Positie van procesmodelleren binnen het vak informatica

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

Positie van procesmodelleren binnen het vak informatica Frank Buijze, M.Sc. (508733) 29-10-2009

ONDERZOEK VAN ONDERWIJS (2IE10)

Samenvatting Dit document beschrijft de uitvoering, resultaten en conclusies van een verkennend toetsend onderzoek over de positie van procesmodelleren binnen het vak informatica in het Nederlands voortgezet onderwijs. Hierbij staat het volgende onderzoek centraal: Welke positie neemt procesmodelleren in binnen het vak informatica in het Nederlands voortgezet onderwijs? De aanleiding voor dit onderzoek is gelegen in de persoonlijke ervaringen van de auteur. Daarnaast heeft de beperkte opname van procesmodelleren in de verschillende methoden een rol gespeeld. De onderzoeksvraag is opgedeeld in een drietal deelvragen: 1. Hoe behandelen de verschillende lesmethoden het onderwerp procesmodelleren? 2. Hoe wordt procesmodelleren verzorgd op verschillende middelbare scholen? 3. Wat zijn de voor- en nadelen van de verschillende methodieken/technieken? Naast de deelvragen zijn er ook een vijftal hypothesen opgesteld: 1. Iets meer dan de helft van de docenten besteedt aandacht aan het onderwerp procesmodelleren binnen het vak infromatica. 2. In de vernieuwde Tweede Fase wordt er gemiddeld meer uren besteed aan het onderwerp procesmodelleren, dan in de Tweede Fase. 3. Indien er aandacht wordt besteed aan procesmodelleren, gebeurt dit voor het merendeel in het laatste leerjaar van havo, en het vijfde en zesde leerjaar van vwo. 4. Er valt geen duidelijke voorkeur op havo en vwo waar te nemen voor één van de methodieken (petrinetten of DFD), die behandeld zijn tijdens de (CODI-)opleiding. 5. Het merendeel van de docenten, die procesmodelleren onderwijzen vinden het een redelijk moeilijk onderwerp. Dataverzameling heeft plaats gevonden door middel van een enquête, documentanalyse en interviews.De enquête is verspreid onder 25 informatica docenten. De verschillende methoden zijn bestudeert en de leerboekauteurs zijn gevraagd hun keuzes te onderbouwen. Ook is er een vakdidact informatica en vakdocent informatica geïnterviewd. De resultaten van het onderzoek hebben geleid tot de conclusie dat hypothese 1, 3 en 5 waar zijn. Over hypothese 2 en 4 kan geen uitspraak worden gedaan, omdat er niet voldoende gegevens beschikbaar zijn. Van de verschillende lesmethoden besteedt alleen Fundament Informatica van Instruct aandacht aan procesmodelleren. Zij hebben hierbij gekozen voor de methodiek dataflowdiagrammen, omdat deze gangbaar is binnen het bedrijfsleven, hbo en mbo. Ruim de helft van de docenten besteedt aandacht aan procesmodelleren. Zij maken hierbij gebruik van eigen materiaal of materiaal van anderen. Tevens geven deze docenten aan, dat zij het een moeilijk onderwerp vinden om te onderwijzen en dat het moeilijk is voor leerlingen. Er wordt een hoog abstractie niveau gevraagd.

Pagina 2 van 66

De eindconclusie is dat procesmodelleren een beperkte plek inneemt binnen het vak informatica. Het wordt door een beperkt aantal docenten onderwezen. De verschillende lesmethoden besteden maar weinig aandacht of geen aandacht aan het onderwerp.

Pagina 3 van 66

Inhoudsopgave INHOUDSOPGAVE ............................................................................................................................................ 4 1

INLEIDING ................................................................................................................................................ 5

2

LITERATUURVERKENNING ........................................................................................................................ 7 2.1 2.2 2.3

BRONNEN ................................................................................................................................................. 7 VAKDIDACTISCHE BRONNEN .......................................................................................................................... 9 SAMENVATTING ....................................................................................................................................... 10

3

ONDERZOEKSVRAAG.............................................................................................................................. 11

4

HYPOTHESEN ......................................................................................................................................... 12

5

OPZET EN UITVOERING VAN HET ONDERZOEK ....................................................................................... 14 5.1 METHODISCHE KARAKTERISERING VAN HET ONDERZOEK ................................................................................... 14 5.2 POPULATIE, STEEKPROEF ............................................................................................................................ 14 5.3 BESCHRIJVING EN VERANTWOORDING VAN DE ONDERZOEKSINSTRUMENTEN ......................................................... 14 5.3.1 Documentanalyse ............................................................................................................................ 15 5.3.2 Interviews ........................................................................................................................................ 15 5.3.3 Enquête ........................................................................................................................................... 15 5.4 DATAVERZAMELING .................................................................................................................................. 16 5.5 VERWERKING EN PREPARATIE VAN DE GEGEVENS EN ANALYSEBESLISSINGEN .......................................................... 16

6

RESULTATEN .......................................................................................................................................... 18 6.1 6.2 6.3

7

LESMETHODEN EN KEUZES .......................................................................................................................... 18 VOORTGEZET ONDERWIJS ........................................................................................................................... 19 VOOR– EN NADELEN, MOEILIJKHEDEN BIJ ONDERWIJZEN................................................................................... 23

CONCLUSIE EN DISCUSSIE ...................................................................................................................... 26 7.1 7.2

CONCLUSIE .............................................................................................................................................. 26 DISCUSSIE ............................................................................................................................................... 27

LITERATUUR ................................................................................................................................................... 28 BIJLAGE A.

INTERVIEW VAKDIDACT ........................................................................................................ 29

BIJLAGE B.

INTERVIEW UITGEVERIJ ............................................................................................................. 30

BIJLAGE C.

ENQUÊTE ................................................................................................................................... 31

BIJLAGE D.

CODEERSCHEMA ................................................................................................................... 37

BIJLAGE E.

ENQUÊTERESULTATEN ............................................................................................................... 40

BIJLAGE F.

UITWERKING INTERVIEW MET VAKDIDACT ............................................................................... 62

BIJLAGE G.

UITWERKING INTERVIEW MET VAKDOCENT INFORMATICA .................................................. 64

Pagina 4 van 66

1 Inleiding Tijdens de invoering en de vernieuwing van de Tweede Fase in het Nederlandse voortgezet onderwijs zijn er keuzes gemaakt aangaande de invulling van het vak informatica. Een van de onderwerpen is “informatiestromen” , beschreven in subdomein C5. (1) De kandidaat kan informatiestromen beschrijven in een kleine organisatie. Dit subdomein is een onderdeel van domein C: Systemen en hun structurering. De andere subdomeinen binnen domein C zijn: · · · · · · ·

C1: Communicatie en netwerken C2: Besturingsystemen C3: Systemen in de praktijk C4: Informatiesysteemontwikkeling C6: Informatieanalyse C8: Relationele databases C9: Systeemontwikkeltraject

Het in kaart brengen van informatiestromen wordt vaak procesmodelleren genoemd, omdat de processen binnen een organisatie de informatiestromen bepalen. In de afgelopen jaren heb ik op verschillende stagescholen persoonlijk mogen ervaren, dat het onderwerp procesmodelleren nauwelijks of niet wordt behandeld. Navraag bij betreffende docenten heeft geleerd, dat dit gedeeltelijk is veroorzaakt door de negatieve ervaringen, die zijn opgedaan tijdens CODI1. Tijdens CODI zijn zowel “petrinetten” als “dataflow diagrams” behandeld. Voor petrinetten is van een niet gebruiksvriendelijke tool, genaamd ExSpect2, gebruik gemaakt. (2) Tevens worden petrinetten als modelleertaal te moeilijk gevonden voor havo en vwo-leerlingen. Uit eigen ervaring op drie verschillende scholen weet ik, dat dit met het juiste materiaal en tools absoluut niet het geval is. Naast petrinetten wordt ook regelmatig gebruik gemaakt van zogenaamde dataflowdiagrammen (DFD). Deze diagrammen richten zich voornamelijk op de informatiestromen en in mindere mate op de achterliggende processen. Petrinetten richten zich op het systematisch in kaart brengen van processen en de bijbehorende informatiestromen. Het onderwerp “informatieanalyse” wordt wel uitvoerig behandeld. Onder informatieanalyse wordt verstaan het analyseren van informatie en informatiebehoeftes en het bouwen/aanpassen van de daarbij behorende informatiemodellen. In mijn ogen gaan deze twee onderwerpen hand in hand samen. Om een goed datamodel te kunnen bouwen, moet er duidelijkheid zijn omtrent de informatiebehoefte van processen. Hierin dient het datamodel te voorzien. Al deze facetten samen hebben bij mij een dwang doen ontstaan om meer te weten te komen over de plaats van procesmodelleren binnen het voortgezet onderwijs. Vanuit de TU/e heb ik een bepaalde visie op dit onderwerp meegekregen. Wil men een proces goed kunnen begrijpen en 1 2

Consortium Omscholing Docenten Informatica Executable Specification Tool – http://www.exspect.com

Pagina 5 van 66

analyseren, dan zal er een procesmodel moeten worden gemaakt. Dit procesmodel is maar op één manier te interpreteren. Meerdere interpretatie mogelijkheden van één model zijn niet wenselijk. Met behulp van dit verkennend toetsend onderzoek zal er een antwoord worden geformuleerd op de onderstaande hoofdvraag. Welke positie neemt procesmodelleren in binnen het vak informatica in het Nederlands voorgezet onderwijs? Hierbij is het niet de bedoeling een waarde oordeel te hechten aan de manier waarop een docent procesmodelleren in het vak informatica heeft ingebed. Wel wordt er gekeken naar de voor- en nadelen van de verschillende gekozen procesmodelleermethoden. Er is gestreefd naar een zo logisch mogelijke opbouw van het document. In het volgende hoofdstuk zal de beschikbare literatuur worden besproken. Gevolgd door de onderzoeksvraag en begrippen in hoofdstuk 3. De opgestelde hypothesen zullen worden besproken in hoofdstuk 4. In hoofdstuk 5 zal de opzet en uitvoering van het onderzoek worden besproken. Tevens zal er aandacht worden besteed aan de dataverzameling, analyse en de daarbij behorende analysebeslissingen. De resultaten worden besproken in hoofdstuk 6 gevolgd door de conclusie en discussie in hoofdstuk 7.

Pagina 6 van 66

2 Literatuurverkenning Tijdens het zoeken naar literatuur, die gerelateerd is aan procesmodelleren in het (voortgezet) onderwijs, is een verscheidenheid aan databases en websites doorzocht. Hierbij is veelal gebruik gemaakt van een combinatie van de volgende zoekwoorden: 1. 2. 3. 4.

Petrinetten / Petri nets / Petri netz Onderwijs / Education / unterricht Data Flow modelling / Data Flow Diagram / datenfluss diagram Computer science/ informatica / Informatik

Er zijn hierbij verschillende systemen en websites gebruikt tijdes het zoeken. De volgende systemen en catalogussen zijn doorzocht: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Catalogus TU/e, TU Delft, Twente, MiT, ETH Zürich, TIB Hannover, Library of Congres ACM Guide to Computing Literature/ ACM Digital Library Inspec Petrinet conferenties van de afgelopen jaren TINFON3 Citeulike CODI materialen informatikdidaktik.de ICER’08 en ITiCSE-2009

Daarnaast is er nog gebruik gemaakt van Google en Google boeken. De meeste zoekopdrachten resulteerde in 0 resultaten. Literatuur die direct is gerelateerd aan procesmodelleren in het voorgezet onderwijs is moeilijk of niet te vinden. Wel zijn er bronnen gevonden die ingaan op procesmodelleren in het hoger beroeps onderwijs en/of wetenschappeijlijk onderwijs. Deze bronnen zijn vaak gericht op één mogelijke aanpak en beschrijven daarvan de voor- en nadelen, dit in combinatie met een bepaalde manier van stofopbouw. In Duitse informatica vakdidactiek literatuur zijn wel verwijzingen naar procesmodelleren te vinden. Hier zal later dieper op worden ingegaan.

