Chemische begrippen zijn vaak abstract en worden opgebouwd via modelgebaseerd redeneren: leerlingen leren nadenken met behulp van theoretische modellen (zoals het deeltjesmodel of het zuur-basemodel) en gebruiken die om situaties te verklaren of voorspellingen te doen. Evaluatievragen moeten die redeneerstappen zichtbaar maken.

Leerlingen ontwikkelen tijdens het leerproces vaak eigen logica die afwijkt van de wetenschappelijke. Denk aan het idee dat een stof "weg is" als ze verdampt, of dat ionen verdwijnen bij neutralisatie. Met gerichte vraagvormen kunnen we die misvattingen opsporen en bespreekbaar maken. Zo wordt evaluatie een hulpmiddel om conceptuele verandering in gang te zetten.

📌 Voorbeeldvraag: Aard van een chemische reactie analyseren

Situatie (macroscopisch niveau):
Je voert een proef uit waarbij een heldere oplossing van natriumthiosulfaat gemengd wordt met verdund zwavelzuur. Na enkele seconden wordt de oplossing troebel.

Opdracht (meervoudig, geïntegreerd):
 
Beschrijf wat je waarneemt tijdens deze proef. (macroscopisch niveau)

1. Leg uit wat er op deeltjesniveau gebeurt bij deze reactie. (submicroscopisch niveau)
2. Noteer de reactievergelijking in symbolentaal. (symbolisch niveau)
3. Is dit een fysisch of een chemisch proces? Motiveer je antwoord. (conceptuele redenering)
4. Welke alternatieve verklaring zou een leerling kunnen geven die dit als fysisch proces beschouwt? Hoe zou jij dit misverstand uitleggen? (vakdidactisch inzicht in misconcepten)

💡 Wat maakt deze vraag didactisch rijk?
 

• Ze vraagt niet alleen weten, maar ook inzicht en toepassing op verschillende abstractieniveaus.
• Ze stimuleert modeldenken: leerlingen moeten zich een deeltjesmodel voorstellen om hun observatie te verklaren.
• Ze detecteert mogelijke misconcepten, zoals het idee dat troebel worden altijd fysisch is (vb. oplossen van zetmeel).
• Ze versterkt de link tussen experiment en chemische redenering.
• Ze laat ook verschillende soorten leerlingen toe om te scoren: wie goed observeert, wie inzicht heeft, of wie vlot formuleert.

👩‍🏫 Mogelijke differentiatie:
 

• Basisniveau: Je laat leerlingen enkel het macroniveau beschrijven en de reactievergelijking geven.
• Uitdagend niveau: Je voegt een vraag toe over de invloed van concentratie op de reactiesnelheid → toepassing van kinetica in een context.

Niet elke toetsvraag is even geschikt om een leerdoel zichtbaar te maken. De manier waarop een vraag is opgebouwd, beïnvloedt in sterke mate wat je toetst: focust de vraag op één concreet idee of is ze bedoeld om een geheel van kennis en vaardigheden in samenhang te activeren? Binnen het chemieonderwijs onderscheiden we daarom verschillende structuren van toetsvragen: van kort en gefocust tot uitgebreid en geïntegreerd.

3.1. Eenheidsvraag: één onderwerp, één opdracht

Dit is de meest eenvoudige vorm. De leerling krijgt één duidelijke, zelfstandige opdracht over één specifiek onderwerp. Deze structuur is bijzonder geschikt om snel en gericht een afgebakend begrip te toetsen.

📌 Voorbeeld:

• HCl is een atoomverbinding. Toch zal een oplossing van HCl in water de elektrische stroom geleiden. Hoe kan je dit verklaren?
• Waarom is NaOH een sterke base, terwijl NH₃ slechts een zwakke base is?
• Geef de IUPAC-naam van CH₃-CH₂-CH₂-OH.

🧠 Doel:

• Deze vraag toetst gericht of de leerling het verschil begrijpt tussen een moleculaire stof en het gedrag van die stof in oplossing, en nodigt uit tot redenering op het deeltjesniveau.
• Nagaan of de leerling het verschil begrijpt tussen volledige dissociatie en gedeeltelijke protonopname.
• Controleren of de leerling nomenclatuur van eenvoudige organische verbindingen beheerst.

