ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug?
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug? Op sommige scholen worden ze wel met tientallen tegelijk binnengebracht: de digitale schoolborden. In het meest gunstige geval krijgen docenten een ‘knoppentraining’ waarna ze het zelf maar moeten uitzoeken. Soms wordt het bord intensief gebruikt, soms staat het te verstoffen in het klaslokaal en is er voor het gemak een extra krijt- of whitebord naast geplaatst. Voorop staat dat er met zo’n bord veel mogelijk op didactisch vlak. Echter, stapt men een klaslokaal binnen waar zo’n bord aan de muur hangt, dan valt al snel op dat een digibord wordt gebruikt om PowerPoint of films te laten zien. Na jarenlange onderwijsinnovaties waarin de klassikale instructie op de achtergrond is geraakt lijkt het digibord ervoor te zorgen dat leerlingen bijna de gehele les met de neus naar het bord gericht zitten. Samenwerkend leren? Adaptief onderwijs? Nee, de klassikale instructie is terug, maar nu met allerlei mooie digitale snufjes. In dit artikel gaan we opzoek naar de meerwaarde van het digibord en ICT leermiddelen. Hoe kunnen docenten in het onderwijs ICT effectief inzetten, zodat het leerproces van de cursist (of leerling, deelnemer of student) Figuur 1: klassikaal onderwijs weer terug in het klaslokaal? wordt verhoogd?
De effectiviteit van een (digitaal)leermiddel Jaren is er onderzoek gedaan wat een leermiddel effect maakt. Vroeger bestond leren uit een ‘meester’ en een ‘gezel’. In een één op één leersituatie heeft de ‘meester’ alle mogelijkheden om de ‘gezel’ (leerling) instructie te geven, te begeleiden en feedback te geven. Deze vorm van ‘onderwijzen’ is effectief, immers bij fouten of misverstanden kan een ‘meester’ gelijk ingrijpen. Helaas is er in het onderwijs bijna nooit sprake van een één op één situatie en heeft een docent meerdere ‘gezellen’, van circa 25 in het basisonderwijs tot honderden in het hoger onderwijs. Hierdoor is het noodzakelijk dat een docent een leermiddel kiest die een zo hoog mogelijke effectiviteit heeft, liefst zo hoog als in een meestergezelrelatie. Digitale leermiddelen bieden de docenten veel mogelijkheden voor deze effectiviteitslag. Een computer is net zoals een mens in staat tot interactie. Hier lopen we al tegen de beperkingen van de computer, omdat iedere interactie vooraf moet zijn gedefinieerd. Mensen reageren vaak op een onverwachte manier, waardoor het ontwikkelen van een goed digitaal leermiddel heel moeilijk is. Vooraf moet een docent zichzelf goed afvragen wat het doel van een leermiddel is en in hoeverre zo’n leermiddel ook effectief en adaptief is. Als we kijken naar de effectiviteit van ICT leermiddelen, dan blijkt uit onderzoek dat er ‘slechts zwakke effecten worden gevonden’ (Nijhoff e.a.