2.1 Bronnen Bron 1: Requirements Specification: Learning Object, Process and Data Methodologies Dit artikel (3) beschrijft een verkennend onderzoek naar het bepalen en documenteren van eisen voor een informatiesysteem, met als doel een succesvol informatiesysteem te ontwikkelen. Dit wordt vaak gezien, als een cruciale en moeilijke stap in het ontwikkelen van een informatiesysteem. Dit komt door een beperkt oplossingsvermogen van de mensen, als gevolg van een klein korte termijn geheugen en de lange verplaatsingstijd, die nodig is om gegevens van het korte termijn geheugen naar het lange termijn geheugen over te brengen. Om dit probleem te verminderen wordt er vaak gebruik gemaakt van specifieke methodieken, die hun eigen representaties hebben. Deze methodieken passen een gestructureerde analyse toe om het

3

Tijdschrift voor Informaticaonderwijs

Pagina 7 van 66

probleem te vereenvoudigen en uiteindelijk op te lossen. Hierin kunnen een drietal verschillende aanpakken worden onderscheiden: proces-, data- en objectgeoriënteerdeaanpak. Dit verkennende onderzoek is uitgevoerd met een beperkte groep van onervaren (novice) systeemontwikkelaars. De onderzoekers hebben deze onervaren systeemontwikkelaars getest op hun capaciteiten en hebben door middel van observaties bestudeerd waar er problemen optraden bij de verschillende deelnemers. De resultaten wijzen erop, dat onervaren systeemontwikkelaars de beste resultaten behalen met een procesmethodiek en de slechtste met de objectgeoriënteerde techniek. Hiervoor worden een drietal mogelijke oorzaken aangereikt. 1. Procesmethodieken zijn beter gedefinieerd. Dit is mede af te leiden uit de ruim aanwezige ondersteuning door CASE tools. 2. Nieuwelingen kunnen van nature beter over weg met een proces aanpak. Dit wordt ondersteund door de cognitieve psychologie, en aanpakken binnen andere gebieden van informatica. 3. De beperkte groep van studenten, de kwaliteit van training in een bepaalde techniek. De onderzoekers wijzen er op dat er weinig relaties tussen methodiek en verschillende applicatiedomeinen zijn terug te vinden in de literatuur. Misschien is de toepasbaarheid van een bepaalde methode afhankelijk van een bepaald domein.(3) Deze bron geeft een inzicht in het toepassen van verschillende aanpakken om tot een bepaald systeem te komen. Daarnaast geeft dit artikel aan, dat een proces aanpak voor nieuw analisten (leerlingen) de beste resultaten oplevert. Dit zal mee worden genomen in het vervolg van het onderzoek. Bron 2: Understanding Data Flow Diagrams Dit artikel (4)heeft betrekking op het definiëren van dataflowdiagrammen en is geschreven door Donald D.S. Le Vie, Jr. Op moment van schrijven is Le Vie Information Development Director bij Integrated Concepts, Inc. Hij heeft meer dan 20 jaar ervaring in het vak. Op basis van zijn ervaringen heeft hij dit artikel geschreven. DFDs worden gebruik om de datastroom (dataflow) te visualiseren. Deze methode wordt door La Vie verkozen om de volgende drie redenen: 1. DFDs zijn gemakkelijker te begrijpen voor zowel technisch als niet-technisch publiek. 2. DFDs geven een systeem overview op een hoogniveau, compleet met haar limieten en verbindingen met andere systemen. 3. DFDs kunnen een gedetailleerdere weergave geven van elk van de systeemcomponenten. Een DFD heeft de volgende componenten: Entiteit, Proces, Datastore, Dataflow. Bij het maken van een DFD zijn er een aantal richtlijnen om tot een goed model te komen, deze zijn: 1. Bestuderen van de tekstuele omschrijving 2. Bepalen van de systeemgrenzen. 3. Het maken van een DFD Pagina 8 van 66

4. Revisie, gevolgd door het doorlopen van stap 1 tot en met 3. DFD hebben volgens La Vie als voordeel, dat het gemakkelijk te leren is en gemakkelijk is toe te passen. Daarnaast maakt het gebruik van een gelimiteerde verzameling van symbolen. Nadelen van DFD’s zijn, dat verschillende tools verschillende symbolen gebruiken om hetzelfde aan te duiden. Daarnaast is het maken van DFDs voor grote systemen een hele onderneming. Dit artikel helpt inzage te krijgen in de voor –en nadelen van de methode DFD en wordt meegenomen in de rest van het onderzoek.

2.2 Vakdidactische bronnen Naast de bovenstaande bronnen is er verschillend vakdidactisch materiaal beschikbaar. Dit materiaal wordt gebruikt door leraren informatica, die in opleiding zijn. Er is hierbij maar een beperkte hoeveelheid Nederlandstalig materiaal beschikbaar. In Duitsland maakt het vak informatica al langere tijd deel uit van het onderwijspakket op middelbare scholen (gymnasium). Hierdoor is er al langere tijd ervaring met modelleren. Bron 3: Deel IV Didactiek van het modelleren Het document(2) beschrijft naast procesmodellering ook datamodellering. Bij procesmodellering wordt voornamelijk de aandacht gelegd op de aanpak. Daarnaast beschrijft dit document uitvoerig de keuzes, die door de uitgeverijen zijn gemaakt, inclusief de achterliggende didactiek en verantwoording. De schrijvers van Fundament Informatica van Uitgeverij Instruct hebben gekozen voor DFD, omdat deze veel worden gebruikt. Daarnaast is binnen het MBO en HBO onderwijs veel ervaring opgebouwd met het gebruik van deze methodieken en technieken. Bij het modelleren wordt de volgende globale aanpak door hun aangehangen. 1. Vooronderzoek (Verzamelen van informatie) 2. Definitiestudie (probleemdefinitie en planning) 3. Na acceptatie van het plan wordt er een functioneel ontwerp gemaakt (bedenken van oplossingen) De methode Informatica van Edu’Actief4 besteedt veel aandacht aan datamodelleren (FCO-IM5). Er wordt gesproken over procesanalyse, door middel van het bestuderen van de updates op een database. Hier wordt echter geen methodiek of techniek aangekoppeld, zoals bij Fundament Informatica wel het geval is. Het document geeft aan dat schematechnieken vaak als moeilijk worden bestempeld door leerlingen. Daarnaast vermeldt het document dat leerlingen vaak de noodzaak van schematechnieken niet in zien. Bron 4: Didaktik der Informatik: Grundlagen, Konzepte, Beispiele Dit Duitse informatica vakdidactiek boek(5) beschrijft het ontwikkeltraject om tot een informatiesysteem te komen. Hierbij wordt aangegeven, dat er tijdens het ontwikkelen van dergelijke systemen een combinatie van modelleringtechnieken noodzakelijk is. Op het moment dat 4 5

Deze methode wordt niet meer uitgegeven. Fully Communication Oriented Information Modeling

Pagina 9 van 66

dergelijke technieken worden overgebracht op leerlingen, dient er rekening te worden gehouden met de volgende 3 aspecten. · · ·

Technieken dienen één voor één te worden ingevoerd. Alleen voor de leerling bekende onderwerpen gebruiken. De mogelijkheid om het model vervolgens ook te maken.

De eerste stap bij het modeleren is het opzetten van een dataflowdiagram. Hierin worden de belangrijke bouwstenen van een systeem duidelijk en wordt de informatiestroom tussen verschillende modules duidelijk. Zodra de processen en functies zichtbaar zijn gemaakt door middel van een datastroomdiagram kan de aandacht worden gericht op de dataopslag. Opmerkelijk is dat er in het Duitse boek wordt gestart met procesmodelleren, gevolgd door het modelleren van het datamodel voor opslag.

2.3 Samenvatting Er zijn weinig tot geen bronnen te vinden, die zijn gericht op procesmodelleren voor het voortgezet onderwijs. De gevonden literatuur richt zich vaak op één aspect. Bron 1 richt zich op de methodieken. Waarbij een procesmatige methodiek de beste resultaten opleverde bij beginnende systeemontwikkelaars. Bron 2 richt zich op de methode DFD en geeft daar enkele voor –en nadelen van. Bron 3 en bron 4 vormen het leermateriaal voor docenten en zijn gericht op het overbrengen van modelleertechnieken op leerlingen. De gevonden literatuur zal mede de onderzoeksvragen bepalen en ondersteunen in het volgende hoofdstuk.

Pagina 10 van 66

3 Onderzoeksvraag Op basis van de gevonden literatuur in hoofdstuk 2 en de persoonlijke ervaring in hoofdstuk 1 is de onderzoeksvraag zoals gesteld in hoofdstuk 1 dezelfde gebleven. Wel zal de onderzoeksvraag in dit hoofdstuk worden opgesplitst in enkele deelvragen. Onderzoeksvraag Welke positie neemt procesmodelleren in binnen het vak informatica in het Nederlands voortgezet onderwijs? Deze hoofdvraag is opgesplitst in de volgende deelvragen: 4. Hoe behandelen de verschillende lesmethoden het onderwerp procesmodelleren? a. Waarom is voor deze manier gekozen door de leerboekauteurs? 5. Hoe wordt procesmodelleren verzorgd op verschillende middelbare scholen? a. Wat is de tijdsinvestering? b. Welke methodiek/technieken van procesmodelleren worden er gekozen? Waarom? Komt deze overeen met de methode uit het gebruikte boek. c. Zijn er verschillen in aanpak bij havo en vwo? 6. Wat zijn de voor- en nadelen van de verschillende methodieken/technieken? Leraren informatica in het voortgezet onderwijs maken vaak gebruik van een bepaalde lesmethode en baseren daar hun lessen op. Het is dus van belang om te weten, of er aandacht wordt besteed aan het onderwerp procesmodelleren in de betreffende methode. Gebruiken leraren dezlefde methodieken/technieken als in deze methoden. Dit komt terug in deelvraag 1 en 2. Deelvraag 3 gaat in op de voor- en nadelen van de verschillende methodieken/technieken. Welke methodiek is meer geschikt voor het voortgezet onderwijs informatica?

Pagina 11 van 66

4 Hypothesen Voortbouwend op de onderzoeksvraag en de gevonden literatuur zijn een vijftal hypothesen opgesteld. Deze hypothesen zullen worden getoets op basis van de resultaten van de enquête. Dit vindt plaats in hoofdstuk 5, 6 en 7. Hypothese 1 Iets meer dan de helft van de docenten besteedt aandacht aan het onderwerp procesmodelleren binnen het vak infromatica. Op basis van persoonlijke observaties en het al niet aanwezig zijn van procesmodelleren in de verschillende methoden is deze hypothese tot stand gekomen. (2) De verwachting is, dat iets meer dan 50% van de ondervraagde informatica docenten zal aangeven, dat zij aandacht besteden aan procesmodelleren. Hypothese 2 In de vernieuwde Tweede Fase wordt er gemiddeld meer uren besteed aan het onderwerp procesmodelleren, dan in de Tweede Fase. In de vernieuwde Tweede Fase zijn de hoeveelheid uren op zowel havo als vwo voor het vak informatica toegenomen. Op havo is het toegenomen met 33% van 240 naar 320 uren. Op vwo is het aantal uren toegenomen met 57% van 280 naar 440 uren. Het ligt in de lijn der verwachting, dat ook het aantal uren, dat besteedt wordt aan procesmodelleren zal zijn toegenomen. Dit zal niet gelijk zijn aan de hierboven gestelde percentages, omdat de nieuwe uren niet evenredig zijn verdeeld over de verschillende domeinen. Hypothese 3 Indien er aandacht wordt besteed aan procesmodelleren, gebeurt dit voor het merendeel in het laatste leerjaar van havo, en het vijfde en zesde leerjaar van vwo. Deze hypothese is opgesteld op basis van eigen observaties, en de gevonden literatuur. Tijdens het modelleren hebben de leerlingen een bepaald abstractieniveau nodig. Deze competentie komt pas tot ontwikkeling in het midden en einde van de pubertijd. Vanwege deze reden is de verwachting, dat procesmodelleren voor het merendeel wordt onderwezen in de hogere klassen van havo en vwo. Hypothese 4 Er valt geen duidelijke voorkeur op havo en vwo waar te nemen voor één van de methodieken (petrinetten of DFD), die behandeld zijn tijdens de (CODI-)opleiding. Deze hyptohese is opgesteld op basis van de verdeeldheid, die binnen het lerarenkorps en de methoden aanwezig is. De ene docent zal kiezen voor dataflowdiagrammen de andere voor petrinetten. De redenen hiervoor zijn divers.