3.2. Opdrachteenheid: meerdere onderwerpen, één opdrachtvorm

Hier worden verschillende kleine opdrachten samengebracht onder één gezamenlijke instructie. Het doel is om leerlingen systematisch over meerdere leerinhouden te laten nadenken, vaak binnen hetzelfde denkkader of met vergelijkbare instructietaal.

📌 Voorbeeld:

• Omschrijf volgende begrippen:
     – valentie-elektronen
     – edelgasconfiguratie
     – amfotere elementen
• Beschrijf kort de volgende begrippen:
  – oxidatiegetal
  – redoxreactie
  – oxidator
• Omschrijf de verschillen tussen:
  – sterke en zwakke zuren
  – exotherme en endotherme reacties
  – homogene en heterogene mengsels

Deze vraagstructuur laat toe om gelijkaardige begrippen in eenzelfde vraag te behandelen en tegelijkertijd inzicht te krijgen in de mate waarin de leerling termen correct kan verwoorden, nagaan of de leerling de samenhang ziet tussen begrippen uit redoxchemie of de kernbegrippen kan onderscheiden van elkaar.

3.3. Inhoudeenheid: verdiepend binnen één onderwerp

In deze structuur wordt één chemisch thema vanuit verschillende invalshoeken bevraagd. De deelvragen bouwen voort op elkaar of breiden uit. Dit type leent zich uitstekend voor toetsvragen die meerdere representatieniveaus willen aanspreken: van macroniveau (wat zie je?) tot symbolisch niveau (hoe noteer je dit?).

📌 Voorbeeld: 

• Teken een Al-atoom volgens Bohr.
  Noteer in de kern de lading.
  Verdeel de elektronen op de juiste wijze.
  Benoem de schillen. Verklaar waarom dit element een metaalkarakter heeft. 
• Teken de Lewisstructuur van CO₂.
  Geef de vorm van de molecule volgens VSEPR.
  Verklaar waarom CO₂ een apolaire molecule is ondanks polaire bindingen. Kan je verklaren waarom CO₂ een slechte geleider is? 

• Stel de reactievergelijking op voor de neutralisatie van azijnzuur met NaOH.
  Bereken de pH van een oplossing na neutralisatie van 50 mL 0,1 M azijnzuur met 25 mL 0,1 M NaOH.
  Verklaar waarom de oplossing nog steeds zuur reageert.

Hier test je niet alleen of leerlingen het model visueel kunnen voorstellen, maar ook of ze de onderliggende structuur en terminologie juist kunnen gebruiken.

• Deze opbouw stimuleert actief modeldenken.
• Controleren of de leerling modellen (Lewis + VSEPR) kan toepassen en koppelen aan chemische eigenschappen.
• Begrip toetsen van zuur-base-evenwichten, stoichiometrie én toepassing op pH-berekeningen.

Waarom deze structuurkennis belangrijk is

Door bewust af te wisselen tussen deze structuren verhoog je de didactische rijkdom van je toets. Je stemt beter af op de complexiteit van de leerdoelen en biedt leerlingen ruimte om hun kennis op verschillende manieren te tonen. Tegelijkertijd help je jezelf als leraar om meer genuanceerd feedback te geven: gaat het fout bij de kernbegrippen? Of blijkt uit de toepassing dat het inzicht ontbreekt?

Een doordachte structuur is dus geen technisch detail, maar een hefboom voor beter en eerlijker evalueren.

Wanneer we leerlingen evalueren, vragen we hen niet alleen wat ze weten, maar ook hoe ze dat laten zien. Dat ‘hoe’ verwijst naar de antwoordtaal: de manier waarop leerlingen hun antwoord moeten formuleren. De gekozen antwoordvorm beïnvloedt het soort denkvaardigheid dat we activeren én hoe transparant de evaluatie is. Sommige vormen lenen zich tot snelle, objectieve evaluatie, andere geven zicht op dieper begrip en redenering.

We onderscheiden drie grote groepen:
 

• Formuleren: de leerling moet iets neerschrijven, in eigen woorden of in een specifieke notatie.
• Kiezen: de leerling selecteert het juiste antwoord uit een reeks mogelijkheden.
• Ordenen: de leerling brengt elementen in verband door ze te sorteren, groeperen of rangschikken.

4.1. Formuleren

Hierbij schrijft de leerling zelf het antwoord. Dit type laat toe om taalvaardigheid en begripsniveau te observeren, maar vereist ook duidelijke instructie: hoe lang, hoe gedetailleerd, in welke vorm?