Figuur 2: meestergezelrelatie
1
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug? 1995). De effecten die wel worden waargenomen zijn (uit: Nijhoff e.a., 1995): Attitude: leerlingen hebben een positieve houding ten opzichte van scholen en vakken waar de computer vaak gebruikt wordt; Type computertoepassing: bij vakken als wiskunde blijkt dat de computer dezelfde taken kan uitvoeren dan andere hulpbronnen. Voor vakken als lezen geeft de computer juist een meerwaarde; Onderwijsniveau: de effecten van ICT gebruik zijn het grootst in het basisonderwijs (bijv. RT) en het hoger onderwijs; Type leerling: bij minder begaafde leerlingen is het effect van ICT hoger dan bij normaal begaafde leerlingen. Duur van computergebruik: de effecten van kort computergebruik door leerlingen (tot 4 weken) zijn beter aantoonbaar dan als de computer langdurig wordt gebruikt. Hoewel de uitkomsten die zijn beschreven in de onderzoeken al meer dan 15 jaar oud zijn, moeten we deze serieus nemen. Natuurlijk is de technologie verder gevorderd, maar de problemen die er destijds waren zijn er nog steeds. Veel onderwijskundige software is slecht in te passen in het huidige curriculum en de aandacht gaat uit naar het ontwikkelen van lesmethoden in schoolboekvorm. Door de gefragmenteerde onderwijsmarkt in Nederland is het voor uitgevers zeer kostbaar om goede ICT leermiddelen te ontwikkelen. CD’s die worden geleverd bij werkboeken belanden aan het einde van het schooljaar maar al te vaak ongebruikt in de prullenbak. In landen als het Verenigd Koninkrijk, waar er sprake is van een ‘national curriculum’ zijn er veel meer ICT leermiddelen. Een ander bijkomend nadeel is dat de ICT infrastructuur varieert in Nederland per school. Op sommige scholen hebben alle leerlingen een note- of macbook ter beschikking, op andere scholen zijn er alleen een paar computerlokalen of een openleercentrum. Gelukkig is er wel een stroomversnelling zichtbaar: veel scholen kiezen ervoor om zelf materiaal te ontwikkelen in een digitale leeromgeving (DLO). DLO’s varieren in gebruiksvriendelijkheid, maar over het algemeen is het simpel om een digitale les te ontwikkelen. Mede door de ‘gratis’ schoolboeken in het VO gaan scholen nadenken over de toekomst en kiezen voor de investering in eigen materiaal en een ICT infrastructuur. Ook ontwikkelingen als wikiwijs en digitale examens jagen deze stroomversnelling aan. Net als vroeger de markt van de videorecorder bestond uit een drietal merken (VHS, Betamax en V2000), bestaat de DLO markt uit een divers aantal bedrijven zoals: N@tschool, It’s learning, Blackboard, Moodle en Teletop. Standaardisatie is noodzakelijk om een verdere evolutie van de DLO’s (internationaal CMS: content management system) te bespoedigen. Het SCROM bestandsformaat waarmee digitale lessen worden vormgegeven is de eerste stap. Van alle CMS applicaties neemt Moodle de grootste sprong. Wereldwijd gebruiken 15 miljoen mensen en 35.000 onderwijsinstellingen deze applicatie. De reden: Moodle is kostenloos en op wereldwijd niveau is er een toename in het gebruik van ‘open source software’ (deze software mag door iedereen gebruikt en aangepast worden, hierdoor ontstaat er een soort evolutie in de ontwikkeling van dergelijke applicaties). Scholen die gebruik maken van een DLO investeren in een eigen leeromgeving. Docenten maken zelf pagina’s, verzamelen documenten en maken eenvoudige toetsjes. De volgende stap is een ‘community of learners’, waarin uitwisseling (en ondersteuning) van educatieve inhoud centraal staat. Moodle stelt dit voor als afgebeeld in figuur 3. In figuur 3 zijn twee onderwijsinstellingen verbonden aan elkaar doormiddel van een ‘community hub’ (hub en spoke, as en spaken zoals een fietswiel). Beide onderwijsinstellingen leveren informatie aan de hub, bijvoorbeeld een les voor een digibord. Hierdoor is het mogelijk voor andere onderwijsinstellingen om deze les te krijgen of te kopen. Belangrijk is, door het ‘open source’ karakter van Moodle, dat andere gebruikers (peers: collega docenten) feedback geven, waardoor de kwaliteit van de leermiddelen toeneemt. Naast onderwijsinstellingen kunnen in deze ‘community’ ook bijvoorbeeld educatieve uitgevers en de overheid participeren. Zo’n systeem waarin ook de gebruikers inhoud genereren (user generated context), is een typisch voorbeeld van een web 2.0 toepassing.
2
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug?
Figuur 3: community of learners volgens het Moodle principe
Het is voor docenten die betrokken zijn bij het nieuw te ontwikkelen curriculum (of docenten die werken met een digitaal schoolbord) belangrijk om te realiseren wat een ICT leermiddel effectief maakt. Het presenteren van een PowerPoint kan ook immers met een beamer. Zelfs met een krijtbord en een TV heb je hetzelfde effect. Waar zit de onderwijskundige meerwaarde van ICT leermiddelen? Diana Laurillard beschrijft in haar boek ‘Rethinking university teaching’ (2002) doormiddel van het ‘Conversational Framework’ op welke wijze een docent (maar ook een leermiddelontwikkelaar) kan bepalen of het leermiddel effectief is. Om het interactiemodel (conversational framework) te begrijpen, moet men eerst duidelijk hebben op welke manier het leerproces bij een leerling tot stand komt. Laurillard (2002) gebruikt daarvoor een tijdlijn waarin de leeractiviteiten in chronologische volgorde beschreven staan (figuur 4).