Pagina 12 van 66

Hypothese 5 Het merendeel van de docenten, die procesmodelleren onderwijzen vinden het een redelijk moeilijk onderwerp. In hoofdstuk 1 is de reden van dit onderzoek aangegeven. Hierin werd aangegeven, dat de indruk was ontstaan, dat docenten het onderwerp mijden, omdat het te moeilijk en te abstract is.

De bovenstaande 5 hypothesen worden getoetst in de komende hoofdstukken door middel van een verkennend toetsend onderzoek. De uitkomsten worden gepresenteerd in hoofdstuk 6 en conclusies worden getrokken in hoofdstuk 7.

Pagina 13 van 66

5 Opzet en uitvoering van het onderzoek Dit hoofdstuk beschrijft de opzet en uitvoering van het onderzoek. Dit is opgedeeld in 5 secties. De eerste van de vijf secties gaat in op het soort onderzoek. In de tweede sectie gaat het over de populatie en steekproef. In de derde sectie worden de verschillende onderzoeksinstrumenten besproken. Gevolgd door een omschrijving van de omstandigheden waaronder de gegevens zijn verzameld. Sectie 5 gaat in op de verwerking en preparatie van de verschillende gegevens en de gemaakte analysebeslissingen worden benoemd.

5.1 Methodische karakterisering van het onderzoek Er is gekozen voor een zogenaamd toetsingsonderzoek. Dit toetsingsonderzoek zal verkennend van aard zijn, vanwege de beperkte hoeveelheid beschikbare literatuur. Ondanks deze beperkte hoeveelheid beschikbare literatuur zijn er een aantal hypothesen opgesteld, die in de lijn van verwachting liggen. Deze zullen binnen dit toetsingsonderzoek worden getoetst. Dit gebeurt door middel van het toepassen van verschillende onderzoeksinstrumenten, namelijk een enquête. Om een breder zicht op de gegeven antwoorden te krijgen, worden aanvullende interviews afgenomen.

5.2 Populatie, steekproef Er zijn een drietal populaties aanwezig binnen dit onderzoek. 1. Informatica docenten in het Nederlandse voortgezet onderwijs. 2. Vakdidactici 3. Leerboekuitgeverijen, met name de leerboekauteurs. Uit de eerste populatie is een toevallige selecte steekproef van 25 personen genomen. Overige benaderde docenten hebben geen zin, tijd of behoefte gehad om mee te werken aan dit onderzoek. Deelnemende docenten hebben na een oproep via het internet of via een docentendag een enquête ingevuld. Daarnaast is er één docent geïnterviewd, genaamd P. Mill van het Lorentz Casimir Lyceum te Eindhoven. Frans Peeters6 is benaderd voor een interview. Wegens tijdgebrek en drukte was hij niet beschikbaar. Uit de tweede kleine populatie is één vakdidact informatica geïnterviewd. Deze vakdidact is verbonden aan de Technische Universiteit Eindhoven/ Eindhoven School of Education. Twee andere vakdidicatici zijn benadert via e-mail. Helaas hebben zij niet gereageerd. Uit de derde populatie zijn alle drie de uitgevers (Instruct, Informatica-Actief, Enigma), die een methode uitbrengen voor het voortgezet onderwijs, benaderd. Twee van hen hebben op de gestelde vragen gereageerd. Een derde uitgeverij heeft niks van zich laten horen. Naast de bestaande uitgeverijen is ook de uitgeverij van de nieuwe methode Pictio benaderd voor een digitaal interview. Ook hier geen respons.

5.3 Beschrijving en verantwoording van de onderzoeksinstrumenten Er zijn verschillende methoden van dataverzameling toegepast. Elk van deze methoden zal kort in combinatie met het gebruikte onderzoeksinstrument worden besproken. De volledige versie van interviews en vragenlijst zijn terug te vinden in de bijlagen.

6

Beheerder van informaticavo.nl en docent informatica

Pagina 14 van 66

5.3.1 Documentanalyse De verschillende methoden zijn elk apart bestudeerd. Hierbij is gekeken naar de aandacht die elk van de betreffende methoden besteedt aan het onderwerp procesmodelleren. Welke methodieken worden er gebruikt en uitgelegd? 5.3.2 Interviews Er zijn een drietal interviews opgesteld om een uitgebreider beeld te krijgen over het onderwerp procesmodelleren. Hierbij is er voor elk van de verschillende groepen één interview opgesteld. Allereerst is er een interview opgesteld voor vakdidactici informatica. Dit interview is te vinden in Bijlage A. Dit interview bestaat uit een aantal startvragen. Op basis van de reactie van de geïnterviewde zijn waar mogelijk aanvullende vragen gesteld. Dit interview is ook in persoon afgenomen bij Kees Huizing (TU/e - ESoE). Het tweede interview wat is opgesteld, is gericht op de leerboekuitgevers en haar auteurs. In dit interview, zie Bijlage A, wordt geprobeerd inzicht te krijgen in de overwegingen van de uitgeverij. Deze uitgeverijen zijn via e-mail benaderd om deel te nemen aan het interview. Uitgeverij Instruct en Enigma hebben gereageerd. Het derde interview is afgenomen bij een vakdocent. Bij dit interview is als uitgangspunt de vragenlijst, zie Bijlage C, genomen. Hierbij is de bedoeling om een beeld te krijgen van de achterliggende gedachten bij de antwoorden die zijn gegeven op de enquête. Dit interview is afgenomen bij één vakdocent. 5.3.3 Enquête Er is een enquête opgesteld met in totaliteit 19 vragen. De enquête is bijgevoegd in Bijlage C. Deze enquête is verspreid via thesistools.com7 en op papier. Tevens is er aandacht aan besteed op informaticavo.nl8 en bij de docentenbijeenkomst van Enigma. Via deze laatste twee zijn een groot deel van de geënquêteerden geselecteerd. De enquête heeft tot doel een algemeen beeld te kunnen vormen over procesmodelleren binnen het vak informatica. Om een goede enquête op te stellen, is er gebruik gemaakt van de richtlijnen in (6). Hierbij staat het achterhalen van antwoorden op de gestelde onderzoeksvraag en het toetsen van de hypothesen centraal. Zo staat de eerste vraag van de enquête rechtstreeks in verband met hypothese 1. Heeft u of uw sectie procesmodelleren opgenomen in het onderwijsprogramma van informatica in de schooljaren 2006-2007, 2007-2008 of 2008-2009? Dit kan zijn als onderdeel van systeemontwikkelingtraject. () ()

Ja Nee

Vraag 2,3,4,5 staan in verband met hypothese 2. Vraag 6 met hypothese 3. Vraag 13 en 19 kunnen een antwoord geven op hypothese 4. Hypothese 5 wordt daarentegen getoetst door de vragen 10 en

7 8

Platform voor het afnemen van on-line enquêtes Platform gericht op informatica docenten

Pagina 15 van 66

11. De antwoorden op de enquête helpen ook bij het beantwoorden en het onderbouwen van antwoorden op de gestelde onderzoeksvragen. Begrippen met een onduidelijke betekenis zijn eerst uitgelegd in de enquête voordat er een vraag over is gesteld. Dit om eventuele onduidelijkheden uit te sluiten. Binnen de enquête zijn een drietal trajecten te onderscheiden. Deze trajecten onderscheiden zich op de volgende aspecten: 1. Procesmodelleren maakt wel of geen onderdeel uit van de lesstof 2. Docent is omgeschoold via CODI 3. Wordt procesmodelleren onderwezen op have of vwo of op beide

5.4 Dataverzameling Het verzamelen van gegevens verliep enigszins moeizaam. Dit had verschillende oorzaken. Het interviewen van docenten, vakdidactici en leerboekauteurs bleek moeilijker dan verwacht. Door mijn geografische locatie was het moeilijk om deze mensen persoonlijk te spreken. Als oplossing hiervoor is overgestapt op digitale interviews. Helaas is hierbij de respons beperkt gebleven. De interviews die wel in persoon zijn afgenomen, hebben plaatsgevonden in een eetgelegenheid in de stad waar betreffende persoon werkzaam is. Zij hebben hierbij de locatie mogen kiezen. Het benaderen van de doelgroep voor de enquête was relatief eenvoudig. Doormiddel van internet en docentenbijeenkomsten konden zij eenvoudig worden bereikt. Helaas is het aantal respondenten tegengevallen. Op de docentenbijeenkomst van Enigma heeft ongeveer 50% van de aanwezigen de enquête ingevuld. De organisator van het betreffende evenement vond dit een teleurstellend aantal. Ook het aantal respondenten, dat heeft gereageerd via informaticavo.nl is beperkt gebleven. Waarschijnlijk hebben weinig docenten de tijd en behoefte gehad om de enquête in te vullen.

5.5 Verwerking en preparatie van de gegevens en analysebeslissingen Deze paragraaf richt zich voornamelijk op de verwerking van de enquêtes. Van de interviews is steeds een samenvatting gemaakt, welke vervolgens is voorgelegd aan de geïnterviewde. Op basis hiervan is deze aangepast, totdat deze is goedgekeurd. De enquête is op de volgende manier verwerkt. Allereerst is er een uitgebreid codeerschema opgesteld. Dit schema is terug te vinden in Bijlage D. Op basis van dit codeerschema zijn de gegevens ingevoerd in SPSS om de benodigde analyse mogelijk te maken. Hierbij is het van belang om de volgende opmerkingen te plaatsen: · · · ·

Indien geënquêteerde een vraag niet heeft beantwoord of niet van toepassing heeft opgegeven is dit genoteerd als een non-respons. Meer meerkeuzevragen zijn opgedeeld in afzonderlijke ja/nee vragen. Zoals beschreven staat in (7) Vraag 13 is opgesplitst in 4 aparte deelvragen. De antwoorden op vraag 18 zijn opgedeeld in de volgende categorieën: alfavakken, bètavakken, gammavakken.

Pagina 16 van 66

Om de resultaten breder te kunnen trekken, dient er te worden nagegaan, of de steekproef een representatie van het gehele docentenkorps informatica vormt. Dit kan worden nagegaan door te controleren of ruim meer dan de helft van de geënquêteerden is opgeleid via een van de CODItrajecten en het overige deel heeft een andere achtergrond9. Hierbij zal de schattingsfout worden berekend, om inzicht te krijgen in de nauwkeurigheid. Indien de schattingsfout klein is, kunnen de resultaten breder worden getrokken. De resultaten van vraag 1, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 16, 17, 18 en 19 zullen worden onderworpen aan een frequentieberekening. Voor de overige vragen zal naast een frequentieberekening ook het gemiddelde en de standaarddeviatie worden berekend. Hierbij is een totaalscore (moei) van vraag 10 (moeih) en 11 (moeiv) opgesteld, deze vragen hebben beide betrekking op de moeilijkheidsgraad. Tevens wordt er een nieuwe totaalscore berekend op basis van vraag 13 (stel1 en stel2) en vraag 19 (codi2). Om dit te kunnen doen dienen de resultaten van codi2 te worden gehercodeerd. De hercodering (codi3) is als volgt: Huidige waarde

Omschrijving

1

Beide genieten mijn voorkeur

2

Petrinetten genieten mijn voorkeur boven DFD DFD geniet mijn voorkeur boven petrinetten Geen van beide genieten mijn voorkeur

3 4

Nieuwe waarde 3

Omschrijving

4,5

meer eens dan oneens, helemaal eens Helemaal oneens, meer oneens dan eens niet eens en niet oneens

1,5 3

niet eens en niet oneens

De nieuwe totaalscore staat bekend onder de code voorkeur. Naast de hercodering voor vraag 19, wordt ook het antwoord op vraag 6 (bkvwo4, bkvwo5, bkvwo6, bkhavo4, bkhavo5) gehercodeerd. De hercodering (bkboven) is als volgt: Variabele

Huidige waarde

Omschrijving

Nieuwe waarde 2

Omschrijving

bkvwo4 1 Ja Nee bkhavo4 2 Nee bkvwo5 1 Ja 1 Ja bkvwo6 2 Nee bkjavo4 Bkboven geeft aan of in havo4/vwo4 of in vwo5/vwo6/havo5 de beginselen van procesmodelleren worden bijgebracht. Indien er sprake is van een open vraag, zal een opsomming worden gegeven van de gegeven antwoorden. In het volgende hoofdstuk worden de resultaten gepresenteerd. Hierbij wordt gebruik van de hierboven genoemde aanpak en analyse. 9

Gebaseerd op schatting, precieze cijfers niet beschikbaar.

