Skeleton Concept Mapping 1. Eindrapportage

Eindhoven School of Education Industrial Design www.tue.nl/esoe www.tue.nl/id Den Dolech 2, 5612 AZ Eindhoven Postbus 513, 5600 MB Eindhoven

Auteurs

dr.ir.ing. Ton Marée dr.ir. Frank Delbressine dr.ir. Leo Pel

Skeleton Concept Mapping1

Opdrachtgever

Een pilot studie voor het vak Toegepaste Natuurwetenschappen conceptueel aan de faculteit Industrial Design

Programma ICT in onderwijs / Prof. dr. ir. Lex Lemmens Datum

1 april 2014

Eindrapportage

1

Dit project is door het programma ICT in onderwijs (PICTO) gefinancierd.

Eindhoven School of Education Industrial Design www.tue.nl/esoe www.tue.nl/id Den Dolech 2, 5612 AZ Eindhoven Postbus 513, 5600 MB Eindhoven

Auteurs

dr.ir.ing. Ton Marée dr.ir. Frank Delbressine dr.ir. Leo Pel Opdrachtgever

Programma ICT in onderwijs / Prof. dr. ir. Lex Lemmens Datum

1 april 2014

Skeleton Concept Mapping

Inhoudsopgave Introductie ................................................................................................... 4 Skeleton concept mapping ...................................................................... 4 Waarom dit project? ............................................................................... 4 Doel ......................................................................................................... 4 Methode ...................................................................................................... 4 Participanten ........................................................................................... 4 Ontwerp .................................................................................................. 5 Procedure ................................................................................................ 5 Instrumenten ........................................................................................... 6 De Mindmap Applied Physical Sciences .............................................. 6 Multimedia content en de 4-Step Concept Script. .............................. 7 Voortgangsindicator ............................................................................ 7 Feedbackformulier .............................................................................. 8 Evaluatielijst pilot studie ..................................................................... 8 Reguliere toets .................................................................................... 8 ESCoM toets ........................................................................................ 8 Resultaten ............................................................................................... 8 De reguliere eindtoets van het vak Calculus [2WAB1]........................ 8 De reguliere eindtoets van het vak TNW [3NAB1]. ............................. 9 De peergroups ESCoM scores. ............................................................ 9 De 7 evaluatie topics. .......................................................................... 9 Conclusies en discussie ............................................................................. 10 Bijlagen ...................................................................................................... 13 Projectteam ........................................................................................... 13 Feedback Form ...................................................................................... 14 Evaluatielijst .......................................................................................... 20 Literatuurlijst ............................................................................................. 27

Technische Universiteit Eindhoven University of Technology

Introductie Skeleton concept mapping In een concept map worden kernbegrippen van een kennisdomein grafisch weergegeven en onderling verbonden op basis van hun inhoud. Een concept map begint meestal met een leeg veld. Voor studenten is dit in een complex domein veelal lastig. In een multimediale verrijkte skeleton concept map: de Enriched Skeleton Concept Map (ESCoM) plaatst de docent alle kernbegrippen (kernconcepten) die voor een vakgebied of een (sub)domein belangrijk zijn. De docent hecht aan elk concept foto's en/of animaties met daarnaast opdrachten (scripts) die de studenten in tweetallen uitwerken en waarover ze discussiëren. De scripts fungeren als stappenplan om betekenis te geven aan de concepten en de dialoog tussen studenten te borgen. De samenwerking wordt hiermee dus, in plaats van door een docent, gestuurd door een script. Daarnaast leggen de studenten aan de hand van een script verbindingen tussen de concepten. Doordat de studenten samen actief op zoek gaan naar de bijbehorende informatie, zowel uit het leerboek als ook uit andere (internet)bronnen, discussiëren over de opdrachten en heel intensief samenwerken, blijft de leerstof veel langer hangen. Daardoor bereik je een vorm van betekenisvol leren (Marée, van Bruggen, & Jochems, 2013).

Waarom dit project? In de visie van het Bachelor College speelt de ontwikkeling van activerende onderwijsvormen een belangrijke rol. Bij Industrial Design (ID) was men voor het vak Toegepaste Natuurwetenschappen (TNW) op zoek naar een alternatieve werkvorm die beter past in de Self-Directed Learning onderwijs filosofie van de faculteit ID en waarmee de leerprestaties van de studenten kunnen worden verbeterd. De Enriched Skeleton Concept Mapping methode om aan betekenisvol leren invulling te geven is er met enthousiasme ontvangen. Hierop is besloten om een experiment op te zetten om de ESCoM methode voor dit vak in te gaan zetten.

Doel Dit experiment had als doel om te kijken of: 1. studenten de leerstof beter begrijpen; 2. de ESCoM-methode ruimte biedt voor tijd-, en plaats-onafhankelijk leren; 3. de docent-contacttijd met deze blended onderwijsvorm afneemt; Bij succes ligt er een basis om deze werkvorm verder te dissemineren binnen de TU/e, waarvoor dan vervolg projecten gestart kunnen worden.

Methode Participanten Alle eerste jaars studenten van Industrial Design namen deel in deze studie; een experimentele groep die de ESCoM methode volgde en een controle groep die het traditionele onderwijs volgde; zie voor een overzicht Tabel 1.


4


Tabel 1 Student participanten in de pilot studie.

