Wat doet ICT tussen de oren?

Wat doet ICT tussen de oren? Dr. Jan. M. van Bruggen Fontys Lerarenopleiding Sittard

Oratie 2 oktober 2009

Copyright © [2009] Fontys Hogescholen

Alle rechten voorbehouden. Niets van deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opname of op enige andere manier, zonder vooraf schriftelijke toestemming van de uitgever: Fontys Hogescholen.

Voorzover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b en 17 Auteurswet 1912 dient men de daarvoor wettelijk vergoeding te voldoen aan de Stichting Reprorecht, postbus 882, 1180 AW Amstelveen. Voor het overnemen van één of enkele gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers of andere compilatiewerken dient men zich tot de uitgever te wenden.

All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the prior written permission of the publisher.

2

Inhoudsopgave Voorwoord .........................................................................................................................5 1. Inleiding .......................................................................................................................6 2. Leren nu en toen ..........................................................................................................7 2.1. “How People Learn”- 2000… ..............................................................................7 2.2. “The Conditions of Learning” .............................................................................9 2.3. Afbakeningen ....................................................................................................10 3. Docent en oefenmeester (1975-1985) .......................................................................12 3.1. Stand van zaken ICT ...........................................................................................12 3.2. Theorieën en modellen......................................................................................12 3.3. Toepassingen ......................................................................................................13 4. Barsten in het cognitivisme (1985-1994)...................................................................16 4.1. Stand van zaken ICT ...........................................................................................16 4.2. Theorieën en modellen......................................................................................16 4.3. Toepassingen in het onderwijs ..........................................................................19 5. Internet en de mobiele telefonie breken door (1995 - ..) ........................................22 5.1. Stand van zaken ICT ...........................................................................................22 5.2. Toepassingen ......................................................................................................22 6. Conclusies ...................................................................................................................28 7. Promotieonderzoek in de kenniskring .....................................................................29 8. Nawoord ....................................................................................................................32 9. Literatuur ...................................................................................................................33

3

4

Voorwoord Per 1 mei 2008 ben ik benoemd als lector ‘Educatieve functies van ICT’, als opvolger van Peter Sloep die tot begin 2008 leiding gaf aan lectoraat en kenniskring. Ook Karel Kreijns is op die dag benoemd. Wij zijn alledrie (ook) werkzaam bij expertisecentra van de Open Universiteit Nederland. Karel bij het Ruud de Moor Centrum, Peter en ik bij Celstec (Center for Learning Sciences and Technologies). Het lectoraat is verbonden aan de Fontys Lerarenopleiding Sittard. De leden van de kenniskring zijn vrijwel allen afkomstig van de Fontys lerarenopleidingen te Sittard, Tilburg en Eindhoven (PTH) en de pabo Sittard. Lectoraat en kenniskring onderhouden goede relaties met het afnemend veld van de lerarenopleiding. Gerard Mennen van het Blariacum College is lid van de kenniskring en fungeert hier als ‘linking pin’. Over de invulling van het lectoraat ‘Educatieve functies van ICT’ hebben we eigenlijk niet zo lang gesproken met leden van de Raad van Advies en de stuurgroep van het lectoraat. Jan Houben en Elly Teune gaven te kennen dat de directe relatie tussen ICT en leren wat meer aandacht zou mogen krijgen. Leerobjecten en elektronische leeromgevingen hadden al de nodige aandacht gekregen. Of ze nu daarmee N@tschool voor onze bemoeienissen wilden behoeden of omgekeerd is verder niet meer aan de orde gekomen. Ik denk dat het werk in de kenniskring en de promotieonderzoeken een invulling geeft aan die wat meer directe relatie tussen ICT en leren. Niettemin: ICT is een gebied dat zich zo snel ontwikkelt dat voortdurend opnieuw de vraag gesteld moet worden wat nu wel de educatieve functies van die ICT kunnen of zouden moeten zijn. In deze oratie probeer ik dat toe te spitsen door nadrukkelijk in te gaan op de relatie tussen ICT en leren. Wat voor rol kan ICT spelen in dat proces tussen onze oren dat we ‘leren’ noemen? In deze oratie probeer ik te schetsen wat voor antwoorden er de afgelopen dertig jaar zijn gegeven op die vraag. Dat is een periode waarin niet alleen de ICT enorm is ontwikkeld, maar ook onze kennis over de processen die zich tussen de oren afspelen en daarmee samenhangend onze opvattingen over hoe je die processen in een gewenste richting kunt stimuleren.

5

1. Inleiding Het zal niemand zijn ontgaan dat veertig jaar geleden de eerste maanlanding plaatsvond. Ongetwijfeld een grote sprong voor de mensheid, maar een andere gebeurtenis in dat jaar heeft uiteindelijk een veel grotere invloed gehad. In 1969 ging ARPANET van start; een netwerk voor defensie en wetenschap dat zou uitgroeien tot Internet. In het jaar van onze benoeming (2008) viel nog een veertigjarig jubileum te vieren. Nu was 1968 in velerlei opzicht een memorabel jaar, maar waar ik op doel is een verbeelding die in dat jaar weliswaar niet aan de macht kwam, maar wel tot leven: Doug Engelbart – een visionair die voorzag hoe samenwerking tussen mens en computer de menselijke capaciteiten zou vermeerderen (‘augmentation’) – demonstreerde in dat jaar een hypertext-systeem en een tekstverwerker op een computer die was voorzien van een grafisch scherm met vensters en - uiteraard - zijn eigen uitvinding: de muis. Die demonstratie van interactief omgaan met de computer legde niet alleen de basis voor de kantoorautomatisering, het opende ook de ogen voor de mogelijkheid dat je met die computer zou kunnen interacteren als met een docent, kortom, dat je zou kunnen leren van of met een computer. Wat onder ICT moest worden verstaan was in 1968 duidelijk: een definitie als ‘een vakgebied dat zich met informatiesystemen, telecommunicatie en computers bezighoudt. Hieronder valt het ontwikkelen en beheren van systemen, netwerken, databanken en websites’ bakende het goed af. Aan de ene kant had je computers die met elkaar verbonden konden zijn in (bekabelde) netwerken en daarvan volstrekt gescheiden was er een netwerk voor telefoonverkeer. Nu is deze heldere scheiding niet meer te maken: op de mobiele telefoon draaien kantoorapplicaties als een tekstverwerker, spreadsheet en mail. Het mobieltje is een speler geschikt voor games en voor het afspelen en opnemen van beeld en geluid. Met een permanente snelle verbinding met internet kan de eigenaar niet alleen over het web surfen, maar ook televisie kijken. Als er dan ook nog een GPS-ontvanger in zit, is niet alleen navigatie mogelijk, maar kunnen ook koppelingen gelegd worden tussen de locatie- en andere gegevens, zoals restaurants of metrostations in de buurt, enzovoort. Nu wil ik niet verder teruggaan dan zo’n jaar of dertig, maar toen was wat leren betreft duidelijk hoe het verliep en hoe het gestimuleerd kon worden. Dat is dertig jaar later ook het geval, alleen zijn de opvattingen totaal anders.

6

2. Leren nu en toen 2.1 “How People Learn”- 2000… Omstreeks 2000 stelde een commissie van wetenschappers een boek samen dat beloofde wetenschappelijke inzichten weer te geven over leren en de consequenties die dat voor het onderwijs diende te hebben: “How people learn; brain, mind, experience and school” (Bransford, Brown & Cocking, 2000). Het boek besteedt veel aandacht aan kennis, kennisverwerving en de structuur van kennis. De belangrijkste verschillen tussen expert en beginner worden opgesomd: 1. Experts nemen eigenschappen en betekenisvolle informatiepatronen waar, die beginners niet waarnemen. 2. Experts hebben veel inhoudelijke kennis die op een manier is georganiseerd die een diep begrip van de materie weerspiegelt. 3. De kennis van de expert kan niet teruggebracht worden tot verzamelingen van op zichzelf staande feiten of uitspraken. Hun kennis is verweven met de contexten waarin die kennis gebruikt kan worden. 4. Experts kunnen veel kennis flexibel en zonder veel moeite opdiepen uit hun geheugen. 5. Diepe kennis van een domein betekent niet dat experts anderen kunnen onderwijzen in dat domein. 6. Experts kunnen nieuwe situaties met een wisselende mate van flexibiliteit benaderen. Hun expertise is adaptief en ze zijn in staat hun aanpak te monitoren en bij te stellen. Het onderscheid tussen een betekenisvolle en een gefragmenteerde structurering van kennis wordt duidelijk als daarop cognitieve operaties worden uitgevoerd, zoals bij een assessment. De volgende tabel geeft dat weer.

7

Tabel 1: Georganiseerde cognitieve activiteit en kennisstructuren (Bransford, Brown & Cocking, 2000, p. 145) Structure of Knowledge Organized Cognitive Activity

Fragmented

Meaningful

Problem Representation

Surface features and shallow understanding

Underlying principles and relevant concepts

Strategy Use

Undirected trial-and-error problem solving

Efficient, informative, and goal oriented

Self-Monitoring

Minimal and sporadic explanation

Ongoing and flexible

Evaluation

Single statement of fact or description of superficial factors

Principled and coherent

Diep leren – we komen dat later nog tegen in een van de promotieonderzoeken – is er vooral op gericht om vorming van betekenisvolle kennisstructuren te stimuleren. Aan de leeromgeving worden de volgende eisen gesteld (Bransford et al., 2000). De omgeving dient te zijn: •

•

• •

8

‘Learner centered’, rekening houdend met de kennis, vaardigheden en attitude die de leerlingen meenemen, maar ook met verschillen in culturele achtergronden en de opvattingen van leerlingen over wat intelligentie eigenlijk is (een gegeven of een te ontwikkelen eigenschap). ‘Knowledge centered’, waar niet alleen duidelijk is wat wordt onderwezen (informatie en leerstof), maar ook waarom (begrip), en waaruit beheersing blijkt. De omgeving dient een dieper begrip bij te brengen: kennis van hoe een domein in elkaar zit en wat de onderliggende principes en begrippen zijn. Daarnaast dient de omgeving ook metacognitieve strategieën over te brengen. ‘Assessment centered’, waarin goed in lijn met de vorige punten zowel formatief als summatief getoetst wordt. ‘Community centered’, met normen die voor de gehele school gelden en met verbindingen met de buitenwereld. Met normen doelen de schrijvers vooral ook op het ‘leerklimaat’ op school – fouten mogen maken, terugkoppeling mogen vragen, enzovoort. Een klimaat dat onderlinge hulp, samenwerkend probleem oplossen en argumentatie bevordert, komt de cognitieve ontwikkeling van de leerlingen ten goede.

