helphelp

Kennisbasis

( )

Kennisbasis natuurwetenschappen en technologie

  • Scheikunde
    • Energie
      • Waar het om gaat
        • Energie
          Energie speelt een belangrijke rol in alle sectoren van de samenleving. Vervoer, gezondheidszorg, industrie en communicatie zijn ondenkbaar zonder gebruik te maken van energie. Ook het dagelijks leven zou aanzienlijk veranderen zonder voldoende beschikbaarheid van energiebronnen.
           
          Het gebruik van energie is echter niet zonder problemen. Voorraden brandstoffen als aardgas en aardolie zijn maar beperkt beschikbaar, duurzame energiebronnen (zoals zon en wind) zijn nog niet in staat voldoende energie te leveren, kernenergie is niet onomstreden en kernfusie-energie kan nog lang niet productief gemaakt worden. Daarnaast stijgt het energieverbruik in ontwikkelingslanden snel en veroorzaakt het gebruik van fossiele brandstoffen een sterke toename van koolstofdioxide en andere gassen in de atmosfeer, hetgeen het broeikaseffect versterkt, met mogelijk nare milieugevolgen. Door de toenemende vraag stijgen de kosten van energie aanzienlijk.
           
          Vanuit een scheikundig perspectief is het belangrijk te weten hoe energie beschikbaar komt bij exotherme chemische reacties via verbranding van fossiele brandstof. Chemische energie die was opgeslagen in de brandstof wordt dan omgezet in andere energievormen zoals beweging, energie, warmte en licht. Vaak wordt hierbij chemische energie in eerste instantie omgezet in elektrische energie. Het omgekeerde proces waarbij licht wordt omgezet in chemische energie, vindt plaats in het proces van fotosynthese, waarbij licht wordt vastgelegd in een energierijke stof. Dit laatste is van belang voor de voedselproductie en de wereldwijde voedselvoorziening, en in toenemende mate ook voor de productie van biobrandstoffen. Daarmee is het energieprobleem en het voedselprobleem met elkaar verbonden.
           
          Een goed begrip van de begrippen exo- en endotherme reacties, kennis van fossiele brandstoffen, risico’s in het gebruik ervan en gebruik kunnen maken van informatie over duurzaamheid en veiligheid, is belangrijk om aspecten gerelateerd aan energie te begrijpen, er een mening over te vormen en er over te communiceren.
           
      • Samenhang
        • Energie
          • binnen scheikunde:  Reactiviteit; 
          • met biologie: Dynamisch evenwicht; Instandhouding (ontwikkeling: groei/ontwikkeling);
          • met natuurkunde: Energie (vormen van energie);
          • met fysische geografie: duurzaamheid, bronnen van energie.
           
      • Integrale doelen
        • Energie
          De leerling kan:
          1. met eenvoudige proeven het verschil aantonen tussen exotherme en endotherme reacties;
          2. aan de hand van gegevens uit onderzoek berekeningen uitvoeren aan de energie die koolhydraten, vetten en eiwitten leveren;
          3. aangeven dat fotosynthese een voorbeeld is van een endotherme reactie, waarbij energie (licht) wordt opgeslagen (in de vorm van chemische energie);
            1. aangeven dat de meeste verbrandingen exotherm zijn waarbij chemische energie (vaak) omgezet wordt in licht en warmte;
            2. met beschikbare informatie aannemelijk maken dat de energie-inname per hoofd van de bevolking in de westerse wereld verschillend is van die in ontwikkelingslanden en mogelijke implicaties beschouwen;
            3. het gebruik van fossiele brandstoffen beschrijven tegen de achtergrond van duurzaamheid en milieu;
            4. de verwerking van fossiele brandstoffen tot producten als benzine, diesel en kunststoffen beschrijven.
           
          Relevante contexten: energieomzettingen; wereldvoedselprobleem; duurzaamheid.
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Onderzoekjes doen om exotherme reacties en endotherme reacties te herkennen.
          • In een onderzoekje ontledingsreacties (zoals elektrolyse) herkennen.
          • Eenvoudig onderzoekje naar rendement van een (energie-) omzetting doen.
          • Foto’s maken van de pictogrammen voor chemische stoffen die je in het dagelijks leven tegen komt, en toelichten waar ze voor staan
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • (Eenvoudige) (rendements)berekeningen uitvoeren met de door koolhydraten, vetten en eiwitten geleverde energie.
           
        • Informatievaardigheden
          • Informatie verzamelen om te bepalen welk voedsel (koolhydraten, vetten of eiwitten) de meeste energie oplevert.
          • Informatie verzamelen over de energie inname per hoofd van de bevolking in de westerse wereld, vergeleken met die in ontwikkelingslanden.  
          • Mediaberichten analyseren over het gebruik van voedsel zoals maïs en suikerriet voor het maken van biobrandstof in plaats van dat te gebruiken als voedsel, en welke standpunten daarover bestaan en welke belangen een rol spelen.  
           
      • D2. Vakinhouden
        • Energie-effecten bij reacties
          • havo; vwo
            Drie energiesoorten (warmte, chemische en elektrische energie) met de bijbehorende onderlinge omzettingen herkennen en benoemen
          • havo
            Endotherme en exotherme reactie definiëren Verbranding benoemen en herkennen als exotherme reactie, ontleding als endotherme reactie
          • havo; vwo
            Activeringsenergie benoemen als opstartenergie van een reactie
          • havo
            Het maatschappelijk belang van de fotosynthese herkennen
          • havo
            Energieproblematiek herkennen in relatiemet duurzame ontwikkeling
          • havo; vwo
            Herkennen van mondiale voedselproblematiek, waaronder de rol van consumptie en reclame
          • vwo
            Endotherme en exotherme reactie definiëren Verbranding benoemen en herkennen als exotherme reactie, ontleding als (bijna altijd) endotherme reactie
          • vwo
            Het maatschappelijk belang van de fotosynthese herkennen en beargumenteren
          • vwo
            Energieproblematiek herkennen in relatie (in verband brengen) met duurzame ontwikkeling
        • Ontleding
          • havo; vwo
            Ontleding definiëren en de reactieproducten beschrijven
          • havo; vwo
            De drie manieren van ontleding (fotolyse, thermolyse, elektrolyse) benoemen
        • Fossiele brandstoffen
          • havo; vwo
            Aardolie, aardgas en steenkool benoemen als belangrijkste fossiele brandstoffen
          • havo; vwo
            Maatschappelijk belang van fossiele brandstoffen benoemen
          • havo; vwo
            Milieuaspecten van fossiele brandstoffen benoemen
          • havo; vwo
            Aangeven dat aardolie voornamelijk bestaat uit een mengsel van verschillende koolwaterstoffen, die door destillatie in verschillende fracties gescheiden kunnen worden De namen en formules van deze koolwaterstoffen (van methaan tot hexaan) kunnen benoemen
          • havo; vwo
            Aan de hand van een diagram van de destillatie van aardolie aangeven en uitleggen wat het verschil tussen de verschillende fracties is (oa LPG, benzine, diesel, kerosine en (zware) stookolie)
          • havo; vwo
            Het proces van de productie van kunststoffen uit aardolie benoemen De begrippen kraken en polymerisatie kunnen hanteren
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Oorzaak en gevolg
          • Inzien dat de onttrekking van voedsel voor de productie van biobrandstof kan leiden tot verhoging van de wereldvoedselprijzen en dat dit ten koste kan gaan van de armste mensen in de wereld. 
           
        • Behoud, transport en kringlopen van energie en materie
          • Inzien dat fotosynthese een proces is waarbij energie (licht) wordt omgezet (in chemische energie) en opgeslagen.
          • Inzien dat fotosynthese en verbranding (metabolisme) tegengestelde processen zijn.
          • Bij de omzetting van één vorm van energie naar een andere gaat geen energie verloren (de wet van behoud van energie), ook al is de gewenste omzetting vaak niet efficiënt (kwaliteit van energie).
           
        • Systeem en systeemmodellen
          • Het gebruik van fossiele brandstoffen veroorzaakt extra hoeveelheden gassen in de atmosfeer waaronder CO2, die bijdragen aan de opwarming van de aarde.
           
        • Duurzaamheid
          • Bronnen van fossiele brandstoffen zijn eindig en daardoor niet duurzaam. Ontwikkelen van duurzame bronnen (zonne- en windenergie) is daarom van essentieel belang.
          • Inzien dat de overmatige onttrekking van voedingsstoffen aan de bodem ten behoeve van verbouw van voedsel voor gebruik als brandstof zal leiden tot uitputting van die bodem.
           
        • Risico's en veiligheid
          • Transport, opslag en gebruik van fossiele brandstoffen vereist expliciete voorzorgsmaatregelen. Die zijn verwoord in de zogenaamde P-zinnen, over preventie, reactie, opslag en verwijdering van chemische stoffen.
          • Pictogrammen worden gebruikt om bij opslag, vervoer en gebruik over chemische stoffen te informeren. 
           
    • Reactiviteit
      • Waar het om gaat
        • Reactiviteit
          Verbranding en ontleding zijn voorbeelden van chemische reacties. In het dagelijks leven vinden verbrandingsprocessen (reacties met zuurstof) plaats, vaak zonder dat we het ons realiseren. We koken ons eten op aardgas, verwarmen onze huizen met een centrale verwarming die meestal op aardgas gestookt wordt, of met hout in een houtkachel, auto’s en scooters rijden op benzine (of diesel) in hun verbrandingsmotoren. Elektriciteit wordt grotendeels opgewekt in centrales die daarvoor aardolie of aardgas verbranden, in alle levende organismen vinden in alle cellen verbrandingsprocessen plaats, al zijn daarbij geen vuurverschijnselen te zien.
           
          Voor chemische reacties geldt massabehoud, elementbehoud en atoombehoud (zie ook hoofdstuk 6.2 over materie). De snelheid waarmee reacties verlopen varieert sterk. Roesten van een metaal (reactie met zuurstof) verloopt meestal langzaam, maar de reactie van benzine met zuurstof (verbranding) is heel snel..
           
          Een goed begrip van de reactiviteit van stoffen is belangrijk om te verklaren hoe die stoffen in het dagelijkse leven kunnen reageren, hoe die reacties op een goede manier nuttig te gebruiken, maar ook hoe die reacties voorkomen kunnen worden om gevaarlijke situaties te vermijden (veiligheid).
           
      • Samenhang
        • Reactiviteit
          • binnen scheikunde:  Materie, Schaal, verhouding en hoeveelheid; 
          • met biologie: Instandhouding (metabolisme, verbranding op celniveau voor energievoorziening);
          • met natuurkunde: Energie (verbrandingen voor de productie van warmte en/of het opwarmen van voorwerpen/stoffen, rendement bij verbrandingen.
           
      • Integrale doelen
        • Reactiviteit
          De leerling kan:
          1. chemische reacties herkennen en (eenvoudige) reactieschema's en reactievergelijkingen opstellen;;
          2. met een model of een simulatie de voorwaarden voor verbranding en mogelijkheden om een brand te blussen vaststellen;
          3. een overzicht maken van de belangrijke explosieve stoffen (zoals bijvoorbeeld gebruikt in de mijnbouw) maar ook van explosieve situaties die kunnen ontstaan bij productieprocessen (zoals in meelfabrieken of houtzagerijen) en daarbij inzien dat explosies extreem snelle verbrandingsreacties zijn;
          4. aan de hand van beschikbare informatie de gevaren van (zeer) onvolledige verbranding in kaart brengen, om welke stoffen het daarbij gaat (met onder andere aandacht voor fijnstof) en hoe die stoffen giftig zijn voor mens (en dier);
          5. verschillen in reactiesnelheden verklaren met het botsende deeltjesmodel.
           
          Relevante contexten: chemie in de keuken; verbranding en (stof)explosies; vuurwerk; aandacht voor fijnstof; gezondheid
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Model (atoom als bolletje) van eenvoudige reacties tussen moleculaire stoffen weergeven en interpreteren.
          • Voorwaarde voor verbranding en explosie vaststellen met een computersimulatie.
           
        • Onderzoeken
          • Onderzoek doen aan verbrandingsreacties (met alledaagse stoffen).
          • Onderzoek doen naar de optimale blusmethodes in de situatie waarin de brand plaatsvindt.  
          • Onderzoek doen naar de brandbaarheid van verschillende kledingstoffen.
           
        • Informatievaardigheden
          • De EHBO-gifwijzer raadplegen om te bepalen wat te doen ter voorkoming van ongelukken met chemicaliën in huis.
           
      • D2. Vakinhouden
        • Chemische reacties
          • havo; vwo
            Een chemische reactie benoemen als een chemisch proces waarbij beginstoffen verdwijnen en reactieproducten worden gevormd
          • havo; vwo
            Toelichten dat voor de pijl de (namen van de) beginstoffen staan, achter de pijl de reactieproducten
          • havo; vwo
            Toelichten dat voor de pijl dezelfde elementen staan als na de pijl
          • havo; vwo
            Reactievergelijking opstellen, eventueel met nadere aanwijzingen
          • havo; vwo
            Omschrijven dat massa’s voor en na de reactie even groot zijn en bijbehorende berekeningen uitvoeren
          • havo; vwo
            Herkennen van verschillende types chemische reacties (zoals ontledings-, en verbrandingsreacties
          • vwo
            Invloed van de reactieomstandigheden op de reactiesnelheid beredeneren met behulp van het botsende deeltjesmodel
        • Verbranding
          • havo
            De drie voorwaarden voor verbranding benoemen en herkennen in eenvoudige situaties
          • havo
            (Simpele) blusmethodes, benoemen en uitleggen waardoor elke methode succesvol is
          • havo; vwo
            Onderkennen van de gevaren van (zeer) onvolledige verbranding (en wat te doen bij vergiftiging ten gevolge daarvan)
          • havo; vwo
            Roesten herkennen als een reactie van een metaal met zuurstof, en daarbij onderscheid maken tussen edele en onedele metalen
          • vwo
            De drie voorwaarden voor verbranding benoemen en herkennen in eenvoudige situaties (zoals verschillende zuurstofleveranciers)
          • vwo
            (Simpele) blusmethodes, ook enige minder voor de hand liggende, benoemen en uitleggen waardoor elke methode succesvol is
        • Zuren en basen
          • havo; vwo
            Zure, basische en neutrale oplossingen onderscheiden met behulp van indicatoren
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • Chemische reacties kunnen onderscheiden worden in verschillende typen, elk met hun eigen karakteristieke kenmerken (zoals verbrandings- en ontledingsreacties).
        • Behoud, transport en kringlopen van energie en materie
          • Verbranding is een voorbeeld van chemische reactie waarbij zuurstof een van de beginstoffen is, beginstoffen verdwijnen en eindstoffen/reactieproducten ontstaan (met behoud van massa).
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Reactiviteit is het vermogen van chemische stoffen om een chemische reactie aan te gaan.
          • Reactieomstandigheden (temperatuur, druk, verdelingsgraad) hebben invloed op de reactiviteit.
          • Explosies zijn extreem snelle verbrandingsreacties.
           
        • Risico's en veiligheid
          • Sommige chemische reacties kunnen giftige en corrosieve reactieproducten als resultaat hebben. Aandacht voor hoe daar mee om te gaan tijdens een practicum is belangrijk.
          • Bij industriële processen waar gewerkt wordt met fijnverdeelde stoffen (zoals meel- en melkpoederproductie en houtzagerijen) bestaat het gevaar van stofexplosies.
          • Onvolledige verbranding van brandstof door (diesel)motoren van auto’s levert veel fijnstof op. Dit heeft schadelijke gevolgen voor de gezondheid.
          • Opslag, transport en gebruik van grote hoeveelheden chemische stoffen, zoals in de chemische industrie, vereisen specifieke maatregelen om de veiligheid ervan te waarborgen (risicoanalyse, voorzorgsmaatregelen zoals gescheiden opslag van reagerende stoffen).
    • Materie
      • Waar het om gaat
        • Materie
          Scheikundigen gebruiken modellen om te verklaren wat ze observeren. Zo gebruiken zij het deeltjesmodel voor verklaring van faseovergangen, het scheiden van mengsels en bij chemische reacties, het atoommodel en het Periodiek Systeem om de bouw van atomen af te leiden en de eigenschappen van elementen en niet-ontleedbare stoffen te voorspellen. Zij gebruiken symbolen om elementen en formules van moleculen weer te geven. Daarnaast gebruiken zij reactievergelijkingen met elementsymbolen en molecuulformules en geven daarmee aan dat (moleculen van) beginstoffen verdwijnen en (moleculen van) reactieproducten ontstaan. Modellen, symbolen, formules en reactievergelijkingen horen tot de bagage van scheikundigen. Er wordt wel gesproken van de taal van de scheikundigen. In de berichtgeving over scheikundige processen en gebeurtenissen die te maken hebben met scheikunde (zoals het gebruik van nieuwe materialen), maar ook over ongelukken waar giftige stoffen bij vrijkomen, wordt die chemische taal vaak ook gebruikt.
           
          Stoffen zijn opgebouwd uit een of meerdere van ongeveer 100 verschillende atoomsoorten, die op verschillende manieren met elkaar combineren. Atomen vormen moleculen variërend van twee tot duizenden atomen. Er wordt onderscheid gemaakt tussen zuivere stoffen (bestaand uit één soort atomen of moleculen) en mengsels (bestaand uit minstens twee verschillende soorten atomen en/of moleculen) van verschillende stoffen.
           
