Terug naar alle uitwerkingen van Mens & Natuur

Bouwsteen: MN04.2 - Systemen

De denkwijze ‘systemen’ geeft inzicht in de complexe werkelijkheid door onderdelen en hun interacties als een geheel te bekijken. De bouwsteen omvat het kunnen definiëren van een systeem en de werking van een systeem. Om in systemen te kunnen denken, is het nodig om af te bakenen wat het systeem is waar je naar kijkt. Welke grenzen handig zijn, hangt af van het doel van de beschrijving: om faseovergangen te beschrijven is het voldoende een molecuul als een geheel te beschouwen, maar om chemische reacties te beschrijven moeten ook de atomen beschreven worden. Zo helpt het denken in systemen bijvoorbeeld ook om complexe apparaten te beschrijven en begrijpen: een computer bevat een processor, een harde schijf en een muis. Veel aspecten van een computer kunnen worden begrepen door naar het gedrag van en de interactie tussen deze systemen te kijken, zonder te hoeven weten hoe ieder systeem werkt. Hierbij is ook aandacht voor emergente verschijnselen: een systeem vertoont soms eigenschappen die niet te verklaren zijn met de eigenschappen van de losse onderdelen. Een gedefinieerd systeem kan vervolgens beschreven worden aan de hand van omzettingen, transport, stabiliteit, verandering en kringlopen.

Fase 1 (onderbouw primair onderwijs)

Inleiding

In de onderbouw van het po krijgen leerlingen in voor hen betekenisvolle omgevingen inzicht in wat een systeem is. Ook ontdekken ze hoe onderdelen van een systeem interactie met elkaar kunnen hebben.

Kennis en/of vaardigheden

Leerlingen leren:

(definiëren van systemen)

  • de wereld om zich heen af te bakenen en daarmee een systeem te herkennen (te denken valt aan huis-straat-dorp/stad).
  • verschillende onderdelen van een systeem te herkennen.

(werking van systemen)

  • samenwerking (interacties) tussen losse onderdelen van een systeem te herkennen (te denken valt aan de trappers van een fiets die zorgen dat je kracht kunt leveren en de ketting die die kracht doorgeeft).
  • dat invloed uitgeoefend kan worden op de werking van een systeem.
  • een kringloop herkennen in een systeem.

Fase 2 (bovenbouw primair onderwijs)

Inleiding

In de bovenbouw van het po gaan leerlingen inzien dat het systeem als geheel eigenschappen kan hebben die elk onderdeel apart niet heeft. Ook zien ze in dat de werking en interactie van onderdelen daarvoor zorgen.

Kennis en/of vaardigheden

Leerlingen leren:

(definiëren van systemen)

  • een systeem te herkennen als een groep gerelateerde onderdelen die samen een geheel vormen, waarbij het geheel eigenschappen kan hebben die elk onderdeel apart niet heeft.
  • een systeem te herkennen als een onderdeel van een groter systeem of als bestaand uit subsystemen.

(werking van systemen)

  • de verschillende onderdelen en interacties van een systeem te beschrijven.
  • dat de werking van het systeem zowel van binnenuit als van buitenaf beïnvloed kan worden.
  • te herkennen of een systeem dat op korte termijn stabiel lijkt, over een langere periode toch kan veranderen (te denken valt aan klimaatverandering).
  • het effect van feedbackmechanismen in technische en natuurlijke systemen te beschrijven (te denken valt aan thermostaat).
  • te beschrijven of binnen een systeem sprake is van kringloop (circulair) en/of transport (lineair/input-output) (te denken valt aan een supermarkt waar producten in en uitkomen of een kas waar verdampt water wordt opgevangen en hergebruikt).

Fase 3 (onderbouw voortgezet onderwijs)

Inleiding

In de onderbouw van het vo gaan leerlingen leren een systeem op verschillende manieren te analyseren. Met creativiteit kunnen leerlingen interacties beschrijven vanuit energie-, materie-, en informatiestromen.

Kennis en/of vaardigheden

Leerlingen leren:

(definiëren van systemen)

  • de verschillende onderdelen van en interacties in systemen te analyseren en beschrijven met aandacht voor emergente verschijnselen (te denken valt aan een kleur die niet te verklaren is op basis van atoom eigenschappen).

(werking van systemen)

  • de werking van een systeem vanuit energie-, materie-, en informatiestromen beschrijven.
  • verklaringen te geven voor stabiliteit en verandering binnen een systeem door naar verschillende tijd- en ruimteschalen te kijken (te denken valt aan moleculaire of atomaire schaal).
  • feedback mechanismen binnen systemen te analyseren, te voorspellen en toe te passen.
  • een proces binnen een systeem te beschrijven als circulair of lineair en daarmee uitspraken te doen over input, output, transport, omzetting.
  • over het herstructureren van een lineair proces tot een circulair proces (te denken valt aan circulaire economie en recycling van grondstoffen).

Onderdeel van Grote Opdracht(en)

Samenhangende bouwstenen

Op de hoogte blijven?

Meld je nu aan en blijf op de hoogte van de laatste ontwikkelingen en het laatste nieuws rondom het landelijk curriculum.