Algemene vaardigheden

Leerdoelen

•Je kunt adequaat schriftelijk communiceren over natuurwetenschappelijke onderwerpen.

•Je kunt voor het vak relevante reken- en wiskundige vaardigheden toepassen om natuurwetenschappelijke problemen op te lossen.

•Je kunt, mede met behulp van ICT, informatie selecteren, verwerken, beoordelen en presenteren.

•Je kunt op een verantwoorde manier omgaan met voor het vak relevante organismen en stoffen, instrumenten, apparaten en ICT-toepassingen.

•Je kunt een technisch ontwerp voorbereiden, uitvoeren, testen en evalueren.

•Je kunt toepassingen en effecten van natuurwetenschappen en techniek in verschillende maatschappelijke situaties herkennen en benoemen. Tevens kun je een verband leggen tussen de praktijk van verschillende beroepen en je eigen kennen, vaardigheden en attitude.

•Je kunt een natuurwetenschappelijk onderzoek voorbereiden, uitvoeren, de verzamelde onderzoeksresultaten verwerken en hieruit een conclusie trekken.

Hoe communiceer je correct over natuurwetenschappelijke onderwerpen?

Correct formuleren en het gebruik van de juiste biologische termen zijn essentieel bij schriftelijke communicatie over natuurwetenschappelijke onderwerpen. Het gaat hierbij om het formuleren van korte, krachtige en 'to the point'-zinnen.

Correct formuleren in toetsen

Bij het formuleren van antwoorden in toetsen gelden specifieke richtlijnen:

•Gebruik van bronnen: als een vraag verwijst naar een afbeelding of tabel, vermeld deze bron dan expliciet in je antwoord, bijvoorbeeld "Uit afbeelding X blijkt dat...".

•Verschillen uitleggen: leg verschillen tussen twee begrippen (bijvoorbeeld A en B) altijd volledig uit. Noem wat A wel heeft en B niet, of omgekeerd, of wat A heeft en wat B heeft. Bijvoorbeeld: "A heeft geen rode vlek op de snavel en B heeft wel een rode vlek op de snavel." Dit voorkomt misinterpretatie.

•Voorkom herhaling van de vraag: je antwoord moet inhoudelijk zijn en niet slechts een omgeformuleerde versie van de vraag.

•Start met relevante woorden: begin je antwoord met de kernwoorden uit de vraag, bijvoorbeeld: "Het verschil tussen A en B is...".

•Conclusie checken: controleer altijd of je antwoord daadwerkelijk een conclusie is en de vraag beantwoordt. Een antwoord kan feitelijk juist zijn, maar toch de vraag missen.

•Biologische termen gebruiken: gebruik specifieke biologische termen in plaats van algemene omschrijvingen. Zeg bijvoorbeeld "voedingsstoffen worden opgenomen" in plaats van "vele dingen worden opgenomen".

Welke reken- en wiskundige vaardigheden zijn belangrijk?

Voor natuurwetenschappelijke problemen is het belangrijk om diverse reken- en wiskundige vaardigheden toe te passen. Dit omvat basisrekenvaardigheden, het werken met formules, het hanteren van eenheden en het begrijpen van evenredigheid. Ook kansberekeningen en het correct omgaan met significantie zijn van belang. Let op het aantal cijfers achter de komma wanneer dit wordt gevraagd.

Werken met kansberekening

Kansberekeningen zijn een belangrijk onderdeel, bijvoorbeeld in de genetica. Hierbij is het cruciaal om alle gegeven informatie te gebruiken.

Voorbeeld kansberekening: Stel, gezond is de dominante eigenschap (A) en ziek is recessief (a). Ouders zijn beide heterozygoot (Aa), wat betekent dat ze twee verschillende allelen voor een gen bezitten (één dominante en één recessieve).

Een dochtertje is niet ziek (dus ze heeft niet het genotype aa). Wat is de kans dat zij draagster is (genotype Aa)?

•De mogelijke genotypen zijn AA, Aa, Aa, aa.

•Als ze niet ziek is, valt het genotype aa af.

•De overgebleven mogelijkheden zijn AA, Aa, Aa.

•Van deze drie mogelijkheden zijn er twee draagster (Aa).

•De kans dat ze draagster is, is dus 2 van de 3, ofwel 67%.

Wat zijn de stappen van de natuurwetenschappelijke methode?

De natuurwetenschappelijke methode volgt een gestructureerde aanpak om problemen te onderzoeken en te beantwoorden. Dit omvat het herkennen van een probleem, het opstellen van een onderzoeksvraag en hypothese, het uitvoeren van een experiment, en het trekken van conclusies.

Een probleemstelling en de onderzoeksvraag

De eerste stap is het herkennen van een natuurwetenschappelijk probleem. Vervolgens worden een probleemstelling en een onderzoeksvraag geformuleerd.

•Een probleemstelling is de initiële, brede vraag over een waarneming of probleem, zonder direct de onderzoeksmethode te specificeren (bijvoorbeeld: "Hebben beheermaatregelen van de gemeente Zutphen het beoogde effect gehad?").