          Scheikundigen denken voortdurend heen en weer tussen de microstructuur van stoffen en de macroscopische eigenschappen van die stoffen. Een goed begrip van de modellen die daarbij worden gebruikt is belangrijk. Gebruik van chemische taal is belangrijk om informatie over beschreven processen en gebeurtenissen te begrijpen en er over te communiceren.
           
      • Samenhang
        • Materie
          • binnen scheikunde: Reactiviteit, Energie;
          • met biologie: Eenheid in verscheidenheid;
          • met natuurkunde: Materie.
      • Integrale doelen
        • Materie
          De leerling kan:
          1. met het deeltjesmodel aangeven dat mengsels uit meerdere stoffen, stoffen uit moleculen of atomen, en moleculen uit atomen bestaan;
          2. onderscheid maken tussen enerzijds elementen en niet-ontleedbare stoffen en anderzijds verbindingen en ontleedbare stoffen;
          3. herkennen dat ontleedbare stoffen andere macroscopische eigenschappen hebben dan de niet-ontleedbare stoffen van de elementen waaruit de ontleedbare stof is opgebouwd;
          4. een ontwerp maken en uitvoeren van een scheidingsmethode of chemische reactie en de opschaling ervan tot industriële schaal in kaart brengen, inclusief de aandacht voor veiligheid;
          5. een deeltjesmodel gebruiken om stoffen en reacties tussen stoffen, faseovergangen en scheidingsmethodes (grafisch) weer te geven;
          6. in korte onderzoekjes:
            1. scheidingsmethode(s) kiezen om mengsels te scheiden in hun componenten;
            2. vaststellen dat verbindingen bestaan uit twee of meer elementen;
          1. atoombouw beschrijven in termen van protonen, neutronen en elektronen, met ook aandacht voor isotopen;
          2. chemische taal (symbolen, formules en reactievergelijkingen) gebruiken om namen van elementen en formules van enkelvoudige ionen, zouten en moleculaire stoffen en metalen te benoemen;
          3. onderzoeken hoe de elementen in het Periodieke Systeem gerangschikt zijn;
          4. heen en weer redeneren tussen macroscopische eigenschappen van stoffen en hun structuur op microniveau.
           
          Relevante contexten: gebruik van stoffen en materialen in en rond het huis (schoonmaakmiddelen, zout, bakpoeder en andere stoffen in de keuken, frisdranken, gebruiksvoorwerpen); waterzuivering; voedselveiligheid.
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Deeltjesmodel hanteren
            1. Model (deeltje als bolletje) van de vier (zes) bekendste faseovergangen weergeven en interpreteren.
            2. Model (deeltje als bolletje) van mengsel en zuivere stof weergeven en interpreteren. Model gebruiken om destilleren, filtreren en zes andere scheidingsmethodes weer te geven. 
            3. Het maken van een grafische voorstelling van een stof in drie fases (vast, vloeistof, gas) en de invloed die de verandering in temperatuur hier op heeft op basis van het deeltjesmodel.
           
        • Onderzoeken
          • Onderzoek doen naar de samenstelling en eigenschappen van mengsels.
          • Onderzoek doen naar methodes voor het scheiden van mengsels in hun componenten.
           
        • Ontwerpen
          • Scheidingsmethodes ontwerpen en uitvoeren, zoals het extraheren van zetmeel uit aardappels.
          • Aspecten van het opschalen van de productie van zetmeel uit aardappels tot industriële schaal in kaart brengen.
          • Het maken of aanpassen van een product op basis van zelf geformuleerde eisen (zoals shampoo, drop, olie en azijn mengsel met mosterd als emulgator .
          • Aspecten van het opschalen van een van deze tot industriële schaal in kaart brengen.
           
        • Informatievaardigheden
          • Recente artikelen in de media met een scheikundige achtergrond checken op de chemische taal.
          • Via bronnenonderzoek
            • historische ontwikkeling van het deeltjesmodel in kaart brengen;
            • het cradle to cradle principe bij ontwerpen beschrijven.
          • Het gebruik van water in plastic flessen afzetten tegen dat van kraanwater, in termen van kosten, energieverbruik en milieubelasting.
          Communiceren over eigenschappen van materialen gebruikmakend van vaktaal.
      • D2. Vakinhouden
        • Mengsels en zuivere stoffen
          • havo
            Beschrijven dat de meeste stoffen bestaan uit moleculen
          • havo
            Benoemen dat mengsels zijn opgebouwd uit meerdere soorten moleculen of atomen en daardoor te scheiden zijn in zuivere stoffen
        • Mengen en scheiden
          • havo
            Onderscheiden van soorten mengsels en kenmerken omschrijven: oplossingen, suspensies, emulsies en legeringen/alliages, hierbij gebruik maken van deeltjesmodellen
          • havo
            Voorbeelden geven van scheidingsmethodes in de chemie en in het dagelijks leven (bv koffie zetten)
        • Element en verbinding
          • havo
            De twee betekenissen van element beschrijven (‘atoomsoort’ en ‘niet-ontleedbare stof’)
          • havo
            Benoemen dat een verbinding is opgebouwd uit twee of meer elementen en daardoor ontleedbaar is
          • havo
            Onderscheid tussen scheiden en ontleden uitleggen
        • Atoombouw
          • vwo
            Uit de notatie baE de atoombouw afleiden Uitleggen dat a atoomnummer en b massagetal is
          • vwo
            Verschillen tussen de kernen van isotopen benoemen
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • Deeltjes van vaste stoffen rangschikken zich volgens een patroon. Bij vloeistoffen en gassen is dat niet het geval. 
          • Elementen in het Periodieke Systeem zijn gerangschikt naar opklimmend atoomnummer. 
          • Elementen in groepen van het periodieke systeem hebben vergelijkbare eigenschappen. 
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • De grootte van atomen en moleculen ten opzichte van zichtbare onderwerpen kan worden weergegeven op een schaal van machten van 10.
           
        • Systemen en systeemmodellen
          • Mengsels hebben andere eigenschappen dan de samenstellende stoffen door de interactie tussen de stoffen in het mengsel (bv meel en water).
          • Verbindingen hebben andere eigenschappen dan de samenstellende elementen door de interactie tussen de atomen in een molecuul (bv. waterstof, zuurstof en water).
          • Eigenschappen van stoffen zijn vaak te relateren aan hun microstructuur.
           
        • Duurzaamheid
          • Aandacht voor duurzaam gebruik van stoffen en materialen gaat (onder meer) via het cradle to cradle principe.
           
        • Risico's en veiligheid
          • Meer en meer wordt de relatie gelegd tussen voeding en gezondheid.
          • Opschalen van productie van stoffen tot industriële schaal vereisen ook meer aandacht voor risico’s en veiligheid.
           
    • Schaal, verhouding en hoeveelheid
      • Waar het om gaat
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          Er is veel publiciteit rondom verontreinigingen van het milieu, van drinkwater, voedsel, medicijnen, ons oppervlaktewater en ook rondom toevoegingen (additieven) aan ons dagelijks voedsel. De aandacht richt zich vooral op de ophoping van CO2 in de atmosfeer en op gezondheidseffecten van ons voedsel. Teveel vet, zout, suiker en alcohol wordt gezien als de oorzaak voor allerlei gezondheidsklachten.
           
          Daarom is het belangrijk te weten hoeveel CO2 zich in de atmosfeer bevindt en hoe dat gedurende het jaar en over langere periodes heen, verandert. Maar ook hoeveel zout (bijvoorbeeld in brood), suiker (in frisdrank), vet (in melk, pizza’s), of alcohol (in allerlei drankjes) in die producten zit. Op de verpakkingen staat dat vaak weergegeven, omdat dat wettelijk verplicht is. Voor medicijnen en vitaminen geldt iets vergelijkbaars, maar daar gaat het dan vaak om hele kleine hoeveelheden van de werkzame stof, uitgedrukt in milligrammen (mg), of microgrammen (µgram).
           
          Voor al deze zaken is het belangrijk dat er goede analyse- en rekenmethodes zijn om de gehaltes van de componenten te kunnen bepalen, om inzicht te hebben in de grootte van de gehaltes en de gegevens te kunnen gebruiken in het maatschappelijk debat over bijvoorbeeld het milieu, ons voedsel en het klimaat.
           
      • Samenhang
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • binnen scheikunde: Materie;
          • met biologie: Dynamisch evenwicht.
           
      • Integrale doelen
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          De leerling kan:
          1. berekeningen uitvoeren aan massaverhoudingen, dichtheden, en gehaltes;
          2. met eenvoudige proeven gehaltes van stoffen bepalen, in lucht en in waterige oplossingen;
          3. aan de hand van informatie uit de literatuur patronen in CO2-gehaltes in de atmosfeer herkennen en benoemen;
          4. kritisch beschouwen of in de media getallen met betrekking tot schaal, gehaltes en hoeveelheden in chemische processen correct zijn weergegeven en gebruikt;
          5. informatie op verpakkingen van voedsel relateren aan de aanbevolen dagelijkse hoeveelheden;
          6. mediaberichten over milieu- en gezondheidsproblemen (voedsel en medicijnen) en doping in de sport gebruiken en op juiste waarde inschatten.
           
          Relevante contexten: de schijf van 5, de voedingspiramide; oog voor het milieu: water en lucht; dopingcontroles in sport; informatieverstrekking op verpakking van levensmiddelen en medicijnen, bereiden van een fysiologische zoutoplossing.
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Onderzoekje opzetten en uitvoeren om massaverhouding van beginstoffen en reactieproducten bepalen.
           
        • Ontwerpen
          • Proces ontwerpen om mengsels te scheiden in hun componenten.
          • Met zout en water ‘zeewater’ maken.
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Berekenen van gehalte van stoffen in mengsels en oplossingen (in vol %, massa %, concentratie,  en promille) Berekeningen uitvoeren net behulp van massaverhoudingen bij reactievergelijkingen. 
          • Aan de hand van beschikbare databronnen een globale berekening maken van de eigen CO2-footprint en water-footprint.
           
        • Informatievaardigheden
          • Dichtheidstabellen gebruiken om stoffen te herkennen.
          • Informatie verzamelen over CO2-gehaltes in de atmosfeer over een lange periode van jaren en daar conclusies uit trekken.
          • Informatie op verpakking van levensmiddelen vergelijken en componenten (zout, suiker, vet, en dergelijke) relateren aan dagelijks toegestane hoeveelheden zoals voorgeschreven in de literatuur.
           
        • Waarderen en oordelen
          • Berichten in de media met betrekking tot schaal, gehaltes en hoeveelheden in chemische processen kritisch beschouwen (zoals CO2 in de atmosfeer, additieven in voedsel).
          • In mediaberichten over milieu- en/of gezondheidsproblemen verbanden leggen tussen verschillende standpunten en belangen die daarbij een rol spelen, waarin de standpunten verschillen en welke belangen een rol spelen.
           
      • D2. Vakinhouden
        • Schaal
          • havo; vwo
            Toepassen van en omrekenen in de eenheden van massa en volume
        • Gehaltes
          • havo; vwo
            Eenvoudige berekeningen uitvoeren met volumeprocent en massaprocent (één ‘denkstap’)
        • Hoeveelheid
          • havo; vwo
            Stoffen herkennen aan de dichtheid
          • havo
            Dichtheid berekenen uit massa en volume
          • havo; vwo
            Berekeningen uitvoeren met behulp van massaverhoudingen
          • havo; vwo
            Vanuit gehaltes hoeveelheden berekenen en omgekeerd
          • havo; vwo
            Berekeningen uitvoeren aan verdunningen
          • vwo
            Dichtheid berekenen uit massa en volume, waarbij aandacht voor significantie
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer laat een patroon zien dat verandert met de seizoenen. Een  trend  laat zien dat de hoeveelheid CO2 sinds de industriële revolutie is toegenomen en met name in de laatste decennia sterk verder toeneemt (grafieken hiervan interpreteren).
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Gevoel voor schaal: de eenheden kilogram, gram, milligram, microgram en nanogram, liter en milliliter verschillen steeds een factor 1000 van elkaar.Gevoel voor schaal: bij stoffen in het milieu gaat het vaak om hele kleine hoeveelheden uitgedrukt in milligrammen of in nog kleinere eenheden (picogrammen of ppm, parts per million), computerchips (in nanometers), terwijl in de chemische industrie vaak wordt gewerkt met kilogrammen en tonnen (1000 kilo’s) van stoffen.
          • Gevoel voor schaal: een ritje met de trein genereert al gauw 5 kg CO2 per persoon maar de hoeveelheid CO2 in de lucht wordt uitgedrukt als ppm (parts per million).
          • Grenswaarde: ADI: Acceptable Daily Intake (geeft van een stof de concentratie aan die in het dagelijks voedsel van de mens mag voorkomen)
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Samenstelling van mengsels van vaste stoffen zijn doorgaans stabiel (bijvoorbeeld in legeringen van metalen) maar kunnen afhankelijk van de aard van het mengsel in de tijd wel enigszins veranderen (bijvoorbeeld in medicijnen, en het verbleken van kleuren (van voorwerpen)
        • Veiligheid
          • Door verkeerde dosering van een geneesmiddel kunnen patiënten overlijden. Elke stof kan giftig en dodelijk zijn in bepaalde concentraties.
  • Biologie
    • Interactie
      • Waar het om gaat
        • Interactie
          Organismen reageren op prikkels uit de omgeving om voedsel, een veilige plek of een partner te vinden en vijanden te ontwijken. Interactie houdt het waarnemen van- en reageren op prikkels in. Voor de meeste prikkels uit de omgeving (zoals licht, geluid, hitte, kou, zwaartekracht) zijn er aparte zintuigen; de impulsen die deze doorgeven aan de hersenen leiden tot bewuste of onbewuste waarneming. Het lichaam heeft ook zintuigen die interne prikkels opvangen (zoals honger en spierspanning) en als impulsen doorgeven naar de hersenen. De waarnemingen kunnen leiden tot reacties: de hersenen sturen impulsen naar andere organen, zoals spieren en klieren. Dat is meestal ook een complexe reactie: voor een bepaalde beweging moet meer dan één spier in actie komen of juist ontspannen worden.
           
          Om effectief te reageren op de prikkels uit de omgeving heeft elke diersoort min of meer vaste gedragspatronen die onder andere de interactie tussen soortgenoten betreffen. Ook mensen hebben gedragspatronen, maar welk gedrag iemand vertoont hangt niet alleen af van wat de zintuigen waarnemen of van aangeboren patronen. Mensen kunnen hun gedrag tot op zekere hoogte kiezen. Deze keuze wordt beïnvloed door eerdere ervaringen, door wat anderen in de omgeving doen of normaal vinden en door de behoefte aan eten, veiligheid, aandacht, seks en verslavende middelen.
           
      • Samenhang
        • Interactie
          • binnen biologie: Instandhouding (voeding en gezondheid);
          • met natuurkunde: Licht, geluid, straling (licht en geluid).
           
      • Integrale doelen
        • Interactie
          De leerling kan:
          1. uitleggen hoe de bouw van zintuigen bijdraagt aan hun functie;
          2. onderzoek naar zintuigfuncties ontwerpen en uitvoeren;
          3. uitleggen dat een zintuigcel een omgevingsprikkel omzet in een zenuwimpuls die doorgegeven kan worden naar de hersenen;
          4. uitleggen dat de hersenen een zenuwimpuls kunnen afgeven naar een spiercel die deze zenuwimpuls omzet in een samentrekking;
          5. voorbeelden geven van lichaamsactiviteiten die wel, deels en niet onder invloed staan van de wil;
          6. aan het lichaam en in anatomische modellen aanwijzen waar zich de spieren, botten en gewrichten bevinden die bij een bepaalde beweging betrokken zijn en hoe deze samen de beweging tot stand brengen;
          7. diergedrag beschrijven;
          8. van eigen en andermans gedrag aangeven door welke factoren dit gedrag mede beïnvloed kan worden.
           
          Relevante contexten: gezondheid (medische keuring voor bepaalde beroepen, blessures voorkomen; vrijetijdsbesteding (sport en dans, gehoorschade bij overbelasting); veiligheid (menselijk gedrag in conflictsituaties).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Drempelwaarden van zintuigen bepalen [voorbeelden; concentratie waarbij een stof nog te proeven is, blikveld meten, gehoorgrenzen, temperatuurverschillen die nog waar te nemen zijn]. Zie ook ontwerpen.
          • Onderzoeken welke skeletdelen en spieren betrokken zijn bij een bepaalde beweging.
          • Eenvoudige gedragsobservatie bij dieren uitvoeren met een ethogram.
           
        • Ontwerpen
          • Meetmethoden ontwikkelen om zintuigproeven mee uit te voeren.
           
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Bouw en functie van het oog toelichten aan de hand van anatomische en fysiologische modellen.
           
        • Informatievaardigheden
          • Onderdelen en processen bij een reflexboog en bij een bewuste reactie in een schematische tekening weergeven  
          • Informatie opzoeken over het voorkomen van blessures. 
           
        • Waarderen en oordelen
          • Het eigen gedrag in verschillende situaties beoordelen en gedragsalternatieven formuleren.
           
