Leerlingbeleving van scheikundepractica

Leerlingbeleving van scheikundepractica

Afstudeerverslag Eindhoven School of Education, 28 maart 2012. Auteur:

D.M.P. van der Vaart BSc.

Begeleider:

Prof. dr. P.J. den Brok

Samenvatting Op vrijwel iedere middelbare school worden scheikundepractica uitgevoerd. Op de ene school met meer succes dan de andere. Door de landelijke invoering van de nieuwe scheikunde wordt meer aandacht besteed aan de contexten rondom de chemie. Deze contexten worden veelal benaderd met practica. En de abstractere concepten worden toegelicht met behulp van practica. Practica gaan een prominente rol spelen binnen de nieuwe scheikunde, en spelen dit nu al in veel scheikundecurricula op scholen. Het effect van practica op leerlingen is helaas niet altijd even duidelijk. Zijn de leeropbrengsten daadwerkelijk hoger door het doen van practica? Beleven leerlingen plezier aan practica? Kunnen ze beter zelfstandig onderzoek doen door het oefenen tijdens practica? Wordt er wel geoefend met onderzoek tijdens practica? Allemaal vragen waarop in de literatuur niet een eendrachtig antwoord op te vinden is. In dit onderzoek is gekeken naar practica vanuit de kant van de leerlingen. De focus van dit onderzoek is het beeld dat leerlingen van practica hebben. Om dit beeld te bepalen is voor dit onderzoek een instrument ontwikkeld aan de hand van een belevingsmodel. In dat model is bekeken welke zaken een rol spelen in de beleving van leerlingen waar het practica betreft. Aan de hand van dat model en onderzoeksinstrumenten uit het buitenland is een voor Nederland toepasbaar instrument ontwikkeld. Het onderzoek is uitgevoerd in de bovenbouw van het havo en vwo. Drie scholen in de woonplaats van de auteur hebben meegewerkt aan het onderzoek. Totaal hebben 177 leerlingen meegedaan. Uit het onderzoek blijkt dat leerlingen het nut van practica niet inzien. Ze geven aan dat docenten het nut van practica niet benadrukken. Mogelijk als gevolg daarvan krijgt ook de inzet van leerlingen voor practica een lage score. Leerlingen zijn niet snel geneigd extra tijd en moeite in practicum(verslagen) te steken. Docenten kunnen dit mogelijk verbeteren door duidelijk aan leerlingen aan te geven wat voor soort practicum er gedaan wordt, en wat het doel van het practicum is. Een andere conclusie is dat leerlingen van mening zijn dat er erg weinig tijd aan onderzoekspractica besteed wordt. Slechts 26% van de practicumtijd geven zij aan. Er is een positieve relatie gevonden tussen het percentage onderzoekspractica en het beeld dat leerlingen hebben van onderzoekend leren binnen scheikunde. Hoe groter het percentage onderzoekspractica, hoe beter leerlingen vinden dat ze in staat zijn om onderzoeken zelfstandig uit te voeren. Door meer tijd aan onderzoekspractica te besteden, kan het beeld dat leerlingen van onderzoekend leren hebben verbeterd worden. Uit het onderzoek is ook gebleken dat leerlingen van een technasiumschool een positiever beeld hebben van practica, dan leerlingen van twee andere scholen. Dit komt waarschijnlijk door de meer praktijkgerichte manier van werken op het technasium.

2

Voorwoord Dit afstudeeronderzoek maakt deel uit van de eerstegraadse docentenopleiding aan de Eindhoven School of Education. Na geproefd te hebben van de onderzoekspraktijk is voor mij nogmaals duidelijk geworden hoeveel kennis er nog te vergaren is. Daarom zou ik willen zeggen dat hoewel mijn loopbaan als student ten einde is, de persoonlijke ontwikkeling als docent door blijft gaan. En dit onderzoek heeft mij gesterkt om mijzelf als docent professioneel te blijven ontwikkelen, zodat leerlingen optimaal voorbereid worden op hun beroepsleven. In de eerste plaats zou dit onderzoek gaan over het effectiever maken van scheikundepractica door verduidelijking van het doel van die practica. Maar tijdens het literatuuronderzoek gingen mijn gedachten alle kanten op, en waren er zoveel interessante aspecten die het onderzoeken waard zijn, dat de balans tussen orde en chaos verstoord werd. Perry den Brok en Miek Scheffers hebben mij op het juiste spoor geholpen om mijn afstudeeronderzoek helder voor ogen te krijgen. Waarvoor mijn oprechte dank.

3

Inhoudsopgave 1

2

3

4

5

6

7

Inleiding ......................................................................................................................................... 5 1.1

Scheikundepractica ................................................................................................................ 5

1.2

Probleemstelling .................................................................................................................... 5

Theorie............................................................................................................................................ 7 2.1

Belevingsmodel ...................................................................................................................... 7

2.2

Randvoorwaarden ..................................................................................................................9

2.3

Onderwijsactiviteiten ........................................................................................................... 12

2.4

Leeruitkomsten ..................................................................................................................... 13

Onderzoeksvragen ....................................................................................................................... 16 3.1

Hoofdvraag ........................................................................................................................... 16

3.2

Deelvragen............................................................................................................................ 16

Methodologie ............................................................................................................................... 17 4.1

Respondenten en procedure ............................................................................................... 17

4.2

Instrument ........................................................................................................................... 18

4.3

Analyses................................................................................................................................ 21

Resultaten..................................................................................................................................... 22 5.1

Algemeen beeld ................................................................................................................... 22

5.2

Verschillen ........................................................................................................................... 23

5.3

Relaties ................................................................................................................................. 25

Discussie ..................................................................................................................................... 26 6.1

Belangrijkste resultaten ...................................................................................................... 26

6.2

Conclusies ............................................................................................................................ 27

6.3

Implicaties ............................................................................................................................ 27

6.4

Beperkingen ......................................................................................................................... 27

6.5

Suggesties vervolgonderzoek .............................................................................................. 28

Literatuurlijst .............................................................................................................................. 29

4

1 Inleiding 1.1 Scheikundepractica Het onderwerp van dit onderzoek zijn scheikundepractica. Vrijwel iedere middelbare school heeft voorzieningen voor practicumonderwijs. Docenten voeren regelmatig kleine of grotere practica uit waarbij leerlingen zelf stoffen hanteren en conclusies uit hun waarnemingen trekken. Het scheikundeonderwijs is de laatste jaren aan het veranderen. Gerard van Koten en zijn commissie vernieuwing scheikunde havo vwo van de stichting leerplanontwikkeling (Driessen & Meinema, 2003) schreven in opdracht van het ministerie van OCW een rapport waarin zij aanbevelingen doen voor vernieuwingen binnen het scheikundeonderwijs. In dat rapport wordt de context-concept benadering uiteengezet, waarbij de wisselwerking tussen de chemische, vaak abstractere, concepten en interessante, herkenbare contexten centraal staat. Vier soorten contexten worden gebruikt om de nieuwe scheikunde vorm te geven: maatschappelijke, theoretische, beroepsgerichte en experimentele contexten. Deze laatste, de experimentele contexten, nemen vaak de vorm van een practicum aan. De nieuwe scheikunde heeft de afgelopen jaren een vogelvlucht genomen en staat nu op het punt definitief landelijk ingevoerd te worden. De stuurgroep nieuwe scheikunde, wederom onder leiding van Gerard van Koten, (Apotheker et al., 2010), heeft haar eindrapport geschreven waarin aanbevelingen voor een landelijk eindexamenprogramma zijn opgenomen. In het kader van de nieuwe scheikunde zijn lesmodules ontwikkeld die veel practica bevatten. Hierdoor komen leerlingen in aanraking met de concepten in een experimentele context. Maar ook de lesmethodes van voor de ontwikkeling van de nieuwe scheikunde bevatten een keur aan practica. Deze bieden afwisseling en interessante contexten voor leerlingen.

1.2 Probleemstelling Practica maken een groot deel uit van de scheikunde lessen. Maar ook bij andere vakken staat regelmatig een practicum op het programma. Sommige scholen zien practica als een noodzakelijke last van het vak, dat er nu toevallig bij hoort. Liever zien zij weinig practica, dit is immers goedkoop en bespaart kosten voor een technisch onderwijs assistent. Andere scholen doen juist veel practica, omdat zij practica zien als een wezenlijk onderdeel om een vak aan te leren. Het leren onderzoeken verwerken zij in practica, waardoor leerlingen de noodzakelijke onderzoeksvaardigheden aanleren die immers in de eindexameneisen zijn vastgelegd. De meningen over practica in de dagelijkse schoolpraktijk zijn verdeeld: de ervaring leert dat tussen scholen en docenten deze meningen behoorlijk verschillen. Maar ook in wetenschappelijk onderzoek naar practica en wetenschapseducatie zijn de meningen over het nut van practica verdeeld. Uit onderzoek van Wilkinson & Ward (1997) blijkt dat de meningen over de effectiviteit van practica tussen klassen en docenten onderling behoorlijk kunnen verschillen. Hodson (1996) plaatst een kritische noot bij de uitvoering van practica door docenten, hij vind dat docenten teveel doelen tegelijk willen halen met één practicum. Hij stelt voor dat er meer onderzoek gedaan wordt naar het succesvol uitvoeren van practica. Hofstein & Lunetta (2003) vinden dat de huidige practica achterhaald zijn. Zij onderstrepen het belang van practica, maar vinden wel dat practica aangepast moeten worden aan de huidige kennis van onderzoeksmethoden en beoordelen. Millar, Tiberghien en Le Maréchal (2002) leggen de basis voor het toetsen van de effectiviteit van practica door het ontwikkelen van een model met de concepten die van belang zijn. Effectiviteit definiëren zij als de mate waarin leerlingen begrepen hebben wat de docent hen wil aanleren. Millar & Abrahams (2009) verfijnen dat onderzoek door observatieformulieren te maken waarmee een externe observant tijdens een practicumles de effectiviteit kan beoordelen. Maar zij concluderen ook dat de volledige effectiviteit van practica zich moeizaam laat meten. Er is immers lastig in kaart te brengen of leerlingen alleen door 5

practica beter zijn gaan presteren, zo stellen zij. Hoewel er dus het nodige onderzoek gedaan is naar practica, is dit vooral vanuit het oogpunt van de docenten en onderzoekers. Over hoe leerlingen over practica denken is veel minder bekend; weinig is bekend over hoe zij tegen zaken als plezier van practica, de randvoorwaarden in de practicumruimte en de hoeveelheid inzet voor practica aankijken. Er zijn wel instrumenten (Fraser, 1993; Fraser, 1981) die onderzoek doen naar het beeld dat leerlingen van bètavakken hebben. Fraser (1993) ontwikkelde de Science Learning Environment Inventory (SLEI), hiermee focust hij op een vijftal aspecten, waaronder samenwerken, regels en materiele omgeving. De Test Of Science-Related Attitudes (TOSRA), ook ontwikkeld door Fraser (1981) kijkt meer naar de houdingen van leerlingen ten opzichte van betavakken, en niet zozeer naar practica. Echter, alle genoemde onderzoeken zijn uitgevoerd in het buitenland en richten zich (met uitzondering van het onderzoek van Hofstein & Lunetta uit 2003) niet specifiek op practica maar meer op de lessen en de leeromgeving in het algemeen. In Nederland zijn er weinig omvangrijke onderzoeken geweest naar hoe leerlingen het practicum beleven en ervaren. Naast het duidelijk verschillende beeld dat docenten van practica hebben moet onderzoek ervoor zorgen dat in Nederland ook het beeld dat leerlingen van practica hebben duidelijk wordt. Hiervoor moet in de eerste plaats een instrument ontwikkeld worden. Dit onderzoek is daarnaast relevant als men kijkt naar de eerder genoemde vakontwikkelingen binnen het Nederlandse bètaonderwijs. Binnen die vakontwikkelingen staat de wisselwerking tussen contexten en concepten centraal. Hoe leerlingen over practica denken kan ons helpen om de Nieuwe Scheikunde beter invulling te geven met experimentele contexten. Zoals gezegd: scholen, docenten en leerlingen hebben geen eenduidige mening over practica (Wilkinson & Ward, 1997). Dit onderzoek hoopt bij leerlingen die verschillen in Nederland in kaart te brengen. In de theorie zal allereerst een belevingsmodel beschreven worden waarin de invloeden op de belevingswereld van leerlingen met betrekking tot practica beschreven wordt. Vervolgens worden de onderdelen uit dat model gekoppeld aan relevante concepten die in het te ontwikkelen instrument gebruikt zullen worden. Daarna zullen de onderzoeksvragen vastgesteld worden, gevolgd door het onderzoeken van de betrouwbaarheid en de verfijning van de onderzoeksschalen van het instrument.

