Paul Degreef
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Gebruik van concept maps door leerkrachten wordt gestimuleerd door het Europese project Elise E-Learning (in) In-Service (teacher training) in Europe http://filolog.uni.lodz.pl/elise/ en gebracht op het leerplatform Galatea is an online publication tool developed by the Faculty of Arts at K.U. Leuven (Belgium). http://elise.arts.kuleuven.ac.be/elise/ KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Europese partners KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 1 Wat is een concept? 2 Hoe wordt een concept aangeduid? 3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? 4 Welke elementen bevat een ‘bewerkte’ concept map? [Leerkracht georiënteerd referentieschema LGRS] 5 Hoe kan de leraar concept maps gebruiken als didactisch hulpmiddel? 6 Zelf een concept map maken: opdrachten 7 Enkele interessante adressen KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 1 Wat is een concept? “Een concept (begrip) is een denkinhoud die betrekking heeft op een verzameling van zaken die bepaalde kenmerkende eigenschappen gemeenschappelijk hebben”. iets uit onze leefwereld iets abstract iets ‘echt’ een gebeurtenis …. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
2 Hoe wordt een concept aangeduid? met een naam een symbool een teken een afbeelding een formule ….. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? association map mind map concept map KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? association map mind map concept map KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.1 Association map visualisering van brainstormingsessie centraal thema verbonden via pijlen met met geassocieerde begrippen er rond lijkt op een spinnenweb geen verbanden tussen geassocieerde concepten KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? association map mind map concept map KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
3.2 Mind map www.mindjet.com gestructureerd overzicht van gedachten = association map met concepten in hiërarchische structuur bevat concepten en sleutelwoorden veel meer informatie samenvatting concepten verbonden door pijlen geen links tussen concepten KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? association map mind map concept map KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.3 Concept map www.inspiration.com http://www.inspiration.com/freetrial/index.cfm http://cmap.coginst.uwf.edu/index.html [free] voorbeeld KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.3.1 Wat is een concept map? (Novak & Gowin, 1984) gestructureerd en georganiseerd overzicht van kennis voorgesteld door een aantal concepten en hun verbanden concept geplaatst in venster relaties tussen concepten aangeduid met pijlen verwoord in link meest eenvoudige CM = één propositie: bestaat uit 2 concepten verbonden door link te lezen in richting pijl KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Complexe CM = vele conceptvensters ingebed in rooster van proposities dikwijls hiërarchisch gestructureerd belangrijkste concepten bovenaan minder belangrijke lager even belangrijke op gelijke hoogte centraal concept met vertakkingen: clusters cross-links tussen verschillende clusters mogelijk relatie verwoord KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie CM = individueel ! zeer persoonlijk afhankelijk van het gebruik Begrip ‘concept map’ ontwikkeld door Novak steunend op cognitieve psychologie leren gebeurt door assimilatie van nieuwe concepten assimilatie van verbanden tussen deze nieuwe concepten in de bestaande conceptenstructuur van de lerende aansluitend bij het constructivisme constructief het kennisbestand te updaten als nieuwe kennis aangeboden wordt hoe beter kennis gestructureerd is, hoe beter nieuwe kennis geabsorbeerd wordt KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.3.2 Wat is concept mapping? Concept mapping is het proces waarbij concepten en verbanden tussen concepten worden samengebracht op een hiërarchische manier, gaande van meer inclusieve concepten naar meer specifieke, minder inclusieve concepten. (Novak & Gowin, 1984) Hiërarchische structuur: bovenaan: de meer algemene, meer inclusieve concepten er onder progressief: de meer specifieke, minder inclusieve concepten niet altijd een strikte vereiste KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Nog een voorbeeld hiërarchische structuur KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.3.3 Hoe wordt een concept map gemaakt? afbakenen van een centraal thema (concept) bepalen van bijhorende concepten [voor lagere schoolkinderen] : als een lijst van gerangschikte (van algemeen naar specifiek) conceptwoorden [voor wat oudere leerlingen] : sleutelconcepten uit een reeks woorden laten kiezen en ze laten rangschikken van algemeen naar specifiek noteren van de concepten in een tekstvenster