Wat is het doel?
Interpreteren van feedback
Wat ga ik doen?
Beslissen over de taakdoelen?
Uitvoeren
Interpreteren van feedback
Acties aanpassen
Geleerd!
Reflecteren op de doelen
Figuur 4 tijdlijn van leeractiviteiten in chronologische volgorde (bewerkt uit: Laurillard, 2002)
In een onderwijsleersituatie vraagt een leerling zich altijd af, bewust of onbewust, wat het doel is van de les of van de leersituatie. Vervolgens maakt de leerling een beslissing welke taken er uitgevoerd moeten worden en wat hij of zij moet doen. Een leerling gaat dan de taak uitvoeren en krijgt van de docent (of het leermiddel) feedback, bijvoorbeeld: “Kijk nog eens naar opgave 3, daar zit nog een fout in”. Een leerling interpreteert de feedback en past zijn of haar acties aan, of voert de taak
3
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug? opnieuw uit. Vervolgens krijgt de leerling weer feedback, bijvoorbeeld: “Goed gedaan!”. In de meest ideale situatie, mits de leerling dit geleerd heeft, kijkt hij of zij terug op de doelen en heeft de leerling nieuwe kennis of vaardigheden verworven. In het gegeven voorbeeld staat het leren niet los van de interactie met de docent of het leermiddel. De tijdlijn in figuur 4 is immers een ideale situatie, waarvoor een grondige voorbereiding noodzakelijk is. In figuur 5 staat deze complexe interactie weergegeven in het interactiemodel voor educatieve media. In het model worden vier processen beschreven die in het leerproces centraal staan, namelijk: 1. Het discursieve proces (redeneren) speelt zich af op conceptueel niveau, zoals de doelstellingen van de les en wat de leerling leert; 2. In het adaptieve proces (aanpassen) past zowel de docent (of leermiddel) als de leerling de instructie, uitleg of antwoorden aan; 3. Het interactieve proces beschrijft welke activiteiten er concreet door zowel de leerling als het leermiddel (of de docent) worden ondernomen; 4. Het reflectieve proces beschrijft de activiteit die het leermiddel (of docent) en de leerling ondernemen om de bestaande concepten (wat is er wel/niet geleerd) aan te passen. Het model is een samenstelling van activiteiten of taken die zichtbaar worden uitgevoerd en activiteiten die plaatsvinden in het hoofd van de leerling, de docent, of de programmatuur van het digitale leermiddel. In het interactiemodel staan 12 pijlen die ieder staan voor een bepaalde denkstap, proces of taak. Het model is opgedeeld in kwadranten. De bovenste twee kwadranten stellen de concepten voor, zoals kennis, vaardigheden en houdingen die noodzakelijk zijn tot het goed tot het einde brengen van de leeractiviteit. Pijl 1t/m 4 stelt het discursieve proces voor. Het interactieve (wat daadwerkelijk gedaan wordt), wordt beschreven door pijl 6 en 9. Het aanpassend vermogen (adaptief proces) wordt weergegeven door pijl 5 en 10 en het reflectieve proces (feedback) wordt vertegenwoordigd door pijl 11 en 12. 1. theorieën, ideeën
Concepten van de docent, leermiddel
2. concepties 3. her-definiëren
Concepten van de leerling
4. her-definiëren
5. aanpassen van de doelen n.a.v. concept leerling
10.aanpassen van acties in het kader van doel, theorie en feedback
12.reflectie op leerlingacties om concepten aan te passen
11. Reflectie op het concept n.a.v. ervaringen
4. her-definiëren 6. stelt doelen aan leerling
Leeromgeving
7. leerling onderneemt actie 8. feedback
Acties of activiteiten van de leerling
9. leerling past actie aan Figuur 5: interactiemodel (bewerkt uit: Laurillard, 2002)
4
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug?