Experimentele groep Controle groep

N [#] 162 M V

Leeftijd [Jaar]

Vooropleiding Vwo BuiteNL Divers NTG EMC NG

van-tot M

SD

NT

10 8

18-23 20.6 1.5

33%

6%

56%

77 67

18-30 20.1 1.6

31%

4%

49%

6% 2%

10%

4%

Het projectteam bestond uit twee docent experts, een student assistent een onderwijskundige en drie stakeholders, zie bijlage: Projectteam (blz. 13).

Ontwerp De pilot studie is uitgevoerd bij Industrial Design voor het vak Toegepaste Natuurwetenschappen conceptueel [3NAB0] over een periode van 8 weken in het tweede kwartaal (Q2). De totale studielast voor dit vak bedraagt 5 EC (140 uur). Uiteindelijk 2 hebben zich 18 studenten vrijwillig aangemeld voor de experimentele groep. De 18 studenten zijn verdeeld in 9 peergroups van 2 studenten. De peergroups hadden elke week 2 ingeroosterde “ESCoM bijeenkomsten” van 2 uur waarin ze werkte aan de Enriched Skeleton Concept Maps met daarnaast een “opgaven instructie-uur” onder begeleiding van een student assistent. De controle groep volgde het reguliere programma met elke week 2 hoorcolleges van 2 uur en daarnaast 2 instructie uren van 2 uur.

Procedure De studenten in de experimentele groep hebben in de eerste cursus-week een workshop gevolgd van één uur. Ze maakten gebruik van een laptop waarop ze de concept mapping software Mindjet / MindManager van te voren moesten installeren. In de workshop leerde ze, aan de hand van de hand-out (Marée, 2013), hoe ze annotaties en data konden toevoegen aan de concepten, verbindingen konden leggen tussen de concepten en de voortgangsindicator konden instellen. Daarnaast leerden ze gebruik te maken van de voor elke peergroup ingerichte SharePoint omgeving om informatie te raadplegen en de ESCoMs te kunnen down- en uploaden. Aan het eind van de week, vrijdag voor 12 uur, plaatsten de peergroups hun ESCoMs in de betreffende SharePoint omgeving. Vervolgens kregen de peergroups aan het eind van elke week een korte feedback op de uitgewerkte scripts middels een feedbackformulier, zie bijlage: Feedback Form (blz. 14) met een overzicht van alle ESCoMs en concepten. Na de cursus hebben ze een evaluatie-lijst ingevuld bestaande uit 40 stellingen en 2 open vragen, zie bijlage: Evaluatielijst (blz. 20). Bij alle studenten is dezelfde reguliere tussentijdse toets en eindtoets afgenomen ter afsluiting van de vak TNW. Deze toetsen bestaan uit 15 opgaven (sommen).

2

In de paragraaf Conclusies en Discussie wordt hierop nader ingegaan.


5


Instrumenten De Mindmap Applied Physical Sciences De Mindmap Applied Physical Sciences (Toegepaste Natuurwetenschappen Conceptueel) is samengesteld door twee docent experts en een onderwijskundige. De Mindmap ESCoM Applied Physical Sciences bestaat uit 11 ESCoMs, zie Figuur 1.

Figuur 1: Mindmap Applied Physical Sciences De twee docent experts hebben gekozen voor een totaal van 94 kernconcepten. Zij zijn van mening dat de 94 kern-concepten een essentiële representatie zijn van het vak Applied Physical Sciences (TNW Conceptueel). Hiervoor hebben ze gebruik gemaakt van het standaard cursusboek Sears and Zemansky's University physics: With modern physics (Young & Freedman, 2012). Voor de overzichtelijkheid hebben ze de 94 kernconcepten gegroepeerd in 11 (deel) ESCoMs, zie bijvoorbeeld, Figuur 2: De ESCoM “1 - Newton’s Law”. Voor een overzicht van alle ESCoMs en concepten zie bijlage: Feedback Form (blz. 14).

Figuur 2: De ESCoM Newton’s Law


6


Multimedia content en de 4-Step Concept Script. Aan elk concept hebben de docent experts vervolgens essentiële multimedia content toegevoegd (attached) die de studenten kunnen gebruiken bij het betekenis geven aan de concepten. Bovendien bevat elk concept een werkblad met een stappenplan, een “4-Step Concept Script”, die door studenten moet worden uitgewerkt om betekenis te geven aan het concept, zie bijvoorbeeld het concept “Newton’s third law” in Figuur 3, waaraan een videoclip, een plaatje en een 4-Step Concept Script is toegevoegd.