6

2 Theorie Om onderzoek te kunnen doen naar de beleving van leerlingen van scheikundepractica is het van belang te weten welke zaken belangrijk zijn om in kaart te brengen. Dit onderzoek richt zich specifiek op scheikundepractica, hierdoor zijn vooral onderzoeken die zich richten op practica of bètaonderwijs opgenomen. Millar, Tiberghien & Le Maréchal (2002) hebben een model ontwikkeld om te bepalen of een practicum effectief is, dit model is voor dit onderzoek aangepast naar een belevingsmodel, zie paragraaf 2.1. Uit verschillende onderdelen van dit aangepaste model zijn concepten gehaald, die effect hebben op de belevingswereld van leerlingen. Deze concepten zijn in de paragraven 2.2, 2.3 en 2.4 omschreven.

2.1 Belevingsmodel In 2002 hebben Millar et al. onderzoek gedaan naar de effectiviteit van practica. In dat onderzoek is door hen het model in Figuur 2-1 ontwikkeld.

Figuur 2-1: het model van Millar et al. (2002)

De beoogde doelen van de docent, de technisch onderwijs assistent (TOA) of de schrijvers van de lesmethode bepalen het gedrag van de docent en TOA tijdens de practicumlessen, hieronder vallen ook de materialen die de docent ontwikkelt voor of gebruikt tijdens practica. De leerlingen nemen op hun beurt het gedrag van de docent waar, en vertonen hierop bepaalde gedragingen. Zo zullen zij het materiaal op een bepaalde manier gebruiken, afhankelijk van wat het gedrag van de docent was. Onder het gedrag van leerlingen valt ook wat zij in hun schrift of labjournaal opschrijven met betrekking tot de proef. Tot slot is er een leeruitkomst, leerlingen hebben iets geleerd van het practicum. Dit kan begripsvorming zijn, maar ook experimentele vaardigheden of onderzoeksvaardigheden. De eerste vorm van effectiviteit (effectiviteit 1 in Figuur 2-1) die Millar et al. beschrijven is die tussen het gedrag van de docent en de leerlingen, als leerlingen doen wat zij volgens de docent 7

moeten doen, dan is het practicum effectief. Millar et al. noemen dit de eerste vorm van effectiviteit. De tweede vorm van effectiviteit (effectiviteit 2 in Figuur 2-1) is die waarbij de beoogde doelen ook daadwerkelijk bereikt worden, de leerlingen hebben in dat geval geleerd wat ze zouden moeten leren. Het kan dan gaan om houdingen die leerlingen moeten aannemen, vaardigheden die zij zich eigen gemaakt hebben of kennis die zij geleerd hebben. Het model van Millar et al. is voor dit onderzoek aangepast op specifieke onderdelen die bij practica een rol spelen. Dat levert het model in Figuur 2-2 op.

Randvoorwaarden

Onderwijsactiviteiten

Leeruitkomsten

Figuur 2-2: het belevingsmodel

Randvoorwaarden De randvoorwaarden uit dit model zijn vergelijkbaar met blok A zoals Millar et al. beschrijven. Met het uitvoeren van een practicum willen docenten bepaalde doelen bereiken, deze doelen bepalen wat voor soort practica er uitgevoerd zal worden. De doelen en soorten practica worden in dit onderzoek uitgebreid met de omgevingsfactoren die de docent niet kan aanpassen, zoals de uitrusting van de practicumruimte en de regels. Deze factoren bepalen volgens het model hoe leerlingen practica beleven. Onderwijsactiviteiten Onderwijsactiviteiten omvatten alle activiteiten die plaatsvinden binnen een practicumles en die dus in het kader van het aanbrengen van kennis en/of vaardigheden vallen. Hierin staat het gedrag van de docent (blok B in het model van Millar et al.) centraal. De docent bepaalt wat leerlingen doen tijdens het practicum, hij geeft aan of er samengewerkt mag worden, of juist niet. Hij bepaalt ook de mate waarin leerlingen zelfstandig mogen werken, of juist een vastgestelde procedure volgen. De mate van integratie van practica met de reguliere lesstof speelt hier ook een rol. Leerlingen worden soms ook gestimuleerd zelf onderzoeken te doen, dit legt de docent dan op aan de leerlingen, en valt daardoor onder onderwijsactiviteiten. Leeruitkomsten De leeruitkomsten zijn vergelijkbaar met het laatste blok van Millar et al., blok C uit zijn model (gedrag van leerlingen) is hierin niet opgenomen, maar kan indirect invloed hebben op de leeruitkomsten. Deze zijn te verdelen over twee soorten: affectieve leeruitkomsten en cognitieve leeruitkomsten.

8

De affectieve leeruitkomsten behelzen vooral de beleving van leerlingen, de houding ten opzichte van practica. De leerlingen beleven de practica op een bepaalde manier, en ontwikkelen zodoende een bepaald beeld daarvan, dit beeld omvat motivationele aspecten zoals plezier en inzet. Daarnaast wordt ook door factoren uit de voorgaande blokken bepaald in hoeverre leerlingen zich inzetten voor practica. De cognitieve leeruitkomsten behelzen voornamelijk of leerlingen geleerd hebben wat zij moeten leren, dit hangt erg samen met de effectiviteit van practica. In de eerste plaats is het van belang te weten of leerlingen doen wat zij volgens de docenten behoren te doen, dit is de eerste vorm van effectiviteit uit het model van Millar et al. Anderzijds is leereffectiviteit zoals Millar et al. deze in zijn onderzoek beschrijven een koppeling tussen de doelen van de docent (of lesmethodes) en in hoeverre leerlingen die doelen ook daadwerkelijk behalen. Het directe beeld dat leerlingen van practica hebben wordt niet alleen bepaald door of een leerling de doelen behaald die een docent gesteld heeft, maar ook door hun eigen gedrag (blok C uit het model van Millar et al.). Het eigen gedrag kan echter per leerling verschillen en is daardoor lastig meetbaar te maken. De niveaus uit het belevingsmodel van practica zoals deze in Figuur 2-2 zijn weergegeven zijn van invloed op elkaar. De randvoorwaarden bepalen wat een docent aan onderwijsactiviteiten tijdens practica doet. Zo kan er bijvoorbeeld geen titratie-practicum uitgevoerd worden als er geen buretten voorradig zijn. Daarnaast hebben de onderwijsactiviteiten die tijdens en rond een practicum plaatsvinden hun invloed op de beleving van leerlingen. De docent kan hier door zijn onderwijsactiviteiten aan te passen invloed op uitoefenen. De docent kan echter vaak weinig tot geen invloed uitoefenen op de randvoorwaarden in het belevingsmodel. De practicumruimte is vaak al ingericht op een school en de inventaris wordt zelden met grote hoeveelheden uitgebreid. Hierop kan een docent weinig invloed uitoefenen. De randvoorwaarden die hij wel kan beïnvloeden zijn de regels in een practicumruimte of de doelen van een bepaald practicum. In de komende paragraven zullen de blokken uit het belevingsmodel afzonderlijk besproken worden. Bij elk blok zullen een aantal concepten genoemd worden die van belang zijn voor de belevingswereld van leerlingen. Deze concepten zullen in het onderzoek terugkomen als variabelen, die met een vragenlijst in kaart zijn gebracht. De gebruikte vragenlijsten en onderzoeksschalen die voor dit onderzoek aangepast zijn zullen in de tekst genoemd worden. Veel van die onderzoeken (Fraser et al., 1993; Fraser, 1981) focussen op de houding van leerlingen ten opzichte van practica of vakken. In dit onderzoek zal de nadruk liggen op onderwijsactiviteiten tijdens en leeruitkomsten van practica, en hoe leerlingen zich hiervan een beeld vormen.

2.2 Randvoorwaarden De randvoorwaarden omvatten in de eerste plaats de doelen van practica, deze kunnen de leerlingbeleving van practica beïnvloeden. In dit onderzoek is gekozen om de doelen van practica niet rechtstreeks te beschouwen. Leerlingen kunnen het doel van een practicum immers niet altijd accuraat waarnemen. En vaak beseffen docenten niet altijd wat het doel van een practicum is. De doelen kunnen echter impliciet teruggevonden worden in het soort practicum dat de docent uitvoert. Daarnaast zijn de fysieke omgeving en de regels die een docent stelt van belang bij de randvoorwaarden.

9

2.2.1 Doelen en soorten practica Doelen Hodson (1993, 1996) geeft een behoorlijk aantal verschillende doelen van practica, waaronder het ontwikkelen van praktische vaardigheden en het verhelderen van de theorie. Later verdeelt hij deze doelen over een zestal hoofddoelen die ook elders (met uitzondering van het zesde doel) in de literatuur terugkomen (Van den Berg & Buning, 1994): 1. 2. 3. 4. 5. 6.

motiveren en interesseren; het aanleren van praktische vaardigheden; het verhelderen van kennis; het inzicht geven in en gebruiken van wetenschappelijke methodes; het ontwikkelen van een wetenschappelijke houding; het ontwikkelen van sociale vaardigheden.

1. Motiveren en interesseren. Het verhogen van de intrinsieke motivatie heeft een positief effect op de leeropbrengst van leerlingen (Ames, 1992). Ames stelt dat leerlingen die intrinsiek gemotiveerd zijn graag willen begrijpen waarom zij bepaalde zaken doen, en zichzelf verbeteren. Één van de factoren die de intrinsieke motivatie kan verhogen wordt beschreven door Pintrich (2003), hij geeft aan dat als leerlingen het doel inzien van de leeractiviteit, zij eerder geneigd zijn om de taak of opdracht te willen beheersen. Daarnaast stelt Pintrich dat als leerlingen de taken belangrijk vinden, omdat deze tot een cijfer leiden, zij meer intrinsiek gemotiveerd zullen raken. Het motiveren is slechts zelden een doel van practica op zichzelf, maar wordt vaak als subdoel genoteerd. 2. Het aanleren van praktische vaardigheden. Hodson (1993) stelt dat het aanleren van praktische vaardigheden van belang kan zijn voor het aanpakken van problemen in het dagelijks leven, of dat het tot doel heeft leerlingen voor te bereiden op een carrière als wetenschapper. Uiteindelijk komt hij tot de conclusie dat het aanleren van praktische vaardigheden vooral van belang is als deze later een nuttige bijdrage kunnen leveren aan het verhelderen van theoretische concepten. Zo kan het van belang zijn om te leren titreren, als leerlingen daarmee de theorie achter een indirecte titratie beter begrijpen. 3.

Het verhelderen van kennis.