      • D2. Vakinhouden interactie
        • Waarneming
          • havo; vwo
            Bouw en functie van het oog beschrijven
          • havo; vwo
            Uitleggen welke lensafwijking verholpen kan worden met welke middelen
          • havo; vwo
            Beschrijven dat signalen vanuit de zintuigen via zenuwen naar de hersenen worden doorgegeven
          • vwo
            Uitleggen dat zintuigen prikkels uit de omgeving omzetten in zenuwimpulsen
        • Beweging
          • havo; vwo
            Bouw en functie van de bij bewegen betrokken organen bij de mens beschrijven
          • havo; vwo
            Beschrijven dat signalen vanuit de hersenen via zenuwen naar de spieren worden doorgegeven
          • havo; vwo
            Voorbeelden geven van bewuste, geautomatiseerde en onbewuste bewegingen
          • havo; vwo
            Uitleggen wat lichamelijke conditie inhoudt en hoe deze bevorderd kan worden
        • Gedrag
          • havo; vwo
            Onderscheid maken tussen prikkel (waardoor) en functie (waartoe) van gedrag
          • havo; vwo
            Onderscheid maken tussen observatie en interpretatie van gedrag
          • havo; vwo
            Voorbeelden geven van hoe menselijk gedrag mede beïnvloed wordt door wat anderen om je heen doen of normaal vinden, en door inwendige factoren als honger, angst, seksuele opwinding of verslaving
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Oorzaak en gevolg
          • Houding en beweging ontstaan door tegengestelde activiteiten van antagonistische spieren. 
          • Gedrag wordt door veel factoren beïnvloed, waardoor dezelfde prikkel in verschillende omstandigheden tot verschillende reacties kan leiden.
           
        • Systeem en systeemmodellen
          • Systemen vertonen activiteiten die de afzonderlijke onderdelen niet vertonen (voorbeeld; een spier kan niet buigen, een bot ook niet, maar een combinatie van botten en spieren wel).
          • Zintuigen hebben als functie onder andere het lichaam te waarschuwen tegen schade. Bepaalde zintuigprikkels leiden tot reacties die de schade beperken [voorbeelden; rillen bij te sterke afkoeling, drinken bij uitdroging, lichaamsdeel terugtrekken bij pijn, pupilreflex bij teveel licht].
           
        • Structuur en functie
          • De bouw van zintuigen is verbonden met de functies [voorbeeld; stand van haren bij wimpers en wenkbrauw maakt ze geschikt om stof en zweet uit het oog te houden].
          • Voor elke spier is een andere spier aanwezig met een tegengestelde werking.
          • Net als structuren van dieren past ook gedrag van dieren bij functies zoals voedsel zoeken, vijanden en schadelijke omgevingsfactoren vermijden, voortplanting, en rangorde bepalen ten opzichte van soortgenoten.
           
        • Veiligheid
          • Onvoorbereid plotselinge inspanning leveren geeft grote kans op blessure.
          • In veel werk- en sportsituaties zijn beschermende maatregelen nodig om zintuigen, hersenen, spieren en gewrichten te beschermen.
    • Voortplanting en reproductie
      • Waar het om gaat
        • Voortplanting en evolutie
          De voortplantingsfunctie is van belang omdat organismen ‘slijten’ en dood gaan. Door zich voort te planten wordt het leven doorgegeven en blijft het in stand, ook als het individu sterft. Veel soorten planten zich geslachtelijk voort, waarbij mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen versmelten en een nieuwe combinatie van erfelijk materiaal ontstaat. Deze nieuwe combinatie heeft invloed op de eigenschappen en kansen van individu en soort. Bij ongeslachtelijke voortplanting deelt een eencellig organisme in twee cellen of groeit een deel van een organisme uit tot een nieuw organisme.  
          Bij voortplanting worden het erfelijk materiaal en basale omstandigheden om die informatie tot expressie te brengen in één cel doorgegeven. Deze cel groeit in wisselwerking met de omgeving uit tot een nieuw individu. Bij de ontwikkeling ervan zijn verschillende fasen aan te wijzen waarin het organisme er steeds anders uitziet, andere behoeften heeft aan voedsel en bescherming en uiteindelijk zelf in staat is tot voortplanting. Ook bij de mens zijn dergelijke fasen te onderscheiden die te maken hebben met de ontwikkeling van de voortplantingsorganen en van de hersenen.
          De lichamelijke aspecten van de voortplanting van mensen (zoals vruchtbaarheid, geslachtsgemeenschap en zwangerschap) gaan gepaard met sociale aspecten (zoals verliefdheid, partnerkeus en ouderschap). Voor de ontwikkeling van een gezonde seksuele identiteit is begrip van beide noodzakelijk. Naast de biologische verschijnselen zijn ook de verschillen in opvattingen over wat normaal en acceptabel is van belang. Deze verschillen spelen enerzijds tussen verschillende tijdperken (wat normaal wordt gevonden verandert steeds), anderzijds tussen verschillende culturen (wat in het ene gezin normaal is wordt in het andere gezin veroordeeld). Hetzelfde geldt voor verschillen tussen jongens en meisjes. Media spelen ook een belangrijke rol, onder anderen via reclame.
           
          Soorten verschillen van elkaar in erfelijk materiaal, maar ook binnen een soort is er variatie. Bovendien ontstaan steeds nieuwe veranderingen (mutaties). Die veranderingen en de continue herschikking van het erfelijk materiaal bij de voortplanting, zijn de oorzaak van verschillen tussen individuen in erfelijk materiaal. In combinatie met de omgeving en leefstijl leiden deze verschillen bij mensen tot verschillen in eigenschappen en kansen op ziekten.
          Bij planten en dieren ontstaan hierdoor ook verschillen in overlevingskans en voortplantingssucces. Erfelijke varianten die een klein voordeel opleveren zullen vaker gaan voorkomen omdat de individuen met deze varianten meer nakomelingen krijgen. Hierdoor kunnen populaties geleidelijk veranderen en van elkaar gaan verschillen. Uiteindelijk kan dit leiden tot nieuwe soorten, met name als de omgeving verandert. In de loop van de lange geschiedenis van het leven zijn zo vele levensvormen ontstaan, maar ook weer grotendeels uitgestorven. Deze kennen we via fossiele restanten. De soorten die niet uitstierven hebben zich ontwikkeld tot de soorten die nu op aarde voorkomen, inclusief de mens.
           
      • Samenhang
        • Voortplanting en evolutie
          • binnen biologie: Biologische eenheid (celdeling), Instandhouding (gezond gedrag), Interactie (gedrag);
          • met fysische geografie: ontwikkeling van de aarde.
           
      • Integrale doelen
        • Voortplanting en evolutie
          De leerling kan:
          1. met behulp van een levenscyclus uitleggen dat opeenvolgende generaties erfelijk materiaal doorgeven door bevruchting en celdeling;
          2. in afbeeldingen of modellen de onderdelen van mannelijke en vrouwelijke geslachtsorganen aanwijzen, aangeven welke functie door onderdelen ervan wordt vervuld en welke veranderingen daarin optreden tijdens de ontwikkeling;
          3. risicovol gedrag ten aanzien van (ongewenste) zwangerschap en geslachtsziekten benoemen, en aangeven hoe deze te voorkomen ;
          4. een eigen mening over seksualiteit onder woorden brengen en vergelijken met meningen van anderen;
          5. uitleggen dat erfelijk materiaal, omgeving en leefstijl invloed hebben op de ontwikkeling van eigenschappen en ziektes;
          6. het proces van natuurlijke selectie uitleggen aan de hand van een voorbeeld;
          7. uitleggen dat huidige levensvormen afstammen van eerdere levensvormen die er anders uitzagen.
           
          Relevante contexten: gezondheid (erfelijkheidsonderzoek, voorkomen geslachtsziekten, seksualiteit); wereldbeeld (normen en waarden ten aanzien van genetisch testen, zwangerschap(sonderbreking); rechten en kansen voor jongens en meisjes).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Eenvoudige kiem- en stekproeven uitvoeren.
           
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Anatomische modellen van geslachtsorganen toelichten.
          • Stadia van een organisme indelen in een levenscyclus.
           
        • Informatievaardigheden
          • Informatiemateriaal zoeken en gebruiken bij vragen over erfelijkheid en seksualiteit.
          • Bespreken hoe media en reclameboodschappen gebruik maken van supernormale prikkels en van invloed zijn op wat normaal of aantrekkelijk wordt gevonden.
           
        • Waarderen en oordelen
          • Een discussie in de media of vraag/antwoord rubrieken over seksuele onderwerpen op (sociale) media volgen en kritisch bespreken.
          • Bespreken dat in verschillende tijden en in verschillende culturen opvattingen over seksualiteit en over rechten en plichten van mannen en vrouwen sterk kunnen verschillen en de eigen positie daarin bepalen.
          • Eigen seksueel gedrag beoordelen en aangeven welke keuzes hierin gemaakt kunnen worden.
      • D2. Vakinhouden voortplanting en reproductie
        • Natuurlijke selectie
          • havo; vwo
            Uitleggen dat exemplaren van een soort die iets beter aan de omgeving zijn aangepast grotere kans hebben om nakomelingen te krijgen en dat bij veranderingen in de omgeving soorten daardoor geleidelijk kunnen veranderen
          • havo; vwo
            Uitleggen dat alle nu levende organismen, waaronder de mens, afstammen van eerder levende organismen die er anders uitzagen
          • havo; vwo
            Uitleggen dat in de loop van de tijd veel soorten zijn uitgestorven als de omgeving veranderde
          • havo; vwo
            Uitleggen hoe fossielen zijn ontstaan en hoe ze gevonden worden
          • vwo
            Uitleggen dat organismen van een soort kleine verschillen in erfelijk materiaal vertonen waardoor ze ook iets verschillen in eigenschappen
          • vwo
            Uitleggen dat de variatie in erfelijk materiaal wordt vergroot door spontane en ongerichte mutaties
        • Celdeling
          • havo; vwo
            Beschrijven wat er gebeurt bij een celdeling
          • havo; vwo
            Benoemen dat het erfelijk materiaal bij elke celdeling wordt gekopieerd
          • havo; vwo
            Benoemen dat meercellige organismen doorgaans ontstaan uit een bevruchte eicel die zich door celdeling vermeerdert
          • havo; vwo
            Uitleggen dat elke cel erfelijk materiaal voor alle eigenschappen bevat en dat afhankelijk van het type cel bepaalde delen van het erfelijk materiaal worden afgelezen
        • Levenscyclus
          • havo; vwo
            Voorbeelden van geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting bij planten en dieren benoemen
          • havo; vwo
            Voorbeelden van verschillende levenscycli benoemen, waaronder levenscycli met gedaantewisseling
          • havo; vwo
            Beschrijven hoe de voortplanting bij de mens verloopt
          • havo; vwo
            Beschrijven hoe door prenataal onderzoek het ongeboren kind kan worden onderzocht op geslacht en bepaalde aangeboren afwijkingen
          • havo; vwo
            Fasen van lichamelijke en geestelijke ontwikkeling van mensen beschrijven, met name de puberteit
        • Seksualiteit
          • havo; vwo
            Uitleggen hoe de mens kan ingrijpen in de voortplanting, onder andere door voorbehoedsmiddelen
          • havo; vwo
            Benoemen van verschillende soa's en hoe je die kunt voorkomen
          • havo; vwo
            Benoemen dat seksuele geaardheid kan verschillen
          • havo; vwo
            Instanties die hulp bieden bij problemen rond seksualiteit en relaties benoemen
        • Erfelijkheid
          • havo; vwo
            Uitleggen dat bij de bevruchting elk van de ouders 50% van het erfelijk materiaal levert
          • havo; vwo
            Voorbeelden geven van eigenschappen waarop erfelijk materiaal van de ouders, omgeving en leefstijl in verschillende mate van invloed kunnen zijn of zijn geweest
          • havo; vwo
            Uitleggen dat bij mensen het geslacht wordt bepaald door de combinatie van geslachtschromosomen
          • havo; vwo
            Uitleggen dat door onderzoek van het erfelijk materiaal kansen op bepaalde ziekten en op nakomelingen met die ziekte kunnen worden bepaald
          • havo; vwo
            Uitleggen dat door onderzoek van het erfelijk materiaal verwantschap kan worden aangetoond
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Oorzaak en gevolg
          • Lichamelijke en psychische eigenschappen, kansen op ziekten en ontwikkelingsfasen komen tot stand door een wisselwerking tussen erfelijk materiaal, omgeving en leefstijl.
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Evolutionaire veranderingen gaan doorgaans veel trager dan historische ontwikkelingen.
          • De tijdperken vanaf het ontstaan van het eerste leven, de eerste landdieren en de eerste mensachtigen worden in verschillende tijdschaal aangegeven.
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Je hebt je leven lang (vrijwel) dezelfde genetische informatie, maar door ontwikkeling en omgevingsinvloeden verander je tijdens je leven.
          • Soorten passen zich geleidelijk aan door genetische variatie in de nakomelingen, waarbij de genen die een voordeel bieden in meer nakomelingen gevonden zullen worden en zo de overhand krijgen. 
           
        • Structuur en functie
          • De structuur van (delen van) voortplantingsorganen draagt bij aan de (deel)functie.
          • Bij dieren draagt speciaal gedrag ook bij aan de voortplantingsfunctie zoals balts, nestbouw en het verzorgen van jongen. 
           
        • Veiligheid
          • Onveilig vrijen geeft een grote kans op zwangerschap en op seksueel overdraagbare aandoeningen.
    • Dynamisch evenwicht
      • Waar het om gaat
        • Dynamisch evenwicht
          In ecosystemen vinden voortdurend veranderingen plaats. Organismen eten andere organismen, trekken weg, nemen in aantal toe en gaan dood. Toch blijven ecosystemen vrij stabiel doordat hierin, net als in een lichaam, terugkoppeling plaatsvindt. Toename van een soort leidt tot toename van andere soorten die de eerste als voedsel gebruiken. Door kringlopen worden tekorten weer aangevuld en ophopingen voorkomen. Maar net als in een lichaam zijn er grenzen waarbij de balans verstoord kan raken. Menselijke activiteiten kunnen daartoe leiden en zo ecosystemen beschadigen waar mensen zelf van afhankelijk zijn. Mensen kunnen teveel onttrekken aan ecosystemen (zoals bij waterwinning en visserij), maar ook teveel toevoegen aan ecosystemen (zoals bij koolstofdioxide-uitstoot en verontreiniging van het oppervlaktewater). Bij een duurzame relatie met het milieu is er zowel een balans tussen wat onttrokken wordt en wat het milieu zelf opbrengt, als een balans tussen wat in het milieu gebracht wordt en wat het milieu zelf kan verwerken.
           
          Ondanks de grote schaal van veel milieuproblemen kan individueel gedrag een belangrijke bijdrage leveren aan zowel de problemen als de oplossingen. Ecologische kennis draagt bij aan een goed begrip van wat er gebeurt als menselijk ingrijpen het milieu op niet duurzame wijze beïnvloedt. Dankzij ecologische inzichten begrijpen en waarderen we hoe onze natuurlijke omgeving is ontstaan, wat de rijkdom ervan is en hoe deze behouden kan worden. Dit is temeer van belang omdat voor veel leerlingen biologie in de onderbouw eindonderwijs is over natuur en milieu.
           
      • Samenhang
        • Dynamisch evenwicht
          • binnen biologie: Instandhouding (voeding), Biologische eenheid (indeling organismen, biodiversiteit);
          • met natuurkunde en scheikunde: Energie  (faseovergangen bij waterkringloop) 
          • met fysische geografie: landschapsvorming, klimaatverandering, duurzaamheid. 
           
      • Integrale doelen
        • Dynamisch evenwicht
          De leerling kan:
          1. uitleggen dat planten door fotosynthese stoffen produceren die door alle organismen gebruikt worden als bouw- en brandstoffen, en dat planten stoffen opnemen die de andere organismen aan de omgeving afgeven;
          2. een terrein in kaart brengen wat betreft begroeiing, dierlijk leven en abiotische factoren;
          3. vanuit gegevens over planten en dieren van een terrein een voedselweb opstellen en uitspraken doen over de biodiversiteit van het terrein;
          4. ecosystemen vergelijken wat betreft planten en dieren en verschillen verklaren vanuit verschillen in klimaat, bodem en water;
          5. op basis van mediaberichten over een milieuprobleem onderzoeken wat hierbij de oorzaken, gevolgen, oplossingen en belangen zijn;
          6. een plan presenteren voor beperking van het gebruik van grondstoffen of van afvalproductie in huis of op school;
          7. uitleggen hoe de omgang met het milieu in het ene land gevolgen kan hebben voor andere landen.
           
          Relevante contexten: duurzaamheid (besparing van energie en grondstoffen, natuurbehoud); voedselproductie (productie van plantaardig voedsel, vlees en vis).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Met eenvoudige kartering en determinatie een terrein ecologisch onderzoeken en beschrijven.
           
        • Ontwerpen
          • Een voorstel uitwerken voor beperking gebruik van grondstoffen en afval op school of buurt.
           
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Werken met voedselketen- en kringloopschema’s.
          • Werken met eenvoudige ecologische simulatieprogramma’s.
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Meten en berekenen van verbruik van water en energie/afvalproductie.
           
        • Informatievaardigheden
          • Inventarisatiegegevens vertalen naar een voedselweb en uitspraken over biodiversiteit.
           