door tekenprogramma computer Inspiration www.inspiration.com CMapTools http://cmap.ihmc.us/ of op een zelfklevend blaadje (post-it …) kernenergie KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie plaatsen van de concepten op achtergrond (blad papier – magnetisch bord …) geplakt in ‘nieuw’ document (map) ‘Inspiration’ … makkelijk in te voeren makkelijk te verschuiven relatiepijlen kunnen ‘bewerkt’ worden in hiërarchische structuur opstellen van proposities pijlen geven relaties (links) weer tussen concepten verwoorden en noteren van de relaties niet teveel woorden toch duidelijkheid nodig zoeken naar cross-links tussen concepten in verschillende clusters KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie herschrijven (hertekenen) van de concept map de CM kan fouten en gebreken vertonen kan wanordelijk en rommelig zijn sommige te linken concepten bevinden zich aan tegenovergestelde kanten van de CM verkeerde links fouten in hiërarchische ordening spellingfouten na herschrijven ordelijke (hiërarchische structuur) geen irrelevante links en concepten meer betere plaatsing van de concepten spellingfouten weg verkeerde links verbeterd KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Enkele vergelijkingspunten tussen Computer-gebaseerde CM ↔ op papier gemaakte CM Gemakkelijker te maken Vrijheid om naar believen eender waar en wanneer te werken Gemakkelijker te wijzigen Mooie, verzorgde opbouw verschillende vormen tekstvakken verschillende kleuren … Concepten visualiseren met afbeeldingen Notes plaatsen … Hyperlinks leggen … Niet zo mooi, niet zo plezant (?) … Beperkt door beschikbaarheid van het tekenprogramma kostprijs programma complexiteit van programma …. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Het opstellen van een CM kan gebeuren samen met de leerkracht samen met klasgenoten individueel 3.3.4 Welke stappen zijn nodig voor de ontwikkeling van de vereiste vaardigheden om concept maps te maken ? KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.3.5 Samenvattend KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.3.6 Theoretische basis voor concept mapping ontwikkeld door Novak bedoeling: betere onderwijsmethodes ontwikkelen om leerlingen te helpen ‘leren leren’ gebaseerd op 2 belangrijke ideeën [Ausubel (1968)] ‘nieuw’ leren gebeurt door nieuwe concepten, afgeleide en gerelateerde, te plaatsen in een bestaand conceptrooster zinvol leren veronderstelt reorganisatie van bestaande ideeën integratie van nieuwe informatie met bestaande informatie cognitieve structuur is hiërarchisch opgebouwd : nieuwe concepten worden ondergebracht in bredere, inclusievere concepten betekenis van een concept hangt af van het aantal relevante links hiërarchie van die links de hiërarchische plaatsing van concepten in een CM weerspiegelt de hiërarchische opbouw van kennis in een cognitieve structuur de links tussen de concepten tonen aan hoe nieuwe concepten geïntegreerd zijn in een bestaande kennisstructuur KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 3.3.7 Concept mapping als een leermiddel concept mapping zorgt voor zinvol leren omdat ze veronderstelt een diepgaande betekenis te geven aan informatie identificeren van conceptbetekenissen en leggen van relaties tussen concepten zorgt voor een diepergaande informatieverwerking dan bij overschrijven, memorisering en herhaling van informatie langdurige opslag in het geheugen, gemak om zich iets te herinneren en de mogelijkheid om kennis toe te passen in nieuwe situaties worden bevorderd zorgt voor constructivisme bij de lerende: concepten krijgen betekenis door nieuwe te linken aan eerdere concepten en dan de concepten hiërarchisch te plaatsen om een geïntegreerd, coherent netwerk te maken van het geleerde. helpt bij het opdelen van kennis in zinvolle delen betere kennisorganisatie in het geheugen gemakkelijker herinnering van geleerde verhoging van geheugencapaciteit efficiëntere oplossing van problemen KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie de lerende afwisselend informatie doet verwerken van ‘onder naar boven’ (concepten herkenen en links leggen) en van ‘boven naar onder’ (algemeen schema herkennen) de lerende laat beseffen dat leren een individueel iets is. Concept mapping zorgt dat de lerende meer moeite en tijd besteed om diep na te denken en niet-duidelijke ideeën of opvattingen over het studiemateriaal uitklaart: didactisch analytisch en synthetiserend denken is nodig Het product, de concept map, kan gebruikt worden als een zeer verfijnd middel om studenten te motiveren kennis systematisch te organiseren referentieschema om een tekst beter te begrijpen hulpmiddel bij het memoriseren het vergemakkelijkt het heroproepen van informatie door de visuele voorstelling van de hele map nochtans mag de CM niet als dusdanig van buiten geleerd worden !! middel voor cognitieve evaluatie ze geven goed de