BRAINS ON, HANDS ON EEN DIDACTISCH MODEL VOOR WETENSCHAPS- EN TECHNIEKONDERWIJS IN HET BASISONDERWIJS

1

226373 - CP - 1 - 2005 - 1 - BE – comenius – C21

BRAINS ON, HANDS ON EEN DIDACTISCH MODEL VOOR WETENSCHAPS- EN TECHNIEKONDERWIJS IN HET BASISONDERWIJS Expertisecel “WETENSCHAPPELIJK DENKEN” KATHO TIELT Kristof Van De Keere ([email protected]) Nele Mestdagh ([email protected]) Peter Dejonckheere ([email protected]) Tom Lecluyse ([email protected]) Deze publicatie kwam tot stand dankzij de ondersteuning van het expertisenetwerk ‘School of Education’, Associatie KU Leuven

inhoud

2

Inhoudstafel

1.

INLEIDING, SITUERING EN FUNDAMENTEN ........................................ 4

1.1

Inleiding en situering ..................................................................................................................... 4

1.2 Probleemoplossend denken binnen wetenschap en techniekonderwijs .................................... 5 1.2.1 Wat is “wetenschappelijke geletterdheid”? ............................................................................ 5 1.2.2 Wat is “technische geletterdheid”? ........................................................................................ 7 1.2.3 De ontwerpen onderzoekscyclus ......................................................................................... 9 1.3

Een didactisch model voor wetenschapsonderwijs in het basisonderwijs ...............................10

1.4 Coöperatief leren als fundament .................................................................................................12 1.4.1 Het stimuleren van samenwerkingsvaardigheden .................................................................12 1.4.2 Rollen vastleggen ..................................................................................................................15 1.5

Besluit ............................................................................................................................................15

1.6

Literatuur ......................................................................................................................................16

2.

STIMULERENDE LEEROMGEVINGEN ................................................. 28

2.1

Een rijk klasmilieu .......................................................................................................................28

2.2

Leren is actief, uitdagend en onderzoekend ...............................................................................28

2.3 Sociale competenties en effectieve communicatie als “tools” om te groeien in denken probleemoplossende vaardigheden .......................................................................................................29 2.4

Literatuur ......................................................................................................................................33

3.

DE DENKCIRKEL ROND WETENSCHAP EN TECHNIEK .................... 36

3.1

Inleiding: de denkcirkel schematisch voorgesteld .....................................................................36

3.2

Zelf instructie methodiek .............................................................................................................37

3.3 De verschillende stappen van de denkcirkel ..............................................................................39 3.3.1 Inleiding ................................................................................................................................39 3.3.2 De verschillende stappen van de wetenschappelijke denkcirkel ...........................................39 3.3.3 De denkvaardigheden bij de verschillende stappen ..............................................................43 3.4

Evaluatie als wezenlijk onderdeel ...............................................................................................44

3.5

Een leerlijn voor de denkcirkel rond wetenschap en techniek .................................................44

3.6

Conclusie .......................................................................................................................................45

3.7

Literatuur ......................................................................................................................................46

inhoud

3

4.

DE LEERKRACHT ALS BEGELEIDER ................................................. 72

4.1

Mediatie: schematisch voorgesteld ..............................................................................................72

4.2

twee vormen van leren .................................................................................................................73

4.3

Een definitie voor ‘mediatie’ .......................................................................................................73

4.4

Mediatie en de eindtermen ‘leren leren’ .....................................................................................74

4.5 Mediatiecriteria ............................................................................................................................74 4.5.1 Intentionaliteit (WAT?) ........................................................................................................75 4.5.2 Transcendentie (WAAR – WANNEER?) .............................................................................75 4.5.3 Zingeving (WAAROM?) ......................................................................................................75 4.5.4 Mediatie en vragen stellen ....................................................................................................76 4.6

Literatuur ......................................................................................................................................78

Bijlage 1: CLIM rollen bij coöperatief leren Bijlage 2: wetenschap of techniek? Bijlage 3: oefenen met de T-kaart Bijlage 4: STIPPS: didactisch model ‘wetenschappelijk denken’ Bijlage 5: schema van een literatuurstudie rond heuristieken en methodieken Bijlage 6: sjabloon voor het opmaken van doeen strategiekaarten conform methodiek wetenschapsonderwijs (doelgroep lager onderwijs) Bijlage 7: theoretische leerlijn mbt cognitieve functies die aan bod kunnen komen bij wetenschaps- en techniekonderwijs Bijlage 8: slagzinnen bij denkmiddelen Bijlage 9: instructiemodel “wetenschappelijk denken in het basisonderwijs” Bijlage 10: checklists voor het evalueren van onderzoeksvaardigheden en – attitudes bij wetenschapsactiviteiten Bijlage 11: checklist mbt mediërende onderwijsstijl Bijlage 12: de juiste vragen stellen, een leerlijn voor operationele vragen bij wetenschaps- en techniekonderwijs

Naast het inleidend hoofdstuk waarin het didactisch model voor wetenschapsonderwijs wordt uitgelegd, vindt men nog 3 aanvullende hoofdstukken terug in deze bundel:  Stimulerende leeromgevingen  De wetenschappelijke denkcirkel  De leerkracht als begeleider

Praktijkvoorbeelden bij het didactisch model en bijhorende methodiek kan men terugvinden op www.wetenschappelijkdenken.be.

inleiding, situering en fundamenten

1.

4

INLEIDING, SITUERING EN FUNDAMENTEN

1.1 Inleiding en situering Men kan ongetwijfeld vaststellen dat wetenschap en technologie nog nooit zo belangrijk geweest zijn als vandaag. Belangrijke debatten over wetenschappelijke en technologische ontwikkelingen vinden plaats onder wetenschappers, maar worden ook gevoerd in politieke kringen, in de media en onder de bevolking. Enkele voorbeelden hiervan zijn de impact van kloneren, nanotechnologie en de opwarming van de aarde. Daarbij komt dat meer diploma’s in wetenschap en technologie één van de door de EU uitgezette indicatoren zijn, op weg naar de Lissabon doelstellingen. Als Vlaanderen zijn welvaart en welzijn wil bestendigen, dan zullen wetenschap en technologie in de toekomst een meer centrale plaats moeten hebben in de maatschappij en in het onderwijs. Het vertrouwd maken van de leerlingen met een rationele benadering van de werkelijkheid moet het voornaamste doel zijn van wetenschapsonderwijs in het basisonderwijs. Dit houdt in dat men vanuit objectieve, controleerbare waarnemingen van die werkelijkheid, hypothesen kan formuleren en deze kan toetsen door het opzetten van experimenten of door het opstellen van constructies die de functionaliteit van een technisch principe bewijzen. Deze globale doelstelling kan dus als richtpunt fungeren in het basisonderwijs. Daar kunnen de eerste stappen gezet worden in de richting van deze geesteshouding en kan deze ontwikkeld worden aan de hand van goedgekozen en diverse activiteiten, die kinderen aanspreken en die hun denkvaardigheden stimuleren en ontwikkelen. In het artikel ‘State of Art of Science Teaching’ (Michaelides, 2003) wordt een goed beeld geschetst van het huidige wetenschapsonderwijs binnen de Europese Unie. In het artikel stelt men dat in het wetenschapsonderwijs binnen de EU te weinig vertrokken wordt vanuit ‘onderzoeksvragen’ die de kinderen aanzetten tot probleemoplossend denken. Methodologisch zouden vanuit probleemstellingen experimenten moeten worden opgezet, waarbij planmatig moet worden gewerkt . Zelfs bij jonge kinderen kan men dit aanpakken met eenvoudige materialen. Dergelijke uitdagende werkvormen worden om verschillende redenen heel weinig gebruikt in het basisonderwijs. Nochtans zouden ze ook bijdragen tot een beter begrijpen en appreciëren van wetenschap en technologie. Het is een feit dat huidige en toekomstige leerkrachten onvoldoende worden opgeleid om vanuit een wetenschappelijke geesteshouding met kinderen te werken. Onderwijs waarbij kinderen op een gestructureerde manier velerlei kansen krijgen tot gericht waarnemen, tot experimenteren, tot zelf oplossingen zoeken en voorstellen


5

aan anderen, tot ideeën uitwerken en uitkomsten verifiëren en bespreken, biedt zeker een meerwaarde om kinderen op te voeden tot zelfstandige en zelfsturende denkers. Deze visietekst wil een antwoord geven op de vraag hoe het onderwijs er concreet moet uitzien opdat de kinderen de vaardigheid in het probleem oplossen vanuit een wetenschappelijke geesteshouding kunnen verwerven. Als leerkracht mag men immers niet verwachten dat leerlingen denkmiddelen uit zichzelf toepassen. Het verwerven en zich eigen maken van deze denkmiddelen lukt niet van de ene op de andere dag, maar is een proces van lange duur. Hiertoe reiken we een didactisch model (zie bijlage 4) en een bijhorende methodiek (zie oa good practices op www.wetenschappelijkdenken.be) aan. Een leerlijn met de denkmiddelen toont aan wat haalbaar is met kinderen in verschillende stadia (zie hoofdstuk 3. De denkcirkel rond wetenschap en techniek, bijlage 7). Meer info www.wetenschappelijkdenken.be.

1.2 Probleemoplossend denken binnen wetenschap en techniekonderwijs 1.2.1 Wat is “wetenschappelijke geletterdheid”? De wetenschappelijke basiskennis en het wetenschappelijke inzicht waarover iedere volwassene zou moeten beschikken wordt "wetenschappelijke geletterdheid" genoemd. Het ontwikkelen van deze wetenschappelijke geletterdheid is een hoofdbekommernis van het wetenschapsonderwijs op alle niveaus en in alle landen. Elke burger moet "overleven" in een omgeving doordrongen van technologie. Het komt er dus op aan om als kind al, spelenderwijs, deze boot niet te missen …. De eerste stap naar wetenschappelijke geletterdheid gebeurt in het basisonderwijs. Daarom vertalen we deze doelstelling als volgt naar het basisonderwijs toe:  Het verwerven van een vragende en kritische ingesteldheid : Kinderen leren om informatie niet meteen als juist te bestempelen, maar zich hierbij vragen te stellen als "Hoe komt dat ?", "Waarom is dat zo?", "Hoe kan ik daar meer over te weten komen ?", … . Hier kan zeker ook het filosoferen met kinderen een grote dienst bewijzen.  Het stimuleren van onderzoek en experiment binnen een veilige context : Kinderen leren gericht waarnemen met al hun zintuigen, leren correct informatie noteren, leren iets bewijzen, leren hun mening herzien en de werkelijkheid niet "aanpassen" in geval van een foutieve veronderstelling, … Het gaat dus om de stimulering van denkvaardigheid, niet om het aanbrengen van encyclopedische kennis. Het ‘wetenschappelijk denken’ is dus veeleer een geesteshouding, een manier van denken en van omgaan met de wereld om ons heen in een poging die beter te begrijpen. Kinderen komen tot antwoorden op probleemstellingen vanuit een aangeboren menselijke verbazing en nieuwsgierigheid door zintuiglijke waarneming, proberen, ervaren en experimenteren.


6

Wetenschappelijk denken kan worden gedefinieerd op twee vlakken. In eerste instantie op het kennisvlak waarbij de klemtoon ligt op wat kinderen en volwassenen weten over wetenschappelijke fenomenen. Voorbeelden daarvan zijn weten dat objecten vallen wanneer ze niet adequaat zijn ondersteund, weten dat de aarde draait rond de zon of weten dat DNA de drager is van erfelijk materiaal in levende wezens. Een belangrijk aspect binnen deze visie is het conceptual change theoretical framework. Hier ligt het accent op de organisatie en de reorganisatie van wetenschappelijke kennis binnen specifieke domeinen van de wetenschap. Zo bestaan er bij kinderen heel wat misconcepties over ‘drijven en zinken’. Veelal wordt verkeerdelijk gedacht dat dit enkel te maken heeft met de massa van een voorwerp. Door discussies in de klas te houden kan cognitief conflict uitgelokt worden zodanig dat de kinderen tot besef komen dat hun eigen theorieën fout of ontoereikend zijn. Zo kan men kinderen de vraag stellen waarom een klein metalen speldje zinkt in het water, en een groot oceaanschip toch blijft drijven. Door het uitvoeren van experimenten kunnen kinderen tot het besluit komen dat ‘drijven en zinken’ te maken heeft met dichtheid. Deze visie op wetenschappelijk denken sluit aan bij het constructivisme waarbij men leren ziet als een constructief proces. Ieder individu bouwt elk voor zichzelf, unieke mentale theorieën op. Zo construeren leerlingen hun eigen kenniswereld. Het is echter een feit dat een belangrijk deel van die kennis bestaat uit “naïeve theorieën” of “misconcepties”, opvattingen die inconsistent zijn met de huidige stand van zaken. Ze worden ook “alternatieve leerlingendenkbeelden” of “natuurlijk denken” genoemd. Dergelijke misconcepten bezit iedereen. Via de denkcirkel rond wetenschap en techniek (zie hoofdstuk 2) kunnen deze misconcepties geëxpliciteerd en bijgestuurd worden bij de kinderen. In tweede instantie kan wetenschappelijk denken worden gedefinieerd op het vlak van problem solving. Wetenschappelijk denken wordt dan gezien als een methode, een denkproces of een vorm van redeneren. Een voorbeeld daarvan is redeneren rond causale relaties die het opstellen van experimentele designs en het testen van hypothesen mogelijk maken. Zo kan men een eenvoudig onderzoeksdesign ontwerpen om na te gaan of de graad van een helling een effect heeft op de rolafstand van een bal. Dergelijk onderzoek peilt in eerste instantie naar de manier waarop kennis wordt opgebouwd en minder naar het kennisaspect zelf.


7

1.2.2 Wat is “technische geletterdheid”? Technologie maakt gebruik van wetenschappelijke kennis en kunde om iets te bereiken en wordt gedreven door de behoeften van de mens. Technische geletterdheid wordt door TOS211 gedefinieerd als het competent en verantwoordelijk gebruiken van techniek, alsook die techniek begrijpen, hanteren en duiden vanuit een waarderende kritische houding in gebruikerssituaties en het omgaan met technische realisaties om optimaal te functioneren en te participeren in de samenleving. Technologie is dus geen pure wetenschap, technologie is eerder gericht op het verwezenlijken van een vooropgesteld doel, het bouwen van een specifiek apparaat, mechanisme. Technologie is dus het omzetten van exacte wetenschap in techniek (vb. deurbel). Techniek is dus het geheel van ingrepen waarmee de mens zijn omgeving probeert te beheersen en te veranderen om aan zijn menselijke noden en behoeften te voldoen. Als we technologie zien als het opbouwen van een stuk techniek uit wetenschap, dan is de stap snel gemaakt om technologie ook te beschouwen als het geheel van processen die techniek voortbrengen uit kennis. Samenhang tussen wetenschap en technologie Invalshoek Wetenschap

Inhoudelijk domein kerncompetenties resultaat Fysische, chemische Ontwerpen – theorie en biologische uitvoeren – grondslagen zoals evalueren van een kleur, geluid, experiment elektriciteit, magnetisme, kracht,… Technologie Probleemoplossend Toepassingen van Ontwerpen – Product of leren: deze grondslagen in uitvoeren – dienst Leren om doelgericht de vorm van evalueren van een deze fenomenen en constructies, productieproces stoffen in te zetten voor overbrengingen, een behoefte of besturingen en probleem energie-omzettingen Expertgroep Wetenschap en Techniek Basisonderwijs, Visie op wetenschap en techniek in het basisonderwijs., www.knaw.nl, 14.01.08

1

Activiteit Onderzoekend leren: Leren ontdekken van fenomenen en stoffen/materialen

Het project TOS21 is een gezamenlijk initiatief van de Vlaamse minister van Economie, Ondernemen, Wetenschap, Innovatie en Buitenlandse Handel en de Vlaamse minister van Werk, Onderwijs en Vorming. TOS21 neemt concrete initiatieven zet activiteiten op met het oog op het realiseren van een referentiekader dat moet dienen voor de ontwikkeling van eindtermen voor techniek in het onderwijs en dat kan worden gehanteerd voor de validering, screening en ontwikkeling van projecten, die betrekking hebben op de popularisering van wetenschap, techniek en technologische innovatie.


TOS21 schuift een aantal kerncomponenten van techniek naar voor en vat deze op als zijnde gemeenschappelijk voorkomende elementen die door ze samen te nemen het mogelijk maken techniek te onderscheiden van andere vakdomeinen. Deze kerncomponenten zijn:  Systemen: een systeem is een geheel van elkaar wederzijds beïnvloedende elementen en onderdelen die gericht zijn op het bereiken van één of meerdere doelen 

Processen: Een proces kent een geleidelijk verloop, een geleidelijke voortgang of ontwikkelingsgang van een reeks acties om een technische realisatie in te zetten, te ontwikkelen of te verbeteren



Hulpmiddelen: Hulpmiddelen zijn middelen om technische realisaties efficiënter te laten functioneren, te verwezenlijken en hun werking te doorgronden. Keuzes: keuzes zijn nodig om een beoogde verbetering te bereiken.



Techniek leren is dan alle kerncomponenten vanuit 3 verschillende dimensies leren. Deze dimensies zijn: 

Begrijpen: is inzicht verwerven hoe technische realisaties werken en hoe ze worden ontwikkeld.



Duiden: is het gebruik en de ontwikkeling van technische realisaties in een bredere maatschappelijke context leren plaatsen en de impact ervan op maatschappij en omgekeerd leren beoordelen. Hanteren: is leren met technische realisaties om te gaan bij gebruik en ontwikkeling van technische realisaties.



TOS21 "Techniek op school voor de eenentwintigste eeuw", werkdocument TOS21, www.TOS21.be

8


9

1.2.3 De ontwerpen onderzoekscyclus

Onderzoekscyclus (wetenschap)

Ontwerpcyclus (techniek)

Leervorm

ontdekkend leren

probleemoplossend werken

Richtinggevend startpunt

operationele vraag

probleemstelling

Drijfveren/motivatie

nieuwsgierigheid/verwondering persoonlijke behoefte/ teleurstelling/hulpvaardigheid,…

Leeractiviteiten

onderzoeken (vergelijkend ontwerpen, maken, verbeteren waarnemen, analyseren, enz.)

Gewenst resultaat

objectief antwoord (ontdekking)

product (uitvinding) dat op een of andere wijze in de behoefte voorziet of een oplossing biedt

Verschillende kinderen

in principe gelijk antwoord

verschillende oplossingen

Accenten in begeleiding

doorvragen, aandacht voor verslaglegging, enz.

plannen laten toelichten, materiaalvoorziening, taakverdeling, reflectie, enz.

De onderzoekcyclus en de ontwerpcyclus DE VAAN, E. en MARELL, J., Praktische didactiek natuuronderwijs.