Figuur 3: Concept Newton’s third law inclusief een videoclip, plaatje en een 4 staps script Voortgangsindicator Bij elke concept maakten de peergroups gebruik van een zogenaamde voortgangsindicator die zowel voor de peergroups zelf als door de docent wordt gebruikt als monitor tool, zie Figuur 4:


7


Figuur 4: 4-Step voortgangsindicator bij het concept Newton’s third law. Feedbackformulier Aan het eind van de week, vrijdag voor 12 uur, plaatsen de peergroups hun ESCoMs in de betreffende SharePoint omgeving. Vervolgens kregen de peergroups aan het eind van elke week een korte feedback op de uitgewerkte scripts op een 5 punts Likert schaal, zie bijlage: Feedback Form (blz. 14) met een overzicht van alle ESCoMs en concepten. Evaluatielijst pilot studie Na de cursus hebben de studenten een evaluatie-lijst ingevuld bestaande uit 40 stellingen en 2 open vragen met betrekking tot de pilot studie. De 40 stellingen worden gemeten met een 5 punts Likert schaal. Ze zijn ingedeeld in de volgende 7 topics: (1) Algemene inleiding en instructie, (2) MindManager/Mindjet en SharePoint, (3) Het kennisdomein, (4) Motivatie, (5) Script, (6) Leerproces en (7) Student karakteristieken. Daarnaast zijn de volgden 2 open vragen gesteld (a) Heb je nog verbetersuggesties? en (b) Heb je nog opmerkingen? / Vragen?. Zie ook bijlage: Evaluatielijst (blz. 20). Reguliere toets Bij alle studenten is dezelfde reguliere tussentijdse toets en de reguliere eindtoets afgenomen ter afsluiting van de vak TNW. De reguliere tussentijdse toets bestond uit 15 opgaven en de eindtoets bestond ook uit 15 opgaven. ESCoM toets Alle peergroups hebben een eindbeoordeling gekregen, met een afgerond cijfer van 1 tot 10, op de kwaliteit van de uitgewerkte scripts van alle concepten in de ESCoMs.

Resultaten De reguliere eindtoets van het vak Calculus [2WAB1]. In het voorafgaande kwartiel (Q1) hebben de studenten het vak Calculus afgesloten. De scores op de eindtoets [2WAB1] van het vak Calculus worden gebruikt als covariaat. Met deze covariaat beogen we het onderscheidingsvermogen van de scores op de eindtoets van het vak TNW te vergroten. De gemiddelden en standaard deviaties van de scores op de reguliere eindtoets van het vak Calculus [2WAB1] zijn weergegeven in Tabel 2.


8


Tabel 2 Gemiddelden en standaard deviaties van de scores op de eindtoets Calculus [2WAB1].

Experimentele groep Controle groep Total

N 17 136 153

M 5.18 5.66 5.61

SD 1.65 1.90 1.87

Min, Max 1, 10 1, 10 1, 10

Opmerking: Eén student van de experimentele groep en acht studenten van de controle groep hebben niet deelgenomen aan de eindtoets Calculus [2WAB1].

De reguliere eindtoets van het vak TNW [3NAB1]. De gemiddelden en standaard deviaties van de scores op de reguliere eindtoets van het vak TNW [3NAB1], in kwartiel Q2, zijn weergegeven in Tabel 3. Tabel 3 Gemiddelden en standaard deviaties van de scores op de reguliere eindtoets TNW [3NAB1].

Experimentele groep Controle groep Total

N 16 125 141

M 5.61 5.38 5.40

SD 1.49 1.79 1.75

Min, Max 1, 10 1, 10 1, 10

Opmerking: De aantallen studenten betreffen de studenten die zowel hebben deelgenomen aan de eindtoets Calculus [2WAB1] als ook aan de eindtoets TNW [3NAB1]. Dus 2 studenten van de experimentele groep en 19 studenten van de controle groep hebben niet deelgenomen aan beide toetsen.

De correlatie tussen de scores op de eindtoets Calculus [2WAB1] en de scores op de reguliere eindtoets TNW [3NAB1] is matig (r = .497, p = .000). De univariate analysis of covariance laten geen significant experimenteel effect zien van de scores op de reguliere eindtoets van het vak TNW [3NAB1] tussen de experimentele groep en de controle groep (ANCOVA, F(1,141) = 1.29, MSE = 2.99, p = .259, ƞp2 = .009). De peergroups ESCoM scores. De gemiddelden en standaard deviaties van de 9 peergroups ESCoM scores zijn weergegeven in Tabel 4. Tabel 4 Gemiddelden en standaard deviaties van de 9 peergroups ESCoM scores

Peergroups

N 9

M 6.11

SD 3.44

Min, Max 1, 10

Opvallend is de grote spreiding in de ESCoM scores. In de paragraaf Conclusies en Discussie wordt hierop nader ingegaan. We vinden geen significante experimentele correlatie tussen de ESCoM scores en de reguliere eindtoets (r = -0.08, p = .83). De 7 evaluatie topics. De gemiddelde resultaten en standaard deviaties op de 7 evaluatie topics, op een 5 punts Likert schaal, worden weergegeven in Tabel 5. Skeleton Concept Mapping

9


Tabel 5 Gemiddelden en standaard deviaties op de 7 evaluatie topics op een 5 punts Likert schaal Evaluatie Topics N Min Max M SD Algemene inleiding en instructie 14 3.20 5.00 4.20 0.55 MindManager/Mindjet en SharePoint 14 1.80 4.60 3.47 0.81 Het kennisdomein 14 2.50 4.50 3.73 0.58 Motivatie 14 1.67 4.83 3.56 0.90 Script 14 2.50 4.25 3.39 0.50 Leerproces 14 2.90 4.70 3.62 0.48 Student karakteristieken 14 2.67 4.17 3.50 0.53 De resultaten op alle 40 stellingen staan in bijlage: Evaluatielijst (blz. 20). De resultaten op de open vragen komen aan de orde in de paragraaf conclusies en discussie.

