 -1,1616 1,32837 ,62500 ,50702 ,988 -1,0452 2,29521 1,29167* ,33801 ,013 ,1782 2,40522 ,51042 ,31618 ,883 -,5312 1,55203 ,95833 ,33801 ,146 -,1552 2,07184 ,79167 ,37791 ,558 -,4533 2,03665 -,08333 ,37791 1,000 -1,3283 1,16167 ,54167 ,47803 ,995 -1,0331 2,11641 ,75000 ,47803 ,904 -,8247 2,32472 -,03125 ,46285 1,000 -1,5560 1,49353 ,41667 ,47803 1,000 -1,1581 1,99144 ,25000 ,50702 1,000 -1,4202 1,92025 -,62500 ,50702 ,988 -2,2952 1,04526 -,54167 ,47803 ,995 -2,1164 1,03312 ,40278 ,33352 ,990 -,6959 1,50153 ,61111 ,35655 ,829 -,5634 1,78574 -,05556 ,39864 1,000 -1,3688 1,25765 -,22222 ,39864 1,000 -1,5354 1,09106 ,38889 ,35655 ,997 -,7857 1,56347 ,11111 ,50424 1,000 -1,5500 1,77221 -,40278 ,33352 ,990 -1,5015 ,69593 ,20833 ,33352 1,000 -,8904 1,30704 -,45833 ,37818 ,990 -1,7041 ,78755 -,62500 ,37818 ,863 -1,8708 ,62086 -,01389 ,33352 1,000 -1,1126 1,08487 -,29167 ,48823 1,000 -1,9000 1,31671 -,61111 ,35655 ,829 -1,7857 ,56342 -,20833 ,33352 1,000 -1,3070 ,89044 -,66667 ,39864 ,852 -1,9799 ,6465

11. Biedt leerlingen de mogelijkheid om samen te werken

1

2

3

9. Geeft leerlingen ruimte voorzelfstandigheid en biedt keuzemogelijkheden

1

2

3

4

5

6

7

6

7




5 -,83333 ,39864 ,561 -2,1465 ,47996 -,22222 ,35655 1,000 -1,3968 ,95237 -,50000 ,50424 ,999 -2,1611 1,16111 ,05556 ,39864 1,000 -1,2576 1,36882 ,45833 ,37818 ,990 -,7875 1,70413 ,66667 ,39864 ,852 -,6465 1,97995 -,16667 ,43668 1,000 -1,6052 1,27196 ,44444 ,39864 ,996 -,8688 1,75767 ,16667 ,53483 1,000 -1,5952 1,92851 ,22222 ,39864 1,000 -1,0910 1,53542 ,62500 ,37818 ,863 -,6208 1,87083 ,83333 ,39864 ,561 -,4799 2,14654 ,16667 ,43668 1,000 -1,2719 1,60526 ,61111 ,39864 ,919 -,7021 1,92437 ,33333 ,53483 1,000 -1,4285 2,09521 -,38889 ,35655 ,997 -1,5634 ,78572 ,01389 ,33352 1,000 -1,0848 1,11263 ,22222 ,35655 1,000 -,9523 1,39684 -,44444 ,39864 ,996 -1,7576 ,86885 -,61111 ,39864 ,919 -1,9243 ,70217 -,27778 ,50424 1,000 -1,9389 1,38331 -,11111 ,50424 1,000 -1,7722 1,55002 ,29167 ,48823 1,000 -1,3167 1,90003 ,50000 ,50424 ,999 -1,1611 2,16114 -,16667 ,53483 1,000 -1,9285 1,59525 -,33333 ,53483 1,000 -2,0952 1,42856 ,27778 ,50424 1,000 -1,3833 1,93892 -,91667 ,62361 ,941 -2,9710 1,13763 ,33333 ,66667 1,000 -1,8628 2,52954 ,08333 ,74536 1,000 -2,3720 2,53875 -,91667 ,74536 ,988 -3,3720 1,53876 -,83333 ,66667 ,986 -3,0295 1,36287 -1,16667 ,94281 ,988 -4,2725 1,93921 ,91667 ,62361 ,941 -1,1376 2,97103 1,25000 ,62361 ,626 -,8043 3,30434 1,00000 ,70711 ,957 -1,3294 3,32945 0,00000 ,70711 1,000 -2,3294 2,32946 ,08333 ,62361 1,000 -1,9710 2,13767 -,25000 ,91287 1,000 -3,2572 2,75721 -,33333 ,66667 1,000 -2,5295 1,86282 -1,25000 ,62361 ,626 -3,3043 ,80434 -,25000 ,74536 1,000 -2,7054 2,20545 -1,25000 ,74536 ,850 -3,7054 1,20546 -1,16667 ,66667 ,806 -3,3628 1,02957 -1,50000 ,94281 ,894 -4,6058 1,60581 -,08333 ,74536 1,000 -2,5387 2,37202 -1,00000 ,70711 ,957 -3,3294 1,32943 ,25000 ,74536 1,000 -2,2054 2,70545 -1,00000 ,81650 ,989 -3,6897 1,68976 -,91667 ,74536 ,988 -3,3720 1,53877 -1,25000 1,00000 ,986 -4,5442 2,04421 ,91667 ,74536 ,988 -1,5387 3,37202 0,00000 ,70711 1,000 -2,3294 2,32943 1,25000 ,74536 ,850 -1,2054 3,70544 1,00000 ,81650 ,989 -1,6897 3,68976 ,08333 ,74536 1,000 -2,3720 2,53877 -,25000 1,00000 1,000 -3,5442 3,04421 ,83333 ,66667 ,986 -1,3628 3,02952 -,08333 ,62361 1,000 -2,1376 1,97103 1,16667 ,66667 ,806 -1,0295 3,36284 ,91667 ,74536 ,988 -1,5387 3,37205 -,08333 ,74536 1,000 -2,5387 2,37207 -,33333 ,94281 1,000 -3,4392 2,77251 1,16667 ,94281 ,988 -1,9392 4,27252 ,25000 ,91287 1,000 -2,7572 3,25723 1,50000 ,94281 ,894 -1,6058 4,60584 1,25000 1,00000 ,986 -2,0442 4,54425 ,25000 1,00000 1,000 -3,0442 3,54426 ,33333 ,94281 1,000 -2,7725 3,43922 -1,96875* ,32463 ,000 -3,0413 -,89623 -,91667 ,34705 ,221 -2,0633 ,2300

13. Laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen

1

12. Besteedt aandacht aan de persoonlijke ontwikkeling

1

2

3

4

5

6

7

4

5

6

7




4 -,83333 ,42505 ,659 -2,2377 ,57105 -2,12500* ,38801 ,000 -3,4070 -,84306 -1,25000* ,34705 ,024 -2,3966 -,10347 -1,00000 ,49080 ,601 -2,6216 ,62161 1,96875* ,32463 ,000 ,8962 3,04133 1,05208 ,32463 ,058 -,0205 2,12474 1,13542 ,40695 ,162 -,2091 2,48005 -,15625 ,36810 1,000 -1,3725 1,06006 ,71875 ,32463 ,471 -,3538 1,79137 ,96875 ,47522 ,601 -,6014 2,53891 ,91667 ,34705 ,221 -,2300 2,06332 -1,05208 ,32463 ,058 -2,1247 ,02054 ,08333 ,42505 1,000 -1,3210 1,48775 -1,20833 ,38801 ,079 -2,4903 ,07376 -,33333 ,34705 ,999 -1,4800 ,81337 -,08333 ,49080 1,000 -1,7049 1,53831 ,83333 ,42505 ,659 -,5710 2,23772 -1,13542 ,40695 ,162 -2,4800 ,20913 -,08333 ,42505 1,000 -1,4877 1,32105 -1,29167 ,45910 ,154 -2,8085 ,22526 -,41667 ,42505 ,999 -1,8210 ,98777 -,16667 ,54873 1,000 -1,9797 1,64631 2,12500* ,38801 ,000 ,8430 3,40702 ,15625 ,36810 1,000 -1,0600 1,37253 1,20833 ,38801 ,079 -,0737 2,49034 1,29167 ,45910 ,154 -,2252 2,80856 ,87500 ,38801 ,442 -,4070 2,15707 1,12500 ,52057 ,509 -,5950 2,84501 1,25000* ,34705 ,024 ,1034 2,39662 -,71875 ,32463 ,471 -1,7913 ,35383 ,33333 ,34705 ,999 -,8133 1,48004 ,41667 ,42505 ,999 -,9877 1,82105 -,87500 ,38801 ,442 -2,1570 ,40707 ,25000 ,49080 1,000 -1,3716 1,87161 1,00000 ,49080 ,601 -,6216 2,62162 -,96875 ,47522 ,601 -2,5389 ,60143 ,08333 ,49080 1,000 -1,5383 1,70494 ,16667 ,54873 1,000 -1,6463 1,97975 -1,12500 ,52057 ,509 -2,8450 ,59506 -,25000 ,49080 1,000 -1,8716 1,37162 -,90000 ,28365 ,068 -1,8372 ,03723 -,06667 ,30128 1,000 -1,0621 ,92884 -,56667 ,33376 ,837 -1,6694 ,53615 -1,65000* ,33376 ,001 -2,7528 -,54726 -1,17778* ,30128 ,011 -2,1732 -,18247 -1,56667* ,41628 ,016 -2,9420 -,19131 ,90000 ,28365 ,068 -,0372 1,83723 ,83333 ,26871 ,081 -,0545 1,72114 ,33333 ,30468 ,997 -,6733 1,34005 -,75000 ,30468 ,311 -1,7567 ,25676 -,27778 ,26871 ,998 -1,1656 ,61007 -,66667 ,39335 ,839 -1,9663 ,63291 ,06667 ,30128 1,000 -,9288 1,06212 -,83333 ,26871 ,081 -1,7211 ,05454 -,50000 ,32117 ,908 -1,5611 ,56115 -1,58333* ,32117 ,001 -2,6445 -,52226 -1,11111* ,28726 ,012 -2,0602 -,16207 -1,50000* ,40625 ,019 -2,8422 -,15781 ,56667 ,33376 ,837 -,5361 1,66942 -,33333 ,30468 ,997 -1,3400 ,67333 ,50000 ,32117 ,908 -,5611 1,56115 -1,08333 ,35182 ,085 -2,2457 ,07916 -,61111 ,32117 ,702 -1,6722 ,45007 -1,00000 ,43089 ,397 -2,4237 ,42371 1,65000* ,33376 ,001 ,5472 2,75282 ,75000 ,30468 ,311 -,2567 1,75673 1,58333* ,32117 ,001 ,5222 2,64454 1,08333 ,35182 ,085 -,0791 2,24576 ,47222 ,32117 ,940 -,5889 1,53337 ,08333 ,43089 1,000 -1,3403 1,50701 1,17778* ,30128 ,011 ,1824 2,1732