Pagina 17 van 66

6 Resultaten In dit hoofdstuk worden de resultaten van dataverzamelmethoden gepresenteerd. Hierbij wordt de volgorde die aanwezig is in de onderzoeksvragen en hypothesen gevolgd. Alleereest zal de aandacht worden gevestigd op de verschillende methoden. Hoe behandelen zij procesmodelleren? Waarom is er gekozen voor deze aanpak? In dit onderdeel zullen de resultaten van de documentanalyse en de interviews van de uitgeverijen/leerboekauteurs worden besproken. In het tweede onderdeel wordt ingegaan op hoe procesmodelleren wordt verzorgt in het vak informatica. Hoe gaan verschillende scholen hier mee om? Wat is hun tijdsinvestering? Zijn er verschillende aanpakken te onderscheiden? In dit onderdeel zullen de enquêteresultaten worden verwerkt. In het derde deel zullen de voor– en nadelen van verschillende methoden worden besproken. Hierbij zullen de resultaten van het interview met de vakdidact en de docent informatica worden vewerkt.

6.1 Lesmethoden en keuzes Er zijn momenteel drie lesmethoden in gebruik in Nederland. Dit zijn Fundament Informatica van Instruct, Enigma van Stichting Enigma Online en Informatica-actief van de Stichting INFORMATICA Actief. Zeer binnenkort (najaar 2009) komt ook de methode pictio van Brinkman Uitgeverij beschikbaar. Alle vier de partijen zijn benaderd voor een interview. Hieronder een samengevatte versie van de antwoorden op de vragen (zie Bijlage B) die zijn gegeven door de betreffende partijen. Enigma Enigma antwoordde het volgende: “In de methode ENIGMA wordt geen expliciete aandacht besteed aan procesmodelleren. Bij het samenstellen van de methode hebben wij ons in eerste instantie gericht op de eindtermen voor het schoolvak informatica. Daar komt procesmodellering i.t.t. datamodellering niet in voor. Daarnaast kijken wij ook naar het onderwijsveld: naar welke onderwerpen is veel vraag en welke onderwerpen sluiten aan bij de belangstelling bij de leerling. “ Na aandachtige besturing heb ik geconstateerd dat er in de methode Enigma geen aandacht wordt besteed aan procesmodelleren. Fundament Informatica Bij Instruct is de verantwoordelijke persoon vanwege persoonlijke redenen enkele weken afwezig. Hiervan zijn dus geen antwoorden op het betreffende interview ontvangen. Wel is de volgende uitleg uit een eerdere correspondentie10 beschikbaar: “Bij Instruct hebben we het ooit over petrinetten gehad, maar zijn tot de conclusie gekomen, dat dit voor met name havo-leerlingen veel te ver voert. Voorzover ik met het onderwerp bekend ben, is het echt iets wat aan universiteiten gedoceerd wordt. Ook in de basismethoden, die in het HBO populair zijn, wordt dit onderwerp niet besproken. Vandaar dat wij in Fundament voor DFD's hebben gekozen.”

10

Correspondentie met Josien van der Laan, hoofdverantwoordelijke Fundament Informatica op 3-12-2007.

Pagina 18 van 66

Na bestudering van de methode Fundament Informatica heb ik kunnen vaststellen dat er in Module 8 Hoofdstuk 1 aandacht wordt besteed aan procesmodelleren. Hierbij wordt de methodiek Dataflow Diagrammen gebruikt. Informatica-Actief De schrijvers van Informatica-actief hebben geen reactie gegeven op de gestuurde vragenlijst. Na bestudering van de methode Informatica-Actief heb ik kunnen vaststellen, dat er geen aandacht wordt besteedt aan procesmodelleren. Pictio Er is geen reactie gekomen van Pictio op betreffende vragenlijst. De methode is nog niet beschikbaar voor derden, een inhoudelijk onderzoek heeft niet plaats kunnen vinden.

6.2 Voortgezet onderwijs De enquêteresutlaten worden op basis van de in het vorige hoofdstuk omschreven stappen verwerkt. Alleen de meest relevante en opmerkelijke resultaten zullen hieronder worden gepresenteerd. Een totaaloverzicht van de resultaten is terug te vinden in Bijlage E. Resultaten scholing

Figuur 6-1: Scholing van geënquêteerden

In figuur 6-1 is een weergave te vinden, van hoe de geënquênteerden hun bevoegdheid informatica hebben behaald. Hiervoor is het resultaat van vraag 16, variabele scholing, gebruikt. Met minstens 95% zekerheid kunnen we stellen dat het percentage docenten wat geschoold is via het CODI-traject Pagina 19 van 66

ligt tussen de 53% en 89%. Dit is meer dan de helft. Gezien de relatief kleine steekproef kunnen we niet zonder meer generaliseren naar de populatie. Desondanks liggen de waarden binnen het in het vorig hoofdstuk gestelde bereik. Op basis hiervan kunnen gestelde uitspraken worden gegeneraliseerd. Procesmoddeleren onderdeel van stof Tabel 6-1: Procesmodelleren onderdeel van stof

N = 25 Valid

Ja Nee Totaal

Frequentie

Percentage

17

68,0

8

32,0

25

100,0

In tabel 6-1 is af te lezen bij hoeveel procent van de docenten procesmodelleren onderdeel uitmaakt van de lesstof van het vak informatica. Op basis van bovenstaande gegevens is met 95% zekerheid te stellen, dat tussen de 50% en 86% van de docenten aandacht besteedt aan het onderwerp procesmodelleren. Dit resultaat ondersteunt hypothese 1. Aantal uren Tabel 6-2: Bestede tijd op havo, Tweede Fase – vernieuwde Tweede Fase

Frequentie

Frequentie

tijdh1

tijdh2

N = 25

Valid

0 uren

5

6

1 - 15 uren

6

3

16 - 25 uren

2

4

Totaal

13

13

Ontbreekt

12

12

Gemiddelde

1,77

1,85

Standaarddeviatie

0,73

0,90

In tabel 6-2 is de bestede tijd aan procesmodelleren in havo Tweede Fase en vernieuwde Tweede Fase weergegeven. 18 respectievelijk 19 van de ondervraagden geven aan geen tijd te besteden aan procesmodelleren op havo. Acht van de ontbrekende antwoorden is het gevolg van het feit dat deze Pagina 20 van 66

docenten geen procesmodelleren hebben opgenomen in de lesstof voor havo. Het gemiddelde aantal uren is toegenomen, maar ook de standaarddeviatie. Hierdoor kan niet gesproken worden van een significante toename van het aantal uren op havo. Tabel 6-3: Bestede tijd op vwo, Tweede Fase - vernieuwde Tweede Fase

Frequentie

Frequentie

tijdv1

tijdv2

N = 25

Valid

0 uren

1

1

1 - 20 uren

6

6

21- 25 uren

5

4

36-50 uren

1

2

Totaal

13

13

Otbreekt

12

12

Gemiddelde

2,36

2,54

Standaarddeviatie

0,78

0,88

In tabel 6-3 is de bestede tijd aan procesmodelleren op vwo in de Tweede Fase en vernieuwde Tweede Fase weergegeven. 13 van de ondervraagden geven aan geen tijd te besteden aan procesmodelleren op vwo. Acht van de ontbrekende antwoorden is het gevolg van het feit dat deze docenten geen procesmodelleren hebben opgenomen in de lesstof voor vwo. Het gemiddelde aantal uren is toegenomen, maar ook de standaarddeviatie. Hierdoor kan niet gesproken worden van een significante toename van het aantal uren op vwo. Deze informatie ondersteunt hypothese 2 gedeeltelijk.

Pagina 21 van 66

Leerjaar

Tabel 6-4: Beginselen in havo 5 of vwo 5/vwo 6

N = 25 Valid

Ja

Frequentie Percentage 12

48

1

4

13

52

Ontbreekt

12

48

Totaal

25

100

Nee Totaal

In tabel 6-4 zijn de resultaten met betrekking tot het leerjaar waarin de beginselen van procesmodelleren worden bijgebracht weergegeven. Van de 13 docenten die de beginselen van procesmodelleren bijbrengen doet het overgrote deel dit in havo 5 en vwo 5 of 6. Op basis van deze gegevens kunnen we met zekerheid van minimaal 95% stellen, dat de docenten, die de beginselen overbrengen dit voor 78% tot 100% doen in havo 5 en vwo 5 of 6. Deze resultaten ondersteunen hypothese 3. Voorkeur voor DFD of Petrinetten Zoals omschreven in het vorige hoofdstuk is er een totaalscore bepaald voor de voorkeur voor Petrinetten dan wel DFD’s. Deze totaalscore is uitgekomen op 8,65. Dit getal is opgebouwd uit het gemiddelde van stel1, stel2 en codi3. 8,65 komt hierdoor neer op een lichte voorkeur voor DFD’s, maar deze voorkeur is zo nihil dat er geen sprake kan zijn van een breed gedragen voorkeur voor DFD’s dan wel petrinetten. Kijken we naar de resultaten van stel1, stel2, stel3 en stel4, dan zien we dat er over de gehele linie DFD’s geschikter worden gevonden voor havo, dan petrinetten. Op het vwo is er geen voorkeur aanwezig voor één van de twee technieken. Moeilijkheid van onderwijzen Ook hier is een totaalscore bepaald door het combineren van de resultaten van moeih en moeiv.

Pagina 22 van 66

Tabel 6-5: Moeilijksgraad van onderwijzen

N = 25 Valid

Frequentie

redelijk eenvoudig

1

redelijk ingewikkeld/redelijk eenvoudig

3

redelijk ingewikkeld

4

zeer/redelijk ingewikkeld

3

zeer ingewikkeld

1

Totaal

12

System

13

Totaal

25

Gemiddelde

6,0

Standaarddeviatie

1,13

In tabel 6-5 is af te lezen dat procesmodelleren als een redelijk ingewikkeld (gemiddelde = 6,0) onderwerp wordt beschouwd om te onderwijzen aan havo en vwo leerlingen. De resultaten voor moeih en moeiv wijzen erop dat het eenvoudiger is om procesmodelleren te onderwijzen aan vwo (gemiddelde = 2,8) dan aan havo (gemiddelde = 3,4). Deze resultaten ondersteunen hypothese 5. Algemene opmerkingen Van de 8 docenten, die geen aandacht besteden aan procesmodelleren geven 3 docenten aan, dat het geen verplicht onderdeel is. Eén docent geeft aan, dat het te ingewikkeld is om te onderwijzen. Dit versterkt het hypothese 5. De overige 5 docenten geven aan, dat er geen goed lesmateriaal is, of dat de methode er geen aandacht aan schenkt. De resultaten laten ook zien dat leerlingen het volgens docenten makkelijker vinden om datamodelleren te leren dan processmodelleren.

