Gebaren herhalen heeft geen invloed op het leren van kunstmatige grammatica via animaties. LisetteSchreijenberg (345104) Begeleiders: Lysanne Post en Tamara Van Gog Instituut voor Psychologie, Faculteit der Sociale Wetenschappen Erasmus Universiteit Rotterdam
1
Publiekssamenvatting Tegenwoordig wordt er veel gebruik gemaakt van multimedia in het onderwijs, bijvoorbeeld animaties. Animaties kunnen, naast geschreven tekst en plaatjes, ook geluiden en bewegende beelden omvatten. In veel vakken is aangetoond dat leren met animaties voor een betere prestatie kan zorgen dan leren met een tekstboek (bijv. wiskunde en biologie). Bij grammatica leren is echter nog weinig onderzoek gedaan, en het weinige onderzoek dat is gedaan bewijst niet dat het leren via animaties helpt. Recent onderzoek suggereert dat het betrekken van gebaren bij animaties het leren bevordert. Dit is één keer onderzocht, waarbij werd gevonden dat tegelijkertijd kijken naar animaties en gebaren maken de prestatie verslechtert bij kinderen die niet goed zijn in taal. In dit onderzoek leerden kinderen eerst omgaan met een apparaat, waarmee ze met hun handen in de lucht de muis konden besturen, waarna ze twee kunstmatige grammaticaregels leerden via filmpjes. Vervolgens pasten ze elke regel eenmaal zelf toe met het apparaat. Op allebei de regels werden ze getoetst. Voor één toets herhaalden ze de gebaren. De scores op de toetsen waarbij de gebaren waren herhaald en waarbij niet was herhaald zijn vergeleken om te kijken of herhalen beter was. Dit bleek niet zo te zijn. Ook zorgde het herhalen van gebaren niet dat de kinderen sneller antwoord gaven. Een verklaring hiervoor is dat omdat de kinderen de gebaren vaak onjuist herhaalden, het er ook niet voor zorgde dat ze de regels beter wisten. Gebaren herhalen voor een toets draagt dus niets bij aan de prestatie.
Samenvatting Er is recentelijk veel onderzoek gedaan naar het gebruik van gebaren bij het leren van animaties. In deze thesis wordt onderzocht of kinderen beter presteren op een toets wanneer ze voor een toetsmoment gebaren herhalen. Dit is gedaan om te kijken of gebaren kunnen bijdragen aan de effectiviteit van animaties op een leerproces. Daartoe leerden 73 kinderen twee kunstmatige grammaticaregels door middel van animatiefilmpjes, waarna ze deze regels zelf gingen uitvoeren met een Leap Motion, een apparaat dat ervoor zorgt dat je met je handen in de lucht de muis van een computer kan besturen. Verwacht werd dat de prestatie in zowel accuraatheid als reactietijd beter was wanneer men de gebaren herhaalde voor het toetsmoment. Dit werd tegengesproken door de resultaten, die geen verschillen tussen de condities uitwezen in accuraatheid en reactietijden. Mogelijk kwam dit doordat kinderen de gebaren niet juist herhaalden, zodat de kennis over de regel niet geactiveerd werd. Ook kan het zo zijn dat het betrekken van gebaren bij animaties over grammatica niets bijdraagt aan
2
het initiële leerproces. Dit onderzoek wijst erop dat het herhalen van gebaren geen meerwaarde heeft bij het leren van kunstmatige grammatica.
Inleiding In een tijd waarin we constant verbonden zijn met het internet, dagelijks gebruik maken van een computer en regelmatig een nieuwe app aanschaffen is het duidelijk dat multimedia een enorme rol spelen in het dagelijks leven. Er is al een aanzienlijke hoeveelheid onderzoek gedaan naar het verlengen van deze rol naar het onderwijs (Chun &, Plass, 1997; Ke, 2008; Lowe, 2004). Dit gebeurt vaak in de vorm van animaties: dynamische representaties van de lesstof, waardoor leerlingen zowel visueel als auditief geprikkeld worden om informatie op te slaan. Het gebruik van interactieve animaties kan kinderen tevens de mogelijkheid geven om de verschillende elementen in het programma te veranderen. Hierbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan het verplaatsen van digitale puzzelstukjes om het juiste plaatje te vormen. Onderzoek richt zich met betrekking tot de effectiviteit van animaties vooral op het domein van rekenen, wetenschappelijke concepten en een tweede taal (Kim & Gilman, 2008; Lin & Atkinson, 2013; Scheiter, Gerjets, & Schuh, 2010). Tot nu toe is er één onderzoek gedaan naar het leren van grammatica in de eerste taal met behulp van animaties, waarbij gebaren werden gebruikt(Post, Van Gog, Paas & Zwaan, 2013). Hier wordt tevens naar gekeken in het huidige onderzoek, maar in plaats van de ‘echte’ grammatica wordt gebruik gemaakt van kunstmatige grammatica. Deze kunstmatige grammatica wordt toegepast met behulp van de eerdergenoemde interactieve animaties. Ook wordt specifiek gekeken naar de rol van het herhalen van de gebaren voor een toetsmoment.
Animaties en leren Het is belangrijk om te bepalen op welke manier animaties kunnen bijdragen aan verschillende leerprocessen, omdat animaties wellichtvooreen efficiëntere manier van leren kan zorgen. Drie gerelateerde theorieën die verklaren hoe animaties tot beter leren kunnen leiden zijn: de cognitive theory of multimedia learning van Mayer (Mayer, 2005), de dualcoding theory van Paivio (Clark & Paivio, 1991) en de cognitive load theory van Sweller (Sweller, Ayres & Kalyuga 2011).