        • Waarderen en oordelen
          • Vanuit mediaberichten waarin groepen het oneens zijn over een milieuprobleem analyseren waarin de standpunten verschillen en welke belangen een rol spelen.
      • D2. Vakinhouden dynamisch evenwicht
        • Ecosysteem
          • havo; vwo
            Eigenschappen van ecosystemen beschrijven en daarin de rol van biotische en abiotische factoren aangeven
          • havo; vwo
            Toelichten wat onder biodiversiteit wordt verstaan en daarvan voorbeelden geven uit de eigen omgeving
          • havo; vwo
            Uitleggen dat veel natuur in Nederland mede door ingrijpen van de mens is ontstaan
        • Voedselrelaties
          • havo; vwo
            Uitleggen hoe soorten in een gebied van elkaar afhankelijk zijn voor voedsel, schuilplaats en bestuiving
          • havo; vwo
            Een voedselketen en voedselweb kunnen opstellen op basis van gegevens over planten en dieren in een gebied
          • havo; vwo
            Benoemen dat planten bij de fotosynthese koolstofdioxide vastleggen in glucose en dat bij de verbranding van glucose koolstofdioxide weer vrijkomt
          • havo; vwo
            Benoemen dat planten bij de fotosynthese zonne-energie vastleggen in energierijke stoffen en dat bij verbranding van deze stoffen de energie vrijkomt in beweging en warmte
        • Duurzaamheid
          • havo; vwo
            Uitleggen dat duurzaam omgaan met het milieu inhoudt dat niet meer wordt onttrokken dan het milieu kan aanvullen en dat niet meer wordt afgegeven dan het milieu kan verwerken
          • havo; vwo
            Uitleggen dat niet-duurzaam omgaan met het milieu leidt tot versterkt broeikaseffect, uitputting van grondstoffen, verlies van natuur, en gezondheidsproblemen door vervuiling van water en leefomgeving
          • havo; vwo
            Voorbeelden geven van duurzame oplossingen voor milieuproblemen
          • havo; vwo
            De ecologische voetafdruk van Nederland vergelijken met die van andere landen
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • In een landschap zijn patronen van begroeiing te zien die veroorzaakt zijn door verschillen in abiotische factoren.
          • In elk ecosysteem zijn producenten, consumenten en reducenten te vinden die kringlopen van stoffen veroorzaken, en onder te brengen zijn in een voedselpiramide.
           
        • Oorzaak en gevolg
          • Achteruitgang van natuurgebieden heeft vaak een oorzaak buiten het natuurgebied zelf (zoals bemesting, verstoring, verdroging).
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • De optelsom van kleine individuele bijdragen kan een grote factor zijn in het veroorzaken en oplossen van milieuproblemen.
           
        • Stabiliteit en verandering
          • In een ecosysteem zijn soorten en aantallen over langere tijd stabiel door regulerende processen (zoals predator-prooirelaties, concurrentie, migratie). 
           
        • Behoud, transport en kringlopen van energie en materie
          • In een kringloop gaat geen materie verloren, maar worden stoffen of fasen door tegengestelde processen in elkaar omgezet en weer teruggevormd [water door verdamping, condensatie, neerslag en stroming, koolstof door assimilatie en dissimilatie].
          • In ecosystemen is er instroom van zonne-energie die na elk proces terugkomt in een andere vorm [opgeslagen in organische stof, beweging, uitstroom als warmte].
           
        • Duurzaamheid
          • Mensen grijpen in in hun milieu door voedsel en grondstoffen eruit te halen (landbouw, visserij, mijnbouw, waterwinning)  en stoffen toe te voegen.
          • Duurzaam omgaan met het milieu houdt in dat niet meer wordt onttrokken dan het milieu kan aanvullen en dat de hoeveelheid en soort stoffen die worden toegevoegd zodanig zijn dat het milieu deze kan verwerken.
          • Niet duurzaam omgaan met het milieu leidt tot broeikaseffect, uitputting van grondstoffen, verlies van natuur, gezondheidsproblemen door vervuild water en lucht.
          • Hergebruik van grondstoffen, herbebossing, minder vlees eten, invoeren van afbreekbare grondstoffen draagt bij aan duurzame oplossingen.
           
    • Biologische eenheid
      • Waar het om gaat
        • Biologische eenheid
          Op het eerste gezicht lijken planten, dieren, bacteriën en schimmels weinig gemeenschappelijks te hebben. Toch vervullen alle organismen dezelfde vier basale functies om te overleven als individu en als soort: voedsel (bouwstof en brandstof + zuurstof) verkrijgen, vijanden overleven, zich verdedigen tegen omgevingsinvloeden en zich voortplanten. Dit wordt wel aangeduid als ‘de vier V’s’. Ondanks deze eenheid in overlevingsfuncties is de verscheidenheid waarmee deze functies vervuld worden bijzonder groot. Op het eerste gezicht is er sprake van een verwarrende veelvormigheid en het heeft lang geduurd voordat de overeenkomsten tussen planten, dieren, mensen, bacteriën en schimmels duidelijk werden. Systematisch onderzoek heeft hier orde in gebracht door het inzicht dat planten en dieren in te delen zijn in een systeem van op elkaar lijkende en verwante groepen, waar ook de mens in te plaatsen is. Celbiologisch onderzoek liet later zien dat alle organismen uit (één of meer) cellen bestaan en ontstaan. Biochemisch onderzoek tenslotte heeft aangetoond dat de chemische bouwstenen van alle leven universeel zijn en uit dezelfde atomen bestaan als andere materie.
           
          Op al deze niveaus geldt dat - door samenwerking van onderdelen - activiteiten op een hoger niveau mogelijk worden: een organisme functioneert doordat organen in samenhang iets kunnen wat geen orgaan apart kan; bijvoorbeeld het maken van een gecoördineerde beweging door interactie van spieren, botten en zenuwen. Organen functioneren op hun beurt door interactie van verschillende celtypen en cellen door interactie van celorganellen en moleculaire systemen. Deze opbouw (systemen opgebouwd uit deelsystemen die ook weer onderdelen hebben), maakt duidelijk waardoor zulke complexe organismen als wijzelf volledig uit veel minder complexe cellen en moleculen kunnen bestaan en dat celprocessen aan de basis liggen van al onze activiteiten.
          Mensen maken een onderdeel uit van de biodiversiteit. Een goed begrip van wat organismen verbindt en onderscheidt, helpt bij het nadenken over de plaats en betekenis van de mens in de natuur en van de natuur in de mens. Om zicht te krijgen op uiteenlopende onderwerpen als biodiversiteit, biotechnologie en evolutie, is zowel een besef nodig van de enorme rijkdom aan verschijningsvormen, als inzicht in gemeenschappelijke kenmerken.
           
      • Samenhang
        • Biologische eenheid
          • binnen biologie:  Dynamisch evenwicht (biodiversiteit);
          • met scheikunde:  Materie (systemen).
           
      • Integrale doelen
        • Biologische eenheid
          De leerling kan:
          1. verschillende planten en dieren vergelijken wat betreft de manier waarop zij overleven en zich voortplanten, en uitleggen hoe de structuur van (delen van) planten en dieren past bij de (deel)functie ervan;
          2. bij planten en dieren de opbouw uit organen beschrijven en benoemen dat de organen weer zijn opgebouwd uit cellen;
          3. verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen herkennen in een microscopisch preparaat en celorganellen met hun functies benoemen; 
          4. bacteriën, schimmels en virussen vergelijken met planten en dieren en voorbeelden geven van schade voor en gebruik door de mens;
          5. verschillende planten en dieren op basis van kenmerken indelen bij de soort of systematische groep;
          6. de verwantschap met en overeenkomsten en verschillen tussen zichzelf en andere organismen benoemen.
           
          Relevante contexten: duurzaamheid (inventarisatie en beheer van natuurterrein); gezondheid ( besmettelijke ziektes); voeding (voedselbederf door schimmels en bacteriën); voedselproductie (productie van voedingsstoffen door schimmels en bacteriën).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Een microscopisch preparaat en een tekening van een plantaardig weefsel maken, daarin celonderdelen vinden en benoemen en de vergroting aangeven.
          • Determineren van een plant of dier aan de hand van een determinatietabel.
           
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Vergelijken van diverse celmodellen/ doorsneden en bespreken dat een combinatie van modellen/doorsneden nodig is om een beter beeld te krijgen.
           
        • Ontwerpen
          • Zelf opstellen van een determinatietabel voor een gegeven groep planten of dieren
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Vanuit vergrote beelden met behulp van de vergrotingsfactor de ware grootte van het voorwerp berekenen. 
           
      • D2. Vakinhouden biologische eenheid
        • Levenskenmerk
          • havo; vwo
            Uitleggen hoe bouw en werking van onderdelen van een organisme bijdragen aan de functies voeding, verdediging tegen vijanden, verdediging tegen het milieu en voortplanting
          • havo; vwo
            Organismen vergelijken wat betreft de manier waarop zij zich voeden, verdedigen tegen vijanden, verdedigen tegen het milieu en voortplanten
        • Cel
          • havo; vwo
            Benoemen dat alle organismen bestaan uit een of meer cellen
          • havo
            Benoemen dat cellen stoffen kunnen opnemen en gebruiken en kunnen delen
          • havo
            Celkern, celmembraan, cytoplasma, vacuole en bladgroenkorrels noemen als onderdelen van cellen en celwand als structuur buiten de cel en functies van deze onderdelen benoemen
          • havo; vwo
            Benoemen dat in elke celkern DNA aanwezig is dat instructies bevat voor de cel
          • havo; vwo
            Plantaardige en dierlijke cellen onderscheiden
          • vwo
            Benoemen dat cellen stoffen kunnen opnemen en gebruiken, en kunnen delen
          • vwo
            celkern, celmembraan, cytoplasma, vacuole en bladgroenkorrels noemen als onderdelen van cellen en celwand als structuur buiten de cel, en functies van deze onderdelen benoemen
        • Weefsel en orgaan
          • havo; vwo
            Voorbeelden en functies van verschillende typen weefsels bij planten en dieren benoemen
          • havo; vwo
            Voorbeelden van organen bij zaadplant en mens noemen en benoemen dat organen uit meerdere typen cellen bestaan
        • Organisme
          • havo; vwo
            Benoemen dat organismen ingedeeld worden in planten, dieren, schimmels en bacteriën en de verschillen hiertussen benoemen
          • havo; vwo
            Planten en dieren op basis van kenmerken indelen in hoofdgroepen
          • havo; vwo
            Benoemen dat mensen, dieren en planten ziektes kunnen hebben die veroorzaakt worden door virussen, bacteriën of schimmels
          • havo
            Voorbeelden geven van belangrijke functies die bepaalde bacteriën en schimmels vervullen in de bodem in de productie van medicijnen en voedingsmiddelen, en in ons lichaam
          • havo; vwo
            Beschrijven wat onder een soort wordt verstaan
          • vwo
            Voorbeelden geven van belangrijke functies die bepaalde bacteriën en schimmels vervullen in de bodem (link naar Dynamisch evenwicht), in de productie van medicijnen en voedingsmiddelen, en in ons lichaam
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • Organismen kunnen worden ingedeeld in groepen, en die weer in deelgroepen waarbij steeds meer eigenschappen gemeenschappelijk zijn en de verwantschap toeneemt.
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Organismen verschillen in grootte van een duizendste millimeter tot honderd meter.
          • Een mens heeft tienmaal meer bacteriecellen in en op zich dan lichaamscellen.
           
        • Systemen en systeemmodellen
          • Organismen zijn te bestuderen op verschillende niveaus zoals organisme, orgaan en cel. 
          • Onderdelen in combinatie vertonen activiteiten die de afzonderlijke onderdelen niet kunnen [Voorbeeld; om hard te lopen moeten hart, longen en spieren samenwerken]. 
           
        • Structuur en functie
          • Alle organismen overleven door zich te voeden, zich te verdedigen tegen vijanden en tegen omgevingsinvloeden (zoals hitte en droogte) en zich voort te planten, maar vervullen deze functies op verschillende manieren.
          • In organismen draagt de structuur van onderdelen en de reactie op prikkels uit de omgeving bij aan deze functies.
           
    • Instandhouding
      • Waar het om gaat
        • Instandhouding
          Ons lichaam heeft veel mechanismen om te reageren op veranderingen, maar daar zijn grenzen aan. Het lichaam kan uit balans raken door teveel of te weinig voedsel, water, warmte en inspanning, of door teveel ziekteverwekkers en stoffen die de normale werking van het lichaam verstoren. Bedreigingen voor de gezondheid (met name bij jongeren), hebben veel te maken met leefstijl en daarmee met eigen keuzes ten aanzien van voedsel, beweging, verslavende middelen en veilig gedrag. Begrip over wat zich in het eigen lichaam afspeelt speelt een belangrijke rol bij de keuzes die iemand maakt om gezondheid te bevorderen en om gezondheidsbedreigingen te voorkomen en te bestrijden. De onderbouw vo is de plaats waar deze zaken aan de orde moeten komen, omdat dit voor veel leerlingen eindonderwijs over het eigen lichaam is.
          Verschijnselen die ieder aan het eigen lichaam ervaart (zoals ademhaling, spijsvertering en beweging), krijgen samenhang als de leerling zich realiseert dat deze ervoor zorgen dat cellen zich in stand kunnen houden. Cellen zijn voortdurend aan het bouwen en energie aan het verbruiken. Dat houdt in dat cellen een voortdurende aanvoer nodig hebben van bouwstoffen, brandstoffen en zuurstof. Speciale organen met een groot oppervlak (darmen en longen) vergroten de aanvoer van de benodigde voedingsstoffen en zuurstof naar het bloed, en hart en bloedvaten transporteren deze naar alle cellen.
          Het signaleren van veranderingen en zodanig reageren dat de verandering wordt tegengegaan, staat bekend als terugkoppeling. Als de concentratie voedingsstoffen in het bloed lager wordt krijgen de hersenen een signaal dat leidt tot hongergevoel en eten. Teveel aan warmte leidt tot zweten waardoor het lichaam weer afkoelt.
          Een lichaam neemt voedsel op en ademt lucht in, maar opnemen van stoffen uit de omgeving heeft ook risico’s. Zo kunnen ook schadelijke stoffen en schadelijke bacteriën en virussen binnenkomen. Het lichaam heeft allerlei mechanismen om die buiten te houden of zich daartegen te beschermen. Voor een goede gezondheid moet de samenstelling en hoeveelheid van het voedsel, inclusief water ook in balans zijn met wat het lichaam nodig heeft.
          Er zijn grote verschillen tussen hoe het menselijk lichaam zich in stand houdt en hoe planten dit doen. Een goed begrip van hoe planten lichtenergie gebruiken om voedingsstoffen en zuurstof te maken is nodig om te beseffen hoezeer alle organismen van deze productie afhankelijk zijn.
           
      • Samenhang
        • Instandhouding
          • binnen biologie: Interactie (reageren op de omgeving, inspanning), Voortplanting en evolutie (soa's), Dynamisch evenwicht (voedselketens en kringlopen);
          • met scheikunde: Reactiviteit (verbranding), Energie.
           
      • Integrale doelen
        • Instandhouding
          De leerling kan:
          1. aan de hand van een anatomisch model uitleggen hoe de bouw van menselijke organen bijdraagt aan de functie ervan;
          2. lichaamskenmerken en processen meten aan het eigen lichaam;
          3. organen, routes en gebeurtenissen benoemen via welke voedingsstoffen en zuurstof vanuit de buitenwereld uiteindelijk bij lichaamscellen aankomen en afvalstoffen weer worden afgegeven;
          4. uitleggen dat planten zelfenergierijke voedingsstoffen en zuurstof produceren met behulp van licht;
          5. uitleggen met behulp van een terugkoppelingsschema hoe een verandering in het lichaam leidt tot reacties die de verandering tegengaan;
          6. beoordelen wat de gevolgen voor de gezondheid zijn van de combinatie van een bepaald dieet met een bepaalde leefstijl;
          7. informatie op verpakkingen van en reclame voor voedingsmiddelen interpreteren;
          8. oorzaak, preventie, gevolg en behandeling van enkele veel voorkomende ziekten beschrijven;
          9. de eigen leefstijl onderzoeken ten aanzien van bevordering van de gezondheid.
           
          Relevante contexten: gezondheid (conditie bepalen, gezond gedrag, medisch onderzoek); voeding (maaltijd/dieet samenstellen).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Eenvoudige metingen aan het lichaam verrichten voor en na inspanning.
          • Experimenten doen over de invloed van licht op de fotosynthese en de aanmaak van bladgroen.
           
        • Ontwerpen
          • Een dagmenu samenstellen dat de dagelijkse behoefte aan voedingsstoffen dekt en rekening houdt met verbruik door inspanning.
           
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • In een torsomodel de organen aanwijzen en aangeven hoe deze onderling verbonden zijn.
          • Door middel van een terugkoppelingsschema beschrijven hoe het lichaam veranderingen compenseert.
          • Een input-output schema maken van hoe en waar water het lichaam binnenkomt en weer verlaat.
           
        • Informatievaardigheden
          • Informatie op verpakkingen van voedingsmiddelen interpreteren.
          • Informatiemateriaal zoeken en gebruiken bij vragen over voeding en gezondheid.
          • Meetgegevens van klasgenoten verwerken tot een tabel.
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Berekeningen uitvoeren met verzamelde meetgegevens van klasgenoten.
          • Vanuit Informatie op de verpakking van voedingsmiddelen berekenen hoeveel je van een bepaald voedingsmiddel nodig hebt om in je dagelijkse behoefte aan een bepaalde voedingsstof te voorzien.
          • Berekenen hoeveel inspanning je moet leveren om evenveel calorieën te verbruiken als het eten van een bepaalde snack binnenbrengt.
           
        • Waarderen en oordelen
          • Vanuit Informatie op de verpakking van voedingsmiddelen beoordelen in hoeverre claims op de verpakking kloppen met de inhoud.
          • Eigen keuzes rondom gezondheid formuleren en beslissingen beargumenteren.
           
