Project IRRESISTIBLE Engaging the Young with Responsible Research and Innovation www.irresistible-project.eu

Docentendag Leeuwarden

24 juni 2016

Eva Teuling (Science LinX, RUG),

Peter Wolfs (RUG en CSG Wessel Gansfort, Groningen), Jannie Scheffener

(CSG Augustinus, Groningen) en Else Henneke (Lindecollege, Wolvega)

Inhoud van deze workshop:

Project Irresistible

RRI en de 6E-methode

Module Ecosystemen in de Poolgebieden

Overige modules: koolhydraten en nanotechnologie

Straks in de klas?

Project IRRESISTIBLE

• Europees: 10 landen

• Universiteiten en Science Centra: brug

slaan tussen formeel en informeel leren

• Verhogen van kennis over Responsible

Research and Innovation (RRI)

• Communities of Learners (CoLs):

- universiteiten/science centra

- docenten/TOA’s

- bedrijfsleven

Project IRRESISTIBLE

› CoLs ontwikkelen lesmodules over bètawetenschappelijke onderwerpen:

• nanotechnologie, klimaatverandering, oceanografie, koolhydraten en meer

› Eerste ronde: schooljaar 2014/2015

• Lesmodules ontwikkeld

• getest op scholen

• verbeterd en vertaald

› Tweede ronde : schooljaar 2015/2016

• Delen lesmodules met andere landen

Project IRRESISTIBLE

Irresistible lesmodules:

› Demonstreren het vakoverstijgende karakter van wetenschap:

• natuurkunde – scheikunde of scheikunde - biologie

› Actieve werkvormen:

• practicum, debat, expert-groepen, klassikaal lesgeven, debat, tentoonstelling maken, …

› Gebaseerd op ‘5E-methode van onderzoekend leren’,

› Aandacht voor de ethiek van wetenschap:

• rondom EU-thema Responsible Research and Innovation (RRI)

› Responsible Research and Innovation (Verantwoord Onderzoek en Innovatie) is een thema van de EU

› Wetenschap & Innovatie moeten antwoord geven op de grote uitdagingen (Grand Challenges) in de maatschappij:

Lund Declaration (2009): • Schoon drinkwater • Voedselproductie • Duurzame energie • Klimaatverandering • Overbevissing/ontbossing • Mobiliteit & transport • Gezondheidszorg • Honger • Armoede • Kindersterfte • …

VN Millenniumdoelen: • Armoedebestrijding • Onderwijs • Gelijkheid tussen man en

vrouw • Duurzaamheid • Ziektebestrijding • Kindersterfte • …

EU HORIZON 2020: • Voedselveiligheid • Gezondheid • Smart Cities • Duurzame energie • Afvalmanagement • Digitale veiligheid • Rampenmanagement • …

Responsible Research and Innovation

Responsible Research and Innovation

› Zes pijlers van RRI:

• Engagement

• Gender Equality

• Science Education

• Ethics

• Open Access

• Governance

Responsible Research and Innovation

Engagement – Betrokkenheid

Overheid, onderzoekers, industrie en burgers werken samen aan onderzoek en innovatie.

o Wie is er betrokken? o Heeft iedereen evenveel inspraak? o Hoe wordt dit bepaald? o Moeten mensen met geen kennis inspraak

hebben bij onderzoek en innovatie? o Wetenschapsvisie 2025

Responsible Research and Innovation

Gender Equality – gelijke kansen

Mannen en vrouwen moeten evenveel betrokken worden in onderzoek en innovatie.

Het volledig potentieel van de bevolking gebruiken.

o Wat is een gelijkwaardige verdeling

van mannen en vrouwen in onderzoek en innovatie?

o Wat moet er gebeuren om dit te bereiken?

Responsible Research and Innovation

Science Education – Natuurwetenschappelijk Onderwijs

Beter onderwijs over wetenschap geeft een beter inzicht over hoe wetenschap werkt.

o In hoeverre moeten en kunnen onderzoekers betrokken worden bij natuurwetenschappelijk onderwijs in PO en VO?

o Bijvoorbeeld via: o Science Centers o Wetenschapsknooppunten o DOTs

Responsible Research and Innovation

Open Access – Open toegankelijkheid

Resultaten van onderzoek moeten in vrij toegankelijke bronnen worden gepubliceerd.

o Moet ook onderzoek dat mogelijke misstanden of risico’s oplevert worden gepubliceerd?

o Hoe moet dat met mogelijke octrooien?