Om de effectiviteit van een leeractiviteit (of leermiddel) te meten, moet men van te voren goed bepalen welke van de 12 pijlen in het schema terug komen. Voor een docent is het noodzakelijk dat de pijlen die niet ‘gedekt’ worden in het schema zelf aan te vullen. Hier schuilt namelijk het succes of falen van een les met digitale leermiddelen. Doordat de verwachtingen hoog zijn en men niet duidelijk heeft nagedacht over de effectiviteit, kan teleurstelling ontstaan. Veel scholen beginnen bijvoorbeeld enthousiast aan een digitale lesmethode, maar ervaren al snel dat het gebruiksgemak, beheersbaarheid en overzichtelijkheid ver te zoeken is.
De effectiviteit van een digitaal schoolbord Alle digitale leermiddelen zijn in te delen in een vijftal verschillende groepen: de beschrijvende, interactieve, communicatieve, adaptieve en productieve media. In tabel 1 staan deze media met daarbij enkele concrete voorbeelden. In de praktijk worden digitale schoolborden gebruikt op diverse wijzen. Als een docent alleen maar een film laat zien, een figuur of foto, schrijft (typt) een aantekening, dan is een digitaal schoolbord een beschrijvend medium. Als de beschrijvende media nader wordt analyseert, dan ziet het interactief model er uit zoals in figuur 6 (de omschrijvingen van de pijlen staan in figuur 5). Groep Beschrijvend Interactief Communicatief Adaptief Productief
Leerervaring Kijken, lezen, aanschouwen Ontdekken, onderzoeken Discussie, debat Oefenen, experimenten Expressie, uitvoering
Methode/technologie DVD, film, papier CD, DVD, databanken Online conferentie, digitale leeromgeving Simulatie, veldwerk, laboratorium Tekstverwerking, animatie, model.
Voorbeeld(-en) Schoolboek, docu, informatieve site. Google-earth,CBS website Moodle, internet fora, ELO’s, MSN, Web 2.0 Second life, simcity, sims Office, vakgerichte simulatoren
Tabel 1: groeperingen van educatieve media
De dikgedrukte pijlen in figuur 5 zijn de pijlen die door de betreffende media over het algemeen worden gebruikt. Als de lijn gestippeld is, dan is dit een eenmalige interactie die alleen van toepassing is als de docent de begeleiding doet. Concepten van de docent, leermiddel
Leeromgeving
Concepten van de leerling
Acties of activiteiten van de leerling
Figuur 6: het interactief model toegepast op het gemiddeld gebruik van een digitaal schoolbord.
5
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug? De conclusie uit het interactief model, toegepast op het standaard gebruik van het digitaal schoolbord, is dat er nauwelijks interactie is. De interactie is voornamelijk gericht van de docent naar de leerling en niet omgekeerd.
Hoe maak je een effectieve les met ICT leermiddelen, zoals een digibord? Het is duidelijk dat lesgeven met een digitaal schoolbord een andere vaardigheid van een docent vraagt. Wat voor alle lessen geldt, geldt ook voor een les met digitaal schoolbord. De vraag wat een les nu effectief maakt. Juist in de beantwoording van de effectiviteitvraag schuilt de oplossing voor het digiborden probleem. Op het moment geven nog steeds veel docenten les volgens de volgende opbouw: nakijken van het huiswerk, instructie, aan het werk en wat niet af is, is huiswerk voor de volgende les. Zonder een waardeoordeel te geven aan deze lesopzet, missen er essentiële onderdelen die een les effectief maken. Ebbens e.a.(2005) beschrijven in het boek ‘effectief leren’ het model directe instructie. Het model is effectief omdat in de les reflectie- en feedbackmomenten worden ingebouwd. Hierdoor heb je als docent meer grip en zicht op het leerproces van de leerlingen. Het instructiemodel is opgebouwd rondom sleutelbegrippen. Deze sleutelbegrippen helpen de leerling met de diepere verwerking van de leerstof. Voor de sleutelbegrippen ‘motivatie’, ‘betekenis geven’ en ‘zichtbaarheid van leren en denken’ is een digibord een aanvulling op de les. Mensen zijn van nature leergierig en nieuwsgierig. Een digibord geeft een breed scala aan mogelijkheden om leerlingen te motiveren. Interactieve