Een manier waarop animaties een leerproces kunnen bevorderen wordt verklaard door de cognitive theory of multimedia learning van Mayer. Deze theorie stelt dat er drie processen moeten plaatsvinden voordat informatie goed in het lange termijngeheugen opgeslagen kan 3
worden: de relevante informatie moet uit het instructiemedium (bijvoorbeeld een animatie of een tekstboek) worden geselecteerd, deze relevante informatie-eenheden moeten vervolgens worden geordend in verbale en visuele mentale representaties en tenslotte moeten de informatie-eenheden in de bestaande mentale modellen worden geïntegreerd (Mayer & Moreno, 2003).Bij het gebruik van een statisch instructiemedium(zoals een tekstboek) zullen deze handelingen bewuste aandacht vereisen, omdat niet alle zinnen in een tekst relevante informatie bevatten, waardoor men zelf moet bepalen welke informatie-eenheden belangrijk zijn, hoe deze eenheden zich tot elkaar verhouden en hoe de nieuwe verkregen informatie past in de al bestaande mentale modellen over het onderwerp. In het geval van instructieanimaties kunnen deze drie processen tot op zekere hoogte worden gestuurd. Deze sturingsmethodes dienen allemaal om de cognitive load te verlagen. Cognitive load is een factor die een grote invloed uitoefent op het ontvangen en verwerken van informatie (Sweller, 1988). De term cognitive load verwijst naar de hoeveelheid mentale bronnen die nodig is voor het oplossen van een bepaald probleem. Er zijn drie soorten: intrinsic, extraneous en germane cognitive load. De moeilijkheid van de leertaak en het aantal relevante informatie-eenheden bepalen de intrinsic load. Hoe moeilijker de taak en hoe meer informatie-eenheden, hoe hoger de cognitive load is en hoe meer cognitieve bronnen nodig zijn. Extraneous load wordt veroorzaakt door irrelevante informatie-eenheden die de aandacht van de taak afleiden. Tenslotte verwijst de germane load naar de nuttige belasting van het werkgeheugen die het leerproces veroorzaakt. Als de intrinsic en extraneous load laag genoeg zijn, dan blijft er ruimte over om informatie te verwerken en op te slaan (Ayres & Paas, 2007). Een sturingsmethode die tracht de extraneous load te verlagen is cue-ing. Door middel van cue-ing, het sturen van de aandacht naar de relevante informatie-eenheden, kan het proces met betrekking tot het bepalen wat belangrijke informatie is aanzienlijk makkelijker worden gemaakt (De Koning, Tabbers, Rikers & Paas, 2007). Cue-ing beïnvloedt de aandacht van de kijker door middel van kleuren en/of vormen in de animatie, die geen inhoudelijke informatie bevatten, zoals pijlen of dikgedrukte letters. De Koning et al. toonden aan dat cue-ing een positief effect had op het leren van een animatie. Zij toonden 40 studenten een complexe animatie van het cardiovasculair systeem, waarbij de helft van de participanten werd gecued en de andere helft niet. De gecuede versie van de animatie liet eerst tien seconden de reguliere animatie zien, waarna de minder relevante delen ervan iets donkerder werden. Hierdoor werden de relevante delen van de animatie benadrukt. De resultaten lieten zien dat de groep die tijdens het aanschouwen van de animatie was gecued significant beter scoorde op een test over het cardiovasculair systeem dan de groep die niet was gecued. Cue-ing helpt het leren 4
van een animatie, omdat iemand niet zelf hoeft uit te zoeken welke informatie-eenheden relevant zijn. Dit wordt voor hem/haar gedaan. De overige twee processen, het ordenen en integreren van de informatie-eenheden, kunnen ook door animaties worden gestimuleerd, bijvoorbeeld door de informatie in de animaties in hiërarchische modellen te presenteren (Mayer & Moreno, 2003). Zo kan nieuwe informatie gemakkelijk aan al bestaande kennis worden gekoppeld, doordat het mentale model al is geactiveerd.
Door het verwerken van informatie wordt nieuwe kennis opgeslagen in het lange termijngeheugen. Paivio’s dual-coding theory stelt dat dit uit twee subsystemen bestaat: een subsysteem dat verbale informatie opslaat, het propositioneel geheugen, en een subsysteem voor visuele informatie, het analoog geheugen (Clark & Paivio, 1991). Deze twee subsystemen functioneren onafhankelijk van elkaar, maar zijn verbonden door middel van referentiële verbindingen en associaties. Referentiële verbindingen verbinden overeenkomstige verbale en visuele informatie. Een voorbeeld is dat wanneer je het woord ‘wortel’ leest, je ook een visuele representatie van een wortel voor je ziet. Associaties verbinden verbale en visuele informatie-eenheden afzonderlijk van elkaar. Op deze manier kan het woord ‘wortel’ de gedachte aan de gerelateerde informatie-eenheid ‘stamppot’ opwekken (Clark & Paivio, 1991). Een tekst kan dus helpen bij het ophalen van een plaatje en een geluid kan ervoor zorgen dat er een bepaald woord herinnerd wordt. Informatie kan zodoende gemakkelijker worden opgehaald wanneer het zowel analoog als propositioneel in het lange termijngeheugen is opgeslagen. Animaties bevorderen dit door het gebruik van meerdere media als een geïntegreerd geheel: er wordt gebruik gemaakt van beeld, tekst en geluid om instructie te optimaliseren. Hierdoor worden er meer sterke connecties aangemaakt tussen de informatie-eenheden die geleerd worden uit de animatie.
Animaties bij het leren van grammatica Er zijn onderzoeken gedaan die aantonen dat het gebruik van animaties voordelig kan zijn in het onderwijs (De Koning, Tabbers, Rikers & Paas, 2007; Secules, Herron & Tomasello, 1992). Secules, Herron en Tomasello (1992) vergeleken bijvoorbeeld het leren van Franse vocabulaire met behulp van een tekstboek en met behulp van een video, waarbij ze aantoonden dat het leren van een video voordelen had ten opzichte van een statische representatie. De Koning, Tabbers, Rikers en Paas (2007) vonden dat het leren van een biologisch proces door een animatie verder werd verbeterd door middel van cue-ing. 5
Wat echter nog niet duidelijk is, is of en hoe animaties aan het abstracte leerproces van grammatica kunnen bijdragen. Om dit in kaart te brengen is het van belang om te bespreken hoe grammaticale kennis wordt opgebouwd en op welke manier animaties hierbij kunnen helpen. Dit proces is het beste te zien wanneer we een tweede taal leren. Het leren van een tweede taal begint vrijwel altijd met instructie over woorden en grammaticaregels (Bienfait, 2003). Er is erg veel aandacht voor nodig om de regels in het begin toe te passen in de praktijk, bijvoorbeeld doorhet voeren van een gesprek (Bienfait, 2003). Dit duidt op het gebruik van gecontroleerde kennis. Voordat de woorden en regels echter in een vloeiend gesprek kunnen worden gebruikt, zal deze gecontroleerde kennis moeten worden omgezet in geautomatiseerde kennis. Wanneer de informatie namelijk is geautomatiseerd, is er geen aandacht meer nodig voor het toepassen van de regels tijdens zo’n gesprek, maar kan men de aandacht richten op de inhoud van het gesprek. Voordat grammaticale kennis op een functionele manier gebruikt kan worden moet deze dus worden geautomatiseerd. Dit wordt gedaan door het veel oefenen van de betreffende regels in een authentieke context, een context die een weerspiegeling is van een situatie in het ‘echte’ leven. Een authentieke context kan worden gecreëerd binnen een school, door het simuleren van scènes (bijvoorbeeld het oefenen van de Franse taal door te doen alsof de ene leerling de bakker is, waarbij de andere leerling een brood komt kopen), maar authentieke situaties kunnen natuurlijk ook buiten de school worden opgezocht. Iemand leert immers alleen functioneel communiceren door het daadwerkelijk te doen (Bienfait, 2003). Uiteraard verloopt het proces van het leren van de eigen taal iets anders, omdat dit proces zich al ontwikkelt vanaf de geboorte. Er wordt immers meteen tegen een baby gesproken, zodat er al jong herkenning van woorden en zinsstructuren optreedt (Schaerlaekens, 2009). In het huidige onderzoek wordt gebruik gemaakt van grammaticaregels die abstract zijn gemaakt, door de woorden in zinnen om te zetten in letters. Deze kunstmatige grammatica bestaat zodoende uit ‘woorden’, die net zo vervoegd worden als de bijbehorende Nederlandse grammaticaregel. Omdat het niet helemaal bekend is hoe de processen van het leren van grammatica van een eerste en tweede taal zich voordoen bij het leren van kunstmatige grammatica, gaan we ervan uit dat er een combinatie van beide processen betrokkenkan zijn. Er zou bijvoorbeeld sprake kunnen zijn van impliciete of onbewuste herkenning van patronen in de regels,wat vergelijkbaar is met het leren van grammaticaregels in zowel de eerste als de tweede taal, maar voor het toepassen van de kennis over de patronen zal men bewust de aandacht erbij moeten houden. Dit komt overeen met het leren van grammaticaregels uit de tweede taal. 6
Er is nog niet zo veel onderzoek naar het gebruik van animaties bij het aanleren van grammatica. Het weinige onderzoek dat al gedaan is lietwisselende resultaten zien. In een onderzoek van Roche en Scheller (2008) leerden 81 eerstejaarsstudenten, met Russisch als eerste taal, Duitse naamvallen. De studenten leerden dit via animaties of uit een boek en met of zonder functionele context. Met een functionele context wordt een plaatje bedoeld dat aanduidt wat de realistische, real-world context is. Hieruit kan worden afgeleid welke Duitse naamval moet worden gebruikt.Studenten in alle vier de groepen kregen 45 minuten om te studeren en werden daarna getoetst. Resultaten wezen uit dat het gebruik van animaties beter was, mits de informatie in een functionele context werd aangeboden. Dit was het geval wanneer men direct na de studiefase werd getoetst, maar ook een week na het onderzoek. De andere condities verschilden niet significant van elkaar.
