Dienst Curriculum & vorming Team secundair onderwijs Guimardstraat 1 - 1040 BRUSSEL
www.katholiekonderwijs.vlaanderen
Studierichtingsprofiel
2021-01-27
Biotechnische wetenschappen 2de graad
De studierichting Biotechnische wetenschappen 2de graad
1. De studierichting in de matrix
Graad 2de graad Finaliteit D-finaliteit Domein Domeingebonden Samenstelling ET + cesuurdoelen
2. Korte beschrijving van de studierichting
Biotechnische wetenschappen is een theoretische studierichting in de doorstroomfinaliteit. Ze combineert een brede algemene vorming met natuur- en biotechnisch-wetenschappelijk denken en vaardig zijn. Er is veel aandacht voor onderzoekend en probleemoplossend leren vanuit de kernwetenschappen biologie, chemie en fysica. Ook elektromagnetisme komt aan bod. De leerlingen denken mede vanuit wiskunde conceptueel na over natuurwetenschappelijke vragen en biotechnische problemen.
3. Leerlingenprofiel
Leerlingen Biotechnische wetenschappen tonen inzicht in complexe leerinhouden, leggen verbanden tussen leerinhouden en kunnen logisch redeneren, vooral binnen de focus van het studiedomein en de studierichting.
Ze exploreren planmatig verbanden en mogelijkheden bij het onderzoeken van fenomenen en het oplossen van problemen in biotechnologie, biologie, chemie en fysica. Ze zien het als een uitdaging om een brede waaier aan natuurwetenschappelijke inzichten en vaardigheden doelgericht met elkaar in verband te brengen door middel van analytisch en inzichtelijk denken. Ze willen processen in de levende natuur aanwenden en aanpassen ten bate van mens en samenleving.
4. Specifiek voor de studierichting
• Cesuurdoelen voor biologie: belang micro-organismen
• Cesuurdelen voor chemie: reactietypen, IUPAC-naamgeving, verband structuur en eigenschappen van stoffen
• Cesuurdoelen voor fysica: elektromagnetisme, mechanica (kracht en verandering van beweging, zwaartekracht en veerkracht, druk, statica, energieomzettingen), thermodynamica (gaswet, warmte)
• Cesuurdoelen voor STEM-engineering
• Onderzoeks- en labovaardigheden
• Verdiepte basisvorming wiskunde
5. De modellessentabel
Algemene en specifieke vorming II,1 II,2 Administratieve vakbenaming
Godsdienst 2 2 AV Godsdienst
Aardrijkskunde 1 1 AV Aardrijkskunde
Engels 2 2 AV Engels
Frans 3 3 AV Frans
Geschiedenis 1 1 AV Geschiedenis
Lichamelijke opvoeding 2 2 AV Lichamelijke opvoeding
MEAV 1 - KV Beeldende vorming/AV Muzikale opvoeding/AV
Plastische opvoeding
AV Economie/TV Toegepaste economie AV Maatschappelijke vorming/AV
Gedragswetenschappen/TV Opvoedkunde/AV Psychologie/
AV Sociologie
Nederlands 4 4 AV Nederlands
Wiskunde 5 5 AV Wiskunde
Gemeenschappelijk funderend
leerplan Alle vakbenamingen basisvorming/specifieke vorming
Gemeenschappelijk leerplan ICT Alle vakbenamingen basisvorming/specifieke vorming AV Informatica/TV Toegepaste informatica
Biotechnische wetenschappen 10 11 AV Biologie/AV Chemie/AV Fysica/TV Landbouw/TV Toegepaste biologie/TV Toegepaste chemie/TV Toegepaste fysica /TV Tuinbouw
-Biologie B+S 2 3
-Chemie B+S 2 3
-Fysica B+S 3 3
-Biotechnologische wetenschappen 3 2
Totaal 31 31
Complementair gedeelte Artistieke vorming Informatica
Mens & samenleving
- vakken in de linkerkolom: vakken in witte achtergrond: vakken van de basisvorming; vakken in lichtgrijze achtergrond: vakken van het specifiek gedeelte (cesuurdoelen of delen van beroepskwalificaties al dan niet in combinatie met de basisvorming B+S);
- richtcijfer leerplannen in lichtgroene achtergrond: leerplan basis in meerdere studierichtingen van de finaliteit; richtcijfer in donkeroranje achtergrond: leerplan verdiepte basis in meerdere studierichtingen van de finaliteit;
- het richtcijfer in zwart geeft het aantal lesuren voorzien om het leerplan te realiseren. Het richtcijfer in bruin geeft meer onderwijstijd aan voor hetzelfde leerplan (i.f.v. de studierichting).