Deze beschrijving zal velen vertrouwd in de oren klinken, maar de nadruk op cognitieve processen en de structuur van kennis enerzijds en het ‘community centered’ karakter anderzijds, contrasteert sterk met het denken van de jaren zeventig. 2.2 ‘The Conditions of Learning” In de jaren zeventig werd het denken over leren en onderwijs vooral bepaald door analyse van leerresultaten en leervoorwaarden - vastgelegd in leerhiërarchieën - en het inrichten van instructie-arrangementen die de leerresultaten zouden realiseren. Leidend voor die benadering was ‘The Conditions of Learning’ (1977) van Gagné die in de drie edities van dit werk en in later werk met Briggs en Wager steeds verder naar het cognitivisme opschoof. Samengevat stelt het model dat er vijf typen leerresultaten zijn: verbale informatie, attituden, intellectuele vaardigheden (concepten en regels gebruiken bij het oplossen van problemen; reageren op klassen van stimuli), motorische vaardigheden en cognitieve strategieën (nieuwe probleemoplossingen bedenken; middelen gebruiken om denk/leerprocessen te reguleren). Om het leerresultaat te behalen moet aan interne en externe condities worden voldaan die bij ieder van deze resultaten verschillend zijn. Tenslotte zijn er negen typen ‘instructional events’ die zo worden ingevuld dat aan de interne en externe condities wordt voldaan. De volgende tabel geeft ze weer voor het leerresultaat ‘intellectual skill’. Tabel 2: Instructional events (ontleend aan Aronson & Briggs, 1983) Instructional Event

Intellectual Skill

1.

Gaining attention

Introduce stimulus change; variations in sensory mode

2.

Informing learner of objective

Provide description and example of the performance to be expected

3.

Stimulating recall of prerequisites

Stimulate recall of subordinate concepts

4.

Presenting the stimulus material

Present examples of concept or rule

5.

Providing learning guidance

Provide verbal cues to proper combining sequence

6.

Eliciting the performance

Ask learner to apply rule or concept to new examples

7.

Providing feedback

Confirm correctness of rule or concept application

8.

Assessing performance Learner demonstrates application of concept or rule

9.

Enhancing retention and transfer

Provide spaced reviews including a variety of examples

9

Dit model wordt getypeerd als ‘outcome-referenced and condition-based’ (Ragan, Smith, & Curda, 2008). Het model is sterk docent-gecentreerd, gericht op het leren van de individuele leerling en gebaseerd op hiërarchische decomposities van vaardigheden. Dat op zich is een verdienste van het model dat zijn invloed nog lang niet heeft verloren, zie bijvoorbeeld Dick, Carey & Carey (2005). Waar tegenwoordig wel anders tegenaan wordt gekeken is de wijze waarop de deeltaken worden geoefend. De aanpak voor het leren van vaardigheden is ‘part-task’; alle deelvaardigheden worden stuk voor stuk geoefend voordat de hele taak wordt voorgelegd. Dit in contrast tot aanpakken als die van Reigeluth en Van Merriënboer die tot de ‘whole-task’ benaderingen worden gerekend (Van Merriënboer & Kester, 2008). Het argument voor ‘whole-task’ benaderingen is juist dat alleen zo de vaardigheid op een manier wordt ontwikkeld en opgeslagen die adaptieve expertise en transfer faciliteert. 2.3 Afbakeningen Het is goed om een aantal afbakeningen expliciet te maken. Ik probeer geen volledig beeld te geven van de ontwikkelingen in de ICT of van de opvattingen inzake leren en onderwijs. Dat zou enkele boeken vergen. Wel concentreer ik me op het snijvlak, daar waar nieuwe ideeën leiden tot nieuwe toepassingen van ICT. Daarbinnen geef ik voorbeelden, waarbij ik me concentreer op visualisaties, ‘cognitief gereedschap’ en computerondersteund samenwerkend leren (CSCL). Evenmin probeer ik een overzicht te geven van onderzoeksresultaten van ICTtoepassingen. Ik hoop wel duidelijk te maken dat onderzoek naar ICT in het onderwijs veel complexer is dan ‘werkt het of werkt het niet’, zoals Hannafin & Young (2008) ook aangeven. Tussen toen en nu liggen 30 jaar die ik misschien wat arbitrair in drie perioden verdeel. Die willekeurigheid zit erin dat er overlap tussen ontwikkelingen bestaat. De opkomst van het internet is daarvan een goed voorbeeld. Technisch gesproken liggen de ingrediënten al klaar, maar het duurt dan nog jaren voordat het WorldWideWeb explosief expandeert. Ik begin niet met de ‘learning machines’ van de jaren zestig, waarin vooral geprogrammeerde instructie werd aangeboden, maar op het moment dat de computer wordt ingezet voor educatieve doeleinden. Die computers zijn aanvankelijk mainframes met terminals en later de eerste heel bescheiden microcomputers, zoals ze toen genoemd werden. De grafische en multimediale mogelijkheden van deze eerste generatie waren zeer beperkt. Het is ook een periode waarin duidelijkheid lijkt te bestaan over educatieve functies van ICT.

10

Het cognitivisme, in het bijzonder de informatieverwerkingsbenadering, viert hoogtij. Gagné en Merrill, twee vooraanstaande onderzoekers op het gebied van onderwijsontwerp, geven duidelijke richtlijnen hoe onderwijs ingericht moet worden en hoe dat dan gegeven kan worden door de (intelligente) computer. In een tweede periode – die ik laat lopen van ongeveer 1985 tot 1994 – komt er kritiek op het heersende informatieverwerkingsmodel. Gedistribueerde cognitie onderzoekt hoe mensen onderling en met computers samen werken – het oude idee van Engelbart – door het delen van representaties van kennis. Je kunt niet alleen leren van, maar ook leren met de computer. De volgende vraag is wat en waar je dat dan doet. Volgens voorstanders van gesitueerde cognitie verengt de cultuur van de school de kijk op wat en hoe mensen werken en leren. Leren vergt – zo wordt het althans dan vaak vertaald – een betekenisvolle context. Het constructivisme dat ook in deze tijd opkomt, stelt dat kennis wordt geconstrueerd in een voortdurende interactie tussen mensen. Dat zien we vertaald in een grotere nadruk op samenwerkend leren. Wellicht niet geheel toevallig begint ICT zich ook te lenen voor implementaties van deze nieuwe opvattingen. Multimedia kunnen worden gebruikt in interactieve leeromgevingen. Zij kunnen zeer realistisch met videomateriaal het leren ‘situeren’ of ‘verankeren’ (Bransford, Sherwood, Hasselbring, Kinzer & Williams, 1990). Visualisaties worden in het project COVIS (Learning through Collaborative Visualization) uitgebreid beproefd. Omgevingen voor computerondersteund samenwerkend leren (CSCL) komen beschikbaar, waarin leerlingen hun kennis in interactie expliciteren, vergelijken en hun meningen beargumenteren. Deze periode heeft geresulteerd in een bonte stoet van omgevingen die werden ontwikkeld en geïmplementeerd op diverse computerplatforms. De derde periode die vanaf het midden van de jaren negentig loopt, is die van de doorbraak van het internet en mobiele telefonie. De dominantie van internet zorgt er voor dat een reeks standaarden wordt gerealiseerd voor uitwisseling van informatie. Dalende kosten en stijgende bandbreedte maken streaming media van hoge kwaliteit technisch mogelijk en financieel haalbaar. Waar in het verleden netwerken vooral instellingen en onderzoekers verbonden, zijn nu ook studenten en leerlingen opgenomen.

11

3. Docent en oefenmeester (1975-1985) 3.1 Stand van zaken ICT Waar moeten we in deze periode aan denken als we het hebben over computers? In eerste instantie zijn dat mainframes en terminals. Een aantal experimentele systemen, zoals het PLATO-systeem liep op een dergelijke architectuur. Vanaf 1977 komen de eerste ‘microcomputers’ op de markt. Heel bescheiden modellen die grafisch en multimediaal tot weinig in staat zijn. Het is bovendien een ‘laat duizend bloemen bloeien’ periode waarin standaardisatie ver te zoeken is. Er bestaat een netwerk (ARPANET) dat door wetenschappelijke instellingen gebruikt wordt voor data-uitwisseling. Vanaf het midden van de jaren zeventig komen de eerste microcomputers op de markt. Diverse fabrikanten bieden machines aan, vaak met eigen operating systems. De multimediamogelijkheden zijn zacht gezegd beperkt: de beeldschermen hebben een lage resolutie; geluidskaarten bestaan zo goed als niet. Het zijn stand-alone machines: alleen grote bedrijven en onderzoeksinstellingen beschikken over local of zelfs wide-area netwerken. In het jaar 1981 zijn er twee doorbraken: de IBM pc komt op de markt en op den duur weet die een standaard voor de pc neer te zetten. Gezien wat er wordt geleverd is dat een marketingprestatie. Xerox presenteert dat jaar iets van een geheel andere orde: de Xerox Star. De machine is een revolutie op het gebied van het interface. De Star introduceert de metafoor van het bureaublad met iconen. De machine werkt objectgeoriënteerd: de gebruiker selecteert een object met de muis en geeft daarna aan wat er met het object moet gebeuren. Dankzij die grafische mogelijkheden kon Xerox een fraaie Desktop Publisher laten zien. De gewone tekstverwerker komt vertrouwd over omdat de ontwerpers van Word hier duidelijk door geïnspireerd zijn. Het interface van de Star heeft direct invloed op de Apple Lisa en MacIntosh die in 1984 op de markt wordt gebracht. Machines die de overige microcomputers achter zich laten. Het zal nog tot 1990 duren voordat Microsoft Windows breed geaccepteerd wordt op de pc-markt. 3.2 Theorieën en modellen In het begin van de jaren tachtig verschijnt een reeks Onderwijskundige informatie voor het Hoger Onderwijs en daarin komt in 1983 een door Moonen en Gastkemper vervaardigd deel ‘Computer Gestuurd Onderwijs’ uit. De functies die de computer kan vervullen, zijn ontleend aan de toen populaire derde editie van The Conditions of Learning (Gagné, 1977) die we eerder al behandelden. Er werd overigens wel gewerkt aan alternatieven zoals inquiry teaching (Collins & Stevens, 1983), maar