Uit onderzoek van Millar & Abrahams (2009) blijkt dat het overgrote deel van de practica tot doel heeft om concepten uit de theorie te illustreren en te verduidelijken. Hodson (1993) stelt dat er geen aanleiding is om practica als een goede methode te beschouwen voor het aanleren van concepten, mogelijk kan dit verbeterd worden door het doel van practica bij leerlingen te verhelderen. 4.

Het inzicht geven in en leren gebruiken van wetenschappelijke methodes.

Het doen van wetenschappelijk onderzoek en dit toepassen op nieuwe onderwerpen is een belangrijk doel van practica. Via practica kunnen leerlingen met wetenschappelijk onderzoek in aanraking komen. Hodson (1993) geeft hierbij aan dat in de literatuur geen eenduidig beeld gevormd wordt over hoe leerlingen wetenschappelijke methodes aanleren door het doen van practica. 5.

Het ontwikkelen van een wetenschappelijke houding.

Met een wetenschappelijke houding wordt bedoeld dat leerlingen op een open, wetenschappelijk verantwoorde manier naar ideeën en concepten kijken. Leerlingen worden betrokken bij het 10

proces van totstandkoming van kennis, op deze manier krijgen zij inzicht in hoe experimentele wetenschap in elkaar steekt (Hodson, 1993). Hierbij hoort het kritisch kijken naar bevindingen en zich afvragen waar deze vandaan komen, en ook niet alles feilloos aannemen wat geschreven staat. Hodson (1993) vindt het belangrijk dat leerlingen een goede houding ten opzichte van wetenschappelijk onderzoek aannemen. 6.

Het ontwikkelen van sociale vaardigheden.

Hodson (1996) noemt tenslotte het ontwikkelen van sociale vaardigheden. In de literatuur komt men dit doel verder niet tegen, hoewel dit wel een doel van practica kan zijn. Immers, bijna alle practica worden in groepen of duo’s uitgevoerd, leerlingen ontwikkelen zo bijna vanzelfsprekend sociale vaardigheden om samen te werken. Soorten practica Vaak worden de doelen die hierboven beschreven zijn gekoppeld aan de verschillende didactische aanpakken die de bewerkstelliging van die doelen vereisen (Van den Berg & Buning, 1994). Dit leidt tot drie verschillende soorten practica: 1. apparatuurpractica; 2. onderzoekspractica; 3. begripspractica. Van den Berg & Buning (1994) verdelen vier van de zes doelen van Hodson (1993, 1996) over bovengenoemde drie typen practica. Het eerste (motiveren van leerlingen) en laatste (ontwikkelen van sociale vaardigheden) doel van Hodson (1993, 1996) laten zij buiten beschouwing. 1.

Apparatuurpractica

Apparatuurpractica zijn practica waarbij leerlingen alleen leren om met apparatuur te werken of waarbij zij procedures zoals titreren aanleren. Dit zijn eenduidige practica met vaak een stapsgewijs practicumvoorschrift. Met dit soort practica wordt vrijwel altijd getracht het aanleren van praktische vaardigheden (het tweede doel dat Hodson beschrijft), te bereiken. 2.

Onderzoekspractica

Bij onderzoekspractica leren leerlingen op een wetenschappelijk verantwoorde wijze onderzoeken. Leerlingen krijgen hierbij veel vrijheid om keuzes te maken over de onderzoeksmethode en om te overleggen met medeleerlingen. Juist die vrijheid zorgt ervoor dat leerlingen gemotiveerd kunnen raken (Ames, 1992), Ames beweert echter dat het tegengestelde ook mogelijk is; door de grote mate van vrijheid kunnen leerlingen overweldigd worden en gedemotiveerd raken. Hierbij is het van belang dat de docent er zorg voor draagt dat de vrijheid niet te groot wordt. Het doel van onderzoekspractica is leerling inzicht geven in wetenschappelijke methoden, evenals het laten doen van eigen onderzoek en ontwikkelen van een wetenschappelijke houding. Dit zijn de doelen vier en vijf die Hodson beschrijft (1993, 1996). 3.

Begripspractica

Begripspractica zijn bedoeld om theorie te verduidelijken of uit te leggen (het derde doel dat Hodson in 1993 beschrijft). Het is belangrijk om de theorie te koppelen aan ideeën die leerlingen van zichzelf al hebben, op deze constructivistische methode kunnen concepten aangebracht worden bij leerlingen. Het eerste doel zoals Hodson (1993) dat beschrijft, namelijk het motiveren van leerlingen hoort volgens Van den Berg & Buning (1994) niet specifiek bij een practicumsoort. Wel geven zij aan dat dit doel vaak als subdoel aanwezig is bij ieder soort practica. 11

Belangrijk bij begripspractica en onderzoekspractica is dat de vaardigheden die ervoor nodig zijn al eerder aangeleerd moeten zijn in apparatuurpractica, anders gaat de focus teveel naar het bouwen van de opstelling, of aanleren van de vaardigheden. Beter is het om de drie soorten practica te scheiden (Van den Berg & Buning (1994). Overigens kan in dezelfde practicumles wel zowel een apparatuurpracticum als begripspracticum of onderzoekspracticum uitgevoerd worden, het is dan aan de docent deze practica van elkaar te scheiden. Het beeld dat leerlingen van practica hebben kan sterk beïnvloed worden door de hoeveelheid van ieder van deze soorten practica. Een docent die veel onderzoekspractica uitvoert zal leerlingen hebben die anders tegen practica aankijken, dan leerlingen van een docent die juist veel apparatuurpractica uitvoert.

2.2.2 De Materiële omgeving De materiële omgeving houdt in, in hoeverre de practicumruimte en materialen ervoor zorgen dat een positieve practicumbeleving bij leerlingen gestimuleerd wordt. Fraser, McRobbie & Giddings (1993) geven de volgende beschrijving van het concept materiële omgeving: “The extent to which the laboratory equipment and materials are adequate” (p. 5). Hiermee bedoelen zij vooral apparatuur en materiaal zoals glaswerk, maar de practicumruimte zelf is hierbij ook van belang en valt daardoor onder dit concept. De uitrusting en uitstraling van een practicumruimte hebben een invloed op zowel de beleving van leerlingen als op de onderwijsactiviteiten die een docent kan uitvoeren. De Science Laboratory Environment Inventory (SLEI) die door Fraser et al. (1993) is ontwikkeld om de psychosociale factoren die een rol spelen bij practica te onderzoeken bevat de materiële omgeving als onderzoeksschaal met 7 items. De schaal is betrouwbaar (Fraser et al., 1993) en scoort in onderzoek behoorlijk hoog met 3.48 op een vijf punts Likert-schaal (Lightburn & Fraser, 2007). In dit onderzoek wordt de schaal overgenomen, de schaal is vertaald en waar nodig aangepast aan de situatie in Nederland.

2.2.3 Regelbeleving Fraser et al. beschrijven regelbeleving als: “The extent to which behaviour in the laboratory is guided by formal rules”(p. 5). De regels in een practicumruimte zijn vaak vastgesteld in een aantal verboden of geboden. Omdat veiligheid voorop staat worden de regels vaak goed nageleefd door docenten en TOA’s, maar er kunnen verschillen zijn in regels of de consequente naleving hiervan. Daardoor zijn zij van invloed op wat leerlingen van practica vinden en hoe docenten hun onderwijsactiviteiten binnen dat kader inplannen. Regelbeleving is als schaal eveneens opgenomen in de SLEI en wordt daar het hoogst gescoord van alle schalen, namelijk 3.55 (Lightburn & Fraser, 2007). De betrouwbaarheid van deze schaal scoort 0.75 (Fraser et al., 1993) waarmee de schaal betrouwbaar wordt geacht. Deze schaal is dit onderzoek overgenomen en aangepast aan Nederlandse practicaruimten en vertaald.

2.3 Onderwijsactiviteiten De randvoorwaarden definiëren het kader waarbinnen de docent kan werken. Door zijn onderwijsactiviteiten aan te passen kan een docent andere doelen nastreven. Hieronder worden een viertal concepten omschreven die voortvloeien uit de onderwijsactiviteiten. Deze concepten zijn in eerder onderzoek, zoals de al eerdergenoemde SLEI (Fraser et al., 1993) en de Test of Science Related Attitudes (TOSRA) (Fraser, 1981) gebruikt als onderzoeksschaal. De TOSRA heeft tot doel om de houding van leerlingen met betrekking tot bètaonderwijs te bepalen.

2.3.1 Samenwerken Fraser et al. (1993) beschrijven samenwerken als: “The extent to which students know, help and are supportive of one another” (p. 5). Het samenwerken staat in het Nederlandse onderwijs steeds meer centraal. Mede omdat samenwerken soms noodzakelijk is, door gebrek aan apparatuur en 12

glaswerk, is dit concept van belang voor de onderwijsactiviteiten van de docent. Als leerlingen zich gestimuleerd voelen door hun docent om samen te werken tijdens practica, zal dit concept helderder naar voren komen. In de SLEI van Fraser et al.(1993) is de schaal samenwerken betrouwbaar (Cronbach’s Alpha 0.77) en scoren leerlingen gemiddeld 3.38, waarmee zij in vergelijking met andere onderdelen uit de SLEI lager scoren (Lightburn & Fraser, 2007). De items uit de onderzoeksschaal van Fraser et al. zijn overgenomen voor dit onderzoek, wel zijn de items vertaald en waar nodig aangepast aan de situatie in Nederland.

2.3.2 Zelfstandigheid Naast samenwerken ligt zelfstandigheid, leerlingen worden sinds de invoering van de tweede fase steeds meer geacht zelfstandig te plannen, te werken en problemen op te lossen. Een bepaalde mate van zelfstandigheid is van groot belang, zeker op het vwo, immers, bij vervolgstudies wordt een grote mate van zelfstandigheid geëist. Bij de individuele toetsing van praktische vaardigheden in praktische schoolexamens speelt zelfstandigheid een grote rol. De items behorende bij dit concept zijn geïnspireerd op items uit de schaal student cohesiveness uit de SLEI (Fraser et al., 1993). De items zijn aangepast zodat zij de activiteiten behorende bij zelfstandigheid representeren en niet naar een houding van leerlingen vragen.

2.3.3 Wetenschappelijk onderzoeken Het leren uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek kan een doel van practica zijn, onderzoekspractica zijn uitermate geschikt om dit doel te bewerkstelligen. Ook in de literatuur worden practica aangemerkt als hulpmiddel om leerlingen te leren onderzoeken (Hodson, 1993). Het ministerie verwacht van leerlingen dat zij wetenschappelijk onderzoek kunnen uitvoeren (examensyllabi scheikunde, subdomein A6). De docent kan binnen de randvoorwaarden een practicum opzetten waarbij leerlingen zich bepaalde onderzoeksvaardigheden eigen maken en gaan ervaren dat wetenschappelijke onderzoeksmethodologie verweven is met practica. Fraser (1981) en Fraser et al. (1993) beschrijven het concept wetenschappelijk onderzoeken en leggen de nadruk op de houdingen van leerlingen ten opzichte van wetenschap. In dit onderzoek gaat het om het doen van wetenschappelijk onderzoek als activiteit tijdens practica in plaats van de houding ten opzichte van wetenschappelijk onderzoek. Typische activiteiten die tijdens practica uitgevoerd worden met betrekking tot onderzoek zijn bijvoorbeeld het opstellen van een hypothese of het schrijven van conclusies. Om de items voor deze schaal vast te stellen is gebruik gemaakt van de TOSRA, maar zijn de items veranderd zodat zij activiteiten beschrijven, in plaats van houdingen.

