Hoe pak ik de vraag aan
Bijlage 3 Gebruikte onderzoeksinstrumenten
Bijlage 3.1 Inhoudsanalyse
Per geselecteerde redeneer toetsvraag zal een inhoudsanalyse gemaakt worden per leerling voor de voor- en nameting. Hiervoor zal ten eerste de score van de leerlingen op deze vragen berekend worden. Het kwalificeren van antwoorden als juist of onjuist, en het toekennen van punten aan een antwoord vindt plaats aan de hand van het vooraf opgesteld correctiemodel. Vervolgens zullen de verschillende variabelen, relevant voor de effectmeting van de interventie, gekwantificeerd worden volgens het scoringsvoorschrift weergevenven in tabel 1.
Variabele Scoringsvoorschrift Vraag gemaakt 1= ja 2= nee Correct antwoord 1 = ja 2 = nee 3 = geen antwoord Redenering/berekening opgeschreven 1 = ja, juiste
2 = ja, incompleet 3 = ja, onjuiste 4 = nee
5 = geen antwoord
Relatie antwoord en redenering/berekening 1 = correct antwoord, correcte uitleg 2 = correct antwoord, incomplete uitleg 2 = correct antwoord, onjuiste uitleg 3 = correct antwoord, geen uitleg 4 = onjuist antwoord, met uitleg 5 = onjuist antwoord, zonder uitleg 6 = geen antwoord
Belangrijke gegevens opgeschreven 1 = ja 2 = nee
3 = niet relevant 4 = geen antwoord
Significante cijfers 1 = correct
2 = incorrect 3 = geen antwoord 4 = niet relevant Eenheid 1 = correct 2 = incorrect 3 = geen antwoord 4 = niet relevant Is met het antwoord de vraag beantwoord 1 = ja
2 = nee
3 = geen antwoord Tabel 1. Scoringsvoorschrift inhoudsanalyse
De antwoorden van de voor- en nameting worden per leerlingen omgezet in kwantitatieve data met behulp van dit scoringsvoorschrift.
Bijlage 3.2 Learner report
In deze bijlage is het leerrapport weergegeven die leerlingen in zullen vullen na de nameting welke gebruikt wordt om hun ervaring met betrekking tot de lessenserie in kaart te brengen.
We willen graag weten wat je vind van de lessen over het beantwoorden van de redeneervragen met het stappenschema. Hieronder vind je een aantal zinnen die je aan kunt vullen en ons laat weten wat je vind van deze lessen. Je krijgt hier geen cijfer voor, en er zijn geen goede of foute antwoorden, het gaat erom wat jij vind!
Over het beantwoorden van redeneervragen heb ik geleerd dat
Wat ik lastig vind bij het beantwoorden van redeneervragen is
Het gebruik van het stappenplan vind ik
Zul jij het stappenplan wel of niet gebruiken bij het maken van opdrachten: wel / niet
Het stappenplan zal ik wel / niet gebruiken bij het maken van opdrachten omdat
Bijlage 3.3 Toetsen voor cijfer bepaling en inhoudsanalyse
De geselecteerde rendeneervragen uit de voormeting en nameting zijn in deze bijlage weergegeven. De antwoord modellen zijn te vinden in bijlage 3.4.
Voormeting Reactiesnelheid
Als een oplossing van kaliumpersulfaat, K2S2O8, en een oplossing van kaliumjodide, KI, bij elkaar worden gevoegd, wordt de oplossing bruin door de vorming van I2(aq). Hierbij vindt de volgende reactie plaats:
S2O82-(aq) + 2 I-(aq) —> I2(aq) + 2 SO42-(aq)
Carien bestudeert de snelheid van deze reactie. Dit kan zij doen, omdat zij aan de intensiteit van de bruine kleur de I2(aq) concentratie kan aflezen. Het verband tussen de intensiteit van de bruine kleur en de I2(aq) concentratie is weergegeven in het volgende diagram.
Hierbij is [I2] de I2(aq) concentratie uitgedrukt in 10-4 mol L-1.
Carien gaat nu als volgt te werk. Zij voegt oplossingen van kaliumpersulfaat en kaliumjodide bij elkaar. Het volume van het verkregen mengsel is 50,0 mL. Op bepaalde tijden meet ze de intensiteit van de bruine kleur.
5) 2p Leg met behulp van het botsende-deeltjes-model uit waardoor de reactiesnelheid bij het verlopen van Cariens proef kleiner wordt.
Hoofdpijn?