12

een zo vrij mogelijke dialoog tussen leerling en computer die dan moet worden gevoerd, was lastig te programmeren. Daarnaast heeft het systeem dan veel meer domeinkennis nodig. Natuurlijk zijn ook anderen actief op het gebied van onderwijsontwerp. Reigeluth (1983) bundelt diverse benaderingen die ieder hun sporen nagelaten hebben. Ik noem er echter maar twee. In de eerste plaats Keller die er nogal uitspringt omdat hij motivatiestrategieën als de basis voor zijn onderwijsontwerp neemt. Het Keller Plan is van invloed geweest op de Individuele Studiesystemen waarmee in het Nederlands Hoger Onderwijs werd geëxperimenteerd (Van Rookhuijzen, Plomp & Pilot). Keller Plan maakt intensief gebruik van ‘proctors’ – verre voorlopers van de peer support van onze promovendus Gijs de Bakker. In de tweede plaats Merrills Component Display Theory die gedetailleerde voorschriften op microniveau geeft hoe instructie kan worden ingericht – heel bruikbaar voor het maken van computergestuurd onderwijs. 3.3 Toepassingen De meest krachtige omgeving destijds was PLATO, waarmee in Nederland werd geëxperimenteerd aan de Universiteit van Amsterdam. Ik heb het geluk gehad om op dat moment werkzaam te zijn op het instituut waar dat experiment draaide. PLATO vormt het startpunt van een reeks ontwikkelingen die tot op de dag van vandaag actueel zijn. PLATO kende een krachtige bloeiperiode toen Control Data – destijds een toonaangevende fabrikant van mainframes voor de academische wereld – het systeem adopteerde, er honderden miljoenen inpompte en het opschaalde tot een internationaal netwerk. Aan het eind van de jaren zeventig bestond er een wereldwijd PLATO-netwerk met duizenden terminals en een aantal faciliteiten die pas tientallen jaren later breed beschikbaar zouden komen. Vanaf het midden van de jaren tachtig werd dit netwerk ontmanteld. PLATO had bijzondere hardware, bijvoorbeeld plasmaschermen en ‘touch screens’ met een hoge resolutie (het dubbele van de Apple MacIntosh); aan te passen tekenverzamelingen (inclusief emoticons) en vector-graphics. Onderzoekers van Xerox-park kregen in 1972 een demonstratie van de grafische mogelijkheden en deden inspiratie op voor de baanbrekende Xerox Star. En wat is er in die omgeving gaande? Brian Dear, die al enige jaren werkt aan een uitvoerige geschiedschrijving (zie www.PLATOpeople.com), beschrijft het op zijn website zo: “At a university town in Illinois the Net has already arrived. Indeed: it’s in full swing! Out here in the middle of cornfield country, there’s a rich, vibrant online community of teachers, professors, hackers, slackers, pranksters, and software and hardware engineers thriving on email, chat rooms, instant messaging, addictive multiplayer games, multimedia, news, movie reviews, and message forums on everything from art, science, and literature, to sex, drugs, and rock and roll”.

13

Dear rept met geen woord over onderwijs en daarmee geeft hij goed weer wat de fascinatie was die PLATO ontketende. Unieke communicatiemogelijkheden (voor een gedetailleerde beschrijving zie Wooley (1994)), maar bovenal gaming! Op PLATO werden multi-player dungeons (Avatar) en games ontwikkeld, zoals Empire en Panther (later bekend als Panzer) en de voorloper van de Flight Simulator. Natuurlijk werd er ‘courseware’ ontwikkeld. Uiteindelijk was er op het systeem 12.000 uur courseware beschikbaar over tal van onderwerpen en in verschillende vormen. De eerste ‘page turning’-programma’s werden steeds meer vervangen door rijkere courseware: Emergency Room simuleerde patiënten op een eerste hulppost die tijdig gediagnosticeerd en behandeld moesten worden. Drosophila Genetics was een virtueel laboratorium waarmee geëxperimenteerd kon worden met Mendels wetten van de erfelijkheid. PLATO is met al zijn rijkdom aan functionaliteit meer een afspeelomgeving geweest dan een omgeving waarin systematisch onderwijs werd ontworpen en aangeboden. Je zou kunnen zeggen dat het een omgeving was die zat te wachten op een visie die al die rijkdom ten volle zou benutten. Experimenteren leek echter de voorkeur te genieten. Camstra (1980) geeft daar fraaie voorbeelden van. Veel aandacht werd geschonken aan nauwelijks te programmeren socratische dialogen of inquiry teachers. ‘How the west was won’ was een Intelligent Tutoring System (ITS) dat zich voordeed als een soort ganzenbord, waarop zo snel mogelijk een stadje moet worden bereikt. De leerling – per trein – speelt tegen PLATO die per postkoets gaat. Het spel kent listen en lagen en afkortingen waarvan de speler gebruik kan maken door het aantal ogen van drie dobbelstenen slim te combineren. Achter dit systeem zit een model waarin de zet van de leerling vergeleken wordt met de expertoplossing. West houdt bovendien bij in welke aspecten de leerling minder sterk is en start – zodra zich die mogelijkheid voordoet – een uitleg over zo’n aspect met het alternatief dat het systeem heeft gevonden (zie Wenger, 1987, pp. 126 -133 voor een gedetailleerde beschrijving van het systeem en het onderliggend model). Er zijn diverse simulaties ontwikkeld op PLATO, maar Camstra wijst op het ‘merkwaardige feit’ dat de ontwerpers maar zelden aandacht besteedden aan wat de student nu van de simulatie zou moeten leren. Volledigheidshalve: in die tijd werd ook gewerkt aan een omgeving met een duidelijke, zij het beperkte, onderwijsvisie: TICCIT (Merrill, Schneider & Williams, 1980) was uitgesproken in aanpak en ambitie: op termijn zou het systeem docenten vervangen in het onderwijzen van conceptuele kennis. Het systeem kende een leerlinggestuurde sequentiëring van leerstof en een heldere ontwerpmethode (op microniveau) die als Component Display Theory (Merrill, 1983) bekend is geworden. Het optimisme over educatieve toepassingen van de computer is groot in die jaren

14

en er worden verdere doorbraken verwacht als computergestuurd onderwijs wordt gecombineerd met kunstmatige intelligentie. Intelligent Tutoring Systems beloven onderwijs te bieden dat is aangepast aan het kennisniveau van de leerling. Ze kunnen dat doen omdat ze kunnen redeneren met representaties van het domein en van de kennis van de leerling. Bovendien beschikken ze over een didactisch repertoire en kunnen ze materiaal op een aangepaste wijze presenteren. Deze generatie ITS-en is beschreven door Sleeman en Brown (1982) en het meest volledig door Etienne Wenger (1987). Die ITS-en nu zouden in een volgende periode onder zware kritiek komen te liggen. Terugkijkend zien we een tijd waarin – met uitzondering van TICCIT - toch vooral de mogelijkheden van nieuwe techniek werden geëxploreerd. Didactisch gezien is het veel minder boeiend: tutoriële courseware en drill and practice overheersten. Dat betekent niet dat de programma’s niet effectief of efficiënt zouden zijn, integendeel. Het is een periode waarin geleerd wordt van de computer, en die computer bootst een docent na die met één leerling in gesprek is. Die opvatting was zo dominant dat collega Peter van Rosmalen op totaal onbegrip van de Nederlandse onderwijskundigen stuitte toen hij een presentatie hield over een praktijkgeval dat we nu computerondersteund samenwerkend leren (CSCL) zouden noemen.

15

4. Barsten in het cognitivisme (1985-1994) Deze periode laat belangrijke verschuivingen ten opzichte van het cognitivisme zien: aandacht voor zelfregulatie en metacognitie; het belang van authentieke leeromgevingen; leren wordt beschouwd als een sociale activiteit; ruimte voor zelfverantwoordelijk leren; een aantal overtuigingen die in het ‘nieuwe leren’ zijn terecht gekomen. 4.1 Stand van zaken ICT Zoals de ontwerpers van Xerox Star goed gekeken hadden naar de PLATOterminals, zo keken Steve Jobs en collega’s van Apple goed naar de Xerox Star en verwerkten veel van wat ze zagen in de interface van de Lisa en de MacIntosh. Microsoft komt met een eerste versie van Windows, waardoor ook voor de pc een bureaublad met objecten en iconen beschikbaar komt. Het is de periode dat multimedia zijn intree maakt: de grafische mogelijkheden worden beter en het geluid wordt aanzienlijk beter met de introductie van geluidskaarten. In 1991 komt Philips met de CD-i, een peperduur multimedia systeem dat nooit is doorgebroken. De belangrijkste ontwikkeling is echter de presentatie van het World Wide Web (1991). Met het http protocol kunnen pagina’s en sites intern en met elkaar verbonden worden in een hypertext omgeving. In 1993 wordt de Mosaic browser uitgebracht. Daarna begint een enorme groei. 4.2 Theorieën en modellen Gedistribueerde cognitie is een term waarmee wordt aangegeven dat cognitie verdeeld kan zijn tussen personen onderling en tussen personen en artefacten. Een basaal voorbeeld is wel de calculator die het elementaire rekenwerk uitvoert en op die manier capaciteit vrijmaakt voor dieper redeneren. Distributie brengt de noodzaak van coördinatie met zich mee. Coördinatie tussen representaties – bijvoorbeeld een probleem omzetten naar een vorm die de calculator aankan – en tussen personen die participeren in een proces. In Cognition in the Wild brengt Hutchins (1995) gedetailleerd in kaart met welke middelen (tools en representaties) en processen een team de positie van een schip bepaalt. Met name de coördinatie en de ogenschijnlijk redundante stappen daarin zijn interessant. Hutchins laat zien dat juist die redundantie borgt dat iedereen voldoende op de hoogte is van de lopende positiebepaling, fouten helpt corrigeren en dat daardoor de opleiding binnen het team gefaciliteerd wordt.