spelletjes (bijvoorbeeld een memoryspel als start van de les op het digibord waarmee de leerlingen in teams begrippen en omschrijvingen bij elkaar vinden) zorgen ervoor dat de lessen leuk worden. Door het digibord is het mogelijk om de wereld in de klas te halen, zonder teveel ingrepen. Voor vakken als natuurkunde zijn er allerlei simulatieprogramma’s beschikbaar die abstracte begrippen als ‘potentiële energie’ of ‘centrifugaal kracht’ zichtbaar maken. Een recente ontwikkeling met digiborden zijn de stemkastjes. Door vooraf enkele vragen over het lesonderwerp te bedenken kunt u het leerproces letterlijk in beeld brengen. De ‘vingers’ verdwijnen (wie heeft het begrepen) en de kwantitatieve gegevens geeft u en de klas zichtbaarheid van het leren en denken. Maar voor alles geldt: het digibord is een hulpmiddel en niet het doel. Hoe ondersteun je het denkproces met een digitaal schoolbord? In de gegeven voorbeelden wordt de kracht van het digibord gezocht in allerlei hard- en softwarematige toepassingen. Bij de kennisverwerking van leerlingen in de instructiefase van een les kan een digitaal schoolbord een belangrijke meerwaarde bieden. Om deze meerwaarde te begrijpen is het eerst belangrijk om te kijken hoe mensen dingen leren. Het probleem is echter dat er over leren diverse theorieën bestaan, zoals het behaviorisme, cognitivisme en het sociaal constructivisme. Zonder in te gaan op deze theorieën kan iedereen zichzelf voorstellen dat kennis in je hoofd is geclusterd aan bijvoorbeeld bepaalde beelden, geuren, gedachten, begrippen en muziek. Hoe mensen dit opslaan is persoonlijk. Als je een bepaalde geur ruikt, dan doet dat je soms denken aan iets van vroeger. Bijvoorbeeld de typische zoldergeur die refereert aan vroeger bij opa en oma thuis. Het geheugen is kortom een soort archiefkast met duizenden laden. Zo’n archiefkast wordt ook wel de cognitieve structuur genoemd. Bij mensen zijn er veel misconcepties, waardoor er binnen die archiefkast bepaalde ‘kaarten’ in de verkeerde lade zitten. Er kunnen ook essentiele kaarten missen die belangrijk zijn om een groter geheel te begrijpen. Aan docenten de taak om een leersituatie te creeëren die zorgt voor het aanvullen, verwijderen, verplaatsen en toevoegen van deze ‘cognitieve kaarten’. Marzano (2005) stelt dat in een effectieve onderwijssituatie het leren plaats vindt in vijf dimensies (figuur 7). Aangezien een digibord regelmatig gebruikt wordt in de klassikale instructie, wordt dimensie 2 (nieuwe kennis verwerven en integreren) verder toegelicht.
6
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug?
Dimensie 5: Reflectie Dimensie 4: Onderzoek doen Dimensie 3: Kennis verbreden en verdiepen Dimensie 2: Nieuwe kennis verwerven en integreren Dimensie 1: Motivatie
Figuur 7: De vijf leerdimensies van Marzano (2005)
Volgens Marzano is iedere dimensie een voorwaarde voor de volgende dimensie. Al eerder is beschreven in dit artikel dat in een effectieve leersituatie motivatie één van de belangrijkste voorwaarden is van een les. Een docent moet goed kunnen uitleggen wat het nut van de stof is. “Omdat het in het boek staat!” of “Omdat het moet van het ministerie van onderwijs”, is geen boodschap waar een leerling iets aan heeft. Bij de dimensies 3 en 4 is de computer een belangrijk hulpmiddel voor de kennis te verbreden en te verdiepen of om in bijvoorbeeld informatieve websites of databanken onderzoek te doen. In dimensie 2 moet een docent ervoor zorgen dat de leerling de juiste lade optrekt in de cognitieve ‘archiefkast’. Een belangrijk hulpmiddel hiervoor is het woordenweb, ook wel ‘mindmapping’. Door de interactiviteit van een digibord is het immers gemakkelijk om begrippen, geluiden en beelden op een juiste manier te orderenen. De manier waarop er geordend wordt, is afhankelijk van de kennis of vaardigheden die een docent gaat aanleren. In figuur 8 staat een opeenvolging van stappen die een aardrijkskundedocent kan doen bij de introductie van het begrip ‘vulkanisme’.