6.3 Voor– en nadelen, moeilijkheden bij onderwijzen Deze sectie geeft een samenvatting van de interviews met P. van Mill, docent informatica op het Lorentz Casimir in Eindhoven en K. Huizing vakdidact informatica aan de Eindhoven School of Education weer. De volledige uitwerkingen van de interviews zijn te vinden in respectievelijk Bijlage G en Bijlage F. Pagina 23 van 66

Interview met vakdidact Procesmodelleren is volgens de vakdidact een moeilijk onderwerp voor leerlingen. Dit kom mede door de kunst van het weglaten. Vaak wordt er een stappenplan onderwezen i.p.v. een bepaalde techniek. Hierdoor blijft de begripsontwikkeling bij leerlingen achter. Er wordt meer aandacht besteed aan datamodelleren, omdat dit gangbaarder is dan procesmodelleren. De bekendheid van en met tools is nog erg beperkt bij procesmodelleren. Datamodelleren heeft als voordeel dat een reeks van stappen kan worden doorlopen, van model naar database naar queries loslaten op deze database. Dataflowdiagrammen zijn oude kennis, maar worden nog steeds gebruikt. Petrinetten daarentegen zijn abstracter en hebben een ingewikkelde onhandige omschrijving, niet schaalbaar. De truc is om bedrijfsprocessen te koppelen aan petrinetten, dan wordt het een krachtige niet onnatuurlijk geheel. De bekendheid hiermee in het veld is nog beperkt. Petrinetten zijn intimiderend, aanbieden binnen het middelbaar onderwijs is niet onmogelijk. Er is maar een beperkte hoeveelheid lesmateriaal beschikbaar, doordat er onvoldoende auteurs met kennis van zaken beschikbaar zijn. Petrinetten lijken moeilijker en abstracter dan dataflowdiagrammen. In ieder geval zijn petrinetten strikter. Petrinetten weglaten op havo, maar niet op vwo. Je moet de gekozen taal niet vager maken, maar uitkleden. Juist als de gereedschap vager is, heb je meer deskundigheid nodig om het te gebruiken en te begrijpen. Als je het echt wil doen is het veel te moeilijk. Het moet duidelijk zijn hoe je het moet gebruiken. Voor de hand liggende voorbeelden, niet te abstract. In eerste instantie zou ik zeggen weglaten, maar als het werkt voegt het iets toe. Dit geldt ook voor datamodelleren. Het gaat vooral om algemene kennis van databases aan de oppervlakte. Hierbij ligt de nadruk op het gebruik en niet op het ontwerp. Interview met vakdocent De basiskennis over procemodelleren wordt bijgebracht in havo 5 en vwo 6. Dit nadat datamodelleren is behandeld. Het is echt iets voor leerlingen, die de informatica kant op willen. Er wordt gebruik gemaakt van zelfgemaakt materiaal en materiaal van informatica-vo.nl Er wordt geen fysieke link met de data gelegd. Er wordt gekeken naar wat je kunt verwachten, wat zie je op de schermen. Zowel DFD, petrinetten en UML worden besproken. Alleen op petrinetten wordt dieper ingegaan. Voor havo-leerlingen is dit een zeer ingewikkeld onderwerp, dit komt door de hoge abstractiegraad. Alleen beperkte eenvoudige problemen zijn mogelijk. Aan vwo-leerlingen is het redelijk eenvoudig te onderwijzen. Het is ook makkelijker om het te legitimeren richting de leerlingen. Waarom is het belangrijk? Daarnaast ligt het bij havo-leerlingen buiten hun interessegebied, bij vwo-leerlingen is dit minder het geval. Zowel op havo als op vwo genieten petrinetten de voorkeur. Petrinetten zijn voor allbei de groepen even geschikt. DFD’s zijn minder geschikt. Dit komt doordat bij DFD’s data en proces niet uit elkaar worden gehaald. Dit maakt het voor leerlingen moeilijker. DFD’s zijn zeer onduidelijk, tekening is onduidelijk, een vorm is onduidelijk. Bij petrinetten kan je processen, die leerlingen kennen gebruiken. Voorbeelden ook hier beperkt. Inzichtlijk is bijvoorbeeld de lift. Hierin zijn de transities en toestanden duidelijk.

Pagina 24 van 66

Bij het aanleren van procesmodelleren moeten leerlingen het probleem eerst ervaren. Pas dan kan er worden gekeken naar een oplossing. Ze moeten geboeid worden, zijn en blijven. Samenvatting Bij beide inteviews zijn de volgende punten naar voor gekomen: · · · ·

Procesmodelleren is een moeilijk onderwerp vanwege benodigd abstractieniveau. Beperkte hoeveelheid lesmateriaal beschikbaar. Petrinetten strikter en abstracter dan DFD’s Gebruik maken van voorbeelden, die herkenbaar zijn voor leerlingen.

Pagina 25 van 66

7 Conclusie en discussie 7.1 Conclusie In deze paragraaf zullen eerst de verschillende hypothesen worden besproken. Is een hypothese juist of onjuist? Vervolgens zullen de verschillende onderzoeksvragen worden besproken. Tenslotte zal een conclusie worden getrokken met betrekking tot de hoofdvraag: Welke positie neemt procesmodelleren in binnen het vak informatica in het Nederlands voortgezet onderwijs? Op basis van de resultaten wordt aangenomen, dat de groep geënquêteerden een afspiegeling vormt van de gehele beroepspopulatie informaticadocenten. Hypothese 1 is juist. Dit kan geconcludeerd worden uit de resultaten, die aangeven dat meer dan 50% van de docenten aandacht besteed aan het onderwerp procesmodelleren. Er kan niet geconcludeerd worden, dat er gemiddeld meer uren worden besteed aan procesmodelleren binnen de vernieuwde Tweede Fase. De beschikbare resultaten zijn hier niet voldoende voor. Over hypothese 2 kan geen steekhoudende uitspraak worden gedaan. Hypothese 3 is overduidelijk geldig. Tussen de 78% en 100% van de docenten brengen de basisbeginselen van procesmodelleren bij in havo 5 en/of vwo 5 en 6. Op basis van de resultaten kan niet met voldoende zekerheid worden gesteld, dat er een voorkeur is voor een bepaalde methodiek. DFD’s genieten een lichte voorkeur boven petrinetten op havo. Op vwo is geen voorkeur te bespeuren. Over hypothese 4 kan geen uitspraak worden gedaan. De literatuur en resultaten wijzen op de moeilijkheid van procesmodelleren. Deze moeilijkheid is gelegen in het benodigde abstractieniveau. Hierbij spelen de kunst van het weglaten, het gebruiken van de juiste voorbeelden een rol. Over het algemeen kan gesteld worden, dat om deze redenen redelijk moeilijk gevonden wordt door docenten om te onderwijzen. Hypothese 5 is dus waar. Er is maar één methode, die het onderwerp procesmodelleren heeft opgenomen. Deze methode is genaamd Fundament Informatica en wordt uitgegeven door Instruct. Andere methoden hebben het onderdeel procesmodelleren niet opgenomen, omdat zij van mening zijn dat het geen onderdeel vormt van de eindtermen informatica. Instruct heeft in haar methode gekozen voor dataflowdiagrammen, omdat dit een veel gebruikte aanpak is binnen het HBO en MBO. Iets meer dan de helft van de docenteninformatica besteedt aandacht aan procesmodelleren. Op de havo ligt het aantal uren rond 10. Op het vwo ligt dit aantal hoger op zo’n 25 uren. Veel docenten maken gebruik van hun methode, aangevuld met extra materiaal. Dit extra materiaal wordt bijvoorbeeld opgehaald van informaticavo.nl. De meeste docenten maken onderscheid tussen havoen vwo-leerlingen. Volgens de docenten wordt procesmodelleren als een moeilijk onderwerp ervaren door havoleerlingen. Dit komt door het benodigde abstractieniveau. Door hier op in te spelen, door middel van het gebruik van bekende processen, zoals de wachtrij bij de Mac Donalds is hier een mouw aan te passen. De literatuur en interviews wijzen erop, dat er zowel aan petrinetten, als aan dataflowdiagrammen bezwaren kleven. Petrinetten zijn erg abstract en strikt. Dit wordt door de een als voordeel gezien en door de andere als nadeel. Dataflowdiagrammen zijn minder abstract, maar zijn vaak op meerdere manieren te interpreteren. Ook is er geen duidelijke scheiding tussen data en proces aanwezig. Tevens zijn er verschillende schrijfwijzen in omloop van de verschillende methodieken. Pagina 26 van 66

Samenvattend wordt er geconcludeerd, dat de positie, die procesmodelleren in neemt binnen het vak informatica beperkt is. Een gedeelte van de docenten behandelt het onderwerp niet. Methoden besteden geen of beperkte aandacht aan het onderwerp. Daarnaast wordt er gewezen op de beperkte hoeveelheid beschikbare materialen. Een aanleiding voor dit onderzoek was het gevoel, dat er maar een klein deel van de docenten aandacht besteedt aan procesmodelleren. Ik moet concluderen dat het aantal docenten dat procesmodelleren heeft opgenomen mij positief heeft verrast.

7.2

Discussie

Er zijn een aantal onderdelen, die binnen dit onderzoek niet naar boven zijn gekomen. Ondanks dat veel docenten zeggen aandacht te besteden aan procesmodelleren, is er niet gecontroleerd op welke manier zij het onderwerp invullen. Dit was ook niet het doel van dit onderzoek. Dit zal een onderwerp voor een nieuw onderzoek kunnen zijn. Wel kunnen we ons afvragen of de interpretatie van Enigma en andere uitgeverijen van de eindtermen correct is. Ik ben van mening dat procesmodelleren is opgenomen in de eindtermen en een essentieel onderdeel vormt van het ontwikkelen van een informatiesysteem. In de bron 4, duitse vakdidactiek literatuur, wordt begonnen met het in kaart brengen van de processen en de daarbij behorende datastromen. Hierna werd pas de data gekoppeld en gezocht naar een passend datamodel. Dit is ook de volgorde waarin Fundament Informatica dit benaderd. Ik kan mij zo voorstellen dat procesmodelleren op het vwo uitgebreider aan bod komt dan op havo. Havoleerlingen zijn in de praktijk meer gericht op het maken van systemen, en minder mate het ontwerpen ervan. Welke van de twee meest gebruikte methodieken er het meest geschikt is voor het voortgezet onderwijs blijft onduidelijk. Op basis van de resultaten zien we een lichte voorkeur voor dataflowdiagrammen, waarop deze voorkeur is gebaseerd blijft onduidelijk. Komt het door gebrekkige kennis van de andere methodiek of zijn er andere oorzaken aan te wijzen. Welke methodiek is het gemakkelijkst aan te leren en biedt de beste resultaten? In mijn optiek dient een methodiek eenvoudig en duidelijk te zijn. Zo zijn dubbele interpretatie mogelijkheden ongewenst. Uit eigen ervaring weet ik dat leerlingen liever een methodiek leren, die strikt is in plaats van ambigu. Tevens moeten de voorbeelden zonder erg gemaakt te zijn aansluiten bij de beleefwereld van de leerling. Hierdoor zijn de processen eenvoudiger te begrijpen en te modelleren. Een enigzins uitgeklede versie van petrinetten is hier in mijn optiek zeer geschikt voor. Petrinetten bieden een strikte notatie, die met behulp van een tool gemoduleerd en gesimuleerd kan worden. Dit maakt het inzichtelijk voor de leering, wat het gemoduleerde precies doet.

Pagina 27 van 66

Literatuur

1. Schmidt, Victor. Handreiking schoolexamen informatica havo/vwo. Enschede : Stichting leerplanontwikkeling, maart 2007. 97890 329 22771. 2. Bergervoet, Paul, et al. Deel IV Didactiek van het modelleren. [Online] juli 2003. http://www.win.tue.nl/~keesh/dokuwiki/lib/exe/fetch.php?id=vakwikitiek&cache=cache&media=vdi nf4.pdf. 3. Vessy, Iris en Conguer, Sue A. Requirements Specification: Learning Object, Process, and Data Methodologies. sl : ACM, 1994, Vol. 37. 4. Le Vie, Donald S. Understanding Data Flow Diagrams. Orlando : STC, 2000. 5. Hubwieser, Peter. Didaktik der Informatik: Grundlagen, Konzepte, Beispiele. Berling : Springer, 2007, pp. 90-97. 6. Baarda, Ben, de Goede, Martijn en Kalmijn, Matthijs. Basisboek enquêteren : handleiding voor het maken van een vragenlijst en het voorbereiden en afnemen van enquêtes. Groningen : WoltersNoordhoff, 2007. 978 9001 70009 6. 7. Baarda, Ben en de Goede, Martijn. Baisboek Methoden en Technieken. Groningen : Noordhoff Uitgevers b, afdeling Hoger Onderwijs, 2006. 978 90207 3315 0.