2.3.4 Integratie Fraser et al. (1993) beschrijven integratie als: “The extent to which the laboratory activities are integrated with nonlaboratory and theory classes.” (p. 5). Het is altijd de bedoeling dat er consistentie is tussen ‘gewone’ lessen en practica, die consistentie kan bereikt worden als de practica aansluiten bij de gewone scheikundelessen. Er is dan een integratie bewerkstelligd waarbij tijdens begripspractica, concepten behandeld worden die in de gewone lessen verder uitgediept worden. Sommige docenten zullen de koppeling tussen practica en theorie expliciet benoemen, terwijl anderen dat juist niet doen. Bij het ontwikkelen van de SLEI is hiervoor een schaal gemaakt met een betrouwbaarheid van 0.83 (Fraser et al., 1993), waarmee integratie een betrouwbare onderzoeksschaal is. Bij eerder onderzoek scoren leerlingen gemiddeld 3.45 (Lightburn & Fraser, 2007), dit is vergeleken met de andere schalen van de SLEI aan de lage kant. Om de items in deze schaal vast te stellen is gebruik gemaakt van de schaal uit de SLEI, waarbij de items vertaald en aangepast zijn op de situatie in Nederland.

2.4 Leeruitkomsten De eerder beschreven concepten geven een indicatie van welke randvoorwaarden en onderwijsactiviteiten een rol kunnen spelen in de belevingswereld van leerlingen. De concepten behorende bij het blok leeruitkomsten gaan meer over houdingen, die voortvloeien uit de 13

voorgaande blokken uit het belevinsmodel. Voor het onderzoeken van de beleving van leerlingen is naast de TOSRA (Fraser, 1981), gebruik gemaakt van de vakattitude schaal van het CITO voor wiskunde, die later veralgemeniseerd is voor meerdere vakken (Boekaerts & Otten, 1990, in den Brok, Levy, Brekelmans & Wubbels, 2006). De leeruitkomsten zijn onder te verdelen in affectieve en cognitieve leeruitkomsten. Nut/relevantie, plezier en inzet/moeite zijn affectieve leeruitkomsten, deze beschrijven de houding van leerlingen ten opzichte van practica. Prestatie is een duidelijke cognitieve leeruitkomst, deze kan immers gekoppeld worden aan een beoordeling.

2.4.1 Nut/Relevantie Met relevantie wordt in dit geval bedoeld of leerlingen inzien welk nut een practicum heeft. In zijn onderwijsactiviteiten kan een docent aangeven wat het nut is van practica, of met welk doel hij bepaalde practica uitvoert. Daarnaast is de context-concept benadering binnen de nieuwe scheikunde een belangrijke opvatting, hierbij worden door middel van voor leerlingen aansprekende contexten de concepten behandeld. Door begrippen en vaardigheden op deze manier aan te leren blijft er vaak meer kennis hangen, en blijft deze kennis ook langer hangen. Het beeld dat leerlingen van practica hebben wordt dan ook bepaald door mogelijke contexten die gebruikt worden waardoor leerlingen sneller het nut van practica inzien. Onderzoek waarbij deze schaal gebruikt werd laat hierbij een goede betrouwbaarheid zien van .77 (den Brok et al., 2006). De items uit de vakattitude schaal met betrekking tot nut/relevantie zijn in dit onderzoek ook gebruikt, zij zijn hiervoor wel aangepast zodat zij betrekking hebben op practica.

2.4.2 Plezier Door Fraser (1981): ‘Enjoyment of science lessons’ genoemd. Leerlingen kunnen afhankelijk van hoe een practica gebracht wordt, er veel plezier aan beleven. De randvoorwaarden spelen hierbij een ondergeschikte rol, de ruimte is vaak van weinig invloed op het plezier van leerlingen. Plezier kan motivatie in positieve zin beïnvloeden, hoe meer plezier een leerling beleeft aan practica, hoe eerder hij gemotiveerd zal raken voor andere practica. Een schaal die een Cronbach’s alpha scoort van ruim .9 in het onderzoek van Fraser (1981), wat betekent dat de betrouwbaarheid van deze schaal erg hoog is. Ander onderzoek (den Brok et al., 2006) laat dezelfde hoge betrouwbaarheid van .87 zien. De schaal plezier uit de vakattitude schaal van het CITO is in dit onderzoek eveneens opgenomen nadat deze geschikt is gemaakt voor practica. Fraser (1981) heeft ook onderzoek gedaan naar plezier met de SLEI, de items uit de schaal plezier van de SLEI zijn grotendeels vergelijkbaar met de items uit de vakattitude schaal van het CITO. In het onderzoek van Fraser scoren leerlingen gemiddeld tussen de 3.0 en 3.4 op plezier, relatief laag vergeleken met de andere schalen uit de SLEI.

2.4.3 Inzet/Moeite Dit concept beschrijft hoeveel moeite een leerling in practica steekt of is bereid te steken. Hierbij wordt bijvoorbeeld gekeken of er veel tijd gestoken wordt in verslagen, en of leerlingen in hun vrije tijd nog bezig zijn met practica. Dit hangt uiteraard samen met plezier en interesse, leerlingen die veel plezier beleven aan practica zullen waarschijnlijk er ook meer moeite voor doen. Onderzoek van den Brok et al., (2006) laat een betrouwbaarheid van .69 zien op deze schaal. In dit onderzoek is de schaal inzet/moeite uit de vakattitude schaal van het CITO ook opgenomen en op bepaalde punten aangepast, zodat deze geschikt is voor scheikundepractica.

2.4.4 Prestatie Naast motivationele aspecten van de beleving van practica, spelen ook de prestaties een rol. De prestaties zijn voor leerlingen van groot belang, omdat deze voortgangbepalend zijn. Het waarderen van practica(verslagen) draagt daarnaast bij aan de extrinsieke motivatie van leerlingen. Het is dan wel van belang dat practica effectief zijn, en ook hun weerslag hebben op de rapportcijfers van leerlingen. Millar & Abrahams (2009) en Millar (2010) beschrijven in hun onderzoeken een manier om de twee soorten effectiviteit van practica te toetsen. Effectiviteit is in 14

het onderzoek van Millar in de eerste plaats gedefinieerd als; in hoeverre leerlingen doen wat zij volgens de docent moeten doen. En in de tweede plaats als; in hoeverre de leerlingen daadwerkelijk leren wat de docent wil dat ze leren. Millar (2010) ontwikkelde een observatieformulier waarmee een observant van een practicumles de twee soorten effectiviteit daarvan kan beoordelen. De eerst vorm van effectiviteit (zie paragraaf 2.1) wordt bijvoorbeeld getoetst door de stelling: “Did students know how to use the equipment involved?” te beantwoorden met “mainly yes”, “mainly no” of “not applicable”. Zo zijn er 8 stellingen om te bepalen of leerlingen doen wat zij moeten doen. De tweede vorm van effectiviteit wordt getoetst door een stelling als: “How many students could recall what they did, and the main features of what they observed?”, deze wordt dan gescoord op “most”, “some” en “only a few”. Deze stellingen zijn vertaald en bewerkt zodat zij beantwoord kunnen worden door leerlingen zelf en gescoord worden op een vijf-punts Likert schaal.

15

3 Onderzoeksvragen 3.1 Hoofdvraag De belangrijkste vraag in dit onderzoek is: Wat is het beeld dat leerlingen uit de bovenbouw van het havo en vwo hebben van het Nederlandse scheikundepracticumonderwijs?

3.2 Deelvragen Deze vraag is opgesplitst in een drietal deelvragen: 1. Wat is het algemene beeld dat leerlingen hebben van het Nederlandse scheikundepracticumonderwijs? 2. Welke verschillen bestaan er in het beeld dat leerlingen hebben van het Nederlandse scheikundepracticumonderwijs als gekeken wordt naar afzonderlijke klassen, scholen en docenten? 3. In hoeverre zijn de verschillen tussen leerlingen in hun beeld van het Nederlandse scheikundepracticumonderwijs te verklaren door te kijken naar leerlingkenmerken (geslacht, jaarlaag en niveau) en practicumomstandigheden (lokaalindeling, practicumfrequentie en hoeveelheid begripspractica)?

16

4 Methodologie 4.1 Respondenten en procedure De ontwikkelde vragenlijst werd afgenomen bij 10 klassen, in deze klassen van vijf verschillende eerstegraads scheikundedocenten zaten 177 leerlingen. De leerlingen volgen onderwijs in de bovenbouw van het havo (97 leerlingen) en vwo (80 leerlingen), zie ook Figuur 4-1. De docenten zijn gevraagd om in één of meerdere bovenbouwklassen die zij lesgeven de vragenlijst af te nemen. Docenten zijn per e-mail en persoonlijk benaderd, hierdoor is de bereidheid tot deelname erg hoog. Het onderzoek is verspreid over drie scholen in de woonplaats van de auteur, en waar de auteur bekend mee was, zodat de medewerking eenvoudig te organiseren was. Hierdoor is de algemeeniseerbaarheid van de resultaten beperkt. School

Jaarlaag

Niveau

10.7% 27.7%

45.2% 52.5%

49.2%

54.8% 40.1%

19.8%

Technasiumschool Sportschool Klassiek Gymnasium

havo vwo

4e klas 5e klas 6e klas

Figuur 4-1 Verdeling van de respondenten over de scholen, niveaus en jaarlagen.

School A (Technasiumschool) De vragenlijst is op het deze school afgenomen bij twee havo 4, een havo 5, een vwo 4, een vwo 5 en een vwo 6 klas (totaal 93 leerlingen), bij twee verschillende docenten. De technasiumschool is een Rooms-Katholieke scholengemeenschap voor mavo, havo, vwo, gymnasium en technasium, met ca. 1100 leerlingen. De school kenmerkt zich door de ontwikkeling van het technasium en hun goede zorg voor leerlingen met een beperking. Er is een systeem van leerlingcoaches, ambulante begeleiders en counselors die de zorg van leerlingen (waaronder de zogenaamde rugzakleerlingen) op zich nemen. School B (Sportschool) Op deze school heeft één docent de vragenlijsten afgenomen bij een havo 4 en een vwo 5 klas (totaal 35 leerlingen). De sportschool is een openbare school voor vmbo, havo en vwo. Op de school gaat bijzondere aandacht naar sport en gezondheid, dit door middel van sportklassen en het aanbieden van het examenvak lichamelijke opvoeding. School C (Klassiek gymnasium) De vragenlijst is bij drie klassen afgenomen, door twee docenten. Dit was een havo 4 en vwo 4 klas van één docent, en een vwo 5 klas van de andere docent (totaal 49 leerlingen). Dit gymnasium heeft een Rooms-Katholieke denominatie en biedt havo, vwo en gymnasium aan. 17

Speerpunt op deze school is de culturele ontwikkeling van leerlingen, waarbij deze school zich vooral richt op de intellectueel sterkere leerling. De vragenlijsten zijn door de eigen docenten van de klassen afgenomen. De docenten zijn voorzien van een instructieblad (zie bijlage II) voordat zij de vragenlijst afnamen.