Bussum, Coutinho, 1999, blz. 265)


10

1.3 Een didactisch model voor wetenschapsonderwijs in het basisonderwijs

begeleidingsstijl/ leerkrachtstijl (mediatie)

leerlingen leren d.m.v. de denkcirkel

Zone van de naaste ontwikkeling

leren is actief, uitdagend en onderzoekend

rijk klasmilieu (o.a. klasschikking, selectie materialen)

Sociale competenties

effectieve communicatie tussen leerlingen onderling en met de leerkracht

Groei in denkmiddelen

Kinderen hebben een gereedschapskist vol met denkmiddelen (doelstellingen)

‘peer learning’ Coöperatief leren

Bestaande ideeën/vaardigheden/attitudes bij kinderen omtrent wetenschappen en technologie Een model voor wetenschap en techniek in het basisonderwijs (STIPPS, the pillars of effective learning in science. www.stipps.info, 14.01.08. Mestdagh, N., Van de Keere, K. (2007). EUREKA: Archimedes achterna! Wetenschapsonderwijs in de basisschool. School en klaspraktijk. Aflevering 193, mei 2007. ) Zie bijlage 4: STIPPS didactisch model

Het model (zie ook bijlage 4) wordt voorgesteld als een tempel waarbij de basis de beginsituatie van het kind is. Dit zijn de ideeën die kinderen hebben omtrent wetenschappelijke fenomenen of problemen. Het is de domeinspecifieke voorkennis en verwijst oa naar verschijnselen, begrippen, wetten,… Het is belangrijk om te weten dat niet ieder kind over dezelfde domeinspecifieke kennis beschikt en dat hiermee rekening dient gehouden te worden bij het begeleidingsproces. Het dak is dan het doel dat men wil bereiken met het model. Nl. het meegeven van een gereedschapskist met denkmiddelen aan het kind. Deze denkmiddelen zijn de prerekwisieten van het denken. Ze stellen de mens in staat de complexiteit van de wereld te begrijpen en om oplossingen voor problemen te bedenken. Op basis van


11

een studie van de denkmiddelen opgelijst door Feuerstein (Lebeer, 2003), de eindtermen, en de daarop geënte leerplannen en ontwikkelingsplan voor het basisonderwijs van het VVKBaO werd een leerlijn opgesteld voor deze denkmiddelen (zie bijlage 7, in hoofdstuk 2 ‘de denkcirkel rond wetenschap en techniek’). Het is onze overtuiging dat een adequate toepassing van het didactisch model in het basisonderwijs de ontwikkeling van deze denkmiddelen kan bevorderen en bewerkstelligen. Het model wil tegengewicht bieden aan het ‘kennisoverdrachtsmodel’, waarbij leren eerder bestaat uit het passief opnemen van kant- en – klare kennis. Het model sluit nauw aan bij het ‘ontwikkelend onderwijs’ (Van Parreren, 1988). Binnen het model gaan we ervan uit dat onderwijs nooit puur gericht mag zijn op het verwerven van de specifieke kennis en vaardigheden die eigen zijn aan een specifiek vakgebied. Van Parreren, stelt hierbij een aantal voorwaarden voorop binnen zijn boek ‘ontwikkelend onderwijs’: 1. Onderwijs moet gericht zijn op het verwerven van cognitieve instrumenten en principes. De nadruk ligt op het proces (geen feitenkennis) 2. Onderwijs moet ontwikkelend zijn: = werken binnen “de zone van de naaste ontwikkeling” (Vygotsky) = de graad van zelfstandigheid verhogen 3. Onderwijs in termen van handelingen en handelingscompetenties 4. Leren is een sociale activiteit. 5. De leerkracht als begeleider: instructie en correcties van de leerkracht moeten gebeuren op het niveau van het handelingsrepertoire (proces). Tevens werd bij het opstellen van het model ook rekening gehouden met de accenten binnen het leren volgens het constructivisme, nl. leren is een cumulatief, constructief en actief proces. Het is contextgebonden en betekenisvol en bovenal is het een sociale activiteit (Verschaffel, 2000). Het dak van het model wordt geschraagd door 7 pijlers die allemaal te maken hebben met het didactische proces dat concreet vorm krijgt in de methodiek van het coöperatief leren. De 7 pijlers zijn: -

leerlingen leren d.m.v. de wetenschappelijke denkcirkel; er wordt bij de opgaven steeds aangesloten bij de ‘zone van naaste ontwikkeling’; leren is actief, uitdagend, onderzoekend; het leren is gebaseerd op een effectieve communicatie tussen leerlingen onderling en met de leerkracht; door die communicatie ontwikkelen de kinderen ook ‘sociale competenties’; een aangepaste begeleidingsstijl of leerkrachtenstijl zorgt voor de nodige ‘mediatie’ bij de groei in denkmiddelen;


-

12

om het uiteindelijke doel te bereiken is een rijk klasmilieu vereist.

Coöperatief leren is dus opgenomen als fundament van de tempel ‘wetenschappelijk denken’ omdat het een waardevolle werkwijze is die - leerlingen doet leren van elkaar. Kinderen leren gemakkelijker en efficiënter in een aangepaste sociale context. - leerlingen aanzet en uitdaagt tot actief en constructief leren. (leren is actief, uitdagend en onderzoekend) - interactie tussen leerlingen stimuleert (samenwerkingsvaardigheden) - verschillen tussen leerlingen benut als kansen om van elkaar te leren en van de begeleider (effectieve communicatie tussen leerlingen onderling en met de leerkracht) - een bijdrage levert aan het realiseren van een goed pedagogisch klimaat (rijk klasmilieu)

1.4 Coöperatief leren als fundament Coöperatief leren is een onderwijsleersituatie waarin de leerlingen in kleine groepen op een gestructureerde manier samenwerken aan een leertaak met een gezamenlijk doel. De leerlingen die samenwerken, zijn niet alleen gericht op hun eigen leren maar ook op dat van hun groepsgenoten. Leerlingen leren met elkaar en van elkaar. Deze samenwerking dient zodanig gestructureerd te zijn dat voldaan moet worden aan volgende 5 kenmerken 1. positieve wederzijdse afhankelijkheid 2. individuele verantwoordelijkheid (gedeelde verantwoordelijkheid) 3. directe interactie 4. aandacht voor samenwerkingsvaardigheden 5. evaluatie van groepsprocessen De onderlinge afhankelijkheid van de leerlingen in groep leidt ertoe dat leerlingen niet alleen profiteren van hun eigen inzet, maar ook van de inzet van de andere leden van de groep. Leerlingen moeten beseffen dat ze niet zonder elkaar kunnen, dat ze in hetzelfde schuitje zitten. Het is belangrijk dat leerlingen trots zijn op elkaars prestatie en dat ze zich realiseren dat ieder groepslid mee moet doen om succesvol te kunnen zijn.

1.4.1 Het stimuleren van samenwerkingsvaardigheden Tijdens de beginfase van een activiteit is het belangrijk meteen aandacht te besteden aan de samenwerkingsvaardigheden en hieromtrent afspraken maken. Experimenten vragen van de leerkracht meestal extra werk. Wil je dit volhouden dan moet je duidelijke afspraken maken met de kinderen. Goede samenwerking is het resultaat van het toepassen van een reeks vaardigheden.


13

Onderstaande tabel geeft de samenwerkingsvaardigheden weer waaraan gewerkt kan worden in het basisonderwijs volgens bijgevoegde leerlijn. Deze samenwerkingsvaardigheden kunnen geherformuleerd worden als klasregels die stimuleren tot zelfstandig en efficiënt werken in de klas. Het is belangrijk dat klasregels telkens duidelijk geëxpliciteerd worden. Enkel zo kunnen ze stimuleren tot zelfstandig en efficiënt werken in de klas. Zorg ook voor voldoende variatie en zet steeds een beperkt aantal (op slechts 1) afspraken speciaal in de kijker. Deze moet je dan ook later evalueren.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

inhoud Elkaars naam gebruiken Elkaar aankijken tijdens het praten Vriendelijk op elkaar reageren Duidelijk, maar rustig praten zodat anderen in de groep je kunnen verstaan Luisteren naar elkaar Elkaar uit laten praten Elkaar gelegenheid geven mee te doen en de inbreng van anderen respecteren Met alle groepsleden samenwerken Zorg dragen voor het materiaal Met orde en netheid werken Elkaar aanmoedigen mee te doen Elkaar motiveren en ondersteunen Hulp vragen aan een ander Elkaar aanbieden iets uit te leggen Zelf een inbreng durven doen Vragen durven stellen aan elkaar Reageren op wat een ander zegt Verschil van mening respecteren Overeenstemming met elkaar bereiken Met elkaar problemen oplossen Op een vriendelijke manier zeggen dat je het ergens niet mee eens bent Elkaar vragen om de beertjes te respecteren en hardop te denken Het werk plannen Af en toe de voortgang samenvatten Elkaar herinneren aan de opdracht

jk

ok

1+2

3+4

5+6

Het is niet vanzelfsprekend dat leerlingen samenwerkingsvaardigheden uit zichzelf toepassen. Het verwerven en je eigen maken van vaardigheden lukt niet van de ene op de andere dag maar is een proces. Eigenlijk ben je als leerkracht in het basisonderwijs constant bezig met het aanleren en ontwikkelen van samenwerkingsvaardigheden van leerlingen. Bij het ontwikkelen van samenwerkingsvaardigheden van leerlingen kan de leerkracht op 2 manieren te werk gaan: o De leerkracht speelt in op situaties die zich in de groep voordoen, brengt ze onder de aandacht en praat hierover met de leerlingen.


o

14

De leerkracht neemt gericht initiatief om aandacht te besteden aan het aanleren en oefenen van samenwerkingsvaardigheden. Hier is het de taak van de leerkracht (mediator) om één of enkele samenwerkingsvaardigheden te distilleren waarvan men wil dat de leerlingen deze in een ruime context zouden toepassen tijdens de activiteiten die volgen. Het inzicht in de samenwerkingsvaardigheden kan gevisualiseerd worden en geformuleerd worden in een principe (slagzin of slogan). Samen met de leerlingen moet gezocht worden naar relevante voorbeelden die het principe illustreren in andere levensdomeinen (school, thuis, maatschappij).

Het beste is dat de leerkracht beide manieren aanvullend op elkaar toepast. Daarnaast is het vanzelfsprekend dat de leerkracht zelf model is voor de gewenste samenwerkingsvaardigheden. Zie bijlage 3: oefenen met de Tkaart

Indien de leerkracht gericht specifieke samenwerkingsvaardigheden wil aanleren, kan onderstaand stappenplan gevolg worden. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Gesprek met de leerlingen (uitgaand van de beginsituatie van de leerlingen) Demonstratie (vb door rollenspel) T-kaart maken (in groepjes en daarna bespreken) inoefenen (in groepjes) visualiseren in een principe (slagzin of slogan) Transfer

De leerkracht brengt eerst in kaart welke samenwerkingsvaardigheden de leerlingen in groep reeds beheersen en welke vaardigheden specifiek de aandacht vragen. De leerkracht kan hier zicht op krijgen door de groep tijdens het samenwerken nauwkeurig te observeren. Vervolgens bespreekt de leerkracht de vaardigheden met de leerlingen. De leerkracht geeft aan wat de vaardigheid, die hij naar voor schuift, inhoudt en waarom deze belangrijk is. Het is belangrijk om de leerlingen hierin actief te betrekken, bijvoorbeeld door het toepassen van coöperatieve werkvormen. In aansluiting op dit gesprek kan een T-kaart gemaakt worden. Dit is een soort tabel in de vorm van een T en laat zien welke gedragingen en uitspraken bij een samenwerkingsvaardigheid horen. Deze zijn dan zowel door de leerkracht als de leerlingen bedacht.

Wat “doen” we? o o o o o

De vaardigheid (vb “naar elkaar luisteren”) Wat “zeggen” we? o o o o o


15

Wanneer de T-kaart ingevuld is, kan deze in de klas opgehangen worden. Het is dan voor de leerlingen een geheugensteuntje voor wat de vaardigheid inhoudt en wat er van de leerlingen verwacht wordt. De leerkracht kan er naar verwijzen indien nodig tijdens een activiteit. Het is dus een vorm van een gezamenlijk overeengekomen afspraak. De samenwerkingsvaardigheid kan vervolgens in een rollenspel gespeeld worden. De leerlingen oefenen hierbij wat ze moeten zeggen en doen om de vaardigheid toe te passen. In een groepsopdracht gaan de leerlingen de samenwerkingsvaardigheid toepassen. Tijdens het werk loopt de leerkracht dan rond en kan hij verwijzen naar de T-kaart. Na afloop wordt dit dan ook nabesproken. De leerlingen vertellen of het gelukt is. De leerkracht brengt een aantal momenten naar voren die hij tijdens het werk gezien heeft en verwijst naar de T-kaart. Samen wordt dan besproken wat de volgende keer voor verbetering vatbaar is.

1.4.2 Rollen vastleggen Bijlage 1: mogelijke rollen

Een hulpmiddel om het samenwerken in groepjes goed te laten verlopen, is het verdelen van rollen. Een leerling met een bepaalde rol is verantwoordelijk voor een specifieke taak. Het voordeel van rollen is dat het de individuele verantwoordelijkheid bevordert, alsook de positieve wederzijdse afhankelijkheid. Rollen zijn niet altijd nodig en enkel zinvol bij samenwerkingsactiviteiten die langer duren. Bij zulke activiteiten bevordert een rolverdeling een evenredige inbreng van alle groepsgenoten. De leerlingen hebben dan ook duidelijker zicht op wat van hen verwacht wordt. In bijlage 1 zijn een aantal rollen uitgewerkt die in het basisonderwijs gebruikt kunnen worden. 1. organisator 2. materiaalmeester / tafelbaas 3. verslaggever 4. bemiddelaar / stilte kapitein 5. bron 6. aanmoediger

1.5 Besluit In dit hoofdstuk werd het didactisch model voor wetenschapsonderwijs geschetst dat vorm kreeg vanuit een Comenius 2.1 project; STIPPS (Scientific Thinking in Pre Primary and Primary School Settings). Meer info hierover kan men vinden op www.stipps.info.


16

Binnen dit didactisch model is coöperatief leren een voorwaarde om tot efficiënt wetenschapsonderwijs te kunnen komen. Vandaar dat dit weergegeven wordt als het fundament van de “tempel”. De pilaren van de tempel ondersteunen het dak. Het dak geeft het doel weer van het model, nl. denkvaardigheden bij kinderen stimuleren ahv goed wetenschaps- en techniekonderwijs. De pilaren zijn de criteria voor dit wetenschaps- en techniekonderwijs. In de hierna volgende hoofdstukken worden de pilaren nader toegelicht.

1.6 Literatuur De Corte, E., Vandenberghe, R., Barbry, R. (1988). Groeien in onderwijzen. Leuven, Wolters. De Vaan, E. and J. Marell (1994). Praktische didactiek voor natuuronderwijs. Bussum, Coutinho. Gatt, S. (2003). Helping Young Children understand Science Concepts. Constructivism in Primary School: Examples in Science, Mathematics, Design and Technology, ICT and social studies. S. Gatt, Vella, Y. Malta, Agenda Publishers. Kuhn, D. (2002). What is scientific thinking and how does it develop? In U. Goswami (Ed), Blackwell handbook of childhood cognitive development (pp. 371-393). Oxford: Blackwell Publishing. Levelt, W. J. M. (2005). Visie op wetenschap en techniek in het basisonderwijs. Amsterdam, visietekst op http://www.knaw.nl/ (koninklijke Nederlandse akademie van Wetenschappen). Meichenbaum, D. (1979). Application of cognitive-behavior modification procedures to hyperactivechildren. International journal of mental health 8, 1, 83-93. Meichenbaum, D., & Goodman, J. (1971). Training impulsive children to talk to themselves: A means of developing self-control. Journal of Abnormal Psychology, 77, 115-126. Mestdagh, N., Van de Keere, K. (2007). EUREKA: Archimedes achterna! Wetenschapsonderwijs in de basisschool. School en klaspraktijk. Aflevering 193, mei 2007. ) Michaelides, P. G. (2003). "State of the Art of Science Teaching." Hands-on Science website (www.hsci.info). Slangen, L. (2005). Techniek: leren door doen. Baarn, HBuitgevers. Steinert, I., Ruijters, M. (1993). Leren denken, denkend leren: de Feuerstein-benadering voor de ontwikkeling van cognitieve vaardigheden. Utrecht, Sardes. Thurston, A., Grant, G., Topping, K.J. (2005). Constructing Understanding in Primary Science: an exploration of process and outcomes. Journal of Science Education, 27. Van Parreren, CF. (1988). ontwikkelend onderwijs. Leuven, Acco.


Bijlage 1: rollen bij groepswerk

BEMIDDELAAR  Je moedigt de kinderen van je groepje aan, om allemaal goed mee te werken aan de taak.  Je moedigt de kinderen van je groepje aan, om elkaar te helpen.  Je geeft de kinderen van je groep een complimentje als het goed gaat.  Je let erop dat niemand afgekraakt wordt.

17


MATERIAALMEESTER  Je controleert of al het materiaal in de doos zit.  Je zorgt ervoor dat al het materiaal gebruikt wordt, tijdens het uitvoeren van de proefjes.  Je verdeelt het materiaal en zorgt ervoor dat iedereen het nodige heeft.  Als het werk ingeleverd moet worden, dan doe jij dat.  Je zorgt ervoor dat al het materiaal, na de taak terug in de doos zit.

18


19

VERSLAGGEVER  Jij bespreekt met de groep wat je zal noteren op het werkblad.  Als er geen georganiseerd verslag is, antwoord jij namens de groep.  Als er vragen gesteld worden aan de groep, dan beantwoord jij deze vragen in naam van de groep.  Je vertelt tijdens het nagesprek de volgende zaken: o Wat dachten wij dat er zou gebeuren? o Waarom dachten wij dat? o Wat is er gebeurd? o Wat is ons besluit?


ORGANISATOR  Je zorgt dat de groep aan het werk blijft en dat iedereen bij de taak blijft.  Je let erop dat iedereen meedoet en de kans krijgt om iets te zeggen.  Jij zorgt dat er wordt samengewerkt (vragen stellen).  Je kijkt of iedereen de taak begrijpt en wat er moet gebeuren.

20


21

Kleine kaartjes CLIM-rollen leerlingen ORGANISATOR

Wat doe je dan? 



 

Je zorgt ervoor dat de groep aan het werk blijft en dat iedereen bij de taak blijft. Je let erop dat iedereen meedoet en de kans krijgt om iets te zeggen. Jij zorgt dat er wordt samengewerkt (vragen stellen). Je kijkt of iedereen de taak begrijpt en wat er moet gebeuren.

BEMIDDELAAR

Wat doe je dan? 

Je moedigt de kinderen van je groepje aan, om allemaal goed mee te werken.



Je moedigt de kinderen van je groepje aan, om elkaar te helpen. Je geeft de kinderen van je groep een complimentje als het goed gaat. Je let erop dat niemand afgekraakt wordt.





VERSLAGGEVER

Wat doe je dan? 

Jij bespreekt met de groep wat je zal noteren in de werkbundel.



Als er geen georganiseerd verslag is, antwoord jij namens de groep. Als er vragen gesteld worden aan de groep, dan beantwoord jij de vragen in naam van de groep. Je vertelt tijdens het kringgesprek de volgende twee zaken: - Wat dachten wij dat er zou gebeuren?





-

Waarom dachten wij dat?

-

Wat is er gebeurd?

-

Wat is ons besluit?


MATERIAALMEESTER

22

Wat doe je dan?  



 

Jij controleert of al het materiaal in de doos zit. Jij zorgt ervoor dat al het materiaal gebruikt wordt, tijdens het uitvoeren van de proefjes. Jij verdeelt het materiaal en zorgt ervoor dat iedereen het nodige heeft. Als het werk ingeleverd moet worden, dan doe jij dat. Jij zorgt ervoor dat al het materiaal, na de proef terug in de doos zit.


Bijlage 2: wat is het onderscheid tussen wetenschap en techniek? Technologie is de menselijke activiteit die natuurlijke grondstoffen omzet in gereedschappen/producten zodat deze beter voldoen aan de noden van de mens. Hierbij wordt gebruik gemaakt van allerlei vormen van informatie en kennis, alsook verschillende bronnen van natuurlijke (materialen, energie) en culturele bronnen (geld, sociale relaties) Techniek betekent dan eerder een vaardigheid die geleerd moet worden. Het is eerder een “verworven” competentie dan een natuurlijk talent. Het impliceert dus zowel kennen als doen. Technisch denken handelingsproces: Doel: het bereiken van een specifiek resultaat – product Procedure: manipuleren en optimaliseren van bepaalde variabelen om zo het resultaat (product)te bekomen of te optimaliseren (men zou kinderen kunnen confronteren met een product dat niet optimaal functioneert, kinderen moeten dan hun eigen creativiteit en kennis en vaardigheden gebruiken om dit product te optimaliseren)

Wetenschappelijk denken handelingsproces; Doel: het begrijpen van de relaties tussen oorzaak en gevolg Procedure: het onderzoeken van de impact van variabelen in een proces (in lager onderwijs doorgaans 1 variabele) Zie verder bij “pilaar: de wetenschappelijke denkcirkel”

23


24

Bijlage 3: Oefenen met de T-kaart: We luisteren aandachtig naar ieders mening… Doelstellingen:  Nadenken over de betekenis van goede luistervaardigheden  Wat is kenmerkend voor ‘goed luisteren’  Luistervaardigheden inoefenen Activiteit in 5 stappen Stap 1: gesprek met de leerlingen (5-10min) Bespreek luistervaardigheden met de kinderen: volgende vragen kunnen hierbij helpen:  Waarom is het belangrijk dat we goed naar elkaar luisteren?  Hoe voelen we ons, wanneer er niet naar ons geluisterd wordt?  Hoe voelen we ons wanneer mensen ons onderbreken? Stap 2: Demonstratie (15-20min) Demonstreer ‘slecht luisteren’ met één van de kinderen Demonstreer ‘actief luisteren’ met één van de kinderen Situatie: wat was de leukste ervaring tijden de vakantie? Of de leukste vakantie ooit… Kenmerken van ‘slecht luisteren’  Geen oogcontact  Afgeleid zijn  Een boekje lezen  Wuiven naar vrienden  Tegen andere mensen praten  “mmm” zeggen zonder te kijken  Geen vragen stellen  Veranderen van onderwerp … weet je dit, dit is een zeer interessant boekje… en het onderwerp zo naar u toe trekken Kenmerken van ‘actief luisteren’  Oogcontact houden  Knikken en bevestigen: ‘ja, juist’, …  Vragen stellen ter verduidelijking  Relateren naar uw eigen ervaringen Nu kan je de leerlingen vragen om zelf eens uit te proberen per 2. Laat hen dan even overleggen hoe je een ‘actief luisteraar’ kan zijn. Volgende vragen kunnen helpen:  Wat was het verschil tussen beide situaties?  Waaraan kon je merken dat ik niet luisterde tijdens de 1e situatie?  Wat deed ik terwijl ik goed luisterde?  Wat kan je doen om uit te zoeken of iemand aandachtig luistert?