Pagina 28 van 66

Bijlage A. Interview vakdidact Begrippen Onder procesmodelleren versta ik het in kaart brengen van informatiestromen binnen organisaties of systemen. In mijn ogen zijn het de processen die de informatiestromen aansturen en verwerken. Een andere veel gebruikte term voor procesmodelleren is informatiestroomanalyse. Vragen 1. Hoe kijkt u aan tegen procesmodelleren als onderdeel van het vak Informatica? 2. Waarom wordt er in uw optiek meer aandacht besteed aan datamodelleren, dan aan processmodelleren? Terwijl beide nodig zijn om een geheel systeem te modelleren. 3. Is procesmodelleren noodzakelijk bij het ontwerpen van een systeem? 4. Er zijn verschillend processmodelleertalen, zoals dataflowdiagrammen en petrinetten. Hoe kijkt u aan tegen DFDs? 5. Hoe kijkt u aan tegen Petrinetten? 6. Waarom is er weinig tot geen lesmateriaal voor Petrinetten beschikbaar? 7. Hoe kijkt u aan tegen UML voor het modelleren van processen? 8. Is een van de twee talen, petrinetten of dataflowdiagrammen, meer geschikt voor havo of vwo dan de andere? 9. Moet procesmodelleren opgenomen worden/blijven binnen het vak informatica?

Pagina 29 van 66

Bijlage B. Interview uitgeverij Begrippen Onder procesmodelleren versta ik het in kaart brengen van informatiestromen binnen organisaties of systemen. In mijn ogen zijn het de processen die de informatiestromen aansturen en verwerken. Een andere veel gebruikte term voor procesmodelleren is informatiestroomanalyse. Vragen 1. Heeft u als uitgeverij procesmodelleren opgenomen in uw methode? Waarom wel, waarom niet? 2. a. Voor welke methodiek of methodieken heeft u gekozen? Denk hierbij aan DFD (Dataflowdiagram, petrinetten, UML etc. b. Waarom heeft u juist wel of niet voor deze methodieken gekozen? c. Waarop is uw keuze voor deze methodieken gebaseerd? 3. Biedt u verschillende methodieken of aanpakken aan voor havo en vwo? 4. Hoeveel uren en in welk leerjaar raadt u docenten aan om aandacht te besteden aan procesmodelleren? 5. Vindt u de informatie in uw methode toereikend, of zal u dit graag uitbreiden of verminderen? Zo ja, in welk opzicht.

Pagina 30 van 66

Bijlage C. Enquête Titel: Procesmodelleren bij informatica. Instatie: Technische Universiteit Eindhoven Eindhoven School of Education

Geachte collega, Ik doe in het kader van mijn opleiding tot informatica docent onderzoek naar de positie van procesmodelleren binnen het informatica onderwijs in het voortgezet onderwijs in Nederland. De keuze voor dit onderwerp is gemaakt na mijn verschillende stages waarin ik heb ervaren dat het onderwerp procesmodelleren minder uitgebreid aan bod komt, dan bijvoorbeeld datamodelleren. Onder procesmodelleren versta ik het in kaart brengen van informatiestromen binnen organisaties of systemen. In mijn ogen zijn het de processen die de informatiestromen aansturen en verwerken. Een andere veel gebruikte term voor procesmodelleren is informatiestroomanalyse. Als u geïnteresseerd bent in de uitkomsten kan ik u het onderzoeksverslag toesturen. Als u dat op prijs stelt kunt u aan het einde van de enquête uw naam en e-mailadres invullen. De enquête bestaat uit 19 vragen, en neemt ongeveer 12 minuten in beslag. Alvast mijn hartelijke dank, Frank Buijze, M.Sc. [email protected]

Pagina 31 van 66

Vraag 1 Heeft u of uw sectie procesmodelleren opgenomen in het onderwijsprogramma van informatica in de schooljaren 2006-2007, 2007-2008 of 2008-2009? Dit kan zijn als onderdeel van systeemontwikkelingtraject. () ()

Ja Nee

Ga verder bij vraag 2. Ga verder bij vraag 16.

Geïnvesteerde tijd De volgende 4 vragen hebben betrekking op het aantal geïnvesteerde uren in het onderwerp procesmodelleren, in de Tweede Fase en de vernieuwde Tweede Fase. Onder geïnvesteerde uren wordt verstaan: · · ·

Lesuren die specifiek zijn gericht op het onderwijzen van het onderwerp procesmodelleren. De uren die aan procesmodelleren zijn besteed door leerlingen tijdens praktische opdrachten. De huiswerk uren, die leerlingen specifiek aan dit onderwerp hebben moeten besteden.

Indien informatica niet wordt aangeboden in havo of vwo, dan kunt u de optie niet van toepassing selecteren. Vraag 2 Hoeveel uur heeft u gedurende twee jaar besteed aan het onderwerp procesmodelleren in havo tijdens de Tweede Fase? () () () () () () ()

geen 1- 15 uren 16 - 25 uren 26 - 35 uren 36 - 45 uren meer dan 45 uren niet van toepassing

Vraag 3 Hoeveel uur heeft u gedurende drie jaar besteed aan het onderwerp procesmodelleren in vwo tijdens de Tweede Fase? () () () () () () ()

geen 1 -20 uren 21 - 35 uren 36 - 50 uren 51 - 65 uren meer dan 65 uren niet van toepassing

Pagina 32 van 66

Vraag 4 Hoeveel uur heeft u gedurende twee jaar besteed aan het onderwerp procesmodelleren in havo tijdens de vernieuwde Tweede Fase? () () () () () () ()

geen 0 - 15 uren 16 - 25 uren 26 - 35 uren 36 - 45 uren meer dan 45 uren niet van toepassing

Vraag 5 Hoeveel uur heeft u gedurende drie jaar besteed aan het onderwerp procesmodelleren in vwo tijdens de vernieuwde Tweede Fase? () () () () () () ()

geen 1 -20 uren 21 - 35 uren 36 - 50 uren 51 - 65 uren meer dan 65 uren niet van toepassing

Vraag 6 In welke klassen wordt de basiskennis over procesmodelleren bijgebracht bij u op school? Onder basiskennis wordt verstaan de stof waarin de methodiek(en) wordt uitgelegd en aangeleerd. Indien dit verschillend is per schooljaar, dan dient u de vraag te beantwoorden voor de nieuwe lichting van het schooljaar 2008-2009. [] [] [] [] []

vwo 4 vwo 5 vwo 6 havo 4 havo 5

Pagina 33 van 66

Vraag 7 Welk cursusmateriaal wordt door u tijdens het schooljaar 2008-2009 gebruikt, om het onderwerp procesmodelleren te behandelen? [] [] [] [] [] []

geen Fundament Informatica (Instruct) Informatica-actief Enigma eigen materiaal overig, namelijk ______________________________________________________________

Vraag 8 Welke methodiek of methodieken worden door u onderwezen aan havo? [] [] [] [] []

niet van toepassing DataFlow Diagrammen Petrinetten UML-diagrammen gericht op processen en informatiestromen. overig, namelijk ______________________________________________________________

Vraag 9 Welke methodiek of methodieken worden door u onderwezen aan vwo? [] [] [] [] []

niet van toepassing DataFlow Diagrammen Petrinetten UML-diagrammen gericht op processen en informatiestromen. overig, namelijk_______________________________________________________________

Vraag 10 Vindt u het onderwerp procesmodelleren eenvoudig of ingewikkeld om te onderwijzen aan havoleerlingen? () () () () ()

zeer eenvoudig redelijk eenvoudig redelijk ingewikkeld zeer ingewikkeld niet van toepassing

Vraag 11 Vindt u het onderwerp procesmodelleren eenvoudig of ingewikkeld om te onderwijzen aan vwoleerlingen? () () ()

zeer eenvoudig redelijk eenvoudig redelijk ingewikkeld

() ()

zeer ingewikkeld niet van toepassing

Vraag 12 Op basis van uw ervaringen. Ziet u grote verschillen tussen havo en vwo bij het toepassen en aanleren van procesmodelleer methodieken? Laat leeg indien u geen vergelijking kunt maken. Ja/Nee, dit wordt veroorzaakt door …

Vraag 13 In welke mate bent u het eens met de volgende stellingen:

Petrinetten genieten de voorkeur boven DFD’s op het havo. Petrinetten genieten de voorkeur boven DFD’s op het vwo. Petrinetten zijn geschikter voor vwo-leerlingen, dan voor havoleerlingen. DFD’s zijn geschikter voor vwoleerlingen, dan voor havoleerlingen.

nvt

Helemaal oneens

Oneens

Eens

Helemaal eens

()

Niet eens, niet oneens ()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

()

Vraag 14 Heeft u of uw sectie datamodelleren opgenomen in het onderwijsprogramma van informatica in de schooljaren 2006-2007, 2007-2008 of 2008-2009? () ()

Ja Nee

Ga verder bij vraag 15. Ga verder bij vraag 17.

Vraag 15 Op basis van uw ervaringen. Vinden leerling, het aanleren en toepassen van methodieken bij procesmodelleren moeilijker of makkelijker dan bij datamodelleren? () () () () ()

veel moeilijker moeilijker, geen verschil, makkelijker, veel makkelijker,

Ga verder bij vraag 17. Ga verder bij vraag 17. Ga verder bij vraag 17. Ga verder bij vraag 17. Ga verder bij vraag 17. Pagina 35 van 66

Vraag 16 Procesmodelleren maakt geen onderdeel uit van de stof, omdat … () () () ()

het geen verplicht onderdeel is. het vormt geen belangrijk aspect bij informatica. het is te moeilijk voor leerlingen. overig, namelijk ______________________________________________________________

Vraag 17 Op basis van welke opleiding verzorgt u het vak informatica? () () () ()

Omscholing via CODI-traject. Universitaire opleiding voor informatica docent. In opleiding tot informatica docent, Overig, namelijk_____________________________________

Ga verder bij vraag 18. Ga verder bij afsluiting. Ga verder bij afsluiting. Ga verder bij afsluiting.

Vraag 18 Wat is uw eerste bevoegdheid, die u toegang heeft gegeven tot het CODI-traject?

Vraag 19 Zowel Petrinetten als DFD’s zijn behandeld tijdens het CODI-traject. Welke van de twee methodieken geniet uw voorkeur? () () () ()

beide genieten mijn voorkeur Petrinetten genieten mijn voorkeur boven DataFlow Diagrammen. DataFlow Diagrammen genieten mijn voorkeur boven Petrinetten. geen van beide genieten mijn voorkeur.

