Door Jaap de Brouwer – onderzoeker van het lectoraat Vernieuwingsonderwijs, Saxion
Patrick Sins – Lector Vernieuwingsonderwijs, Saxion en Thomas More hogeschool.
Vanaf 2020 is wetenschap en technologie een verplicht onderdeel van het onderwijsprogramma op basisscholen. Onderzoekend leren wordt genoemd als dé onderwijsvorm binnen de wetenschap en technologie lessen. Toch komt het onderzoekend leren op basisscholen niet altijd goed uit de verf. Onderzoekend leren-taken zijn open en complex en kinderen moeten veel opeenvolgende activiteiten uitvoeren en daar kennis uit afleiden. En dat is behoorlijk lastig. Zo moeten kinderen zich oriënteren op een, voor hun vaak nieuw, natuurwetenschappelijk verschijnsel. Vervolgens moeten ze hypotheses opstellen en deze gaan toetsen aan de hand van experimenten die ze zelf moeten uitvoeren. Uiteindelijk is het de bedoeling dat leerlingen zelf conclusies trekken over hun hypotheses op basis van de gegevens uit deze experimenten.
Veel kinderen weten zich geen raad met de vrijheid die ze krijgen tijdens onderzoekend leren-taken. Dit komt doordat ze moeilijkheden hebben om zelf hun leerproces te reguleren. Dat wil zeggen dat kinderen problemen ervaren met het plannen, stellen van doelen, bijhouden en reguleren van hun leerproces tijdens het onderzoekend leren. Een belangrijke voorwaarde om werkelijk iets te leren tijdens onderzoekend leren is dat kinderen begeleiding krijgen in zelfregulatie.
Daarnaast spelen verschillen tussen kinderen ook een belangrijke rol in zelfregulatie. Bovengemiddelde kinderen lijken minder problemen te ervaren ten aanzien van zelfregulatie dan gemiddelde en ondergemiddelde kinderen. Deze verschillen tussen kinderen vragen dus om begeleiding op maat: maar hoe geef je dat precies?
Deze vraag staat centraal in een onderzoek dat we dit schooljaar samen met de acht vernieuwingsscholen van het iSelf consortium zijn gestart. Om antwoord te geven op deze vraag hebben we eerst specifieker gekeken naar de problemen die kinderen hebben met betrekking tot zelfregulatie tijdens onderzoekend leren, om vervolgens te komen tot oplossingen.
Om iets te leren, moet je het eerst kennen
Dat kinderen moeite hebben met zelfregulatie tijdens onderzoekend leren is niet wonderlijk. Naast procedurele kennis over het uitvoeren van een onderzoek (Hoe doe ik onderzoek? Welke stappen moet ik doorlopen in de onderzoekcyclus?) moeten kinderen ook nog eens voldoende kennis hebben over het domein waarin ze onderzoek doen. Voor ons onderzoek werkten kinderen van verschillende competentieniveaus met een simulatie binnen de leeromgeving BE COOL!. Leerlingen werden gevraagd om met behulp van deze simulatie te onderzoeken wat het effect van zwaartekracht, luchtweerstand en de vorm van objecten is op de valsnelheid.
Uit onze eerste bevindingen blijkt dat hoe meer kennis kinderen over het domein hebben, hoe beter ze in staat zijn tot zelfregulatie. Anders gezegd: hoe meer je ergens van af weet, hoe beter je in staat bent om te bedenken waar je tegen aan gaat lopen tijdens de uitvoering en hoe beter je je leerproces kan reguleren. Het bezitten van voldoende domeinkennis, alsmede het feit dat kinderen onderzoeksprocedures moeten snappen, lijken daarmee voorwaardelijk om zelfregulatie toe te kunnen passen tijdens onderzoekend leren. De verschillen tussen kinderen ten aanzien van hun domeinkennis en kennis over de uitvoering van onderzoek vragen dus ook om afgestemde begeleiding van de leerkracht.
Het bezitten en toepassen van strategieën voor zelfregulatie
Om vervolgens zelfregulatie in te zetten tijdens het onderzoekend leren is het van belang dat kinderen cognitieve, metacognitieve en motivationele strategieën bezitten en toepassen. Het inzetten van deze strategieën, bijvoorbeeld het maken van een onderzoekplan, zorgt ervoor dat kinderen zelf structuur kunnen geven aan het onderzoeksproces. Een probleem wat hier naar voren komt, echter, is dat kinderen nogal verschillen in de manier waarop ze deze strategieën bezitten en toepassen. Verschillen tussen leerlingen zijn grofweg in twee groepen in te delen: een groep kinderen die de strategieën niet bezitten als gevolg van te weinig kennis of vaardigheid (beschikbaarheidsdeficiëntie) en een groep kinderen die de strategie wel bezitten, maar niet weten wanneer en waar ze deze strategie moeten toepassen (productiedeficiëntie). Ook hier vragen beide groepen een andere vorm van begeleiding door de leerkracht.