Miedema (2005) onderzocht het effect van verschillende educatieve animaties op het leren van twee Franse verleden tijden: de imparfait (onvoltooid verleden tijd) en de passé simple (voltooid tegenwoordige tijd). Hierbij liet ze 39 middelbare scholieren een pretest maken om hun kennis van deze grammatica te peilen. Vervolgens werden de scholieren verdeeld over drie condities: een conditie die de grammatica in tekstversie kreeg aangeboden, een conditie die de grammatica kreeg aangeboden in een animatie die door abstracte plaatjes werd ondersteund en een conditie die de grammatica aangeboden kreeg in een animatie die door concrete plaatjes werd ondersteund. Abstracte plaatjes waren gebaseerd op een tijdslijn, waarbij met kleuren werd aangegeven wanneer de actie plaatsvond en of deze al was voltooid, of dat deze voor onbepaalde tijd doorging. Concrete plaatjes bevatten getekende cartoons die de handeling uitvoerden of al klaar waren. Ook hierbij was een tijdslijn afgebeeld om aan te geven wanneer de actie zich voltrok. Na de studiefase maakten alle scholieren een posttest om hun leerrendement in kaart te brengen. Resultaten wezen uit dat er na de interventies geen verschillen waren in prestatie op de posttest en ook niet in de tijd die de scholieren in de verschillende condities besteedden aan het bestuderen van de leerstof. In dit geval had het gebruik van animaties dus geen meerwaarde boven het gebruik van een tekstboek.
Het maken van gebaren kan helpen Het is duidelijk dat animaties een grote bijdrage kunnen leveren aan allerlei leerprocessen, maar hier houdt het niet op. Recent onderzoek wijst uit dat de werking van animaties op leerprestaties nog kan worden verbeterd, namelijk met behulp van het maken 7
van gebaren. Er zijn drie manieren waarop het maken van gebaren zou kunnen helpen bij het leren met behulp van educatieve animaties. Wanneer gebaren worden voorgedaan in een animatie kunnen mensen makkelijker leren door het proces van observatie en imitatie (Van Gog, Paas, Marcus, Ayres & Sweller, 2009; Wong, Marcus, Ayres, Smith, Cooper, Paas & Sweller, 2009), het zelf maken van gebaren tijdens een leerproces zorgt voor opslag van de bijbehorende kennis in het sensorimotor systeem (Beilock & Goldin-Meadow, 2010). Daarnaast brengt het zelf maken van gebaren tevens impliciete kennis naar voren (Broaders, Wagner Cook, Mitchell & Goldin-Meadow, 2007).
Allereerst kan het bijdragen van gebaren aan animaties worden verklaard aan de hand van het artikel van Van Gog et al. (2009): het observeren van gebaren activeert namelijk spiegelneuronen. Dit houdt in dat wanneer iemand naar een bepaalde handeling kijkt, dezelfde hersengebieden geactiveerd worden als wanneer deze persoon de handeling zelf zou uitvoeren. Het systeem van spiegelneuronen werd het eerst ontdekt in apen, maar er zijn sterke aanwijzingen dat het systeem ook bij mensen bestaat. Het zorgt ervoor dat leerprocessen, vooral die waarbij menselijke bewegingen moeten worden gemaakt, vergemakkelijkt worden. De handelingen worden namelijk geactiveerd, waardoor mensen ze sneller kunnen imiteren. Imiteren op zich hoeft echter nog geen permanente verandering in de kennis te veroorzaken. Een dergelijke verandering wordt gestimuleerd doordat mensen door middel van hun spiegelneuronen ook kunnen begrijpen wat de reden is om de bepaalde handelingen uit te voeren. Dit zorgt er dus voor dat door het observeren van andere mensen de handeling kan worden aangeleerd in een authentieke situatie. Ten tweede kan het gebruik van het lichaam, zoals het maken van gebaren, bijdragen aan het opslaan van kennis in het geheugen. Dit is in lijn met de theorie van embodied cognition. Embodied cognition is een fenomeen dat stelt dat cognitieve activiteiten altijd plaatsvinden door middel van interactie met de omgeving (Wilson, 2002). Omdat ons lichaam het instrument is dat deze interactie mogelijk maakt, worden onze cognitieve activiteiten in ons gehele lichaam opgeslagen, en niet alleen in de hersenen (Wilson, 2002). In een experiment van Beilock en Goldin-Meadow (2010) moesten proefpersonen het Tower Of Hanoi-probleem oplossen, waarbij schijven van verschillende groottes en gewicht op elkaar moeten worden gelegd in volgorde van grootte. In het eerste probleem was voor iedereen de kleinste schijf ook het lichtst, zodat deze met één hand kon worden opgepakt. Vervolgens moest men met behulp van ondersteunende gebaren uitleggen hoe men de taak had opgelost. Het gebaar bij de lichtste schijf werd gemaakt met één hand en voor de zwaarste schijf met 8
twee handen. Daarna loste de helft van de mensen hetzelfde probleem weer op en de andere helft deed de omgekeerde versie, waarbij de kleinste schijf het zwaarst was en met twee handen moest worden opgetild. De groep die de eerste taak twee keer op moest lossen presteerde significant sneller dan de groep die de omgekeerde taak moest oplossen.Er werd tevens een interactie gevonden tussen conditie en taak, die uitwees dat de reactietijden niet significant verschilden op beide taken voor de groep waarvoor de gewichten werden veranderd terwijl de reactietijden verminderden voor de groep waarvoor de gewichten hetzelfde bleven. Dit onderzoek wijst dus uit dat het maken van gebaren helpt bij het opslaan van bepaalde strategische kennis. In theorie zou het dus kunnen helpen bij het leren van grammaticaregels, wanneer er gebaren bij worden gemaakt. Ten slotte kunnen gebaren er, naast het opslaan van kennis in het sensorimotorische systeem, tevens voor zorgen dat impliciete kennis naar voren wordt gebracht. Impliciete kennis is kennis die iemand heeft zonder zich er bewust van te zijn. Expliciete kennis daarentegen, is bewuste kennis. In een experiment van Broaders, Cook, Mitchell en GoldinMeadow (2007) werd aangetoond dat het dwingen van kinderen om gebaren te maken tijdens de uitleg van bepaalde oplossingsstrategieën ervoor zorgde dat ze bij een volgend probleem significant meer correcte strategieën genereerden. Het maken van gebaren kan dus een transformatie van impliciete kennis in expliciete kennis veroorzaken. Op deze manier kan het leren van grammaticaregels worden vergemakkelijkt door het maken van gebaren, omdat men zich meer bewust wordt van correcte oplossingsstrategieën.