Afsluiting Nogmaals mijn dank voor uw medewerking aan deze enquête. Als u geïnteresseerd bent in de uitkomsten kan ik u het onderzoeksverslag toesturen. U dient hiervoor onderstaande velden in te vullen: Naam:

_____________________________________________________________________

E-mailadres:

_____________________________________________________________________

Pagina 36 van 66

Bijlage D. Codeerschema Vraagnummer Variabele 1 proc1 2

tijdh1

3

tijdv1

4

tijdh2

5

tijdv2

6

bkv4

Vwo4

bkv5

Vwo 5

bkv6

Vwo 6

bkh4

Havo 4

bkh5

Havo 5

cgeen

Geen

cfi cia

Fundament Informatica Informatica-actief

ce

Enigma

cem

Eigen materiaal

cover

Overig

7

Code 1 = ja 2 = nee 1 = 0 uren 2 = 1 – 15 uren 3 = 16 – 25 uren 4 = 26 – 35 uren 5 = 36 – 45 uren 6 = meer dan 45 uren 1 = 0 uren 2 = 1 – 20 uren 3 = 21 – 35 uren 4 = 36 – 50 uren 5 = 51 – 65 uren 6 = meer dan 65 uren 1 = 0 uren 2 = 1 – 15 uren 3 = 16 – 25 uren 4 = 26 – 35 uren 5 = 36 – 45 uren 6 = meer dan 45 uren 1 = 0 uren 2 = 1 – 20 uren 3 = 21 – 35 uren 4 = 36 – 50 uren 5 = 51 – 65 uren 6 = meer dan 65 uren 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee Pagina 37 van 66

8

mhdfd mhp mhu mhover

9

mvdfd mvp mvu mvover

10

moeih

11

moeiv

13

stel1

stel2

stel3

stel4

14

data

15

moeidata

DataFlow Diagrammen Petrinetten

1 = Ja 2 = Nee 1 = Ja 2 = Nee UML-diagrammen 1 = Ja 2 = Nee Overig 1 = Ja 2 = Nee DataFlow 1 = Ja Diagrammen 2 = Nee Petrinetten 1 = Ja 2 = Nee UML-diagrammen 1 = Ja 2 = Nee Overig 1 = Ja 2 = Nee 1 = zeer eenvoudig 2 = redelijk eenvoudig 3 = redelijk ingewikkeld 4 = zeer ingewikkeld 1 = zeer eenvoudig 2 = redelijk eenvoudig 3 = redelijk ingewikkeld 4 = zeer ingewikkeld 1 = helemaal eens 2 = meer oneens dan eens 3 = niet eens en niet oneens 4 = meer eens dan oneens 5 = helemaal eens 1 = helemaal eens 2 = meer oneens dan eens 3 = niet eens en niet oneens 4 = meer eens dan oneens 5 = helemaal eens 1 = helemaal eens 2 = meer oneens dan eens 3 = niet eens en niet oneens 4 = meer eens dan oneens 5 = helemaal eens 1 = helemaal eens 2 = meer oneens dan eens 3 = niet eens en niet oneens 4 = meer eens dan oneens 5 = helemaal eens 1 = Ja 2 = Nee 1 = veel moeilijker 2 = moeilijker 3 = geen verschil 4 = makkelijker Pagina 38 van 66

16

17

18

19

5 = veel makkelijker geenproc 1 = het geen verplicht onderdeel is 2 = het vormt geen belangrijk aspect bij informatica 3 = het is te ingewikkeld om te onderwijzen 4 = overig scholing 1 = omscholing via CODI-traject 2 = universitaire opleiding tot informatica docent 3 = in opleiding tot informatica docent 4 = overig codi1 1 = alfavak 2 = betavak 4 = gammavak codi2 1 = beide genieten voorkeur 2 = Petrinetten meer dan DFD 3 = DFD meet dan Petrinetten 4 = geen van beide Ontbrekend gegeven spatie intikken Niet van toepassing spatie intikken Alfavakken: Engels, Frans, Duits, Nederlands, Kunstvakken, L.O. Bètavakken: Wiskunde, Scheikunde, Natuurkunde, Biologie Gammavakken: Geschiedenis, Aardrijkskunde, Maatschappijleer, Economie

Pagina 39 van 66

Bijlage E. Enquêteresultaten Statistics proc1 N

Valid

tijdh1

tijdv1

tijdh2

tijdv2

bkvwo4

25

13

13

13

13

13

0

12

12

12

12

12

Mean

1,77

2,46

1,85

2,54

Std. Deviation

,725

,776

,899

,877

Missing

Statistics bkvwo5 N

bkvwo6

bkhavo4

bkhavo5

cgeen

cfi

Valid

13

13

13

13

12

12

Missing

12

12

12

12

13

13

Mean Std. Deviation Statistics cia N

ce

cem

cover

mhdfd

mhp

Valid

12

12

12

12

12

12

Missing

13

13

13

13

13

13

Mean Std. Deviation Statistics mhu N

mhover

mvdfd

mvp

mvu

mvover

Valid

12

12

12

12

12

12

Missing

13

13

13

13

13

13 Pagina 40 van 66

Mean Std. Deviation Statistics moeih N

moeiv

stel1

stel2

stel3

stel4

Valid

10

12

7

9

7

8

Missing

15

13

18

16

18

17

Mean

3,40

2,75

2,86

3,00

2,71

2,38

Std. Deviation

,699

,622

1,215

1,323

,951

1,061

moeidata geenproc

scholing

Statistics data N

codi1

Valid

12

10

9

21

15

Missing

13

15

16

4

10

Mean

3,50

Std. Deviation

,707

Statistics codi2 N

moei

codi3

voorkeur

bkboven

Valid

14

14

13

Missing

11

11

12

Mean

2,7857

6,00

Std. Deviation

,99449

1,18

Totaalscore

8,65

Pagina 41 van 66

Frequentietabellen en openvragen proc1

Frequency Valid

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

17

68,0

68,0

68,0

Nee

8

32,0

32,0

100,0

Total

25

100,0

100,0

tijdh1

Frequency Valid

Missing Total

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

0 uren

5

20,0

38,5

38,5

1 - 15 uren

6

24,0

46,2

84,6

16 - 25 uren

2

8,0

15,4

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Pagina 42 van 66

tijdv1

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

0 uren

1

4,0

7,7

7,7

1 - 20 uren

6

24,0

46,2

53,8

21 - 35 uren

5

20,0

38,5

92,3

36 - 50 uren

1

4,0

7,7

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Total tijdh2

Frequency Valid

Missing Total

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

0 uren

6

24,0

46,2

46,2

1 - 15 uren

3

12,0

23,1

69,2

16 - 25 uren

4

16,0

30,8

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Pagina 43 van 66

tijdv2

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

0 uren

1

4,0

7,7

7,7

1 - 20 uren

6

24,0

46,2

53,8

21 - 35 uren

4

16,0

30,8

84,6

36 - 50 uren

2

8,0

15,4

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Total bkvwo4

Frequency Valid

Missing Total

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

1

4,0

7,7

7,7

Nee

12

48,0

92,3

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Pagina 44 van 66

bkvwo5

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

Ja

6

24,0

46,2

46,2

Nee

7

28,0

53,8

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Total bkvwo6

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

Ja

7

28,0

53,8

53,8

Nee

6

24,0

46,2

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Total bkhavo4

Frequency Valid

Missing Total

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

2

8,0

15,4

15,4

Nee

11

44,0

84,6

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Pagina 45 van 66

bkhavo5

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

Ja

6

24,0

46,2

46,2

Nee

7

28,0

53,8

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Total

bkboven

Frequency Valid

Valid Percent

12

48,0

92,3

92,3

1

4,0

7,7

100,0

Total

13

52,0

100,0

System

12

48,0

25

100,0

Ja Nee

Missing

Percent

Cumulative Percent

Total

cgeen

Frequency

Percent

Valid

Nee

12

48,0

Missing

System

13

52,0

25

100,0

Total

Valid Percent 100,0

Cumulative Percent 100,0

Pagina 46 van 66

cfi

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

Ja

1

4,0

8,3

8,3

Nee

11

44,0

91,7

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Total cia

Frequency Valid

Missing

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

2

8,0

16,7

16,7

Nee

10

40,0

83,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Total ce

Frequency Valid

Missing Total

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

ja

5

20,0

41,7

41,7

Nee

7

28,0

58,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Pagina 47 van 66

cem

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

Ja

5

20,0

41,7

41,7

Nee

7

28,0

58,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Total cover

Frequency Valid

Missing Total

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

2

8,0

16,7

16,7

Nee

10

40,0

83,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Pagina 48 van 66

· ·

Petrinetten door Frank Buijze Zelfgemaakt material, informaticavo.nl

mhdfd

Frequency Valid

Missing Total

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

2

8,0

16,7

16,7

Nee

10

40,0

83,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Pagina 49 van 66

mhp

Frequency Percent Valid

Missing

Ja

Cumulative Valid Percent Percent

2

8,0

16,7

16,7

Nee

10

40,0

83,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Total mhu

Frequency Valid

Missing Total

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

1

4,0

8,3

8,3

Nee

11

44,0

91,7

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Pagina 50 van 66

mhover

Frequency Percent Valid

Missing

Ja

2

8,0

16,7

16,7

Nee

10

40,0

83,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Total ·

Cumulative Valid Percent Percent

FCO-IM

mvdfd

Frequency Percent Valid

Missing Total

Cumulative Valid Percent Percent

Ja

5

20,0

41,7

41,7

Nee

7

28,0

58,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Pagina 51 van 66

mvp

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

Ja

4

16,0

33,3

33,3

Nee

8

32,0

66,7

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

Total mvu

Frequency Percent Valid

Missing Total

Cumulative Valid Percent Percent

Ja

4

16,0

33,3

33,3

Nee

8

32,0

66,7

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Pagina 52 van 66

mvover

Frequency Valid

Missing

Ja

Valid Percent

2

8,0

16,7

16,7

Nee

10

40,0

83,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Total ·

Percent

Cumulative Percent

FCO-IM

moeih

Frequency Valid

Missing Total

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

redelijk eenvoudig

1

4,0

10,0

10,0

redelijk ingewikkeld

4

16,0

40,0

50,0

zeer ingewikkeld

5

20,0

50,0

100,0

Total

10

40,0

100,0

System

15

60,0

25

100,0

Pagina 53 van 66

moeiv

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

redelijk eenvoudig

4

16,0

33,3

33,3

redelijk ingewikkeld

7

28,0

58,3

91,7

zeer ingewikkeld

1

4,0

8,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Total

moei

Frequency Valid

Missing Total

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

redelijk eenvoudig

1

4,0

8,3

8,3

redelijk ingewikkeld/redelijk eenvoudig

3

12,0

25,0

33,3

redelijk ingewikeld

4

16,0

33,3

66,7

zeer/redelijk ingewikkeld

3

12,0

25,0

91,7

zeer ingewikkeld

1

4,0

8,3

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

stel1

Pagina 54 van 66

Frequency Valid

Missing Total

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

helemaal oneens

1

4,0

14,3

14,3

meer oneens dan eens

2

8,0

28,6

42,9

niet eens en niet oneens

1

4,0

14,3

57,1

meer eens dan oneens

3

12,0

42,9

100,0

Total

7

28,0

100,0

18

72,0

25

100,0

System

Pagina 55 van 66

stel2

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

helemaal oneens

1

4,0

11,1

11,1

meer oneens dan eens

3

12,0

33,3

44,4

niet eens en niet oneens

1

4,0

11,1

55,6

meer eens dan oneens

3

12,0

33,3

88,9

helemaal eens

1

4,0

11,1

100,0

Total

9

36,0

100,0

16

64,0

25

100,0

System

Total stel3

Frequency Valid

Missing Total

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

helemaal oneens

1

4,0

14,3

14,3

meer oneens dan eens

1

4,0

14,3

28,6

niet eens en niet oneens 4

16,0

57,1

85,7

meer eens dan oneens

1

4,0

14,3

100,0

Total

7

28,0

100,0

System

18

72,0

25

100,0

Pagina 56 van 66

stel4

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

helemaal oneens

2

8,0

25,0

25,0

meer oneens dan eens

2

8,0

25,0

50,0

niet eens en niet oneens

3

12,0

37,5

87,5

meer eens dan oneens

1

4,0

12,5

100,0

Total

8

32,0

100,0

17

68,0

25

100,0

System

Total data

Frequency Valid

Missing Total

Ja

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

10

40,0

83,3

83,3

Nee

2

8,0

16,7

100,0

Total

12

48,0

100,0

System

13

52,0

25

100,0

Pagina 57 van 66

moeidata

Frequency Valid

Missing

Percent

Valid Percent

Cumulative Percent

moeilijker

1

4,0

10,0

10,0

geen verschil

3

12,0

30,0

40,0

makkelijker

6

24,0

60,0

100,0

Total

10

40,0

100,0

System

15

60,0

25

100,0

Total geenproc

Frequency Percent Valid

Missing

· · · · ·

het geen verplicht onderdeel is

3

12,0

33,3

33,3

het is te ingewikkeld om te onderwijzen

1

4,0

11,1

44,4

overig

5

20,0

55,6

100,0

Total

9

36,0

100,0

16

64,0

25

100,0

System

Total

Cumulative Valid Percent Percent

Komt in de methode niet/nauwelijks aan bod Geen goed lesmateriaal Nog niet overwogen De methode biedt het niet aan, komt nog waarschijnlijk Komt in de methode niet of nauwelijks aan bod