Conclusies en discussie Dit experiment had als doel om te kijken of: 1. studenten de leerstof beter begrijpen; 2. de ESCoM-methode ruimte biedt voor tijds-, en plaats-onafhankelijk leren 3. de docent-contacttijd met deze blended onderwijsvorm afneemt; De volgende conclusies kunnen worden getrokken. De ESCoM methode laat geen significant effect zien van de scores op de reguliere eindtoets van het vak TNW [3NAB1] tussen de experimentele groep en de controle groep. We kunnen niet aantonen dat “studenten de leerstof beter begrijpen”: vergelijkbare toets resultaten zijn hoger” (doelstelling 1). De toetsresultaten van de experimentele groep zijn weliswaar iets hoger maar niet significant hoger. Een mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat bij de ESCoM methode de focus meer ligt op conceptuele kennis (Marée et al., 2013), maar dat er getoetst wordt in het maken van opgaven, waarbij de focus meer ligt op procedurele kennis. Volgens de docent experts zal het maken van opgaven voor studenten in een technische universiteit ook altijd nodig zijn bij een vak als TNW. De ESCoM onderwijsleeractiviteiten zijn niet in lijn met de wijze van toetsen. Een indicatie hiervoor zou ook kunnen zijn dat we geen significante experimentele correlatie gevonden hebben tussen de ESCoM scores en de reguliere eindtoets. Enige voorzichtigheid is hier wel op zijn plaats aangezien er een grote spreiding in de ESCoM scores. Drie peergroups zijn de laatste weken afgehaakt bij de ESCoM meetings. Bij navraag gaven ze aan dat ze het te druk hadden en de prioriteit hebben gelegd bij het afronden van hun project, wat hieraan parallel liep. Tevens kan worden opgemerkt dat er zich oorspronkelijk 28 studenten vrijwillig enthousiast hadden aangemeld voor het experiment, maar dat er 10 studenten zijn afgehaakt, voornamelijk omdat ze het idee hadden dat ze met de ESCoM methode onvoldoende werden voorbereid op de toets. Enkele opmerkingen van studenten die zijn afgehaakt (1) “In de APS ESCoM methode ontbreken de formules die je nodig hebt om opgaven te maken waarop je toch getoetst wordt.”, (2) “Het experiment vind ik een goed idee, ik heb altijd het gevoel dat ik beter leer door dingen te doen en er actief mee bezig te zijn door zelf uit te zoeken, dan te luisteren naar een docent die alleen de dingen zegt die hij het belangrijkste vind. Maar ik heb meer Skeleton Concept Mapping

10


training nodig in opgaven maken om mijn Physics examen uiteindelijk te halen.”, (3) “Het kost me te veel tijd, ik werk al meer dan 50 uur per week en ben onzeker of ik het assessment op deze wijze wel haal”, (4) “Voor ons werkt de methode niet om te discussiëren over de stof. Wij vinden het alle twee fijner om meerdere opgaves te maken om de stof goed tot ons te nemen en om het te begrijpen dan te discussiëren”, (5) “Discussies kosten veel tijd die ik liever in de opdrachten steek” en (6) “Het spijt me enorm, maar ik merk zelf dat ik liever op mezelf leer, en dat ik het moeilijk vind om in te zien hoe discussies het begrijpen van formules kan verbeteren”. Na de tussentijdse toets "met alleen opgaven” kwam het verzoek van de studenten om extra ondersteuning te krijgen in het maken van opgaven, mede daardoor hebben we na elke ESCoM de studenten ook expliciet laten oefenen in het maken van opgaven en 2 extra begeleide opgaven instructie-uren ingeroosterd naast de ESCoM meetings. Hoewel de twee methodieken, de ESCoM methode en het maken van opgaven, haaks op elkaar te lijken staan werd dat door de studenten in de experimentele groep niet zo ervaren. De studenten gaven in de evaluatie wel aan dat er voor het maken van de opgaven wat meer nadruk gelegd mag worden op de formules. Het is inherent aan de blended ESCoM methode, waarin de ESCoMs via de online (SharePoint) omgeving benaderbaar zijn en waar ook online digitale feedback kan worden gegeven dat deze ruimte biedt voor tijds- en plaats onafhankelijk werken (doelstelling 2). Van de ingeroosterde ESCoM meetings onder begeleiding van een student-assistent, werd door de helft van de peergroups gebruikt gemaakt. Tijdens de ESCoM meetings werd weinig beroep gedaan op de student assistent. De docent-contacttijd met betrekking tot de hoorcolleges is voor de ESCoM methode niet nodig. De experimentele groep volgde geen hoorcolleges en de meeste peergroups werkte geheel zelfstandig aan de ESCoMs. Ten aanzien van de hoorcolleges is doelstelling 3 aangetoond: de docent-contacttijd met deze blended onderwijsvorm neemt af. Van de ingeroosterde ESCoM meetings onder begeleiding van een student-assistent, werd door de helft van de peergroups gebruikt gemaakt. Tijdens de ESCoM meetings werd weinig beroep gedaan op de student assistent. De ESCoM methode biedt dan ook voldoende ruimte voor tijds- en plaats onafhankelijk werken. In de evaluatie gaven de studenten wel aan dat het ze het prettig vonden dat er toezicht werd gehouden aan het einde van de week en feedback werd gegeven over hun vorderingen, wat tevens kan voorkomen dat ze achterstand oplopen. Dit wordt ook bevestigd door de scores op de evaluatie stelling 40: De docent moet regelmatig voortgangscontrole uitvoeren (M = 4.14, SD = 0.83). Uit de evaluatie blijkt dat de studenten de (1) Algemene inleiding en instructie ruim voldoende hebben gewaardeerd, (2) de hand-out workshop voldoende hebben gewaardeerd maar dat ze verschillende studenten – in het begin nog - moeite hadden met het gebruik van MindManager/Mindjet en SharePoint, (3) De uitgereikte skeleton concept map geeft een goed overzicht van de belangrijkste kernconcepten uit het kennisdomein "Applied Physical Sciences", (4) de studenten waren goed gemotiveerd, echter de scores waren sterk verdeeld over de stellingen 18 en 19: Het werken met de skeleton concept map en de scripts vind ik stimulerend. Mogelijk houdt dit ook verband dat er onvoldoende (M = 2.57) wordt gescoord op stelling 37: Ik vind de cursus Applied Physical interessant. (5) De scripts werden ruim als voldoende gewaardeerd. Echter de wekelijkse feedback op de scripts (vraag 24, M = 2.86) Skeleton Concept Mapping