6. Het leerplan biotechnische wetenschappen met cesuurdoelen
6.1 Krachtlijnen
• Doorgedreven wetenschappelijke inzichten opbouwen voor de STEM-professional en burger en van morgen.
• Wetenschappelijke methoden, denk- en werkwijzen en vaardigheden ontwikkelen om betrouwbare kennis en aangepaste oplossingen te ontwikkelen.
• Inzicht ontwikkelen in de verbanden tussen wetenschappen, wiskunde, technologie en de samenleving.
6.2 Opbouw
Het leerplan Biotechnische wetenschappen (10-11) bevat de leerplanonderdelen Biologie (2-3), Chemie (2-3), Fysica (3-3) en ‘Biotechnologische wetenschappen’ (3-2). Een aantal labo’s die in het directe verlengde van de inhouden Bio/Chemie/Fysica liggen komen in nauwe samenhang met die leerplanonderdelen aan bod.
STEM-doelen (+cesuur) Biologie (met cesuur) Chemie (met cesuur) Fysica (met cesuur) Wetenschappelijke
methoden toepassen Systemen analyseren aan de hand van STEM- concepten
Meetinstrumenten en hulpmiddelen gebruiken Grootheden en eenheden gebruiken
Geïnformeerd werken met materialen en stoffen
Labovaardigheden toepassen Verbanden tussen grootheden onderzoeken Modellen ontwikkelen STEM-engineering- geïntegreerd probleemoplossen Keuzes beargumenteren STEM-interacties in de samenleving onderzoeken
Homeostase als feedbacksysteem:
• Homeostase bij dieren
• Homeostase bij planten
Voortplanting:
bevruchting Biodiversiteit Belang van micro- organismen Interactie tussen organismen Materie-en energiestromen in ecosystemen
Mengsels en zuivere stoffen
Aspecten van een chemische reactie Bouw en
eigenschappen van atomen
Chemische bindingen Indeling
samengestelde stoffen Eigenschappen van stoffen op basis van hun structuur Kwantitatieve aspecten Reactiesoorten
Massadichtheid als verband tussen grootheden
Kracht en verandering van beweging Eenparig rechtlijnige beweging Veerkracht,
zwaartekracht en -veld Druk,
statica van systemen:
krachtenbalans, momentenbalans Energieomzettingen en vermogen kwantitatief (inclusief arbeid) Gaswet p.V=n.R.T
Energietransport: warmte en temperatuur (kwantitatief)
Rechtlijnig versnelde beweging met beginsnelheid + vrije val + verticale worp
Elektrische systemen: gemengde gelijkstroomkringen
Elektromagnetische systemen
Het luik ‘Biotechnologische wetenschappen’ biedt ruimte om de inhoudelijke doelen experimenteel en meer geïntegreerd en projectmatig te verwerken vanuit de vaardigheden onderzoeken, ontwerpen, probleem oplossen en modelleren, gekoppeld aan de STEM-doelen. Hier ligt de klemtoon op Gevorderde STEM- Engineering: “De leerlingen ontwikkelen een oplossing voor een probleem door inzichten, concepten en vaardigheden uit verschillende STEM-disciplines geïntegreerd toe te passen.”
De lessentabel suggereert om hier een ruimte van (3-2) voor te voorzien via een vak ‘Biotechnologische wetenschappen’.
Dit sluit zeker aan bij de traditie van de bestaande richting Biotechnische wetenschappen. De school kan er dan voor opteren om de kennis en vaardigheden vooral in biotechnische contexten aan bod te laten komen.
Scholen die meer vanuit de traditie van Techniek-wetenschappen willen werken kunnen dit ook in de keuze van contexten gestalte geven of eventueel overwegen om het geïntegreerde luik (ook in de lessentabel) nauwer te laten aansluiten bij de onderdelen Biologie, Chemie, Fysica.