15. Geeft ruimte aan het ontwikkelen van vaardigheden/competenties

1

2

3

4

5

6

informatiebronnen

2

3

4

5

6

7




2 ,27778 ,26871 ,998 -,6100 1,16563 1,11111* ,28726 ,012 ,1620 2,06024 ,61111 ,32117 ,702 -,4500 1,67225 -,47222 ,32117 ,940 -1,5333 ,58897 -,38889 ,40625 ,999 -1,7311 ,95331 1,56667* ,41628 ,016 ,1913 2,94202 ,66667 ,39335 ,839 -,6329 1,96633 1,50000* ,40625 ,019 ,1578 2,84224 1,00000 ,43089 ,397 -,4237 2,42375 -,08333 ,43089 1,000 -1,5070 1,34036 ,38889 ,40625 ,999 -,9533 1,73112 -,43750 ,34605 ,984 -1,5845 ,70953 ,60000 ,38800 ,912 -,6860 1,88604 -,50000 ,41361 ,990 -1,8709 ,87095 ,16667 ,45308 1,000 -1,3351 1,66846 -1,00000 ,36994 ,197 -2,2262 ,22627 0,00000 ,52318 1,000 -1,7341 1,73411 ,43750 ,34605 ,984 -,7095 1,58453 1,03750 ,36529 ,148 -,1733 2,24834 -,06250 ,39238 1,000 -1,3631 1,23815 ,60417 ,43380 ,961 -,8337 2,04206 -,56250 ,34605 ,876 -1,7095 ,58457 ,43750 ,50656 1,000 -1,2415 2,11651 -,60000 ,38800 ,912 -1,8860 ,68602 -1,03750 ,36529 ,148 -2,2483 ,17334 -1,10000 ,42983 ,261 -2,5247 ,32475 -,43333 ,46794 1,000 -1,9843 1,11776 -1,60000* ,38800 ,006 -2,8860 -,31407 -,60000 ,53610 ,996 -2,3769 1,17691 ,50000 ,41361 ,990 -,8709 1,87092 ,06250 ,39238 1,000 -1,2381 1,36313 1,10000 ,42983 ,261 -,3247 2,52475 ,66667 ,48939 ,968 -,9554 2,28876 -,50000 ,41361 ,990 -1,8709 ,87097 ,50000 ,55491 1,000 -1,3393 2,33931 -,16667 ,45308 1,000 -1,6684 1,33512 -,60417 ,43380 ,961 -2,0420 ,83373 ,43333 ,46794 1,000 -1,1177 1,98434 -,66667 ,48939 ,968 -2,2887 ,95546 -1,16667 ,45308 ,253 -2,6684 ,33517 -,16667 ,58493 1,000 -2,1054 1,77211 1,00000 ,36994 ,197 -,2262 2,22622 ,56250 ,34605 ,876 -,5845 1,70953 1,60000* ,38800 ,006 ,3140 2,88604 ,50000 ,41361 ,990 -,8709 1,87095 1,16667 ,45308 ,253 -,3351 2,66847 1,00000 ,52318 ,695 -,7341 2,73411 0,00000 ,52318 1,000 -1,7341 1,73412 -,43750 ,50656 1,000 -2,1165 1,24153 ,60000 ,53610 ,996 -1,1769 2,37694 -,50000 ,55491 1,000 -2,3393 1,33935 ,16667 ,58493 1,000 -1,7721 2,10546 -1,00000 ,52318 ,695 -2,7341 ,73412 -1,55208* ,33383 ,001 -2,6518 -,45243 -,12500 ,35688 1,000 -1,3007 1,05074 -,64583 ,39901 ,881 -1,9603 ,66865 -,20833 ,39901 1,000 -1,5228 1,10616 -,08333 ,35688 1,000 -1,2590 1,09237 -,70833 ,50471 ,960 -2,3710 ,95431 1,55208* ,33383 ,001 ,4524 2,65183 1,42708* ,33383 ,004 ,3274 2,52684 ,90625 ,37853 ,349 -,3407 2,15325 1,34375* ,37853 ,026 ,0968 2,59076 1,46875* ,33383 ,003 ,3690 2,56857 ,84375 ,48868 ,821 -,7661 2,45361 ,12500 ,35688 1,000 -1,0507 1,30072 -1,42708* ,33383 ,004 -2,5268 -,32744 -,52083 ,39901 ,979 -1,8353 ,79365 -,08333 ,39901 1,000 -1,3978 1,23116 ,04167 ,35688 1,000 -1,1340 1,21737 -,58333 ,50471 ,994 -2,2460 1,0793