persoonlijke betekenis van een concept weer misconcepties worden makkelijk opgespoord geven de leraar én de leerling een idee over de kennis van de lerende KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie A scientist must organize. One makes a science with facts in the same way one makes a house with stones; but an accumulation of facts is no more a science than a pile of stones is a house. Henri Poincare Een wetenschapper moet verbanden leggen. Men doet aan wetenschappen met feitenmateriaal op dezelfde manier als men een huis bouwt met stenen. Maar een opeenstapeling van feiten is net zo min ‘wetenschap’ als een stapel stenen een huis zou zijn! Henri Poincare KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 1 Wat is een concept? 2 Hoe wordt een concept aangeduid? 3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? 4 Welke elementen bevat een ‘bewerkte’ concept map? [Leerkracht georiënteerd referentieschema LGRS] 5 Hoe kan de leraar concept maps gebruiken als didactisch hulpmiddel? 6 Zelf een concept map maken: opdrachten 7 Enkele interessante adressen KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 4 Welke elementen bevat een ‘bewerkte’ concept map? [Leerkracht georiënteerd referentieschema LGRS] verschillende proposities, bestaande uit concepten en links, geplaatst in een logisch opgebouwd referentiekader eventueel verschillende clusters van proposities doelgerichte visualisatie-elementen op verschillende vlakken fenomenologisch : afbeelding, illustratie van verschijnsel conceptueel : symbolische voorstellingen (formules, reacties …) corpusculaire voorstellingen van deeltjes contextueel : historisch, maatschappelijk, toepassingen gekoppeld aan concept of aan mogelijke, bij een concept geplaatste, verklarende ‘notes’ met tekst, figuren, formules, tabellen, foto’s …. (statisch) hyperlink naar videofragment (dynamisch), geluidsfragment, andere CM’s … KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Verbrandingsdriehoek: uitgewerkte CM met visualisering in ‘notes’ en met ‘hyperlinks’ KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Gebruik van ‘note’ : tekst en fenomenologische visualisering met afbeelding KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Gebruik van ‘note’ : visualisering contextueel: historisch conceptueel fenomenologisch KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Gebruik van ‘hyperlink’ : fenomenologisch, conceptueel en contextueel KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Gebruik van ‘hyperlink’ naar andere CM: fenomenologisch, conceptueel en contextueel KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Gebruik van ‘hyperlink’ naar film: fenomenologisch, conceptueel en contextueel KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 1 Wat is een concept? 2 Hoe wordt een concept aangeduid? 3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? 4 Welke elementen bevat een ‘bewerkte’ concept map? [Leerkracht georiënteerd referentieschema LGRS] 5 Hoe kan de leraar concept maps gebruiken als didactisch hulpmiddel? 6 Zelf een concept map maken: opdrachten 7 Enkele interessante adressen KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
5 Hoe kan de leraar concept maps gebruiken als didactisch hulpmiddel? Voor het onderwijsklaar maken en didactische vormgeving conceptkaarten als hulpmiddel ten behoeve van : op te sporen, te analyseren, samen te vatten : voorbeeld- reeks nr. ontwerpers van curricula en leerplannen curriculumopbouw, leerplandoelstellingen en -inhouden 1 ontwerpers van didactische materialen handboeken, werkboeken, audiovisuele materialen, ICT-toepassingen, demonstratiemiddelen, practica, projectscenario's, enz. ... 2 vakleraren , vakgroepverantwoordelijken , pedagogische begeleiders , lerarenopleiders en -nascholers jaarplannen, leertrajecten en lesmethodieken, per gewest , scholengemeenschap of vakgroep of individuele vakleraar 3 ” wetenschappelijke achtergronden en data voor het onderwijsklaar maken van een nieuw leerstofgebied 4 KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
conceptkaarten als hulpmiddel ten behoeve van : op te sporen, te analyseren, samen te vatten : voorbeeld- reeks nr. ” specifieke concepten situeren en in verband brengen met een ruimer wetenschappelijk en didactisch referentiekader 5 “ bestaande of vermoedelijke meningen, woord -betekenissen , préconcepten , misconcepten bij de leerlingen 6 inventaris en selectie van leermethoden, werkvormen , didactisch materiaal , visualiseringstechnieken , laboratoriummateriaal enz.... 7 “ inventarisatie en ontwikkeling van krachtige leeromgevingen voor domeinspecifieke thema's uit het leervak , zoals b.v. leerstations, geprogrammeerde instructies, projectpractica enz. ... 8 leerlingen 9 KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