•Een onderzoeksvraag is een specifieke vraag die het onderzoek stuurt. Deze moet SMART zijn geformuleerd.

Hieronder staan de criteria voor een SMART-onderzoeksvraag:

•Specifiek: de vraag richt zich op een duidelijk afgebakend onderwerp of specifieke soorten.

•Meetbaar: er kunnen concrete gegevens, zoals aantallen, tellingen of gehaltes, aan de vraag worden gekoppeld.

•Acceptabel: het onderzoek is ethisch verantwoord en haalbaar.

•Realistisch: het onderzoek is uitvoerbaar met de beschikbare middelen en binnen de gestelde tijd.

•Tijdgebonden: de vraag heeft betrekking op een specifieke tijdsperiode.

Voorbeeld onderzoeksvraag: "Is het fosfaatgehalte van de parkvijver in de afgelopen vijf jaar veranderd?"

Wat is het belang van een hypothese en verwachting?

Bij een onderzoeksvraag horen een hypothese en een verwachting.

•Een hypothese is een voorlopige, toetsbare verklaring of aanname over de mogelijke uitkomst van het onderzoek (bijvoorbeeld: "De beheermaatregelen hebben niet geholpen").

•Een verwachting is de concrete uitkomst die je voorspelt op basis van je hypothese (bijvoorbeeld: "Het fosfaatgehalte is toegenomen in de afgelopen vijf jaar").

Het werkplan

Een werkplan beschrijft hoe het onderzoek zal worden uitgevoerd om de onderzoeksvraag te beantwoorden en de hypothese te toetsen.

De controlegroep en experimentele groep

In een experimenteel onderzoek worden vaak twee groepen gebruikt:

•De controlegroep is de groep die de te onderzoeken invloed niet krijgt. Deze groep dient als vergelijkingsmateriaal.

•De experimentele groep is de groep die de te onderzoeken invloed wel krijgt.

Welke voorwaarden zijn essentieel voor een experiment?

Voor een betrouwbaar experiment gelden belangrijke randvoorwaarden:

•Grote groepen: werk met voldoende grote groepen (bijvoorbeeld honderd individuen) om statistisch significante resultaten te verkrijgen.

•Gelijke omstandigheden: alle omstandigheden (op de te onderzoeken invloed na) moeten in zowel de controle- als de experimentele groep gelijk zijn.

•Voldoende tijd: geef het experiment voldoende tijd, zodat de invloed van de variabele waargenomen kan worden.

•Vergelijking van resultaten: vergelijk de resultaten van de controlegroep met die van de experimentele groep om het effect van de onderzochte invloed te bepalen.

Interpreteren van de resultaten

Na het uitvoeren van het experiment worden resultaten, een discussie en een conclusie gepresenteerd.

Wat is het verschil tussen resultaten, discussie en conclusie?

•Resultaten: Dit zijn de objectieve, gemeten gegevens en waarnemingen, vaak weergegeven in tabellen of grafieken. Er is hierbij geen plaats voor interpretatie of meningen ("dus" wordt vermeden).

•Discussie: In dit deel worden de resultaten geïnterpreteerd en uitgelegd. Hierin wordt besproken wat de resultaten betekenen in het licht van de hypothese en bestaande kennis.

•Conclusie: De conclusie is het antwoord op de onderzoeksvraag, gebaseerd op de resultaten en de interpretatie in de discussie. Hier mag het woord "dus" wel gebruikt worden (bijvoorbeeld: "De beheermaatregelen hebben dus absoluut geen zin gehad").

Hoe verbeter je een onderzoek?

Vaak wordt gevraagd hoe een onderzoek verbeterd kan worden. Standaardantwoorden zijn:

•De groepen groter maken.

•Meetinstrumenten anders of preciezer gebruiken.

•Alle omstandigheden zo gelijk mogelijk krijgen, vooral bij veldproeven.

Hoe presenteer je onderzoeksgegevens in een grafiek?

Bij het maken van een grafiek zijn er specifieke eisen voor een heldere en complete weergave van gegevens.

•X-as: Voorzie de x-as van een grootheid (bijvoorbeeld "Tijd") en een eenheid (bijvoorbeeld "uren").

•Y-as: Voorzie de y-as eveneens van een grootheid en een eenheid.

•Titel: De grafiek moet een duidelijke, beschrijvende titel hebben, zodat deze op zichzelf staand begrepen kan worden.

•Legenda: Voeg een legenda toe als er meerdere datalijnen of -series in de grafiek staan.

•Startpunt nul: Denk na of de grafiek door nul getrokken mag worden. Niet alle gegevens beginnen bij nul (bijvoorbeeld de lengte bij geboorte).

•Type diagram: Kies het juiste type diagram (bijvoorbeeld een staafdiagram voor discrete categorieën of een lijndiagram voor trends over tijd).

Hieronder zie je een voorbeeld van een correct opgestelde grafiek