Subdomein A10: Kennisontwikkeling en -toepassing

De twee subdomeinen A9 en A10 komen heel dicht bij de inhoud van het vak Algemene Natuurwetenschappen (ANW). Het vak kan, zowel op havo als op vwo, gekozen worden in de vrije ruimte. In 2007 is besloten om het ANW-domein 'Analyse van en reflectie op natuurwetenschap en techniek' onder te brengen bij de verschillende deelvakken biologie, natuurkunde en scheikunde.

In de vernieuwde programma's zijn verschillende inhoudelijke onderdelen geplaatst in het vakinhoudelijke programma.

Bijvoorbeeld: een deel van de sterrenkundige onderwerpen binnen ANW zijn terug te vinden in subdomein E1 Zonnestelsel en heelal.

In domein A refereren subdomeinen A9 en A10 aan de vijf ANW-vragen:

1. Hoe ontstaat kennis?
2. Hoe weet je wat waar is?
3. Hoe is de wisselwerking tussen natuurwetenschap, techniek en maatschappij?
4. Hoe wordt kennis toegepast?
5. Wat vind jij? En welke natuurwetenschappelijke kennis gebruik je bij het onderbouwen van je mening?

Suggesties

Voor het uitwerken van deze vragen kan worden gedacht aan:

• een praktische opdracht waarbij de theorie gegeven is en de leerling de opdracht krijgt een experiment te ontwerpen voor het toetsen van deze theorie. Dit gebeurt vaak al in het illustratief practicum. In het verslag volgt dan een paragraaf over de analyse van en reflectie op de kennisvorming en een beoordeling van de betrouwbaarheid van de conclusie op grond van de vermelde punten in de eindterm;
• een verificatie van een onderzoeksmethode en van onderzoeksresultaten van een profielwerkstuk, inclusief een analyse van en reflectie op de kennisvorming en een beoordeling van de betrouwbaarheid;
• een artikel over een recent gepubliceerd onderzoeksresultaat uit secundaire bron (krant, Kennislink, een populairwetenschappelijk blad) waarin de eerste twee ANW-vragen worden uitgewerkt;
• een schets van de ontwikkeling van natuurkundige onderzoekstechnieken en de invloed daarvan op de ontwikkeling van nieuwe natuurkundige kennis;
• een bezoek aan een bedrijfslab of instelling voor vervolgonderwijs, waarbij de leerling de aldaar aanwezige onderzoekstechnologie vergelijkt met de instrumentele uitrusting van de practicumruimte op school.

Bij al deze suggesties draait het om de wisselwerking tussen natuurwetenschap, techniek en maatschappij.
Voorbeelden hiervan zijn er te over:

• nieuwe stralingstechnieken vergroten de mogelijkheden bij medisch onderzoek. MRI- en PET-scan zijn voorbeelden hiervan met vele toepassingen in de biofysica;
• de hele computertechnologie zorgt ervoor dat welk wetenschapsgebied dan ook effectiever data kan verzamelen en verwerken. Dat is voor natuurkunde interessant en relevant;
• communicatietechnologie;
• nanotechnologie.

Bij contexten die meer specifiek aansluiten bij het programma voor het schoolexamen valt te denken aan een analyse van en reflectie op:

• havo subdomein E2 Aarde en klimaat: studies naar de invloed van CO₂-uitstoot door het verkeer en de gevolgen hiervan voor de opwarming van de aarde. Interessant is om resultaten van overheidsinstellingen en milieugroeperingen te vergelijken;
• havo domein H Natuurkunde en technologie: onderzoek naar alternatieve vormen van energiewinning, -transport en -opslag, bijvoorbeeld zonne-energie, windenergie, bio-energie, getijdenenergie;
• havo domein D2 Functionele materialen en vwo subdomein E1 Eigenschappen van stoffen en materialen: onderzoek naar mogelijke toepassingen van de nanotechnologie in de ontwikkeling van nieuwe materialen.

Voor het uitwerken van vraag 4 (Hoe wordt kennis toegepast?) kan het bijvoorbeeld gaan om producten en technieken waarin natuurwetenschappelijke kennis wordt toegepast. Deze producten en technieken kunnen een enorme invloed hebben op de maatschappij, denk bijvoorbeeld aan de digitale revolutie. Andersom kan de maatschappij ook de toepassing van nieuwe technologie aan banden leggen, bijvoorbeeld bepaalde vormen van biotechnologie. Je kunt ook denken aan nieuwe ontwikkelingen in de gezondheidszorg of bij het duurzaam ontwerpen van producten.
Beweringen over recent ontwikkelde technieken of nieuwe producten vormen een goede basis voor uitwerking van dit subdomein. Te denken valt aan beweringen over:

• gevaar van straling;
• ontwikkelingen in de communicatietechnologie;
• ontwikkeling van medische technologie;
• duurzaamheid van producten, technieken, processen;
• economische belangen bij grote Nederlandse bedrijven;
• ontwikkeling van communicatiemiddelen zoals de mobiele telefoon.

De ANW-vragen kunnen nog in veel verschillende richtingen worden uitgewerkt. Hierbij moet worden voorkomen dat het in de uitwerking 'overal en nergens' over gaat. Het is aan te bevelen om een keus te (laten) maken en vervolgens de gekozen aspecten met enige diepgang uit te werken. Havoleerlingen kunnen hierbij starten vanuit concrete voorbeelden uit het dagelijks leven. Actuele en toekomstgerichte voorbeelden hebben in het algemeen meer belangstelling dan voorbeelden uit het (verre) verleden. En: het is eerder aan te bevelen om hen zelf een eigentijds voorbeeld te laten kiezen dat met natuurkunde of techniek te maken heeft dan als docent te bepalen welk voorbeeld moet worden uitgewerkt.
Om leerlingen te laten reflecteren op het eigen leerproces in het omgaan met natuurwetenschappelijke kennis en techniek kan het handig zijn om hen voor en na een lestaak of praktische opdracht te laten opschrijven welke mening ze zijn toegedaan. Vervolgens lichten ze toe of hun standpunt is veranderd en waarom dat wel of niet is gebeurd.
Voor het examineren kan worden gekozen voor:

• een kritische beschouwing;
• een kritische, schriftelijke reactie op een publicatie waarin de bewering wordt gedaan;
• een mondelinge presentatie;
• een debat;
• een discussie aan de hand van stellingen;
• een ethische discussie.