scholing

Pagina 58 van 66

Frequency Percent Valid

Missing

omscholing via CODItraject

15

60,0

71,4

71,4

universitaire opleiding tot informatica docent

4

16,0

19,0

90,5

overig

2

8,0

9,5

100,0

Total

21

84,0

100,0

4

16,0

25

100,0

System

Total · ·

Cumulative Valid Percent Percent

HTS-TN en TVK: 16 jaar werkervaring Universiteit ifnormatica HBO ICT

codi1

Frequency Percent Valid

Missing Total

Cumulative Valid Percent Percent

alfa

2

8,0

13,3

13,3

beta

8

32,0

53,3

66,7

gamma

5

20,0

33,3

100,0

Total

15

60,0

100,0

System

10

40,0

25

100,0

Pagina 59 van 66

codi2

Frequency Percent Valid

Missing

Cumulative Valid Percent Percent

beiden genieten mijn voorkeur

2

8,0

14,3

14,3

Petrinetten genieten mijn voorkeur boven DataFlow Diagrammen

2

8,0

14,3

28,6

DataFlow Diagrammen genieten mijn voorkeur boven Petrinetten

4

16,0

28,6

57,1

geen van beide genieten mijn voorkeur

6

24,0

42,9

100,0

Total

14

56,0

100,0

System

11

44,0

25

100,0

Total codi3

Frequency Percent Valid

Missing Total

Cumulative Valid Percent Percent

1,50

4

16,0

28,6

28,6

3,00

8

32,0

57,1

85,7

4,50

2

8,0

14,3

100,0

Total

14

56,0

100,0

System

11

44,0

25

100,0

Pagina 60 van 66

Antwoorden op vraag 12 · · · · · ·

Geen ervaring bij havo. Ja, dit wordt veroorzaakt doordat dit voor HAVO leerlingen te abstract lijkt (in hun eigen ogen dan) Ja, havo leerlingen kunnen zaker moeilijker in een model zetten Nee Nee Ja, Bij havo ligt het buiten het interesse gebied. Vwo-leerlingen zullen het mogelijk later vaker gebruiken

Pagina 61 van 66

Bijlage F. Uitwerking interview met vakdidact Procesmodelleren maakt net als datamodelleren onderdeel uit van het vak Informatica binnen havo en vwo. Met procesmodelleren wordt bedoeld het schematisch in kaart brengen van processen en/of datastromen. V: Hoe kijkt u aan tegen procesmodelleren als onderdeel van het vak Informatica? A: Procesmodelleren is een moeilijk onderwerp voor leerlingen. Het gaat hierbij om de kunst van het weglaten. Dit is moeilijk. Indien de taal niet bekend is, dan wordt er vaak een stappenplan aangeleerd. Dan is het niet meer modelleren, maar alleen onderwijzen van de taal of het afvinken van een bepaalde eindterm. De begripontwikkeling bij leerlingen blijft achter. Zij leren voornamelijk het operationele idee van een model (Hoe gemaakt). Wat betekent nu precies een pijltje uit het stappenplan? V: Waarom wordt er in uw optiek meer aandacht besteed aan datamodelleren, dan aan procesmodelleren? Terwijl beide nodig zijn om een geheel systeem te modelleren. A: Datamodelleren is gebaseerd op ouder werk, en bestaat langer. Het is meer mainstream, dan procesmodelleren. Voor procesmodelleren is pas recent meer aandacht voor gekomen. De bekendheid van tools, en de bekendheid met tools is nog erg gelimiteerd. Datamodelleren is meer een geheel, completer dan procesmodelleren. Het is van meerdere kanten te benaderen. Van model, naar database, naar queries loslaten op de database. V: Is procesmodelleren noodzakelijk bij het ontwerpen van een systeem? A: Het klopt dat je procesmodelleren nodig hebt, maar de toepassingen vertroebelen vaak de concepten bij het aanleren. Probeer altijd bij de concepten te blijven. V: Er zijn verschillend processmodelleertalen, zoals Data Flow Diagrams en Petrinetten. Hoe kijkt u aan tegen DFDs? A: Data Flow Diagrams is oude kennis, maar belangrijk. Je kan er interessante zaken mee doen. Het is wel ouderwets. Word nog wel in de praktijk gebruikt. V: Hoe kijkt u aan tegen Petrinetten? A: Petrinetten zijn abstract. Ingewikkelde onhandige omschrijving. Kun je er echt iets meer mee? Voor schrijven van programma’s te onhandig, niet schaalbaar. De truc is om bedrijfsprocessen aan Petrinetten te koppelen. Krachtig, niet onnatuurlijk. De bekendheid in het veld is er niet erg groot mee. Petrinetten zijn intimiderend, aanbieden binnen het middelbaar onderwijs is niet onmogelijk. V: Waarom is er weinig tot geen lesmateriaal voor Petrinetten beschikbaar? A: Er zijn maar weinig auteurs die voldoende kennis hebben om een dergelijk materiaal te schrijven.

Pagina 62 van 66

V: Hoe kijkt u aan tegen UML voor het modelleren van processen? A: UML geschiedenis niet zo in beeld. UML is meta-achtig en kan dus interessant zijn. Wat ze moeten opschrijven blijft vaag. Ook het leren en begrijpen van een UML-variant is complex. Kost veel tijd. V: is een van de twee talen, Petrinetten of Data Flow Diagrams, meer geschikt voor havo of vwo dan de andere? A: Petrinetten lijken moeilijker en abstracter dan Data Flow Diagrams. In ieder geval zijn Petrinetten strikter. Petrinetten niet weglaten op havo. Je moet de gekozen taal niet vager maken, maar uitkleden. Juist als je gereedschap vager is, heb je meer deskundigheid nodig om het te gebruiken en te begrijpen. Als je het echt wil doen is het veel te moeilijk. Het moet duidelijk zijn hoe je het moet gebruiken. Voor de hand liggende voorbeelden, niet te abstract. V: Moet procesmodelleren opgenomen worden/blijven binnen het vak informatica? A: Eerst dacht ik van niet. Als het werkt voegt het iets toe, mar het hoeft er niet in. Idem voor datamodelleren. Het gaat vooral om algemene kennis van databases, aan de oppervlakte. Hierbij ligt de nadruk nog vaak op het gebruik, niet op ontwerp.

Pagina 63 van 66

Bijlage G. Uitwerking interview met vakdocent informatica Uitwerking interview met P. van Mil docent informatica aan het Lorentz Casimir Lyceum te Eindhoven Datum:

30 september 2009

V:

Besteedt u aandacht aan procesmodelleren in uw lessen informatica? Zo ja, hoeveel uur?

A:

Tussen de 1 en 15 uren wordt er besteed aan procesmodelleren op de havo. Op het vwo is dit aantal uren tussen de 21 en 35 uren.

V:

Is het aantal uren toegenomen sinds de invoering van de vernieuwde tweede fase?

A:

Nee het aantal uren dat wordt besteed aan procesmodelleren is gelijk gebleven.

V:

In welke klas op havo en vwo wordt de basiskennis over procesmodelleren bijgebracht? Waarom juist in deze klassen?

A:

Eind havo 5 en vwo 6 nadat databases zijn behandeld. Het is een onderwerp voor leerlingen die de informatica kant opwillen. Het is te moeilijk voor mensen die geen informatica gaan doen.

V:

Welke materialen gebruikt u?

A:

Zelfgemaakt materiaal en materiaal van informaticavo.nl. Hierbij besteed ik voornamelijk aandacht aan waar welke data waar beschikbaar moet zijn. Er wordt geen fysieke link met de data gelegd. Op basis van de schermen. Wat kun je verwachten?

V:

Welke methodieken laat u zien, en op welke gaat u dieper in?

A:

Zowel DataFlow Diagrammen, UML en petrinetten worden besproken. Op petrinetten wordt dieper ingegaan.

V:

Vindt u het onderwerp procesmodelleren eenvoudig of ingewikkeld om te onderwijzen aan havo en vwo leerlingen?

A:

Voor havo-leerlingen is het een zeer ingewikkeld onderwerp, dit komt door de hoge abstractie graad. Alleen beperkte/eenvoudige problemen zijn mogelijk. Aan vwo-leerlingen is het redelijk eenvoudig te onderwijzen. Het is ook makkelijker om het te legitimeren richting de leerlingen waarom het belangrijk is.

V:

Op basis van uw ervaringen. Ziet u grote verschillen tussen havo en vwo bij het toepassen en aanleren van procesmodelleer technieken? Laat leeg indien u geen vergelijking kunt maken.

A:

Bij havo-leerlingen ligt het buiten hun interesse gebieden. Zij zullen in de praktijk zelden of nooit een analyse maken. Vwo-leerlingen daarentegen zullen juist zaken analyseren en een architecturen maken. Er is voldoende materiaal aanwezig, maar meer voorbeelden en oefeningen zijn altijd welkom? Dit zelfde gaat op voor software tools.

Pagina 64 van 66

V:

Wat geniet u voorkeur in havo en vwo, petrinetten of DFD’s?

A:

Zowel op havo als vwo geniet petrinetten de voorkeur. Petrinetten zijn voor allebei de groepen even geschikt. DFD’s zijn minder geschikt. Dit komt doordat DFD’s data en proces niet uit elkaar worden gehaald. Beiden tegelijkertijd maakt het moeilijker.

V:

Heeft uw sectie datamodelleren opgenomen in het programma voor informatica? Zo ja, is het makkelijker of moeilijker dan datamodelleren?

A:

Voor het datamodelleren gebruiken we FCO-IM voor het procesmodelleren onder andere Petrinetten. Procesmodelleren is makelijker dan procesmodelleren.

V:

Op basis van welke opleiding verzorgt u het vak informatica?

A:

Omscholing via het CODI-traject. Van origine eerste graads economie.

V:

Petrinetten of DFD’s?

A:

Petrinetten genieten mijn voorkeur.

V:

Moet procesmodelleren onderdeel uitmaken van het vak informatica, of kan het er ook uitgelaten worden.

A:

Het is vaak snuffelen aan de onderwerpen, inhoudelijk diepgang is moeilijk. Waarom zouden ze het moeten weten? Nut versus noodzaak. Voor veel leerlingen eind onderwijs in informatica.

V:

Hoe denkt u over DFD’s en petrinetten?

A:

DFD zeer onduidelijk, tekening is onduidelijk een de vorm is onduidelijk. Bij Petrinetten kan je processen die leerlingen kennen gebruiken. Hoe ziet dat er uit. Wachtrijen bij Mac Donalds, Jumbo etc. Voorbeelden ook hier beperkt. Inzichtelijk is bijvoorbeeld de lift. Hierin zijn de transities en toestanden duidelijk.

V:

Is er genoeg lesmateriaal aanwezig?

A:

Ja er is genoeg lesmateriaal beschikbaar, meer voorbeelden zijn altijd welkom.

V:

Wat ervaart u als een moeilijkheid of een probleem bij het aanleren van procesmodelleertechnieken?

A:

Eerst moeten leerlingen het probleem ervaren en dan kan er gekeken worden naar een oplossing. Ze moeten het ervaren. Ze moeten geboeid worden en zijn.

V:

Welke tools gebruikt u?

A:

ExSpecT gebruik ik niet, deze tool is te complex. Ik gebruik Yasper of een on-line java applet. Deze twee zijn toereikend genoeg.

Pagina 65 van 66

Pagina 66 van 66