📌 Voorbeeld (kort): 

• Geef de brutoformule van ethaan. (zeer kort)
• Geef de definitie van een katalysator.
• Omschrijf wat men verstaat onder een bufferoplossing.

📌 Voorbeeld (lang): 

• Schrijf een volledig reactiemechanisme uit voor de additiereactie van waterstof aan een alkeen. Neem een zelfgekozen voorbeeld en maak gebruik van correcte structuurformules. 
• Bereken de evenwichtsconstante Kc voor de reactie N₂ + 3 H₂ ⇌ 2 NH₃, gegeven de concentraties van de stoffen bij evenwicht.
• Teken de Lewisstructuur van H₂O₂ en duid de elektronenparen duidelijk aan. (speciaal)

4.2. Kiezen (gesloten vraagtypes)

Deze vragen bieden voorgegeven antwoordmogelijkheden, wat de verbetering eenvoudiger maakt. Ze zijn efficiënt, maar moeten zorgvuldig opgesteld worden om misleiding of gokgedrag te vermijden. De formulering moet helder zijn en het doelgericht leerdoel toetsen.

a. Ja/nee keuzevraag

📌 Voorbeeld: 
Beoordeel de volgende uitspraken met juist of fout.  

• HCl is een zout. (*)
• Het 19de elektron van het kaliumatoom bevindt zich in het 4s-orbitaal.
• Een oplossing van NaCl in water is elektrisch geleidend.

🧠 Let op: dit type vraag kan tot gokgedrag leiden. Gebruik dit alleen als er ook een toelichting of verantwoording wordt gevraagd.
 (*) Je kan er ook voor kiezen om bepaalde woorden te onderlijnen, en aangeven dat dit de woorden zijn die mogen aangepast worden. Dit kan ook duidelijker maken wat je beoogt te toetsen. Hier kan je HCl onderlijnen en wil je dat de leerlingen een zout kunnen herkennen en een voorbeeld van een zout kunnen geven. Als je in dezelfde vraag zout onderlijnt, verwacht je van de leerlingen dat ze herkennen tot welke verbindingsklasse HCl behoort. Kijk even na wat het leerplandoel juist vraagt.

b. Alternatief kiezen

📌 Voorbeeld:  

• Is lucht een mengsel of een verbinding? 
• Is grafiet een element of een verbinding? 
• Is ammoniak (NH₃) een zuur of een base volgens Brønsted?

c. Meerkeuzevraag

📌 Voorbeeld:  
Duid het juiste antwoord aan.

• Hemoglobine (HB) bindt zuurstofgas tot osyhemoglobine en transporteert zo zuurstof naar alle organen van het lichaam. Gegeven is het volgend chemisch evenwicht: HB + O₂ ⇌  HB(O₂). Op zeeniveau is de atmosferiche druk 1013 hPa. Op de Mount Everest is de atmosferische druk slechts 350 hPa. Op de Mount Everest wordt zuurstoftransport

• Wat is de hybridisatietoestand van het koolstofatoom in CH₄?
       A. sp
       B. sp²
       C. sp³
       D. sp³d

• Welke grootheid bepaalt rechtstreeks de reactiesnelheid?
       A. de activeringsenergie
       B. de concentratie van de reagentia
       C. de molmassa van de reagentia
       D. de kleur van de oplossing

d. Bepaald kiezen

📌 Voorbeeld:  

• Welke 2 begrippen duiden geen stofeigenschap aan?
       a. roestbaar
       b. rond
       c. poreus
       d. brandbaar
       e. lang
• Welke 3 stoffen zijn voorbeelden van sterke zuren?

e. Onbepaald kiezen

📌 Voorbeeld:   

• Duid al de juiste antwoorden aan.

• Duid alle juiste beweringen aan over waterstofbruggen:
       A. Ze kunnen enkel voorkomen tussen H en F, O of N.
       B. Ze bepalen de hoge kooktemperatuur van water.
       C. Ze bestaan ook in vaste stoffen zoals NaCl.
       D. Ze zorgen voor de oplosbaarheid van alcoholen in water.
• Duid alle factoren aan die de oplosbaarheid van een gas in water beïnvloeden:
       A. temperatuur
       B. druk
       C. polariteit van het oplosmiddel
       D. molaire massa van het gas

🧠 Dit type is bijzonder krachtig om multifactorieel denken te stimuleren.