16

Salomon (1993) en Pea (1985) hebben aanvankelijk vooral onderzocht hoe de samenwerking tussen een individuele leerling en een ‘cognitive tool’ er uit zou kunnen zien. Een didactisch relevante tool, aldus Salomon, deelt de intellectuele belasting met de leerling om hogere orde denkprocessen te faciliteren er is sprake van een ‘intellectual partnership’ en dat vergt een weloverwogen ontwerp om uiteindelijk blijvende leeropbrengsten bij de leerling zien. Het type tools waar Salomon op doelt zijn vooral door Jonassen breed bekend geworden als ‘mindtools’ (Jonassen, 1992; Jonassen & Reeves, 1996; Jonassen, Reeves, Hong, Harvey & Peters, 1997) waartoe hij onder andere rekent spreadsheets, semantische netwerken, microworlds en visualisatie tools. Ik haal een van die tools naar voren, omdat het een aardige illustratie is van het samenspel van ontwikkelingen in de ICT en het onderwijs. Aan het eind van de jaren zeventig wordt studenten aanbevolen om semantische netwerken, conceptmaps of andere grafische weergaven van leerstof te maken. De Amsterdamse variant is als ‘schematiseren’ bekend geworden (Mirande, 1981) en is één van de spatial-learning strategies die in Holley en Dansereau (1984) worden behandeld. Wat opvalt als je het boek nog eens doorbladert, is hoe armetierig die visualisaties eigenlijk zijn. Het was allemaal pen en papierwerk, ook voor de student. Tijdrovend, lastig aan te passen en lastig te delen. De technologie om dat te verbeteren was echter niet breed beschikbaar. Momenteel zijn dergelijke tools onder pakkende namen als MindMapper, MindManager of MindMeister beschikbaar. In Kirschner, Buckingham, Shum en Carr (2003) worden diverse van deze tools gepresenteerd. Waar gedistribueerde cognitie nog een kader biedt waarin de individuele leerling met een cognitieve tool werkt, is dat niet meer het geval volgens de theorie van de gesitueerde cognitie die door Brown, Collins en Duguid (1989) bekend is geworden. Zij stellen de cultuur van het onderwijs verantwoordelijk voor het aanleren van kennis die buiten deze context niet relevant gemaakt kan worden door leerlingen. Laat ik dat illustreren aan de hand van een anekdote die Gerard Mennen, gewaardeerd lid van de kenniskring, ons een paar maanden geleden vertelde. Hij had een leerling bij wie hij zijn hele didactische en pedagogische arsenaal had uitgeput, maar was er niet in geslaagd de jongen aan het rekenen te krijgen. In een gesprek met de vader van de leerling, geeft Mennen toe dat het hem niet gelukt is en dat hij ook niet weet hoe het verder aan te pakken. Daarop antwoordt de vader: “dat geeft niet meester, ik neem hem gewoon een paar keer mee naar de paardenmarkt”. Gerard heeft me verzekerd dat het een goede rekenaar is geworden. Al zal deze vader waarschijnlijk nooit van gesitueerde cognitie gehoord hebben, hij handelt wel in de geest: leren vindt het best plaats in authentieke situaties en in sociale interactie. Lave en Wenger (1991) beschrijven het leren van de beginnende

17

professionals als het gaandeweg meer participeren in de activiteiten van een ‘community of practice’. Brown c.s. geven aanbevelingen voor werkvormen die in het onderwijs makkelijker te implementeren zijn: cognitive apprenticeship vergelijkbaar met het meester-gezel model waarin de docent als model fungeert, begeleidt en - in afnemende mate - ondersteunt; gezamenlijk probleem oplossen; verschillende rollen demonstreren en laten spelen zoals in reciprocal teaching (Palincsar & Brown, 1984); expliciet maken van niet effectieve strategieën en misconcepties en vaardigheden in samenwerking ontwikkelen. Dit is ook de periode waarin het constructivisme terrein begint te winnen. Duffy en Cunningham (1996) maken een onderscheid tussen socio-cultureel constructivisme – dat zeer nauw verwant is aan situated cognition – en een cognitief constructivisme met meer aandacht voor individuele processen. In die benadering zit ook Jonassen (1999): kennis wordt geconstrueerd en niet overgebracht. Betekenisvol leren is actief (handelend; observerend); intentioneel (reflectief/regulerend) en constructief (articulerend/reflectief); authentiek (complex en gecontextualiseerd) en coöperatief (samenwerkend, conversationeel). In de formulering van deze en andere nieuwe inzichten wordt een scherp contrast gemaakt met instructivisme of de oude cognitivistische benaderingen. “The sciences of cognition have tended to examine a disembodied intelligence, a pure intelligence isolated from the world”, aldus Norman (1993 p.146). De Intelligent Tutoring Systems worden stevig op de korrel genomen. In Computers as Cognitive Tools van Lajoie en Derry (1993) zijn bijdragen verzameld die door de editors worden onderverdeeld in drie kampen. Een kamp van researchers die studentmodellen hanteert; een kamp dat stelt dat het bijhouden van dergelijke modellen niet kan, niet nodig of zelfs onwenselijk is en een soort compromiskamp. Uit de hoofdstukken blijkt echter dat er veel diepgaander verschillen zijn. Salomon (1993) citeert Scardamelia: “het is niet de computer die de diagnose, het doel en de planning moet zetten, maar de student”, waarmee hij effectief de ITS-en uitsluit. De kritiek is overigens best te begrijpen: ITS-en zijn vaak het laboratorium niet uitgekomen en ze waren voor een groot deel het domein van onderzoekers op de gebieden van AI en cognitiewetenschap. Op de IJCAI – de internationale AI (Artificial Intelligence - kunstmatige intelligentie) conferentie van 1987 – werd Anderson tot zijn zichtbare irritatie geïntroduceerd als iemand die ‘via de zijdeur’ was binnengekomen. Tenslotte, dit is ook het tijdperk waarin zich een groep onderzoekers opwerpt om te komen tot onderwijsontwerp op basis van wetenschappelijke inzichten. The Learning Sciences en vanaf 1991 de Journal of the Learning Sciences zien het daglicht.

18

4.3 Toepassingen in het onderwijs Het zal - gezien de breedte van de theoretische agenda - geen verwondering wekken dat er in deze periode een enorme variëteit aan educatieve programma’s is ontwikkeld. Ik geef een heel beperkt overzicht en ga alleen iets verder in op CSCL en argumentatie. Aan de Vanderbilt University is een serie interactieve videoprogramma’s gemaakt – de Jasper Woodbury serie – waarin wiskundige problemen opgelost moeten worden (Cognition and Technology group at Vanderbilt, 1997). De problemen zijn ingebed – verankerd – in een verhaal dat een authentieke context voor het oplossen van problemen biedt. Jasper vindt op een van zijn boottochten een gewonde arend en roept hulp in van zijn vrienden die te hulp willen schieten met een lichtgewicht vliegtuigje. Vervolgens moeten er allerlei subproblemen opgelost worden. CSILE (Bereiter & Scardamalia, 1992; Scardamalia, Bereiter, Maclean, Swallow & Woodruff, 1989) – nu Knowledge Forum – is een systeem voor gezamenlijk probleemoplossen waarbij veel aandacht is geschonken aan het zichtbaar maken van de wijze waarop bijdragen van de leerlingen gerelateerd zijn. Zichtbaar maken van kennis, bevorderen van discussie daarover en gezamenlijke kenniscreatie zijn de kenmerken van CSILE. Het systeem is echter ook bedoeld, al is dat werk van lange adem, om een kenniscultuur op school te laten ontstaan (Hewitt, 2002). Dat lange adem perspectief valt buiten het bestek van het meeste empirische onderzoek dat doorgaans maar kortlopend is. COVIS (Edelson, O’Neill, Gomez & D’Amico, 1995) – learning through collaborative visualization – is een omgeving voor gezamenlijk werken aan projecten op het gebied van weer en klimaat. Er zijn diverse tools beschikbaar: visualisatie-tools die zijn gekoppeld aan grote databestanden; diverse synchrone en asynchrone communicatiemiddelen waarmee studenten, docenten en wetenschappers met elkaar kunnen communiceren en een ‘collaboratory notebook’ dat studenten ondersteunt in het systematisch opzetten van vraagstellingen en een onderzoeksplan. Belvedere (Paolucci, Suthers, Weiner & Lesgold, 1996; Suthers & Weiner, 1995; Suthers, Toth & Weiner, 1997) is een omgeving waarin leerlingen samenwerkend onderzoek uitvoeren naar vragen als “waarom stierven de dinosauriërs uit?” Hun hypothesen en data die daarmee strijdig of compatibel zijn worden grafisch weergegeven en dienen als anker voor de discussie. Een coach bewaakt de structuur en suggereert acties.

19

Visualisaties van argumentatie in combinatie met CSCL is in diverse onderzoeken onder de loep genomen. Er zijn diverse redenen waarom van externe representaties positieve effecten worden verwacht. Dat zijn deels effecten op (individuele) cognitie: ze vergen minder representatie dan een verbale en zijn eenvoudiger te interpreteren (Larkin & Simon, 1995), ze dwingen duidelijkheid af (Stenning & Oberlander, 1995); perceptuele karakteristieken kunnen cognitie een kant opsturen die probleemoplossen vereenvoudigt (Zhang, 1997). Ook worden wel genoemd ‘augmenting’ cognitieve activiteit (Pea, 1993) of het openen van nieuwe gezichtspunten (Jonassen, Peck & Wilson, 1999). Duffy en Cunningham (1996) verwachten een ‘off-loading effect’ en Veerman verwacht van externe representaties dat ze helpen de focus in een discussie te bewaren (daar vond ze ook aanwijzingen voor) en stimuleren tot uitleg en misschien wel een self-explanation effect kunnen genereren (wat minder aantoonbaar bleek). Er zijn echter ook wel goede argumenten aan te dragen dat die representaties tot meer cognitieve belasting leiden (Van Bruggen, Kirschner & Jochems, 2002): (1) De externe representatie moet passen bij de fasen van probleemoplossen en de verschillende cognitieve en communicatieve eisen die iedere fase stelt. Bij een eerste oriëntatie op het probleem in bijvoorbeeld een brainstorm past een ongestructureerde representatie (Van Bruggen, Boshuizen & Kirschner, 2003). (2) Integratie van verschillende representaties binnen zowel als tussen verschillende actoren is problematisch (Boshuizen & Schijf, 1998) en tenslotte (3) De eigenschappen - in het bijzonder de ontologie van een externe representatie dienen te corresponderen met de taak en het kennisniveau van de leerlingen. Er is in Nederland een zekere traditie ontstaan op het gebied van visualiseren van argumentatie in CSCL. Veerman (2000) en Van Bruggen (2003) hebben in hun onderzoek gewerkt met Belvedere als middel om argumentatie te structureren en grafisch weer te geven. Beiden gebruikten Belvedere in een modus waarin studenten achter afzonderlijke computers werkten. Communicatie tussen de deelnemers vindt dan plaats in een chatvenster. Een aanzienlijk deel van de dialoog tussen de deelnemers heeft betrekking op het coördineren van handelingen en hoe om te gaan met de software. Zelf heb ik het geluk gehad dat bij een sessie van een experiment de verbinding met de server niet gemaakt kon worden. Noodgedwongen werkten studenten samen aan één computer en dat bleek achteraf van grotere betekenis dan de experimentele conditie. Niet alleen het communicatiekanaal is van invloed op de samenwerking, maar ook de verzameling objecten en relaties die gebruikt kunnen worden in de visuele representatie en die bepalen wat uitgedrukt kan worden. De Jong et al. (1998) noemen dit de ontologie van de representatie. Vroegere versies van Belvedere bevatten een rijke ontologie die was ontleend aan het model van Toulmin (1958). De onderdelen van de grafische notatie leiden leerlingen af van de eigenlijke taak.

