Je eigen studiekeuze in een rationeel (universitair) onderwijsaanbod:

1. KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN Je eigen studiekeuze in een rationeel (universitair) onderwijsaanbod: Opleidingsonderdelen op maat gesneden.

2. Probleemstelling: chemie cursus eerste kan faculteit wetenschappen: 200 studenten “studentenwetenschappen” biologie, chemie, fysica, geo?? verschillendeinteresse, verschillendevoorkennis, verschillendeaantal uren verschillendewerkvormen hier en nu: 22 inschrijvingen “leraars wetenschappen” biologie, chemie, fysica?? verschillendeinteresse verschillende voorkennis zelfde aantal minuten één enkele werkvorm

3. Probleemstelling: chemie cursus eerste kan faculteit wetenschappen: hoorcollege (allen 2u/w) oefeningen (2 of 1 of 0 u/w) practica (1 u/w) verschillendewerkvormen verschillendaantal uren oorzaak: 2 tegenstrijdige krachten: centrifugaal: verschillende individuele POC’s, maar centripetaal: slechts één titularis (“rationalisatie”) hier en nu: lezing of beurs of werkgroep “werk”-groep ? 1 of 2 uur één enkele werkvorm: werkgroep van 1 uur

4. Eén vak, verschillende leerstofonderdelen Grondslagen van de Moderne Chemie hoorcollege oefeningen practicum Eén hoorcollege, verschillende studierichtingen Grondslagen van de Moderne Chemie 1ste kan. scheikunde 1ste kan. biologie 1ste kan. geografie 2de kan. natuurkunde 1. Gestart vanuit een probleem

5. Differentiatie van oefeningen en practica, afhankelijk van de studierichting. Integratievan de verschillende opleidings-onderdelen. Implementatiein een elektr. leerplatvorm ~ begeleide zelfstudie 2. Differentiatie en integratie Leerlingen en studenten van verschillende studierichtingen hebben verschillende noden en interesses. Hoe kan het vak chemie op maat gesneden worden voor verschillende studierichtingen?

6. 2. Differentiatie en integratie voorstel: technisch:resultaat: “klaar”, beschikbaar voor tijdelijke leden onderwijsteam inhoudelijk: hoorcollege-oefeningen/practica: concept - contextueel project: keuze POC’s documents integratie hoorcollege Scheikunde, Biologie, Geografie, Natuurkunde course assignments oefeningen practica Scheikunde Biologie Geografie Natuurkunde groups zijn verschillende “reeksen” van <20 studenten d i f f e re n t i a t i e

7. 3. Werken in cycli rond een bepaald thema Afgerond deel van de cursus besproken  cyclus begint iedere groep / studierichting krijgt een opdracht  thema sluit aan bij interesses van deze groep = differentiatie  bevat oefeningen, zelfstudieopdrachten en een practicum  geïntegreerd binnen Blackboard (elektronische leeromgeving) • nadruk op nieuwe leerstof • ook vroegere leerstof komt aan bod • => uiteindelijk komen alle aspecten van een experiment (T.D., kin., reactietype) aan bod

8. initiële oefeningen maken • (nieuwe leerstof) • aanbrengen van het probleem 1ste Oefeningenzitting • geen oefenzitting (vrijaf) • discussieforum op Blackboard • (voorbereiding op practicum) Zelfstudie via Blackboard • meer complexe oefeningen • maken (~opdracht) 2de Oefeningenzitting • uitvoering experiment (~opdracht) • zelfstudieopdracht afgeven Practicum Voorstelling in laatste les & Examen • voorstelling van thema door groep • examen over oefeningen en practica • als geheel 4. Opbouw van een cyclus

9. 5. Verloop van het academiejaar afgesloten hoofdstuk 1ste kan. Scheik. 1ste kan. Biologie 1ste kan. Geografie 2de kan. Natuurk. 1 2 inleidende cyclus 3 Thermodyn. 4 5 cyclus 1 inleidende cyclus 6 Kinetica 7 8 cyclus 2 cyclus 1 9 H+ & e- transfer 10 11 cyclus 3 cyclus 2 cyclus 1 cyclus 1 12 13 voorstelling voorstelling voorstelling voorstelling