17. Ruimt veel plaats in voorde beoordeling/feedback

1

2

3

16. Stimuleert de metacognitieve vaardigheden van de leerlingen

1

2

3

4

5

6

7

7




1 ,64583 ,39901 ,881 -,6686 1,96032 -,90625 ,37853 ,349 -2,1532 ,34073 ,52083 ,39901 ,979 -,7936 1,83535 ,43750 ,43709 ,999 -1,0024 1,87746 ,56250 ,39901 ,958 -,7519 1,87697 -,06250 ,53532 1,000 -1,8260 1,70101 ,20833 ,39901 1,000 -1,1061 1,52282 -1,34375* ,37853 ,026 -2,5907 -,09683 ,08333 ,39901 1,000 -1,2311 1,39784 -,43750 ,43709 ,999 -1,8774 1,00246 ,12500 ,39901 1,000 -1,1894 1,43947 -,50000 ,53532 1,000 -2,2635 1,26351 ,08333 ,35688 1,000 -1,0923 1,25902 -1,46875* ,33383 ,003 -2,5685 -,36903 -,04167 ,35688 1,000 -1,2173 1,13404 -,56250 ,39901 ,958 -1,8769 ,75195 -,12500 ,39901 1,000 -1,4394 1,18947 -,62500 ,50471 ,988 -2,2876 1,03761 ,70833 ,50471 ,960 -,9543 2,37102 -,84375 ,48868 ,821 -2,4536 ,76613 ,58333 ,50471 ,994 -1,0793 2,24604 ,06250 ,53532 1,000 -1,7010 1,82605 ,50000 ,53532 1,000 -1,2635 2,26356 ,62500 ,50471 ,988 -1,0376 2,2876

*. The mean difference is significant at the 0.05 level.

4

5

6

7

Bijlage 12 Gemiddelde score per opdracht evaluatie achteraf

4 Group statistics independent t-test opdrachten = Bijlage 12.xlsx

N Mean Std. Deviation Std. Error Mean1 15 3,3111 ,66029 ,170492 21 2,7143 ,87105 ,190081 15 3,6476 ,64538 ,166642 21 3,1361 ,68285 ,149011 14 3,57143 ,851631 ,2276082 21 3,76190 ,889087 ,1940151 15 2,7778 1,03829 ,268082 21 2,9206 ,72767 ,158791 15 3,8000 ,45513 ,117512 21 3,1667 ,88506 ,193141 15 4,0095 ,66672 ,172152 20 3,8429 ,71338 ,159521 14 3,3214 1,11988 ,299302 21 2,5238 ,78224 ,170701

15 3,5000 ,64780 ,16726

221 3,1905 ,74542 ,16266

1 15 3,9556 ,72228 ,186492 21 4,1111 ,56108 ,122441 15 3,5333 ,99043 ,255732 21 3,0952 1,30018 ,283721 15 4,1500 ,40970 ,105792 20 2,9125 ,80816 ,180711