5.1 Curriculumopbouw, leerplandoelstellingen, leerinhouden Concepten i.v.m. ‘verbranding’ in het rood KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 2 grote gebieden in leerstof stofklassen chemische reacties KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Onderscheid tussen anorganische en organische stoffen reacties zonder en met elektronenoverdracht KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Onderscheid in anorganische stoffen tussen oxiden, hydroxiden, zuren en zouten KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Onderscheid in organische stoffen tussen alkanen, alcoholen en carbonzuren KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Stoechiometrische aspecten : reacties in welbepaalde massaverhoudingen, als gevolg van deeltjesverhoudingen; massa uitgedrukt in molhoeveelheden: KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Stoffen opgelost in water met een bepaalde molaire concentratie KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Elektrolyten onderscheid in zwakke en sterke ionoforen en ionogenen KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Reacties tussen elektrolyten zonder elektronenoverdracht onderscheid in neerslagreacties gasontwikkelingreacties neutralisatiereacties KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Reacties met elektronenoverdracht onderscheid in oxidatie- en reductiereacties veranderingen in oxidatiegetallen verband met verbrandingsreacties en hun producten KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
5.2 Ontwerpen van didactische materialen Welk materiaal moet ontwikkeld worden door uitgevers … voor een cursusontwerp? handleiding handboek conceptueel contextueel opdrachten evaluaties … KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
5.3 Jaarplanning, leertrajecten en lesmethodieken De onderstaande concept map geeft een voorbeeld van een jaarplanning van het curriculum '2de jaar chemie'. De leerstof werd verdeeld over een, op jaarbasis normaal haalbaar, aantal van 25 lestijden van 50'. Het gebruik van specifieke kleuren laat toe om zeer snel een overzicht te krijgen van concepten en derhalve lestijden die samen een geheel vormen: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs : water en waterige oplossingen roze : gedrag van stoffen in water en reacties in water zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Een test op de behandelde leerstof wordt zeer duidelijk aangetoond door een donkerblauwe balk (met de woorden + test) links in de betrokken lestijd. De leerkracht kan dus in deze concept map in één oogopslag een overzicht krijgen van zijn leerstofplanning. Deze concept map biedt voor de individuele leerkracht nog bijzondere mogelijkheden. Zo kan hij/zij bvb. in de 'verborgen' note achter het concept (lees lestijd) de geplande en nadien de effectieve lesdatum noteren. Op deze manier wordt de jaarplanning geconcretiseerd. Jaarplanningen kunnen zo jaar na jaar vergeleken worden. In de note kan de leerkracht aantekeningen maken over specifieke situaties, leerproblemen, tips voor demonstratie-experimenten ... . Een lijst met klaar te zetten labomateriaal kan makkelijk in een note opgenomen worden. In 'Inspiration' kunnen aan de concepten hyperlinks gekoppeld worden naar bvb. 'MSWord' zodat vanuit de jaarplanning direct een document kan geopend worden met een toets, een practicumopdracht .... Ongetwijfeld kan de inventieve leerkracht nog andere toepassingen vinden om nuttig gebruik te maken van dit 'Inspiration'-hulpmiddel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Mogelijkheden Overzicht leerstofverdeling Gebruik van kleuren: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs: water en waterige oplossingen roze: gedrag in water en reacties zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Test: donkerblauwe balk In ‘note’: geplande en effectieve lesdatum aantekeningen over leerstofpunten specifieke situaties leerproblemen tips voor demonstratie-experimenten klaar te zetten labomateriaal hyperlinks naar MSWord … met toetsen, practicumopdrachten … … KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
5.4 Nieuw leerstofgebied onderwijsklaar maken Concept map biedt overzicht structuur nieuw leerstofgebied De onderstaande concept map geeft een voorbeeld van een jaarplanning van het curriculum '2de jaar chemie'. De leerstof werd verdeeld over een, op jaarbasis normaal haalbaar, aantal van 25 lestijden van 50'. Het gebruik van specifieke kleuren laat toe om zeer snel een overzicht te krijgen van concepten en derhalve lestijden die samen een geheel vormen: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs : water en waterige oplossingen roze : gedrag van stoffen in water en reacties in water zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Een test op de behandelde leerstof wordt zeer duidelijk aangetoond door een donkerblauwe balk (met de woorden + test) links in de betrokken lestijd. De leerkracht kan dus in deze concept map in één oogopslag een overzicht krijgen van zijn leerstofplanning. Deze concept map biedt voor de individuele leerkracht nog bijzondere mogelijkheden. Zo kan hij/zij bvb. in de 'verborgen' note achter het concept (lees lestijd) de geplande en nadien de effectieve lesdatum noteren. Op deze manier wordt de jaarplanning geconcretiseerd. Jaarplanningen kunnen zo jaar na jaar vergeleken worden. In de note kan de leerkracht aantekeningen maken over specifieke situaties, leerproblemen, tips voor demonstratie-experimenten ... . Een lijst met klaar te zetten labomateriaal kan makkelijk in een note opgenomen worden. In 'Inspiration' kunnen aan de concepten hyperlinks gekoppeld worden naar bvb. 