Maar hoe kunnen gebaren dan op een goede manier worden geïntegreerd met educatieve animaties? Deels wordt dit verklaard door embodied cognition, omdat het de opslag van strategische kennis stimuleert en mensen bewust maakt van correcte oplossingsstrategieën. Met behulp van een animatie kunnen gebaren dan worden getoond die men moet nadoen in relatie tot de stof die moet worden geleerd. Zoals eerder beschreven wordt verondersteld dat gebaren ook helpen bij het leren via observatie en imitatie, omdat dit spiegelneuronen activeert. Dat spiegelneuronen op een dergelijke manier kunnen helpen wordt aangetoond in het experiment van Wong et al. (2009), waarbij een animatie met gebaren en een statische representatie van een origami-taak werden vergeleken. Resultaten wezen uit dat men significant beter en sneller presteerde wanneer de instructies werden gegeven in een animatie. Bij een motorische taak kunnen gebaren het effect van animaties verbeteren, maar in het domein van grammaticaregels is meer onderzoek nodig. 9
Het enige onderzoek waarin alle elementen werden gecombineerd werd uitgevoerd door Post et al. (2013). Zij waren het eerst met het toevoegen van gebaren aan een animatie bij het leren van grammatica, om de cognitive load te verlagen. In hun experiment kregen 33 kinderen een animatie te zien die hen uitlegde hoe je een actieve zin transformeert in een passieve zin. Deze animatie bevatte een voice-over die instructie gaf over hoe je de transformatie moest doen, en een hand die de stappen op het scherm uitvoerde. De kinderen moesten terwijl ze de animatie bekeken dezelfde gebaren maken als de hand op het scherm. De 34 kinderen in de controleconditie keken naar animaties waarbij de woorden zelf bewogen naar de juiste plek. In een posttest werden beide condities getest op hun kennis over deze grammaticaregel. Resultaten wezen uit dat laag-taalvaardige kinderen in de controleconditie significant beter presteerden dan laag-taalvaardige kinderen in de gebarenconditie. Dit kan er op wijzen dat het tegelijk gebaren zien en maken een extra cognitive load veroorzaakt bij laag taalvaardige kinderen, waardoor ze minder goed konden leren. Er was geen verschil tussen hoog-taalvaardige kinderen in beide condities. Dit betekent dat er geen voordelig effect ontstond als gevolg van het zien en maken van gebaren.
Het imiteren van gebaren zou een leerproces kunnen stimuleren. Naar aanleiding van het artikel van Post et al. (2013) is er nog twijfel over welke timing van de imitatie het beste effect heeft. De timing van het imiteren van gebaren in een leerproces is onderzocht in een onderzoek van De Nooijer, Van Gog, Paas en Zwaan (2013). In dit onderzoek leerden kinderen nieuwe woorden in hun eigen taal in vier condities: ze imiteerden niet, ze imiteerden tijdens het coderen van de woorden, ze imiteerden tijdens het ophalen van de woorden of ze imiteerden zowel tijdens het coderen als tijdens het ophalen van de woorden. De kinderen werden direct na de studiefase en na een week getest op de kennis van de nieuwe woorden. Resultaten wezen uit dat de kinderen die de gebaren imiteerden terwijl ze de nieuwe woorden codeerden en de kinderen die de gebaren imiteerden tijdens het ophalen van de woorden beter presteerden op de onmiddellijke en de uitgestelde test dan de overige condities. Wat opvalt is dat het imiteren van gebaren tijdens zowel het coderen als het ophalen geen voordeel heeft ten opzichte van alleen tijdens het coderen of het ophalen. Dit wijst erop dat de timing van het imiteren van gebaren erg belangrijk is in een leerproces.
Net als in het onderzoek van Post et al. (2013) zou het echter zo kunnen zijn dat het imiteren tijdens het coderen of het ophalen een extra cognitive load kan veroorzaken die de 10
prestaties verlaagt. In het huidige onderzoek worden gebaren geïmiteerd ná het zien van een filmpje en vóór het maken van de toets, zodat de nieuwe informatie al is verwerkt, voordat men de gebaren moet imiteren. Dit kan de geleerde informatie activeren, waardoor de prestatie verbetert. Er wordt gebruik gemaakt van kunstmatige grammaticaregels, die gebaseerd zijn op twee regels uit de Nederlandse grammatica. Het effect van voorkennis en verschillen in taalvaardigheid wordt zo ondervangen. Op deze manier kunnen kinderen puur de procedurele regels leren en is er minder kans op juist gokken. Bij het leren van deze regels worden gebaren gemaakt, die vóór één van de posttests worden herhaald. Vervolgens wordt gekeken of er een verschil is in prestaties op deze posttests.
Doel, vraag en hypothese Het doel van dit onderzoek is om te onderzoeken of gebaren kunnen bijdragen aan de effectiviteit van animaties over grammatica. Mochten er positieve resultaten gevonden worden kan dit een startpunt vormen voor het verbeteren van het huidige taal- en grammaticaonderwijs op de basisschool. Wellicht kunnen er educatieve animaties worden ontwikkeld die algemeen ingevoerd kunnen worden om de effectiviteit van het taalonderwijs te verbeteren.
Voortbouwend op het voorgaande is het interessant om te onderzoeken of het net vóór een testmoment ophalen en herhalen van gebaren die zijn gemaakt tijdens het leren van de informatie een betere prestatie op de test veroorzaakt. De onderzoeksvraag van dit onderzoek is dan ook: presteren kinderen beterwanneer ze vóór het testmoment de kennis over die regel activeren, door het maken van de gebaren die bij de betreffende regel horen? De verwachting hierbij is dat kinderen inderdaad beter scoren op een test als ze daarvoor de gebaren nog eens hebben gemaakt en de vragen bovendien ook nog sneller beantwoorden.
De volgende hypotheses worden zodoende onderzocht: 1. Kinderen presteren beter, in termen van accuraatheid, als ze de gebaren die ze in de studiefase maakten voor de toets herhaald hebben dan wanneer ze de gebaren niet hebben herhaald. 2. Kinderen presteren beter, in termen van snelheid, als ze de gebaren die ze in de studiefase maakten voor de toets herhaald hebben dan wanneer ze de gebaren niet hebben herhaald.
11
Methode Deelnemers Aan dit onderzoek deden 73 kinderen uit groep 8 mee. Deze kinderen kwamen uit vier verschillende klassen, verdeeld over drie scholen in Ridderkerk, Vlissingen en Middelburg. De kinderen hadden leeftijden uiteenlopend van 10 tot 13 jaar (M = 11.79, SD = .60). Van de 73 deelnemers waren er 38 jongens en 35 meisjes. Van alle deelnemers waren er 60 rechtshandig en 13 linkshandig. Zes kinderen hadden minstens één ouder die niet in Nederland geboren was. Op één kind na beheerste iedereen de Nederlandse taal goed genoeg om de instructies compleet te begrijpen. Deze uitzondering is niet meegenomen in de analyses 1.