Begeleiding op maat
Kinderen verschillen dus in domeinkennis, kennis van de onderzoekscyclus en het bezitten en toepassen van zelfregulatiestrategieën. De begeleiding die de leerkracht geeft moet dus ook logischerwijs afgestemd zijn op deze verschillen. Op voorhand is het van belang dat de leerkracht zorgt voor voldoende domeinkennis voordat de kinderen aan de slag gaan met de onderzoekscyclus. Met name gemiddelde en ondergemiddelde kinderen moeten de voor de taak noodzakelijke domeinkennis expliciet aangeleerd krijgen door de leerkracht. Dit kan door het geven van instructie, de inzet van animaties of door het gebruik van metaforen. Vervolgens krijgen de kinderen aangeleerd hoe de stappen van een onderzoekscyclus doorlopen moeten worden en wat je tijdens elke stap doet. De leerkracht kan de stappen van de onderzoekscyclus verduidelijken door elke les een procesdoel te beschrijven (“Vandaag richten we ons op de stap: hypothese opstellen.”).
Voor de leerkracht betekenen deze verschillen dat hij met de ene groep kinderen eerst aan de slag gaat met het expliciet aanleren van de noodzakelijke domeinkennis, terwijl hij een andere groep kinderen alleen de stappen van de onderzoekscyclus aanleert. Weer een andere groep, met bovengemiddelde kinderen, kan alvast aan de slag met het onderzoek. Zodoende krijgt de begeleiding op maat gestalte op basis van de verschillen tussen kinderen. Of, zoals een leerkracht uit ons onderzoek het verwoordt: “als kinderen voldoende domeinkennis hebben én ze weten hoe ze moeten onderzoeken, gaan ze aan de slag.”
Dat aan “de slag gaan” betekent voor de leerkracht dat hij kinderen met een beschikbaarheidsdeficiëntie expliciet strategieën voor zelfgestuurd leren aanleert (bijvoorbeeld doelen stellen of een onderzoeksplan maken). De kinderen met een productiedeficiëntie worden anders begeleid. Voor deze groep kinderen is het juist van belang dat de leerkracht de kinderen herinnert aan het inzetten van de strategieën, ze bevraagt over het inzetten van de strategieën en ze helpt om de strategieën die ze kennen op een juiste wijze toe te passen. Ook in de begeleiding van zelfregulatie stemt de leerkracht dus af het type deficiëntie waarin het kind verschilt.
One size doesn’t fit all
Kortom, om onderzoekend leren succesvol te laten zijn moeten kinderen begeleid worden in hun zelfregulatie. De leerkracht moet de bovengenoemde verschillen goed in beeld hebben om vervolgens zijn begeleiding tijdens onderzoekend leren hierop af te stemmen. Dat is niet niks! In ons onderzoek maken we daarom gebruik van de digitale leeromgeving BE COOL! die de leerkracht ondersteunt in het geven van de juiste begeleiding. Nu we de problemen van zelfregulatie tijdens onderzoekend leren in beeld hebben, werken we er op het moment aan om de begeleiding op maat zo concreet mogelijk te maken. Want dat de leerkracht zijn begeleiding afstemt op de verschillen in zelfregulatie tussen kinderen is van cruciaal belang om onderzoekend leren tot een succes te maken!
Geraadpleegde literatuur
Ben‐David, A., Zohar, A. (2009). Contribution of Meta‐strategic Knowledge to Scientific Inquiry Learning, International Journal of Science Education, 31(12), 1657-1682.
Dejonckheere, P., Van de Keere, K., & Tallir, I. (2011). Are fourth and fifth grade children better scientists through metacognitive learning? Electronic Journal of Research in Educational Psychology, 9(1), 133-156.
Dignath, G. Buettner, G., & Langfeldt, H.P. (2008). How can primary school students learn self-regulated learning strategies most effectively? A meta-analysis on self-regulation training programmes. Educational Research Review, 3(2), 101–129.
Land, S. M. (2000) Cognitive Requirements for Learning with Open-Ended Learning Environments, ETR&D, 48(3), pp. 61-78.
Lazonder, A. W., Harmsen, R. (2016). Meta-Analysis of Inquiry-Based Learning: Effects of Guidance. Review of Educational Research, 20(10), 1–38.
Manlove, S., Lazonder, A.W., & de Jong, T. (2006). Regulative support for collaborative scientific inquiry learning. Journal of Computer Assisted Learning, 22, pp87–98.
Meelissen, M.R.M., Drent, M. & Punter, R.A. (2012). Trends in leerprestaties in Lezen, Rekenen en Natuuronderwijs. PIRLS/TIMSS 2011. Nijmegen: Radboud Universiteit.
Schraw, G., Crippen, K. J., & Hartley, K. (2006). Promoting Self-Regulation in Science Education: Metacognition as Part of a Broader Perspective on Learning. Research in Science Education, 36, 111–139.
Veenman, M. V. J., Kerseboom, L. & Imthorn, C. (2000). Test anxiety and metacognitive skillfulness: Availability versus production deficiencies. Anxiety, Stress, & Coping, 13(4), 391-412.
Deel deze pagina
Uitgelicht
