© 2024 SURF
Tijdens Wetenschap & Technologielessen (W&T-lessen) op de basisschool
ligt de focus vaak op het uitvoeren van experimenten, het hands-on gedeelte.
De vervolgstap, het minds-on deel, waarin de bevindingen van de leerlingen
worden verbonden met de vakinhoud (‘Hoe zit het?’, ‘Waardoor komt dat?’),
komt vaak niet goed aan bod. Leerkrachten vinden het lastig om het uitvoeren
van de experimenten te koppelen aan de inhoudelijke leerdoelen. Hierdoor
wordt bijvoorbeeld het redeneren over oorzaak-en-gevolg en het komen tot
inzichten niet voldoende gestimuleerd. Het Minds-On project onderzocht hoe
deze redeneerprocessen kunnen worden ondersteund met interactieve
kennisdiagrammen.
In het project Minds-On hebben we vier kant-en-klare W&T-lessen met
bijbehorende interactieve kennisdiagrammen ontwikkeld. De leerlingen gaan
hiermee zelfstandig aan het werk, zij doen experimenten en vullen online het
diagram in, via de app Minds-On. We onderzochten hoe deze digitale
diagrammen leerlingen ondersteunen: bevorderen ze de redeneervaardigheid
en de begripsvorming bij leerlingen? Deze vragen stonden centraal in ons
onderzoek, waaraan ruim 700 leerlingen uit hoofdzakelijk groep 7 en 8,
verdeeld over 30 klassen en 13 scholen, hebben meegedaan.
De Minds-On applicatie blijkt een geschikte manier om te werken aan de
begripsvorming bij W&T. De ontworpen lesactiviteiten en de structuur van het
diagram helpen leerlingen om begrippen met elkaar in verband te brengen.
De leerkrachten zijn positief over de geïntegreerde aanpak van de instructies
voor de experimenten en het kennisdiagram in de Minds-On app.
In de dagelijkse praktijk van het primaire onderwijs is het zinvol inzetten van Wetenschap & Technologie (W&T) onderwijs nog steeds een serieuze uitdaging, met name wat betreft de feitelijke leeropbrengst. Te vaak blijft W&T-onderwijs steken in het uitvoeren van de diverse handelingen, uitgaande van een voorgeschreven stappenplan, zonder dat de leerling een werkelijk dieper inzicht verkrijgt richting begrijpen en verklaren van een fenomeen. Leerkrachten missen handvatten om het leren redeneren in W&T-onderwijs vorm te geven.
Dit probleem belemmert de effectuering van de toegevoegde waarde die W&T-onderwijs kan bieden. Het koppelen van feitelijke ervaringen in de fysieke wereld aan concepten en daarmee het stimuleren van begripsontwikkeling zou een belangrijke meerwaarde van W&T moeten zijn. Echter, in de huidige praktijk wordt dit doel te vaak niet verwezenlijkt.
In het voorgestelde onderzoek wordt samen met een aantal deelnemende scholen een nieuw digitaal instrument ontwikkeld dat, naast het doen van onderzoek, leerlingen ondersteunt richting het begrijpen en verklaren van een fenomeen en docenten ondersteunt bij het begeleiden van het proces. Een kernonderdeel van dit instrument zijn eenvoudige interactieve digitale diagrammen (ook wel semantische netwerken genoemd) die leerlingen creëren en die bestaan uit verschillende soorten ingrediënten waarmee de ontwikkeling van een dieper denkkader en inzicht wordt bevorderd (denk aan vocabulaire voor het uitdrukken van oorzaak-gevolg relaties). Omdat het interactieve software betreft, kan tijdens het creatie-proces automatisch terugkoppeling en sturing worden gegeven aan leerlingen.
De verwachting is dat dit interactieve digitale instrument het leerproces ten goede komt. Leerlingen zullen een groter begrippenkader ontwikkelen en daarmee fenomenen beter kunnen begrijpen en verklaringen beter kunnen verwoorden. Daarnaast wordt de docent ontlast in de behoefte om voortdurend sturend te moeten op treden.
Naast ontwerponderzoek om samen met docenten tot een waardevol instrument te komen, worden ook experimentele studies gedaan om de effectiviteit van het instrument vast te stellen.