25

Stap 3: T-kaart maken in groepjes Brainstorm in groepjes (per 4) met de T-kaart (10min)  De dingen die je doet én zegt wanneer je actief luistert… noteer de belangrijkste op de T-kaart (wie noteert?)  De vaardigheid (vb “naar elkaar luisteren”) Wat “doen” we? Wat “zeggen” we? o o o o o

o o o o o

Feedback met de klasgroep (5-10min)  Laat 2 groepjes een 5-tal ideeën naar voor brengen. Noteer deze op een grote flap. Vraag aan de andere groepen of ze nog kunnen aanvullen.  Bespreek deze nu met de kinderen  Probeer in elke kolom de 5 belangrijkste over te houden! Groepswerk (per 4) (15min)  Inoefenen van de luistervaardigheden binnen de groepjes: per groep: 1 spreker en 2 luisteraars en 1 observator.  De observator noteert de bewuste luistervaardigheden vanop de Tkaart en noteert ook hoe vaak hij ze gezien heeft.  Mogelijke onderwerpen: o wat is mijn favoriete bezigheid tijdens mijn vrije tijd o hoe zou ik de school veranderen… indien ik dat zou kunnen/mogen? o Als ik al het geld in de wereld zou kunnen hebben, dan zou ik… o Hoe zou ik de speelplaats herinrichten? o … Klasgesprek (10min)  Bespreek hoe gemakkelijk / hoe moeilijk het was.  Gebruikten de luisteraars de vaardigheden van de T-kaart? Welke gebruikten ze het vaakst?  Wat kan de spreker doen om na te gaan of de luisteraars wel echt aan het luisteren zijn? 4. Visualiseren in een principe (slogan als klasregel) Vb. ‘we luisteren naar ieders mening’ (zie tabel met samenwerkingsvaardigheden op p.7) 5. Transfer naar andere situaties Vb. tijdens het uitvoeren van experimenten in groepjes. (het formuleren van voorspellingen, hypothesen, besluiten…)


26

Ter info: Goede luistervaardigheden: Wat doen we?  Je toedraaien naar wie er praat,  Behoud oogcontact,  knikken,  lachen op het juiste ogenblik,  verwonderd kijken, geïnteresseerd kijken,…  tonen dat je de gevoelens van de spreker begrijpt  niet overgaan op een ander onderwerp  wachten tijdens pauzes van de spreker, probeer deze niet zelf in te vullen, geef de spreker de tijd. Wat zeggen we?  We zeggen ‘ja, juist, waaw,…’  Antwoorden: waaw, dat is interessant, leuk, good idee,…  Vragen naar verduidelijking: ‘dat begrijp ik niet goed, wat bedoel je precies, welke, hoe, wanneer, waar,…  Gebruik open vragen om de spreker aan te moedigen om verder te vertellen, te onderhandelen,…  Niet onderbreken Dingen die de spreker kan doen om te zien of iemand luistert:  Weet je wat ik bedoel?  Begrijp je wat ik bedoel?  Versta je?  Is dat jou soms ook al overkomen?  Wat denk jij?  Wat zou jij doen?


27

bijlage 4: De Tempel “Wetenschappelijk denken in het basisonderwijs”

Denkcirkel rond wetenschap en techniek

begeleidingsstijl/ leerkrachtstijl (mediatie)

leerlingen leren d.m.v. de denkcirkel rond wetenschap en techniek

Zone van de naaste ontwikkeling

leren is actief, uitdagend en onderzoekend

rijk klasmilieu (o.a. klasschikking, selectie materialen)

Sociale competenties

effectieve communicatie tussen leerlingen onderling en met de leerkracht

Groei in denkvaardigheden

Kinderen hebben een gereedschapskist vol met denkvaardigheden (doelstellingen)

‘peer learning’ Coöperatief leren

Bestaande ideeën/vaardigheden/attitudes bij kinderen omtrent wetenschappen

Herstructureringsfase: Evaluatie en conclusie (metacognitie) Kinderen reflecteren over de nieuwe ideeën door kritisch de leerervaring te evalueren

Oriëntatie fase: Probleemstelling/ vraagstelling Kinderen analyseren het probleem en brengen het probleem in relatie met vroeger opgedane kennis en vaardigheden

Actieve leerervaring vb experimenten, excursie, …

Uitvoeringsfase: Kinderen voeren het experiment of plan uit Kinderen observeren en leggen de waargenomen / ondervonden resultaten en ideeën vast

Verkenningsfase: Formuleren van een hypothese (voorspellen en meedelen) Wat zijn de ideeën: kinderen doen voorspellingen, plannen experiment(en) of opmaken van een onderzoeksplan

De denkcirkel rond wetenschap en techniek

28

2. Stimulerende leeromgevingen Stimulerende leeromgevingen binnen wetenschaps – en techniekonderwijs moeten voldoen aan een aantal criteria. Deze worden hieronder toegelicht.

2.1 Een rijk klasmilieu Een doeltreffende organisatie van de klas kan de sleutel vormen tot het beheren van een doeltreffende leeromgeving. Wanneer het klasmilieu doeltreffend is georganiseerd maakt dit het de leerkracht mogelijk een bredere waaier aan praktische activiteiten te organiseren waarbij de leerlingen actief betrokken worden. Dit kan leiden tot verhoogde motivatie, wat op zijn beurt sociale vaardigheden kan stimuleren. Bijgevolg zal dan ook maximaal tijd kunnen worden gespendeerd aan proces begeleiding en doeltreffend leren, waarbij de leerlingen hun kennis en inzichten kunnen benutten en toepassen bij het oplossen van problemen. Een doeltreffende klasorganisatie is cruciaal om de opvoedkundige impact van wetenschappelijk onderricht te maximaliseren. Het onderrichten van wetenschappen in de kleuterklas en op in de lagere school vereist de nodige toegang tot een gepast gamma aan leermiddelen. Leermiddelen zijn van wezenlijk belang aangezien hiermee goed uitgeruste klaslokalen worden ingericht waarmee een tot leren aanzettende omgeving voor de kinderen wordt gecreëerd. Ook moeten scholen bekijken hoe zij best gebruik kunnen maken van de plaatselijke omgeving buiten het eigenlijke klaslokaal.

2.2 Leren is actief, uitdagend en onderzoekend Gedurende vele jaren bestond er discussie inzake verschillende leer- en onderrichtmethoden. Zo werd de term ‘actiegericht onderwijs’ gebruikt om leerprocessen te beschrijven waarbij gepoogd wordt de leerlingen actief te betrekken bij hun eigen leerproces. De term ‘actie’ wijst erop dat elke stap in het leerproces een specifiek eigen doelstelling heeft die gericht is op het vervullen van een activiteit. In die zin kan de term ‘actiegericht’ zowel verwijzen naar materiële processen, zoals bv. het afwerken van praktische taken, als naar immateriële processen zoals bv. mentale processen waar strategisch denken en kritische reflectie aan te pas komen. Het volstaat niet dat leerlingen kunnen deelnemen aan praktische activiteiten als deel van het onderricht. Bovendien is het actief denkproces van vitaal belang voor het succes van de leerervaring (Jank & Meyer, 1994). Het is zelfs zo dat om met succes wetenschappelijke activiteiten te organiseren de leerling zijn eigen cognitief construct moet aanpassen. Dit vereist dat zij tekorten in hun oud model leren inzien en tegelijk ook de voordelen van een nieuw model dat hen wordt aangeboden leren waarderen (Duit 1996). Om de doelstelling van doeltreffend leren en onderrichten van wetenschappelijke kennis te bereiken dient de leerervaring zich te situeren op een punt dat de leerlingen toelaat de synergie in te zien tussen oude en nieuwe cognitieve


29

concepten. Eén doelstelling van ‘actiegericht onderwijs' dient dan ook ten allen tijde een bruikbaar en betekenisvol resultaat te zijn voor de leerling. Opdat leerlingen actief betrokken zouden zijn bij hun eigen leerproces is het van belang dat men rekening houdt met drie verschillende dimensies bij het beschouwen van de eigenheid van de leerling (Perkins, 1999): 1. De actieve leerling: kennis en inzicht dienen op actieve wijze te worden verworven. De leerlingen moeten actief worden betrokken bij het leerproces. Om dit te verwezenlijken moet hun nieuwsgierigheid worden gewekt, hun interesse worden gestimuleerd en hun actieve betrokkenheid bij het leerproces te worden aangewakkerd door middel van lezen, spreken, discussiëren en debatteren, denken, onderzoeken, ervaren, experimenteren en interpreteren. 2. De sociale leerling: kennis en inzicht dienen sociaal te worden opgebouwd. Deze dimensie veronderstelt dat kennis en inzicht in sociale interactie worden opgebouwd en ontwikkeld. Leerlingen bouwen geen kennis op uit zichzelf: ze doen dit samen met anderen. Dit leidt tot de ontwikkeling van cognitieve constructies die een kijk op de wereld (of geobserveerde fenomenen) beschrijven die op een sociale, interactieve manier zijn geconstrueerd maar die nog steeds persoonlijk zijn voor elke leerling. Niettemin zijn de discussie en het debat die daarbij plaatsvinden van vitaal belang voor doeltreffend leren. Discussie en debat vormen de sleutel tot de aanpassing van cognitieve constructen die het kind eerder was toegedaan.

3. De creatieve leerling: kennis en inzicht dienen te worden ge(re)construeerd. In deze opvatting construeren leerlingen continu ideeën en gedachten die zij vervolgens weer herconstrueren in een proces van constante herhaling. Een actieve rol spelen volstaat daarbij niet: zij dienen continu te herevalueren hoe zij denken over wetenschappelijke theorieën, hun cognitieve constructen te herdefiniëren om tot een wetenschappelijk inzicht van processen en gebeurtenissen te komen.

2.3 Sociale competenties en effectieve communicatie als “tools” om te groeien in denken probleemoplossende vaardigheden Naarmate kinderen ouder worden, worden ze geleidelijk aan blootgesteld aan groepen buiten de onmiddellijke familie en het gezin: een steeds uitbreidende wereld van vrienden, mensen, activiteiten, emoties en gevoelens. Deze socialisaties vinden zowel in de huiselijke sfeer als in de schoolsfeer plaats. Socialisatie kan worden gedefinieerd als het proces waardoor individuen de geplogendheden van de samenleving of sociale groep waarin zij opgroeien leren kennen zodat zij daarbinnen kunnen functioneren (Elkin & Handel, 1978).


30

Via het socialisatieproces leert men hoe te functioneren als individu: 1 Bij de interacties met anderen met wie het kind een nauwe band heeft (vrienden, gezins- en familieleden, enz.) 2 Bij de interacties met de ruimere groep van klasgenoten en leerkrachten (binnen een klas- context), 3 Bij het omgaan met de voor- en tegenspoed van het leven. De socialisatie-uitkomsten van de interacties tussen kinderen worden bepaald door een hele resem factoren. De interactie tussen het ontwikkelingsstadium van het kind en de situationele omstandigheden is wat dat betreft uitermate belangrijk. Dit betekent dat socialisatie en de ontwikkeling van sociale vaardigheden afhankelijk kan zijn van de persoonlijkheidskenmerken van de individuele kinderen en van de settings waarin de interactie tussen hen plaatsgrijpt (Hartup, 1999). Of kinderen nu experimenten uitvoeren, onderzoek doen of wetenschappelijke problemen bespreken, van zodra zij daarbij werken in groep bieden zulke situaties mogelijkheden om hen te helpen goede sociale vaardigheden te ontwikkelen. Deze vaardigheden variëren van het tot uitdrukking brengen van persoonlijke gedachten, ideeën en emoties tegenover de groep tot het omgaan met ‘peers’ of de leerkracht /andere volwassenen binnen de schoolomgeving. Communicatie in een sociaal proces is eveneens van essentieel belang in eender welke leer- context. Samenwerken via praten stelt leerlingen in staat hun ideeën te reconstrueren en uit te bouwen middels ‘peer’-dialoog (Bereiter, 2002). De karakteristieken die van belang zijn voor doeltreffend leren in kleine groepen zijn o.m.: 1 Praten om beurten 2 Actief luisteren 3 Het stellen en beantwoorden van vragen 4 Voorstellen doen en anderen uitnodigen voorstellen te doen 5 Ideeën en meningen uitdrukken en anderen uitnodigen hun ideeën en meningen naar voor te brengen 6 Brainstormen over voorstellen, ideeën en meningen 7 Hulp bieden en om hulp vragen 8 Uitleg geven en om uitleg vragen 9 Ideeën uitleggen en evalueren 10 Argumenteren en tegenargumenteren 11 Overredend praten 12 Gesprekken samenvatten


31

Bij ‘Peer Learning’ kunnen zowel sociale als communicatieve vaardigheden worden gestimuleerd. Peer learning inzake wetenschappen kan plaatsvinden via twee hoofdprocessen. Zo kan ‘Peer Learning’ plaatsvinden tussen ‘peers’ in de vorm van ‘peer tutoring’. Bij dit proces leert een ouder of meer capabele ‘peer’ een jongere ‘peer’ (of een ‘peer’ in een eerder cognitief ontwikkelingsstadium). Dit leidt tot cognitief conflict en vormt de basis van de Piagetiaanse theorieën inzake cognitief constructivisme. ‘Peer learning’ kan ook plaatsvinden als een collaboratieve leerervaring. In deze context zitten de ‘peers’ nog in verschillende ontwikkelingsstadia maar liggen hun relatieve niveaus dichter bij elkaar. Dit stelt hen in staat nieuwe betekenissen en cognitieve structuren te co-construeren op basis van leerervaringen. Daarbij combineren en plakken ze ideeën samen. Dit vormt de basis van de Vygotskiaanse co-constructie. Vygotsky (1978) legde een grotere nadruk op de rol van sociale interactie, de taal en het discours in de ontwikkeling van de inzichtverwerving om kinderen toe te laten elkaars leerproces te ondersteunen en te co-construeren. Dit is wat sociaal constructivisme wordt genoemd. Ondanks de klaarblijkelijke verschillen tussen de Vygotskyiaanse en Piagetiaanse ‘Peer Learning’-theorieën vereisen beiden naar verluidt interactie tussen ‘peers’ (Blatchford, Kutnick, Baines & Galton, 2003). De meeste leerlingen hebben concepten aangaande wetenschappen. Deze concepten kunnen een rijk medium vormen waarop men kan inspelen om cognitief conflict of cognitieve co-constructie te entameren. In die zin betreft ‘Peer Learning’ het deelachtig zijn aan leeractiviteiten, uitgevoerd door kleine groepjes kinderen die op een gestructureerde manier samenwerken om een gemeenschappelijk doel te bereiken. De kinderen die in deze groepjes samenwerken zijn niet alleen gericht op hun eigen leerproces maar evenzeer op dat van hun teamgenootjes. Kinderen onderrichten elkaar en leren van elkaar. ‘Peer Learning’ kan doeltreffend zijn in leercontexten wanneer de volgende voorwaarden zijn vervuld (Veenman & Krol, 1999): 1 Positieve wederzijdse afhankelijkheid: Zorg ervoor dat leerlingen van elkaar leren. Kinderen leren gemakkelijker en efficiënter in een aangepaste sociale context. Maak gebruik van de verschillen tussen leerlingen, en vorm deze om in opportuniteiten om van elkaar te leren, 2 Individuele en gedeelde verantwoordelijkheid: elke leerling zorgt voor een tastbare bijdrage en is benaderbaar tijdens groepsactiviteiten. De leerlingen zijn verantwoordelijk voor zichzelf en voor de anderen. Voor de leerkracht is het makkelijker de individuele bijdragen van de leerlingen op te merken. Iets wat kan helpen om de samenwerking binnen de groepjes te bevorderen is het


3

4

5

32

toewijzen van rollen aan de leerlingen. Een leerling met een bepaalde rol (bv. organisator, beheerder van de hulpmiddelen, voorzitter van de groep, rapporteur, bemiddelaar, aanmoediger) is verantwoordelijk voor een zeer specifieke taak. Het voordeel van het toewijzen van rollen is dat hierdoor de individuele verantwoordelijkheid wordt bevorderd en een positieve wederzijdse afhankelijkheid wordt aangemoedigd. Rollen stimuleren de proportionele bijdrage van alle leden van de groep. Ook krijgen de leerlingen een veel duidelijker zicht op wat van hen wordt verwacht Onmiddellijke interactie: Motiveer leerlingen en daag hen uit om actief en constructief te leren. Stimuleer de interactie tussen leerlingen. Daarbij dienen alle leerlingen bij te dragen tot het proces Wees aandachtig voor samenwerkingsvaardigheden. ‘Peer Learning’ bevordert de ontwikkeling van sociale vaardigheden. Het verwerven en integreren van deze vaardigheden gebeurt niet van de ene dag op de andere, het is een proces. Beoordeling van groepsprocessen: ‘Peer Learning’ draagt bij tot het creëren van een positieve sfeer in de klas waar leren wordt gewaardeerd. Ook een debriefingssessie nadien dmv een groepsdiscussie kan het leerproces bevorderen. Daarbij dienen zowel cognitieve als sociale doelstellingen te worden beoordeeld.


33

2.4 Literatuur rd

Elkin, F., & Handel, G. (1978). The child and society: The process of socialization (3 ed.). New York: Random House. Hartup, W. W. (1999, January). Constraints on peer socialization: Let me count the ways. Merrill- Palmer Quarterly, 45, 172-183. Dochy, F. (2004): Assessment engineering: Aligning assessment, learning and instruction. (see http://www.assessment2004.uib.no/keynotes/dochy-abstract.page) Ebbens, S. & Ettekoven, S. (2005): Actief leren, bronnenboek. Wolters-Noordhoff Groningen. Houten. Jank, W. & Meyer, H. (1994): Didaktische Modelle. Frankfurt am Main. Meyer, H. & Paradies, L. (1995): Handlungsorientierter Unterricht. Oldenburg. Perkins, D.N. (1999): Pragmatisch constructivisme. Een samenvatting in het Nederlands van het artikel 'The Many Faces of Constructivism'. (see: http://www.aps.nl/APSsite/Marktvensters/krachtig+leren/leertheorieën/pragmatisch+constructivisme+verv olg.htm) Sternberg, R. (1997): What does it mean to be smart? In Educational Leadership, Vol.54, nr. 6, March 1997. (see:http://www.nea.org/teachexperience/lrnk040719.html) rd

Barry,K&King,L (1998) Beginning teaching and b eyond. (3 edition). Social Science Press: NSM rd

Booker, G.Bond, D.Sparrow, L.&Swan,P.(2004) Teaching primary mathematics. (3 Edition).Pearson Education: Australia Dixon, R.(2004).Classroom management. Lecture 19.4.04 March,C. (2000) Handbook for beginning teachers.(2

nd

edition). Pearson Education: Australia

Mathie, V.(2004).Classroom organisation.Lecture 29.3.04.University of Wollongong Turbill, J.(2004).Teaching Learning Cycle.Lecture 8.3.04.University of Wollongong Tasmajian D. (N.D.) Socialisation Skills acquired by Elementary School Children,http://www.kon.org/urc/tasmajian.html Accessed 12/02/2006. Allen, V.L. (1976). Children as teachers: Theory and research on tutoring, Academic Press: New York. Bereiter, C. (2002) Education and mind in the knowledge age. Mahwah, NJ, Lawrence Erlbaum Associates. Baines, E., Blatchford, P. & Kutnick, P. (2003) Changes in grouping practices over primary and secondary school, International Journal of Educational Research, 39(1), 9-34. Barnes, D. & Todd, F. (1977) Communication and learning in small groups. London, Routledge & Kegan Paul. Blatchford, P., Kutnick, P., Baines, E. & Galton, M. (2003). Changes in grouping practices over primary and secondary school, International Journal of Educational Research, 39(1), 9-34. Brophy, J. (2002) Social constructivist teaching: Affordances and constraints. Oxford, Elsevier Science Ltd. Bruner, J. (1985). Vygotsky: A historical and conceptual perspective. In Wertsch, J. W. (Ed.) Culture, communication, and cognition: Vygotskian perspectives (pp. 21-34). Cambridge: Cambridge University Press. De Lisi, R. & Golbeck, S. L.(1999). Implication of Piaget’s theory for peer-learning. In O’Donnell, A. M. & King, A. (Eds.) Cognitive perspectives on peer-learning. Lawrence Erlbaum Associates: Mahwah, Jersey.