11


dient te worden verbeterd. (6) De ESCoM methode als leerproces werd ruim voldoende gewaardeerd. Echter over stelling 27: Door deze werkvorm wordt op een effectieve manier de twee blokken van 2 uur benut, waren de meningen wat sterker verdeeld (M = 3.07, SD = 1.22). Dit blijkt mogelijk ook uit het gegeven dat slechts de helft van de peergroups aanwezig was op de ESCoM meetings. (7) De stelling 37: De skeleton concept map heeft voordelen boven hoorcolleges met PowerPoint, werd hoog gescoord (M = 4.36, SD = 0.61). Deze score dient wel gerelativeerd te worden aangezien deze studenten vrijwillig voor de ESCoM methode hebben gekozen. Zorgelijk is echter de onvoldoende score op stelling 37: Ik vind de cursus Applied Physical Sciences interessant (M = 2.57, SD = 1.24). Hoewel de meningen hierover wat sterker zijn verdeeld en het slechts een kleine experimentele groep betreft is deze indicatie wel een punt van aandacht om de zinvolheid van dit vak zo mogelijk nog beter in de context van Industrial Design te brengen. We hebben in deze pilot studie laten zien dat de ESCoM methode bij een kleine experimentele groep voor het vak Toegepaste Natuurkunde conceptueel kan werken. We veronderstellen dan ook dat voor dit vak bij andere faculteiten ook zou kunnen werken. Alvorens echter de ESCoM methode breed te gaan uitrollen voor dit vak, adviseren we om eerst een aantal verbeterslagen te maken en ervaring op te doen met het opschalen binnen Industrial Design. Bij succes ligt er dan een goede basis om de ESCoM methode verder te dissemineren binnen de TU/e. De verbeterslagen betreffen o.a.: - Het aanpassen van de inleidende workshop, met name het gebruik van SharePoint en het down- en uploaden van de concept map. - Het aanpassen van de scripts, met name de stappen 3 en 4 verdienen verduidelijking - Efficiëntere en effectievere wekelijkse feedback op de scripts, zo mogelijk d.m.v. rubrics - Expliciete aandacht voor het hanteren van formules bij het maken van de opgaven. Met betrekking tot het opschalen binnen de TU/e: - Vanuit het Onderwijsinnovatiefonds Bachelor College 2014, wordt het komende studiejaar gestart met het project “Enriched Skeleton Concept Mapping and student feedback” voor alle eerstejaars studenten van ID. Hierin worden bovengenoemde verbeterpunten uit de pilot studie meegenomen. - Bij de faculteit Bouwkunde wordt komend studiejaar gestart met Skeleton Concept Mapping bij de nieuw op te zetten cursus Environmental Performance of Buildings [7S9X0]. Hierbij wordt dankbaar gebruik gemaakt van de expertise uit deze pilot studie. - Mede in het kader van het opschalen, adviseren we een TU/e brede campuslicentie af te sluiten voor het softwarepakket Mindjet / MindManager. Een campuslicentie kost op basis van het huidige aantal studenten medewerkers € 8.946,00 per jaar (volgens Software coördinator, TU/e-Dienst ICT). Een individuele licentie, via SURF, kost € 47,29. Dus bij 190 licenties is een campuslicentie al voordeliger. Voor het komende studiejaar worden deze aantallen bij bovenstaande twee projecten ruimschoots overschreden.


12


Bijlagen Projectteam Naam prof.dr.ir. Aarnout Brombacher dr.ir. Miguel Bruns dr. Richard Engeln

Functie/rol Stakeholder: Decaan ID

dr.ir. Frank Delbressine

Projectmedewerker: Docent ID, docent expert

dr.ir. Leo Pel

Projectmedewerker: Docent TN, docent expert

dr.ir.ing. Ton Marée

Projectleider: Onderwjiskundige ESoE

Erik Saaltink

Student assistent: Ondersteuning

Stakeholder: Directeur onderwijs ID / Sponsor Stakeholder: Docent TN, docent expert

Bijlagen Skeleton Concept Mapping

Verantwoordelijkheid Formele, promotionele ondersteuning van de pilot Formele, onderwijskundige, promotionele ondersteuning van de pilot Eindverantwoordelijke docent voor het BC vak TNW conceptueel [3NAB0] Bouw van Skeleton Concept Mappen. Docent van het (ID) vak TNW. Studentbegeleiding / Monitoring. Toets opstellen / afnemen Bouw van Skeleton Concept Mappen. Docent van het (ID) vak TNW. Studentbegeleiding / Monitoring. Toets opstellen / afnemen Algehele projectvoortgang en resultaat. Inhoudelijke inbreng over de inzet Enriched Skeleton concept mapping. Studentbegeleiding / Monitoring.