4.3. Ordenen

Deze vragen activeren de vaardigheid om gegevens structuur te geven. Dit type is nuttig om inzicht te evalueren, vooral wanneer leerlingen relaties moeten leggen tussen eigenschappen, begrippen of structuren. Ook hier kan je vragen om hun antwoorden te motiveren.

a. Rangschikken

Rangschik volgende elementen volgens stijgende EN-waarde: Li, F, C, B
Rangschik de volgende zuren volgens toenemende zuursterkte: H₂CO₃, HCl, HCN, CH₃COOH.
Rangschik de volgende deeltjes volgens stijgende atoomstraal: Na⁺, Cl⁻, Ne, Mg²⁺.

b. Groeperen

Onderstaande genummerde gegevens zijn geldig en/of voor alkanen, alkenen, alkynen. Plaats hun nummer achter de groepsnaam of groepsnamen waarvoor ze geldig zijn.
 

• Duid met nummers aan welke eigenschappen gelden voor metalen, niet-metalen en metalloïden.

1. goede elektrische geleider
2. bros
3. vormt kationen
4. vormt oxiden die basisch reageren
5. halfgeleider
6. vormt oxiden die zuur reageren 

• De volgende kenmerken horen bij ionbinding, atoombinding of metaalbinding. Plaats de nummers correct.

1. roosterstructuur met vrije elektronen
2. binding tussen twee niet-metalen
3. sterk elektro­statisch netwerk
4. gedeeld elektronenpaar
5. komt typisch voor in zouten 

c. Sorteren (matchen)

• Perfect sorteren (één-op-één):

Breng elk gegeven uit de linkerkolom in verband met één gegeven uit de rechterkolom.
 

🧠 Je kan er ook voor kiezen om de rechterkolom langer te maken door meerdere opties te geven, waardoor het gokken meer wordt uitgesloten. Dit maakt de oefening ook complexer voor de leerlingen.

• Imperfect sorteren (meerdere verbanden mogelijk):

Breng de gegeven stoffen in verband met meerdere mogelijke kenmerken. Elk kenmerk kan meer dan één keer gebruikt 
 

1. grafiet
2. suiker
3. kwik                         

1. waterstofperoxide
2. ethanol
3. natriumchloride                 

🧠 Imperfect sorteren is bijzonder geschikt om complexe relaties tussen concepten zichtbaar te maken.

Een goede chemievraag gaat verder dan het controleren van losse weetjes. Ze maakt zichtbaar hoe een leerling denkt, hoe die chemische modellen toepast en of er sprake is van diepgaand begrip of eerder oppervlakkige herkenning. Daarom is het belangrijk om bij elke toetsvraag stil te staan bij de onderliggende denkactiviteit die ze uitlokt.

In deze benadering laten we het klassieke model van Bloom achter ons. In plaats daarvan richten we ons op wat belangrijk is binnen de chemiedidactiek: de opbouw van chemisch denken via representaties, redeneren met modellen, en het detecteren van misconcepties. Hieronder vind je een overzicht van mogelijke denkactiviteiten, gekoppeld aan bijhorende vraagvormen en voorbeelden.

Overzichtstabel: vraagtypes en cognitieve vaardigheden binnen het vak chemie
 

Uitleg per vaardigheidstype

5.1.Onthouden en benoemen

Bij deze vragen testen we of leerlingen chemische basiselementen kunnen identificeren: namen, symbolen, structuurtypes, toestanden, enzovoort. Deze vragen situeren zich vooral op het symbolisch niveau.

📌 Voorbeeld:

•  Wat is de triviale naam van NaHCO₃?
• Noem de vier hoofdklassen van anorganische stoffen en geef telkens een voorbeeld.
• Geef de definitie van sterk zuur en zwak zuur.

•  Controleren of de leerling basistermen kent.
• Herkennen en correct benoemen van de stofklassen.
• Basisbegrippen rond zuur-basechemie kunnen reproduceren.

5.2. Begrijpen en vergelijken

Hier wordt een stap verder gegaan: leerlingen moeten betekenis geven aan waarnemingen, of modellen gebruiken om iets te verklaren. De koppeling tussen macro- en deeltjesniveau staat vaak centraal.

📌 Voorbeeld:

•  Waarom verandert de kleur van een universeel indicator bij toevoeging van zuur?
• Leg uit waarom NaCl goed oplost in water terwijl Cl₂ dat niet doet.
• Verklaar waarom ethanol een hogere oplosbaarheid in water heeft dan hexaan.