34

Dean, J. (1992) Organising learning in the primary school. London, Routledge. Derry, S. J., & Lesgold, A. (1996). Toward a situated social practice model for instructional design. In Berliner, D. C. & Calfee, R. C. (Eds.) Handbook of educational psychology (pp. 787-806).New York: Macmillan. Donaldson, M. (1987).Children’s minds. London: Fontana. Duran, D. & Monereo, C. (2005). Styles and sequence of cooperative interaction in fixed and reciprocal peer tutoring, Learning & Instruction15, 179-199. Fantuzzo, J. W., & Ginsburgh-Block, M. (1998). Reciprocal peer tutoring: Developing and testing effective peer collaborations for elementary school students. In Topping, K.J. & Ehly, S. (Eds.) Peerassisted learning (pp. 121-144). Mahwah, NY: Erlbaum. Foot, H. & Howe, C.(1998).The psyhoeducational basis of peer assisted learning. In Topping, K.J. & Ehly, S. (Eds.) Peer-assisted learning (pp. 121-144). Mahwah, NY: Erlbaum. Galton, M., Gray, J.& Ruddock, J. (1999) The impact of school transitions and transfers on pupil progress and attainment. London, Department for Education and Employment. Galton, M., Hargreaves, L., Comber, C. & Pell, A. (1999). Inside the primary classroom 20 years on. London, Routledge. Galton, M., Simon, P., & Croll, P. (1980). Inside the primary classroom. London: Routledge & Kegan Paul. Galton, M., & Williamson, J. (1992) Group work in the primary classroom. London, Routledge. Gillies, R.M. (2004) The effects of cooperative learning on junior high school students during small group learning, Learning and Instruction, 14(2), 197-213. Hallam, S. Ireson J.& Davis J. (2004a) Grouping practices in the primary school: what influences change? British Educational Research Journal, 30(1), 117-140. Howe, C., Tolmie, A., Duchak-Tanner V. & Rattray, C. (2000) Hypothesis testing in science: Group consensus and the acquisition of conceptual and procedural knowledge, Learning and Instruction, 10, 361-391. Hutchison, D. (2003) The effect of group level influences on pupils’ progress in reading, British Educational Research Journal, 29(1), 25-40. Hogan, D. M. & Tudge, R. H. (1999). Implication of Vygotsky’s theory for peer-learning. In O’Donnell, A. M. & King, A. (Eds.) Cognitive perspectives on peer-learning. Lawrence Erlbaum Associates: Mahwah, New Jersey. Howe, C. J., Rodgers, C. & Tolmie, A.(1990). Physics in the primary school: peer interaction and the understanding of floating and sinking, European Journal of Psychology of Education, V, 459-475. Howe, C. J., Tolmie, A., Greer, K. & Mackenzie, M. (1995). Peer collaboration and conceptual growth in physics: task influences on children’s understanding of heating and cooling, Cognition and Instruction,13,483-503. Howe, C.J., Tolmie, A., Thurston, A., Topping, K.J., Christie, D., Livingston, K., Jessiman, E. & Donaldson, C. (2007) Group work in elementary science: organisational principles for classroom teaching. Learning & Instruction, in press Kutnick, P., Blatchford, P. & Baines, E. (2002).Pupil groupings in primary school classrooms: Sites for learning and social pedagogy? British Educational Research Journal,28(2),187-206. Kutnick, P. & Rogers, C. (1994) Groups in schools. London, Cassell. Lave, J., & Wenger, E.(1991).Situated learning. Cambridge: Cambridge University Press. Lou, Y., Abrami, P.C., Spence, J.C., Poulsen, C., Chambers B. & D’Apolonia, S. (1996) Within class grouping: A meta analysis, Review of Educational Research, 66(4), 423-458.


35

MacNab, D.S. (2003) Implementing changes in mathematics education, Journal of Curriculum Studies, 35(2), 197-216. Mercer, N. (1996) The quality of talk in children’s collaborative activity in the classroom, Learning and Instruction, 6, 359-377. Ninnes, P. (2002) Discursive space(s) in science curriculum materials in Canada, Australia and Aotearoa/New Zealand, Journal of Curriculum Studies, 34(5), 557-570. Pallinscar, A.S.(1998).Social constructivist perspectives on teaching and learning, Annual Review of Psychology,49,345-375. Piaget, J. (1932).The moral judgement of the child. London: Routledge & Keegan Paul. Piaget, J. (1978). The development of thought. Equilibration of cognitive structures. Oxford, UK: Basil Blackwell. Robinson,D., Schofield,J. & Steers-Wentzell,K.(2005).Peer and cross-age tutoring in math:Outcomes and their design implications,Educational Psychology Review,17(4),327-362. Rohrbeck, C. A., Ginsburgh-Block, M. D., Fantuzzo, J. W. & Miller, T. R. (2003).Peer-assisted learning interventions with elementary school students: A meta-analytic review, Journal of Educational Psychology,95(2),240-257. Rumelhart, D. E., & Norman, D. A. (1983). Representation in memory. San Diego, CA: Center for Human Information Processing, University of California. Slavin, R.E. (1987) Development and motivational perspectives on cooperative learning: A reconciliation, Child Development, 58(5), 1161-1167 Slavin, R. E. (1996) Research for the future, Contemporary Educational Psychology, 21, 43-69. Tizzard, B., Blatchford, P., Burke, J., Farquhar, C. & Plewis, I. (1998). Young children at school in inner city. Hove, UK: Lawrence Erlbaum Associates. Topping,K.J.(1987). Peer tutored paired reading:Outcome data from ten projects,Educational Psychology,7,133-145. Topping, K.J. (2002) Peer and parent assisted learning in maths, science and ICT, Spotlight 83 (Glasgow, Scottish Centre for Research in Education). Topping, K. J. (2004). Problem solving. Grangemouth,UK: British Petroleum/ Geoquest. Topping, K. J. &Ehly, S. (2001). Peer assisted learning: A framework for consultation, Journal of Education and Psychological Consultation,12(2),113-132 Topping, K. J., Peter, C., Stephen, P. & Whale, M. (2004). Cross-age peer tutoring of science in primary school: Influence on scientific language and thinking, Educational Psychology, 24(1), 57-75. Topping, K.J. & Thurston, A. (2004) Enjoying science together.. Grangemouth, UK, British Petroleum/Geoquest. Topping, K. J. & Thurston, A. (2007). Designing environments for peer learning in vocational education. Zeitschrift für Berufs- und Wirtschaftspädagogik, in press Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard University Press: Cambridge,M.A. Webb, N. (1989). Peer interaction and learning in small groups, International Journal of Educational Research,13(1),21-39. Webb, N. M., Troper, J. D. & Fall, R. (1995). Constructive activity and learning in collaborative small groups, Journal of Educational Psychology, 87, 406-423.


3. De denkcirkel rond wetenschap en techniek 3.1 Inleiding: de denkcirkel schematisch voorgesteld

Herstructureringsfase: Evaluatie en conclusie (metacognitie) Kinderen reflecteren over de nieuwe ideeën door kritisch de leerervaring te evalueren

Oriëntatie fase: Probleemstelling/vraa gstelling Kinderen analyseren het probleem (door het in relatie te brengen met vroeger opgedane kennis en vaardigheden)

Actieve leerervaring vb experimenten, excursie, …

Uitvoeringsfase: Kinderen voeren het experiment of plan uit Kinderen observeren en leggen de waargenomen / ondervonden resultaten en ideeën vast

Verkenningsfase: Formuleren van voorspellingen en hypotheses Wat zijn de ideeën? kinderen plannen experiment(en) of maken een onderzoeksplan op Ze doen voorspellingen en formuleren hypotheses

De denkcirkel rond wetenschap en techniek (STIPPS, the pillars of effective learning in science. www.stipps.info, 14.01.08. Mestdagh, N., Van de Keere, K. (2007). EUREKA: Archimedes achterna! Wetenschapsonderwijs in de basisschool. School en klaspraktijk. Aflevering 193, mei 2007. )

36


37

Wanneer men het wetenschappelijk en technologisch denken handelingsproces2 wil integreren in het basisonderwijs, dan zal men strategieën of methodieken moeten aanreiken die kinderen stapsgewijs begeleiden bij het aanpakken en oplossen van problemen .(Gatt, 2003). Bijlage 5: samenvattende literatuurstudie omtrent heuristieken en methodieken

Talloze leerpsychologische theorieën hebben aangetoond dat kinderen kennis en vaardigheden verwerven door middel van heuristieken (De Block, 1995). Probleemoplossingstrategieën of heuristische methoden zijn systematische zoekstrategieën die kunnen helpen bij het ontwarren van het probleemkarakter van een opgave en zo de kans op het vinden van de oplossing verhogen. Heuristieken bieden dus geen 100 procent garantie op het vinden van de correcte oplossing; daarin verschillen ze van algoritmen (zoals het staartdelingsalgoritme). Heuristieken maken een planmatige en systematische aanpak van een probleem mogelijk, dit in tegenstelling tot een passief-afwachtende houding of een op blind gissen-en-missen gebaseerde aanpak (Verschaffel, 2000).

3.2 Zelf instructie methodiek De functies die belangrijk zijn om 1) op een snelle en accurate manier een oplossingsstrategie voor een bepaald probleem te kiezen, 2) foute reacties te onderdrukken, 3) de strategie uit te voeren en 4) het resultaat van het proces te evalueren, worden binnen de psychologische literatuur gegroepeerd onder de term executieve functies. Executieve functies spelen met andere woorden een rol bij planning, impulscontrole en beslissingsgedrag. Opmerkelijk hierbij is dat men heeft vastgesteld dat taal een invloed heeft op de kwaliteit van deze executieve functies. Deze gedachte is niet nieuw omdat Vygotsky reeds eerder opmerkte dat kinderen gebruik maken van externe egocentrische spraak om het denken, handelen en planmatig gedrag te begeleiden: taal ondersteunt actie. Innerlijke spraak heeft dus een regulerende en planmatige functie. Uit resultaten van wetenschappelijk onderzoek blijkt dat bij jongere kinderen er een positief verband bestaat tussen het gebruik van verbale strategieën enerzijds en competentie voor ‘probleemoplossende vaardigheden’ anderzijds. Interne spraak is voor een belangrijk deel betrokken bij het oproepen en heractiveren van relevante taakdoelen/opdrachten uit het lange termijngeheugen en interne spraak fungeert als een zelfbesturingsinstrument dat aangeeft wat de volgende taak is en hoe ze moet worden aangepakt.

2

Het technologische en/of wetenschappelijk denken handelingsproces of de denkcirkel rond wetenschap en techniek vernoemen we in het vervolg van de tekst gemakkelijkheidsgehalve als de wetenschappelijke denkcirkel of het wetenschappelijk denkproces.


38

Men kan dus stellen dat zelfregulatie, het verwoorden van een probleem en het verbaal ondersteunen van het handelingsproces de executieve functies bij ‘problemen oplossen’ doet verbeteren. Een cognitieve strategie die we hier willen naar voor schuiven is zelfinstructie. Zelfinstructie ondersteunt de executieve functies nodig voor probleem oplossing omdat het individu verplicht wordt gefaseerd en stapsgewijs te denken. Het verbaliseren van gedachten geeft aanleiding tot meer systematisch denken. De methodiek voor zelfinstructie werd het eerst geformuleerd door Meichenbaum en Goodman (1971), waarbij de mentale en motorische handelingen worden gestuurd met behulp van 4 prentkaarten waarop 4 beertjes afgedrukt staan. Bij elke prent staat een standaardzin vermeld die het kind een houvast geeft om over situaties na te denken en de zelfcontrole van het kind in de hand werkt. Deze standaardzinnen zijn :. 1. "Wat moet ik doen?” of “Wat is het probleem?” 2. "Hoe ga ik dat doen?” of “Hoe ga ik het probleem oplossen?” 3. " Ik voer uit" 4. " Ik kijk na en formuleer een besluit" Verbaliseren betekent dus meer dan deze 4 zinnetjes. Het kind zal leren zijn gehele denken in al zijn stappen te verwoorden. Taal brengt hierbij structuur in het denken; je kan namelijk geen twee dingen tegelijk zeggen. Hardop meespreken geeft de leerkracht ook de gelegenheid het denkproces van het kind mee te volgen, eventuele fouten vroegtijdig op te sporen en juister te duiden. Behalve door taal wordt elke fase ondersteund door tekeningen binnen de Meichenbaum methodiek, waarvan de meest bekende 'de 4 beertjes' zijn. Die kunnen uiteraard vervangen worden door andere figuren, … Het uiteindelijke doel is dat de leerling zichzelf bepaalde instructies kan geven zodat hij zijn gedrag, zijn gedachten onder controle kan houden en op die manier zich een aantal essentiële denkvaardigheden eigen maakt. Het wetenschappelijke denkproces is een specifieke vorm van probleem oplossen. Dit denkproces doet dus ook beroep op executieve functies omdat het kind opnieuw een handelingsplan met betrekking tot hypothesetoetsing moet kunnen uitzetten over de tijd. In tegenstelling tot vroegere opvattingen over wanneer wetenschappelijk denken mogelijk is, is men er nu van overtuigd dat wetenschappelijk denken reeds van in de kleutertijd (voor het probleem oplossend aspect) aanwezig is.


39

3.3 De verschillende stappen van de denkcirkel 3.3.1 Inleiding Bijlage 6: sjabloon voor doeen strategiekaart Bijlage 9: Het instructiemodel voor wetenschappelijk denken in het basisonderwijs

Hieronder worden de verschillende stappen van het wetenschappelijk / technologisch denken handelingsproces (Gatt, 2003) in verband gebracht met een zelfinstructie strategie (Meichenbaum and Goodman, 1971). Zoals reeds vermeld, kan je ook andere figuren gebruiken om de verschillende stappen te visualiseren. Door met kinderen in een denkontwikkelende stijl om te gaan met behulp van de heuristiek voor wetenschappelijk / technologisch denken, wordt gestreefd naar het ontwikkelen van denken probleemoplossende vaardigheden, maar ook naar transfer en generalisatie van deze vaardigheden. Zo wordt het beperkte doel van een strategiekaart om een bepaald probleem op te lossen, overstegen en krijgt het een overkoepelend doel. Het kind leert opdrachten uitvoeren en zal de verworven werkhouding ook meenemen naar andere situaties en andere opdrachten. We willen hierbij toch de aandacht vestigen op de noodzaak van een goede aanpak door de begeleider. Deze heeft daarbij een belangrijke rol en treedt op als mediator (Feuerstein, 1994, Lebeer, 2003 en Timmerman, 2001) . De begeleider moet model staan en zelf eerst de stappen verwoorden en voerdoen wat hij nadien van de kinderen verwacht (Weedaege, 1998). Dit kan als volgt verlopen: 1. De begeleider verwoordt zelf de stappen hardop en voert zelf de opdracht uit. De kinderen volgen mee. 2. De begeleider verwoordt de stappen hardop en de kinderen voeren de opdracht uit. 3. De kinderen verwoorden hardop en voeren zelf uit. 4. De kinderen begeleiden zichzelf (fluisterend of innerlijk) en voeren uit.

3.3.2 De verschillende stappen van de wetenschappelijke denkcirkel 1. Oriëntatie fase Het oplossen van wetenschappelijke of technologische vraagstukken vraagt het actief toepassen van strategieën (heuristieken). Het is belangrijk dat het kind zich bewust is van het gebruik van deze oplossingsstrategieën. Door in de eerste fase van de wetenschappelijke denkcirkel de aandacht te richten op reeds eerder gemaakte taken en opdrachten, kan het oproepen van de nodige strategie bevorderd worden. Het is dus noodzakelijk om de kinderen op de heuristiek te wijzen en hen aan te moedigen die te gebruiken. Aan de hand van een verbale ondersteuning – ‘Wat moet ik doen?’ – onderdrukt het kind zijn impulsieve drang om onmiddellijk aan de uitvoering te beginnen. We brengen hier het kind de gewoonte bij om elk nieuw gegeven te verkennen. Indien er een werkblad (of de strategiekaart) gebruikt wordt, dan moet dit ook verkend worden. Aanvankelijk komt dit erg vreemd over bij het kind. Het is die stijl niet


40

gewoon. Het begrijpt niet waarom het moet antwoorden op vragen zoals ‘wat zie je hier op dit blaadje?’ of ‘Wat zie je hier?’ of verken het werkblad en vertel wat je moet doen? Het is erg belangrijk dat het kind in deze fase ook aanvoelt dat elk antwoord goed is. Door kinderen te leren verkennen, ga je in op de doelstelling van deze eerste stap; “Wat wordt hier van mij verwacht?” Vraag gerust ook aan het kind wat het doel van het verkennen zou kunnen zijn en wat er zou kunnen mislopen als we dit niet zouden doen. Ze komen dan vanzelf met antwoorden als: ‘we moeten verkennen om te weten wat we moeten doen.’ Het antwoord van het ene kind werkt inspirerend op de gedachten van de anderen en samen komen ze tot het uiteindelijke doel van het verkennen. Je kan de transfer versterken door hen te vragen een voorbeeld te geven van een klassituatie waarbij ze nog ‘verkend’ hebben en waarvoor dit goed was (Timmerman, 2001). Kinderen worden tijdens deze fase geconfronteerd met een wetenschappelijk of technologisch probleem. De kinderen gaan spontaan wat aanrommelen over het binnengebrachte onderwerp. Het is belangrijk dat kinderen hier de kans krijgen om hun eerste indrukken weer te geven en te vertellen aan de klas of binnen de groep wat ze er zelf al over weten. Op die manier ontstaat een natuurlijke motivatie voor het onderwerp en door dit aanrommelen worden dus spontaan verbanden gelegd met vroeger opgedane kennis en vaardigheden. De kinderen worden hier dus uitgedaagd tot het verwoorden van hun eigen ideeën omtrent een bepaald onderwerp en worden door middel van interactie met medeleerlingen geconfronteerd met eventuele misconcepties. In deze fase krijgen ze van de leerkracht geen antwoorden of bevestigingen omtrent juist of foute denkbeelden. Vanuit wat de kinderen aanbrengen wordt een probleemstelling of vraagstelling geformuleerd : wat willen we er nu precies over te weten komen? Hoe zit dit of dat nu precies in elkaar? Het doel van deze eerste stap is de opdracht of het probleem duidelijk te stellen. De situatie wordt grondig verkend samen met de kinderen en men komt tot een omschrijving van wat het probleem eigenlijk is. Op die manier vormt het een voorbereiding op de andere stappen. Voor het zoeken van een oplossing lijkt dit duidelijk, maar de eerste stap is eveneens van belang om op het einde te kunnen evalueren of we ons doel bereikt hebben. Het woord “stop” in de Beertjes-tekening, benadrukt dat de impulsiviteit afgeremd moet worden en er tijd vrijgemaakt moet worden om over het probleem na te denken. Eens de kinderen weten wat ze moeten doen, is de kans groot dat ze aan de slag willen. Na het grondig verkennen van het probleem, doen we beroep op de ervaring van het kind: “heb jij zo’n opdracht al eens gehad? Waar? Wanneer? Wat moest je dan doen? Is dit net hetzelfde?”. Deze vraagjes leren kinderen verbanden te zien. Met deze stap leer je dus het kind nauwkeuriger een opdracht en zijn instructie op te nemen. Dit alles gaat dan ook veel verder dan een bondig antwoord op de vraag ‘Wat moet ik doen?’.


41

2. Verkenningsfase Hier gaan de kinderen voorspellingen doen, hypotheses formuleren, een onderzoeksplan of een experiment opstellen. Ze gaan heel concreet kijken wat van hen wordt verlangd, waar ze naartoe moeten en hoe ze dat gaan aanpakken. De verschillende theorieën en mogelijke oplossingsmethodes worden naast elkaar gelegd, er wordt volop verwoord en luidop nagedacht. In het geval van een wetenschappelijke probleemstelling is het tijdens dit stadium belangrijk dat kinderen volgende aspecten van het wetenschappelijk denken leren begrijpen: - Wat is een voorspelling? - Wat is een hypothese / theorie? - Wat betekent het om een probleem op te lossen vanuit een wetenschappelijke visie? - Hoe bepaalt men welke wetenschappelijke ideeën nu de juiste zijn? Dit zijn vragen die met de kinderen tijdens deze fase bediscussieerd kunnen worden. - Een voorspelling is gerelateerd aan wat je voorziet dat er zal gebeuren bij het uitvoeren van een bepaald experiment om het probleem op te lossen. - Een hypothese zoekt naar evidentie voor de vooropgestelde voorspelling. Ze vertelt ons waarom we een bepaalde voorspelling doen. - Hypothesen zijn tijdelijk en kunnen dus veranderen of aangepast worden. - Hypothesen moeten kunnen getest worden. Nieuwe hypotheses kunnen geformuleerd worden wanneer de resultaten niet beantwoorden aan de vooropgestelde voorspellingen. Wanneer de hypothese wel beantwoordt aan de vooropgestelde voorspellingen, wordt ze een theorie genoemd. Tijdens deze fase is het ook mogelijk dat één of meerdere experimenten gepland moeten worden. Soms kan vanuit aanwezige kennis een experiment volledig uitgewerkt worden door de kinderen. Misschien kunnen kinderen zelf verschillende plannen bedenken om het probleem op te lossen. Belangrijk is ook te bedenken hoe de uitvoering zal gestuurd worden. Ervaren planners kunnen ook proberen voorzien wat er fout kan lopen of kijken welke hulpmiddelen nuttig zullen zijn.