Design In dit onderzoek is er sprake van een within-subject design, met de testprestatie en de reactietijden als afhankelijke variabelen en het al dan niet herhalen van gebaren als onafhankelijke variabele. Er zijn vier counterbalance-categorieën omdat de deelnemers twee regels leren, in twee verschillende condities. Zois uitgesloten dat de volgorde van de taken of condities de oorzaak van verschillen in resultaten kan zijn. De kinderen werden random in een van de vier lijsten ingedeeld. Deze randomisatie is gecontroleerd door te kijken of de verdeling van taalniveaus van de kinderen in elke categorie hetzelfde is. De taalniveaus werden bepaald door de behaalde CITO-scores. Hierbij werden A- en B-scores als een hoog taalniveau beschouwd en C-, D- en E-scores als een laag taalniveau.Deze scores zijn bij de leerkrachten verkregen.
Materiaal Allereerst werd gebruik gemaakt van een vragenlijst om het taalniveau van de kinderen te bepalen. Deze test is geconstrueerd door Post et al. (2013) en hangt sterk samen met de taalscores op de Cito (F(4,62) = 9.90, p <.0001, R2= .62). De gegevens die uit deze test kwamen gelden als vangnet, voor wanneer de scholen geen gebruik maakten van dezelfde gestandaardiseerde testen. Zo kan toch op een eenduidige manier een taalniveau worden toegeschreven. In dit onderzoek werd het maken van gebaren gedaan met behulp van een Leap Motion. Dit is een klein apparaat met USB-aansluiting dat het mogelijk maakt om met
1
Het verwijderen van deze proefpersoon heeft geen effect op de resultaten
12
gebaren de muis te besturen (Weichert, Bachmann, Rudak & Fisseler, 2013).Voor aanvang van de daadwerkelijke studie- en testfases oefenden de kinderen eerst met dit apparaat door middel van een spel, om er gewend aan te raken. In dit spel kregen de kinderen te maken met steeds moeilijker wordende opdrachten, waardoor ze leerden wijzen, klikken en slepen met de Leap Motion. De animaties die in dit onderzoek werden gebruikt zijn geprogrammeerd in Flash. Men kreeg per regel twee filmpjes te zien van iemands hand die de transformatie van de letters in de kunstmatige grammaticaregel met behulp van de Leap Motion voor deed. De twee filmpjes toonden dezelfde regel, maar met een ander woord.Voor de ene regel geldt dat de eerste en de laatste letter van het beginwoord worden verwisseld, de middelste letter wordt verdubbeld en ten slotte komt er een ‘x’ bij op de voorlaatste plek. Bij de andere regel worden de eerste twee letters omgewisseld, de derde letter blijft op dezelfde plek en de laatste letter wordt vervangen door een ‘i’. De animaties werden getoond op een 17 inch laptop. Vervolgens moest men voor elke regel de transformatie één keer zelf uitvoeren op een nieuw woord met de Leap Motion. Er werd gebruik gemaakt van twee soorten posttests bij elke regel: bij 16 vragen, die random werden getoond,kreeg men een filmpje van zeven seconden te zien waarin een hand te zien is die één stap van de transformatie uitvoerde. Na deze filmpjes moest men zo snel mogelijk antwoorden of deze stap correct of incorrect was voor de grammaticaregel met behulp van een ‘nee’ en een ‘ja’ sticker op respectievelijk de X en de M van het toetsenbord. De responsen en de reactietijd werden allebei opgeslagen. Het tweede deel van de test bestond uit een beginsituatie vóór de transformatie en een eindsituatie, waarbij men moest beoordelen of de gehele transformatie al dan niet correct was uitgevoerd. Dit deel bestond tevens uit 16 vragen, die in willekeurige volgorde werden aangeboden. Om zicht te krijgen op de resultaten voor hypotheses uit een overkoepelend onderzoek, waar in dit artikel niet verder op ingegaan wordt werd de kinderentwee dingen gevraagd: leg in eigen woorden uit wat je denkt dat de eerste/tweede regel is die je hebt geleerd, en waar heb je jouw antwoord op de vorige vraag op gebaseerd, (1) gok, (2) intuïtie, (3) ik heb de regel geleerd of (4) ik kende de regel al. Naast deze inhoudelijke vragen wordt ook algemene informatie gevraagd, zoals wat denk je dat we onderzoeken met dit experiment? Dit is een controlevraag om er zeker van te zijn dat kinderen niet wisten wat er precies onderzocht werd. Verder wordt gevraagd in welk land de kinderen geboren zijn. Als je niet in Nederland bent geboren, hoe oud was je toen je
13
hierheen verhuisde? En welke taal spreek je thuis? Deze vragen worden gesteld om een nauwkeuriger beeld te vormen over de taalvaardigheid van het betreffende kind.
Procedure Allereerst werd de test om het taalniveau te bepalen klassikaal afgenomen. Vervolgens werden de kinderen individueel getest. Per kind duurde dit ongeveer een half uur. Men begon met uitleg over de Leap Motion en hoe ze deze moeten besturen, waarna ze oefenden met het spel. Vervolgens werd de studiefase gestart, waarbij ze eerst de voorbeeldfilmpjes te zien kregenvoor de ene regel en daarna zelf de overeenkomstige gebaren uit moesten voeren.Aansluitend werden dezelfde stappen doorlopen voor de tweede regel. De instructie die de kinderen hierbij ontvingen is dat ze de instructies en de filmpjes goed moestenbekijken en zelf moesten ontdekken wat de regel is. Na deze studiefase werden de kinderen getest op hun vermogen om de grammaticaregels die ze net hadden geleerd te herkennen. Voor één van de twee tests werden de kinderen gevraagd de gebaren nog eens te herhalen voor zichzelf. Hierbij zagen zij hetzelfde woord in beeld als tijdens het maken van gebaren in de studiefase. De testen voor beide regels bestonden uit twee delen: een deel waarbij ze de accuraatheid van een stap uit de transformatie moesten beoordelen en een deel waarbij ze de accuraatheid van de gehele transformatie moesten beoordelen. Tijdens de tests werd geen feedback gegeven over of de gegeven antwoorden juist waren. Na het leren van een grammaticaregel en het doorlopen van de bijbehorende testvragen werden de vragen gesteld over welke regel men dacht te hebben geleerd en wat de basis was voor hun antwoord. Wanneer beide testen waren voltooid werd gevraagd waar de kinderen en hun ouders geboren waren en welke taal er thuis werd gesproken.
Resultaten Allereerst is de data vóór het uitvoeren van de analyses gescreend op outliers. De exclusie-regel die hierbij is toegepast is dat de data van de reactietijden van losse trials niet worden meegenomen in de analyses wanneer die twee of meer standaarddeviaties van het gemiddelde van de conditie afwijken. Na het verwijderen van de outliers is gekeken hoeveel correcte reactietijden er over waren per proefpersoon. Proefpersonen met minder dan 75% correcte reactietijden zijn vervolgens niet meegenomen in de analyses. Dit resulteerde in een hoog aantal missende waarden voor de data van de reactietijden. Dit is te zien in tabel 2.