13


Feedback Form APS ESCoM ID PGXX 0 - Basic Math concepts Concept # Steps Vector Comment: Displacement Comment: Differentiating & integrating Comment: Units Comment: Acceleration Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score Bad

Normal

Very good

1 - Newton's Law Concept # Steps Tension Comment: Mass Comment: Force Comment: Friction Comment: Gravitation Comment: Newton's first law Comment: Free-Body diagrams Comment: Newton's second law Comment: Newton's third law Comment: Applications Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score Bad

Normal

Very good


14


2 - Work-Energy Theorem Concept # Steps Potential Energy Comment: Conservative and nonComment: conservative forces Work Comment: Kinetic Energy Comment: Power Comment: Energy Conservation Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score Bad

3 - Momentum, Impulse and Collisions Concept # Steps Collisions Comment: Center of Mass Comment: Momentum Comment: Conservation of Momentum Comment: Impulse Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score


Bad

Normal

Very good

Normal

Very good

15


4 - Fluid Mechanics Concept # Steps Continuity equation Comment: Bernouilli's equation Comment: Flow Comment: Density Comment: Laminar versus turbulent flow Comment: Buoyancy Comment: Pressure Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score Bad

Normal

Very good

5 - Electricity Concept Resistors in Parallel Resistors in Series Electrical Measuring Instruments Current

Score Bad

Normal

Very good

Kirchhoff's Rules Circuit Diagrams Electromotive Force Resistance Resistivity R-C circuits (Dis)Charging a Capacitor Callouts Overall

# Steps Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment:


16


6 - Periodic Motion Concept # Steps Energy Conservation Comment: Damped and forced Comment: oscillation Period Comment: Frequency Comment: Amplitude Comment: Simple Harmonic Comment: Motion (SHM) Circular motion and SHM Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score Bad

Normal

Very good

7 - Mechanical Waves Concept # Steps Wave speed Comment: Interference, boundary Comment: conditions and superpos. Normal modes of a string Comment: Periodic waves Comment: Waves (types of) Comment: Wave equation Comment: Standing waves Comment: String instruments Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score Bad

Normal

Very good


17


8 - Sound and Hearing Concept # Steps Wind Instruments Comment: Pressure Amplitude Comment: Sound Intensity Level Comment: Beats Comment: Sound Intensity Comment: Normal modes Comment: Standing Sound Waves Comment: Perception of Sound Waves Comment: Resonance Comment: Doppler Effect Comment: Interference Comment: Sound Waves Comment: Decibel Comment: Callouts Comment: Overall Comment:


Score Bad

Normal

Very good

18


9 - Temperature and Heat Concept # Steps Thermal Stress Comment: Thermal Expansion Comment: Radiation Comment: Quantity of Heat Comment: Thermometers Comment: Molar Heat Capacity Comment: Temperature Scales Comment: Heat Transfer Comment: Conduction Comment: Convection Comment: Callouts Comment: Overall Comment:

Score Bad

Normal

Very good

10 - Light Concept Waves

Score Bad

Normal

Very good

Snellius Laws Polarization Index of Refraction Total Internal Reflection The Nature of Light Wave Fronts and Rays Speed of Light Reflection Dispersion Refraction Callouts Overall

# Steps Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment: Comment:


19


Evaluatielijst 3NAB0 APS ESCoM Vragenlijst

Exp0 18 78%

ExGr # Stud Respons

Algemene inleiding en instructie 1

2

3

4

5

Het doel van de cursus Applied Physical Sciences, zoals opgezet met de uitgereikte skeleton concept map, is helder. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 Mean 75 Mee Oneens 2 0 4.43 50 Geen mening 3 7 StDev 25 Mee eens 4 43 0.62 0 Helemaal Mee eens 5 50 5 1 2 3 4 In het inleidend college is me precies verteld hoe er met z'n tweeën moet worden gewerkt. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 0 50 Geen mening 3 0 25 Mee eens 4 79 0 Helemaal Mee eens 5 21 1 2 3 4 5 Vooraf werd duidelijk aangegeven waarop ik beoordeeld word. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 14 50 Geen mening 3 14 25 Mee eens 4 36 0 Helemaal Mee eens 5 36 1 3 2

Mean 4.21 StDev 0.41

Mean 3.93 StDev 1.03 4

5

De beoordeling van de uitgewerkte skeleton concept map telt voor 20% mee voor het eindcijfer. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 7 50 Geen mening 3 0 25 Mee eens 4 29 0 Helemaal Mee eens 5 64 1 2 3 4 5


De cursus word afgesloten met een eindtoets met alleen opgaven over deze cursus. Helemaal Mee Oneens Mee Oneens Geen mening Mee eens Helemaal Mee eens