Spuit eruit
Rood
Stroomt over
Stenen Heet
Figuur 8a: stap a in de les: een aardrijkskunde docent laat een videofragment van een vulkaan zien. Voordat het fragment begint, zet de docent de film op pauze en vraagt aan de leerlingen: “wat zie je hier op het bord? Ik wil geen moeilijke begrippen, maar alleen horen wat jullie zien of aan moeten denken. “ De input van de leerlingen wordt op het bord geschreven.
7
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug?
Spuit eruit Stroomt over
Rood
Vulkanisme
Stenen Heet
Figuur 8b: na een kort informatief videofragment over vulkanisme, zet de docent het centrale thema in het midden van het bord op met daarbij de boodschap: “ik parkeer nu al jullie woorden in de bovenhoek, het gedachtehoekje”.
Gevaarlijk Aardbeving Lava Plaatrand
Aardkost
Heet Rood Stroomt Spuit Stenen eruit over
As
Berg Kraterpijp
Vulkanisme
Magma
Krater Uitbarsting
Kegelvorm
Figuur 8c: na het parkeren in de bovenhoek vraagt de docent welke begrippen de leerlingen weten of in de film gezien hebben die met vulkanisme te maken hebben.
Heet Magma Rood
Plaatrand
Aardbeving
Aardkost
Vulkanisme
Stenen Berg
Uitbarsting As Gevaarlijk Lava Spuit eruit
Kegelvorm Kraterpijp Krater Stroomt over
Figuur 8d: een docent overlegt met de klas en gaat alle begrippen ordenen die bij elkaar horen. Ook de eerder ingebrachte begrippen worden verwerkt. Hierna gaat de docent verder met de volgende dimensies in de les.
8
ICT leermiddelen in de klas: zegen of een stap terug? Afhankelijk van de werkvorm die de docent in figuur 8 gebruikt (bijvoorbeeld discussie, vingers opsteken), zorgt het ‘mindmappen’ ervoor dat leerlingen sneller door hebben welke relatie begrippen tot elkaar hebben. Door het activeren van de voorkennis en het later toevoegen van deze kennis tot het model, helpt de leerling de kennis een plaats te geven in de eigen ‘cognitieve archiefkast’. De mindmap is in figuur 8 ingezet om begripsmatige kennis te verwerven. Echter voor andere soorten kennis en vaardigheden zijn andere mindmaps te gebruiken, zoals voor feitenkennis, chronologieën en oorzaak-gevolgverbanden. De vorm van de mindmap en de toepassing in de les is dan anders. De mindmap uit figuur 8 is een voorbeeld waarin ICT gebruik (video, digibord, schuiven van woorden) goed samenwerkt met algemene didactische principes waardoor het leerrendement bij de leerlingen wordt verhoogd. Het dient als startpunt voor de volgende dimensies, waarin ICT ongetwijfeld een grote bijdrage levert. Tot voorkort was het nog niet duidelijk wat de meerwaarde van ICT in het onderwijs is, maar in de toekomst is ICT onmisbaar in het klaslokaal om het leren van leerlingen te activeren. Bronnen: Figuur 1: http://www.malburgen.nl/filesmb/images/ Figuur 2: http://www.vrijmetselarij.nl/Portals/0/Historie/ Figuur 3: http://moodle.yeovil.ac.uk/moodledev/file.php/1/moodlenetwork/ Figuur 8a: http://www.docukit.nl/inhoud/ Literatuur: Laurillard, D (2002). Rethinking university teaching. London, New York. ISBN: 0-415-25679-8 Marzano (2008). Leren in vijf dimensies. ISBN: 9789023241294 Nijhoff e.a. (1995). Handboek curriculum, modellen, Theorieën, Technologiën. Lisse. ISBN: 90-2651273-2
9