42

3. Uitvoeringsfase De leergesprekken en de waarde van de interactie tussen de kinderen onderling en/of met de begeleider, spelen zich voornamelijk af binnen de twee eerste fasen. Daarin wordt dus gezorgd voor een efficiënte uitvoering van deze derde fase. Tijdens deze fase worden de plannen of experimenten daadwerkelijk uitgevoerd. Er wordt op onderzoek uitgegaan. De kinderen zoeken het antwoord op hun vragen. Eenmaal de resultaten gevonden zijn, worden die vastgelegd. Deze schriftelijke weergave is noodzakelijk in het denken handelingsproces van de kinderen. Op die manier kunnen hypothesen en voorspellingen getest en gestaafd worden of plannen gecontroleerd worden. Tijdens deze fase worden de geplande stappen één voor één uitgevoerd. Tijdens de uitvoering kan het vaak gebeuren dat het plan moet bijgewerkt (stap 2) worden, en soms moet zelfs de situatie wat nader geanalyseerd worden (stap 1) om een adequatere probleemomschrijving te hebben. De nood aan flexibiliteit komt naar aanleiding van deze stap heel sterk op de voorgrond. 4. Herstructureringsfase Kinderen hebben pas echt iets geleerd wanneer ze na de voorbereiding en de uitvoering samen het resultaat leren evalueren. Meestal zijn ze te globaal in het formuleren van een besluit. Het kind moet de gewoonte nemen om na de uitvoering opnieuw de voorspellingen en vooropgestelde hypothesen te bekijken en na te gaan of het resultaat van de experimenten hiermee overeenkomt en waarom dit al dan niet zo is. Het kind moet hier leren zichzelf kritisch te beoordelen. Bij het uitvoeren van proefondervindelijke activiteiten stellen we vast dat leerlingen geen onbeschreven blad zijn. De eerder opgedane (wetenschappelijke) bagage van leerlingen bestaat echter veelal uit gefragmenteerde en gecompartimenteerde kennis, “alternatieve leerlingendenkbeelden” of “natuurlijk denken” genoemd. Dergelijke misconcepten bezit iedereen. Meestal zijn ze er de oorzaak van dat leerlingen wetenschappen “onlogisch” gaan vinden. Tijdens dit stadium vergelijken de kinderen de voorspellingen en hypotheses (zie stap 2) met de resultaten of controleren ze of een bepaalde constructie beantwoord aan de vooropgestelde criteria. Dit is het hart van het constructieve schema en hier gebeurt uitwisseling van ideeën en komen misconcepties of onvolkomenheden aan het licht. Het is enkel door het oplossen hiervan dat reconstructie van de ideeën plaats vindt. Deze reconstructie gebeurt enkel wanneer de leerlingen ondervinden dat de eventueel bestaande opvattingen en ideeën fout zijn. De leerkracht moet de kinderen hier begeleiden in het reflecteren op de resultaten en de vergelijking ervan met de voorspelling, hypothese of het vooropegestelde plan. De


43

leerkracht mag hier het antwoord niet geven. De kinderen moeten zelf de mogelijkheid krijgen om een oplossing te vinden voor de reconstructie van hun oorspronkelijke ideeën. In deze stap wordt het resultaat dus vergeleken met de probleemomschrijving uit stap 1. Er moet echter ook teruggekoppeld worden naar stap 2: was het plan of experiment eigenlijk wel goed? Heeft het plan of experiment eigenlijk wel bijgedragen tot het vinden van een oplossing voor het probleem? Zou het een volgende keer vlotter kunnen? Tijdens deze fase wordt ook nagegaan of het plan wel op een adequate manier uitgevoerd werd: verliep de 3° fase goed? Als we nog eens zo een opdracht moeten uitvoeren, hoe gaan we die dan aanpakken? Wat hebben we geleerd uit deze opdracht?” We mogen ons dus niet beperken tot de resultaatscontrole, maar dienen ook een procesevaluatie uit te voeren. 5. Transfer Eens kennisconstructie is opgetreden, moeten de kinderen de transfer kunnen maken naar andere situaties. Hierbij zal ook de hier-en-nu-situatie overstegen moeten worden. Het is belangrijk om hierbij de vraag te stellen: wat heb ik uit deze situatie geleerd om een volgende keer te benutten.

3.3.3 De denkvaardigheden bij de verschillende stappen Bijlage 7: leerlijn denkmiddelen Bijlage 8: slagzinnen bij denkmiddelen Bijlage 9: Het instructiemodel voor wetenschappelijk denken in het basisonderwijs

Denkvaardigheden in stap 1 (oriëntatie fase: het probleem kunnen identificeren – het principe vatten = OPNAME): 1. waarnemen (volledig, nauwkeurig) 2. problemen zien en benoemen (herkennen, definiëren) 3. een probleem analyseren 4. structuur van opdracht vatten 5. verbinden, verbanden leggen (vergelijken – kaderen) Denkvaardigheden in stap 2 (verkenningsfase = VERWERKING) 1. ordenen van denkstappen - plannen 2. oplossingsstrategie bepalen (systematisch en inzichtelijk, logische bewijsvoering nastreven) 3. veronderstellingen maken en nagaan 4. impulsiviteit afremmen (raden vermijden) 5. vergelijken met andere opdrachten 6. verschillende informatiebronnen met elkaar vergelijken (interessante optie)


44

Denkvaardigheden in stap 3 (uitvoeringsfase = VERWERKING) 1. verbanden leggen 2. planmatig en systematisch handelen (niet impulsief) 3. niet panikeren bij een fout en rustig opnieuw zoeken 4. systematisch controleren Denkvaardigheden in stap 4 (herstructureringsfase = WEERGAVE) 1. logische bewijsvoering nastreven 2. duidelijk, nauwkeurig en volledig weergeven 3. verbinden, verbanden leggen 4. oplossingsstrategie evalueren en stockeren voor later(proces evalueren) 5. verslag kunnen uitbrengen over de bevindingen (taalvaardigheid)

3.4 Evaluatie als wezenlijk onderdeel Bijlage 10: Checklists voor onderzoeksvaardi gheden en attitudes

De evaluatie van het leerproces neemt bij wetenschapsonderwijs een belangrijke plaats in. In de procesevaluatie kunnen kinderen nadenken over de werkwijze die ze volgden. Hebben zij de opdracht goed begrepen en geanalyseerd ? Hebben zij de eventuele problemen vooraf goed ingeschat ? Hebben ze het juiste materiaal en gereedschap gekozen en zijn ze er veilig en zorgzaam mee omgesprongen ? In welke mate is er gewerkt volgens plan ? Hoe is de samenwerking verlopen ? Bij de productevaluatie gaat men na of wat er gemaakt is, werkt en of het aan een aantal kwaliteitseisen voldoet. Technologie- of wetenschapsonderwijs geeft kinderen kansen tot zelfevaluatie. Wanneer ze een werkstuk ontwikkelen, zijn zij immers verplicht om hun werk stelselmatig te toetsen op kwaliteit. Anders werkt het niet. Daarnaast is een evaluatiegesprek met de kinderen van groot belang.

3.5 Een leerlijn voor de denkcirkel rond wetenschap en techniek Tijdens de uitvoering van de methodiek zal het kind regelmatig laten horen dat het zichzelf betrapt op een fout. Die momenten kan de begeleider dankbaar aangrijpen om via mediatie het kind te leren zichzelf weer op het goede spoor te brengen (zie hoofdstuk 3 ‘leerkracht als begeleider’). Sommige kinderen weten niet goed wat ze moeten doen als ze een fout gemaakt hebben en zien dan hun denkpiste in duigen vallen en vinden niet spontaan een nieuwe insteek. Het samen in groep werken zal er uiteindelijk voor zorgen dat het kind leert niet bij de pakken te blijven zitten en toch maar actief op zoek te gaan. De fases van de wetenschappelijke denkcirkel volgen elkaar logischerwijze op maar kunnen zeker niet strikt van elkaar gescheiden worden. Vaak wordt teruggegrepen naar een vorige fase om met het onderzoek verder te geraken. Er is dus een voortdurende wisselwerking tussen de verschillende fases.


45

Hieronder geven we illustratief een leerlijn weer voor elke fase van het stappenplan conform de leerplaninhouden van VVKBaO (leerplan WERO). doel 7.21

6.11 7.21

6.12 6.13 6.14 6.15 7.19 7.21

7.21

7.20 7.22

inhoud 1. Oriëntatiefase: Het probleem wordt geschetst. Het kan helpen om het probleem voor te stellen via een tekening, een schema,... Wat willen we nu precies te weten komen? Hoe zit dat nu precies in elkaar? Wat willen we precies oplossen / vervaardigen? Geef leerlingen de kans om hun eerste indrukken, eigen ideeën te verwoorden. 2. Verkenningsfase De leerlingen kunnen hier eerst een hypothese formuleren, voorspellingen doen en / of een onderzoeksplan of experiment opstellen. Er wordt concreet op zoek gegaan naar mogelijkheden om een antwoord te vinden op de probleemstelling. Kinderen kunnen hierbij oa als-dan relaties formuleren 3. Uitvoeringsfase De leerlingen gaan over tot het onderzoeken van hun hypothese, door het uitvoeren van één of meerdere experimenten. Is het probleem eerder ‘technologie’-gericht voeren ze hun vooropgestelde plan uit. Deze fase moet nauwkeurig gebeuren en controles moeten uitgevoerd worden (stapsgewijs – planmatig – nauwkeurig) 4. Herstructureringsfase Heeft het plan of experiment bijgedragen tot het vinden van een oplossing voor het probleem? De kinderen vergelijken de vooropgestelde voorspellingen met de resultaten van het experiment. Op die manier wordt nagegaan of de hypothese klopt. Kennisconstructie treedt op. Men mag zich hier niet beperken tot enkel de resultaatscontrole, maar men dient ook een procesevaluatie uit te voeren. 5. Transfer Toepassingen kunnen gegeven worden van de theorie of principe. Wat heb ik uit deze fase geleerd om een volgende keer te benutten?

jk

ok

1+2

3+4

5+6

3.6 Conclusie Er bestaan heel wat publicaties die nagingen in welke mate specifieke instructieprocessen het denken handelingsverloop (executieve functies) bij ‘probleem oplossen’ beïnvloeden. De meeste instructiemethoden binnen dit kader zijn gebaseerd op onderzoek van Meichenbaum en Goodman (1971).


46

Wetenschappelijk of technologisch denken is een specifieke vorm van ‘probleem oplossen’. Ook deze vorm van denken doet beroep op executieve functies. Aangezien (zelf)instructie gericht is op ‘probleem oplossen’ en het sturen van de aandacht op de eigen mentale handelingen een effect heeft op de kwaliteit van het proces voor ‘probleem oplossen’ kan men verwachten dat (zelf)instructie eveneens een effect heeft op wetenschappelijk en technologisch denken en de daarmee gepaard gaande denkvaardigheden. De voorgestelde methodiek combineert het wetenschappelijk en technologisch denkproces met (zelf)instructie om te komen tot een oplossing voor wetenschappelijke en/of technologische problemen. Het uiteindelijke doel van de voorgestelde methodiek is dat het kind zelfstandig een probleem leert op te lossen en zichzelf hierbij kan evalueren. Het kind moet voorzien zijn van de nodige denkstappen en controlevraagjes om zijn eigen werk te sturen en te evalueren. Het moet daarbij inzicht hebben in mogelijke struikelblokken en daar bijzondere aandachtspunten van maken. Via deze methodiek zal het kind dus de nodige denken probleemoplossende vaardigheden verwerven.

3.7 Literatuur De Corte, E., Vandenberghe, R., Barbry, R. (1988). Groeien in onderwijzen. Leuven, Wolters. Dejonckheere P.J.N., 2006. literatuurstudie . Wetenschappelijke denkmethode en zelfinstructie (ongepubliceerd) 21-733). Cambridge, MA: MIT Press. De Vaan, E. and J. Marell (1994). Praktische didactiek voor natuuronderwijs. Bussum, Coutinho. Engelen, I. (2001). Kijk mama, zonder handen. Kinderen opvoeden tot zelfstandig leren en werken. Tielt, Lannoo. Feuerstein, R., Klein, P.S., Tannenbaum, A.J. (1994). Mediated Learning Experience. London, Freund Publishing House Ltd. Gatt, S. (2003). Helping Young Children understand Science Concepts. Constructivism in Primary School: Examples in Science, Mathematics, Design and TEchnology, ICT and social studies. S. Gatt, Vella, Y. Malta, Agenda Publishers. Meichenbaum, D. (1990). Cognitive perspective on teaching self-regulation. American journal on mental retardation 94, 4, 367-369. Meichenbaum, D. (1979). Application of cognitive-behavior modification procedures to hyperactivechildren. International journal of mental health 8, 1, 83-93. Meichenbaum, D., & Goodman, J. (1971). Training impulsive children to talk to themselves: A means of developing self-control. Journal of Abnormal Psychology, 77, 115-126. Mestdagh, N., Van de Keere, K. (2007). EUREKA: Archimedes achterna! Wetenschapsonderwijs in de basisschool. School en klaspraktijk. Aflevering 193, mei 2007. ) Timmerman, K. (1998). Kinderen met aandachts- en werkhoudingsproblemen. Leuven, Acco. Timmerman, K. (2001). Een persoonlijke denken leerstijl. Handleiding voor leerkrachten, begeleiders en ouders. Leuven, Acco.


47

Vygotsky, L. (1934/1986). Thought and Language (A. Kozulin, Trans.). MIT Press: Cambridge, MA (Original work published in 1934). Weedaege, A. (1998). Verrijkende elementen voor leren, opvoeden en onderwijzen. Cursus bij VELOO programma, Nazareth. Zimmerman, C. (2000). The development of scientific reasoning skills. Developmental review, 20, 1, 99149.

De denkcirkel rond wetenschappen en techniek

48

Bijlage 5: schema van een literatuurstudie literatuurstudie: wetenschappelijk denken en handelen CONSTRUCTIVISME Piaget, Bruner, Vygotski

Probleemoplossende vaardigheden Denkmiddelen / metacognitieve vaardigheden technieken Coöperatief leren

methodieken PDCA

Wetenschappelijk denken en handelen

Probleemoplossen als proces

Meichenbaum

reflecto

1. Oriëntatie fase probleem / taak

- probleemstelling/vraagstelling - opzoeken en het probleem in relatie brengen met vroeger opgedane kennis

Opdrachtenfiches

1. problematiseren

2. Verkenningsfase

PLAN

Visualiseer de stappen

Gebruik kleuren DO

Foutieve denkbeelden

conceptual change

Mediatie

Heuristieken

- formuleren van een hypothese (voorspellen en meedelen) - wat zijn mogelijke oplossingen voor het probleem? kinderen doen voorspellingen, plannen experiment(en) of maken een plan op (onderzoeksplan uitvoeringsplan)

2. anticiperen en plan opmaken

3. Uitvoeringsfase - uitvoeren van het experiment of plan - gericht waarnemen - vastleggen van de waargenomen/ondervonden resultaten en ideeën

3. plan uitvoeren

4. Herstructureringsfase CHECK

Herstructurering van de ideeën

ADJUST

- evaluatie en conclusie - reflecteren over de nieuwe ideeën en komen tot besluit - reflecteren over het doorlopen proces

5. Toepassingsfase (transfer) - toepassing in diverse situaties

4. evalueren


49

Bijlage 6: een sjabloon voor het opmaken van een doekaart en strategiekaart voor het lager onderwijs conform de wetenschappelijke denkmethode en gekoppeld aan zelfinstructie.

DOEKAART WAT HEB JE NODIG? Duidelijke opsomming van de nodige materialen WAT MOET JE DOEN? Geef hier de stappen die de kinderen moeten zetten om het experiment uit te voeren. Voorzie 1 handeling per zin Voorzie foto’s of tekeningen ter verduidelijking DENKEN EN DOEN… (eventueel bijvoegen – kan ook klassikaal) Omschrijf voor de leerlingen de denkvaardigheden die centraal worden gesteld (gebruik de slagzinnen uit bijlage 8 van hfst 2) Omschrijf voor de leerlingen de samenwerkingsvaardigheden die centraal worden gesteld (gebruik de samenwerkingsvaardigheden opgesomd op p. 12 van hfst 1) TIPS Waar moeten kinderen op letten bij de uitvoering van het experiment WAT GEBEURT ER? Hier kan je de kinderen een aanzet geven tot het vinden van een hypothese TOEPASSING Voorzie hier een tekening of foto van een toepassing die dan gebruikt kan worden voor de laatste vraag op de strategiekaart ivm transfer


50

STRATEGIEKAART VOOR HET OPLOSSEN VAN EEN ‘WETENSCHAPPELIJK’ PROBLEEM de opdracht:

Schrijf hier de titel van de activiteit Wat is het probleem? Wat moeten we doen? Een experiment start altijd met een vraag, een probleem. De leerlingen moeten hier de vraag, het probleem omschrijven. Wat moet er precies onderzocht worden?

Straks mag je de proef uitvoeren. Los eerst onderstaande vraagjes op 1. Wat denken jullie dat er zal gebeuren? (voorspelling) Beschrijf voordat je de proef doet, wat je al denkt te weten, wat je denkt dat er zal gebeuren. 2. Waarom denk je dat? (hypothese) Een voorspelling is niet hetzelfde als de hypothese. Een hypothese moet verklaren waarom je denkt dat er iets specifieks zal gebeuren. Maak leerlingen hier vooraf op attent We voeren uit! Voer de opdracht zorgvuldig uit! Volg hiervoor aandachtig de stappen op de doekaart. Zorg voor een goede taakverdeling, wanneer je in groep werkt. (eventueel kan je hier de rollen oplijsten. De leerlingen kunnen dan hun naam schrijven bij de toegewezen rol) Beschrijf (en/of teken) wat je gezien / ontdekt hebt Laat de kinderen nauwkeurig noteren / tekenen wat ze gezien / ontdekt hebben. Zo kan je nagaan of ze goed waargenomen hebben. Was onze voorspelling juist? Ga terug naar de tweede stap en lees opnieuw wat jullie geschreven hebben bij de voorspelling en de hypothese. Tijdens de proef hebben jullie iets ontdekt. Gebruik dat om deze vraag te beantwoorden. We formuleren een besluit. (was onze hypothese juist?) Misschien weten jullie ook HOE DAT KOMT? Ken je een toepassing? Misschien kennen de kinderen ook een toepassing van dit principe? Het is belangrijk om telkens ook de transfer te leggen naar een toepassing van dit proefje binnen de leefwereld van de kinderen. Je kan de kinderen hiermee helpen door hen een afbeelding te geven van een toepassing. Op basis van het proefje moeten ze dan een verklaring kunnen geven bij deze afbeelding. Je kan deze afbeelding ook op de doekaart plaatsen.