10. Eerste kan. chemie • Oplossingen maken, hoe gebeurt het in het ziekenhuis? • Instant hot packs, een warme maaltijd zonder vuur. • Nitriet in de voedselketen. • Stikstof: verschillende vormen en oxidatietrappen. Eerste kan. biologie • Oplossingen maken, hoe gebeurt het in het ziekenhuis? • Waarom worden (aard)appelen bruin als je ze laat vallen? • Bepaling van het zuurstofgehalte in een rivier. • Vitamine C: hoeveel zit er in een commercieël poeder? Eerste kan. geografie • Percentage ijzer in Vlaamse getuigenheuvels in kaart. Tweede kan. natuurkunde • De werking van casettebandjes, chemisch bekeken. 6. Thema’s

11. 7. Voorbeelden A. OPLOSSINGEN – CONCENTRATIES – DE ‘MOL’– VERDUNNINGEN:oplossingen maken, hoe gebeurt het in het ziekenhuis? • infuus met NaCl-oplossing 0,9% •  Wat is de concentratie aan NaCl in de opl. •  Hoe maak je zo’n infuus van 100 mL •  Hoeveel moleculen NaCl bevat dit infuus •  Hoe maak je hiermee 100 mL infuus van • 0,0556 M NaCl • infuus met Glucose-oplossing 5% • ... • infuus met NaCl-opl. 0,9% & Glucose-opl. 5% • ...

12. 7. Voorbeelden B. THERMODYNAMICA:Instant hot packs, een warme maaltijd zonder vuur.  Wat is de kritieke waarde (i.v.m. enthalpie) opdat een reactie in aanmerking komt als verwarmingselement van een ‘instant hot pack’?  Aan welke anderevoorwaarden zou de reactie ook moeten voldoen met het oog op de praktische toepassing van het systeem?

13. 7. Voorbeelden C. KINETICA:Waarom worden (aard)appelen bruin als je ze laat vallen? polyfenolen: in celwand  anti-oxidatieve werking polyfenol oxidase: in cel  enzyme, oxideert polyfenolen en koppelt ze aan elkaar tot lange ketens (= melanines) komen in normale omstandigheden niet met elkaar in contact. Bij vallen beschadig je de cel en komen de 2 stoffen toch met elkaar in contact  reactie  bruine kleur PFO + O2 + O2 melanines (bruine kleur)

14. 7. Voorbeelden D. OXIDOREDUCTIEREACTIES:de werking van casettebandjes, chemisch bekeken... cassettebandje (type I) bestaat uit kunststof met aan één kant een laagje ijzeroxide (Fe2O3, bruin). Geluid = trillingen  membraan in microfoon trilt  mechanische trilling => elektromagnetische trilling •  opnamekop: ijzeroxidedeeltjes in een magnetisch patroon • weergavekop: magnetisch patroon => trillingen (= geluid)  Bepaal de dikte van het ijzeroxidelaagje

15. 7. Voorbeelden E. OXIDOREDUCTIEREACTIES:bepaling van het zuurstofgehalte in een rivier. opgeloste zuurstof: essentieel voor gezonde rivieren en meren. zonder zuurstof  geen vissen,planten ...  Hoe zou je een waterstaal nemen, mag er bijvoorbeeld nog lucht aanwezig zijn in de fles  Hoe zou je het zuurstofgehalte in water kunnen bepalen, aan welk type reactie denk je wanneer je te maken hebt met O2  opgeloste zuurstof bepalen met de methode van Winkler

16. 7. Voorbeelden F. OXIDOREDUCTIEREACTIES:percentage Fe in Vlaamse getuigenheuvels in kaart gebracht. 8 miljoen jaar geleden: laag sterk glauconiet-houdend zand afgezet.  verweerd en aan elkaar geroest  sterke laag ijzerzandsteen. • voorbije 5 miljoen jaar: bodem omhoog getild • oude zee is teruggetrokken. • zachte zandlagen boven ijzerzandsteen weggespoeld. • heuvelend landschap met ijzerzandsteen op bodem.  Bepaal het ijzergehalte in een zelfgevonden ijzerzandsteen

17. 7. Voorbeelden F. OXIDOREDUCTIEREACTIES:percentage Fe in Vlaamse getuigenheuvels in kaart gebracht.

18. 8. Besluit Integratie + differentiatie = • meer voeling met de chemie van het dagelijkse leven & interesses van de studenten •  studenten zijn meer geïnteresseerd (enquête) • duidelijkere samenhang theorie en praktijk •  betere examenresultaten (in vgl. met vorig jaar)