1 2 3 4 5

% 0 21 0 43 36

100 75 50 25 0


2

3

4

5

20


MindManager/Mindjet en SharePoint 6

7

8

9

Na de inleidende workshop kan ik met de cursus aan de slag. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 75 Mee Oneens 2 7 50 Geen mening 3 0 25 Mee eens 4 71 0 Helemaal Mee eens 5 14 1 2


4

5

Met behulp van de Handout kan ik zonder verdere gebruiksaanwijzing met MindManager/Mindjet aan de slag. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 75 Mee Oneens 2 14 50 Geen mening 3 7 25 Mee eens 4 43 0 Helemaal Mee eens 5 29 3 4 5 1 2 Met behulp van de Handout kan ik zonder verdere gebruiksaanwijzing met SharePoint aan de slag. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 75 Mee Oneens 2 7 50 Geen mening 3 21 25 Mee eens 4 43 0 Helemaal Mee eens 5 21 1 2 3 4 5 Ik vind Mindmanager/Mindjet gebruiksvriendelijk om mee te werken. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 36 50 Geen mening 3 36 25 Mee eens 4 21 0 Helemaal Mee eens 5 7 1 2 3 4

10 Ik vind SharePoint gebruiksvriendelijk om mee te werken. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 21 50 Geen mening 3 43 25 Mee eens 4 29 0 1 2 Helemaal Mee eens 5 7





4

5

Het kennisdomein 11

De uitgereikte skeleton concept map geeft een goed overzicht van de belangrijkste onderwerpen (concepten) uit het kennisdomein "Applied Physical Sciences". % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 Mean 75 Mee Oneens 2 14 3.86 50 Geen mening 3 7 StDev 25 Mee eens 4 57 0.91 0 Helemaal Mee eens 5 21 1 2 3 4 5


21


12

De concepten in de uitgereikte skeleton concept map zijn een goed startpunt om de skeleton concept map samen verder uit te werken. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 Mean 75 Mee Oneens 2 14 3.93 50 Geen mening 3 0 StDev 25 Mee eens 4 64 0.88 0 Helemaal Mee eens 5 21 1 2 3 4 5

De "Topic Notes" (animaties, videoclips, plaatjes) boven de scripts bij de concepten in 13 de uitgereikte skeleton concept map bieden goede aangrijpings-punten om betekenis te geven aan de concepten. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 Mean 75 Mee Oneens 2 0 3.64 50 Geen mening 3 43 StDev 25 Mee eens 4 50 0.61 0 Helemaal Mee eens 5 7 1 2 3 4 5 14

De uitgereikte skeleton concept map sluit goed aan bij het studieboek (Sears and Zemansky's University physics). % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 Mean 75 Mee Oneens 2 21 3.50 50 Geen mening 3 14 StDev 25 Mee eens 4 57 0.91 0 4 1 2 3 5 Helemaal Mee eens 5 7

Motivatie 15

Deze manier van werken stimuleert mij om actief aan de cursus Applied Physical Sciences te werken. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 14 Mean 75 Mee Oneens 2 21 3.21 50 Geen mening 3 7 StDev 25 Mee eens 4 43 1.32 0 Helemaal Mee eens 5 14 1 2 3 4 5

16 Ik word gestimuleerd betekenis te geven aan de concepten. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 7 50 Geen mening 3 0 25 Mee eens 4 64 0 Helemaal Mee eens 5 29 1 2


17 Ik word gestimuleerd verbanden te leggen tussen de concepten. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 0 50 Geen mening 3 7 25 Mee eens 4 50 0 Helemaal Mee eens 5 43 1 2 3 Bijlagen Skeleton Concept Mapping

4

5


5 22


18

19

20

Het werken met de skeleton concept map vind ik stimulerend. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 14 75 Mee Oneens 2 21 50 Geen mening 3 21 25 Mee eens 4 29 0 Helemaal Mee eens 5 14 1 2 Het werken volgens scripts vind ik stimulerend. % Helemaal Mee Oneens 1 14 Mee Oneens 2 21 Geen mening 3 21 Mee eens 4 36 Helemaal Mee eens 5 7

100 75 50 25 0


4

5


2

3

4

5

Ik heb tijdens deze cursus meer uren gemaakt dan gemiddeld 10 uur per week. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 36 50 25 Geen mening 3 7 0 Mee eens 4 21 1 2 3 4 5 Helemaal Mee eens 5 36


Script 21

22

Ik vind het met z'n tweeën doorlopen van het script behulpzaam bij de uit te voeren activiteiten, zoals beschreven in het script. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 Mean 75 Mee Oneens 2 14 3.50 50 Geen mening 3 29 StDev 25 Mee eens 4 50 0.82 0 Helemaal Mee eens 5 7 1 2 3 4 5 Ik vind het script een effectief hulpmiddel om de discussie op gang te brengen. Helemaal Mee Oneens Mee Oneens Geen mening Mee eens Helemaal Mee eens

23

24

1 2 3 4 5

0 29 14 57 0

100 75 50 25 0


2

3

4

5

Door de scripts ben ik zelf informatie gaan zoeken over een bepaald concept. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 14 50 Geen mening 3 7 25 Mee eens 4 50 0 Helemaal Mee eens 5 29 1 2 3 4 5


