Met een gevarieerde aanpak en veel actuele, maatschappelijk relevante experimenten weten innovatieve scheikundedocenten hun leerlingen op een bijzondere manier te inspireren.

Op het CSG Dingstede in Meppel speelt de weerstand tegen het traditioneel als ‘moeilijk’ beschouwde vak scheikunde veel minder dan elders, want de sectie scheikunde daar pakt het heel anders aan. De docenten zien dat terug in de examenresultaten, aldus docent Arjan Linthorst. ‘De cijfers van onze leerlingen liggen vaak hoger dan het landelijk gemiddelde.’

De algehele lat op het CSG Dingstede ligt namelijk hoog, meent technisch onderwijsassistent Johanna van der Wal-Veuger. ‘Het niveau van de lessen is hoog, we gebruiken echt goede leerboeken en we verwachten veel van de leerlingen.’ Ook kiezen bovengemiddeld veel leerlingen vanuit de school voor chemiegerelateerde studies. Linthorst: ‘Zowel in het mbo, hbo als wo zien we veel leerlingen voor scheikunde kiezen.’

Persoonlijke aanpak

Hoe maken die scheikundedocenten op het Dingstede al die leerlingen enthousiast voor scheikunde? Volgens Linthorst begint het met een persoonlijke aanpak. De docenten motiveren geïnteresseerde en getalenteerde leerlingen om een studie chemie te overwegen. ‘Vaak lijkt zo’n studie ze te moeilijk of denken ze dat ze het niet kunnen’, zegt Linthorst. ‘Maar wij zien dat anders, en dat proberen we mee te geven.’ De leerlingen krijgen bijvoorbeeld in vwo 6 de kans om een tentamen organische chemie te doen aan de Rijksuniversiteit Gro­ningen. ‘Zo kunnen ze het ervaren en zien dat ze het best in hun mars hebben.’

Verder bevatten de lessen op het Dingstede veel proefjes. Soms laten docenten voor de klas iets zien, maar vaak mogen de leerlingen ook zelf aan de slag. Linthorst: ‘Ik wil de leerlingen verrassen, ze onverwachte dingen laten zien zodat ze zich verwonderen. En vervolgens moeten ze proberen een verklaring te verzinnen.’ Om de creativiteit te stimuleren, geven de docenten vaak geen cijfers voor experimenten. Van der Wal-Veuger: ‘We willen liever dat de leerlingen experimentele vaardigheden opdoen en inzicht krijgen in hoe scheikunde in de praktijk werkt.’

Intrigerend

Als het even kan, laat Linthorst de proeven aansluiten op de actualiteit. Zo ontwierp hij samen met Van der Wal-Veuger een project om de werking van olivijn, een mineraal bestaande uit magnesium, ijzer en orthosilicaten, te laten zien. Olivijn kan koolstofdioxide afvangen, en sommige wetenschappers zien het als dé oplossing om uitstoot van koolstofdioxide te verlagen. ‘Ik weet niet in hoeverre dat waar is, maar we vonden het wel intrigerend materiaal’, zegt Linthorst.

‘Sommige dingen moet je echt zien om ze te begrijpen’

Uiteindelijk bleek een redelijk simpel experiment genoeg om de werking van olivijn te tonen. Van der Wal-Veuger: ‘Je giet bruisend water over het gesteente. Dan zie je veranderingen in de pH en de elektrische geleidbaarheid. De leerlingen kunnen die concepten dan ook meteen leren.’ De docenten waren zo enthousiast over het experiment dat ze zelfs besloten het onlangs te publiceren in het Journal of Chemical Education. Linthorst: ‘Dat hebben we al eens eerder gedaan. Het brengt extra gedoe met zich mee, maar we willen leren van de kritiek van de peerreviewers en onszelf scherp houden.’

Af en toe gaan die experimenten ook mis, maar dat geeft de leerlingen ook een beter beeld van hoe wetenschap werkt. In de bovenbouw krijgen ze bovendien twee projecten per jaar waarvoor ze zelf een onderwerp mogen kiezen en een onderzoeksvraag moeten bedenken. ‘Dat blijkt lastig voor de leerlingen’, zegt Van der Wal-Veuger. ‘Ze moeten echt de wetenschappelijke methode aanhouden, en uiteindelijk zelfs een verslag aanleveren in de vorm van een wetenschappelijk artikel.’

Bijscholing docenten

Onder de leerlingen zijn de experimenten populair, ze vinden het – niet heel verbazingwekkend – leuker dan zitten luisteren naar de docent. Maar steken ze er echt wel iets van op? Dominiek Spin, een leerling uit de vwo 6-klas van Linthorst, twijfelt niet: ‘Ik weet 100 % zeker dat we er veel van leren. Theorie is belangrijk, maar sommige dingen moet je echt gezien hebben om het te begrijpen. Met dit soort proeven leer ik meer over scheikunde.’ Linthorst bevestigt dat beeld: ‘Je ziet het terug in de cijfers, onze aanpak zet echt zoden aan de dijk.’

Zijn de scheikundeleerlingen op het Dingstede dan alleen maar aan het ex­perimenteren? ‘Nee, dat zou ook niet goed zijn’, zegt Linthorst. ‘Ze moeten natuurlijk ook regelmatig gewoon zitten en luisteren naar een klassikale uitleg. Als we weinig tijd hebben, schieten de bijzondere proefjes er bijvoorbeeld als eerste bij in.’ Maar de docenten proberen wel te genoeg variëren, en dat waarderen de studenten. ‘De afwisseling is mooi, geen scheikundeles is hetzelfde’, vertelt Spin. ‘Dat houdt mij scherp en ge­mo­tiveerd.’

Zoveel diversiteit aanbrengen in de lessen kost wel veel tijd. Linthorst: ‘We moeten onze tijd goed indelen, maar de sectie is ontzettend gemotiveerd. Ieder­een blijft zichzelf ontwikkelen en doet aan bijscholing.’ Zelf werkt Linthorst naast zijn fulltimebaan als docent nog als buitenpromovendus onder begeleiding van hoogleraar Ernst Homburg aan de Universiteit van Maastricht. Daar doet hij onderzoek naar de geschiedenis en de filosofie van de chemie. ‘Op deze manier blijf ik dicht bij de onderzoekswereld. Daar haal ik inspiratie uit voor mijn lessen.’

Dat de docenten zichzelf blijven ontwikkelen, komt de resultaten alleen maar ten goede. Want hoeveel projecten en experimenten je ook doet op de middelbare school, uiteindelijk bepaalt de docent voor veel leerlingen of ze het vak leuk en interessant vinden. Dat is echt een heel belangrijke factor, ziet ook Spin: ‘Linthorst kan op een leuke, educatieve manier met simpele voorbeelden heel moeilijke stof uitleggen. Alles klopt gewoon.’

Het artikel van Linthorst en Van der Wal-Veuger is getiteld ‘Demonstrating CO₂ Sequestration Using Olivine and Carbonated Beverages with Secondary School Students to Investigate pH and Electrical Conductivity Concepts’.