20

Kreijns (2004) heeft gewezen op het eenzijdig functionele karakter van de meeste CSCL-omgevingen waarbij de sociale kanten van het samenwerkend leren veronachtzaamd worden. Jeroen Janssen kwam daaraan enigszins tegemoet: hij onderzocht visualisaties van verschillende aspecten van de samenwerking in CSCL: participatie aan groepsprocessen (wat deelnemers bewuster zou moeten maken van elkaars bijdragen aan de samenwerking), de mate van overeenstemming en discussie en de externe representatie van argumenten. De visualisaties bleken de coördinatie en kwaliteit en resultaten van de samenwerking positief te beïnvloeden (Janssen, 2008).

21

5. Internet en mobiele telefonie breken door (1995-...) 5.1 Stand van zaken ICT Eind 1995 kent het internet wereldwijd zo’n 16 miljoen gebruikers. Dat aantal verdubbelt aanvankelijk jaarlijks totdat in 2002 de grens van 500 miljoen wordt overschreden. Wereldwijd zijn er nu 1,5 miljard internetgebruikers. Nederland kent er meer dan 11 miljoen. Er worden applicaties gemaakt waarmee beeld en geluid over het Net kunnen worden beluisterd en bekeken. De momenteel zo populaire sociale software zoals Hyves en Facebook komt pas in 2003 beschikbaar, YouTube nog later. Mobiele communicatie en internet groeien naar elkaar toe. De snelheid op het mobiele netwerk wordt zo opgevoerd dat ook daar streaming media van goede kwaliteit naar toegezonden kan worden. Foto’s, films en geluidsopnamen kunnen met de mobiele telefoon worden gemaakt en verstuurd. Applicaties zoals tekstverwerking, spreadsheets, enzovoort kunnen, in eenvoudige vorm, op een mobiele telefoon worden gebruikt. GPS-functionaliteit maakt het mogelijk om locatiespecifieke informatie naar een mobiel te versturen, of omgekeerd via een mobieltje bijvoorbeeld locaties te beschrijven. Dit alles opent nieuwe toepassingen: mobile learning doet zijn intree. 5.2 Toepassingen Erg vernieuwend is het eerste gebruik van internet niet. Dat heeft alles te maken met de technologie die in eerste instantie is opgezet of geïmplementeerd om statische informatie te leveren. De eerste e-learningomgevingen worden dan ook vooral gevuld met leerstof – in zeker zin was men weer terug bij de dagen van de ‘pageturning’ courseware. Dat verandert echter razendsnel en het is niet overdreven om te stellen dat het onderwijs achter de technische vernieuwingen aanholt. Dat is nooit anders geweest, maar het tempo van vernieuwing gaat nu veel sneller. Ik noem hier een aantal saillante mogelijkheden die internet vandaag en wellicht op korte termijn gaat bieden. Bespreking van individuele systemen laat ik vrijwel achterwege. Ik volg Anderson (2008) die de ‘affordances’ van het huidige web en van het ‘semantic web 2.0’ verbindt met de gewenste aspecten van een leeromgeving die in How People Learn (Bransford et al., 2000) werden geformuleerd: gecentreerd rond leerling, kennis, community en assessment. Terzijde: we gaan er dus vanuit dat een dergelijke omgeving voor de leerling ingericht wordt. Op Personal Learning Environments (PLEs) - een concept waarin de lerende zelf zijn omgeving inricht - ga ik hier verder niet in.

22

Internet ondersteunt momenteel vrijwel iedere vorm van synchrone communicatie en bij voldoende bandbreedte worden spraak en beeld beide ondersteund. Deze communicatiemiddelen kunnen worden gecombineerd met services die gezamenlijk werken aan gedeelde documenten – in brede zin – ondersteunen. Denk aan Google docs of Mindmeister dat webgebaseerde collaboratieve concept mapping biedt of een gezamenlijk whiteboard, enzovoort. Omgevingen als Elluminate combineren deze voorzieningen tot virtuele klaslokalen. Dit zijn internetvoorzieningen waarmee het community-centered karakter (Bransford et al., 2000) van de leeromgeving kan worden versterkt. Dat kan in Web 2.0 nog verder versterkt worden, aldus Anderson, als interacties intelligenter – zo vat ik het maar samen - verwerkt worden. Anderson is mijns inziens hier te optimistisch: het analyseren van interacties is, vooral in CSCL-onderzoek, een veelgebruikte, maar zeer tijdrovende methode om processen als kennisconstructie, coördinatie, argumentatie, enzovoort op te sporen. Om daadwerkelijk terugkoppeling te kunnen geven op de inhoud van die interacties en de kwaliteit van de samenwerking is real-time verwerking nodig. Taaltechnologie in combinatie met social network analyse (Wasserman & Faust, 1994) lijkt hiervoor een veelbelovende aanpak (Rebeda, Trausan-Matu & Chiru, 2008). Anderson noemt ook ‘tagging’ door communities van materiaal en onderwerpen die waardevol worden geacht een middel om het community-centered karakter van een omgeving te versterken. Tags zijn metadata die door gebruikers kunnen worden toegevoegd aan objecten zoals foto’s (Flickr) of filmpjes (YouTube). In gewoon Nederlands: trefwoorden die gebruikers over het algemeen zelf verzinnen en zelf op objecten plakken. Visualisaties van een verzameling tags – bijvoorbeeld in ‘tag clouds’ - kunnen worden teruggekoppeld naar de leden van een community als input voor een reflectieproces. De resultaten van Glahn (2009) met deze techniek rechtvaardigen verder onderzoek. Het internet bevat momenteel een overvloed aan materiaal en leeractiviteiten en dat ondersteunt, aldus Anderson, het kennisgecentreerde karakter van een omgeving. Hij voegt daar twee “affordances van semantic web 2” aan toe, waaronder “social augmentation and book marking by communities of experts, practitioners, and other students filter and qualify information so as to transform to knowledge” (Anderson, 2008 p. 67). Gezien de grote kwaliteitsverschillen tussen hetgeen op het web geboden wordt, is dit bijna een noodzaak. Multimediaal materiaal van goede kwaliteit kan door een streaming server worden uitgeleverd. Bovendien kan deze stroom worden gecombineerd met rijke interacties. Met de Emergo toolset heeft de Open Universiteit diverse producten gemaakt waarin interactiviteit en hoge kwaliteit video samen gaan, terwijl de

23

kosten voor ontwikkeling en exploitatie lager zijn dan bij vorige interactieve leeromgevingen. Omdat men een groot gevoel van authenticiteit wilde opwekken bij de leerlingen is de eerder genoemde Jasper Woodbury-serie ontwikkeld als interactieve video. Die keuze zou nu anders uit kunnen vallen. De rijke ervaring die met multimedia opgeroepen kan worden draagt bij aan het learner-centered karakter van de leeromgeving. Dat zo’n omgeving niet realistisch hoeft te zijn om als authentiek te worden ervaren, blijkt uit virtual reality omgevingen zoals Second Life. De Fontyscampus in Second Life, waaraan door studenten driftig wordt doorgebouwd, bevat onder andere practica en toetsomgevingen die in hun gebruik als authentiek worden ervaren. Augmented Reality is een uit de filmwereld overgewaaide groep technieken waarbij aan een weergave van de werkelijkheid andere representaties worden toegevoegd. Een recent gelanceerde mobiele toepassing is Layar, een webbrowser die over het beeld van de camera van de mobiel andere informatie legt: haltes van het openbaar vervoer; huizen die te koop staan, bezienswaardigheden, enzovoort. Ook hier kunnen gebruikers zelf weer informatie achterlaten voor anderen. Anderson verwacht dat in de toekomst inhouden gemaakt, uitgebreid en geannoteerd worden door gebruik door studenten en docenten. In een heel bescheiden vorm gebeurt dit inderdaad al door Wiki’s in te zetten. In het LTfLLproject (http://www.ltfll-project.org) wordt gewerkt aan een Common Semantic Framework dat voorziet in metadatering op basis van een domeinontologie die gekoppeld is aan de ‘tagging’ van gebruikers. Anderson verwacht daarnaast dat inhoud wordt aangepast op basis van studentmodellen van individuen en groepen. Of dit op korte termijn te realiseren valt, hangt af van de uitvoerigheid van de modellen. Bij eenvoudige modellen, zoals profielen, is aanpassing van inhoud op het model ongetwijfeld haalbaar, maar als een model een meer gedetailleerd, dynamisch beeld van de ontwikkeling van een leerling moet geven, is gezien de lange, moeizame geschiedenis van de studentmodellen in de Intelligent Tutoring Systems enige scepsis wel op zijn plaats. Tenslotte dient een leeromgeving ook assessment-centered te zijn, waarbij vooral ook aan formatieve assessment wordt gedacht. Anderson wijst hier op de vele mogelijkheden die nu al geboden worden voor het ontvangen van docent en peer-feedback. In de toekomst zullen agents zorgdragen for “assessing, critiquing, providing ‘just-in-time’ feedback”. Ook hier geldt mijns inziens dat Anderson te optimistisch is over wat het ‘semantische web 2.0’ kan bieden. Het is niet zozeer de metadatering van web 2.0 die hier de bottleneck is maar de modellering van studenten. Toch zijn juist op dit gebied belangrijke ontwikkelingen opgetreden.