De wekelijkse feedback op de scripts, d.m.v. van het feedbackformulier, is een effectief hulpmiddelmiddel. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 Mean 75 Mee Oneens 2 36 2.86 50 25 Geen mening 3 43 StDev 0 Mee eens 4 21 0.74 1 2 3 4 5 Helemaal Mee eens 5 0


23


Leerproces 25

Het eerst ieder afzonderlijk opzoeken van betekenisvolle informatie en daarna met elkaar daarover in discussie gaan vind ik een prettige manier van werken. Helemaal Mee Oneens Mee Oneens Geen mening Mee eens Helemaal Mee eens

26

27

28

1 2 3 4 5

7 14 14 57 7

100 75 50 25 0


2

3

4

5

Door begrippen aan elkaar uit te moeten leggen, heb ik ze beter begrepen. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 14 50 Geen mening 3 21 25 Mee eens 4 43 0 Helemaal Mee eens 5 21 1 2 3 4 5


Door deze werkvorm wordt op een effectieve manier de twee blokken van 2 uur benut. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 Mean 75 Mee Oneens 2 36 3.07 50 Geen mening 3 14 StDev 25 Mee eens 4 29 1.22 0 Helemaal Mee eens 5 14 1 2 3 4 5 Ik heb geleerd zelf te navigeren door de leerstof. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 14 50 Geen mening 3 7 25 0 Mee eens 4 57 Helemaal Mee eens 5 21


2

3

4

5

29 Deze werkvorm maakt het mij makkelijk om kennis op te doen over dit onderwerp. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 Mean 75 Mee Oneens 2 7 3.79 50 Geen mening 3 14 StDev 25 0 Mee eens 4 43 1.15 1 2 3 4 5 Helemaal Mee eens 5 29 30 Welk percentage van de 4 contacturen per week zijn jullie met elkaar in discussie. % 100 0 - 20 % 1 0 Mean 75 21 - 40 % 2 14 3.07 50 41 - 60 % 3 64 StDev 25 61 - 80 % 4 21 0.59 0 81 - 100 % 5 0 1 2 3 4 5 31 Deze werkvorm stuurt mijn studiegedrag voldoende. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 75 Mee Oneens 2 14 50 Geen mening 3 14 25 0 Mee eens 4 50 Helemaal Mee eens 5 14



2

3

4

5

24


32 Na elke ESCoM opgaven oefenen is nodig als voorbereiding op de toets. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 0 50 Geen mening 3 7 25 0 Mee eens 4 29 1 2 3 4 Helemaal Mee eens 5 64 33 Na elke ESCoM opgaven oefenen is nodig om de leerstof te begrijpen. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 7 50 Geen mening 3 14 25 0 Mee eens 4 36 1 2 3 4 Helemaal Mee eens 5 43 34



Naast deze werkvorm is het nodig een werkcollege te volgen waarin begeleiding plaatsvindt in het maken van opgaven. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 Mean 75 Mee Oneens 2 36 3.07 50 Geen mening 3 21 StDev 25 0 Mee eens 4 14 1.28 1 2 3 4 5 Helemaal Mee eens 5 21

Student karakteristieken 35 De skeleton concept map heeft voordelen boven hoorcolleges met PowerPoint. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 0 50 Geen mening 3 7 25 0 Mee eens 4 50 1 2 3 4 5 Helemaal Mee eens 5 43 36 De skeleton concept map heeft voordelen boven werkcolleges. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 0 75 Mee Oneens 2 29 50 Geen mening 3 21 25 0 Mee eens 4 36 1 2 Helemaal Mee eens 5 14 37 Ik vind de cursus Applied Physical Sciences interessant. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 21 75 Mee Oneens 2 36 50 Geen mening 3 14 25 0 Mee eens 4 21 1 Helemaal Mee eens 5 7 38 Ik studeer vooral om studiepunten te halen. % Helemaal Mee Oneens 1 14 Mee Oneens 2 21 Geen mening 3 50 Mee eens 4 7 Helemaal Mee eens 5 7 Bijlagen Skeleton Concept Mapping

100 75 50 25 0



4

5


3

4

5


2

3

4

5 25


39 Door de voortgangsindicator heb ik een goed overzicht hoe ver we zijn. % 100 Helemaal Mee Oneens 1 7 75 Mee Oneens 2 0 50 Geen mening 3 14 25 0 Mee eens 4 57 3 4 1 2 Helemaal Mee eens 5 21 40 De docent moet regelmatig voortgangscontrole % Helemaal Mee Oneens 1 0 Mee Oneens 2 7 Geen mening 3 7 Mee eens 4 50 Helemaal Mee eens 5 36



uitvoeren. 100 75 50 25 0


2

3

4

5

26


Literatuurlijst Marée, T. J. (2013). Handout: Tips and Tricks for the Enriched Skeleton Concept Maps Applied Physical Sciences with the ESCoM Method and by means of MindManager / Mindjet. Eindhoven: Eindhoven University of Technology. Marée, T. J., van Bruggen, J. M., & Jochems, W. M. G. (2013). Effective self-regulated science learning through multimedia-enriched skeleton concept maps. Research in Science & Technological Education, 16-30. Young, Hugh D., & Freedman, Roger A. (2012). Sears and Zemansky's University physics: With modern physics. (13 ed.). New York: Pearson Education.


27

Skeleton Concept Mapping 1. Eindrapportage

Recommend Documents