De strategiekaart voor een technologisch probleem wijkt hier een beetje van af (zie ook p.6-8 van hfst 1 voor een duiding)


51

Bijlage 7: Theoretische leerlijn mbt cognitieve functies (denkmiddelen) die aan bod kunnen komen bij onderwijs mbt wetenschap en techniek. De leerlijn die hier voorgesteld wordt, kwam tot stand vanuit studie van de eindtermen, en de daarop geënte leerplannen en ontwikkelingsplan voor het basisonderwijs van het VVKBaO. Binnen deze studie werden de eindtermen en doelstellingen uit de leerplannen en ontwikkelingsplan in verband gebracht met de denkmiddelen (cognitieve functies) zoals beschreven door Feuerstein. Bij de leerlijn hanteren we volgende 4 codes: ------------- : betekent dat kinderen van die leeftijdsgroep kennismaken met activiteiten gericht op dat doel. De leerkracht geeft aanzetten en gaat op deze doelstelling ook in telkens als de gelegenheid zich voordoet. ══════ : Betekent dat kinderen de in deze doelstelling vermelde kennis, inzichten, vaardigheden of attitudes geleidelijk opbouwen. De leerkracht zorgt ervoor dat de kinderen daaromtrent ervaringen en vaststellingen kunnen (op)doen en dat ze de gelegenheid krijgen om dat te uiten. ————— : Betekent dat kinderen het doel verworven moeten hebben in de aangeduide leeftijdsgroep, dat ze het beheersen. Daar wordt uitdrukkelijk en systematisch aan gewerkt. +++++++++ : Betekent dat kinderen de eerder verworven kennis, inzichten of vaardigheden verder integreren, verdiepen of verbreden. De leerkracht zorgt voor gevarieerde herhalings-, verbredings- of verdiepingsactiviteiten

DENKMIDDELEN (cognitieve functies)

De denkcirkel rond wetenschap en techniek jk

Duidelijk en gericht waarnemen met alle zintuigen (ET WERO algemene vaardigheden) luisteren, zien, voelen, proeven, ruiken Gericht observeren in functie van een vraag (Focussen) Problemen zien en benoemen (ET leren leren) Een probleem herkennen en definiëren Vragen stellen waarvan de antwoorden onderzoekbaar en opzoekbaar zijn Zich een voorstelling vormen van het probleem Problemen op systematische en inzichtelijke wijze oplossen (ET leren leren – ET wiskunde) Een probleem analyseren Een strategie bepalen om veronderstellingen te toetsen (veronderstellingen maken, zoekprocedures vooropstellen, probleem opsplitsen, de uitkomst van een berekening bij benadering bepalen, schatprocedures kunnen vinden bij niet exact te bepalen gegevens, ) Een plan uitvoeren (experiment, constructie,…) Een oplossing evalueren (kunnen zeggen waarom een oplossing goed is) logische bewijsvoering nastreven (oplossingskaders) – afleidend en hypothetisch denken – gissen en missen vermijden (ET WERO algemene vaardigheden – ET wiskunde: strategieën en probleemoplossende vaardigheden) Spontaan controles uitvoeren (bv een hypothese in gedachten controleren) Middelen vinden om een hypothese te controleren en te bevestigen

52 e

e

e

ok

1 graad

2 graad

3 graad

-------------------

-------------------

———— ----------

+++++++ ————

+++++++ +++++++

-------------------

---------══════ ----------

══════ ══════ ══════

══════ ══════ ══════

══════ ══════ ══════

----------

══════

══════

══════

----------

══════

══════

══════

══════ ----------

══════ ══════

══════ ══════

══════ ══════

══════

══════

══════

----------

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Oplossingskader bepalen (een kader kiezen waarbinnen de oplossing gezocht kan worden) Wetenschappelijk en technologisch denken en handelen (bij opzetten experimenten) Uit een aantal vaststellingen zelf conclusies trekken (waarnemingen met elkaar confronteren om tot vaststellingen te komen, vaststellingen kunnen combineren tot een besluit)

Verbinden, verbanden leggen Eenvoudige als-dan relaties kunnen formuleren (oorzaak – gevolg; dingen met elkaar in verband zien) Bij alles wat geleerd wordt, zoveel mogelijk het verband leggen met al aanwezige kennis en vaardigheden Virtuele relaties projecteren (onderliggende verbanden zichtbaar maken en expliciteren) Precisie (ET leren leren – ET WERO technologie) Continu aandachtig zijn voor kleine verschillen Erop letten dat sommige kenmerken (van een object) veranderen, terwijl andere hetzelfde blijven Een eenvoudig visueel voorgesteld plan correct (zelfstandig) uitvoeren Aan de hand van een al dan niet zelf gemaakt plan (werktekening, experiment, handleiding) het geschikte materiaal en gereedschap kiezen en daarmee de activiteit stap voor stap juist uitvoeren Kritisch naar een zelfgemaakt product of bereiding kijken (controleren of een zelfgemaakt product/concept voldoet aan de vooropgestelde eisen) Verbeteringen kunnen aanbrengen aan een product/concept na evaluatie Behoefte om nauwkeurig te zijn (behoefte hebben om een antwoord met voldoende details te formuleren) Zelf initiatief nemen

----------

53 ----------

+++++++

----------

══════

══════

══════

══════

══════

----------

══════

══════

══════

══════

══════

----------

----------

————

+++++++

══════

══════

----------

----------

══════

----------

══════

══════

----------

----------

══════

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Planning (ET wiskunde) ---------Impulsiviteit afremmen (denken vooraleer iets te doen) Planmatig te werk gaan (zich de stappen om tot een oplossing te komen kunnen voorstellen) Zichzelf controleren bij de uitvoering van een plan Er zich bewust van zijn dat er voor hetzelfde probleem (mbt getallen, meten, meetkunde en ruimtelijke oriëntatie) soms meerdere oplossingswegen zijn en soms zelfs meerdere oplossingen mogelijk zijn afhankelijk van de wijze waarop het probleem wordt opgevat Oplossingen interpreteren een voorlopig antwoord formuleren op het probleem; vervolgens de verschillende stappen van het oplossingsproces controleren en bijsturen, en het antwoord op zijn zinvolheid, zijn realiteitswaarde en zijn volledigheid beoordelen en verbeteren Zo nodig de oorspronkelijke planning herzien (rustig blijven zoeken) Bereid zijn zichzelf vragen te stellen over de aanpak voor, tijdens en na het oplossen van een wiskundig probleem en deze aanpak op basis hiervan willen bijsturen. In de leeractiviteit zoveel mogelijk nadenken over hun eigen leerproces (Waarom doe ik dit? Weet ik nu wat ik wil weten? Waarom loopt het fout?)

Op systematische wijze verschillende informatiebronnen op hun niveau (zelfstandig) zoeken, verwerven, gebruiken, bijhouden (ET leren leren – ET wiskunde: attitudes)) De behoefte hebben om informatie te zoeken via verschillende informatiebronnen Bij het zoeken naar informatie doeltreffend gebruik kunnen maken van - de eigen voorkennis - de kennis van andere kinderen, volwassenen - het te onderzoeken object of fenomeen zelf - gegevensbestanden (catalogi, inhoudstabellen, trefwoordenlijsten)

54 ----------

══════

══════

══════

══════ ══════ ══════ ----------

══════ ══════ ══════ ----------

══════ ══════ ══════ ————

══════ ══════ ══════ +++++++

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Systematisch zoeken (de gegevens stap voor stap verzamelen, zodat er niets verloren gaat) Uit een veelheid van informatie die gegevens selecteren die nodig zijn om een probleem op te lossen en de andere te elimineren Gelijk gebruik van twee of meerdere informatiebronnen Een kritische houding ontwikkelen ten aanzien van allerlei cijfermateriaal, tabellen, berekeningen waarvan in de omgeving bewust of onbewust, gebruik (misbruik) gemaakt wordt om mensen te informeren, te overtuigen, te misleiden, …

Spontaan vergelijkend gedrag (OD wiskundige initiatie - ET wiskunde) De behoefte opwekken om dingen te vergelijken: naar gelijkenissen en verschillen met andere dingen en gebeurtenissen kijken Kunnen ordenen naar een zelfgevonden criterium Kunnen ordenen op basis van minstens één criterium Kunnen ordenen naar kleur, smaak, vorm, geur, … Kunnen ordenen naar belangrijkheid, naar (deel)onderwerp, naar ruimte,… Kunnen groeperen volgens gemeenschappelijke kenmerken en eigenschappen Kunnen rangschikken op basis van een kwalitatieve vergelijking Gelijkenissen en verschillen kunnen vaststellen van objecten of producten op gebied van - kleur, smaak, geluid, geur, vorm, aanvoelen, … - sterkte, veerkracht, hardheid, opslorpingsvermogen, … - Lengte, oppervlakte, volume, massa, … (het repertorium van vergelijkingscriteria uitbreiden) Lengte, oppervlakte, volume, massa, … kunnen meten Eigen werkwijze vergelijken met andere werkwijzen en daarover een oordeel kunnen geven

55

----------

══════

══════

----------------------------------------------

══════ ---------══════ ══════ ══════ ----------

══════ ---------══════ ══════ ══════ ----------

———— ══════ ══════ ══════ ----------

+++++++ ══════ ══════ ══════ ————

----------

══════ -------------------

══════ -------------------

══════ ══════

══════ ══════

-------------------

-------------------

══════ ————

══════ +++++++

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Zich zo verstaanbaar mogelijk uitdrukken en de dingen correct benoemen (ET moedertaalopvoeding) Over woorden en termen beschikken om objecten, gebeurtenissen, denkhandelingen en ══════ ervaringen precies te beschrijven (woordenschat vergroten en ontwikkelen ) Zich begrijpbaar uitdrukken (plaats jezelf in de schoenen van een ander zodat je antwoord duidelijker wordt) Verslag kunnen uitbrengen over de bevindingen (visueel transport) - Waarnemingen tijdens onderzoek, demonstratie, … kunnen noteren en weergeven o Met eigen woorden, in tekeningen, schema’s, … ---------o Meer mathematisch: in tabellen, grafrieken, formules, diagrammen, … - Verslag kunnen uitbrengen over een taakgroep

56 ══════

══════

══════

══════

----------

══════ -------------------

══════ ---------══════

———— ══════


57

Bijlage 8: slagzinnen bij denkmiddelen (denkvaardigheden) DENKMIDDELEN (cognitieve functies) Duidelijk en gericht waarnemen met alle zintuigen (ET WERO algemene vaardigheden) luisteren, zien, voelen, proeven, ruiken Gericht observeren in functie van een vraag (Focussen)

Problemen zien en benoemen (ET leren leren) Een probleem herkennen en definiëren Vragen stellen waarvan de antwoorden onderzoekbaar en opzoekbaar zijn Zich een voorstelling vormen van het probleem

Slagzinnen 

Ik verzamel systematisch wat ik weet, dan ben ik voor het werken gereed.



Ik kijk goed, dan weet ik hoe het moet.



Ik kijk goed uit mijn doppen, dan laat ik mij niet foppen.



Kijken, luisteren, voelen, ruiken, smaken doe ik goed, dan weet ik hoe mijn taak moet.



Als ik aan iets beginnen moet, dan is stap voor stap waarnemen heel goed.



Neem steeds goed waar, dan ben je voor de oefening klaar.



Begin goed, reeds veel goed.



Opdracht één: zoek het probleem!



Ik heb een probleem: wat is het probleem?



Bij die taak voel ik me niet goed. Het probleem omschrijven moet.



Een probleem aanvoelen en omschrijven moet, voordat een oplossing zich voordoet.



Waar ik ga of sta, een probleem herkennen en omschrijven loopt me na.



Een probleem? Wacht, ik neem eerst goed waar met een systeem.



Precies begrijpen wil ik voortaan, dan zal ik geen blunder begaan.



Als ik het goed heb verstaan krijg ik mijn taak beter gedaan.


58



Ik duid de sleutelwoorden aan, zo kan ik de opdracht beter verstaan.



Als ik me afvraag: “hoe geraak ik er uit wijs?” dan haal ik er de sleutelwoorden uit.



Zit het antwoord verstopt achter de deur, zet dan de sleutelwoorden in een kleur.



Met sleutelwoorden en kernzinnen komt het belangrijkste voor de pinnen.



Als ik me steeds op de hoofdgedachte richt, is de oplossing in zicht.



Zeg niet te snel, ik weet het wel.

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Problemen op systematische en inzichtelijke wijze oplossen (ET leren leren – ET  wiskunde)  Een probleem analyseren Een strategie bepalen om veronderstellingen te toetsen (veronderstellingen maken, zoekprocedures vooropstellen, probleem opsplitsen, de uitkomst van een berekening bij benadering bepalen, schatprocedures kunnen vinden bij niet exact te bepalen gegevens, )  Een plan uitvoeren (experiment, constructie,…)  Een oplossing evalueren (kunnen zeggen waarom een oplossing goed is)

logische bewijsvoering nastreven (oplossingskaders) – afleidend en hypothetisch denken – gissen en missen vermijden (ET WERO algemene vaardigheden – ET wiskunde: strategieën en probleemoplossende vaardigheden) Spontaan controles uitvoeren (bv een hypothese in gedachten controleren) Middelen vinden om een hypothese te controleren en te bevestigen Oplossingskader bepalen (een kader kiezen waarbinnen de oplossing gezocht kan worden) Wetenschappelijk en technologisch denken en handelen (bij opzetten experimenten) Uit een aantal vaststellingen zelf conclusies trekken (waarnemingen met elkaar confronteren om tot vaststellingen te komen, deze kunnen combineren tot een besluit)

59 Werken met een systeem helpt bij een probleem. Een geheel kan men in zijn delen analyseren, om van de delen een geheel te maken moet men ze synthetiseren. Een moeilijk geheel vind/zoek ik deel per deel. Aan de kapstokken in mijn geheugen, kan ik nieuwe dingen hangen.



Als ik netjes orden en in het juiste kastje stop, dan herinner ik me snel en vlot.



Als ik werk in de goede volgorde komt mijn hele taak in orde



Ik volg de stappen van mijn plan, zo weet ik wat ik kan.



Ik mag niet vergeten, dat ik zelf kan regelen wat ik wil kunnen en weten.



Controleren is fouten weren.



Mijn werk is pas gereed als ik de controle deed.


Verbinden, verbanden leggen Eenvoudige als-dan relaties kunnen formuleren (oorzaak – gevolg; dingen met elkaar in verband zien) Bij alles wat geleerd wordt, zoveel mogelijk het verband leggen met al aanwezige kennis en vaardigheden Virtuele relaties projecteren (onderliggende verbanden zichtbaar maken en expliciteren)

60



Als ik alle stukjes van de puzzel juist samenzet, weet ik dat ik het wel red.



Krijg ik de stukjes informatie één per een, dan breng ik ze bijéén.



Als ik alles goed combineer, werk ik beter dan weleer.



Als ik één mooi geheel wil maken, moeten alle juiste stukjes erin geraken.



Bijna alle gegevens zijn gehelen opgebouwd uit delen.



Zet ik alle stukjes op een rij – is ’t probleem vaak weg voor mij.



Om te leren moet ik een verband zien tussen oude en nieuwe informatie.



Als ik kan verbinden, zal ik leren eenvoudig vinden.



Nieuwe dingen leren? Daarvoor moet je relateren.



Het is nodig dat ik relateer, tussen wat ik al weet en wat ik nu leer.



Als ik gebruik maak van wat ik vroeger ondervond, vermijd ik moeilijkheden terstond.



Als ik uit mezelf verbanden zoek, wordt mijn werk heel goed.



Bij elke nieuwe stap zegt mijn verstand; zoek met het vorige het verband.



Leg linken en het nieuwe zal je bekender in de oren klinken!



Wat ik nu aan het doen ben, verbind ik met hetgeen ik ken.



Als je zoekt vind je relaties in veel verschillende situaties.



Verbind de dingen die je kent met hetgeen je nu


61 verkent.



Zoeken naar relaties leidt tot betere prestaties.

Precisie (ET leren leren – ET WERO technologie) Continu aandachtig zijn voor kleine verschillen Erop letten dat sommige kenmerken (van een object) veranderen, terwijl andere hetzelfde blijven Een eenvoudig visueel voorgesteld plan correct (zelfstandig) uitvoeren Aan de hand van een al dan niet zelf gemaakt plan (werktekening, experiment, handleiding) het geschikte materiaal en gereedschap kiezen en daarmee de activiteit stap voor stap juist uitvoeren Kritisch naar een zelfgemaakt product of bereiding kijken (controleren of een zelfgemaakt product/concept voldoet aan de vooropgestelde eisen) Verbeteringen kunnen aanbrengen aan een product/concept na evaluatie Behoefte om nauwkeurig te zijn (behoefte hebben om een antwoord met voldoende details te formuleren)



Ik gebruik steeds de juiste naam, zo kunnen we elkaar beter verstaan.



Ik zeg het goed, dan weet jij hoe het moet.



Als ik nauwkeurig zeg wat ik denk weet jij wat ik ken.



De nagel op de kop!

Zelf initiatief nemen



Iets bereiken met een groepstaak? Ja! Als ik er zelf iets van maak!



Wil ik echt iets leren, dan durf ik het proberen.



Als je de koe bij de horens vat, leer je heel wat!



Al lijkt het werk een grote berg, eenmaal begonnen is het niet zo erg.



Ik blijf bij elk probleem op de been.



Ik pak een uitdaging aan met veel moed, zo voel ik me beresterk en goed.



Uitdagingen aandurven vergt moed, daarna voel je je ontzettend goed.



Ik durf het en begin met moed, dan voel ik me goed.



Neem ik een uitdaging aan, dan wend ik alles van mijn denken aan.

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Planning (ET wiskunde)  Impulsiviteit afremmen (denken vooraleer iets te doen)  Planmatig te werk gaan (zich de stappen om tot een oplossing te komen kunnen voorstellen)  Zichzelf controleren bij de uitvoering van een plan  Er zich bewust van zijn dat er voor hetzelfde probleem (mbt getallen, meten, meetkunde en ruimtelijke oriëntatie) soms meerdere oplossingswegen zijn en soms zelfs meerdere  oplossingen mogelijk zijn afhankelijk van de wijze waarop het probleem wordt opgevat Oplossingen interpreteren een voorlopig antwoord formuleren op het probleem; vervolgens de  verschillende stappen van het oplossingsproces controleren en bijsturen, en het antwoord op zijn zinvolheid, zijn realiteitswaarde en zijn volledigheid beoordelen en verbeteren Zo nodig de oorspronkelijke planning herzien (rustig blijven zoeken)  Bereid zijn zichzelf vragen te stellen over de aanpak voor, tijdens en na het oplossen van een  wiskundig probleem en deze aanpak op basis hiervan willen bijsturen.  In de leeractiviteit zoveel mogelijk nadenken over hun eigen leerproces (Waarom doe ik dit? Weet ik nu wat ik wil weten? Waarom loopt het fout?) 

Op systematische wijze verschillende informatiebronnen op hun niveau (zelfstandig) zoeken, verwerven, gebruiken, bijhouden (ET leren leren – ET wiskunde: attitudes)) De behoefte hebben om informatie te zoeken via verschillende informatiebronnen Bij het zoeken naar informatie doeltreffend gebruik kunnen maken van - de eigen voorkennis - de kennis van andere kinderen, volwassenen - het te onderzoeken object of fenomeen zelf - gegevensbestanden (catalogi, inhoudstabellen, trefwoordenlijsten) Systematisch zoeken (de gegevens stap voor stap verzamelen, zodat er niets verloren gaat) Uit een veelheid van informatie die gegevens selecteren die nodig zijn om een probleem op te lossen en de andere te elimineren Gelijk gebruik van twee of meerdere informatiebronnen Een kritische houding ontwikkelen ten aanzien van allerlei cijfermateriaal, tabellen, berekeningen waarvan in de omgeving bewust of onbewust, gebruik (misbruik) gemaakt wordt om mensen te informeren, te overtuigen, te misleiden, …

 

62 Ik bezin voor ik begin Voortaan pak ik mijn werk goed aan. Van nu af aan pak ik elke taak goed aan. Wat ik kan heb ik geleerd met een plan. Heb ik een taak, dan maak ik een plan: wat doe ik eerst, en dan en dan. Heb ik niet alles gezien en gehoord dan werkt het plan niet zoals het hoort. Je plant goed als je het in stapjes doet. Een goede planning zorgt voor minder spanning. Ik pak een taak stap voor stap aan, zo zal het vlotter gaan. Met een plan toon je beter wat je kan. Met sleutelwoorden en kernzinnen komt het belangrijkste voor de pinnen.

Met de kernwoorden in het licht, krijg ik op de teksten een beter zicht. (zie ook bij spontaan vergelijkend gedrag)

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Spontaan vergelijkend gedrag (OD wiskundige initiatie - ET wiskunde)  De behoefte opwekken om dingen te vergelijken: naar gelijkenissen en verschillen met andere dingen en gebeurtenissen kijken  Kunnen ordenen naar een zelfgevonden criterium  Kunnen ordenen op basis van minstens één criterium Kunnen ordenen naar kleur, smaak, vorm, geur, … Kunnen ordenen naar belangrijkheid, naar (deel)onderwerp, naar ruimte,…  Kunnen groeperen volgens gemeenschappelijke kenmerken en eigenschappen  Kunnen rangschikken op basis van een kwalitatieve vergelijking  Gelijkenissen en verschillen kunnen vaststellen van objecten of producten op gebied van - kleur, smaak, geluid, geur, vorm, aanvoelen, …  - sterkte, veerkracht, hardheid, opslorpingsvermogen, …  - Lengte, oppervlakte, volume, massa, … (het repertorium van vergelijkingscriteria uitbreiden)  Lengte, oppervlakte, volume, massa, … kunnen meten Eigen werkwijze vergelijken met andere werkwijzen en daarover een oordeel kunnen geven 

63 Steeds zoek ik en vergelijk: wat is verschillend en wat is gelijk. Door goed te vergelijken, kan ik meer bereiken. Ik kan slechts vergelijken, als ik tenminste twee dingen kan bekijken. Bijna gelijk is niet gelijk. Wat is precies gelijk en wat niet? Het maakt een groot verschil uit als je dat ziet. Details kunnen soms zeer belangrijk zijn. In gelijkaardige dingen kunnen toch nog verschillen zitten. In verschillende dingen, kunnen er toch gelijkenissen zitten. Vergelijken helpt me om beter te leren.



Als ik het nieuwe vergelijk met wat ik al wist dan leer ik gemakkelijker, beslist!



Als ik goed vergelijk, raak ik mijn slordigheidsfouten kwijt.



Als ik goede vergelijk, dan weet ik dat ik fouten vermijd.



Ik zoek steeds naar gelijk of verschil, dan verloopt mijn keuze zoals ik het wil.



Jij en ik hebben niet alles gemeen, toch weten twee meer dan één.


Zich zo verstaanbaar mogelijk uitdrukken en de dingen correct benoemen (ET moedertaalopvoeding) Over woorden en termen beschikken om objecten, gebeurtenissen, denkhandelingen en ervaringen precies te beschrijven (woordenschat vergroten en ontwikkelen ) Zich begrijpbaar uitdrukken (plaats jezelf in de schoenen van een ander zodat je antwoord duidelijker wordt) Verslag kunnen uitbrengen over de bevindingen (visueel transport) - Waarnemingen tijdens onderzoek, demonstratie, … kunnen noteren en weergeven o Met eigen woorden, in tekeningen, schema’s, … o Meer mathematisch: in tabellen, grafrieken, formules, diagrammen, … - Verslag kunnen uitbrengen over een taakgroep

64



Ik zet eerst alles op een rijtje en antwoord pas na een tijdje.