4.2 Instrument Bij het ontwikkelen van de itemlijst is gebruik gemaakt van verschillende bestaande onderzoeken. Onderzoek van Fraser et al. (1993) waarin hij de Science Learning Environment Inventory (SLEI) ontwikkelde is gebruikt om vragen aan te ontlenen voor de items die vallen onder de randvoorwaarden en de onderwijsactiviteiten. De SLEI wordt vooral gebruikt om te bepalen wat het beeld is dat leerlingen over hun laboratorium hebben. De vragen zijn aangepast aan de Nederlandse situatie en vertaald. Waar nodig zijn de vragen herschreven zodat in plaats van naar de houding van leerlingen, naar de activiteiten tijdens practica gevraagd wordt. De concepten uit paragraaf 2.2, 2.3 en 2.4 zijn ieder omgezet in een bijbehorende onderzoeksschaal in de vragenlijst. Aan de SLEI zijn vragen ontleend voor de schalen: materiële omgeving, regelbeleving, samenwerken, wetenschappelijk onderzoeken en integratie. In een eerdere publicatie van Fraser (1981) wordt de zogenaamde Test Of Science Related Attitudes (TOSRA) beschreven. Deze test onderzoekt de houding van leerlingen ten opzichte van bètavakken en niet specifiek ten opzichte van practica. Om de concepten plezier en wetenschappelijk onderzoeken te vertalen naar onderzoekschalen is gebruik gemaakt van de TOSRA. Ook hier zijn de vragen op vergelijkbare wijze als bij de SLEI aangepast en geschikt gemaakt voor dit onderzoek. Het CITO heeft een vakbelevingschaal ontwikkeld waarbij vooral naar de (emotionele) beleving van leerlingen ten opzichte van wiskunde gekeken wordt. Later is deze schaal door Boekaerts & Otten (1990 in den Brok et al., 2006) veralgemeniseerd voor meerdere vakken. Deze test bevat vier onderdelen, die in het belevingsmodel (zie paragraaf 2.1) bij de leeruitkomsten uitstekend gebruikt kunnen worden. Nut/relevantie, plezier en inzet/moeite zijn drie schalen die hun vragen ontlenen aan de vakbelevingsschaal van het CITO. In de vakbelevingsschaal wordt ook onderzoek gedaan naar zelfvertrouwen/bezorgdheid, deze schaal is niet opgenomen in dit onderzoek, omdat zelfvertrouwen en bezorgdheid vaak niet het directe gevolg zijn van onderwijsactiviteiten. Tot slot zijn aan het onderzoek van Millar & Abrahams (2009) en Millar (2010) de vragen ontleend voor de prestatieschaal. Deze schaal behorende bij het gelijknamige concept is opgesplitst in de twee soorten effectiviteit die eerder beschreven zijn. De vragen op de observatieformulieren die Millar (2010) gebruikt zijn vertaald en geschikt gemaakt voor scheikundepractica. Zo wordt een vraag van het observatieformulier van Millar: “Did students know how to use the equipment involved?” (p. 21), vertaald en omgezet in: “Ik weet hoe ik het materiaal bij practica moet gebruiken.”. De vragen zijn waar nodig vertaald uit het Engels. Na vaststellen van de set met items is deze voorgelegd aan een senior onderzoeker ter controle op de vertaling en formulering. De vragenlijst practicumbeleving bestaat uit 70 items (zie bijlage I) en wordt gescoord op een 5punts Likertschaal. Typische vragen per schaal en de koppeling aan het belevingsmodel staan in Tabel 4-1. De 25 items die vallen onder de vier schalen van de onderwijsactiviteiten van het belevingsmodel (zie paragraaf 2.3) worden gescoord op een schaal van 1 tot 5, waarbij 1 overeenkomt met ‘nooit’ en 5 overeenkomt met ‘altijd’. De overige 45 items maken gebruik van een 1 tot 5 schaal, waarbij 1 overeenkomt met ‘helemaal mee oneens’ en 5 overeenkomt met ‘helemaal mee eens’.

18

Tabel 4-1 Typische items per schaal en koppeling aan het belevingsmodel

Schaal

Typisch item

Bijbehorend onderdeel uit het belevingsmodel

Materiële omgeving

Tijdens practica is het druk in de practicumruimte.

Randvoorwaarden

Regelbeleving

In onze practicumruimte zijn er duidelijke regels.

Randvoorwaarden

Samenwerken

Tijdens practica helpen we elkaar als we er niet uitkomen.

Onderwijsactiviteiten

Zelfstandigheid

Practica voeren we alleen uit.

Onderwijsactiviteiten

Wetenschappelijk onderzoeken

We moeten een hypothese opstellen tijdens practica.

Onderwijsactiviteiten

Integratie

De opdrachten uit practica sluiten aan bij de gewone lessen.

Onderwijsactiviteiten

Nut/Relevantie

Ik denk dat practica voor veel beroepen belangrijk zijn.

Affectieve leeruitkomsten

Plezier

Scheikundepractica zijn leuk.

Affectieve leeruitkomsten

Inzet/Moeite

Tijdens practica doe ik alleen wat de docent van me vraagt.

Affectieve leeruitkomsten

Prestatie (effectiviteit 1)

Ik weet hoe ik het materiaal bij practica moet gebruiken.

Cognitieve leeruitkomsten

Prestatie (effectiviteit 2)

Ik weet na een practicum nog precies wat ik gedaan heb.

Cognitieve leeruitkomsten

De schalen zijn in eerste instantie gehandhaafd zoals hierboven. Het afnemen van de vragenlijst leverde een aantal onbetrouwbare schalen op. De schalen zelfstandigheid en wetenschappelijk onderzoeken scoorden een Cronbach’s alpha van .40 respectievelijk .41. De schaal Inzet/ Moeite had een betrouwbaarheid van .47. En de schaal prestatie (effectiviteit 2) had een Cronbach’s alpha van .57. Vanwege de lage betrouwbaarheden op die schalen is besloten een explorerende factoranalyse uit te voeren. Aan de hand van die factoranalyse zijn een aantal schalen aangepast en samengevoegd. De schalen materiële omgeving en regelbeleving zijn samengevoegd in de schaal ‘randvoorwaarden’. De vragen 52 en 45 die over juist materiaalgebruik gaan, zijn verplaatst naar de nieuwe schaal, de factoranalyse wees uit dat zij positief samenhangen met de overige vragen uit de schaal. Een tweetal vragen zijn verwijderd, omdat zij de betrouwbaarheid negatief beïnvloedden. De nieuwe schaal kan opgevat worden als een beschrijving van hoe leerlingen het laboratorium met al zijn regels en materiaal beleven. De schalen zelfstandigheid en wetenschappelijk onderzoeken waren in eerste instantie onbetrouwbaar. De factoranalyse wees uit dat het samenvoegen van de schalen in een nieuwe 19

schaal: “onderzoekend leren” de betrouwbaarheid ten goede komt. Onderzoekend leren is een logische samenvoeging van zelfstandigheid en wetenschappelijk onderzoeken. Hoe zelfstandiger een leerling is, hoe meer hij zelf zal moeten uitzoeken. Zelf uitzoeken hoe iets werkt is de basis van onderzoek. Als leerlingen hoog scoren op deze schaal, dan betekent dit, dat zij veel zelfstandig onderzoek uitvoeren, en geen gedetailleerde instructie van de docent krijgen. De schaal die de eerste vorm van effectiviteit toetst heeft in eerste instantie een Cronbach’s alpha van .76. De Cronbach’s alpha van de schaal die de tweede vorm van effeciviteit toetst is .57. Deze laatste baart zorgen, leerlingen zijn moeizaam in staat om een betrouwbaar antwoord te geven op vragen waarin zij moeten aangeven of zij daadwerkelijk geleerd hebben wat zij moeten leren. In de factoranalyse blijkt dat er geen duidelijk onderscheid is tussen de eerste en tweede vorm van effectiviteit. Daarom is besloten om de schalen samen te voegen tot één schaal prestatie. Naast het samenvoegen van bovenstaande schalen zijn ook enkele items die een negatief effect hebben op de betrouwbaarheid verwijderd. Dit levert de schalen en Cronbach’s alpha op in Tabel 4-2. Tabel 4-2 Itemhoeveelheden per schaal en Cronbach’s alpha na analyse m.b.v. een factoranalyse en het vaststellen van de nieuwe schalen.

Schaal

N

Cronbach’s alpha

Randvoorwaarden

13

.80

Samenwerken

6

.69

Onderzoekend leren

9

.67

Integratie

6

.76

Nut / Relevantie

6

.69

Plezier

6

.85

Inzet / Moeite

5

.64

Prestatie

10

.78

De uiteindelijk vastgestelde schalen zijn die in Tabel 4-2. Er kan dus geconcludeerd worden dat alle schalen betrouwbaar of redelijk betrouwbaar zijn. Van deze schalen zijn ook de Pearson correlaties (p < .05) bekeken, om de overlap van de schalen te controleren. Er is een redelijke overlap tussen randvoorwaarden enerzijds en integratie (.50) en plezier (.51) anderzijds. Prestatie heeft een redelijke overlap met randvoorwaarden (.62), integratie (.57) en plezier (.62). Daarnaast is er ook nog een overlap tussen relevantie en moeite (.59). Dat de schalen overlappen is te verwachten gezien het feit dat de schalen met elkaar te maken hebben binnen het belevingsmodel. De niet genoemde correlaties waren beduidend lager dan de genoemde correlaties, alle correlaties zijn terug te vinden in bijlage III. De ontwikkelde vragenlijst bevat schalen die elkaar slechts deels overlappen.

20

4.3 Analyses Het algemene beeld (deelvraag een) is onderzocht met beschrijvende statistiek (gemiddeldes en standaarddeviatie) en een boxplot van de resultaten. Voor het verklaren van verschillen in scores op schalen tussen leerlingen is gekeken naar docenten, scholen en klassen (deelvraag twee). Hiervoor is allereerst een comparative means (vergelijking van gemiddeldes) analyse uitgevoerd en voor meer detail zijn een anova en post-hoc analyse gebruikt waar mogelijk. Deze analyses zijn opgenomen in bijlage IVa. Bij het onderzoek naar het verklaren van verschillen tussen de schalen en leerlingkenmerken en practicumkenmerken (deelvraag drie), zijn het geslacht, niveau, de jaarlaag, het proefwerkcijfer, de soort practicumruimte, de practicumfrequentie en het percentage onderzoekspractica meegenomen. De relatie is bekeken door een regressie analyse uit te voeren. De uitgevoerde analyses zijn opgenomen in bijlage IVb. Voor alle statistische analyses is gebruik gemaakt van IBM SPSS Statistics 19. Resultaten zijn beoordeeld op significantie met p <.05.

21

5 Resultaten 5.1 Algemeen beeld De resultaten die hieronder worden besproken laten zien wat het algemeen beeld is dat leerlingen hebben van het scheikundepracticumonderwijs. Hiermee wordt een antwoord verkregen op deelvraag 1: Wat is het algemene beeld dat leerlingen hebben van het Nederlandse scheikundepracticumonderwijs? De gemiddelde scores op de verschillende onderzoeksschalen zijn samengevat in Tabel 5-1. Tabel 5-1 Gemiddelde scores op de schalen van de vragenlijst practicumbeleving met standaarddeviatie

Schaal

N

Gemiddelde

Standaarddeviatie

Randvoorwaarden

163

3.87

.49

Samenwerken

175

4.04

.53

Onderzoekend leren

168

2.52

.51

Integratie

167

4.08

.56

Nut / Relevantie

166

2.87

.68

Plezier

168

3.88

.75

Inzet / Moeite

171

2.91

.65

Prestatie

164

3.77

.52

De gemiddeldes en standaardafwijking op de diverse schalen kunnen in een box-plot gevisualiseerd worden (zie Figuur 5-1).

Figuur 5-1 Box-plot van de gemiddelde scores op de vragenlijst practicumbeleving. Cirkels en asterisk zijn uitbijters.