Responsible Research and Innovation

Ethics – ethiek

Onderzoek en innovatie moeten de fundamentele rechten van mensen en dieren respecteren.

o Mag alles wat kan? o Zijn dierproeven altijd toegestaan? o Welke risico’s zijn er voor de bevolking?

Responsible Research and Innovation

Governance – bestuur/overheid

Overheid en politici hebben de verantwoordelijkheid om te overzien dat er geen schadelijke of onethische dingen gebeuren.

o Wie houdt er toezicht? o Welke bevoegdheid heeft deze instantie? o Hoe verloopt het proces?

Modules: structuur

6E -methode – Gebaseerd op: 5E-methode van onderzoekend leren

(inquiry-based science education)

Engage: de interesse van de leerling wekken voor het onderwerp (artikel/documentaire).

Explore: formuleren van vragen, RRI introduceren

Explain: beantwoorden van de vragen met behulp van wetenschappelijke kennis.

Elaborate: verdiepend, RRI toepassen

Exchange (nieuw voor dit project): uitwisseling, leerlingen presenteren hun onderzoek aan de maatschappij (tentoonstelling).

Evaluate: toets of andere beoordeling

Onderzoek binnen project IRRESISTIBLE:

RRI:

• Wat is de houding van docenten en leerlingen t.o.v. RRI?

• Instrument: vragenlijsten voor leerlingen en docenten, zowel voor als na afloop van het project

Exhibitions:

• Hoe gaan leerlingen en docenten om met het maken van tentoonstellingen in/door de klas?

• Instrument: case studies; interviews met leerlingen en docenten

Waarom vakoverstijgend werken?

Wetenschap en technologie zijn vakoverstijgend.

Leerlingen denken nog teveel in hokjes.

Domein A

Leerlingen krijgen een beter beeld van wetenschap en technologie.

Waarom RRI?

Verantwoord onderzoek en Innovatie is een thema van de EU

Wetenschap en Innovatie (technologie) moeten een antwoord geven op de grote uitdagingen in de maatschappij: honger, ziektes, klimaat, duurzaamheid.

Leerlingen maatschappelijk bewust maken van de invloed van wetenschap en technologie

In Nederland: 4 modules beschikbaar

› Koolhydraten in (moeder)melk

• Ontwikkeld in NL i.s.m. onderzoekers van de RUG

› Ecosystemen op de Poolgebieden

• Ontwikkeld in Portugal, aangepast voor Nederland

› Nanotechnologie (workshop Jan Apotheker)

• Nano-zilver (ontwikkeld in Turkije)

• Perovskiet-zonnecellen (ontwikkeld in Israël)

Poolgebieden

De thermometer van de aarde

Responsible Research and Innovation in Poolwetenschappen

Poolgebieden - Algemeen

Module ontwikkeld in Portugal

• Aandacht voor oceaanonderzoek

• Doel (o.a.) het aanleren van Academische Vaardigheden:

• Wetenschappelijk onderzoek

• Literatuuronderzoek

• Experimenteel onderzoek

• Lezen van primaire literatuur

• Koppeling met oceaanonderzoek bij RUG

• Vakoverstijgend (Ak-Bi-Na-Sk)

• Versie voor 3e klas en 5e/6e klas (havo/vwo)

Poolgebieden – versie 3 VWO

Opdoen van academische vaardigheden:

• Wat is wetenschappelijk onderzoek?

• Onderzoeksvraag bedenken

• Literatuuronderzoek en bronnen

• Presenteren van onderzoek

12 lessen

Vakoverstijgend: bèta-vakken maar ook aansluiting bij Aardrijkskunde, Nederlands, Maatschappijleer, ….

Academische vaardigheden

› Natuurwetenschappelijk onderzoek

› Wetenschappelijke artikelen (Engelstalig) leren lezen

› Mogelijkheden:

• Onderzoeksvraag opstellen en onderzoek ontwerpen

• Zelf een artikel/stukje schrijven.