14
Na de exclusie van de in de methodesectie genoemde proefpersoon waren alle overige toetsscores geschikt om te worden geanalyseerd. Voordat naar antwoorden op de onderzoeksvragen werd gezocht, was het belangrijk om enkele zaken te controleren. Er is gekeken naar eventuele verschillen tussen de volgende componenten, waarbij een p-waarde kleiner dan .05 genoeg was om de nulhypotheses te verwerpen: allereerst werd gekeken of de counterbalance-categorieën in taalvaardigheid van elkaar verschillen, omdat als dit het geval is, verschillen in testprestaties niet per se alleen maar kunnen worden toegeschreven aan de manipulatie. Met behulp van een Chi-kwadraat test is geanalyseerd of dit het geval is. Hierbij was taalvaardigheid de afhankelijke variabele en counterbalance-categorieën de onafhankelijke variabele. De analyse wees geen significante verschillen uit in taalvaardigheid tussen de verschillende counterbalance-categorieën (χ2(3, N=73) = 1.44, p = .697). Daarnaast is gecontroleerd of er sprake was van significante verschillen in accuraatheid tussen de verschillende counterbalance-categorieën. Deze controle gold om uit te sluiten dat de volgorde van het aanbieden van de regels en de volgorde van de condities de resultaten beïnvloeden. Dit is gecontroleerd met behulp van een ANOVA.Zowel bij de vragen over de stappen als de vragen over de complete regel zijn er geen significante verschillen zijn tussen de counterbalance-categorieën wat betreft de accuraatheidgevonden (resp. F(3, 71) = .93, p = .430 en F(3, 71)= .14, p = .934). Omdat er geen significante verschillen gevonden zijn tussen de counterbalance-categorieën wat betreft taalvaardigheden, prestatie en reactietijden, kunnen we aannemen dat er geen significante invloed van de volgorde van het aanbieden van de regels en de volgorde van condities aanwezig is. Zodoende konden de data worden geanalyseerd met betrekking tot de onderzoeksvragen en hypotheses.De accuratesse is de gemeten score op de toetsen over de afzonderlijke stappen van de regels en over de complete regel. Voor elk van deze toetsen is getest of er een verschil is tussen de condities met een t-test voor afhankelijke steekproeven. In tabel 1 zijn de gemiddelden van de verschillende condities weergegeven met betrekking tot het al dan niet juist antwoorden op de vragen.Analyse wees uit dat er geen significante verschillen zijn tussen de verschillende condities met betrekking tot de accuraatheid van de antwoorden op de vragen over de stappen (t(70)= -1.38, p = .171, d = -.33). Ook de analyse op de data van de complete regel wees uit dat er geen significante verschillen zijn tussen de condities met betrekking tot de accuraatheid van de antwoorden op de vragen over de complete regel (t(70)= -.37,p = .710, d = -.09). Naar aanleiding van deze resultaten kan geconcludeerd worden dat het direct vóór het toetsmoment herhalen van de gebaren die tijdens de studiefase zijn geleerd geen significante meerwaarde heeft voor de prestatie op de toets. 15
Tabel 1. Gemiddelden en standaarddeviaties van de accuraatheid Gemiddelde
Standaarddeviatie
Controle regel
.74
.22
Gebaren regel
.79
.20
Controle regel
.77
.22
Gebaren regel
.78
.23
Stappen-vragen
Complete vragen
Noot. Gemiddelden en standaarddeviaties zijn weergegeven in proporties van het aantal juiste antwoorden.
De reactietijden zijn eveneens met t-testen voor afhankelijke steekproeven geanalyseerd, na een controle of er verschillen waren in reactietijden tussen de counterbalance-categorieën. De resultaten wijzen voor zowel de vragen over de stappen als de vragen over de complete regel geen verschillen in reactietijden uit tussen de counterbalancecategorieën (resp. F(3, 21)= 1.14, p = .359 en F(3, 29)= 1.92, p = .151). Vervolgens wees de analyse van de reactietijden bij de vragen over de afzonderlijke stappen geen significante verschillen uit tussen de condities (t(21)= .78, p = .443, d =.34). De bijbehorende gemiddelden en standaarddeviaties zijn te zien in tabel 2, mede als het aantal cellen waarop de conclusies zijn gebaseerd. Ook de analyse van de reactietijden die behaald zijn bij het beantwoorden van de vragen over de complete regel toonde geen significante verschillen aan tussen het wel of niet herhalen van de gebaren (t(29)= -.89,p = .379, d = -.33). Deze resultaten wijzen erop dat het herhalen van de geleerde gebaren vóór een toetsmoment niet zorgt voor het sneller antwoord geven op de vragen.
16
Tabel 2. Gemiddelden, standaarddeviaties en missende waarden van de reactiesnelheid Gemiddelde
Standaarddeviatie
n
Missende waarden
Stappen-vragen Controle regel
799
241
35
38
Gebaren regel
768
296
40
33
Controle regel
3266
1087
42
31
Gebaren regel
3511
1039
46
27
Complete vragen
Noot. Gemiddelden en standaarddeviaties zijn weergegeven in milliseconden.
Discussie In dit onderzoek is gezocht naar een antwoord op de volgende vraag: presteren kinderen beter wanneer ze vóór het testmoment de geleerde kennis activeren, door het herhalen van de gebaren.Dit is onderzocht door kinderen met behulp van een animatie twee kunstmatige grammaticaregels aan te leren, waarna ze met een Leap Motion apparaat de regels zelf toe moesten passen. Vervolgens werd hun kennis over de regels getest, waarbij de kinderen voor één van de tests de bijbehorende gebaren nogmaals herhaalden. De verwachte resultaten waren dat kinderen zowel qua accuraatheid als qua reactietijden beter presteerden op de toets waarvoor zij de gebaren hadden herhaald. Het antwoord op de onderzoeksvraag werd verkregen door de accuraatheid en de reactietijden van deze twee toetsen met elkaar te vergelijken. Analyses wezen geen verschillen in accuraatheid uit tussen de verschillende condities, waardoor geconcludeerd kan worden dat het herhalen van gebaren voor een toets geen meerwaarde heeft boven dit niet doen. Uit analyse van de reactietijden bleek tevens dat er geen significante verschillen waren tussen condities in de tijd die ze nodig hadden om een antwoord te geven. Er zijn enkele mogelijke verklaringen voor het feit dat er geen significante verschillen gevonden zijn.
De eerste mogelijkheid is dat het maken van gebaren tijdens het leerproces kan helpen bij het leren van de informatie, maar dat het herhalen van deze gebaren geen toegevoegde waarde heeft. Dit zou kunnen komen doordat er gebruik wordt gemaakt van een nieuwe technologie, die bij de kinderen geheel onbekend is. Het omgaan met de Leap Motion vergde voor het ene kind meer oefening dan voor het andere. Ook werkte de Leap Motion niet altijd even goed, wat een verwarrende werking kon hebben op het leren van de regels.
17
Mogelijk zorgde het minder goed functioneren van de Leap Motion ervoor dat kinderen de stappen uit de verschillende regels door elkaar haalden. Dit resulteerde er in dat de herhaalde gebaren dikwijls niet de juiste gebaren waren (dit kwam 21 keer voor). Het volgt logisch dat wanneer de herhaalde gebaren niet de juiste waren, deze herhaling ook niet de kennis over de regel zal activeren. Ook het uitblijven van positieve resultaten van het herhalen van gebaren met betrekking tot de reactietijden kan hierdoor worden veroorzaakt. Wanneer iemand niet zeker is of de gebaren correct zijn is er misschien meer bedenktijd nodig om tot een antwoord te komen. Dit zou kunnen worden beïnvloed door het geven van feedback over de herhaalde gebaren door aan te geven of de herhaalde gebaren al dan niet de juiste waren. Op die manier krijgen kinderen alsnog de kans om de juiste kennis te activeren en een betere prestatie te behalen. Idealiter zouden in het onderwijs de scores hoger dan rond de 70% zijn, zoals we in dit onderzoek hebben gevonden. Dit zou bereikt kunnen worden door meer te oefenen. Een goed format voor vervolgonderzoek zou dus zijn om de kinderen meer te laten oefenen en ze een betere kans te geven om de regels goed te leren, zodat het zeker is dat de kinderen de kennis goed in hun geheugen coderen. Om er zeker van te zijn dat vervolgens de kennis uit het lange termijngeheugen wordt getest kan men de toets na een grotere retentietijd afnemen, bijvoorbeeld een week. Zo kan worden gekeken of het herhalen van de gebaren daadwerkelijk de kennis van de regels activeert.