22

Opvallend is de lage score op onderzoekend leren. Dit zou kunnen betekenen dat docenten leerlingen weinig zelfstandigheid bieden en veel gedetailleerde practicumbeschrijvingen zouden geven. Hierdoor hebben leerlingen weinig mogelijkheid om zelf zaken uit te zoeken. Ook nut/relevantie scoort laag, de leerlingen zien beperkt het nut van practica in. Wellicht samenhangend is ook de score op inzet/moeite relatief laag, als leerlingen het nut niet inzien, waarom zouden zij zich er dan wel voor inzetten? De relatief lage scores hebben ook een grote spreiding. Integratie, samenwerken, randvoorwaarden, plezier en prestatie scoren hoog. Deze zaken zijn in de ogen van leerlingen over het algemeen goed op orde. Vergeleken met waarden uit eerder onderzoek (Fraser, 1981; den Brok et al., 2006; Lightburn & Fraser, 2007) scoren leerlingen op alle schalen hoger (.4 tot .6) dan de waarden uit de literatuur. Dit kan betekenen dat Nederlandse leerlingen beter scoren dan de leerlingen uit de eerder genoemde onderzoeken. Alleen de op de schaal onderzoekend leren scoren leerlingen lager (tot 1.1 lager) dan de vergelijkbare schaal uit de TOSRA (Fraser, 1981). De verdeling van de soorten practica zoals de ondervraagde leerlingen deze zien is te zien in Tabel 5-2. Hier valt op dat er erg weinig tijd besteedt wordt aan onderzoekspractica in ogen van leerlingen, gemiddeld namelijk nog geen 26% van de practicumtijd. Begripspractica komen daarentegen juist veel voor volgens leerlingen , ruim 56% van de practicumtijd wordt besteed aan begripspractica volgens leerlingen. Tabel 5-2 Verdeling van de practicumtijd over de verschillende soorten practica volgens leerlingen.

Soort practica

Percentage

Standaardafwijking

Apparatuurpractica

17.87%

14.63%

Begripspractica

56.39%

20.45%

Onderzoekspractica

25.98%

16.59%

5.2 Verschillen De nu volgende resultaten gaan dieper in op de verschillende scores tussen de klassen, docenten en scholen die onderzocht zijn. Door het nauwkeurig bekijken van de verschillen zijn deze resultaten relevant voor de beantwoording van deelvraag 2: Welke verschillen bestaan er in het beeld dat leerlingen hebben van het Nederlandse scheikundepracticumonderwijs als gekeken wordt naar afzonderlijke klassen, scholen en docenten? De hieronder beschreven resultaten worden in perspectief geplaatst door te bekijken hoeveel procent van de verschillen verklaard worden op schoolniveau, docentniveau of klasniveau. Het blijkt dat de school er het minst toe doet, en tot maximaal 8% van de verschillen verklaart. De docent heeft meer invloed en verklaart 2 tot 16% van de verschillen. Op klasniveau loopt dit percentage op van 9 tot 29%, dit betekent dat tot 29% van de verschillende scores op de schalen te verklaren zijn door te kijken naar de klas van de leerling. 71% van de verschillen is niet te verklaren door te kijken naar de leeromgeving van de leerling, maar vindt zijn oorsprong in geslacht, of andere leerlingkenmerken. De perceptie van practica is dus grotendeels een persoonlijk of individueel fenomeen.

5.2.1 Randvoorwaarden De verschillen op randvoorwaarden zijn klein. Leerlingen van één docent scoren statistisch significant beter dan leerlingen van twee andere docenten. Vergeleken met de andere docenten 23

zijn er geen statistisch significante verschillen gevonden. De technasiumschool waar de leerlingen van de hoog scorende docent werkzaam is haalt een statistisch significant hogere score dan de sportschool. Tussen klassen zijn er geen significante verschillen. Uiteraard scoren de klassen van de docent die beter beoordeelt wordt op randvoorwaarden dan twee van zijn collega’s wel beter (zij het niet statistisch significant) dan de anderen.

5.2.2 Onderwijsactiviteiten Er zijn geen statistische significante verschillen tussen scholen, docenten en klassen waar het samenwerken betreft. Dit betekent dat iedere docent in iedere klas evenveel doet aan samenwerken tijdens practica in de ogen van leerlingen. Gezien het hoge gemiddelde op samenwerken ervaren leerlingen practica vaak als een activiteit waarbij samengewerkt kan worden. Leerlingen van één docent van het klassiek gymnasium hebben een statistisch significante lagere score op onderzoekend leren in vergelijking met leerlingen van iedere andere docent. Hierdoor scoort ook het klassiek gymnasium statistisch gezien significant lager op onderzoekend leren dan beide andere scholen. De laagscorende docent in de ogen van leerlingen heeft wel slechts met één klas deelgenomen aan het onderzoek. Dit zou kunnen betekenen dat die docent in die klas weinig zelfstandig onderzoek uitvoert met leerlingen. De leerlingen van één docent van de technasiumschool scoren wat betreft integratie statistisch significant hoger dan leerlingen van een docent van het klassiek gymnasium. Bij deze laatste zijn er statistisch significante verschillen tussen klassen van deze docent. De leerlingen van de docent van de technasiumschool scoren in vergelijking met alle andere leerlingen van andere docenten ook hoger (zij het niet statistisch significant). Wat betreft integratie heeft deze docent het goed op orde, en benadrukt deze volgens leerlingen bij practica beter hoe dit inpast in de theorielessen.

5.2.3 Affectieve leeruitkomsten De leerlingen van de al eerder genoemde docent van het klassiek gymnasium wiens leerlingen slecht scoren op onderzoekend leren scoren ook slechter op nut/relevantie (in één geval niet statistisch significant) en inzet/moeite in vergelijking met alle andere docenten. De overige docenten behalen vergelijkbare scores op nut/relevantie. Wat betreft plezier scoren alle docenten en klassen volgens leerlingen nagenoeg gelijk. Wel is het zo dat leerlingen van de docenten op de technasiumschool hoger scoren op plezier dan de leerlingen van andere docenten (hoewel dit in geen geval statistisch significant is).

5.2.4 Cognitieve leeruitkomsten De technasiumschool heeft hier de hoogste score, waarbij deze statistisch significant hoger is dan die van de sportschool. Vergelijkbaar scoort een havo 4 klas van de technasiumschool significant beter dan een vergelijkbare havo 4 klas van de sportschool. Het is dan niet verwonderlijk dat ook de docent van de havo 4 klas van de technasiumschool significant hoger beoordeeld wordt dan de docent van de sportschool. Diezelfde docent op de technasiumschool haalt vergeleken met andere docenten nergens een lagere score, hoewel dit niet statistisch significant aangetoond is. Dit is dezelfde docent als de docent die op integratie vergeleken met anderen niet negatief scoorde.

5.2.5 Practicumruimte Er zijn een aantal duidelijke verschillen als er gekeken wordt naar de practicumruimte waarin practica plaatsvinden. Tijdens het onderzoek zijn twee verschillende soorten practicumruimte naar voren gekomen. Allereerst de situatie waarbij practica in een apart lokaal plaatsvinden (de 24

technasiumschool), en daarnaast de situatie waarbij practica achter in het reguliere leslokaal plaatsvinden (de sportschool en het klassiek gymnasium). Hierbij zijn de gevonden verschillen op alle schalen altijd ten gunste van leerlingen die practica in een apart lokaal krijgen. Deze verschillen zijn statistisch significant hoger op de schalen: randvoorwaarden, integratie, nut/relevantie en prestatie.

5.2.6 Soorten practica De hoeveelheid onderzoekspractica varieert nauwelijks per school. Slechts één klas van het Klassiek Gymnasium vindt unaniem dat er 0% van de tijd aan onderzoekspractica besteed wordt. De docent van deze klas, wordt door leerlingen op onderzoekend leren ook statistisch significant slechter beoordeeld dan leerlingen van de andere docenten. Waardoor ook deze school iets lager scoort met het percentage onderzoekspractica. De verschillen tussen klassen zijn verder niet statistisch significant.

5.3 Relaties In deze paragraaf wordt verder ingegaan op relaties tussen de scores op de verschillende schalen en de leerlingkenmerken (jaarlaag, niveau en geslacht). En diezelfde relaties tussen de scores op de schalen en de practicumomstandigheden (lokaalindeling, practicumfrequentie en hoeveelheid begripspractica). Hiermee wordt een antwoord verkregen op deelvraag 3: In hoeverre zijn de verschillen tussen leerlingen in hun beeld van het Nederlandse scheikundepracticumonderwijs te verklaren door te kijken naar leerlingkenmerken en practicumomstandigheden?

5.3.1 Relatie met leerlingkenmerken Er is een relatie gevonden tussen het geslacht van de leerling en samenwerken. Meisjes scoren statistisch significant (p = .045) hoger (+1.67) op samenwerken dan jongens. Het geslacht is niet van invloed op de andere schalen. Verder zijn er ook relaties gevonden als er gekeken wordt naar de prestatieschaal. Vwo leerlingen scoren hoger op de prestatieschaal dan havoleerlingen (p = .032). Dit kan betekenen dat leerlingen met een hoger niveau practica als effectiever beoordelen. Andere schalen hebben geen statistisch significante relatie met het niveau van de leerlingen. Opvallend is dat er ook een statistisch significante (p = .022) relatie is tussen de prestatieschaal en de jaarlaag van de leerling. Deze is opvallend omdat het een negatieve relatie betreft. Hogere jaarlagen scoren lager op de prestatieschaal. Mogelijk is dit een indicatie dat practica minder effectief zijn in de hogere jaren. Er is geen statistisch significante relatie gevonden tussen de jaarlaag en andere schalen dan de prestatieschaal. Het proefwerkcijfer heeft geen relatie met een van de schalen.

5.3.2 Relatie met practicumkenmerken De hoeveelheid practica blijkt een statistisch significante negatieve relatie te hebben met een drietal schalen: randvoorwaarden (p = .007), relevantie/nut (p = .038) en prestatie (p = .030). Als er veel practica gedaan wordt dan scoren leerlingen statistisch significant lager op deze schalen. Daarnaast is er een kleine significante (p = .027) relatie gevonden tussen het percentage onderzoekspractica en de schaal onderzoekend leren. Leerlingen die vaker onderzoekspractica doen scoren hoger op de schaal onderzoekend leren. De practicumruimte laat geen significante relaties zien met de onderzoeksschalen.