24

De eerste heeft betrekking op de cognitieve tutors die niet alleen geïmplementeerd zijn in het reguliere onderwijs, maar waar actuele ontwikkelingen wijzen op een gedeeltelijke synthese met de cognitieve belastingstheorie. Volgens zijn introductie op IJCAI87 betrad Anderson het terrein van de ITS via de ‘zijdeur’. Een uitdrukking afkomstig van Wenger overigens, die er wel aan toevoegde dat deze zijdeur zich nog wel eens tot de hoofdingang zou kunnen ontwikkelen. De onderzoekers van ITS-en zijn onverdroten voortgegaan en dat geldt zeker voor de ontwikkeling van de cognitieve tutors die vanaf het midden van de jaren negentig zijn geïmplementeerd in het onderwijs op scholen in Pittsburgh (Koedinger, Anderson, Hadley & Mark, 1997). In recent onderzoek wordt geëxperimenteerd met het opnemen van uitgewerkte voorbeelden in de tutors. In de cognitieve belastingstheorie worden deze ‘worked examples’ gebruikt om meer capaciteit beschikbaar te maken voor de ontwikkeling van conceptuele kennis omtrent de onderliggende principes van het domein en hun toepassing (Sweller, Van Merriënboer & Paas, 1998). In de tutors wordt die belasting normaliter teruggebracht door directe terugkoppeling te geven. Ondersteuning van de ontwikkeling van conceptuele kennis is niet expliciet. Salden, Aleven, Renkl en Schwonke (2008) rapporteren veelbelovende resultaten van experimenten waarin uitgewerkte oplossingsstappen zijn geïntegreerd in een meetkunde-tutor. Het beste resultaat werd bereikt als de voorbeelden aangepast aan het niveau van de leerling werden aangeboden, en ook weer aangepast werden afgebouwd. Een tweede ontwikkeling, waarover ik uitvoeriger zal zijn omdat we daar zelf de nodige ervaring mee hebben opgebouwd, betreft Latente Semantische Analyse (LSA) (Landauer, Foltz & Laham, 1998). LSA is een methode voor analyse van teksten die puur computationeel is. De methode analyseert een corpus van documenten, waarbij document als een verzamelterm wordt gebruikt voor teksten, in lengte variërend van een enkele zin tot een hoofdstuk in een boek. Per document wordt van alle voorkomende termen (meestal zijn dat woorden, maar er zijn ook frasen gebruikt) de frequentie bepaald. Dit alles samenvoegend ontstaat een grote zogenaamde Term-Document matrix. Op de frequenties in de matrix worden doorgaans transformaties uitgevoerd. In plaats van de ruwe frequenties worden bijvoorbeeld de logaritmen gebruikt en er vindt een globale weging plaats door over het hele corpus bijvoorbeeld inverse documentfrequenties te bepalen, waardoor termen die heel vaak voorkomen geringere waarden krijgen. Een singuliere waardeontbinding van deze matrix legt deze uiteen in een stelsel van een linker en rechter transformatiematrix en een centrale diagonale matrix met de singuliere waarden in afnemende grootte. Die waarden nu zijn de orthogonale assen van het stelsel en door daarvan alleen de grootste te handhaven, wordt een dimensiereductie uitgevoerd. Op basis van de gereduceerde matrix kan de oorspronkelijke matrix worden gereconstrueerd. Daarbij zullen de waarden van

25

termen die vaak samen voorkomen, iets hoger uitvallen. Een voorbeeld: stel dat er 100 documenten in de matrix zitten waarin mensapen worden behandeld. Termen als ‘mensapen’, ‘mensaap’, ‘chimpansee’, ‘gorillla’, ‘orang-oetan’ en ‘bonobo’ zullen in deze documenten vaak samen voorkomen. In de gereconstrueerde matrix worden de frequenties van deze termen in deze documenten iets hoger. Dat kan er zelfs toe leiden dat een term die in een origineel document niet voorkomt, wel een frequentie krijgt in gereproduceerde documenten waarin de verwante termen voorkomen. Stel dat de term ‘mensaap’ in het originele document niet voorkomt, dan krijgt het toch een frequentie in de gereconstrueerde matrix. Dat is voor het zoeken van documenten (information retrieval) een substantiële verbetering ten opzichte van technieken die documenten vinden door op termen te zoeken (Deerwester, Dumais, Furnas, Landauer & Harshman, 1990; Dumais, 2007). Een meer psychologische verklaring van dit effect leidt tot een sterkere claim: LSA modelleert het leren van de betekenis - de contexten - van begrippen. Landauer en Dumais (Landauer & Dumais, 1997) demonstreerden dat door LSA te trainen op corpora met teksten die overeenkomen met de documenten die Amerikaanse kinderen in de loop der jaren lezen. Met behulp van LSA kon de ontwikkeling van het vocabulaire goed gemodelleerd worden. Er zijn diverse toepassingen van LSA in het onderwijs ontwikkeld, maar hier beperk ik me tot een aantal toepassingen waarmee we zelf ervaring hebben opgedaan. In het Learning Networks programma is in diverse projecten gebruik gemaakt van LSA. Peter van Rosmalen (2008) heeft onderzocht hoe peer support in leernetwerken kan worden ingezet om tutoren te ontlasten. In zijn onderzoek wordt LSA gebruikt om vragen die studenten tijdens een cursus instuurden te analyseren en om teksten op te sporen die de vragen kunnen helpen beantwoorden. Vervolgens wordt medewerking gevraagd van medestudenten die kundig lijken op het gebied van de vraag. Vraagsteller, vraag, mogelijke antwoorden en medestudenten worden samengebracht in een wiki voor deze ‘ad hoc transient community’. Zowel kwantitatief als kwalitatief (beoordeeld door tutors) presteerde dit systeem goed. Een tweede toepassing is inzet van LSA bij plaatsing in leernetwerken. Stel dat iemand opteert voor een route naar een bepaald resultaat - een Bachelor bijvoorbeeld - kunnen we dan op grond van de geschiedenis van zo’n lerende bepaalde vrijstellingen geven? Dat zou tegenwoordig vaak in een EVC-procedure gestalte kunnen krijgen (Joosten-Ten Brinke, 2008). Studenten vullen daarbij een portfolio met materiaal dat als evidentie kan dienen voor hun competenties. Zou je nu met behulp van LSA de inhoud van een dergelijk portfolio kunnen analyseren, al was het maar om te bepalen of de inhoud relevant is? In het onderzoek van Marco Kalz (2009), die daarop binnenkort hoopt te promoveren, beoordeelden deskundigen in hoeverre door aspiranten geschreven teksten overeenkwamen met de hoofdstukken van een inleiding in de psychologie. Daarnaast gaven zij van

26

ieder document aan of op grond van het document één of meer hoofdstukken konden worden vrijgesteld. Zoals verwacht corresponderen deze twee oordelen van de experts sterk. LSA-analyses konden de scores en oordelen van de docenten deels repliceren. De vergelijking die docenten maken is sterker gestuurd door een selectie van kritische kenmerken dan LSA kan modelleren. Tenslotte hebben we op Fontys Lerarenopleiding Sittard een klein onderzoekje uitgevoerd naar het beoordelen van essays met behulp van de computer. Het beoordelen, maar vooral het geven van terugkoppeling, is een tijdrovende klus voor docenten en de omvang van dat werk is alleen maar toegenomen. Er zou veel gewonnen zijn als de docent werkstukken pas ter beoordeling voorgelegd krijgt als die voldoen aan een aantal minimumeisen. Dergelijke systemen worden momenteel als webapplicaties aangeboden. De meest indrukwekkende applicatie is naar mijn idee Criterion die door ETS is ontwikkeld op basis van hun e-rater systeem (Burstein, 2003; Powers, Burstein, Chodorow, Fowles & Kukich, 2002). Criterion geeft heel uitvoerige feedback. Collega Ella Ait Zaouit en ik hebben een kleine proef uitgevoerd met een demoversie van Intelligent Essay Assessor (IEA) die is gebaseerd op LSA. Zij heeft studenten twee schrijfopdrachten gegeven afkomstig van de demoversie en die vervolgens beoordeeld op dezelfde criteria als IEA hanteert. We hebben de teksten vervolgens door IEA laten verwerken en tenslotte de beoordelingen van Ella en IEA vergeleken. Het resultaat was gemengd: voor één tekst was de overeenkomst laag, maar voor de ander verbluffend hoog. Dit is natuurlijk niet meer dan een eerste kennismaking, maar interessant genoeg om na te denken over mogelijke toepassingen. Kortom, willen we leeromgevingen inrichten die gecentreerd zijn rond de leerling, kennis, het assessment en de community dan zal de komst van het social semantic web 2, als het er al komt, alleen niet voldoende zijn.

27

6. Conclusies ICT is een gebied dat zich razendsnel ontwikkelt en vanwaar uit een krachtige ‘technology push’ richting onderwijs gaat: De ICT-geletterde van vandaag is de analfabeet van morgen. Er is echter ook een niet te miskennen ‘ideology push’, waardoor de aandacht uitgaat naar specifieke ICT toepassingen. Hetzelfde type cognitieve tutor dat werd afgeserveerd omdat het te weinig leerling-gecentreerd zou zijn en niet zou beantwoorden aan de eisen van een moderne leeromgeving wordt nu gezien als een omgeving die stimuleert tot ontwikkeling van diepere kennis van een domein. Ik ben begonnen met de stelling dat momenteel niet meer zo duidelijk is wat de educatieve functies van ICT precies zijn. Je zou wat provocerend kunnen stellen dat de verwachtingen ten aanzien van ICT in het onderwijs er eigenlijk altijd op neerkwamen dat de computer een rol als docent zou moeten spelen, maar zonder de docent te vervangen. Dat lijkt duidelijk in de eerste periode waarin ik de computer als ‘docent en oefenmeester’ ten tonele heb gevoerd. In een tweede fase is ICT vooral faciliterend door het aanbieden van omgevingen voor samenwerkend leren, probleem oplossen, argumenteren. Ook dat komt overeen met veranderingen in het denken over de rol die de docent dient te spelen. Erg vruchtbaar lijkt me deze exercitie echter niet. Als we de eisen van de leeromgeving van ‘How people learn’ serieus willen nemen, dan zullen we de vraag moet stellen welke complementaire bijdrage de verschillende actoren en ICT leveren. Let wel, de hier geschetste geschiedenis is geen beschrijving van de dagelijkse gang van zaken in scholen en hogescholen. Hier gaat het om sterke ideeën, zowel van de kant van de theorie als van de ICT-toepassingen. De alledaagse werkelijkheid is een stuk minder uitgesproken.