'MSWord' zodat vanuit de jaarplanning direct een document kan geopend worden met een toets, een practicumopdracht .... Ongetwijfeld kan de inventieve leerkracht nog andere toepassingen vinden om nuttig gebruik te maken van dit 'Inspiration'-hulpmiddel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie ‘Notes’ bevatten definities van concepten. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie De verschillende isomeriesoorten worden voorgesteld met 3D-molecuulmodellen. Klikken op de naam volstaat om met ChimePro een dynamisch beeld van de molecule te starten. In een ‘note’ achter het model staat de formule geschreven. Een ‘vertaling’ van model naar schrijfwijze formule kan door de lerende zelf geëvalueerd worden. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Omgekeerd De verschillende isomeriesoorten worden voorgesteld met formules. Klikken op de naam volstaat om met ChimePro een dynamisch beeld van de molecule te starten. In een ‘note’ achter het model staat het moleculemodel geschreven. Een ‘vertaling’ van formule naar voorstelling model kan door de lerende zelf geëvalueerd worden. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 5.5 Specifieke concepten plaatsen en in verband brengen in een ruimer kader De onderstaande concept map geeft een voorbeeld van een jaarplanning van het curriculum '2de jaar chemie'. De leerstof werd verdeeld over een, op jaarbasis normaal haalbaar, aantal van 25 lestijden van 50'. Het gebruik van specifieke kleuren laat toe om zeer snel een overzicht te krijgen van concepten en derhalve lestijden die samen een geheel vormen: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs : water en waterige oplossingen roze : gedrag van stoffen in water en reacties in water zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Een test op de behandelde leerstof wordt zeer duidelijk aangetoond door een donkerblauwe balk (met de woorden + test) links in de betrokken lestijd. De leerkracht kan dus in deze concept map in één oogopslag een overzicht krijgen van zijn leerstofplanning. Deze concept map biedt voor de individuele leerkracht nog bijzondere mogelijkheden. Zo kan hij/zij bvb. in de 'verborgen' note achter het concept (lees lestijd) de geplande en nadien de effectieve lesdatum noteren. Op deze manier wordt de jaarplanning geconcretiseerd. Jaarplanningen kunnen zo jaar na jaar vergeleken worden. In de note kan de leerkracht aantekeningen maken over specifieke situaties, leerproblemen, tips voor demonstratie-experimenten ... . Een lijst met klaar te zetten labomateriaal kan makkelijk in een note opgenomen worden. In 'Inspiration' kunnen aan de concepten hyperlinks gekoppeld worden naar bvb. 'MSWord' zodat vanuit de jaarplanning direct een document kan geopend worden met een toets, een practicumopdracht .... Ongetwijfeld kan de inventieve leerkracht nog andere toepassingen vinden om nuttig gebruik te maken van dit 'Inspiration'-hulpmiddel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
5.6 Meningen, woordbetekenissen, pre- en misconcepties bij leerlingen Een concept map rond het centrale thema ‘zuurstof’ werd door een leerling opgesteld. Een leraar onderzoekt deze map. Met o.a. een kleurencode (bvb. rood) kan makkelijk aangeduid worden waar een verkeerd concept in dit referentieschema geplaatst werd. Zo kan in ‘Inspiration’ een CM gemakkelijk ‘bewerkt’ worden. De onderstaande concept map geeft een voorbeeld van een jaarplanning van het curriculum '2de jaar chemie'. De leerstof werd verdeeld over een, op jaarbasis normaal haalbaar, aantal van 25 lestijden van 50'. Het gebruik van specifieke kleuren laat toe om zeer snel een overzicht te krijgen van concepten en derhalve lestijden die samen een geheel vormen: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs : water en waterige oplossingen roze : gedrag van stoffen in water en reacties in water zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Een test op de behandelde leerstof wordt zeer duidelijk aangetoond door een donkerblauwe balk (met de woorden + test) links in de betrokken lestijd. De leerkracht kan dus in deze concept map in één oogopslag een overzicht krijgen van zijn leerstofplanning. Deze concept map biedt voor de individuele leerkracht nog bijzondere mogelijkheden. Zo kan hij/zij bvb. in de 'verborgen' note achter het concept (lees lestijd) de geplande en nadien de effectieve lesdatum noteren. Op deze manier wordt de jaarplanning geconcretiseerd. Jaarplanningen kunnen zo jaar na jaar vergeleken worden. In de note kan de leerkracht aantekeningen maken over specifieke situaties, leerproblemen, tips voor demonstratie-experimenten ... . Een lijst met klaar te zetten labomateriaal kan makkelijk in een note opgenomen worden. In 'Inspiration' kunnen aan de concepten hyperlinks gekoppeld worden naar bvb. 