25

6 Discussie 6.1 Belangrijkste resultaten De belangrijkste resultaten uit dit onderzoek zijn in de eerste plaats de opvallend lage score op onderzoekend leren, deze score is veel lager dan een vergelijkbare schaal uit de TOSRA (Fraser, 1981). De schaal ‘onderzoekend leren’ is opgebouwd uit de schalen zelfstandigheid en wetenschappelijk onderzoeken. Dit zou kunnen betekenen dat leerlingen practica niet als hulpmiddel zien voor het leren onderzoeken, of dat zij niet vinden dat sommige onderdelen van practica zelfstandig uitgezocht hoeven worden. Het feit dat er slechts 26% van de practicatijd op scholen besteed wordt aan onderzoekspractica lijkt dit te onderstrepen. Docenten slagen er volgens dit onderzoek niet in om leerlingen zelf onderzoeken te laten doen en kennis te laten maken met de wetenschappelijke methode. De relatie tussen het percentage onderzoekspractica en de schaal onderzoekend leren laat ook zien dat meer onderzoekspractica kunnen leiden tot een betere perceptie van onderzoekend leren bij leerlingen. Ook Millar & Abrahams (2009) laten zien dat slechts een klein deel van de practica onder onderzoekspractica valt. Zij zien dit als een bevestiging van het feit dat practica veel vaker tot doel hebben om leerlingen te beoordelen dan om ze te leren onderzoeken. En hoewel Hodson (1993) al duidelijk maakte dat de ontwikkelingen van nieuwe curricula in het buitenland steeds vaker in het teken staan van wetenschappelijk onderzoeken, toont dit onderzoek juist aan dat wetenschappelijk onderzoek doen in Nederland nog geen grote rol speelt in de dagelijkse praktijk van practica. Nut/relevantie is ook een van de schalen die laag scoort. Leerlingen zien niet in waarom practica in veel gevallen relevant zijn voor de scheikundige theorie die zij moeten leren. Mogelijk als gevolg daarvan scoort ook inzet/moeite lager, beide schalen behoren immers bij de affectieve leeruitkomsten. Het is de taak van de docent om aan leerlingen duidelijk te maken waarom zij bepaalde concepten moeten leren. Leerlingen die weten waarom ze iets moeten leren, zullen eerder geneigd zijn dit ook daadwerkelijk te willen leren, en dus meer inzet en motivatie tentoonspreiden (Pintrich, 2003), mogelijk gebeurt dit nog te weinig binnen het practicumonderwijs. Dit is opvallend gezien de ontwikkeling van de nieuwe scheikunde die in het teken staat van de context-concept benadering, deze is juist ontwikkeld om het nut of de relevantie van bepaalde concepten te benadrukken. Uit dit onderzoek blijkt dat leerlingen die benadering in scheikundepractica nog niet zien terugkomen. Tijdens het vergelijken van scores van leerlingen uit verschillende leeromgevingen valt op dat de technasiumschool er vrijwel overal positief uitkomt. Op vrijwel iedere schaal is de technasiumschool significant beter dan ten minste één andere school, op samenwerken, nut/relevantie, plezier en inzet/moeite zijn de verschillen echter niet significant. De technasiumschool is ook de enige school met een aparte practicumruimte, leerlingen die practica in een aparte ruimte uitvoeren scoren ook op vier schalen significant hoger dan leerlingen die practica in hetzelfde lokaal doen. Technasiumscholen streven voor hun technasiumleerlingen naar een nieuwe activerende vorm van didactiek, waarbij leerlingen zelf probleemeigenaar worden van echte problemen uit het bedrijfsleven, steeds meer zelfstandigheid, en het uitvoeren van eigen onderzoek is hierbij van belang. Het opzetten van een technasium kan alleen met een enthousiast team, het is dan ook niet verwonderlijk dat betrokken docenten vooroplopen met het koppelen van de theorie aan de praktijk, dit heeft zijn weerslag bij scheikundepractica. De scheikundedocenten nemen wellicht de werkwijze van het technasium over en laten leerlingen meer inzien waarom zij bepaalde zaken moeten uitzoeken of leren, door het verduidelijken van het doel van practica laten de docenten in de ogen van de leerlingen betere onderwijsactiviteiten zien.

26

6.2 Conclusies 1. Millar & Abrahams (2009) constateerden te weinig onderzoekspractica in het buitenland. De Nederlandse situatie is ook dat onderzoekspractica achterblijven. Leerlingen zien te weinig onderzoekspractica en hebben ook niet het idee dat zij onderzoeksvaardigheden aangeleerd krijgen. 2. Leerlingen zien vaak niet het nut of de relevantie van practica in, waardoor zij zich waarschijnlijk ook minder inzetten voor practica. Volgens Pintricht (2003) kan het verduidelijken van het (practicum)doel voor leerlingen een positief effect hebben op deze scores. 3. Leerlingen op een technasiumschool zijn over het algemeen positiever over de practica op hun school dan leerlingen van andere scholen.

6.3 Implicaties Dit onderzoek onderstreept dat meer aandacht voor onderzoeksvaardigheden via practica nodig is. Leerlingen percipiëren dit namelijk als relatief laag. Door meer onderzoekspractica te doen en leerlingen meer vrijheid te geven om zelf achter bepaalde concepten te komen, kan dit verbeterd worden. De boodschap naar docenten is dan ook om meer onderzoekspractica uit te voeren, en hierin ook duidelijk te zijn naar leerlingen. Het verduidelijken van de doelen van practica (zie paragraaf 2.2.1) kan ook helpen om voor leerlingen in de eerste plaats duidelijk te maken waarom het practicum van belang is. En in de tweede plaats om aan te geven wat er verwacht wordt van de leerlingen. Hierbij is mogelijk wat te leren van docenten op technasiumscholen, zo blijkt uit de resultaten van dit onderzoek. Door de unieke didactiek die voor het technasium vereist is, zullen op technasiumscholen mogelijk meer docenten de koppeling met de praktijk gaan maken. Daardoor wordt het voor leerlingen nog duidelijker waarom een bepaald practicum van belang is. De ontwikkelde vragenlijst voor dit onderzoek zou op scholen gebruikt kunnen worden om een beeld te krijgen van hoe leerlingen over practica denken. De vragenlijst is eenvoudig geschikt te maken voor natuurkundepractica, en eventueel ook voor biologiepractica. Waardoor op een school een helder beeld kan ontstaan van welke zaken er voor mogelijke verbeteringen vatbaar zijn. Persoonlijk heeft dit onderzoek mij laten zien dat de onderzoeksvaardigheden waar mijn collega’s op aandringen bij leerlingen, niet altijd aankomen bij leerlingen. Ik zal in mijn practicumlessen vaker en nadrukkelijker het doel en het soort practicum vernoemen. Leerlingen geven aan dat ze het juist fijn vinden om precies te weten wat ik van ze verwacht, en het benadrukken van het doel kan hierbij helpen om leerlingen een positiever beeld van practica te laten krijgen. Als onderzoeker heb ik vooral veel geleerd over het koppelen van de literatuur aan de dagelijkse praktijk. Door het goed opzetten van vragenlijsten en vooral de statistische juiste interpretatie van de resultaten is mijn mening over onderzoek in positieve zin veranderd. Het correcte gebruik van statistiek kan heel veel over een steekproef vertellen. Dit kan ook in de dagelijkse onderwijspraktijk erg nuttig zijn, bijvoorbeeld bij de verwerking van toetscijfers of leerlingenquêtes.

6.4 Beperkingen De resultaten van dit onderzoek zijn zo zorgvuldig als mogelijk verkregen. Toch heeft het onderzoek zijn beperkingen. Leerlingen van drie scholen uit één stad hebben meegedaan aan dit onderzoek, waardoor de resultaten niet hoeven te gelden voor heel Nederland. De verdeling van de leerlingen over de leerjaren en niveaus was ook niet helemaal homogeen. En een aantal onderzoeksschalen zou mogelijk verbeterd kunnen worden wat betreft betrouwbaarheid. 27

Het uitgevoerde onderzoek is kwantitatief, er blijkt dus niet waarom bepaalde aspecten hoog of laag scoren, hiervoor is kwalitatief onderzoek vereist. Daarnaast zijn ook de percepties van de docent niet meegenomen in dit onderzoek. En tot slot geeft een itemlijst die door leerlingen gescoord wordt een beeld verkregen door perceptie, wat niet altijd even betrouwbaar is, beter zouden objectieve observaties van practicumlessen gebruikt kunnen worden.

6.5 Suggesties vervolgonderzoek Mogelijk vervolgonderzoek zou zich moeten richten op een grotere populatie, waardoor onderzocht kan worden of de resultaten algemeen gelden, of alleen op de drie onderzochte scholen. Onderzoek met een objectievere methode zoals observaties van practica, kan de verkregen resultaten bevestigen en mogelijk verklaren. En een kwalitatief onderzoek kan mogelijke oorzaken duiden voor de hoge of lage scores op de schalen. Om te toetsen of het verduidelijken van het doel bij leerlingen daadwerkelijk een positiever beeld van practica oplevert, kan vervolgonderzoek zich richten op een interventieonderzoek.

28

7 Literatuurlijst Apotheker, J., Bulte, A., De Kleijn, E., Van Koten, G., Meinema, H., & Seller, F. (2010). Scheikunde in de dynamiek van de toekomst. Enschede: Nationaal Expertisecentrum Leerplanontwikkeling. Ames, C. (1992). Classrooms: goals, structures, and student Motivation. Journal of educational psychology, 84 (3), 261-271. Berg, E. van den, & Buning, J. (1994). Practicum: Leren ze er wat? NVOX, 19 (6), 245-249. College voor Examens (2010). Syllabus Centraal Examen 2012. Utrecht: Auteur. Crone, E. (2008). Het Puberende Brein. Amsterdam: Bert Bakker. den Brok, P., Levy, J., Brekelmans, M. & Wubbels, T. (2006) The effect of teacher interpersonal behaviour on students’ subject-specific motivation. Journal of classroom interaction, 40, 20-33. Driesen, H. P. W., & Meinema, H.A. (2003) Chemie tussen context en concept. Enschede: Stichting Leerplanontwikkeling. Fraser, B.J., McRobbie, C.J. & Giddings, G.J. (1993). Development and cross-national validation of a laboratory classroom environment instrument for senior high school science. Science education ,77 (1), 1-24. Hodson, D. (1993). Re-thinking old ways: towards a more critical approach to practical work in school science. Studies in science education, 22 (1), 85-142. Hodson, D. (1996). Practical work in school science: exploring some directions for change. International Journal of Science Education, 18 (7), 755-760. Hofstein, A., & Lunetta, V.N. (2003). The laboratory in science education: foundations for the twenty-first century. Science education, 88 (1), 28-54. Hofstein, A. (2004). The laboratory in chemistry education: thirthy years of experience with developments, implementation, and research. Chemistry education: research and practice, 5 (3), 247264. Lightburn, M.E., & Fraser, B.J. (2007) Classroom environment and student outcomes among students using anthropometry activities in high‐school. Research in science & technological education, 25 (2), 153-166. Millar, R., & Abrahams, I. (2009). Practical work: making it more effective. SSR, 91 (334), 59-64. Millar, R., Tiberghien, A., & Le Maréchal, J-F. (2002). Varieties of labwork: a way of profiling labwork tasks. In Psillos, D. & Niedderer, H. (eds.), Teaching and learning in the science laboratory, (pp. 9-20). Dordrecht: Kluwer. Pintrich, P. (2003). A motivational science perspective on the role of student motivation in learning and teaching contexts. Journal of educational psychology, 95 (4), 667-686. Wilkinson, J., & Ward, M. (1997). A comparative study of student’s and their teacher’s perceptions of laboratory work in secondary schools. Research in science education, 27 (4), 599-610.

29

Bijlage I: Leerlingenvragenlijst Nadat de vragenlijst is afgenomen, zijn een aantal onderzoeksschalen samengevoegd, en zijn enkele vragen geschrapt of verplaatst naar een andere schaal (zie paragraaf 4.2). De definitieve verdeling van de vragen over de onderzoeksschalen is als volgt: Onderzoeksschaal

Vraagnummers

Randvoorwaarden

26, 27, 34, 40, 41, 45, 47, 48, 51, 54, 55, 61, 61

Samenwerken

1, 5, 9, 13, 17, 21

Onderzoekend leren

2, 3, 6, 7, 10, 18, 21

Integratie

4, 8, 12, 16, 20, 24

Relevantie/Nut

28, 35, 42, 49, 56, 63

Plezier

29, 36, 50, 57, 64, 69

Inzet/Moeite

37, 44, 51, 58, 65

Prestatie

31, 32, 38, 39, 46, 59, 60, 66, 67, 70

De dikgedrukte vraagnummers worden omgekeerd gescoord.