        • Onderzoeken
          • Eenvoudige metingen aan het lichaam verrichten voor en na inspanning.
          • Experimenten doen over de invloed van licht op de fotosynthese en de aanmaak van bladgroen
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Bij een eencellig organisme is er direct contact met de omgeving en voldoende uitwisseloppervlak om stoffen uit te wisselen; bij meercellige organismen is dit niet zo en worden cellen voorzien door transport en oppervlaktevergroting.
           
        • Systeem en systeemmodellen
          • Organismen reageren via een terugkoppelingsmechanisme zodanig op veranderingen in het lichaam en in de buitenwereld dat ze vrij constant blijven in gewicht, temperatuur, vochtgehalte e.d. door middel van het opvangen van signalen en ‘tegenmaatregelen’ nemen [bijvoorbeeld teveel warmte>zweten en daardoor afkoelen; laag suikergehalte > hongergevoel > meer eten].
           
        • Behoud, transport en kringlopen van energie en materie
          • Er is in normale omstandigheden een balans tussen het water dat een lichaam binnenkomt en weer verlaat.
          • Om op gelijk gewicht te blijven moet er evenveel voedsel binnenkomen als verbruikt wordt door inspanning of warmteproductie.
           
        • Structuur en functie
          • In het lichaam zijn structuren die het uitwisseloppervlak vergroten [voorbeelden; darmvlokken, longblaasjes, haarvaten, neusslijmvlies].
          • De bouw van organen past bij de functie en de bouw van onderdelen van organen past bij de deelfunctie ervan.
           
        • Duurzaamheid
          • Organismen moeten om te overleven hun omgeving veranderen. De activiteiten van planten en dieren compenseren elkaar (zie ook Dynamisch evenwicht).
           
        • Veiligheid
          • Besmet voedsel en drinkwater zijn belangrijke oorzaken van ziekte en dood, met name in arme landen.
          • Eigen keuzes ten aanzien van voeding en verslavende middelen kunnen levensbedreigend zijn.
           
  • Natuurkunde
    • Energie
      • Waar het om gaat
        • Energie
          Energie speelt een belangrijke rol in alle sectoren van de samenleving. Vervoer, gezondheidszorg, industrie en communicatie zijn ondenkbaar zonder gebruik te maken van energie. Ook het dagelijks leven zou aanzienlijk veranderen zonder de beschikbaarheid van energiebronnen.
           
          Het gebruik van energie is echter niet zonder problemen. Voorraden van brandstoffen als gas en olie zijn maar beperkt beschikbaar, duurzame energiebronnen (zoals zon en wind) zijn nog niet in staat voldoende energie te leveren, kernenergie is niet onomstreden en fusie-energie kan nog lang niet productief gemaakt worden. Daarnaast stijgt het energieverbruik in ontwikkelingslanden snel en veroorzaakt het gebruik van fossiele brandstoffen een sterke toename van kooldioxide in de atmosfeer, hetgeen het broeikaseffect bevordert, met mogelijk nare milieugevolgen. Door de toenemende vraag stijgen de kosten van energie aanzienlijk.
           
          Verstandig omgaan met energie is daarom belangrijk, zowel op (inter)nationaal niveau als in het dagelijks leven. Dat vraagt om kennis en vaardigheden bij het nemen van beslissingen en het omgaan met risico’s voor individu en samenleving. Voorbeelden van belangrijke kennis op dit gebied zijn de aard van verschillende energiebronnen en hun voor- en nadelen. Daarnaast is kennis en inzicht in energie van belang als het gaat om technologische toepassingen.
           
          Vanuit de natuurkunde is de wet van behoud van energie bij energieomzetting fundamenteel. Natuurkundige begrippen als warmte, temperatuur, warmtegeleiding, vermogen, energie, rendement, stroomsterkte, weerstand en spanningsverschil, maken het mogelijk energiesystemen - zowel in huis als daarbuiten - te analyseren en te beoordelen. Inzicht in fysische verschijnselen en processen, waarin de genoemde begrippen een belangrijke rol spelen, is daarbij van groot belang.
           
      • Samenhang
        • Energie
          • binnen natuurkunde:  alle domeinen
          • met biologie: verbranding, voedsel, bloedsomloop, metabolisme;
          • met technologie: energie;
          • met scheikunde: Energie, Reactiviteit 
          • met fysische geografie: energie (in context van aardbevingen, vulkanisme, getijden) 
      • Integrale doelen
        • Energie
          De leerling kan:
          1. via een apparatenonderzoek komen tot een bepaling van vermogen, energieverbruik en rendement;
          2. de werking van een cv-installatie demonstreren aan de hand van een model, waarbij verbranding, diverse vormen van warmtetransport en isolatiemaatregelen aan de orde komen;
          3. onderzoek doen door metingen in diverse elektrische schakelingen(onder andere parallel en serie) naar de relatie tussen stroomsterkte en spanning;
          4. met behulp van een model van een huisinstallatie de werking en de toegepaste veiligheidsmaatregelen  uitleggen;
          5. de werking van een aantal apparaten gebaseerd op elektromagnetisme demonstreren;
          6. aan de hand van verzamelde gegevens uit diverse bronnen informatie geven over de Nederlandse  energievoorziening: over de vormen van (groene) energie, over de hoeveelheid energie (per huis, stad, land), het energietransport en de belasting voor het milieu.
           
          Relevante contexten: duurzaamheid (energiebronnen, energieopwekking en –verbruik (warmte, elektriciteit), aarde en atmosfeer, energielabels, isolatie); veiligheid (elektriciteit);  transport (energiegebruik in verkeer).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Met een model de werking van een cv-installatie demonstreren.
          • In een elektrisch schakelschema parallel en in serie geschakelde lampjes en weerstanden weergeven met de juiste symbolen.
           
        • Onderzoeken
          • Experimenteel onderzoek doen naar de relatie tussen spanning en stroomsterkte in diverse schakelingen met diverse onderdelen.
          • Onderzoek doen naar het energieverbruik van diverse apparaten 
          • Onderzoek doen naar de isolerende werking van materialen. 
        • Ontwerpen
          • Ontwerpen van een schakeling met elektromagnetische schakelaar en LDR
        • Redeneervaardigheden
          • Een verband leggen tussen inhoudelijke onderwerpen uit D2 en denkwijzen uit D3, bijvoorbeeld dat bij het omzetten van energie er steeds sprake zal zijn van behoud van energie.
           
        • Informatievaardigheden
          • Met behulp van recente bronnen een overzicht maken van diverse vormen van energie, energieopwekking, energieomzetting en transport, met het oog op energievoorziening in de toekomst en hierop reflecteren 
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Omrekenen van Kelvin naar graden Celsius en omgekeerd.
          • Rekenen met energie, vermogen en tijd (E=P.t).
          • Opstellen van een energierekening.
          • Rekenen met spanning, stroomsterkte en weerstand (U=I.R) aan serie- en parallelschakelingen.
           
        • Waarderen en oordelen
          • Nagaan of maatregelen om energiezuinig te leven en te wonen ook nageleefd (kunnen) worden.
           
      • D2. Vakinhouden
        • Vormen van energie, energieomzetting, transport, opwekking, arbeid, rendement, vermogen
          • havo; vwo
            De diverse energiesoorten (bewegingsenergie, zwaarte-energie, kernenergie, elektrische energie, chemische energie, warmte) onderscheiden
          • havo; vwo
            Energieomzettingen beschrijven en met voorbeelden toelichten
          • havo
            Verschillende energiebronnen en manieren van energieopwekking en energieopslag beschrijven
          • havo
            Onderscheid maken tussen 'nuttige' energie en 'toegevoerde' energie
          • havo
            Met behulp van de energielabels voor diverse apparaten een keuze maken
          • havo; vwo
            Vermogen met energie en tijd beschrijven
          • havo; vwo
            Vermogen als product van spanning en stroomsterkte beschrijven
          • vwo
            Verschillende energiebronnen en manieren van energieopwekking en energieopslag beschrijven, en analyseren hoe deze energie gebruikt kan worden
          • vwo
            Onderscheid maken tussen 'nuttige' energie en 'toegevoerde' energie en nagaan op welke manier energie 'nuttig' gebruikt kan worden
          • vwo
            Met behulp van de energielabels voor diverse apparaten een keuze maken en deze ordenen
        • Warmte, verbranding, thermodynamica
          • havo; vwo
            Manieren van warmtetransport (geleiding, stroming en straling) en isolatie beschrijven
          • havo
            Uitleggen welke ingrediënten nodig zijn voor verbranding, een keuze maken hoe geblust kan worden en een verband leggen tussen verbranding van stoffen en het milieu
          • vwo
            Uitleggen welke ingrediënten nodig zijn voor verbranding, een beargumenteerde keuze maken hoe geblust kan worden en een verband leggen tussen verbranding van stoffen en het milieu
        • Elektriciteit en magnetisme
          • havo; vwo
            Lading als drager/transporteur van energie herkennen
          • havo
            nvt
          • havo; vwo
            Stroomsterkte, spanning en weerstand beschrijven
          • havo; vwo
            Toepassingen van spanningsbronnen beschrijven
          • havo; vwo
            Verschillende soorten stroomkringen uitleggen
          • havo; vwo
            Het effect dat serie- en parallelschakelingen hebben op de stroomsterkte en spanning beschrijven
          • havo; vwo
            De grootte van de spanning en stroomsterkte in een eenvoudige schakeling berekenen
          • havo
            De V- en A-meter in een schakeling gebruiken
          • havo; vwo
            Veiligheidsmaatregelen in huisinstallaties herkennen
          • havo
            Het risico van elektrische stroom door het lichaam herkennen
          • havo; vwo
            De werking en het gebruik van magneten beschrijven
          • havo; vwo
            Transformatorgebruik in de context van huishoudelijke apparaten beschrijven
          • havo; vwo
            Zekering en aardlekschakelaar in de context van veiligheid beschrijven
          • vwo
            Lading op atomair niveau herkennen
          • vwo
            De V- en A-meter in een schakeling gebruiken en uitleggen
          • vwo
            Het risico van elektrische stroom door het lichaam herkennen en uitleggen hoe dit vermeden kan worden
        • Energie in de toekomst
          • havo
            Duurzame energiebronnen (zon, wind, water, biomassa) en conventionele energiebronnen (fossiele brandstoffen) beschrijven
          • havo; vwo
            De voor- en nadelen van verschillende energiebronnen beschrijven en daarbij een keuze maken
          • vwo
            Duurzame energiebronnen (zon, wind, water, biomassa) en conventionele energiebronnen (fossiele brandstoffen) beschrijven en vergelijken
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Een grote windturbine levert elektriciteit voor duizenden huishoudens; een kolen-energiecentrale levert energie voor honderdduizenden huishoudens.
          • Een huis met een dak vol zonnepanelen levert op jaarbasis precies genoeg energie voor dat huis.
           
        • Oorzaak en gevolg
          • Verwarmen van een stof betekent een toename van de kinetische energie van moleculen.
           
        • Structuur en functie
          • Vorm, materiaal en functie van (verwarmings)toestellen relateren aan gebruik in bepaalde situaties, zoals straalkachel of zonnepanelen.
          • Relatie vorm, functie en materiaal bij isolatiematerialen.
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Bij een energieomzetting verandert de energiesoort, maar de energiehoeveelheid blijft behouden.
           
        • Systeem en systeemmodellen
          • Het weer is een systeem, waarbinnen de waterkringloop een belangrijke rol speelt.
          • De centrale verwarming is een systeem met een terugkoppeling, waardoor de temperatuur in huis of gebouw beheerst kan worden.
           
        • Behoud van energie
          • Bij fysische processen is er sprake van behoud van energie. Vaak wordt er veel energie omgezet in warmte.
           
        • Duurzaamheid
          • Duurzame energie levert een grote bijdrage aan minder CO2 uitstoot. Bij de productie van elektriciteit uit kolen ontstaat minstens 17 keer meer CO2 dan bij de productie van elektriciteit uit zonlicht.
          • Per miljoen opgewekte kWh bespaart windenergie in Nederland 400 ton CO2 ten opzichte van de bestaande energiecentrales.
        • Risico's en veiligheid
          • Het menselijk lichaam bevat ongeveer 65% water waarin allerlei bestanddelen zijn opgelost zoals zouten, eiwitten, suikers enzovoort. Hierdoor wordt het menselijk lichaam geleidend voor elektrische stroom.
           
    • Kracht en beweging
      • Waar het om gaat
        • Kracht en beweging
          Het is nog geen vier eeuwen geleden dat duidelijk werd dat krachten in het heelal van dezelfde aard zijn als op aarde. De bewegingswetten uit die tijd maken het mogelijk te begrijpen hoe bewegingen onderhevig zijn aan krachten. Het gaat dan om bewegingen van planeten, manen en satellieten, maar ook om bewegingen in het verkeer en in sport, en het functioneren van gereedschappen die handig gebruik maken van krachten.
           
          Kennis op dit gebied is niet alleen van belang om verschijnselen op aarde en in de ruimte beter te begrijpen, maar ook om energie te besparen en om veiliger te kunnen handelen (bijvoorbeeld in het verkeer het gebruik van de veiligheidsgordel, het aanpassen van rijgedrag aan weersomstandigheden, voldoende afstand houden en zuinig rijden). Voor het ontwerpen en construeren van gereedschappen en objecten zoals bruggen, is kennis van de werking van krachten essentieel.
           
          De kennis uit de natuurkunde die essentieel is voor inzicht op dit gebied zijn begrippen als eenparige beweging, snelheid, versnelling, massa en kracht. Krachten doen zich voor in verschillende vormen en zijn nodig voor het veranderen van snelheid in richting en/of grootte. Inzicht in de drie wetten van Newton is hierbij fundamenteel. Vaak ondervindt een voorwerp meerdere krachten die kunnen worden samengenomen tot één resulterende kracht die een verandering van beweging bepaalt. Met behulp van diagrammen kan verandering van beweging in de loop van de tijd inzichtelijk worden gemaakt.
           
          Er kan sprake zijn van krachten die op afstand werken, zoals de zwaartekracht en magnetische krachten, maar ook van krachten door direct contact, zoals bij druk- en trekkrachten. De werking van deze krachten kenmerkt  zich door een grootte en een richting. Als een voorwerp niet kan bewegen (bijvoorbeeld een noot in een notenkraker), kan het door de kracht van vorm veranderen of zelfs uit elkaar vallen.
           
      • Samenhang
        • Kracht en beweging
          • binnen natuurkunde:  Energie, Materie;
          • met biologie: Instandhouding  (ontwikkeling);
          • met fysische geografie: natuurkrachten (onder andere in context van aardbevingen, vulkanisme, getijden), seizoenen, maanstanden;
          • met technologie: constructies, voertuigen.
           
      • Integrale doelen
        • Kracht en beweging
          De leerling kan:
          1. een aantal experimentele onderzoeken opzetten en uitvoeren waarbij gegevens verzameld worden over diverse soorten krachten, de gevolgen van krachten (grootte, richting, vervorming) en hun onderlinge relatie;
          2. op basis van meetgegevens een vt-diagram en een st-diagram construeren, interpreteren en in elkaar omzetten; 
          3. berekeningen maken om de onderlinge veilige afstand tussen auto's te bepalen bij verschillende snelheden;
          4. met modellen van het zonnestelsel diverse fenomenen uitleggen als dag en nacht, aardse jaar, seizoenen, getijden, maanstanden en de afstanden van de hemellichamen tot de zon;
          5. een constructie ontwerpen waarbij druk- en trekkrachten een belangrijke rol spelen;
          6. een constructie ontwerpen waarbij een overbrengingsprobleem met tandwielen of katrollen wordt opgelost;
          7. een huishoudelijk of technisch gereedschap ontwerpen, waarbij de hefboomwet van pas komt;
          8. aan de hand van verzamelde informatie uit diverse bronnen een beschrijving geven van relevante aspecten op het gebied van veiligheid en duurzaamheid.
           
          Relevante contexten: duurzaamheid (verkeer); transport (verkeer); veiligheid (constructies, verkeersveiligheid); wereldbeeld (zonnestelsel, natuurverschijnselen).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Tekenen van een model van het zonnestelsel en daarmee de positie van de aarde en daarmee natuurverschijnselen op aarde uitleggen.
          • Met een model van het zonnestelsel diverse waarnemingen en natuurverschijnselen uitleggen.
           
        • Onderzoeken
          • Experimenteel onderzoek doen naar de werking van diverse soorten krachten. 
          • Experimenteel onderzoek doen naar de relatie tussen snelheid, afstand en tijd.
        • Ontwerpen
          • Ontwerpen en bouwen van een brug en daarbij de rol van druk- en trekkrachten in een schematische tekening uitleggen(zie ook kennisbasis technologie).
          • Een huishoudelijk voorwerp of hulpmiddel ontwerpen en maken waarbij de hefboomwet van pas komt(zie ook kennisbasis technologie).
          • Met de kennis van krachten en de sterkte van materialen een product ontwerpen en maken(zie ook kennisbasis technologie).
           
        • Redeneervaardigheden
          • Een verband leggen tussen inhoudelijke onderwerpen uit D2 en denkwijzen uit D3.
           