'MSWord' zodat vanuit de jaarplanning direct een document kan geopend worden met een toets, een practicumopdracht .... Ongetwijfeld kan de inventieve leerkracht nog andere toepassingen vinden om nuttig gebruik te maken van dit 'Inspiration'-hulpmiddel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie * Aan leerlingen van het 5de leerjaar van een basisschool in Vlaanderen werd in maart 2003 gevraagd om een 'ideeënmap' rond verbranding op te bouwen. Hieronder staan een drietal werkstukken, die eigenlijk 'association maps' zijn. Naast de klassieke concepten rond verbranding (rook, vuur, brandweer, warmte, zwart ...) hebben deze leerlingen zich blijkbaar ook laten leiden door wereldschokkende gebeurtenissen zoals 'Enschede' en de aanslag op de 'WTC-torens'. Opvallend is dat bij deze leerlingen toch ook al een aantal wetenschappelijke concepten leeft. Een aantal onder hen gebruikt zelfs al chemische formules! Een leerkracht kan op zulk een map ook vrij makkelijk juiste en verkeerde concepten detecteren. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie In deze eerste map kan men merken dat 'Stephanie' het begrip CO-vergiftiging goed associeert met een brandende kachel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Uit de map van Wouter blijkt dat deze leerling verkeerdelijk denkt aan koolstofdioxide-vergiftiging. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Als leraar kan men zich bij de analyse van een concept map naar woordbetekenissen, pre- en misconcepten trachten een beeld te vormen van de ‘kennis’ van de leerling. Hieronder staan enkele vragen ter illustratie. Opdrachten Hoe zou 'Stephanie' , nochtans pas leerling van een 5de leerjaar lager onderwijs, reeds kennis gemaakt hebben met het toch wel chemisch gegeven CO ? Wouter heeft het over CO2 -vergiftiging. Geef een verklaring voor het feit dat hij het concept CO2 , weer als tiener, reeds gebruikt alhoewel hij nog niet in contact gekomen is met 'chemie'. Hoe zou het komen dat hij de index '2' als een superscript schrijft? * In de volgende map van Céline kan je zelf op zoek gaan naar een misconceptie! KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 5.7 Leermethoden, visualiseringstechnieken, didactisch materiaal, labomateriaal, werkvormen Een concept map met een cluster ‘onderwijsmethoden’ en een cluster ‘onderwijsmiddelen’ rond het centrale thema ‘verbranding’. In ‘notes’ achter de concepten kan een leraar een concrete invulling en opsomming geven van zijn methoden en nodige hulpmiddelen voor het betreffend thema: bvb. nodige chemicaliën, te gebruiken transparanten … Deze algemene CM kan gebruikt en aangepast worden voor ieder lesthema De onderstaande concept map geeft een voorbeeld van een jaarplanning van het curriculum '2de jaar chemie'. De leerstof werd verdeeld over een, op jaarbasis normaal haalbaar, aantal van 25 lestijden van 50'. Het gebruik van specifieke kleuren laat toe om zeer snel een overzicht te krijgen van concepten en derhalve lestijden die samen een geheel vormen: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs : water en waterige oplossingen roze : gedrag van stoffen in water en reacties in water zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Een test op de behandelde leerstof wordt zeer duidelijk aangetoond door een donkerblauwe balk (met de woorden + test) links in de betrokken lestijd. De leerkracht kan dus in deze concept map in één oogopslag een overzicht krijgen van zijn leerstofplanning. Deze concept map biedt voor de individuele leerkracht nog bijzondere mogelijkheden. Zo kan hij/zij bvb. in de 'verborgen' note achter het concept (lees lestijd) de geplande en nadien de effectieve lesdatum noteren. Op deze manier wordt de jaarplanning geconcretiseerd. Jaarplanningen kunnen zo jaar na jaar vergeleken worden. In de note kan de leerkracht aantekeningen maken over specifieke situaties, leerproblemen, tips voor demonstratie-experimenten ... . Een lijst met klaar te zetten labomateriaal kan makkelijk in een note opgenomen worden. In 'Inspiration' kunnen aan de concepten hyperlinks gekoppeld worden naar bvb. 