28

7. Promotieonderzoek in de kenniskring Het onderzoek van de kenniskring bestaat momenteel vooral uit promotieonderzoek. Daarnaast loopt een project rond inbedding van smartboards in het curriculum van Fontys Lerarenopleiding Sittard en zijn we in gespannen afwachting van een voorstel tot vorming van een regionaal netwerk dat kennis over en toepassing van geavanceerde ICT in het onderwijs voor langere tijd moet borgen. Het lectoraat heeft momenteel vijf promovendi die allen Wim Jochems van de Eindhoven School of Education als promotor hebben. De ‘jonge promovendi’ Gijs de Bakker, Nele Sophie Conincx en Niek van den Bogert zijn aangemeld bij de onderzoeksschool ICO. Gijs de Bakker: synchrone peer support Het onderzoek van Gijs de Bakker is begonnen onder het lectoraat van Peter Sloep. Jan van Bruggen heeft de rol van dagelijks begeleider overgenomen, maar Peter blijft actief in de begeleiding. Het doel van het onderzoek is te onderzoeken of de toenemende werkdruk op begeleiders kan worden verminderd door de introductie van een systeem voor synchrone peer ondersteuning (Synchronous Allocated Peer Support, SAPS). Het SAPS-systeem wijst studenten die een vraag gesteld hebben toe aan medestudenten die in staat geacht worden de vraag te beantwoorden. Met behulp van simulaties wordt onderzocht onder welke voorwaarden het systeem in staat is geschikte peers te koppelen. In het onderzoek wordt de kwaliteit van de antwoorden van peers vergeleken met die van reguliere begeleiders. Ook wordt onderzocht of gebruik van het systeem van invloed is op studieresultaten. Het onderzoek wordt in 2010 afgerond. De twee volgende promotieonderzoeken kunnen geplaatst worden in het kader van de ontwikkeling van reflectieve expertise. Nele Sofie Coninx: coachen met het oortje Karel Kreijns is dagelijks begeleider van dit onderzoek dat voortbouwt op het door lector Kommers begeleide onderzoek van Hooreman. Nele Sophie Conincx (FLOS) voert onderzoek uit naar synchrone coaching van docenten in opleiding. Het is bekend dat beginnende docenten sterk leunen op hun coach voor feedback. Als die feedback direct en specifiek is en een aantal instructies bevat die aangeven hoe een docent in opleiding moet leren om les te geven, spreken van we van synchrone coaching, ook wel coaching met het oortje genoemd. Concreet bestaat synchrone coaching uit een situatie waarin een coach achterin de klas zit en via een computer keywords doorstuurt naar een docent in opleiding. Deze docent draagt een

29

draadloze communicatieset en krijgt de keywords binnen via een ‘oortje’. Het hoofddoel van het onderzoek is te zoeken naar de meest efficiënte manier van synchroon coachen door te gaan kijken naar de competentiegroei van docenten in opleiding. Het project bestaat uit drie deelonderzoeken: (1) vertalen van de resultaten van Hooreman naar een concrete verzameling keywords die de feedback geven; (2) een onderzoek waarin synchrone en asynchrone coaching worden vergeleken en tenslotte (3) wordt gekeken welke andere telecommunicatiemiddelen een meerwaarde kunnen leveren aan de synchrone coaching. Niek van den Bogert (Fontys Lerarenopleiding Sittard): tagged videoregistraties in de lerarenopleiding Berliner (2001) heeft voorgesteld dat docenten in opleiding zo snel mogelijk routines moeten ontwikkelen in het hanteren van de klas en dan een ‘case base’ van praktijkgevallen op dit gebied moeten ontwikkelen. Ook hier gaat het om het automatiseren van procedures, in combinatie met verdieping van conceptuele kennis. Feldon (2007) beveelt aan om reflectie te laten focussen op ‘pertinent cues’, beslismomenten waarop meerdere acties door de docent ondernomen kunnen worden. Dit veronderstelt echter dat beginnende docenten relevante karakteristieken waarnemen, maar de taak om te observeren en terug te rapporteren wat er in een klas is gebeurd, blijkt al cognitief zeer belastend. Dit onderzoek probeert nu te achterhalen of docenten in opleiding kunnen profiteren van videoregistraties die zijn geannoteerd om die cues zichtbaar te maken. Onderzocht wordt of we met behulp van ‘social tagging’ verzamelingen trefwoorden kunnen achterhalen die weergeven wat ervaren docenten, respectievelijk docenten in opleiding, aan cues waarnemen. In volgende experimenten wordt onderzocht of bestudering van deze geannoteerde video’s tot betere herkenning van cues in een transfertaak leidt en op welk moment in de opleiding welk type annotatie het meest effectief is. Ton Marée (Onderwijs) – Deep learning bij Applied Science Het onderzoek van Ton Marée is in het voorjaar goedgekeurd en wordt ondersteund door het STIP-fonds. Dagelijks begeleider is Jan van Bruggen. Het onderzoek is gesitueerd bij de opleiding Applied Science, waar het curriculum een aantal jaren geleden grondig is herzien, maar waar niettemin is geconstateerd dat studenten weinig blijk geven van ‘diep leren’. Hun kennis blijft oppervlakkig, gefragmenteerd en weinig verbonden met hun voorkennis, kortom, zie tabel 1. Het onderzoek is gebaseerd op de volgende noties: (1) De kennis in het domein en de structuur daarin worden gerepresenteerd in een of meer concept-maps die samen met de docent-experts van Applied Science worden opgesteld. Deze domeinkaart wordt gebruikt om studenten te

30

navigeren in het domein. Delen van de domeinkaart zullen door studenten in een samenwerking gedetailleerder worden ingevuld. (2) Om die samenwerking zo te laten verlopen dat diepere verwerking wordt bevorderd, wordt de samenwerking gestuurd door samenwerkingscripts en eventueel een CSCL-omgeving. Pierre Gorissen (Onderwijs) - Faciliteren van gebruik van recorded lectures Het onderzoek van Pierre Gorissen (Onderwijs) is het laatst gestarte. Het wordt ondersteund door STIP en Jan van Bruggen is de dagelijks begeleider. Dit onderzoek zit het dichtst op het benutten van de mogelijkheden van streaming media. Instellingen gebruiken die mogelijkheden om opnames van colleges, promoties, lezingen, enzovoort blijvend beschikbaar te stellen. Tot deze categorie behoren ook de ‘recorded lectures’ zoals hoorcolleges, werkcolleges en toespraken. Pierre Gorissen brengt in zijn promotieonderzoek in kaart hoe recorded lectures feitelijk worden gebruikt door studenten en hoe die opnames kunnen worden uitgebreid met een navigatie die diepere verwerking van het materiaal ondersteunt. Dit onderzoek wordt uitgevoerd in samenwerking met de Technische Universiteit Eindhoven en Fontys Hogeschool Verpleegkunde.

31

8. Nawoord Aan het eind gekomen van deze oratie wil ik enkele woorden van dank uitspreken. Ik dank de Raad van Bestuur van Fontys Hogescholen en de directeur van Fontys Lerarenopleiding Sittard André Nijsen voor het in mij gestelde vertrouwen, dat blijkt uit deze benoeming als lector Educatieve functies van ICT. Jan Houben, Elly Teune en Ad Paulissen hebben - als leden van de Stuurgroep - ons gestimuleerd en de ruimte gegeven om te zoeken naar een eigen invulling van het lectoraat. Ik ben jullie daarvoor erkentelijk. Wellicht moeten we het alumnibeleid van het lectoraat nog wat verder uitbreiden… Ik dank de leden van de kenniskring van het lectoraat voor de meer dan hartelijke wijze waarop wij als jonge lectoren zijn ontvangen in een periode die voor de leden van de kenniskring niet gemakkelijk was. De kenniskring heeft zich ontwikkeld tot een hecht team dat met groot enthousiasme en toewijding aan het werk is. Peter Sloep dank ik voor de wijze waarop hij steeds met raad en daad gereed heeft gestaan om de overgang van het lectoraat zo soepel mogelijk te laten verlopen. Dat geldt nog meer voor Wim Didderen, die de continuïteit van het lectoraat en de kenniskring lang heeft belichaamd. Beste Wim, bij je afscheid van de kenniskring heb ik je een Januskop gegeven waarvan de Fontyshelft sip kijkt en de andere lacht, want uiteindelijk werken Peter, jij en ik nog steeds nauw samen. Alexandra Smeets verdient een bijzonder dankwoord voor de perfecte ondersteuning die zij biedt aan het werk van lectoren en kenniskring. De collega’s van Fontys Lerarenopleiding Sittard dank ik voor de goede sfeer waarin wij allen kunnen werken. Tenslotte dank ik mijn vrouw Diny en de kinderen – Carine, Guido en Leonie voor hun ondersteuning. De laatste drie niet in het minst, omdat ze ICT voor hun eigen doelen oneindig veel interessanter vinden - en ook nooit zullen nalaten om dat uitgebreid toe te lichten - dan de educatieve mogelijkheden waar ik nog wel eens over wil praten.

32

9. Literatuur Anderson, T. (2008). Towards a theory of online learning. In T. Anderson (Ed.). The theory and practice of online learning (2nd ed., pp. 45-74). Edmonton: AU Press. Aronson, D. T. & Briggs, L. J. (1983). Contributions of Gagné and Briggs to a prescriptive model of instruction. In: C. M. Reigeluth (Ed.). Instructional design theories and models: An overview of their current status (pp. 75-100). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum. Bereiter, C. & Scardamalia, M. (1992). Two models of classroom learning using a communal database. In: S. Dijkstra (Ed.), NATO-ASI Series F: Computer and systems sciences. Instructional models in computer-based learning environments. Berlin: SpringerVerlag. Berliner, D. C. (2001). Learning about and learning from expert teachers. International Journal of Educational Research, 35, 463-482. Boshuizen, H. P. A. & Schijf, H. J. M. (1998). Problem solving with multiple representations by multiple and single agents: an analysis of the issues involved. In: M. W. van Someren, P. Reimann, H. P. A. Boshuizen & T. de Jong (Eds.). Learning with multiple representations (pp. 137-151). Amsterdam: Pergamon. Bransford, J. D., Sherwood, R. D., Hasselbring, T. S., Kinzer, C. K. & Williams, S. M. (1990). Anchored instruction: why we need it and how technology can help. In: D. Nix & R. Spiro (Eds.). Cognition. education, and multimedia: Exploring ideas in high technology (pp. 115-142). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Bransford, J. D., Brown, A. L. & Cocking, R. R. (Eds.). (2000). How people learn: brain, mind, experience and school [expanded edition]. Washington: National Academy Press. Bruggen, J. M. van (2003). Explorations in graphical argumentation. Proefschrift Open Universiteit Nederland. Bruggen, J. M. van, Boshuizen, H. P. A. & Kirschner, P. A. (2003). A cognitive framework for cooperative problem solving with argument visualization. In: P. A. Kirschner, S. J. Buckingham Shum, & C. S. Carr (Eds.). Visualizing Argumentation: Software Tools for Collaborative and Educational Sense-Making (pp. 25-47). London: Springer.