Voorbereiding op PWS

9-12 lessen

Domein A van Bi, Na en Sk

Poolgebieden – versie 5/6 VWO

Poolgebieden - Engage

› Bekijken documentaires

› Mindmap

› ‘Rollenspel’

• http://www.npowetenschap.nl/site/media/Smelten-de-gletsjers/15

• http://www.npowetenschap.nl/site/media/De-Kennis-van-Nu/VPWON_1243723

Mindmapping

Poolgebieden - Engage

Poolgebieden – Explore 3de klas

Poolgebieden – Explore

Onderzoeksgroepen met verschillende rollen samenstellen

Onderzoeksvragen opstellen vanuit gekozen ‘rollen’

3e klas: bronnen worden gegeven (Kennislink, filmpjes, organisaties)

5/6e klas: zelf bronnen zoeken

Centrale vragen:

"Hoe kan de kennis omtrent de poolgebieden worden gebruikt om

de 'gezondheid' van het systeem aarde te schatten?“

"Welke gegevens zijn belangrijk bij

de vorming van beleid rond de poolgebieden, en zelfs voor het hele

systeem aarde?”

Poolgebieden – Explore – rollen

Expertteams opties:

Wetenschappelijke onderzoeksteams :

• Oceanografen

• Klimatologen

• (Marien)biologen

• Geografen

• Biochemici

• Geologen

• ...

Verschillende brede maatschappelijke rollen:

• Medewerker milieuorganisatie

• Wetenschapper (zie hiernaast)

• Toeristengids

• Politicus

• Vertegenwoordiger van Shell

• Bewoner

• Koning Willem-Alexander

• ....

Poolgebieden – Explore

Introductie van RRI

RRI-dobbelstenen

Poolgebieden - Explain

3 VWO:

o Rollenspel met verschillende ‘experts’ (breed of beta)

o Beantwoorden van de onderzoeksvragen uit de explore-fase

o Optie: experimenten die deze begrippen toelichten

5/6 VWO:

o Rolllenspel met verschillende experts

o Zelf een ‘echt’ wetenschappelijk artikel lezen en daarover rapporteren aan anderen

o Optie: experimenten bedenken op basis van deze artikelen

Poolgebieden – Experimenten › Wat is het effect van smeltend ijs op de pH van het water?

Gekleurd zoet ijs in zout water: wat gebeurt er?

H2O + NaCl2

ijs ijs ijs

pH-meter

Poolgebieden – Experimenten › Thermohaline circulatie

Toepassen van RRI:

Bespreken stellingen

VN-conferentie of Lagerhuisdebat

Poolgebieden - Elaborate

Exchange

Tentoonstelling over de geleerde stof + RRI

Verdere uitwerking van de ‘experimenten’

Poolgebieden – Exchange

Exchange

Evaluate:

Beoordeling van tentoonstelling en andere opdrachten

Leerlingen beoordelen elkaar

Eventueel toets (heeft niet de voorkeur)

Poolgebieden – Evaluate

Module IRRESISTIBLE in Nederland:

› CoL gestart in sept 2014 met docenten scheikunde & biologie

› Onderwerp: Healthy Ageing (breed) koolhydraten in moedermelk

› Samenwerking met Carbohydrate Competence Center (Lubbert Dijkhuizen) en FrieslandCampina

› Lesmodule voor scheikunde & biologie, voor bovenbouw havo/vwo

Nanotechnologie

3-4 HAVO/VWO

2 modules bewerkt voor Nederland

Module over perovskiet-zonnecellen: Na, Sk (Israël)

Module over nanozilver: Bi, Sk ( Turkije)

Workshop door Jan Apotheker

Irresistible in de klas?

Modules beschikbaar via e.teuling@rug.nl

Facebook-groep: https://www.facebook.com/groups/IRRESISTIBLE.Nederland/

Websites

www.rug.nl/sciencelinx/irresistible

www.irresistible-project.eu

YouTube: https://www.youtube.com/channel/UCC1DW2ydiGXCTbjfbELQvNA

Foto’s: https://goo.gl/photos/5C4F5rZbMcFGy3YcA

RRI-dobbelstenen:

• Gooi met beide dobbelstenen

• Lees de informatie op de kaartjes

• Probeer de onderwerpen ‘aan elkaar’ te praten!

• Poolgebieden (groen)

• RRI (rood)

Aan de slag!

Aan de slag!