        • Informatievaardigheden
          • Zoeken van informatie over de orde van grootte van krachten in verschillende situaties en daarop reflecteren.
          • Informatie over krachten in het verkeer in relatie tot veiligheid zoeken en daarop reflecteren.
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Rekenen met veerkracht, uitrekking en veerconstante.
          • Rekenen met de relatie tussen afstand, snelheid en tijd (s=v.t). 
          • De gemiddelde snelheid bij gegeven afstand en tijd berekenen met gebruik van eenheden.
          • Construeren van een vt-diagram aan de hand van een eenvoudig st-diagram.
          • Construeren van st- en vt-diagrammen aan de hand van metingen en een st-diagram afleiden van een vt-diagram.
           
        • Waarderen en oordelen
          • Verschillende actuele mediaberichten over zuinig en veilig rijden bestuderen en analyseren, en onderscheiden welke belangen een rol spelen.
           
      • D2. Vakinhouden
        • Kracht
          • havo; vwo
            Soorten krachten in verschillende contexten (zwaartekracht, wrijvingskracht, veerkracht, magnetische kracht, elektrische kracht, trekkracht, duwkracht, normaalkracht) herkennen
          • havo; vwo
            Het verschil tussen massa, zwaartekracht en gewicht uitleggen
          • havo
            Herkennen dat elk voorwerp een kracht nodig heeft tegen een verandering van snelheid in grootte en/of richting
          • havo; vwo
            De krachten die langs één lijn werken op een voorwerp onderscheiden en de resulterende kracht beschrijven
          • havo; vwo
            De druk als uitoefenende kracht op een oppervlak beschrijven (bijvoorbeeld spijker, ski, rupsbanden)
          • vwo
            Orde van grootte van krachten herleiden in een gegeven context
          • vwo
            Herkennen en uitleggen dat elk voorwerp een kracht nodig heeft tegen een verandering van snelheid in grootte en/of richting
        • Beweging
          • havo; vwo
            Eenparige beweging, versnellen en vertragen onderscheiden
          • havo; vwo
            Dat versnelling een verandering van snelheid is, veroorzaakt door een permanent werkende kracht, herkennen en afleiden
          • havo; vwo
            Orde van grootte van snelheden kunnen herleiden in gegeven context
          • havo; vwo
            Een st- en een vt-diagram interpreteren
        • Kracht en beweging bij mensen, verkeer, transport van goederen
          • havo; vwo
            Veiligheidsmaatregelen ter voorkoming van letsel in het verkeer noemen en uitleggen
          • havo; vwo
            Verschillende veiligheidsaspecten in het verkeer onderscheiden
          • havo; vwo
            De gevolgen van krachten in het verkeer bij botsingen (vervormingen) noemen
          • havo; vwo
            Tussen reactieafstand en reactietijd verband leggen
          • havo; vwo
            Tussen snelheid, stopafstand, remweg en reactieafstand verband leggen
        • Overbrenging, constructies en verbindingen
          • havo; vwo
            Krachtvergroting bij hefbomen en katrollen uitleggen en afleiden
          • havo; vwo
            In evenwichtssituaties de hefboomwet (F1r1=F2r2) toepassen
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • Krachten en bewegingen in ons zonnestelsel veroorzaken patronen als eb en vloed, het aardse jaar, seizoenen en schijngestalten van de maan.
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Stel je de zon voor als een grote skippybal van 90 cm doorsnede. Dan zijn Mercurius en Mars peperkorrels, Venus en de Aarde zijn doperwtjes, Jupiter is een appel, Saturnus een mandarijn en Uranus en Neptunus zijn twee pingpongballetjes.
          • Ons zonnestelsel is enorm groot. De afstand tussen de zon en de aarde is bijvoorbeeld 150 miljoen kilometer. Een auto die 100 kilometer per uur rijdt, doet er 171 jaar over om van de zon naar de aarde te rijden.
           
        • Oorzaak en gevolg
          • Gladde voorwerpen veroorzaken minder wrijving dan voorwerpen met een ruw oppervlak.
           
        • Structuur en functie
          • Vorm, materiaal en functie van een constructie relateren aan druk- en trekkrachten, die elkaar in evenwicht kunnen houden, bijvoorbeeld bij de constructie van een brug.
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Krachten houden voorwerpen in evenwicht of veroorzaken  versnelling.
           
           
        • Systemen en systeemmodellen
          • Een constructie krijgt stevigheid door het gebruik van driehoeken
        • Duurzaamheid
          • 'Het Nieuwe Rijden' staat voor zuinig rijden en draagt bij aan enige vermindering van de CO2-uitstoot.
        • Risico's en veiligheid
          • Duurzaam veilig verkeer betekent rekening houden met zwaar en licht verkeer, met de verschillende snelheden van de verkeersdeelnemers, en met remkracht en reactietijd.
           
    • Materie
      • Waar het om gaat
        • Materie
          In het dagelijks leven gebruiken we heel veel materialen voor allerlei doeleinden. Die materialen zijn gemaakt van stoffen die bepaalde karakteristieke eigenschappen hebben (de zogenaamde stofeigenschappen). Die eigenschappen bepalen waar stoffen voor gebruikt kunnen worden. Zo gebruiken we glas (transparant, stevig) voor ruiten, aluminium (licht, sterk) voor velgen van fietsen, hout (sterk, gemakkelijk te bewerken) voor meubels en koper (goede stroomgeleider, buigzaam) voor elektriciteitsdraden.
          Stoffen komen voor als zuivere stoffen, maar ook als mengsels. We gebruiken natriumchloride als keukenzout omdat het zout smaakt, maar ook omdat het goed in water oplost. In de winter wordt natriumchloride gebruikt als strooizout om de wegen sneeuwvrij en minder glad te maken. Dit is vanwege de eigenschap van natriumchloride het vriespunt van water te verlagen.
          Water is een vloeistof (onder normale omstandigheden) waar veel stoffen in kunnen oplossen. Daarnaast speelt het een belangrijke rol als drinkwater en kennen we de zogenaamde waterkringloop die een belangrijke invloed heeft op het weer en op het klimaat. Waterzuiveringsinstallaties verwijderen overtollige hoeveelheden stoffen in rioolwater voor het op rivieren geloosd wordt. Dat water komt dan weer in de waterkringloop terecht.
      • Samenhang
        • Samenhang met andere vakken:
          • Binnen natuurkunde: alle domeinen.
          • Met biologie: Biologische eenheid.
          • Met techniek: alle domeinen.
          • Met scheikunde: Materie.
           
      • Integrale doelen
        • Integrale doelen (vwo cursief)
          De leerling kan:
          1. een experimenteel onderzoek opzetten en uitvoeren om gegevens te verzamelen over eigenschappen van stoffen en materialen;
          2. aan de hand van een model een toelichting en een beredeneerde verklaring geven voor een aantal fysische eigenschappen van stoffen;
          3. via actueel bronnenonderzoek stralingsrisico's bij gebruik van verschillende soorten straling in medische toepassingen en gebruik van kernenergie in beeld brengen (en communiceren);
          4. de relatieve grootte van atomen en moleculen in kaart brengen op een schaal van machten van 10.
           
          Relevante contexten: materialen (stoffen en materialen in en rond het huis, nieuwe materialen);  duurzaamheid (recycling); veiligheid (ziekteverwekkende stoffen)
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • De beweging van moleculen verbeelden met een computersimulatie, waarmee de aggregatietoestanden van stoffen zichtbaar gemaakt kunnen worden.
           
        • Onderzoeken
          • Experimenteel onderzoek doen naar eigenschappen van stoffen, zoals smeltpunt en kookpunt, hardheid, elektrische geleding en warmtegeleiding
          • Experimenteel onderzoek doen naar de relatie tussen zinken, zweven, drijven en de dichtheid van stoffen
           
        • Ontwerpen
          • Ontwerpen van een (afval)scheidingsapparaat op basis van eigenschappen van stoffen en materialen
          • Het reflecteren op een eigen ontwerp ten aanzien van het programma van eisen en de gekozen materialen, met aandacht voor duurzaamheid
        • Informatievaardigheden
          • Zoeken en vinden van eigenschappen en hun toepassingen van (nieuwe) stoffen en materialen in digitale bronnen en deze overzichtelijk weergeven
           
        • Redeneervaardigheden
          • Een verband kunnen leggen tussen inhoudelijke onderwerpen uit D2 en denkwijzen uit D3, bijvoorbeeld de relatie van oorzaak en gevolg bij faseveranderingen van stoffen
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Rekenen met de relatie tussen massa, volume en dichtheid (ρ=m/V)
           
        • Waarderen en oordelen
          • Vanuit de bijgevoegde informatie diverse materialen en/of producten beoordelen in hoeverre claims van veiligheid en milieu juist zijn
           
      • D2. Vakinhouden
        • Bouw van de materie
          • havo
            Fysische eigenschappen van stoffen toelichten
          • havo; vwo
            Moleculen als verzameling van aan elkaar gebonden atomen beschrijven en noemen van verschillen tussen moleculen en atomen
          • havo; vwo
            Soorten straling noemen en toepassingen beschrijven in medische context en het beschrijven van stralingsrisico's
          • vwo
            Fysische eigenschappen van stoffen toelichten en uitleggen
        • Stoffen en eigenschappen van stoffen
          • havo; vwo
            Een stof aan de hand van de fasen en faseovergangen herkennen en vergelijken en nagaan in welke fase een stof zich bevindt bij een bepaalde temperatuur
          • havo; vwo
            Beschrijven dat faseovergangen kunnen worden veroorzaakt door verwarmen of afkoelen
          • havo; vwo
            Pictogrammen begrijpen en etiketten lezen
          • havo; vwo
            Stoffen aan de hand van kleur, geur, oplosbaarheid in water, elektrische geleiding, dichtheid en geluidsnelheid vergelijken
          • havo; vwo
            Elektrische geleiding en isolatie in dagelijkse toepassingen beschrijven
          • havo; vwo
            Stoffen aan de hand van de dichtheid herkennen en massa en volume van een hoeveelheid stof omschrijven
          • havo; vwo
            Aan de hand van de dichtheid van stoffen uitleggen of voorwerpen zinken, zweven of drijven
          • havo; vwo
            Een stof voor een specifieke toepassing kiezen met behulp van gegevens over de eigenschappen warmtegeleiding en brandbaarheid
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • In stoffen komen herhalende patronen voor. Heel goed zichtbaar is dat zichtbaar bijvoorbeeld bij patronen in ijs- en sneeuwkristallen
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • De orde van grootte van atomen en moleculen kan het beste op een schaal van machten van 10 worden vergeleken met objecten als cel, speldeknop, mens, aarde zonnestelsel en heelal
           
        • Oorzaak en gevolg
          • Door een toevoer dan wel afgifte van energie kan de fase van een stof(vast, vloeibaar, gas) veranderen
           
        • Systemen en systeemmodellen
          • Atomen en moleculen van een stof worden door onderlinge krachten bijeengehouden en dit systeem reageert op invloeden van buitenaf
          • Moleculen van een stof vormen een systeem met stofeigenschappen
           
        • Structuur en functie
          • Vorm en functie van een voorwerp zijn gerelateerd aan de eigenschappen van de gekozen materialen(hardheid, vormvastheid, bewerkbaarheid)
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Faseveranderingen zijn wel veranderingen van aggregatietoestanden, maar geen veranderingen van moleculen
           
        • Duurzaamheid
          • Bij de keuze van materiaal voor een bepaalde vorm en functie moet ook lang meegaan en afbreekbaarheid meegewogen worden  
          • Hergebruik en recycling zorgen dat materialen c.q. grondstoffen lang in de gebruikscyclus blijven. Er is minder beslag op nieuwe grondstoffen nodig
           
        • Risico's en veiligheid
          • Kenmerkend voor de risico’s van gevaarlijke stoffen is dat de gevolgen vaak wel ernstig, maar niet altijd direct zichtbaar of merkbaar zijn. Blootstelling aan asbest bijvoorbeeld, kan jaren later kanker veroorzaken
           
    • Licht, geluid en straling
      • Samenhang
        • Licht, geluid en straling
          • binnen natuurkunde:  Materie, Energie (beweging);
          • met biologie: de anatomie en werking van het oog (waarnemen, signaalverwerking in hersenen, gezichtsbedrog), gehoor en gehoorschade, straling en gezondheid;
          • met scheikunde: chemische reacties onder invloed van licht (fotosynthese);
          • met technologie: geluidsapparatuur, optische hulpmiddelen, medische hulpmiddelen.
      • Waar het om gaat
        • Licht, geluid en straling
          Zonder zon geen dag en nacht. Vanaf het begin van de geschiedenis hebben mensen zich afgevraagd wat licht nu eigenlijk is. Hoe komt het dat sommige voorwerpen gekleurd, wit of zwart zijn? Hoe ontstaan regenbogen, waarom hebben we een bril nodig en hoe kunnen we zeer kleine voorwerpen en details op de maan toch zien?
           
          Vergelijkbare vragen kunnen gesteld worden over geluid. Hoe wordt geluid opgewekt en hoe plant het zich voort? Hoe kunnen we geluid horen? Hoe kunnen we muziek horen en maken? Is er geluid op de maan?
           
          Antwoorden op dit soort vragen zijn interessant, maar nog belangrijker is dat inzicht in de aard van licht, geluid en straling noodzakelijk is om te begrijpen hoe bronnen en detectieapparaten werken, hoe ze verstandig en veilig kunnen worden gebruikt en hoe bescherming mogelijk is tegen geluidshinder, verblinding en ongewenste effecten van onzichtbare straling. Te denken valt aan muziekinstrumenten, geluidsapparatuur, camera’s, verrekijkers en medische toepassingen.
           
          Essentieel is het onderscheid tussen bron, medium en ontvanger. Licht en geluid zijn golfverschijnselen, gekenmerkt door begrippen als frequentie, trillingstijd, golflengte, snelheid en amplitude. Verschijnselen zoals kleuren, hoge en lage tonen, klanken van muziekinstrumenten, spiegeling en breking kunnen met genoemde begrippen worden verklaard. Licht kan zich verplaatsen in vacuüm, gassen, vloeistoffen en vaste stoffen, maar geluid plant zich niet voort in een vacuüm, wel in andere media.
           
          De werking van oor en oog zijn essentieel om te begrijpen waarom en wat we kunnen horen en zien, en hoe effectief correcties kunnen worden aangebracht wanneer oor en oog niet (meer) goed functioneren.
           
      • Integrale doelen
        • Licht, geluid en straling
          De leerling kan:
          1. een aantal experimentele onderzoeken opzetten en uitvoeren om gegevens te verzamelen over lichtbronnen, schaduw, spiegelbeeld en beeldvorming met lenzen en primaire lichtkleuren;
          2. aan de hand van een model een beredeneerde uitleg geven voor lichtverschijnselen met de eigenschappen van licht, zoals rechtlijnige voortplanting, lichtsnelheid, lichtbreking en kleurenspectrum en de werking en afwijkingen van het oog uitleggen;
          3. door het volgen van de stappen van een ontwerpcyclus komen tot een ontwerp en realisatie van een optisch instrument;
          4. aan de hand van verzamelde informatie uit diverse bronnen een beschrijving geven van een aantal stralingsbronnen en hun soort straling met aandacht voor verschillende soorten straling, golflengte, eigenschappen, (diagnostisch-medische) toepassingen en risico's voor de gezondheid en veiligheid van mensen en milieu;
          5. een aantal experimentele onderzoeken opzetten en uitvoeren om gegevens te verzamelen over geluidsbronnen (bijvoorbeeld muziekinstrumenten), toonhoogte, geluidsterkte, geluidsnelheid en geluiddempende materialen;
          6. in een concrete situatie van geluidshinder de mate van geluidsoverlast onderzoeken en een advies formuleren met maatregelen ter verbetering van de situatie.
           
          Relevante contexten: communicatie (spraak, muziek); gezondheid (geluidshinder, medische toepassingen, optische hulpmiddelen); veiligheid (ioniserende  straling).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Verschijnselen als breking van licht en de toonhoogte bij (snaar)instrumenten toelichten met een tekening.
          • Met een model van het zonnestelsel verschijnselen als zonsverduistering, maanfasen, maansverduistering en dag en nacht uitleggen.
           
        • Onderzoeken
          • Experimenteel onderzoek doen naar lichtbreking en de kleuren van het licht om een verklaring te vinden voor het ontstaan van een (dubbele) regenboog.
          • Experimenteel onderzoek doen naar geluidsterkte en geluidshinder.
          • Bij een gehoortest een audiogram maken om daarmee de relatie tussen gehoorgevoeligheid en frequentie aan te tonen (bijvoorbeeld verschil tussen jongens en meisjes of tussen jong en oud).
          • Met een oscilloscoop een oscillogram maken en gegevens aflezen over de eigenschappen van geluidstrillingen.
           
        • Ontwerpen
          • Ontwerpen van een optisch instrument(zie ook kennisbasis technologie).
          • Ontwerpen van een muziekinstrument op basis van een programma van eisen(zie ook kennisbasis technologie).
           
        • Redeneervaardigheden
          • Een verband leggen tussen inhoudelijke onderwerpen uit  en de karakteristieke denkwijzen.
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Rekenen met de relatie tussen afstand, geluidssnelheid en tijd (s=v.t) in lucht, maar ook in andere stoffen.
          • Rekenen met de relatie tussen frequentie en trillingstijd (f=1/T).
          • Uitrekenen van de vergrotingsfactor(N = b/v).
          • Rekenen met de voortplantingssnelheid van licht.
           
        • Informatievaardigheden
          • Zoeken van recente gegevens over eigenschappen en toepassingen van licht en geluid en deze overzichtelijk weergeven.
           