30

Vragenlijst scheikundepractica Beste leerling, Op de volgende pagina’s staan een aantal vragen over de scheikundepractica die jij op jouw school uitvoert. We zijn geïnteresseerd in jouw mening, omdat dit ervoor kan zorgen dat practica beter worden ontworpen, en aangepast worden aan jouw behoeften. Je wordt gevraagd een aantal gegevens te noteren. Deze informatie is nodig om de antwoorden in de computer te kunnen indelen. De vragenlijsten gaan in een envelop die dichtgemaakt wordt. Niemand, inclusief je docent, kan achterhalen wat je geantwoord hebt. De docent krijgt alleen de gemiddelde mening van de klas. Er zijn geen goede of foute antwoorden, ieder antwoord is even waardevol. Het is wel van belang dat je alle vragen beantwoordt. Bedankt voor je medewerking! Algemeen Wat is je geboortedatum? dag: ______ maand:_________ jaar:__________ Welk niveau opleiding? O vmbo O mavo O havo O vwo Welk jaar van je opleiding zit je? O 1 O 2 O 3 O 4 O 5 O 6 Wat is de naam van je klas? __________ Ben je een jongen of meisje? O Jongen O Meisje Op welke school zit je? ______________________________________________ Wie is je scheikundedocent? ______________________________________________ Wat is je laatste proefwerkcijfer voor scheikunde?: ________ Wat is je laatste practicumcijfer voor een verslag?: ________ Hoe vaak doe je scheikunde practica? O Vrijwel iedere week. O Twee tot drie keer per maand. O Één keer per maand. O Minder dan één keer per maand. Welke van de volgende beschrijvingen van een practicumruimte benaderd je eigen situatie het beste: O Practica worden uitgevoerd in een apart lokaal, speciaal ingericht voor practica (met o.a. gaskranen en labtafels). O Practica worden uitgevoerd in hetzelfde lokaal als de gewone lessen. De gaskranen en wasbakken staan op dezelfde tafels als waar we tijdens de gewone lessen aan zitten. O Practica worden uitgevoerd achter in het lokaal waar we de gewone lessen krijgen. Gaskranen en labtafels staan achterin het lokaal. O Anders, namelijk:________________________________________________________________________ Welke soort scheikundepractica worden uitgevoerd? Geef voor elk soort practica aan of dat op uw eigen situatie van toepassing is. Geef voor ieder practica hieronder daarnaast aan hoeveel procent van de practicumtijd je besteedt aan dat soort practica. Zorg dat je samen optelt tot 100%. O Practica waarbij je leert omgaan met apparatuur of waarbij je bepaalde handelingen leert. Bijvoorbeeld het gebruik van een elektronische pH-meter of een titratie. Percentage: _________% O Practica waarbij je een beter begrip kunt krijgen van de theorie, of beter leert hoe iets in elkaar zit. Bijvoorbeeld een practicum over zouten, of over reactiesnelheid. Percentage: _________% O Practica waarbij je zelf uitzoekt hoe iets werkt, of leert zelf onderzoeken. Bijvoorbeeld practica waarbij je een verklaring voor iets probeert te vinden, of waarbij je eerst zelf een werkplan opstelt en onderzoeksvraag bedenkt. Percentage: _________%

31

Vul nu de vragenlijst verder in voor scheikundepractica. In dit eerste deel wordt gevraagd om voor iedere stelling aan te geven hoe vaak de stelling voorkomt tijdens de practica. Is de stelling altijd van toepassing kruis dan het rondje bij ‘altijd’ aan. Is de stelling nooit van toepassing, kruis dan ‘nooit’ aan. Nooit O O O

O O O

O O O

O O O

Altijd O O O

O O

O O

O O

O O

O O

6. We krijgen zelf de kans om practicumwerkzaamheden te plannen. 7. Tijdens practica krijgen we de kans zelf onderzoek uit te voeren. 8. Onderwerpen van practica verschillen van onderwerpen uit gewone lessen. 9. Tijdens practica kunnen we op elkaar vertrouwen als we hulp nodig hebben. 10. We moeten zelf uitzoeken wat we moeten doen tijdens practica.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

11. We kunnen beter uitleg krijgen van de docent dan via practica iets te leren. 12. De opdrachten uit practica sluiten aan bij de gewone lessen. 13. Er wordt samengewerkt tijdens practica. 14. Voor practica krijgen we een gedetailleerde instructie. 15. We moeten zelf een werkplan opstellen voor practicumonderzoek.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

16. We gebruiken de theorie uit de gewone lessen tijdens practica. 17. Practica moeten we alleen uitvoeren. 18. We beslissen zelf wat de beste manier is om een practicum uit te voeren. 19. We moeten zelf onderzoeken hoe iets werkt in plaats van uitleg te krijgen. 20. De theorielessen zijn gerelateerd aan de practica.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

21. Tijdens practica delen we resultaten met elkaar. 22. Tijdens practica krijgen we uitleg van de docent. 23. Tijdens practica leren we conclusies trekken. 24. Wat er tijdens practica behandeld wordt, helpt ons om de theorie beter te begrijpen. 25. Practicumverslagen schrijven we samen.

O O O

O O O

O O O

O O O

O O O

O O

O O

O O

O O

O O

1. Ik kan goed met mijn klasgenoten opschieten. 2. Practica voeren we alleen uit. 3. We moeten een hypothese opstellen tijdens practica. 4. De onderwerpen die tijdens practica aan bod komen sluiten aan bij de onderwerpen uit gewone lessen. 5. Tijdens practica helpen we elkaar als we er niet uitkomen.

In het volgende deel van de vragenlijst krijg je weer een aantal stellingen over scheikundepractica. Nu is het van belang dat je aangeeft in hoeverre je het eens bent met de stelling. De antwoordmogelijkheden variëren van ‘helemaal mee oneens’ tot ‘helemaal mee eens’. helemaal mee helemaal mee oneens eens 26. Tijdens practica is het druk in de practicumruimte. O O O O O 27. In onze practicumruimte zijn er duidelijke regels. O O O O O 28. Ik denk dat practica voor veel beroepen belangrijk zijn. O O O O O 29. Scheikundepractica zijn leuk. O O O O O 30. Tijdens practica doe ik alleen wat de docent van me vraagt. O O O O O

32

helemaal mee oneens 31. Ik weet hoe ik het materiaal bij practica moet gebruiken. O 32. Ik weet na een practicum nog precies wat ik gedaan heb. O 33. De materialen (bijv. glaswerk) die we nodig hebben voor practica zijn gemakkelijk beschikbaar. O 34. Tijdens practicum kunnen we lol trappen. O 35. Ik merk dat ik bij andere vakken iets heb aan wat ik tijdens scheikundepractica leer. O

helemaal mee eens O O O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O

O

O

O

36. Ik vind practica stom. 37. Ik steek weinig vrije tijd in het schrijven van practicumverslagen. 38. Ik kan de practicumopstellingen meestal correct gebruiken. 39. Ik weet bij practica vaak wat ervan belangrijk is om te onthouden. 40. De practicumruimte ziet er opgeruimd uit.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

41. We moeten bepaalde regels volgen in de practicumruimte. 42. Om een goed baan te krijgen zijn practica belangrijk. 43. Er zouden meer practica gedaan moeten worden. 44. Onze practica zijn meestal interessant. 45. Ik kan de practicamaterialen veilig gebruiken.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

46. Door practica begrijp ik beter waar het in de gewone lessen over gaat. 47. De practicumruimte is modern. 48. Er zijn procedures om bepaalde handelingen veilig uit te voeren. 49. Voor mijn toekomst zijn practica niet belangrijk. 50. Practica zijn saai.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

51. Wat we tijdens practica doen vind ik oninteressant. 52. Ik kan tijdens practica glaswerk nauwkeurig gebruiken. 53. Zonder practica zou ik een lager cijfer scoren voor de schriftelijke toetsen. 54. De practicumruimte is vol en rommelig. 55. Er zijn weinig vaste regels voor ons tijdens practica.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

56. Ik zou graag een baan willen waarbij ik in een laboratorium kan werken. 57. Practica zijn tijdsverspilling. 58. Ik doe vaak meer werk voor practica dan ik hoef te doen. 59. Ik kan routineprocedures (bv. massa bepalen of titreren) goed volgen. 60. Ik weet waarom bepaalde handelingen bij practica uitgevoerd worden.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

61.De practicumruimte is een aangename plaats om te werken. 62. Tijdens practica zijn er duidelijkere regels dan bij andere schoolvakken. 63. In dagelijkse situaties kun je wat je leert tijdens practica, toepassen. 64. School zou leuker zijn als er geen practica werd gedaan. 65. Buiten school hou ik me ook bezig met practicagerelateerde zaken.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

66. Ik kan de instructies (mondeling of schriftelijk) voor practica goed volgen. 67. Zonder practica zou ik beter zijn in scheikunde. 68. Tijdens practica dragen we altijd een labjas. 69. Practica zijn het leukste vakonderdeel op school. 70. Ik kan het doel van een practicum uitleggen.

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

O O O O O

Einde van deze vragenlijst, bedankt voor het invullen.

33

Bijlage II: Instructieblad Intstructieblad vragenlijst scheikundepracticum Beste docent, Bedankt dat u de vragenlijst wil afnemen bij uw leerlingen. Zou u voorafgaand aan het afnemen de volgende punten aan uw leerlingen willen meegeven?   

 

Doel van het onderzoek is om het beeld dat leerlingen van practica hebben in kaart te brengen. Hierdoor kan in de toekomst practicum beter worden ontworpen. Het gaat om de mening van leerlingen, er zijn geen goede of foute antwoorden. De vragenlijst is anoniem. Alle vragenlijsten gaan in een envelop en worden afgesloten (graag een leerling laten afsluiten). Het enige waar u inzage in krijgt is een gemiddelde score voor uw klas. Rondjes inkleuren, niet aankruisen. Als een leerling zijn antwoord wil veranderen graag het ingekleurde rondje laten doorkruisen en een nieuw rondje inkleuren: O



O

O

Benadruk dat de vragenlijst alleen over scheikundepractica gaan.

Ik wil u adviseren voordat u de lijst bij de leerlingen afneemt deze even kort door te lezen. Leerlingen zouden u vragen kunnen stellen over de betekenis van vragen. U kunt daar uiteraard antwoord op geven, maar inhoudelijk is het natuurlijk niet de bedoeling dat de leerling woorden in de mond gelegd krijgt. Ook is het niet gewenst dat leerlingen met elkaar overleggen, juist hun persoonlijke mening is relevant. Na het afnemen van de vragenlijst zou ik u willen verzoeken om alle vragenlijsten in de envelop te doen, en deze door een leerling laten afsluiten. Voorop de envelop graag uw naam en klas waarin de lijst is afgenomen vermelden. Indien u dit wenst kunt u inzage krijgen in de resultaten van uw klassen, met hierbij een persoonlijke toelichting. Hiervoor zult u nog benaderd worden. Nogmaals bedankt voor het afnemen van de vragenlijsten.

34

Bijlage III: Pearson correlaties

35

Bijlage IV: Statistische uitvoer Alleen tabellen waarin statistisch significante verschillen (bijlage IVa) of relaties (bijlage IVb) zijn gevonden zijn opgenomen in de bijlage. Als er geen statistisch significante verschillen zijn gevonden, is de uitvoer niet opgenomen. De docenten zijn als volgt over de scholen verdeeld: Docent

School

Docent A

Technasiumschool

Docent B

Technasiumschool

Docent C

Sportschool

Docent D

Klassiek Gymnasium

Docent E

Klassiek Gymnasium

Verschillen op klassenniveau zijn niet opgenomen in de bijlage vanwege de omvangrijke tabellen.

Bijlage IVa: Verschillen Randvoorwaarden

36

37

Onderzoekend leren

38

Integratie

39

Relevantie/nut

40

Inzet/moeite

41

Prestatie

42

43

Bijlage IVb: Relaties Randvoorwaarden

Samenwerken

44

Onderzoekend leren

Integratie

45

Relevantie/nut

Plezier

46

Inzet/moeite

Prestatie

47