Inzage lesmateriaal:

• Modules 3e en 6e klas

• Docentenhandleidingen

• Modules koolhydraten

Proefjes:

• Broeikaseffect (ein-o-science)

Irresistible

› This project has received funding from the European Union’s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement no 612367.

› It is a coordination and support action under FP7-SCIENCE-IN-SOCIETY-2013-1, ACTIVITY 5.2.2 Young people and science: Topic SiS.2013.2.2.1-1 Raising youth awareness to Responsible Research and Innovation through Inquiry Based Science Education.

› http://www.irresistible-project.eu/index.php/en/

Engage

› Opstartfase

› Context schetsen

› Leerlingen betrekken bij onderwerp

› RRI introduceren

› Inleidende practica

Waarom drinken baby’s niet gewoon melk uit de supermarkt?

Explore

› Introduceren van de gedetailleerde natuurwetenschappelijke context

› Vragen stellen over deze context

Wat zijn de geheimen van moedermelk?

Explain

› Leerlingen worden verdeeld in groepjes die aan één specifiek onderwerp werken

› ‘Jigsaw’

› Presentaties van de groepjes leerlingen over de geleerde stof

Explain

› Zoeken naar antwoorden op de vragen uit de explore-fase

› Experimenten

› Literatuuronderzoek, rapporteren aan elkaar (leerlingen)

› Afsluiten en op een rijtje zetten (docenten)

Hier komen de onderwerpen aan bod:

Spijsvertering, Microbiologie, Immuunsysteem, Biochemie, Proceschemie

Elaborate

› Koppeling theorie met RRI-aspecten

› Wat speelt hier een rol?

› Wat vinden we ervan?

› Lezen en/of zoeken van (opinie)-artikelen

› Actieve werkvorm: (lagerhuis)debat, rollen-spel, discussiegroepjes

› Nadenken over gebruik in wetenschappelijke exhibit

Elaborate

› RRI-onderwerpen:

• Marketing van poedermelk: regels en voorschriften (WHO)

• Foute marketing van poedermelk in ontwikkelingslanden

• Recent schandaal met vervuilde poedermelk in China (melamine)

• Vrouwenemancipatie door poedermelk

› RRI-dobbelstenen

› Debat/rollenspel

“WHO International Code of Marketing of Breastmilk Subsitutes”

Slimme koolhydraten - Evaluate

o Toets

o Cijfer voor presentaties, practica en tentoonstelling

o Beoordeling m.b.v. rubrics

Hoofdstuk

Wat Aantal

lesuren

Opmerkingen

1 Engage Introductie

onderwerp

1-3 Inleiding

2 Explore Context

onderwerp

1 Of samen met H1 in één les

3 Explain Informatie-

overdracht

2-6 Afhankelijk van de gekozen

werkvorm, klassikaal of met

presentaties van leerlingen

4 Elaborate Ethiek 2-4 Artikelen lezen als huiswerk

Verder is een actieve werkvorm

zoals debat of rollenspel

noodzakelijk

5 Exchange Tentoonstellin

g

4 Leerlingen maken tentoonstelling

over het onderwerp en de ethische

aspecten ervan (RRI)

6 Evaluate Toets

1 + nakijken

Domeinen: Scheikunde: Domein A: Vaardigheden A5: Onderzoeken A7: Modelvorming A8: Natuurwetenschappelijk instrumentarium A9: Waarderen en oordelen A15: Redeneren over ontwikkelen van chemische kennis Domein C: Chemische processen C5: Chemisch evenwicht Domein D: Ontwikkelen van chemische kennis D4: Molecular modelling Domein E: Innovatie en chemisch onderzoek E2: Selectiviteit en specificiteit E5: Onderzoek en ontwerp Domein F: Industriële processen F1: Industriële processen F2: Groene chemie Domein G: Maatschappij, chemie en technologie G1: Chemie van het leven G5: Bedrijfsprocessen

Biologie: Domein A: Vaardigheden A3: Informatievaardigheden A4: Technisch-instrumentele vaardigheden A5: Ontwerpvaardigheden A6: Onderzoeksvaardigheden Domein D: Metabolisme D3: Metabolisme van de mens D4: Celprocessen D5: Eiwitsynthese en biotechnologie Domein E: Dynamiek en homeostase E2: Ontstaan en handhaven van verscheidenheid E5: Bescherming van het interne milieu