6.3 Cesuurdoelen biologie
Basisvorming Cesuurdoelen
Eigenschappen Driedomeinensysteem – soort – biodiversiteit Groepen micro-organismen - structuur of
van levende systemen
voortplanting van micro-organismen - virussen belang van micro-organismen
6.4 Cesuurdoelen chemie
Basisvorming Verdiepte basisvorming Cesuurdoelen Inzichten in
bouw, structuur en
eigenschappen van materie
Classificeren stoffen vanuit formule/vanuit naam
Opstellen van chemische formules anorganische stoffen
Uitbreiding van te kennen stoffen;
Herkennen van reactiepatronen
Wisselwerking tussen materie en energie
Eenvoudige neutralisatiereactie opstellen
Opstellen reactievergelijking van een neerslagreactie,
gasvormingsreactie op en ontleden van een eenvoudige redoxreactie
Opstellen eenvoudige redoxvergelijkingen tussen enkelvoudige stoffen
Oplossen- Elektrisch geleiden Verband tussen de structuur en de eigenschappen van stoffen:
ionrooster, molecuulrooster, atoomrooster, metaalrooster
Verband tussen de structuur en de eigenschappen van stoffen:
• Intermoleculaire krachten:
dipoolkrachten, waterstofbruggen, ion- dipoolkrachten
• Polariteit
Stofeigenschappen: kookpunt, smeltpunt, oplosgedrag van stoffen, geleidbaarheid, zuur- base eigenschappen, oxidatie en reductie eigenschappen, ionisatie en dissociatie eigenschappen
6.5 Cesuurdoelen fysica
Basisvorming Verdiepte basisvorming Cesuurdoelen BiWe
Kracht en bewegings- verandering
Rechtlijnige beweging analyseren
Rechtlijnige beweging analyseren
+ vrije val en verticale worp kwalitatief en kwantitatief + ECB Veerkracht, zwaartekracht en
veldkracht
+ archimedeskracht Statica van systemen in het vlak kwalitatief en kwantitatief aan de hand van krachten en
krachtmomenten Structuur en
eigenschappen van materie
Het concept druk gebruiken bij vaste stoffen, gassen en vloeistoffen kwalitatief en kwantitatief om fenomenen en toepassingen ervan te verklaren.
+ gaswet
Algemene gaswet: p.V/T=Cte
Ideale gaswet: p.V=n.R.T
Energie Behoud van energie kwalitatief en kwantitatief om
energieomzettingen, rendement en vermogen in systemen te beschrijven.
Concepten arbeid, energie, warmte en de verbanden ertussen om energieomzettingen te kwantificeren.
Concepten arbeid, energie, warmte en de verbanden ertussen om
energieomzettingen te kwantificeren.
Het energietransport bij faseovergangen en bij
temperatuursveranderingen van stoffen (kwalitatief).
Energietransport bij faseovergangen en bij
temperatuursveranderingen van stoffen kwantitatief.
De leerlingen beschrijven eenvoudige stroomkringen.
Elektrische gelijkstroomkringen kwalitatief en kwantitatief in gemengde schakelingen met ten hoogste drie weerstanden
Elektrische gelijkstroomkringen kwalitatief en kwantitatief in gemengde schakelingen.
Straling
Elektromagnetisme
Elektromagnetische systemen Coulomb, elektrisch veld, condensator
7. Het leerplan wiskunde met verdiepte basisvorming
Basisvorming Verdiepte basisvorming
Meetkunde
Vectoren: tekenen van som en vermenigvuldiging
+ berekeningen met coördinaten
Goniometrische cirkel en verwante hoeken
8. Infrastructuur
• Een goed uitgerust labo
Vergelijking met aanverwante studierichtingen in de 2de graad
Biotechnische wetenschappen Natuurwetenschappen STEM-
doelen Cesuurdoelen Gevorderde STEM-engineering Basisvorming
Biologie Cesuurdoelen uitgebreide biologie Cesuurdoelen uitgebreide biologie Chemie Cesuurdoelen uitgebreide chemie Cesuurdoelen uitgebreide chemie Fysica Cesuurdoelen gevorderde fysica:
elektromagnetisme; mechanica;
thermodynamica
Cesuurdoelen uitgebreide fysica
Wiskunde Verdiepte basisvorming Cesuurdoelen gevorderde wiskunde
Biotechnische Wetenschappen <> Natuurwetenschappen
De domeingebonden doorstroomstudierichting Biotechnische wetenschappen is verwant met de
domeinoverschrijdende studierichting Natuurwetenschappen. In beide richtingen staan biologie, chemie en fysica centraal en is er aandacht voor experimenteel onderzoek in labo. In Biotechnische wetenschappen komt het STEM-geïntegreerd probleemoplossen in biotechn(olog)ische contexten nadrukkelijk aan bod.