'MSWord' zodat vanuit de jaarplanning direct een document kan geopend worden met een toets, een practicumopdracht .... Ongetwijfeld kan de inventieve leerkracht nog andere toepassingen vinden om nuttig gebruik te maken van dit 'Inspiration'-hulpmiddel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Deze CM geeft een visuele voorstelling van de experimentele opstelling nodig voor een kwalitatief onderzoek van de verbranding van een kaars. De labobenodigdheden (equipment) worden als concepten aangeduid met een rode rechthoek. De andere concepten en de proposities beschrijven en visualiseren de gebeurtenissen bij de verbranding en bij de analyse. Een link vanuit de algemene CM naar deze concrete CM is mogelijk. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie De onderstaande meer uitgebreide CM visualiseert de opstelling bij een kwantitatief onderzoek van de verbranding van een kaars. Vergelijking van de twee CM's laat zien dat de CaCO3 -neerslag wordt afgefiltreerd en gewogen. Deze massa kan gebruikt worden om via stoechiometrische berekeningen de hoeveelheid stearinezuur, die als kaarsvet verbrand is, te berekenen. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 5.8 Krachtige leeromgevingen : leerstations, geprogrammeerde instructie, projectpractica … Het doorlopen van een aantal leerstations i.v.m. een bepaald onderwerp bvb. ‘Metalen kunnen branden’ creëert een krachtige leeromgeving. De verschillende leerstations kunnen goed weergegeven worden op een CM. Met een kleurencode kan de differentiatie tussen de stations aangeduid worden: blauw: essentie: herhaling en nieuwe voorbeelden roze: omstandigheden nieuw te leren aspecten geel: gebruik in het dagelijks leven Achter ieder ‘station’concept kan verdere info in een note geplaatst worden. De onderstaande concept map geeft een voorbeeld van een jaarplanning van het curriculum '2de jaar chemie'. De leerstof werd verdeeld over een, op jaarbasis normaal haalbaar, aantal van 25 lestijden van 50'. Het gebruik van specifieke kleuren laat toe om zeer snel een overzicht te krijgen van concepten en derhalve lestijden die samen een geheel vormen: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs : water en waterige oplossingen roze : gedrag van stoffen in water en reacties in water zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Een test op de behandelde leerstof wordt zeer duidelijk aangetoond door een donkerblauwe balk (met de woorden + test) links in de betrokken lestijd. De leerkracht kan dus in deze concept map in één oogopslag een overzicht krijgen van zijn leerstofplanning. Deze concept map biedt voor de individuele leerkracht nog bijzondere mogelijkheden. Zo kan hij/zij bvb. in de 'verborgen' note achter het concept (lees lestijd) de geplande en nadien de effectieve lesdatum noteren. Op deze manier wordt de jaarplanning geconcretiseerd. Jaarplanningen kunnen zo jaar na jaar vergeleken worden. In de note kan de leerkracht aantekeningen maken over specifieke situaties, leerproblemen, tips voor demonstratie-experimenten ... . Een lijst met klaar te zetten labomateriaal kan makkelijk in een note opgenomen worden. In 'Inspiration' kunnen aan de concepten hyperlinks gekoppeld worden naar bvb. 'MSWord' zodat vanuit de jaarplanning direct een document kan geopend worden met een toets, een practicumopdracht .... Ongetwijfeld kan de inventieve leerkracht nog andere toepassingen vinden om nuttig gebruik te maken van dit 'Inspiration'-hulpmiddel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Een onvolledige CM kan in ‘Inspiration’ ook als een krachtige leeromgeving gebruikt worden. Concepten en links kunnen gesleept en neergezet worden om een gekozen plaats. Een hyperlink naar een juist ingevulde CM laat zelfevaluatie toe. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 5.9 Gebruik in de klas Door de leerlingen analyse van tekst zelfstandig samenvatting hoofdstuk maken gekregen concepten in een CM plaatsen CM verder invullen met te zoeken of gegeven concepten en links (zie 5.8) …. Mogelijkheden tot co- en peerassessment De leraar kan een lesopbouw schematisch en progressief in een CM laten groeien tijdens de lesevolutie een CM aanbieden als samenvatting na de les de strategie van probleemoplossend denken bij een vraagstuk met behulp van een CM ontwikkelen … De onderstaande concept map geeft een voorbeeld van een jaarplanning van het curriculum '2de jaar chemie'. De leerstof werd verdeeld over een, op jaarbasis normaal haalbaar, aantal van 25 lestijden van 50'. Het gebruik van specifieke kleuren laat toe om zeer snel een overzicht te krijgen van concepten en derhalve lestijden die samen een geheel vormen: groen: anorganische verbindingsklassen blauw: organische verbindingsklassen grijs : water en waterige oplossingen roze : gedrag van stoffen in water en reacties in water zonder overdracht van elektronen paars: redoxreacties Een test op de behandelde leerstof wordt zeer duidelijk aangetoond door een donkerblauwe balk (met de woorden + test) links in de betrokken