Denken en overleggen, dan pas zeggen.



Wacht eens even, ik wil alles gecontroleerd weergeven.



Men verstaat mij pas als ik zorgvuldig spreek tot de klas.



Het zal pas helemaal lukken als ik me goed weet uit te drukken.



Als ik mijn antwoord goed verwoord, dan ben ik zeker dat iedereen mij hoort.



Als ik iets goed wil meedelen, moet ik nauwkeurig met woorden kunnen spelen.



Ik gebruik de juiste manier van zeggen om iets uit te leggen. Basis voor de slagzinnen: Weedaege, A. (1998). Verrijkende elementen voor leren, opvoeden en onderwijzen. Cursus bij VELOO programma, Nazareth.


65

Bijlage 9: Het instructiemodel voor “wetenschappelijk denken” in het basisonderwijs: Stadium van het instructie model

Wat doet de leerkracht

Wat doen de leerlingen

Oriëntatiefase (Wat is het probleem?)



Wekt interesse op.



Toont interesse voor het onderwerp.



Wekt vragen op.





Probeert antwoorden te ontlokken die weergeven wat de kinderen reeds weten/denken over het concept/onderwerp.

Stelt vragen: Wat weet ik hier al over? Wat kan ik nog te weten komen hierover?



Stimuleert de leerlingen om samen te werken zonder directe instructies van de leerkracht (coöperatief leren).



De leerlingen denken vrij, maar gericht vanuit het probleem.



Observeert en luistert naar de leerlingen wanneer ze samenwerken.



Verwoorden voorspellingen en proberen deze te argumenteren (hypothese).



Stelt vragen om de kinderen in de juiste richting te helpen denken.



Zoeken naar alternatieven, bediscussiëren deze in de groep.



Geeft de nodige tijd aan de kinderen om het probleem uit te puzzelen.



Komen tot een consensus in de groep mbt voorspellingen en hypotheses.



Gedraagt zich als mediator.



Plannen van een experiment om voorspellingen en hypotheses te testen.



Stimuleert de leerlingen om samen te werken zonder directe instructies van de leerkracht (coöperatief leren).



Uitvoeren van experimenten om voorspellingen en hypothesen te testen.



Observeert en luistert naar de leerlingen wanneer ze samenwerken.



Nauwkeurig werken / werken volgens plan.



Oog hebben voor taakverdeling in de groep.



Stelt vragen om de kinderen in de juiste richting te helpen denken.



Nauwkeurig waarnemen.



Vastleggen van waarnemingen (data).



Geeft de nodige tijd aan de kinderen om het probleem uit te puzzelen.



Gedraagt zich als mediator

ENGAGE Verkenningsfase (hoe gaan we dit probleem oplossen/onderzoeken?) EXPLORE

Uitvoeringsfase (Onderzoek uitvoeren) EXECUTE


Herstructureringsfase (Conclusie) EXPLAIN



Moedigt de leerlingen aan om concepten en definities uit te leggen met hun eigen woorden.



Legt mogelijke oplossingen of antwoorden uit aan de volledige klasgroep.



Vraagt naar verantwoording, motivatie voor een bepaald antwoord (bewijsmateriaal).



Luistert kritisch naar de uitleg van andere groepen.



Stelt vragen ter verduidelijking aan de andere groepen.



Gebruikt de ervaringen van de leerlingen als basis voor het uitleggen van concepten.



Luistert en probeert de verklaringen van anderen te begrijpen en te plaatsen binnen een context.



Verwijst naar vorige activiteiten (maakt de transfer).



Maakt gebruik van de vastgelegde resultaten uit experimenten om de uitleg rond op te bouwen.



Past nieuwe definities, verklaringen en vaardigheden toe in nieuwe, maar gelijkaardige situaties.



Moedigt de leerlingen aan om eerder geleerde concepten en vaardigheden toe te passen of uit te breiden in nieuwe situaties.

Gebruikt bestaande informatie om vragen te stellen, oplossingen voor te stellen, besluiten te trekken en eventueel nieuwe experimenten te plannen.



Trekt aanneembare conclusies vanuit bewijsmateriaal.



Herinnert leerlingen aan andere mogelijke verklaringen.



Gaat na of de andere kinderen begrijpen wat gezegd is.



Spoort leerlingen aan om gebruik te maken van bestaande data en verklaringen en vraagt: Wat weet je al? Waarom denk je dit? …



Transferfase ELABORATE



Evaluatie



EVALUATE   

66

Verwacht van de kinderen dat ze eerder geleerde definities, concepten kunnen gebruiken in nieuwe situaties.

Observeert de leerlingen wanneer ze nieuwe concepten of vaardigheden toepassen / ontdekken. Beoordeelt de kennis en/of vaardigheden van de kinderen (assessment). Zoekt naar mogelijkheden om te weten te komen dat de leerlingen hun denken en/of vaardigheden hebben aangepast. Biedt mogelijkheden zodat kinderen ook hun eigen leren en coöperatieve vaardigheden kunnen beoordelen.



  

Antwoordt op open vragen door gebruik te maken van observatiegegevens, bewijsmateriaal en reeds aanvaarde verklaringen. Toont aan dat het concept en/of de vaardigheden beheerst wordt. Evalueert de eigen vorderingen en kennis. Stelt gerelateerde vragen die verder onderzoek kunnen bevorderen.


 

Biedt mogelijkheden om het denkproces dat kinderen hebben doorlopen te evalueren / te bespreken samen met de kinderen Stelt open vragen zoals: “Waarom denk je dat..?”, “Welk bewijsmateriaal heb je om dit te zeggen…?”, “Wat weet je over?”, “Hoe zou je dit verklaren?”

Bron: Teaching Secondary School Science, 6th ed. (pp.218-219). Leslie Trownbridge and Rodger Bybee, 1996.

67


68

Bijlage 10: Checklists voor onderzoeksvaardigheden en –attitudes bij wetenschapsonderwijs in het basisonderwijs Checklist voor onderzoeksvaardigheden en denkvaardigheden bij wetenschapsactiviteiten. Naam van de leerling: …………………………………………………………………. Geobserveerde taak: …………………………………………………………………. Datum: …………………………………………………………………. Onderzoeksvaardigheden Gedragsindicatoren Datum Vragen stellen Stelt veel vragen, ook vragen die onderzocht kunnen worden (onderzoeksvragen). Herkent het verschil tussen vragen die onderzocht kunnen worden en vragen die niet onderzocht kunnen worden. Stelt vragen vanuit voorspellingen en verklaringen die ontstaan tijdens de activiteiten. Hecht belang aan bewijsmateriaal Heeft een duidelijk idee over welk bewijsmateriaal gezocht moet worden om een bepaalde vraag te beantwoorden. Kiest een realistische manier om te meten, te vergelijken en om resultaten te bekomen. Onderneemt stappen die verzekeren dat het bekomen resultaat accuraat zal zijn. Waarnemen Gebruikt verschillende zintuigen om bepaalde concepten te onderzoeken. Gebruikt bepaalde (meet)instrumenten om de waarnemingen of handelingen te verbeteren. Zoekt naar en identificeert details in objecten, organismen en gebeurtenissen. Merkt bepaalde patronen, relaties of sequenties op tijdens de activiteiten.

Commentaar

De denkcirkel rond wetenschap en techniek Gebruikt bewijsmateriaal of reeds eerder opgedane wetenschappelijke kennis om voorspellingen te maken en/of te verklaren (hypotheses stellen). Kan de voorspellingen / veronderstellingen verklaren vanuit een gefundeerde basis. Geeft suggesties om voorspellingen / hypotheses te testen. Kan vanuit bepaalde observaties of reeds bestaande informatie de transfer maken naar een specifieke situatie. Verklaren Geeft verklaringen die gebaseerd zijn op wetenschappelijke kennis en/of bewijsmateriaal. Kan de verklaringen duiden vanuit waarnemingen (data) bij experimenten. Is zich bewust dat andere verklaringen ook mogelijk zijn vanuit hetzelfde bewijsmateriaal. Is zich bewust van het feit dat verklaringen tijdelijk kunnen zijn en kunnen veranderen. Communiceren Praat vrijuit met anderen over de activiteiten en ideeën. Luistert naar de ideeën van anderen en kijkt naar hun resultaten. Kan observaties adequaat vastleggen in tekeningen, grafieken of tekst. Gebruikt tabellen, grafieken om het onderzoek te rapporteren. Gebaseerd op “Checklist for science processes and inquiry procedures” uit Wynne Harlan and Sheila Jelly (1990). Developing Science in the Primary Classroom. Portsmouth, NH: Heinemann (pp. 46-48)

Voorspellen / veronderstellingen maken

69


70

Checklist voor attitudes tijdens wetenschapsactiviteiten. Naam van de leerling: …………………………………………………………………. Geobserveerde taak: …………………………………………………………………. Datum: …………………………………………………………………. Attitude Nieuwsgierigheid

Hecht belang aan bewijsmateriaal

Kennis toepassen tijdens problem oplossende activiteiten

Het kritisch evalueren van ideeën

Gedragsindicatoren Stelt zich open voor nieuwe dingen en nieuwe situaties. Toont interesse vanuit nauwkeurige observatie en heeft oog voor details Stelt vragen. Gebruikt verschillende bronnen om informatie op te doen over nieuwe of ongewone situaties. Zoekt naar bewijsmateriaal om de antwoorden te staven. Gaat informatie of bewijsmateriaal nachecken, wanneer het niet past binnen de verwachtingen. Durft bepaalde conclusies of interpretaties in vraag te stellen wanneer ze gestoeld zijn op onvoldoende bewijsmateriaal (kritisch) Zoekt naar beschikbare wetenschappelijke kennis om te gebruiken bij het oplossen van problemen. Gebruikt beschikbare kennis om zich op te baseren bij het oplossen van problemen. Gebruikt beschikbare kennis en bewijsmateriaal voor het opstellen van verklaringen en oplossingen voor problemen. Kan bestaande ideeën wijzigen

Datum

Commentaar

Samenwerken

De denkcirkel rond wetenschap en techniek wanneer er genoeg bewijsmateriaal voor is. Kan alternatieve ideeën interpreteren Staat open voor het kritisch evalueren van positieve en negatieve aspecten bij het eigen gevoerde onderzoek. Zoekt naar alternatieve ideeën, eerder dan juist het eerste idee te volgen. Realiseert zich dat het nodig kan zijn om bestaande ideeën te wijzigen. Praat gemakkelijk vrijuit met andere studenten over gerelateerde ideeën in de kleine groep, maar ook voor de volledige klasgroep. Toont respect voor anderen in de groep. Neemt verschillende visies van in de groep in overweging. Respecteert de rollen binnen de groep en neemt de eigen rol adequaat op. Stimuleert de anderen in de groep om zich te concentreren op het probleem, indien nodig

Gebaseerd op “Checklist for assessing science attitudes” uit D.P. Shepardson and S.J. Britsch (2001). Assessment in Science: A guide to Professional Development and Classroom Practice (pp. 119-147). Kluwer, Boston.

71

De leerkracht als begeleider

72

4. DE LEERKRACHT ALS BEGELEIDER 4.1 Mediatie: schematisch voorgesteld

stimulus vb. Wetenschappelijk probleem

Het kind

Mediator

Procesgerichte vragen (vragen, niet vertellen of uitleggen)      

Hoe weet je dat..? Hoe kan je dit te weten komen? Wat moet je vervolgens doen? Wat denk je dat er zal gebeuren als? Wat denk je dat het probleem is? Wat weet je al dat u kan helpen?

!!! Foute antwoorden zijn niet erg en zijn een leerervaring!

Effectieve leerkrachtstijl Help kinderen na te denken over andere mogelijke toepassingen / strategieën / oplossingsmethodes







 

   

Wat is precies de vraag die wordt gesteld? Wat zijn de doelen die we moeten bereiken? Hoe kunnen we dit probleem oplossen? Welke stappen gaan we precies zetten om tot een oplossing te komen? Hebben we dit al eerder gedaan? Hoe hebben we dit vroeger nog gedaan? Waar kunnen we deze oplossingsmethode nog gebruiken? Wat zijn mogelijke manieren om tot de oplossing te komen?

Reflectie   

Welke problemen hebben we tegengekomen? Hoe hebben we deze problemen opgelost? Wat zouden we anders (kunnen) doen een volgende keer?

Verklaringen gevraagd…



Dat is juist, hoe weet je dit? Kan je uw antwoord verklaren? Kijk nog eens goed… ga eens na of er een vollediger antwoord kan gegeven worden?

!!! Zelfs de juiste antwoorden vragen om een verklaring


73

4.2 twee vormen van leren Er zijn 2 vormen van leren waarbij het individu zich aanpast en vat probeert te krijgen op zijn omgeving: 1. De directe leerervaring: Hierbij assimileert het individu de prikkels uit zijn omgeving en past zich aan (accommodatie) aan zijn omgeving zonder enige gerichte, rechtstreekse tussenkomst van om het even wie. 2. De gemedieerde leerervaring: Hierbij gaat een menselijke tussenpersoon (de mediator, de tutor) de prikkels uit de omgeving doelgericht aanpassen om de assimilatie- en accomodatieprocessen van het individu vlotter en doelmatiger te late n verlopen. De ervaringen die het kind dankzij de interactie met de omgeving opdoet worden dus gemoduleerd door de tussenkomt (de mediatie) van een tussenpersoon. Gemedieerde leerervaringen wijzigen de cognitieve structuur van het individu en verhogen op die wijze onrechtstreeks het rendement van directe leerervaringen.

4.3 Een definitie voor ‘mediatie’ Mediatie, de activiteit van de mediator, is een ‘denkstimulerende’ onderwijsstijl. Het is de handeling waarbij een doelgerichte medemens tussenkomt in de ervaringswereld van een individu om cognitieve structuratieprocessen te activeren die het individu méér vat op de omgeving zullen bieden en de persoonlijkheidsontplooiing in de hand zullen werken. (Weedaege, 1998) Er zijn 3 niveaus van mediatie: 1. De rechtstreekse mediatie: Hierbij is de mediator persoonlijk aanwezig tijdens het interactieproces kindomgeving 2. De onrechtstreekse mediatie: Hierbij is de mediator niet meer persoonlijk aanwezig, maar bevindt het individu zich in een situatie die gestructureerd werd door de mediator. (vb. via werkbladen, strategiekaarten, …) 3. De plaatsvervangende mediatie: Hierbij zal het individu zichzelf mediëren (zelf mediatie – zelf instructie). Dit is het uiteindelijke doel van mediatie. Het individu stelt gedragingen die het eerder bij de mediator ingeoefend heeft. De persoonlijke aanwezigheid van de mediator als voorbeeld wordt geleidelijk aan overbodig. Zie bijlage 7, hfst 2 De cognitieve functies

Feuerstein onderscheidt 29 ‘cognitieve functies’ (of denkmiddelen) die geactiveerd kunnen worden via mediatie. Deze ‘cognitieve functies’ zijn de prerekwisieten van het


74

denken. Ze vormen samen een soort gereedschapskist die de mens in staat stelt de complexiteit van de wereld te begrijpen en om oplossingen voor problemen te bedenken. Deze cognitieve functies zijn niet aangeboren, maar worden ontwikkeld door een adequate gemedieerde leerervaring in alle soorten dagelijkse situaties, op school, thuis,… overal. (Lebeer, 2003) Het is onze overtuiging dat een adequate toepassing van het wetenschappelijk / technologisch denkproces in het basisonderwijs een significante bijdrage kan leveren aan het ontwikkelen en bevorderen van deze denkmiddelen.

4.4 Mediatie en de eindtermen ‘leren leren’ Mediatie is een techniek die de leerkracht kan aanwenden om te werken aan de eindtermen ‘leren leren’. De uitgangspunten van deze eindtermen zijn:  Zelfstandig nieuwe kennis en vaardigheden verwerven

Zie bijlage 7, hfst 2 De cognitieve functies

 

In staat zijn problemen op te lossen Kunnen leren in om het even welke situatie en context



Leren: een actief en constructief proces (stof verwerken, analyseren, relaties leggen, synthetiseren, transfer maken,…)

In bijlage 7 van hoofdstuk 2 vind je een leerlijn die tot stand kwam vanuit een studie van de eindtermen, en de daarop geënte leerplannen en ontwikkelingsplan voor het basisonderwijs van het VVKBaO. Binnen deze studie werden deze eindtermen en leerplandoelen in verband gebracht met de ‘cognitieve functies’ (denkmiddelen) zoals beschreven door Feuerstein. Deze leerlijn is een bruikbaar werkinstrument die aangeeft rond welke denkvaardigheden concreet gewerkt kan worden bij een bepaalde leeftijdsgoep. Deze denkvaardigheden kunnen aangeleerd en ingeoefend worden binnen activiteiten rond wetenschap en techniek.

4.5 Mediatiecriteria Een opvoedkundige activiteit wordt mediatie genoemd indien ze tenminste beantwoordt aan de volgende 3 fundamentele voorwaarden: intentionaliteit, transcendentie en zingeving. Er zijn nog andere niet-fundamentele criteria waar we hier niet dieper op ingaan, zoals bekwaamheidsgevoel, taakregulering, gedragsregulering en doelbewustheid. Zie bijlage 11, checklist mbt mediatie

In bijlage 11 vind je een aantal checklists waar je als leerkracht rekening kan mee houden bij het begeleiden van één of meerdere lesactiviteiten.


75

4.5.1 Intentionaliteit (WAT?) Heel wat prikkels uit de omgeving van het kind worden niet of onvolledig opgenomen of verwerkt. De activiteit van de mediator zal tot doel hebben deze prikkels zodanig te ordenen, te versterken, te verzwakken of te situeren dat het kind ze verwerkt en erdoor ontwikkelt. De mediator stelt zich doelgericht op tussen het kind en de omgeving die hij gestructureerd heeft. Hij expliciteert bovendien wat zijn bedoelingen zijn met het materiaal in dit bepaald lokaal op dit bepaald moment. Slechts wanneer het kind door zijn houding en zijn gedrag blijk geeft dat het de intenties van de mediator vat en zich ervoor wil inzetten, spreekt men van "wederkerigheid". Wederkerigheid houdt in dat het kind zich niet langer passief opstelt t.o.v. de omgevingsinvloeden maar zich vrijwillig actief inspant om het vooropgestelde doel van de mediator te realiseren.

4.5.2 Transcendentie (WAAR – WANNEER?) Een gemedieerde leerervaring moet ook de concrete hier-en-nu situatie overstijgen. Door met het kind te reflecteren op wat voorbij is, te anticiperen op wat later kan gebeuren, en oog te hebben voor de gevolgen van zijn activiteit voor zichzelf en voor de anderen, stimuleert men het kind om zijn onmiddellijke behoeftebevrediging te overstijgen en zijn behoeften(waarden)systeem te verruimen. Wat geleerd wordt op een bepaald moment, mag niet gezien worden als een ‘geïsoleerde’ activiteit, maar moet gegeneraliseerd kunnen worden naar zowel situaties in het verleden als situaties in de toekomst van gelijkaardige aard. Wat geleerd wordt, moet ook kunnen toegepast worden in andere situaties. Hierbij denken we vooral aan algemene oplossingsmethoden, heuristieken zoals de wetenschappelijke denkmethode.

4.5.3 Zingeving (WAAROM?) De mediator spant zich in om de betekenis en de waarde van bepaalde stimuli extra in de verf te zetten en hoopt hierdoor op korte termijn te bereiken dat het kind gemotiveerd geraakt om erop te reageren. Op langere termijn wil hij bij het kind een houding ontwikkelen waarbij het zich spontaan vragen stelt over de zin en de waarde van wat er zich in zijn omgeving bevindt. Zonder zingeving is de kans op wederkerigheid (zie hoger) ook zeer gering. Verduidelijking van waarden beantwoordt vaak niet direct aan de actuele behoefte van het kind; daarom zal de mediator in zijn pogingen om het kind deelgenoot te maken van zijn waardesysteem, zingeving vaak koppelen aan transcendentie (zie hoger). In bijlage 3 kan je oefenen op de juiste vragen of antwoorden bij mediatie.