Een andere mogelijkheid is dat het maken van gebaren bij het leren van nieuwe informatie niets toevoegt aan het leerproces. In dit geval zou het herhalen van gebaren ook geen verschil maken in de prestatie. Dit zou kunnen komen door een hoge cognitive load. Naar aanleiding van het onderzoek van Post et al. (2013) imiteerde men in het huidige experiment niet meer tijdens het kijken naar de filmpjes, maar er na, om te voorkomen dat het focussen op twee taken tegelijk nadelige effecten zou veroorzaken. In dit experiment werd eerst naar de filmpjes gekeken, waarna men de gebaren moest imiteren. Echter, omdat er per persoon twee regels worden aangeleerd, moeten kinderen de informatie lang in hun werkgeheugen houden, wat kan resulteren in een hoge extraneous cognitive load. Een hoge cognitive load maakt het lastiger om de informatie op een goede manier op te slaan in het geheugen. Dit is echter niet heel waarschijnlijk, omdat kinderen in deze studie ruim boven kansniveau presteerden. Daarnaast wordt met de gebruikte animatie alleen een beroep gedaan op het analoog geheugen, omdat er geen sprake was van gesproken tekst. Ook dit kan het lastig maken om de 18
regels op de juiste manier op te halen uit het geheugen, aangezien er geen kennis in het propositionele geheugen is opgeslagen. Wanneer informatie zowel visuele als verbale aspecten bevat, kunnen de informatie-eenheden aan elkaar worden gekoppeld in het geheugen door middel van referentiële verbindingen en associaties (Clark &Paivio, 1991). Dit maakt het makkelijker om de kennis accuraat op te halen, omdat beide aspecten werken als cues. Er zou wellicht eenzelfde soort connectie kunnen zijn met het analoog geheugen en een geheugen voor sensorische informatie, maar in Paivio’s dual-coding theory worden hier geen uitspraken over gedaan. De afwezigheid van referentiële verbindingen en cues zou de kans kunnen vergrotendat kinderen de plaatsing van de letters door elkaar gaan halen. Dit wordt versterkt door het feit dat de woorden in de leertaken niet op woorden lijken uit een bekende taal, zodat men er geen betekenis aan kan geven. Het verlenen van betekenis aan woorden en zinnen is een belangrijke stap in het leren en gebruiken van een taal (Bienfait, 2003). De regels die in het huidige experiment zijn geleerd zijn echter zeer abstract, waardoor het leerproces ervan misschien anders verloopt dan bij een taal. Wat deze verklaring tevens tegenspreekt is dat de kinderen gemiddeld zo’n 75 tot 80% van de testvragen in beide condities correct beantwoordden. Dit duidt er op dat de regels niet onvoldoende zijn geleerd.
Volgens de embodied cognition-theorie konden gebaren in theorie helpen bij het leren van nieuwe informatie, door deze op te slaan in het gehele lichaam (Beilock, & GoldinMeadow, 2010; Wilson, 2002). In het huidige onderzoek zijn de effecten echter niet terug te zien in de resultaten. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat een relatief grote proportie van de deelnemers de gebaren niet op de juiste manier herhaalde. Van alle deelnemers waren er 21 die de gebaren onjuist uitvoerden vóór het toetsmoment. Zij verplaatsten de letters naar de verkeerde plekken. Dit zou ervoor gezorgd kunnen hebben dat de gebaren niet opgehaald zijn en dat de bijbehorende informatie dus niet is geactiveerd. Zodoende zou er geen verschil zijn tussen het al dan niet herhalen van de gebaren. Wellicht zou een analyse waarbij alleen de data werden meegenomen van de proefpersonen die de gebaren juist hadden herhaald wel een verschil aantonen. Ook het leren door imitatie kon in theorie helpen om animaties efficiënter te maken, door het activeren van spiegelneuronen (Van Gog, Paas, Marcus, Ayres, & Sweller, 2009; Wong, Marcus, Ayres, Smith, Cooper, Paas, & Sweller, 2009). Deze mogelijkheid werd gegeven door animaties te gebruiken waarin een hand te zien was die de regel toepaste. Het kan echter zo zijn dat de deelnemers werden afgeleid door de hand bij het kijken naar de 19
transformaties, omdat de hand de letters niet aanraakte bij het verplaatsen ervan. In plaats daarvan zweefde de hand in de lucht. Dit zou voor een vergrootte extraneous load zorgen, omdat men moet kiezen waar hij of zij de aandacht op richt. Ook dit kon wellicht leiden tot het uitblijven van statistische verschillen tussen de condities, omdat de kennis dan in eerste instantie al niet juist wordt opgeslagen in het geheugen.
Ten slotte kan de mogelijkheid dat het maken en herhalen van gebaren niet helpt bij het leren van de regels worden verklaard door individuele verschillen in vaardigheden. De theorie van Gardner (1987) over meervoudige intelligentie stelt dat intelligentie niet uitgedrukt kan worden in één algemeen cijfer, omdat dit suggereert dat wanneer iemand intelligent is, hij of zij in alle cognitieve domeinen uitstekend kan presteren. Wat in de praktijk geobserveerd wordt spreekt dit echter tegen. Iemand kan immers heel goed zijn in het oplossen van wiskundesommen, terwijl hij of zij juist helemaal niet kan dansen of tekenen. Gardner definieerde zodoende acht verschillende intelligenties, waarvan lichamelijke intelligentie er één is. Deze vorm van intelligentiezorgt ervoor dat het lichaam op flexibele wijze kan worden ingezet om doelen te behalen. In het huidige experiment zorgden individuele verschillen in de intelligenties wellicht dat het maken en herhalen van gebaren bij het leren van de regels voordeliger was voor de kinderen die een beter ontwikkelde lichamelijke intelligentie hebben. De theorie van meervoudige intelligentie is tegenwoordig omgezet in verschillende onderwijsmethoden, om in de klas tegemoet te komen aan de onderwijsbehoeften van alle kinderen. Een factor die hier verder invloed op uitoefent is de individuele leerstijl van elke leerling. Waar de verschillende soorten intelligenties duiden op de aangeboren neurologische vermogens, geeft een leerstijl een aanpak weer om op succesvolle wijze nieuwe informatie te verwerken.Volgens het model van Dunn en Dunn bestaan leerstijlen uit- en worden ze beïnvloed door in totaal 21 factoren, onderverdeeld in zes categorieën: omgevingsfactoren, emotionele factoren, sociologische factoren, perceptuele factoren, fysiologische factoren en psychologische factoren (Lovelace, 2005). Al deze factoren verschillen per persoon. Zo is een van de fysiologische factoren ‘tijd’, waarbij sommige mensen het fijner vinden om ’s ochtends te leren en anderen om dit ’s avonds te doen. Een ander voorbeeld is de omgevingsfactor ‘geluid’, wat sommigen stoort tijdens het leren, terwijl anderen achtergrondmuziek stimulerend vinden (Denig, 2004). Lovelace vond door middel van een meta-analyse met 7196 deelnemers uit het voorschoolse onderwijs tot en met de universiteit dat leerlingen significant beter presteerden wanneer rekening werd gehouden met alle 20
verschillende leerstijlen. Ook dit wordt vaak gedaan door middel van het creëren van authentieke contexten voor de leerstof, zodat leerlingen de informatie niet alleen bestuderen in tekstboeken, maar de kennis ook daadwerkelijk kunnen ervaren (Denig, 2004). Een dergelijke authentieke context komt in meerdere artikelen en onderzoeken naar voren. Zodoende zou vervolgonderzoek kunnen bestuderen of het maken en/of herhalen van gebaren bij het leren van een animatie een voordelig effect heeft wanneer de leerstof in een authentieke context wordt gerepresenteerd.