        • Waarderen en oordelen
          • Mediaberichten over stralingsrisico's bestuderen en analyseren waarin de standpunten en de belangen verschillen.
          • Actuele maatschappelijke ongerustheid over bijvoorbeeld geluidshinder van vliegtuigen via de media volgen en beoordelen welke belangen en standpunten daarbij een rol spelen.
      • D2. Vakinhouden
        • Licht
          • havo; vwo
            Enkele directe en indirecte lichtbronnen noemen
          • havo; vwo
            Enkele eigenschappen van lichtstralen en lichtbundels noemen
          • havo; vwo
            Als licht van een uitgebreide lichtbron op een voorwerp valt de schaduw verklaren
          • havo; vwo
            Beschrijven dat licht naar de normaal toe breekt bij overgang van lucht naar een andere stof en van de normaal af bij overgang van stof naar lucht
          • havo; vwo
            Uitleggen dat van een voorwerp met een bolle lens een beeld gevormd kan worden
          • havo; vwo
            Toelichten dat wit licht in verschillende kleuren kan worden gebroken
          • havo; vwo
            Het ontstaan van een regenboog uitleggen
          • havo; vwo
            Beschrijven dat wit licht voor het menselijk oog samengesteld kan worden uit drie hoofdkleuren
          • havo
            Het maken van verschillende kleuren door het mengen van primaire lichtkleuren beschrijven
          • vwo
            Het maken van verschillende kleuren door het mengen van primaire lichtkleuren beschrijven en voorspellen
        • EM-straling (niet zichtbaar)
          • havo
            Enkele stralingsbronnen noemen(oa mobiele telefoon)
          • havo
            Verschillende soorten straling aan de hand van de golflengte herkennen
          • havo; vwo
            Enkele eigenschappen van straling bij verschillende diagnostische en medische toepassingen benoemen
          • havo
            Benoemen op welke manieren levende wezens beschermd kunnen worden tegen ongewenste effecten van straling
          • vwo
            Enkele stralingsbronnen noemen(oa mobiele telefoon) en verschillen in straling herkennen aan golflengte/frequentie
          • vwo
            Verschillende soorten straling aan de hand van de golflengte en frequentie herkennen
          • vwo
            Benoemen op welke manieren levende wezens beschermd kunnen worden tegen ongewenste effecten van straling en beargumenteren van de meest geschikte methode
        • Geluid
          • havo; vwo
            Geluidsbronnen herkennen
          • havo
            Herkennen dat geluid door trillingen wordt opgewekt en dat het geluid zich via golven met een bepaalde snelheid voortplant door een tussenstof
          • havo
            Toonhoogte, trillingstijd en frequentie in de grafische weergave van een trilling herkennen
          • havo
            De amplitude in de grafische weergave van een trilling herkennen
          • havo
            Bepalen wanneer er sprake is van geluidshinder en maatregelen tegen geluidshinder beschrijven
          • vwo
            Herkennen en uitleggen dat geluid door trillingen wordt opgewekt en dat het geluid zich via golven met een bepaalde snelheid voortplant door een tussenstof
          • vwo
            Tussen afstand, geluidssnelheid en tijd verband leggen en daarmee rekenen
          • vwo
            Toonhoogte, trillingstijd en frequentie in de grafische weergave van een trilling herkennen en uitleggen
          • vwo
            De amplitude in de grafische weergave van een trilling herkennen en uitleggen
          • vwo
            Tussen frequentie en trillingstijd verband leggen Bepalen wanneer er sprake is van geluidshinder en maatregelen tegen geluidshinder beschrijven
          • vwo
            Als de eigenschappen van geluidstrillingen veranderen voorspellen hoe dat zichtbaar is in een oscillogram
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • Licht- en geluidsgolven kenmerken zich door een herhaald patroon van golven met een golflengte en een frequentie.
           
        • Oorzaak en gevolg
          • Als gevolg van de absorptie en reflectie van licht/zonnestralen hebben voorwerpen een kleur.
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Licht heeft een bepaalde snelheid, afhankelijk van het medium. Licht van de zon doet er ruim 8 minuten over om de aarde te bereiken, ofwel om 150 miljoen kilometer te overbruggen.
          • Geluid plant zich voort in lucht met een snelheid van ongeveer 350 m/s.
           
        • Structuur en functie
          • Vorm, materiaal en functie van een voorwerp relateren aan de eigenschappen van de gekozen materialen, zoals bij geluidsdemping en bij het maken van muziekinstrumenten.
           
        • Stabiliteit en verandering
          • De waargenomen verandering van frequentie van geluid wordt veroorzaakt door de beweging van de zender ten opzichte van de ontvanger (Dopplereffect).
          • Instabiele atomen veroorzaken straling, waarbij het element verandert in een ander element (niet reversibel).
           
        • Systemen en systeemmodellen
          • Een optisch instrument bestaat uit een combinatie van spiegels en lenzen.
           
        • Duurzaamheid
          • Zonlicht is een vorm van duurzame energie. Door middel van zonnepanelen kan zonlicht omgezet worden in elektriciteit.
           
        • Risico's en veiligheid
          • Vrijkomende straling kan veranderingen veroorzaken in materie en dus ook in menselijke cellen. Het gaat dan om beschadiging van DNA-moleculen waardoor de erfelijke informatie wordt aangetast.
  • Fysische geografie
    • Fysische geografie
      • Waar het om gaat
        • Fysische geografie
          Fysische geografie is het onderdeel van aardrijkskunde dat zich bezighoudt met de aarde als planeet, de aarde als systeem, de landschappen en de rol van de mens in het landschap.
          Tegenwoordig begrijpen we steeds beter hoe aardse processen werken en wat de rol van de mens is in dat systeem. Toch zijn er nog veel vragen onbeantwoord. Vragen die naast uit praktisch, ook voortkomen uit verwondering over en de schoonheid van dezelfde aarde. De fysische geografie zoekt naar die antwoorden door aardse processen, landschappen en de mens met elkaar te verbinden.
           
          Binnen de schoolaardrijkskunde representeert de fysische geografie de aardwetenschappelijk traditie uit de academische wereld. Het aanbod van onderwerpen volgt een opbouw vanuit een hoog schaalniveau, de aarde, naar een laag schaalniveau, de eigen omgeving.
          Het hoogste schaalniveau omvat systeem aarde. Op aarde vindt een groot aantal complexe processen plaats zoals reliëfvorming of klimaatverandering op verschillende ruimte- en tijdschalen. De gevolgen van deze processen komen tot uiting op continentaal niveau in de vorming van landschappen. Hierbij onderscheiden we endogene en exogene processen.
          De rol van de mens is duidelijk zichtbaar op lagere schaalniveaus zoals nationaal, regionaal en lokaal. Waar de mens vroeger op lokale schaal nuttig gebruik maakte van het landschap (water, voedsel, delfstoffen) scheppen we tegenwoordig ook bedreigingen voor ons zelf. Als laatste gaat fysische geografie over je eigen leefomgeving. Door o.a. veldwerk leer je je omgeving kennen en waarderen.
           
          De mens heeft de aarde en het landschap leren gebruiken maar we begrijpen nog niet alle mechanismen. Diverse processen lopen door elkaar heen en beïnvloeden elkaar. In deze dynamiek worden regelmatig drempelwaardes overschreden en komen krachtige energie uitbarstingen voor, zoals aardbevingen of tropische orkanen.
          Op vraagstukken van vandaag als bescherming tegen natuurrampen, klimaatverandering of uitputting van grondstoffen zal een duurzaam antwoord voor de toekomst gevonden moeten worden, waarbij inzicht en kennis van fysische geografie essentieel is.
           
      • Samenhang
        • Fysische geografie
          • met natuurkunde: Materie, Kracht en beweging, Energie;
          • met biologie: Dynamisch evenwicht;
          • met scheikunde: Materie, Reactiviteit (oplossen).
           
      • Integrale doelen
        • Fysische geografie
          De leerling kan:
          1. het landschap om hem heen als onderdeel van het aardoppervlak plaatsen in het systeem aarde; 
          2. geografische vragen beantwoorden met behulp van karakteristieke werk- en denkwijzen en vakinhouden; 
          3. de aarde als een natuurlijk systeem met complexe processen op mondiaal schaalniveau beschouwen; 
          4. endogene en exogene processen als landschapsvormende processen op continentaal regionaal en lokaal schaalniveau benoemen;  
          5. verschillende natuurlijke verschijnselen aan elkaar relateren (klimaat, vegetatie, bodem, gesteente) en een globaal beeld geven van de natuurlijke zones op aarde; 
          6. de invloed en de gevolgen van het menselijk handelen op het systeem aarde begrijpen; 
          7. interactie tussen mens en in landschap voorkomende fysisch geografische processen en verschijnselen op nationaal of regionaal schaalniveau duiden; 
          8. eigenschappen van fysisch-geografische verschijnselen (bodem, water, gesteenten en mineralen) onderzoeken, door o.a. veldwerk in de eigen omgeving;
          9. een inschatting maken van (toekomstige) risico's zoals natuurrampen of aantasting van het milieu door voorgenomen ingrepen in het landschap door de mens;
          10. het nut van een fysisch geografisch model (kaart, simulaties, serious games, doorsnede) weergeven en beperkingen van een dergelijk model benoemen;
          11. het belang van fysisch geografisch onderzoek voor hem-/haarzelf en de maatschappij onder woorden brengen. 
           
          Relevante contextgebieden: werken in en met het landschap (drinkwatervoorziening, sanitatie, mijnbouw); duurzaamheid (energie- en waterbesparing; klimaatverandering; de natuurlijke omgeving (natuur, weer, activiteiten); natuurverschijnselen in de media (natuurrampen, documentaires).
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Modellen in de geografie zoals (digitale) kaart, doorsnedes, maquette of weersverwachting herkennen en gebruiken. 
          • (Digitale) kaarten maken en gebruiken bij het beantwoorden van fysisch geografische vragen. 
          • Model op schaal bouwen van een fysisch-geografisch object of verschijnsel zoals een rivierloop of vulkaan. 
           
        • Onderzoeken
          • Veldwerk verrichten en de resultaten ervan presenteren en interpreteren:
          • Observeren van landschapselementen;
          • Grondonderzoek doen door middel van boringen;
          • Wateronderzoek doen naar kwaliteit en/of kwantiteit door middel van metingen;
          • Metingen verrichten aan weerselementen, verwerken tot grafische data en vergelijken met andere jaren en interpreteren.
          • Gesteenten op basis van vastgestelde kenmerken zoals, kleur, hardheid, aanwezigheid fossielen determineren en ontstaansgeschiedenis interpreteren.
          • GIS-applicatie inzetten om ruimtelijke patronen in het landschap te onderzoeken.
          • Relaties tussen fysisch (en sociaal) geografische verschijnselen onderzoeken
        • Ontwerpen
          • Ontwerpen van een  digitale kaart of model aan de hand van geografische (onderzoeks)data (reliëfkaart, grondgebruik, stralingsbalans).
          • Ontwerpen van een opstelling om de waterkringloop, een tornado of andere natuurlijke verschijnselen of processen na te bootsen. 
          • Ontwerpen van veiligheidsscenario's bij natuurrampen als overstroming of aardbeving met behulp van een simulatie. 
           
        • Informatievaardigheden
          • Via redeneervaardigheden een verband weten te leggen tussen inhoudelijke onderwerpen uit de vakinhouden en karakteristieke denkwijzen.
          • Beargumenteren waarom in verschillende gebieden gebruik wordt gemaakt van andere energiebronnen.
          • Beredeneren waarom menselijke activiteiten ondanks fysisch-geografische risico's plaatsvinden in bepaalde gebieden.
          • Standpunten over klimaatverandering of zeespiegelstijging kritisch beschouwen. 
           
        • Waarderen en oordelen
          • Gevonden informatie om geografische vragen te beantwoorden kritisch bekijken en beoordelen op bruikbaarheid.
          • Milieuvraagstukken en gepresenteerde oplossingen kritisch analyseren vanuit meerdere geografische dimensies.
          • Data over klimaatverandering beoordelen op betrouwbaarheid en controleerbaarheid.
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Omrekenen lengtematen.
          • Rekenen met schaal en schaalgetal.
          • Indicatoren van aardbevingskrachten benoemen
      • D2. Vakinhouden
        • Werken in en met het landschap, duurzaamheid, klimaatverandering; de natuurlijke omgeving, natuurverschijnselen in de media
          • havo; vwo
            Het landschap om hem heen als onderdeel van het aardoppervlak plaatsen in het systeem aarde
          • havo; vwo
            Geografische vragen beantwoorden met behulp van karakteristieke werk- en denkwijzen en vakinhouden
          • havo; vwo
            De aarde als een natuurlijk systeem met complexe processen op mondiaal schaalniveau beschouwen
          • havo; vwo
            Endogene en exogene processen als landschapsvormende processen op continentaal regionaal en lokaal schaalniveau benoemen
          • havo; vwo
            Verschillende natuurlijke verschijnselen aan elkaar relateren (klimaat, vegetatie, bodem, gesteente) en een globaal beeld geven van de natuurlijke zones op aarde
          • havo; vwo
            De invloed en de gevolgen van het menselijk handelen op het systeem aarde begrijpen
          • havo; vwo
            Interactie tussen mens en in landschap voorkomende fysisch geografische processen en verschijnselen op nationaal of regionaal schaalniveau duiden
          • havo; vwo
            Eigenschappen van fysisch-geografische verschijnselen (bodem, water, gesteenten en mineralen) onderzoeken, door oa veldwerk in de eigen omgeving
          • havo
            Het nut van een fysisch geografisch model (kaart, simulaties, serious games, doorsnede) weergeven en beperkingen van een dergelijk model benoemen
          • havo; vwo
            Het belang van fysisch geografisch onderzoek voor hem-/haarzelf en de maatschappij onder woorden brengen
          • vwo
            Een inschatting maken van (toekomstige) risico's zoals natuurrampen of aantasting van het milieu door voorgenomen ingrepen in het landschap door de mens
          • vwo
            Het nut van een fysisch geografisch model (kaart, simulaties, serious games, doorsnede) weergeven en beperkingen van een dergelijk model benoemen;
        • Systeem aarde
          • havo
            Positie van de aarde in het zonnestelsel
          • havo; vwo
            Draaiing van de aarde rond de zon, de stand van de aardas en de gevolgen daarvan voor het systeem aarde beschrijven
          • havo
            Processen uit kringlopen in systeem aarde van lucht, water het dagelijkse leven herkennen en beschrijven
          • havo; vwo
            De relaties tussen endogene processen plaattektoniek, vulkanisme en aardbevingen beschrijven en verklaren
          • havo; vwo
            Landschapsvormende werking van endogene krachten beschrijven en verklaren
          • havo; vwo
            De werking van exogene processen verwering, erosie, transport en sedimentatie beschrijven en relateren aan landschapsvormen
          • havo; vwo
            Reliëfvormen als gevolg van endogene- en exogene oorzaken beschrijven en verklaren
          • havo; vwo
            De kenmerken en de spreiding van de hoofdklimaten op aarde beschrijven en verklaren
          • havo; vwo
            Op hoofdlijnen het patroon in landschapszones en vegetatiezones op aarde beschrijven en verklaren
          • havo; vwo
            Op hoofdlijnen het ontstaan van landschappen in Nederland beschrijven aan de hand van natuurlijke en cultuurhistorische opbouw
          • havo
            Recente klimaatverandering als onderdeel van een kringloop zien
          • vwo
            Positie van de aarde in het zonnestelsel en universum beschrijven
          • vwo
            Processen uit kringlopen in systeem aarde van lucht, water en gesteente in het dagelijkse leven herkennen en beschrijven
          • vwo
            Recente klimaatverandering als onderdeel van een kringloop zien en veranderingen in oceanen en atmosfeer in de tijd analyseren
        • Landschap en menselijke activiteit
          • havo; vwo
            Het belang van het geologische verleden begrijpen (vorming grondstoffen en fossielen) voor de huidige samenleving verklaren
          • havo; vwo
            Gevolgen van de winning van grondstoffen en energiebronnen door de mens in het landschap beschrijven en verklaren
          • havo; vwo
            Watervraagstukken (teveel, te weinig, te slechte kwaliteit) analyseren op verschillende ruimtelijke schalen
          • havo; vwo
            Risico's van natuurrampen in verschillende gebieden voor bewoners benoemen en oplossingen om risico's te verkleinen bedenken
        • Duurzaamheid
          • havo; vwo
            Ecosystemen op verschillende schaalniveaus herkennen en voorbeelden geven van gebieden waar de draagkracht van het natuurlijk milieu is overschreden en waar milieuproblemen zijn
          • havo; vwo
            Het huidige gebruik van natuurlijke hulpbronnen (water, voedsel en energie) op aarde beschrijven en duurzame oplossingen voor de toekomst aandragen
        • Keuzestof
          • havo; vwo
            Klimaatveranderingen in het verleden op verschillende tijdschalen beschrijven en voor klimaatwisselingen verklaringen geven
          • vwo
            Samenstelling (atmosfeer, landschap) van planeten en manen in ons zonnestelsel met elkaar vergelijken
          • vwo
            Kennis van ouderdomsbepalingsmethoden en hun betrouwbaarheid op verschillende tijdschalen hebben en kritisch zijn over inzet hiervan
          • vwo
            Invloed van zeestromen op een gebied uitleggen
          • vwo
            Voorbeelden noemen hoe dieren zijn aangepast in een bepaald klimaat en onderzoeken waaruit blijkt dat dieren zich aanpassen aan een bepaald klimaat
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • Op aarde komen bepaalde ruimtelijke patronen en natuurlijke processen voor als dag/nacht, seizoenen of reliëfvorming en deze hebben invloed op het ruimtelijk gedrag van de mens.
          • Op aarde voorkomende ruimtelijke patronen en natuurlijke processen worden ingedeeld door de mens, bijvoorbeeld in verschillende klimaten of landschapszones.
           