15 3,4889 ,86251 ,22270

220 3,2667 ,63614 ,14225

113 3,5769 ,83781 ,23237

221 3,8333 ,73030 ,15936

1 15 3,0833 ,91937 ,237382 21 2,3929 ,62536 ,13646

Group Statistics

Aan welke opdracht heb je gewerkt? 1=Fact or Fiction 2=Gelatine1. Heeft een hogemoeilijkheidsgraad

2. Bestaat uit interessante enuitdagende opdrachten

3. Bestaat uit open opdrachten

4. Laat leerlingen echteproblemen oplossen

6. Bevat voor leerlingennieuwe leerstof

7. Vraagt van de leerling eenonderzoekende houding




11. Biedt leerlingen demogelijkheid om samen te werken12. Besteedt aandacht aan depersoonlijke ontwikkeling

13. Laat leerlingen werken met een variatie aan informatiebronnen15. Geeft ruimte aan hetontwikkelen van vaardigheden/competenties

16. Stimuleert demetacognitieve vaardigheden van de leerlingen

Bijlage 13 Bepaling significantie verschil in gemiddelde score per opdracht evaluatie achteraf

Lower UpperEqual variances assumed

2,455 ,126 2,232 34 ,032 ,59683 ,26744 ,05332 1,14033

Equal variances not assumed2,337 33,838 ,025 ,59683 ,25533 ,07783 1,11582

Equal variances assumed,601 ,444 2,266 34 ,030 ,51156 ,22572 ,05286 ,97027

Equal variances not assumed2,288 31,322 ,029 ,51156 ,22354 ,05583 ,96730

Equal variances assumed,122 ,729 -,631 33 ,532 -,190476 ,301739 -,804369 ,423417

Equal variances not assumed-,637 28,853 ,529 -,190476 ,299077 -,802292 ,421340

Equal variances assumed3,068 ,089 -,486 34 ,630 -,14286 ,29382 -,73996 ,45425


Equal variances assumed8,630 ,006 2,535 34 ,016 ,63333 ,24982 ,12564 1,14102


Equal variances assumed,492 ,488 ,703 33 ,487 ,16667 ,23704 -,31558 ,64892

Equal variances not assumed,710 31,339 ,483 ,16667 ,23469 -,31178 ,64511



Equal variances assumed,083 ,775 1,295 34 ,204 ,30952 ,23896 -,17611 ,79515

Equal variances not assumed1,327 32,595 ,194 ,30952 ,23332 -,16538 ,78443



7. Vraagt van de leerling een onderzoekende houding



11. Biedt leerlingen de mogelijkheid om samen te werken

1. Heeft een hoge moeilijkheidsgraad

2. Bestaat uit interessante en uitdagende opdrachten

3. Bestaat uit open opdrachten

4. Laat leerlingen echte problemen oplossen

6. Bevat voor leerlingen nieuwe leerstof

Independent Samples Test

Levene's Test for Equality of Variances t-test for Equality of Means

F Sig. t df Sig. (2-tailed) Mean DifferenceStd. Error Difference

95% Confidence Interval of the Difference

Lower Upper

Independent Samples Test

Levene's Test for Equality of Variances t-test for Equality of Means

F Sig. t df Sig. (2-tailed) Mean DifferenceStd. Error Difference

95% Confidence Interval of the Difference

Equal variances assumed1,129 ,295 1,096 34 ,281 ,43810 ,39976 -,37431 1,25050

Equal variances not assumed1,147 33,814 ,259 ,43810 ,38196 -,33830 1,21449

Equal variances assumed8,669 ,006 5,417 33 ,000 1,23750 ,22843 ,77276 1,70224

Equal variances not assumed5,910 29,544 ,000 1,23750 ,20940 ,80958 1,66542

Equal variances assumed,997 ,325 ,878 33 ,386 ,22222 ,25299 -,29249 ,73693

Equal variances not assumed,841 24,722 ,408 ,22222 ,26425 -,32232 ,76677





13. Laat leerlingen werken meteen variatie aan informatiebronnen

15. Geeft ruimte aan hetontwikkelen van vaardigheden/competenties

16. Stimuleert de metacognitieve vaardigheden van de leerlingen


12. Besteedt aandacht aan de persoonlijke ontwikkeling

Uitdagend scheikundemateriaal voor getalenteerde leerlingen in 4 … · Pagina 8 Uitdagend...

Documents

Transcript of Uitdagend scheikundemateriaal voor getalenteerde leerlingen in 4 … · Pagina 8 Uitdagend...