• Aantonen of de leerling de rol van H⁺-ionen begrijpt.
• Verband leggen tussen polariteit en oplosbaarheid.
• Eigenschappen van stoffen verklaren op basis van molecuulstructuur.

5.3. Toepassen en gebruiken

De leerling moet hier chemische kennis functioneel inzetten: berekeningen maken, reactiewetten toepassen, een bekende methode gebruiken in een nieuw vraagstuk. Vaak gebeurt dit op symbolisch niveau maar dit vereist ook inzicht.

📌 Voorbeeld: 

• Bereken hoeveel gram NaOH nodig is om 500 ml HCl (0,1 mol/L) te neutraliseren.
• Bereken de pH van een oplossing van 0,01 M HCl
• Bereken de hoeveelheid CO₂ (in mol) die vrijkomt bij de verbranding van 10 g ethanol.

• Aantonen of de leerling de concepten mol, concentratie en reactievergelijking kan combineren.
• Zuur-baseberekeningen kunnen uitvoeren.
• Reactievergelijkingen gebruiken in stoichiometrische berekeningen.

5.4. Analyseren en combineren

Bij deze vragen moet de leerling verschillende informatiebronnen integreren: grafieken, tekst, tabellen, reactiemechanismen. De focus ligt op modelgebaseerd redeneren en het correct linken van gegevens op verschillende niveaus van representatie.

📌 Voorbeeld:

• Verklaar aan de hand van het elektronegativiteitsverschil waarom H₂O een polaire molecule is.
• Bereken de hoeveelheid CO₂ (in mol) die vrijkomt bij de verbranding van 10 g ethanol.Vergelijk de reactiesnelheden van eenzelfde reactie bij twee verschillende temperaturen en leg uit waarom ze verschillen.
• Een onbekend zout lost op in water en geeft een basische oplossing. Bepaal met welke ionen dit zout kan samengesteld zijn.

• Testen of de leerling verschillende concepten (binding, polariteit, molecuulstructuur) kan verbinden.
• Factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden kunnen analyseren.
• Verband leggen tussen ionensamenstelling en zuur-basekarakter van oplossingen.

5.5. Creëren of ontwerpen

Deze vragen zijn open, niet-routinematig en vragen om creativiteit of transfer. De leerling moet zelfstandig een aanpak kiezen, iets ontwerpen of zijn kennis toepassen op een onbekend probleem. Hier zie je vaak een combinatie van alle drie de niveaus (macro, deeltjes, symbolisch).

📌 Voorbeeld: 

• Hoe kan je met eenvoudige middelen aantonen dat bruiswater CO₂ bevat?
• Ontwerp een experiment om aan te tonen dat katalysatoren de reactiesnelheid beïnvloeden.
• Stel een plan op om een lokaal labo milieuvriendelijker te maken (bv. afvalstromen scheiden, minder schadelijke reagentia kiezen).

• Leerlingen laten plannen, toepassen en uitleggen.
• Zelf een onderzoeksvraag en bijhorend experiment formuleren.
• Duurzame chemische praktijken kunnen bedenken en verantwoorden.

5.6. Evalueren

De leerling moet een oordeel vellen over een werkwijze, model of conclusie op basis van criteria of wetenschappelijke standaarden. Dit vraagt kritisch denken en het kunnen beargumenteren waarom iets juist of fout is.

📌 Voorbeeld: 

• Een leerling voert een titratie uit, maar noteert een eindvolume dat duidelijk niet overeenkomt met de verwachte berekeningen. Beoordeel de werkwijze en geef aan welke fouten mogelijk zijn gemaakt.
• Twee verklaringen worden gegeven voor het verschil in kookpunt tussen H₂O en H₂S:
  • Verklaring A: H₂O heeft een lagere molaire massa dan H₂S.
  • Verklaring B: H₂O vormt waterstofbruggen, waardoor de moleculen sterker aan elkaar gebonden zijn.
  Welke verklaring is correcter en waarom? Onderbouw je antwoord met chemische concepten.

• Controleren of de leerling in staat is om kritisch naar experimentele data te kijken, fouten te identificeren, en met argumenten te onderbouwen welke conclusies wél of niet betrouwbaar zijn.
• Toetsen of de leerling kan beoordelen welke verklaring wetenschappelijk het meest onderbouwd is, en of hij/zij kritisch kan redeneren met behulp van kennis over intermoleculaire krachten en fysische eigenschappen.