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Tijdschalen in de geografie variëren van heel kort (seconden), tot heel lang (miljarden jaren). Ruimtelijke schalen in de geografie variëren van heel klein (millimeters), tot heel groot (lichtjaren). 
          • Naar natuurlijke processen kan op verschillende tijdschalen gekeken worden.
          • Landschappen zijn het resultaat van natuurlijke processen en menselijke activiteiten die spelen op verschillende tijd- en ruimtelijke schalen.
           
        • Oorzaak en gevolg
          • Natuurlijke processen als neerslag of reliëfvorming hebben oorzaken en gevolgen voor landschap en het ruimtelijk gedrag van de mens. 
          • Ruimtelijke patronen als dag/nacht of seizoenen hebben oorzaken en gevolgen voor landschap en het ruimtelijk gedrag van de mens. 
           
        • Systemen en systeemmodellen
          • De geografische werkelijkheid wordt met behulp van modellen zoals kaarten vereenvoudigd.
          • De aarde kan gezien worden als een systeem met verschillende deelsystemen (lithosfeer, atmosfeer, hydrosfeer, biosfeer) waarin kringlopen (water-, gesteente- en koolstofkringloop) een belangrijke rol spelen.  
          • Het landschap is het resultaat van de wisselwerking tussen geografische deelsystemen op aarde en de mens.  
          • Modellen, zoals klimaatmodellen, helpen bij voorspellen, maar modellen hebben grenzen en beperkingen.
           
        • Behoud, transport en kringlopen van energie en materie
          • Fysisch-geografische kringlopen worden aangedreven door exogene en endogene krachten. 
          • Kringlopen zijn een proces met een vormende werking op het landschap. 
          • Drukverschillen  in de atmosfeer veroorzaken warmte-, wind- en zeestromen. 
           
        • Structuur en functie
          • Natuurlijke factoren en de mens bepalen de inrichting van een gebied.
          • De opbouw van de ondergrond is mede bepalend voor de aanwezigheid en winbaarheid van grondstoffen en bepaalde energiebronnen.
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Dynamische (eco)systemen kunnen op verschillende tijd- en ruimte schalen beschouwd worden.
          • Dynamische (eco)systemen kennen stabiliteit en instabiliteit.
          • Fysisch geografische processen kunnen onvoorspelbaar verlopen als een drempelwaarde overschreden wordt.
           
        • Duurzaamheid
          • De draagkracht van de aarde heeft dynamische limieten voor het leven.
          • Niet duurzaam omgaan met de aarde leidt tot (milieu)problemen op het gebied van klimaat, energie-, voedsel- en watervoorziening.
           
        • Risico's en veiligheid
          • De natuurlijke ligging van Nederland en menselijk ingrijpen in het landschap brengt  bepaalde risico's voor de bevolking met zich mee.
  • Technologie
    • Technologie
      • Waar het om gaat
        • Technologie
          Technologie speelt een grote rol in de moderne samenleving. In het dagelijkse leven gebruiken we bijvoorbeeld technologie om voedsel te bereiden en te conserveren, het huis te verwarmen, te communiceren met anderen, ons te verplaatsen en gezond te blijven. Ook op de werkvloer wordt veel technologie gebruikt. Zonder energievoorziening, communicatietechnologie en medische technologie zou de samenleving er heel anders uit zien.
          Kennis over technologie is in de moderne samenleving van belang voor elke burger: bij het aanschaffen en gebruik van producten maar ook om mee te kunnen praten en beslissen over technische ontwikkelingen die grote gevolgen kunnen hebben voor de toekomst, zoals voor het klimaat, het milieu, de gezondheid en de beschikbaarheid van grondstoffen en energie. Ons land heeft ook veel deskundige mensen nodig om technologie te ontwikkelen, toe te passen en te onderhouden.
          In deze kennisbasis gaat het om onderwijs over techniek. We gebruiken daarom de term ‘technologie’ in plaats van techniek. ‘Technologie’ betekent immers ‘de bestudering van techniek’. Die naam is analoog aan andere schoolvakken zoals biologie of natuurkunde. Bij technologie gaat het om kennis en vaardigheden met betrekking tot het bewerken van materialen, energie en informatie om met een bepaalde fysieke structuur (een artefact) een gewenste functie te realiseren. Gezien het feit dat er een grote variatie aan artefacten is die niet allemaal aan bod kunnen komen in het onderwijs, is ook meer generieke kennis van belang: over veel gebruikte technische representaties,  de ontwerpcyclus, het functioneren en onderhouden van technische systemen en de maatschappelijke impact in de zin van, onder meer, kosten, gezondheid en duurzaamheid.
          Hieronder wordt de samenhang met andere vakken binnen deze kennisbasis aangegeven. Bij technologie geldt in sterke mate dat er ook allerlei dwarsverbanden met andere vakken zijn, zoals met talen, wiskunde, geschiedenis, economie en kunstvakken.
           
      • Samenhang
        • Technologie
          • met natuurkunde: Materie, (eigenschappen van) stoffen; Energie,  Licht, geluid en straling, Kracht en beweging;
          • met scheikunde: Materie, Reactiviteit, Energie; 
          • met biologie: ecologie; duurzaamheid; voeding en gezondheid;
          • met fysische geografie: systemen op aarde; menselijke activiteit.
           
      • Integrale doelen
        • Technologie
          De leerling kan:
          1. bij het ontwerpen van een product gebruik maken van vakbegrippen (bijvoorbeeld ‘systeem’) en redeneervormen (bijvoorbeeld het redeneren van structuur naar werking);
          2. een product maken door te beredeneren met welke materialen en bewerkingen dit het best kan gebeuren, daarbij gebruik makend van relevante vakbegrippen (bijvoorbeeld materiaal- en vormeigenschappen);
          3. aan de hand van een redenering bepalen wat de oorzaak is van een storingsprobleem en met behulp van vakbegrippen (bijvoorbeeld de relatie tussen systeem en deelsysteem) dit probleem verhelpen;
          4. een product beoordelen op relevante waarden, waaronder duurzaamheid en normen, met behulp van redeneringen m.b.t. structuur en functie van het product;
          5. een model of prototype van een te ontwerpen product maken en onderzoek doen aan dat model of prototype om te beredeneren op welke punten het ontwerp verbeterd kan worden, daarbij gebruik makend van relevante vakbegrippen (bijvoorbeeld terugkoppeling).
           
          Relevante contexten: verkeer en transport, telecommunicatie (media); gebouwde omgeving; biomedische technieken; kleding; biotechnologie; nanotechnologie.
           
      • D1. Karakteristieke werkwijzen
        • Onderzoeken
          • Experimenteel de relatie tussen bepaalde structuureigenschappen en de werking van een product kunnen bepalen. 
          • Door middel van een onderzoek onder mogelijke toekomstige gebruikers de gebruikerswensen inventariseren.
           
        • Ontwerpen
          • De belangrijkste stappen in een technisch ontwerpproces benoemen.
          • Een behoefte aan een nieuw product of het verbeteren van een bestaand product kunnen signaleren en expliciteren.
          • Een programma van eisen afleiden uit een gegeven probleemformulering (behoeften), aangevuld met zelf uit de situatie afgeleide aanvullende gegevens.
          • Een concept bedenken dat een oplossing biedt voor een behoefte.
          • Een fysieke structuur bedenken, waarmee een gewenste functie gerealiseerd kan worden zodanig dat die structuur voldoet aan het programma van eisen; bijvoorbeeld: voor een mechanisch ontwerp geschikte overbrengingen en energiebronnen kiezen en een eenvoudig besturingssysteem ontwerpen, maar bijvoorbeeld ook het ontwerpen van een vaas die industrieel vervaardigd kan worden.
          • Een beargumenteerde keuze maken uit mogelijke oplossingen voor een ontwerp-probleem; ook het verantwoorden van de gekozen materialen van een ontworpen product.
          • Bij het ontwerpen gebruik maken van relevante kennis uit de natuur- en scheikunde.
          Voorbeelden:
            • Kennis van materialen bij het ontwerpen van een afvalscheidingsapparaat (zie Materie bij natuurkunde)
            • Kennis van elektriciteit bij het ontwerpen van een schakeling (zie Energie bij natuurkunde)
            • Kennis van licht en geluid bij het ontwerpen van een optisch instrument en muziekinstrument (zie Licht, geluid en straling bij natuurkunde)
            • Kennis van krachten bij het ontwerpen van een brug of huishoudelijk voorwerp (zie Kracht en beweging bij natuurkunde)
            • Kennis van scheikunde bij het ontwerpen van een chemisch product (zie Materie bij scheikunde).
          • Op grond van een gegeven representatie van een technisch artefact (schets, tekening, etc.) het bedoelde artefact maken uit materialen met de daartoe meest geëigende gereedschappen.
          • Voor dat doel verschillende typen materialen, zoals hout, metaal, textiel en kunststof bewerken.
          • Voor dat doel verschillende typen verbindingen realiseren.
          • Een product demonteren, de technische conditie bepalen, onderhoud plegen en daarna weer assembleren.
          Een programma kunnen schrijven waarmee een robot(arm) wordt aangestuurd om bepaalde handelingen te verrichten (b.v. met Mindstorms).
        • Modelontwikkeling en -gebruik
          • Met behulp van abstractie en idealisering een model (maquette, technische tekening, mock-up, exploded view of CAD-tekening) genereren waarin relevante eigenschappen van een technisch systeem op vereenvoudigde wijze zijn opgenomen.
          • Met behulp van dit model de werking van het gemodelleerde artefact/systeem voorspellen. 
           
        • Redeneervaardigheden
          • Uit een fysieke structuur van een artefact afleiden hoe de werking zal zijn (oorzaak-gevolg redeneren).
          • Beredeneren of een beoogde functie voor een artefact door een gegeven mogelijke fysieke structuur (zowel vorm- als materiaaleigenschappen) kan worden gerealiseerd (doel-middel redeneren).
          • Tussen niveaus van een technisch systeem (hoofdsysteem-deelsystemen) heen en weer redeneren t.a.v. functie en werking.
           
        • Reken- en wiskundige vaardigheden
          • Bepaalde kwantitatieve eigenschappen van een constructie berekenen (bijvoorbeeld lengten, oppervlakken, hoeken).:
          • Overbrengingsverhouding bij een overbrenging berekenen
          • De resulterende kracht bij een hefboom berekenen
          • Uit een gegeven input the output bij een EN- en een OF-poort berekenen.
          • Kiezen van een geschikte schaal voor een technische tekening.
           
        • Informatievaardigheden
          • Uit een representatie van een technisch systeem/artefact (b.v. schets, technische tekening (2D, 3D), prototype, maquette, CAD-model, exploded view) de eigenschappen van dat systeem/artefact aflezen.
           
          • Relevante eigenschappen van een technisch system/artefact correct weergeven in een bepaalde representatievorm (schets, technische tekening, tekening elektrisch circuit, etc.).
           
        • Waarderen en oordelen
          • Een bestaand product beoordelen op gebruiksvriendelijkheid, functionaliteit (effectiviteit), duurzaamheid, veiligheid, esthetische kwaliteiten, efficiëntie (qua werking en kosten), mogelijke effecten op individuele gebruiker en samenleving.
          • Een verantwoorde beslissing nemen over de aanschaf van een product op basis van een zelf opgesteld programma van eisen, bestaande uit ten minste:
            • functievervulling (incl. gebruiksvriendelijkheid)
            • kosten
            • veiligheid
            • duurzaamheid.
          • Mogelijke morele aspecten van de maatschappelijke invoering van een nieuwe technologie benoemen en beoordelen, daarbij rekening houdend met onzekerheden en de beperkingen van de mogelijkheden tot waarderen.
          Het proces waarlangs een ontwerp tot stand gekomen is kritisch beoordelen.
      • D2. Vakinhouden
        • Materialen
          • havo; vwo
            De correcte benaming van traditionele en nieuwe materialen, gereedschappen en bewerkingen geven
          • havo; vwo
            Materiaaleigenschappen (mechanische, natuurkundige, chemische, technologische) benoemen en de manier waarop die getest kunnen worden
          • havo; vwo
            Met behulp van de kennis van materiaaleigenschappen (zie 2) materialen herkennen en analyseren
        • Energie
          • havo; vwo
            Verschillende typen overbrengingen (bv hefbomen) benoemen Met die kennis concrete hefbomen indelen en de keuze van de hefboom voor de betreffende toepassing beoordelen
          • havo; vwo
            Kennis hebben van het begrip rendement (in relatie tot energiebehoud in de natuurkunde) Deze kennis toepassen om het rendement van een apparaat te kunnen berekenen
        • Technische systemen
          • havo; vwo
            Input, output en proces van een gegeven systeem analyseren
          • havo; vwo
            De betekenis van de begrippen deelsysteem, systeemgrens en feedback kunnen benoemen
          • havo; vwo
            Verschillende typen functies benoemen: verbinden, scheiden, omzetten en opslaan van materie, energie en informatie en herkennen in concrete situaties
          • havo; vwo
            De manier benoemen waarop eigenschappen van licht en geluid (bv frequentie en amplitude) gebruikt worden bij informatieoverdracht en deze kennis toepassen bij het verklaren van de werking van een communicatiesysteem
          • havo; vwo
            Bij een technisch systeem feedbackmechanismen identificeren (minimaal bij de voorbeelden van thermostaat en toilet en een terugkoppeling in een elektrisch circuit)
          • havo; vwo
            De kenmerken van een geautomatiseerd systeem beschrijven (meet- en regeltechniek)
          • havo; vwo
            Het verschil tussen functie en werking bij een technisch systeem benoemen
          • vwo
            De betekenis van de begrippen informatie, data, code(ring), signaal, medium (kanaal), analoog en digitaal beschrijven en deze benoemen in een gegeven communicatie-systeem
        • Wisselwerking technologie, natuurwetenschap en samenleving
          • havo; vwo
            Belangrijke technologische ontwikkelingen op het gebied van transport, communicatie, productie, gebouwde omgeving en gezondheidszorg benoemen
          • havo; vwo
            Toepassingsgebieden van technologie in verschillende beroepen benoemen, zowel in technische als in niet-technische beroepen
          • havo; vwo
            Bepaalde normen tav veiligheid, milieu en arbeidsomstandigheden benoemen en daarmee een gegeven situatie beoordelen
          • havo; vwo
            Benoemen hoe de technologie zich ontwikkeld heeft in de fasen van ambachtelijke techniek via industriële techniek (massaproductie), informatietechniek naar bio- en nano- en duurzame technologieën en voorbeelden uit de verschillende fasen benoemen
          • havo; vwo
            Benoemen hoe technische vindingen van invloed zijn op maatschappelijke ontwikkelingen en daar voorbeelden van noemen
          • havo; vwo
            Benoemen hoe maatschappelijke ontwikkelingen van invloed zijn op de ontwikkeling van de technologie en daar voorbeelden van noemen
          • vwo
            Voorbeelden noemen van de toenemende invloed van natuurwetenschappen op e technologie
      • D3. Karakteristieke denkwijzen
        • Patronen
          • Materialen, gereedschappen en bewerkingen kunnen worden geclassificeerd op basis van relevante eigenschappen (b.v. onderscheiden in brandbare en niet-brandbare materialen; onderscheiden in soorten verbindingen)
        • Schaal, verhouding en hoeveelheid
          • Uit een technische tekening kan worden afgeleid welke afmetingen het werkelijke product heeft.
           
        • Oorzaak en gevolg
          • Van een gegeven product kan op basis van oorzaak-gevolg relaties worden aangeven welke verschijnselen de werking verklaren.
           
        • Systemen en systeemmodellen
          • Bij een technisch systeem kan op basis van de relaties tussen de deelsystemen worden aangeven hoe de onderdelen (deelsystemen) samen een hoofdfunctie realiseren.
          • Een productiesysteem, een transportsysteem en een communicatiesysteem hebben elk specifieke componenten (bijv. voor energie- of informatieomzetting); dit geldt ook voor installaties in huis.
           
        • Behoud, transport en kringlopen van energie en materie
          • Van elk product kan een systeemanalyse gemaakt worden, waarin de materie-, energie- en informatiestromen zijn aangegeven in de verschillende deelsystemen. 
           
        • Structuur en functie
          • Bij een gegeven structuur kan op basis van doel-middel redeneren functie en werking worden beschrijven.
           
           
        • Stabiliteit en verandering
          • Specifieke vormen van feedback (positief en negatief) zijn  nodig om stabiliteit dan wel een gewenste verandering in een systeem te bewerken.
           
        • Duurzaamheid
          • Bij het ontwerpen van techniek wordt rekening gehouden met onderhoud en recyclen (hergebruik van het hele product na reparatie en hergebruik van onderdelen en materialen na demontage, in zijn extreme vorm ook wel cradle to cradle principe genoemd).
           
        • Risico's en veiligheid
          • Van een gegeven product kan worden aangeven welke risico’s het gebruik van dit product met zich mee brengt.
          Passende veiligheidsmaatregelen worden bedacht om risico’s bij het gebruik van een bepaald te product te verminderen.