De hoofdpijntabletten `Aspro 500 bruis' bevatten een stof die in water gebracht een gas laat ontstaan. Om na te gaan wat de invloed van de verdelingsgraad op de reactiesnelheid is, hebben leerlingen een tablet in water gedaan en daarna op verschillende tijdstippen gemeten hoeveel gas er is ontstaan. Ze deden drie proeven:
proef 1: een hele tablet
proef 2: een tablet in vier stukken gebroken proef 3: de tablet eerst verpoederd
In het onderstaande diagram is de hoeveelheid gas, in mol, uitgezet tegen de tijd.
6) 3p Leg met behulp van het-botsende-deeltjes-model uit welke lijn (A, B of C) bij welke proef hoort.
7) 1p Leg uit waarom deze curven alle drie op hetzelfde eindniveau komen.
Synthese van ammoniak
Ammoniak wordt in grote fabrieken gemaakt door reactie van stikstof en waterstof onder hoge druk met behulp van een katalysator.
9) 3p Bereken de theoretische opbrengst van NH3 uit 1,0 kg N2 .
10) 2p Bereken de E-factor bij een rendement van 75 %. Gebruik BINAS tabel 37H.
Nameting
Verbrandingswarmte
Sommige auto’s rijden op propaan (C3H8).
De reactievergelijking voor de volledige verbranding van propaan luidt: C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(l)
2) 4p Bereken de verbrandingswarmte van propaan vanuit de vormingswarmten van de beginstoffen en reactieproducten. Gebruik hiervoor gegevens uit BINAS tabel 57A+B.
Kolenvergassing
In Buggenum bij Roermond heeft het bedrijf Demkolec in 1994 ’s werelds eerste en ook grootste kolenvergassingsinstallatie voor de productie van elektriciteit in bedrijf genomen. De installatie verbruikt per dag 2,0·106 kg steenkool. In een interview met een vaktijdschrift zegt de bedrijfsleider het volgende:
3) 2p Noem uit tekst 1 een argument waarom de elektriciteitsproducenten de behoefte hadden om steenkool te blijven stoken en, eveneens uit tekst 1, een argument waarom werd besloten de kolen eerst te vergassen in plaats van direct te verbranden.
Noteer je antwoord als volgt:
argument voor gebruik van steenkool: … argument voor kolenvergassing: …
4) 3p Verklaar met behulp van het botsende-deeltjes-model welke invloed het verpoederen van de steenkool heeft op de reactiesnelheid in de vergasser.
Evenwichten
Loodjodide is een slecht oplosbaar zout. Wanneer voldoende loodjodide in water wordt gebracht, ontstaat een suspensie waarin zich het volgende evenwicht instelt:
PbI2 (s) —> Pb2+ (aq) + 2 I- (aq)
Dit evenwicht wordt een heterogeen, dynamisch evenwicht genoemd.
Bij kamertemperatuur is deze reactie aflopend naar rechts, maar bij zeer hoge temperaturen stelt zich een evenwicht in.
14) 2p Beredeneer, op basis van bovenstaand gegeven, of de reactie naar rechts exotherm of endotherm is.
Bijlage 3.4 Antwoordmodellen
De antwoordmodellen behorende bij de geselecteerde redeneervragen gebruikt in de voor- en nameting zijn hier gegeven.
Voormeting
5) 1p de concentraties van de oplossingen (van kaliumpersulfaat en kaliumjodide) neemt af;
1p waardoor de kans op een (effectieve) botsing kleiner wordt
6) 1p Pr.3 heeft de grootste verdelingsgraad en Pr.1 de kleinste;
1p een grotere verdelingsgraad leidt tot een groter oppervlak waardoor de kans op een (effectieve) botsing groter wordt;
1p conclusie: Pr.3 hoort bij A, Pr.2 bij B en Pr.1 bij C.
7) 1p bij alle drie de proeven is uitgegaan van evenveel Asprobruis (en zal bij elk van de proeven evenveel gas ontstaan)
9) 1p 1,0 kg N2 / 28,02 = 0,036 kmol
1p uit 0,036 kmol N2 ontstaat 0,071 kmol NH3 1p 0,071 kmol x 17,031 kg kmol-1 = 1,2 kg NH
3
10) 1p als je uitgaat van 1,0 kg beginstoffen (stikstof en waterstof) ontstaat er bij een rendement van 75 % 0,75 kg ammoniak, invullen geeft:
Nameting
2) (3x -3,935 + 4x - 2,86) - (1x -1,04 + 5x 0) = -22,21 105 J mol-1 2p juiste vormingswarmten gebruikt
2p op de juiste manier verwerkt inclusief minteken en juiste eenheid
3)
4)
14) 1p Notie dat bij verhogen van de temperatuur de endotherme reactie in het voordeel is: dit is de reactie naar links.