76

4.5.4 Mediatie en vragen stellen Zie bijlage 12, leerlijn: de juiste vragen stellen

Wanneer men een les geeft met concreet materiaal, zullen de vragen die je als leerkracht stelt een grote rol spelen in het leerproces van de kinderen. Mediatie heeft dus ook te maken met de ‘juiste’ vragen stellen op het ‘juiste’ moment. Het staat buiten kijf dat leerkrachten tientallen vragen stellen bij klassikale gespreksvormen, maar ook bij de begeleiding van groepjes kinderen die onderzoekend bezig zijn. Bekeken vanuit het standpunt van de leerkracht kan het stellen van vragen verschillende functies hebben. Deze verschillende functies stemmen overeen met één of meerdere mediatiecriteria: Functies van vragen stellen 1. laten samenvatten wat ze eerder hebben geleerd

mediatiecriteria intentionaliteit

2. laten toepassen wat ze eerder hebben geleerd

transcendentie

3. onder woorden laten brengen wat ze waarnemen

taakregulering

4. inzicht ontwikkelen formuleren

door

gedachten

te

laten taakregulering

5. motiveren voor verhogen van de interesse

zingeving

6. aanzetten tot denken; kritisch denken stimuleren

taakregulering, transcendentie

7. zelfvertrouwen stimuleren

bekwaamheidsgevoel

8. uitnodigen om iets te onderzoeken

intentionaliteit

9. aandacht vragen

gedragsregulering

Binnen wetenschapsonderwijs worden door leerkrachten vaak ‘waarom’-vragen gesteld. Waarom-vragen zijn meestal bedoeld om kinderen verbanden te laten leggen. Het gebeurt echter nogal vaak dat kinderen deze verbanden niet zelf leggen. Ze reproduceren een samenhang die de leraar heeft uitgelegd, dus heeft overgedragen (De Vaan en Marell, 1999). En op die manier wordt de ‘waarom’-vraag eerder een reproductievraag. Reproductievragen doen echter een beroep op het laagste denkniveau. Zo hebben waarom-vragen (of waardoor-vragen) voor kinderen alleen zin als het gaat om een directe relatie tussen oorzaak en gevolg, die is gebaseerd op voldoende gegevens uit hun eigen waarneming. Hoe minder eigen ervaring kinderen hebben met een verschijnsel, hoe vaker ze de uitleg van de leraar onjuist zullen interpreteren. Ze vatten de nieuwe informatie zo op dat ze die kunnen aanhaken aan hun bestaande kennisstructuur (denkschema’s). Op die manier ontstaan hardnekkige misvattingen.


77

Wil je bij kinderen denkprocessen op gang zetten die van belang zijn voor wetenschapsonderwijs, dan zijn voorspellingsvragen erg effectief (zie ook pilaar: wetenschappelijke denkcirkel). Kinderen interpreteren deze vragen vanzelf op hun eigen niveau en voorspellingen maken elk onderzoek spannender (hypothese). Zelfs als de voorspelling niet meer is dan het raden van het resultaat, zijn kinderen nieuwsgierig of ze het goed voorspeld hebben. Daardoor zullen ze met extra aandacht waarnemen. Voorspellingsvragen hebben nog een belangrijk voordeel: ze maken de kinderen bewust van toepasselijke ervaringen uit het dagelijks leven en stimuleren hen die te koppelen aan deze experimenten met dit materiaal. Als kinderen met voorspellingen komen, vraag je natuurlijk waarom ze dat denken (verklaring). Hun antwoord is vaak het begin van een leerzame discussie, vooral als er ook andere ideeën zijn in de groep. Als het onderzoek dan wordt uitgevoerd, kunnen de kinderen hun denkbeelden toetsen aan de werkelijkheid, en ook nog verklaren in een besluit. Zo help je ook voorkomen dat de ‘schoolkennis’ en de buitenschoolse ervaring op gespannen voet blijven staan. Zelfs wanneer ze verkeerd voorspeld hebben (foute hypothese), passen ze zonder probleem hun denkschema’s aan. Om onderzoekend gedrag en denkvaardigheden te stimuleren, kun je gebruikmaken van operationele vragen of werkvragen. Dit zijn vragen die uitnodigen om iets met het materiaal te doen dat het antwoord oplevert. Welke denkvaardigheden van belang zijn om het antwoord te vinden, is afhankelijk van het type vraag (zie bijlage 4). De reeks vragen in onderstaande tabel klimt op in moeilijkheidsgraad. Door de wijze waarop je de vragen stelt, heb je invloed op het niveau waarop leerlingen reageren. Bijvoorbeeld: de vraag ‘Wat gebeurt er met het kleine tandwiel, als je het grote tandwiel één keer rechtsom draait?’ leidt tot een proef of experiment en een antwoord op de vraag. Als deze vraag begint met ‘Wat denk je dat er gebeurt …’, dan volgt eerst een gedachte-experiment: kinderen proberen nu relevante ervaringen toe te passen. De voorspelling wordt uiteraard geverifieerd, de leerlingen zijn immers benieuwd of ze gelijk hadden. Met: ‘Schrijf op wat er volgens jou gebeurt …, controleer het en noteer de resultaten’, nodig je hen uit tot het vastleggen van een onderzoeksgegevens. Dit is niet iets wat automatisch gebeurt als je kinderen operationele vragen voorlegt. Je moet er speciaal naar vragen. Met werkbladen kan je de leerlingen daarbij helpen: Teken in het vakje, zet de meetresultaten in een tabel …


78

Het stellen van vragen is niet alleen voor leerkrachten, maar ook voor kinderen een belangrijke vaardigheid. Het past bij verwondering, nieuwsgierigheid en kritische zin. Kinderen die een vraag onder woorden brengen zijn zich bewust van hetgeen ze willen weten en leren. De aard van vragen die kinderen stellen kan zeer verschillend zijn: - ze proberen verschillende ervaringen te koppelen en te ordenen - ze proberen betekenis te geven aan ervaringen - ze vragen ook naar feiten, die dan het beste gewoon gegeven of opgezocht kunnen worden.

4.6 Literatuur De Corte, E., Vandenberghe, R., Barbry, R. (1988). Groeien in onderwijzen. Leuven, Wolters. De Vaan, E. and J. Marell (1994). Praktische didactiek voor natuuronderwijs. Bussum, Coutinho. Feuerstein, R., Klein, P.S., Tannenbaum, A.J. (1994). Mediated Learning Experience. London, Freund Publishing House Ltd. Gatt, S. (2003). Helping Young Children understand Science Concepts. Constructivism in Primary School: Examples in Science, Mathematics, Design and TEchnology, ICT and social studies. S. Gatt, Vella, Y. Malta, Agenda Publishers. Lebeer, J. (2003). De cognitieve functies van Feuerstein: denkmiddelen. Bouwen aan leren leren. J. Lebeer. Leuven, Acco. Steinert, I., Ruijters, M. (1993). Leren denken, denkend leren: de Feuerstein-benadering voor de ontwikkeling van cognitieve vaardigheden. Utrecht, Sardes. Thurston, A., Grant, G., Topping, K.J. (2005). "Constructing Understanding in Primary Science: an exploration of process and outcomes." Journal of Science Education 27. Van de Keere, K. (2004). Het wetenschappelijk denken handelingsproces in de basisschool. Tielt, niet gepubliceerde syllabus. Van de Keere, K. (2004). Techniek in de lagere school. KATHO Tielt, niet gepubliceerde syllabus. VVKBaO (1998). Leerplan Wereldoriëntatie. VVKBaO (Vlaams Verbond van het Katholiek Basisonderwijs). VVKBaO (2000). Ontwikkelingsplan voor de Katholieke kleuterschool. VVKBaO (Vlaams Verbond van het Katholiek Onderwijs). VVKBaO (2000). Wereldoriëntatie, een blik op een veranderende praktijk. VVKBaO (Vlaams Verbond van het Katholiek Onderwijs). VVKBaO (2001). Leerlijn basisvaardigheden ICT, VVKBaO (Vlaams Verbond van het Katholiek Basisonderwijs).


79

Bijlage 11: checklists mbt mediërende onderwijsstijl Checklist: Wat kan je doen als mediator? intentionaliteit en wederkerigheid, transcendentie, zingeving Intentionaliteit en wederkerigheid 1. De mediator kiest zorgvuldig zijn doelstellingen en zijn evaluatiemoment en – methodes: a) De leerkracht kiest bij de lesvoorbereiding een onderwerp en doelstellingen die nuttig zijn voor de leerlingen (leerplan) b) De leerkracht plant de nodige tijd voor individuele en groepsevaluatie van het werk. c) De leerkracht accentueert de individuele- en groepsvorderingen en verduidelijkt waarom hij blij is dat er vooruitgang geboekt wordt. 2. De mediator schept gunstige voorwaarden in het milieu om interactie mogelijk te maken. a) De leerkracht komt op tijd vóór de les en blijft na indien nodig. b) De schikking en de aankleding van het klaslokaal passen bij de te verrichten activiteiten. c) Recente werkjes van de kinderen zijn uitgestald. d) De leerkracht creëert een "leer" sfeer en zorgt ervoor dat ze voldoende lang behouden wordt. 3. De mediator past tijdens de les zijn gedrag aan i.f.v. het onderwerp en de kinderen. a) De leerkracht verduidelijkt in het begin van de les zijn doelstellingen en formuleert zijn verwachtingen; dit vormt o.m. de basis voor 'wederkerigheid. b) De leerkracht wekt de belangstelling van de leerlingen op bij de aanvang van de les. c) De leerkracht bemoeilijkt/vergemakkelijkt de opdrachten om een moelijkheidsgraad te bekomen die de leerlingen aanspoort om mediatie te vragen en voorkomt dat ze ontmoedigd worden. d) De leerkracht richt de aandacht van de leerlingen ook op deeltaken/deelaspecten/subdoelen en niet enkel op de globale doelstelling of taak. e) De leerkracht zorgt ervoor dat hij als "model" kan nagebootst worden (vb. hij spreekt hardop voor zichzelf wanneer hij een probleem oplost of iemand helpt,hij voert bepaalde handelingen extra traag uit of hij herhaalt ze enkele malen.) f) De leerkracht probeert zwakke en passieve leerlingen tot actieve inzet aan te sporen. 4. Het kind beantwoordt de inspanningen van de mediator (wederkerigheid) a) Het kind bootst de mediator na wanneer hij zich als model gepresenteerd heeft. b) Het kind geeft zelf zin aan de activiteit of vraagt verduidelijking van de zin ervan c) Het kind geeft antwoorden op vragen van de leerkracht en stelt zelf vragen over het onderwerp. d) Het kind blijft aandachtig tijdens de uitleg e) Er is oogcontact tussen mediator en kind. f) Het kind stelt gedragingen waaruit kan afgeleid worden dat het beoogde doel door de mediator nagestreefd, stilaan gerealiseerd wordt.

√


Transcendentie 1. De mediator brengt leerattituden & leerinhouden aan (feiten, wetten, inzichten, technieken, begrippen, principes, relaties) die verder reiken dan de actuele lessituatie. a) De leerkracht verduidelijkt het verband tussen de activiteiten/doelstellingen van de huidige activiteit en vroegere en/of toekomstige activiteiten. b) Uitgaande van concrete activiteiten formuleert de leerkracht algemene principes/regels die ook in andere situaties toepasbaar zijn. Hij laat de kinderen ook zelf situaties bedenken die de transfermogelijkheden van het geleerde illustreren. c) De leerkracht besteedt aandacht aan de vorming van attitudes die op andere momenten en in andere situaties nuttig zijn (b.v. probleemoplossende vaardigheden zoals: probleem identificatie en zelfcontrole tijdens en na het werk). d) De leerkracht leert het kind onderscheid maken tussen toevallige (voorbijgaande) en wezenlijke (stabiele) kenmerken van voorwerpen, personen, gebeurtenissen en wijst op hun ontstaan in het verleden en hun belang voor de toekomst. 2. De mediator moedigt het handelen aan op mentaal niveau. a) De leerkracht vraagt het kind zich zaken en gebeurtenissen uit het verleden te herinneren, voor te stellen om er nu te kunnen over nadenken en spreken. b) De leerkracht vraagt het kind veronderstellingen te maken over de mogelijke evoluties van de huidige situatie of van geplande acties. 3. De mediator moedigt een rationele benadering van de wereld aan. a) De leerkracht geeft achtergrond-informatie over voorwerpen en gebeurtenissen. b) Hij verklaart zijn motieven voor bepaalde van zijn handelingen/beslissingen. c) De leerkracht vraagt de kinderen hun antwoorden of handelingen te verklaren. Zingeving 1. De mediator zal het kind ontvankelijker maken door belangrijke activiteiten geruime tijd op voorhand aan te kondigen; hierdoor kan hij bij het kind bepaalde positieve verwachtingen scheppen. 2. Om het belang/de waarde van bepaalde stimuli te accentueren zal de mediator de stimulussituatie aanpassen. Hij kan b.v. bepaalde prikkels versterken door ze visueel groter, duidelijker te maken, door luider te spreken of andere prikkels elimineren door ze te verzwakken of te bedekken; hij kan ook de context van de prikkels wijzigen door zijn stem intonatie of gelaatsuitdrukking aan te passen. 3. Het kind wordt aangespoord om datgene wat het zelf waardevol vindt, en om persoonlijke betekenissen die het aan bepaalde voorwerpen en gebeurtenissen toekent, door te geven aan de mediator en aan leeftijdsgenoten.

80 √

√


81

Bijlage 12: de juiste vragen stellen, een leerlijn voor operationele vragen bij wetenschaps en techniekonderwijs niveau 1. Informatie verzamelen en verwerken Deze vragen zorgen ervoor dat kinderen gericht leren waarnemen en materiaal leren verzamelen, classificeren, sorteren, vergelijken, meten… Soorten vragen

Voorbeelden van vragen

Waarnemingsvragen Dit soort vragen stimuleert het gebruik van zintuigen,. Met dit soort vragen kan je zorgen dat de kinderen ook eens andere zintuigen gebruiken. Dit type vragen is vooral geschikt wanneer er voldoende nieuws of boeiends te beleven valt.

-

Vergelijkingsvragen Vragen die gericht zijn op de verschillen en overeenkomsten stimuleren nauwkeurig waarnemen. - welke grond heeft de grofste korrel? - Vergelijk de bladrand van deze plant met de tekeningen; op welke lijkt deze het meest? Vergelijkingsvragen kan je ook open formuleren: ‘wat hebben deze kuikentjes hetzelfde als wij?’ Op grond van verschillen en overeenkomsten kun je ordenen: jonge kinderen kunnen al classificeren, dus aan de hand van verschillen en overeenkomsten groepen

kwalitatief - Welke verschillen …? - Wat is er anders? - Wat is de beste? - Welke overeenkomsten …? - Wat heeft … hetzelfde als …?

Kwalitatief - Sorteren - Classificeren - Rangschikken - Determineren

kwantitatief

Kwantitatief

Wat voel je precies? Wat doe het? Hoe ziet … eruit? Waar smaakt … naar? Welk geluid maakt …? Welke vorm heeft het? Waarvan is het gemaakt? Waar vind je …? Wanneer gebeurt …?

Onderzoeks- en denkvaardigheden -

Waarnemen: Betasten, voelen Kijken, observeren Ruiken Proeven luisteren


samenstellen. ‘Welke bladeren horen bij elkaar?’ is een vraag die kinderen uitnodigt tot classificeren. Dingen op volgorde leggen, seriëren, gebeurt eveneens op grond van vergelijken (klein naar groter, koud naar warmer,…) Meetvragen Een vraag die je kunt beantwoorden door iets te meten, is eigenlijk ook een vergelijkingsvraag. Het kind vergelijkt de lengte, de tijdsduur, het gewicht … Kinderen meten ook met zelfgekozen ‘maatstaven’ door herhaald af te passen, bv. Deze stok past 3 keer op die stok. Meet vragen zijn bij wetenschapsonderwijs vaak bedoeld om zicht te krijgen op veranderingen of om een vaardigheid te oefenen, zoals het werken met thermometer, weegschaal of hoogte meter.

82

-

Hoeveel meer / minder?

-

-

Hoeveel? Hoe lang? Hoe diep? Hoe groot? Hoe zwaar? Hoe warm? Hoe hard? Hoe…?

Tellen, schatten en meten van - Aantallen - Lengte, breedte, hoogte - Doorsnede, diepte, - Oppervlakte, volume - Massa - Temperatuur - Materiaaleigenschappen

-

Vergelijken en eventueel grafisch verwerken

En daarbij de geschikte meetinstrumenten hanteren


83

Niveau 2. vragen die kinderen aanzetten tot redeneren Deze vragen stimuleren kinderen om verklaringen te geven voor voorspellingen die ze deden of om oorzaak en gevolg te achterhalen. Tevens stimuleren deze vragen de kinderen om de juiste taal te gebruiken om weer te geven wat er zal gebeuren of wat er gebeurd is. Soorten vragen


Vragen die kinderen aanzetten om voorspellingen te maken Een voorspelling of hypothese is een voorlopig gegeven en zal getoetst moeten worden met een experiment

-

-

-

Vragen die kinderen aanzetten tot het geven van verklaringen Een voorspelling of een hypothese vraagt om een verklaring

-

-

Wat wil je precies onderzoeken? Wat denk je dat er zal gebeuren als? Wat is precies de vraag die gesteld wordt? Hebben we reeds iets dergelijks gedaan? Wat was het resultaat dan? Wat weet je reeds dat kan helpen om het juiste antwoord te geven? Waarom denk je dat? Kan je uw antwoord verklaren? Kijk nog eens goed, ben je zeker van uw voorspelling? Ik hoorde u iets interessants zeggen. Kan j edit verklaren aan de rest van de groep? Kan je uitleggen waarom je dit denkt?

Onderzoeks- en denkvaardigheden Kinderen voorspellen - Het zal sneller bewegen. Ik heb dat thuis ook al eens gezien/geprobeerd. - Het zal drijven omdat het van hout is gemaakt.

Kinderen verklaren hun voorspelling. - De lamp zal branden omdat ik deze knop omdraai. Op die manier zal het elektrische circuit gesloten zijn en is de elektrische stroom niet onderbroken.


Vragen die kinderen aanzetten tot het analyseren en interpreteren van waargenomen resultaten

-

Waarom ging het kaarsje nu uit? Wanneer je dit zou doen … wat zou er dan gebeuren, denk je? Jij denkt…. Kan je dit testen om te zien of het wel waar is? Wat dacht je toen dat precies gebeurde?

84 Kinderen gaan oorzaak en gevolg met elkaar verbinden. Ze maken verbanden en zoeken naar bewijzen om hun voorspellingen te ondersteunen

Niveau 3. Vragen die kinderen aanzetten tot wetenschappelijk onderzoeken Deze vragen stimuleren kinderen tot het definiëren en/of oplossen van problemen. Hiertoe gaan ze moeten plannen wat ze gaan doen en hoe ze hun ideeën kunnen testen. Soorten vragen


Vragen die kinderen aanzetten tot definiëren en/of oplossen van problemen

-

-

Wat denk je dat het probleem is? Wat weet je al dat jou kan helpen om tot een oplossing te komen? Wat zijn mogelijke oplossingsmethodes? Hoe kunnen we dit probleem oplossen?

Reflecteren: - Welke problemen hebben we tegen gekomen? Hoe hebben we deze opgelost? - Wat zouden we de volgende keer

Onderzoeks- en denkvaardigheden -

Hoe kun je de slinger sneller op en neer laten gaan?


Vragen die kinderen aanzetten om experimenten te plannen en ideeën te testen

-

anders kunnen doen? Dat is juist, hoe ben je daartoe gekomen? Kan je uw antwoord verklaren? Kijk nog eens goed. Kan je een vollediger antwoord geven? Welke stappen gaan we zetten? Welke materialen hebben we nodig? Zijn er veiligheidsvoorschriften die we moeten volgen? Hebben we vroeger iets analoogs gedaan? Hoe hebben we dat dan gedaan?

85

Een proefsituatie bedenken en uitvoeren Om dit experiment tot een goed einde te brengen, moet ik volgende stappen zetten.

Niveau 4. vragen die ‘creativiteit’ bevorderen Deze vragen stimuleren kinderen om hun ideeën te verbreden en meer hypotheses te formuleren. Soorten vragen


Vragen die kinderen aanzetten tot het zoeken van alternatieven door hun ideeën te verbreden

-

-

Hoe kan je ervoor zorgen dat deze plant extra goed zal groeien?

Hoe kan je ijs zo snel mogelijk doen smelten?

Onderzoeks- en denkvaardigheden Ik kan proberen om een soort van meststof te maken en deze toe te voegen aan de grond. Ik ga de blok ijs onder die bureaulamp leggen.


86

Niveau 5. vragen die evaluatie en reflectie stimuleren Soorten vragen


Vragen die kinderen aanzetten tot evalueren en nadenken over handelen en denken

-

-

-

Wat hebben we precies gedaan opdat het werk zo goed ging? Wat werkte niet zo goed? Wat lukte niet zo goed en waarom? Wat kunnen we de volgende keer veranderen opdat we betere resultaten zouden bekomen? Heb je gezien wat er precies gebeurde? Gebeurt dit altijd op die manier? Kan je uitleggen wat je precies dacht? Kan je hetgeen wat je weet gebruiken voor andere problemen op te lossen? Wat is het verband tussen…? (patronen herkennen, relaties tussen verschillende situaties herkennen)

Onderzoeks- en denkvaardigheden Kinderen gaan hier hun mening geven over een bepaald onderwerp/onderzoek. Ze gaan ideeën beoordelen. Nadenken wat er beter zou kunnen een volgende keer. - We planden de experimenten zeer zorgvuldig - We namen elk onze rol goed op - Ik kan de volgende keer preciezer meten - Ik volgde deze specifieke stappen om het probleem op te lossen.

87

BRAINS ON, HANDS ON EEN DIDACTISCH MODEL VOOR WETENSCHAPS- EN TECHNIEKONDERWIJS IN HET BASISONDERWIJS

Recommend Documents