Limitaties Zoals geen enkel onderzoek zonder beperkingen blijft geldt dit ook voor het huidige onderzoek. Zoals genoemd is een van deze beperkingen dat de Leap Motion niet bij elk kind even goed werkte. Een mogelijke oplossing hiervoor is het wachten totdat de technologie van de Leap Motion wordt gestabiliseerd, zodat het minder gevoelig wordt voor licht en glinsteringen. Aangezien het een nieuw ontwikkeld apparaat is kan er nog veel aan worden verbeterd. Een andere beperking is dat dit onderzoek alleen naar de effectiviteit van het herhalen kijkt, terwijl niet duidelijk is of het maken van gebaren tijdens de studiefase wel effectief is bij het studeren. Een vervolgonderzoek zou daarom het huidige onderzoek kunnen repliceren, waarbij er tevens een controle-conditie is om de prestaties te vergelijken na de studiefase. Een dergelijk onderzoek wordt momenteel uitgevoerd, waarbij voorlopige resultaten erop duiden dat er geen verschil is tussen het wel of niet maken van gebaren tijdens de leerfase (Post, Van Gog, Paas, & Zwaan, in prep.).
Conclusie Kort gezegd had het direct vóór een toetsmoment herhalen van de in de studiefase geleerde gebaren geen invloed op de testprestaties. Dit werd mogelijk veroorzaakt doordat kinderen de gebaren onjuist herhaalden, waardoor de kennis over de regel niet werd geactiveerd. Ook kan het zo zijn dat het betrekken van gebaren bij animaties over grammatica niets bijdragen aan het initiële leerproces. Dit onderzoek suggereert dat het herhalen van gebaren geen effectieve methode is om in het onderwijs te gebruiken. Voordat deze stap gezet kan worden is meer onderzoek nodig met ‘echte’ Nederlandse grammatica, in plaats van kunstmatige grammatica. Wellicht is het maken en herhalen van gebaren in dergelijke andere leersituaties wel effectief.
21
Referenties Ayres, P. & Paas, F. (2007). Can the cognitive load approach make instructional animations more effective? Applied Cognitive Psychology, 21, 811-820. Beilock, S.L. & Goldin-Meadow, S. (2010). Gesture changes thought by grounding it in action. Psychological Science, 21, 1605-1610. Bienfait, N. (2003). Grammaticaonderwijs aan allochtone jongeren: een onderzoek naar het effect. Levende Talen Tijdschrift, 2, 11-17. Broaders, S.C., Wagner Cook, S., Mitchell, Z. & Goldin-Meadow, S. (2007). Making children gesture brings out implicit knowledge and leads to learning. Journal of Experimental psychology, 136, 539-550. Chun, D. M. & Plass, J. L. (1997). Research on text comprehension in multimedia environments.Language Learning & Technology, 1, 60-81. Clark, J.M. & Paivio, A. (1991). Dual coding theory and education. Educational Psychology Review, 3, 149-210. De Koning, B.B., Tabbers, H. K., Rikers, R. M. J. P. & Paas, F. (2007). Attention cueing as a means to enhance learning from an animation. Applied Cognitive Psychology, 21, 731-746. Denig, S.J. (2004). Multiple intelligences and learning styles: two complimentary dimensions. Teachers College Record, 106, 96-111. Gardner, H. (1987). The theory of multiple intelligences. Annals of Dyslexia, 37, 19-35. Ke, F. (2008). Computer games application within alternative classroom goal structures: cognitive, metacognitive, and affective evaluation. Education Technology Research and Development, 56, 539-556. Kim, D. &, Gilman, D.A. (2008). Effects of text, audio and graphic aids in multimedia instruction for vocabulary learning. Educational Technology & Society, 11, 114-126. Lin, L.&, Atkinson, R.K. (2013). Enhancing learning from different visualizations by selfexplanation prompts. Journal of Educational Computing Research, 49, 83-110. Lovelace, M.K. (2005). Meta-analysis of experimental research based on the Dunn and Dunn model. The Journal of Educational Research, 98, 176-183. Lowe, R. K. (2004). Animation and learning: value for money? In R. Atkinson, C. McBeath, D. Jonas-Dwyer & R. Phillips (Eds), Beyond the comfort zone: Proceedings of the 21st ASCILITE Conference, 558-561. Mayer, R.E. (2005). The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. New York: Cambridge University Press. 22
Miedema, P. (2005). De effectiviteit van visualisaties binnen het vreemde talenonderwijs. Ongepubliceerd doctoraal proefschrift, Rijksuniversiteit Groningen, Groningen, Nederland. Post, L.S., Van Gog, T, Paas, F. &, Zwaan R.A. (2013). Effects of simultaneously observing and making gestures while studying grammar animations on cognitive load and learning. Computers in Human Behavior, 29, 1450-1455. Roche, J. &, Scheller, J. (2008). Grammar animations and cognitions. In F. Zhang & B. Barber (Eds.), Handbook of Research on Computer-Enhanced Language Acquistion and Learning (pp. 205-218). Hershey: IGI Global. Schaerlaekens, A. M. (2009) De taalontwikkeling van het kind. Een oriëntatie in het Nederlandstalig onderzoek. Groningen: Wolters-Noordhoff. Scheiter, K., Gerjets, P., & Schuh, J. (2010). The acquisition of problem-solving skills in mathematics: how animations can aid understanding of structural problem features and solution procedures. Instructional Science, 38, 487-502. Secules, T., Herron, C. & Tomasello, M. (1992). The effect of video context on foreign language learning. The Modern Language Journal, 76, 480-490. Sweller, J., Ayres, P. & Kalyuga, S. (2011). Cognitive load theory. New York: Springer. Van Gog, T., Paas, F., Marcus, N., Ayres, P. & Sweller, J. (2009). The mirror neuron system and observational learning: implications for the effectiveness of dynamic visualizations. Educational Psychological Review, 21, 21-30. Weichert, F., Bachmann, D., Rudak, B. & Fisseler, D. (2013). Analysis of the accuracy and robustness of the Leap Motion controller. Sensors, 13, 6380-6393. Wilson, M. (2002). Six views of embodied cognition. Psychonomic Bulletin & Review, 9, 625-636. Wong, A., Marcus, N., Ayres, P., Smith, L., Cooper, G.A., Paas, F., & Sweller, J. (2009). Instructional animations can be superior to statics when learning human motor skills. Computers In Human Behavior, 25, 339-347.
23