Wiskunde komt op een wat minder doorgedreven manier aan bod (verdiepte basis in plaats van
cesuurdoelen). In fysica is er wat meer aandacht voor mechanica en thermodynamica. Elektromagnetisme is een opvallend bijkomend thema.
Biotechnische Wetenschappen <> Biotechnieken
De domeingebonden doorstroomstudierichting Biotechnische wetenschappen is verwant met de studierichting Biotechnieken, maar is theoretischer en meer wiskundig onderbouwd. In beide richtingen staat biologie, chemie en fysica centraal en is er aandacht voor experimenteel onderzoek in labo en geïntegreerd probleemoplossen. In Biotechnieken komen naast labotechnieken ook productie- en procestechnieken aan bod en wordt er ook actief aan beroepscompetenties gewerkt.
Inhoudelijke samenhang met studierichtingen van de 3de graad
De studierichting is inhoudelijk verwant met de volgende studierichtingen in de 3de graad
• Biotechnologische en chemische wetenschappen
Biotechnologische en chemische wetenschappen Wetenschappen-wiskunde Algemene doorstroomcompetenties
Generieke doorstroomcompetenties
Historisch en cultureel bewustzijn Wiskunde
Uitgebreide wiskunde i.f.v. wetenschappen Gevorderde wiskunde Informaticawetenschappen
Informaticawetenschappen: algoritmen en programmeren Informaticawetenschappen: modelleren en simuleren
Biologie Uitgebreide biologie
Chemie Uitgebreide chemie
Fysica Gevorderde fysica: elektromagnetisme
Gevorderde fysica: mechanica Gevorderde fysica: thermodynamica
Uitgebreide fysica
STEM
Gevorderde STEM – Engineering Onderzoeksvaardigheden wetenschappen Labo
De inhoudelijke samenhang tussen studierichtingen van de 2de en de 3de graad is indicatief voor hoe het curriculum wordt opgebouwd van de 2de naar de 3de graad en welke elementen vanuit specifieke eindtermen indalen in de 2de graad. De voorziene opbouw heeft geen impact op de eigenlijke studiekeuze die leerlingen uiteindelijk zullen maken. De ontwikkeling van leerlingen doorheen de tweede graad verloopt soms onvoorspelbaar. Daarom zal het belangrijk zijn om de mogelijkheden en kansen van leerlingen zo ruim mogelijk te houden.
Doorstroomprofiel na de 3de graad
Biotechnologische en chemische wetenschappen Wetenschappen-wiskunde Natuurwetenschappen
Biotechniek, Farmaceutische wetenschappen, Industriële wetenschappen en technologie, Wetenschappen (Biochemie en biotechnologie, Biologie, Chemie), Biomedische wetenschappen / Biotechniek, Industriële wetenschappen en Technologie (Chemie),
Gezondheidszorg
Natuurwetenschappen
Architectuur, Industriële wetenschappen en Technologie, Productontwikkeling, Toegepaste wetenschappen, Toegepaste biologische wetenschappen / Architectuur, Biotechniek, gecombineerde studiegebieden (digital design), Industriële wetenschappen en Technologie Wetenschappen, Biomedische wetenschappen,
Biotechniek, Bewegings- en Revalidatiewetenschappen, Farmaceutische wetenschappen, Nautische
wetenschappen, Sociale gezondheidswetenschappen / Gezondheidszorg, Nautische wetenschappen
Geneeskunde, Tandheelkunde, Diergeneeskunde Sociale wetenschappen
/ Onderwijs
Het doorstroomprofiel maakt een koppeling met de meest logische vervolgopleidingen per studierichting en ondersteunt zo de selectie van bepaalde wetenschapsdomeinen waarvoor specifieke eindtermen werden ontwikkeld. Het is in de eerste plaats een werkdocument voor het ontwikkelproces van de specifieke eindtermen. Het doorstroomprofiel heeft geen impact op de eigenlijke studiekeuze die leerlingen uiteindelijk zullen maken.
Bij het vastleggen van de doorstroomprofielen zijn in de eerste plaats hele studiegebieden geselecteerd. Wanneer binnen een bepaald studiegebied enkel een selectie van opleidingen relevant is, dan staat die selectie tussen haakjes na het studiegebied opgesomd.
De studiegebieden zijn gebundeld op basis van inhoudelijke samenhang. Een schuine streep binnen een cluster (/) verduidelijkt of het gaat om academische of professionele bacheloropleidingen: links van de schuine streep staan de academische bacheloropleidingen en rechts ervan de professionele bacheloropleidingen.