lestijd. De leerkracht kan dus in deze concept map in één oogopslag een overzicht krijgen van zijn leerstofplanning. Deze concept map biedt voor de individuele leerkracht nog bijzondere mogelijkheden. Zo kan hij/zij bvb. in de 'verborgen' note achter het concept (lees lestijd) de geplande en nadien de effectieve lesdatum noteren. Op deze manier wordt de jaarplanning geconcretiseerd. Jaarplanningen kunnen zo jaar na jaar vergeleken worden. In de note kan de leerkracht aantekeningen maken over specifieke situaties, leerproblemen, tips voor demonstratie-experimenten ... . Een lijst met klaar te zetten labomateriaal kan makkelijk in een note opgenomen worden. In 'Inspiration' kunnen aan de concepten hyperlinks gekoppeld worden naar bvb. 'MSWord' zodat vanuit de jaarplanning direct een document kan geopend worden met een toets, een practicumopdracht .... Ongetwijfeld kan de inventieve leerkracht nog andere toepassingen vinden om nuttig gebruik te maken van dit 'Inspiration'-hulpmiddel. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Daniëll-cel Deze CM kan na de instructiefase gegeven worden. De opbouw van de cel uit 2 halfcellen kan als centraal concept geplaatst worden naar analogie met de labo-opstelling in het demo-experiment. De verschillende begrippen en gebeurtenissen aan iedere halfcel kunnen parallel links en rechts ontwikkeld worden in de CM. In de cluster beneden wordt dan de bronspanning van de volledige cel bekeken. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Vraagstuk waspoeder Deze CM’s kunnen gebruikt worden om stap per stap het vraagstuk te analyseren en op te lossen. Vooral de visuele voorstelling van de verschillende experimentele stappen en de daarbij horende kwantitatieve aspecten kunnen in een CM goed weergegeven worden. Een CM met oplossingsstrategie kan voor of na het oplossen aangeboden worden. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Vraagstuk verbranding kaars Ook hier wordt de experimentele opstelling geanalyseerd en het vraagstuk stap per stap opgelost. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 1 Wat is een concept? 2 Hoe wordt een concept aangeduid? 3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? 4 Welke elementen bevat een ‘bewerkte’ concept map? [Leerkracht georiënteerd referentieschema LGRS] 5 Hoe kan de leraar concept maps gebruiken als didactisch hulpmiddel? 6 Zelf een concept map maken: opdrachten 7 Enkele interessante adressen KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
6 Zelf een concept map maken Opdracht 1. Link zoveel mogelijk concepten met elkaar . KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Mogelijk antwoord KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Opdracht 2: maak proposities door mogelijke links op de pijlen te schrijven Mogelijk antwoord KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Opdracht 3: maak cross-links en schrijf links op de pijlen Mogelijk antwoord KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie Opdracht 4: Maak een 'concept map' met de onderstaande concepten. reductor – oxidatie – oxidatiegetal – reductie – oxidator elektronen - redoxreactie Start met het hiërarchisch ordenen van de concepten. Zoek er relaties tussen. Geef deze aan met pijlen en benoem de relaties. Let op: geen zinnen gebruiken maar eerder slagwoorden of werkwoorden. Verwerk je 'concept map' met Inspiration. Bekijk de 'concept map' van collega's. Stuur je 'concept map' bij. KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie 1 Wat is een concept? 2 Hoe wordt een concept aangeduid? 3 Hoe kunnen concepten in kaart gebracht (gevisualiseerd) worden? 4 Welke elementen bevat een ‘bewerkte’ concept map? [Leerkracht georiënteerd referentieschema LGRS] 5 Hoe kan de leraar concept maps gebruiken als didactisch hulpmiddel? 6 Zelf een concept map maken: opdrachten 7 Enkele interessante adressen KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie
7 Enkele interessante adressen http://www.inspiration.com/home.cfm http://cmap.ihmc.us/ http://www.mindjet.com/ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html !!! http://users.edte.utwente.nl/lanzing/cm_home.htm http://www.fed.cuhk.edu.hk/~johnson/misconceptions/concept_map/concept_maps.html http://chemcases.com/ http://necsi.org/guide/concepts/ http://archive.concord.org/intec/tools/hop/hopcm.html http://science.uniserve.edu.au/school/support/strategy.html#Concept http://www.sdmesa.sdccd.net/~dgergens/chem100/ http://www.uni-saarland.de/fak5/ezw/abteil/lehr/concept/cmaplink.html#Concept%20Map%20Beispiele http://king.prps.k12.ca.us/prhs/pasohigh/classes/Fairbank/public.www/homepage/chemist/concept.htm http://science.kennesaw.edu/~mhermes/chem1212/map.htm http://www.psychologie.uni-freiburg.de/signatures/ploetz/projekte/physik.html http://www.csun.edu/~vceed002/physics/index.html#top KULeuven Academische Lerarenopleiding Chemie