33

Bruggen, J. M. van, Kirschner, P. A. & Jochems, W. (2002). External representations of argumentation in CSCL and the management of cognitive load. Learning and Instruction, 12, 121-138. Brown, J. S., Collins, A. & Duguid, P. (1989). Situated cognition and the culture of learning. Educational Researcher,18, 32-41. Burstein, J. M. (2003). Automated evaluation of discourse structure in student essays. In M. D. B. Shermis (Ed.). Automated essay scoring: A cross-disciplinary perspective (pp. 209-229). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Camstra, B. (1980). Leren en onderwijzen met de computer. Leiden: Stenfert Kroese. Cognition and Technology group at Vanderbilt. (1997). The Jasper project: lessons in curriculum, instruction, assessment and professional development. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Collins, A. & Stevens, A. L. (1983). A cognitive theory of inquiry teaching. In: C. M. Reigeluth (Ed.). Instructional design theories and models: an overview. Hillsdale, NJ: Erlbaum. Deerwester, S., Dumais, S. T., Furnas, G. W., Landauer, T. & Harshman, R. (1990). Indexing by latent semantic analysis. Journal of the American Society for Information Science, 41, 391-407. Dick, W., Carey, L. & Carey, J. O. (2005). The systematic design of instruction (6th ed.). Boston: Pearson. Duffy, T. M. & Cunningham, D. J. (1996). Constructivism: implications for the design and delivery of instruction. In: D. H. Jonassen (Ed.). Handbook of research for educational communications and technology (pp. 170-198). New York: Macmillan Library Reference USA. Dumais, S. T. (2007). LSA and information retrieval: Getting back to basics. In: T. K. Landauer, D. S. McNamara, S. Dennis, & W. Kintsch (Eds.). Handbook of Latent Semantic Analysis (pp. 293-322). Mahwah, NJ: Lawrence Erlabuam Associates. Edelson, D. C., O’Neill, D. K., Gomez, L. M. & D’Amico, L. (1995). A design for effective support of inquiry and collaboration. CSCL 95, Bloomington, available: www-scl95.indiana.edu/CSCL95/edelson.html

34

Feldon, D. F. (2007). Cognitive load and classroom teaching: the double-edged sword of automaticity. Educational Psychologist, 42, 123-137. Gagné, R. M. (1977). The conditions of learning (3rd ed.). New York: Holt, Rinehart & Winston. Glahn, C. (2009). Contextual support of social engagement and reflection on the web. Proefschrift Open Universiteit Nederland. Hannafin, R. D. & Young, M. (2008). Research on educational technologies. In: J. M. Spector, M. D. Merrill, J. van Merriënboer & M. P. Driscoll (Eds.). Handbook of research on educational communications and technology (pp. 730-739). New York: Lawrence Erlbaum Associates; Taylor & Francis group. Hewitt, J. (2002). From a focus on tasks to a focus on understanding: the cultural transformation of a Toronto classroom. In: T. D. Koschmann, R. Hall, & N. Miyake (Eds.). CSCL 2: Carrying forward the conversation (pp. 11-42). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Holley, C. D. & Dansereau, D. F. (1984). Spatial learning strategies: techniques, applications and related issues. Orlando: Academic Press. Hutchins, E. (1995). Cognition in the wild. Cambridge: MA: MIT Press. Janssen, J. (2008). Using visualizations to support collaboration and coordination during computer-supported collaborative learning. Proefschrift Universiteit van Utrecht. Jonassen, D. H. (1992). What are cognitive tools? In: P. A. M. Kommers, D. H. Jonassen & J. T. Mayes (Eds.), NATO ASI Series F: Computer and Systems Sciences: Vol. 81. Cognitive tools for learning (pp. 1-6). Berlin: Springer-Verlag. Jonassen, D. H., Peck, K. L. & Wilson, B. G. (1999). Learning with technology: a constructivist perspective. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Jonassen, D. H. & Reeves, Th. C. (1996). Learning with technology: using computers as cognitive tools. In: D. H. Jonassen (Ed.). Handbook of research for educational communications and technology (pp. 693-719). New York: Macmillan Library Reference USA.

35

Jonassen, D. H., Reeves, T. C., Hong, N., Harvey, D. & Peters, K. (1997). Concept mapping as cognitive learning and assessment tools. Journal of Interactive Learning Research, 8, 289-308. Jong, T. de, Ainsworth, S., Dobson, M., van der Hulst, A., Levonen, J., Reimann, P., et al. (1998). Acquiring knowledge in science and mathematics: the use of multiple representations in technology-based learning environments. In: M. W. van Someren, P. Reimann, H. P. A. Boshuizen & T. de Jong (Eds.). Learning with multiple representations (pp. 9-40). Amsterdam: Pergamon. Joosten-Ten Brinke, D. (2008). Assessment of prior learning. Proefschrift Open Universiteit Nederland. Kalz, M. (2009). Placement support for learners in learning networks. Proefschrift Open Universiteit Nederland. Kirschner, P. A., Buckingham Shum, S. J. & Carr, C. S. (Eds.). (2003). Visualizing argumentation: software tools for collaborative and educational sense-making. London: Springer. Koedinger, K. R., Anderson, J. R., Hadley, W. H. & Mark, M. A. (1997). Intelligent tutoring goes to school in the big city. International Journal of Artificial Intelligence in Education, 8, 30-43. Kreijns, K. (2004). Sociable CSCL environments; social affordances, sociability and social presence. Proefschrift Open Universiteit Nederland. Landauer, Foltz, P. W. & Laham, D. (1998). An introduction to latent semantic analysis. Discourse Processes, 25, 259-284. Landauer Dumais (1997). A solution to PLATO’s problem: The latent semantic analysis theory of acquisition, induction, and representation of knowledge. Psychological Review, 104, 211-240. Larkin Simon, H. A. (1995). Why a diagram is (sometimes) worth ten thousand words. In: J. Glasgow, N. N. Narayanan & B. Chandrasekaran (Eds.). Diagrammatic reasoning; cognitive and computational perspectives (pp. 69-109). Menlo Park, CA: AAAI Press/MIT Press. (Originally published in Cognitive Science, 11, 1987, 65-99).

36

Lave, J. & Wenger, E. (1991). Situated learning: legitimate peripheral participation. Cambridge: Cambridge University Press. Meriënboer, J. van & Kester, L. (2008). Whole-task models in education. In: J. M. Spector, M. D. Merrill, J. van Merriënboer & M. P. Driscoll (Eds.). Handbook of Research on Educational Communications and Technology (pp. 441-456). New York: Lawrence Erlbaum Associates; Taylor & Francis group. Merrill, M. D. (1983). Component Display Theory. In: C. M. Reigeluth (Ed.). Instructional-design theories and models: An overview of their current status (pp. 279-333). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Merrill, M. D., Schneider, W. W. & Williams, G. W. (1980). TICCIT. Englewood Cliffs, NJ: Educational Technology Publications. Mirande, M. J. A. (1981). Studeren door Schematiseren. Utrecht: Het Spectrum. Norman, D. A. (1993). Things that make us smart; defending human attributes in the age of the machine. Reading, MA: Perseus Books. Palincsar & Brown, A. L. (1984). Reciprocal teaching of comprehension-fostering and comprehension- monitoring activities. Cognition and Instruction, 1, 117-175. Paolucci, M., Suthers, D., Weiner, A. & Lesgold, A. (1996). Automated advicegiving strategies for scientific inquiry. In: C. Frasson, G. Gauthier & A. Lesgold (Eds.), Lecture notes in computer science. (Intelligent Tutoring Systems, ITS ‘96, Montreal) (pp. 372-381). New York: Springer. Pea, R. D. (1985). Beyond amplification: using the computer to reorganize mental functioning. Educational Psychologist, 20, 167-182. Pea, R. D. (1993). Practices of distributed intelligence and designs for education. In: G. Salomon (Ed.). Distributed cognition: psychological and educational considerations (pp. 47-87). Cambridge: Cambridge University Press. Powers, D. E., Burstein, J. C., Chodorow, M., Fowles, M. E. & Kukich, K. (2002). Stumping e-rater: Challenging the validity of automated essay scoring. Computers in Human Behavior, 18, 103-134.

37

Ragan, T. J., Smith, P. L. & Curda, L. K. (2008). Outcome-referenced, conditionsbased theories and models. In: J. M. Spector, M. D. Merrill, J. van Merriënboer & M. P. Driscoll (Eds.). Handbook of Research on Educational Communications and Technology (pp. 383-400). New York: Lawrence Erlbaum Associates; Taylor & Francis group. Rebeda, T., Trausan-Matu, S. & Chiru, C. G. (2008). Extraction of socio-semantic data from chat conversations in collaborative learning communities. In: P. Dillenbourg & M. Specht (Eds.). Times of convergence; technologies across learning contexts. EC-TEL 2008 (pp. 366-377). Berlin, Heidelberg: Springer. Reigeluth, C. M. (Ed.) (1983). Instructional design theories and models: an overview of their current status. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum. Rookhuijzen, R. F. van, Plomp, Tj. & Pilot, A. (1976). Individuele Studie Systemen in het hoger onderwijs. Groningen: Wolters-Noordhoff. Rosmalen, P. van (2008). Supporting the tutor in the design and support of adaptive e-learning. Proefschrift Open Universiteit Nederland. Salden, R. J. C. M., Aleven, V. A. W. M. M., Renkl, A. & Schwonke, R. (2008). Worked examples and tutored problem solving: redundant or synergistic forms of support? Annual Meeting of the Cognitive Science Society, CogSci 2008. Salomon, G. (1993). On the nature of pedagogic computer tools: The case of the writing partner. In: S. P. Lajoie & S. J. Derry (Eds.). Computers as cognitive tools (pp. 179-196). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Scardamalia, M. A., Bereiter, C., Maclean, R. S., Swallow, J. & Woodruff, E. (1989). Computer-supported intentional learning environments. Journal of Educational Computing Research, 5, 51-68. Sleeman, D. & Brown, J. S. (1982). Intelligent Tutoring Systems. New York: Academic Press. Stenning, K. & Oberlander, J. (1995). A cognitive theory of graphical and linguistic reasoning: logic and implementation. Cognitive science: a multidisciplinary journal of artificial intelligence, psychology, and language, 19, 97-140.

38

Suthers & Weiner, A. (1995). Groupware for developing critical discussion skills. Retrieved July 14, 1998, from http://www-CSCL95.indiana.edu/CSCL95/suthers.html. Suthers, D. D., Toth, E. E. & Weiner, A. (1997). An integrated approach to implementing collaborative inquiry in the classroom. In: R. Hall, N. Miyake & N. Enyedy (Eds.). Proceedings of CSCL ‘97: The Second International Conference on Computer Support for Collaborative Learning (pp. 272-279). Toronto: University of Toronto Press. Sweller, J., Merriënboer, J. J. G., van & Paas, F. G. W. C. (1998). Cognitive architecture and instructional design. Educational Psychology Review, 10, 251-296. Toulmin, S. E. (1958). The uses of argument. Cambridge: Cambridge University Press. Veerman, A. (2000). Computer-supported collaborative learning through argumentation. Proefschrift University of Utrecht. Wasserman, S. & Faust, K. (1994). Social network analysis; methods and applications. Cambridge: Cambridge University Press. Wenger, E. (1987). Artificial intelligence and tutoring systems: computational and cognitive approaches to the communication of knowledge. Los Altos, CA: Morgan Kaufmann Publishers. Wooley, D. R. (1994). PLATO: The emergence of online community. Retrieved September 18, 2005, from http://thinkofit.com/PLATO/dwPLATO.htm Zhang, J. (1997). The nature of external representations in problem solving. Cognitive Science, 21, 179-217.

39

40