Wetenschap & Technologie in het basisonderwijs Dr. Tim van Wessel
Wat en waarom W&T?
Nieuwsgierigheid en verwondering 1. Wat gebeurt er binnen in de aarde, en wat merken we daarvan? 2. Worden computers slimmer dan mensen? 3. Wie waren de vroegste bewoners van de aarde? 4. Waarom staan paddenstoelen in een kring? 5. Kunnen dieren denken? 6. Hoe kunnen we gezonder oud worden? 7. Hoe worden sterren en planeten geboren, en hoe gaan ze dood? 8. Hoe word je verliefd?
W&T: geen vak maar een benadering “De commissie wil onderstrepen dat wetenschap en technologie in haar ogen géén apart vak is, maar een vakoverstijgende benadering. Meer ruimte in het primair onderwijs voor wetenschap en technologie betekent dan ook niet per se een extra belasting voor scholen en leraren. Het vergt vooral een andere manier van lesgeven. De methodiek van het onderzoekend en ontwerpend leren kan worden gekoppeld aan alle vakken en activiteiten, van taal, rekenen, aardrijkskunde, geschiedenis en biologie tot aan de meer creatieve vakken en het schooltoneel.”
Onderzoeken vs. problemen oplossen Kerndoel 42 = ‘Wetenschap’ = Onderzoekende houding bevorderen: “Hoe zit dat eigenlijk?”
Kerndoel 45 = Technologie = Probleemoplossende houding bevorderen: “Kan dat beter?”
Onderzoekend leren
Filmpje Pannenkoeken bakken Online (youtube) via WK-UU
Filmpjes: ontwerpend leren in de klas WK-TU Delft
Denken in drie dimensies n n n
Vakinhouden (kennis) Werkwijzen (vaardigheden) Denkwijzen (attitude)
SLO, 2014 Kennisbasis NW&T onderbouw VO Leerplankader W&T PO
Aansluiten bij internationale ontwikkelingen n n n n
Next Generation Science Standards Geïntegreerde leerdoelen Van Kindergarten tot Grade 12 Drie componenten: q q q
Disciplinary Core Ideas (Science and Engineering) Practices Crosscutting Concepts
Concept ontwikkeling van kinderen
Concept ontwikkeling
4.ZIJN DE CONCEPTEN VAN KINDEREN VERANDERD
1 CONFRONTATIE
3.HOE KUN J E DAT CONCEPT VERDER ONTWIKKELEN?
2. WAT IS HET CONCEPT VAN KINDEREN?
Karakteristieke werkwijzen n n n n n n n
Modelontwikkeling en -gebruik Onderzoeken Ontwerpen Informatievaardigheden Redeneervaardigheden Reken/wiskundige vaardigheden Waarderen en oordelen
Karakteristieke denkwijzen (OJW) n n n n n n n n n
Patronen Schaal, verhouding en hoeveelheid Oorzaak en gevolg Systeem en systeemmodellen Behoud, transport en kringloop van energie en materie Structuur en functie Stabiliteit en verandering Duurzaamheid Risico’s en veiligheid
Voorbeeld: patronen n n n
Kunnen verwondering wekken Vragen om beschrijving en ordening Aanzet tot vragen als: hoe, waardoor?
Doelen integreren
Hoe kinderen leren (en wij ook) n n
n
Kennis is ‘embodied’ Leren = exploreren = actie en perceptie = cognitie Zoeken naar actiemogelijkheden;; wat kun je er mee doen?
Van ‘doen’ naar ‘denken’ en terug Abstracte begrippen zijn metaforen met lichamelijke oorsprong q q q
Be’grijpen’ Stroom Evenwicht
W&T is taal leren ‘Jan gaat naar bed en doet zijn schoenen uit’ ‘Jan doet zijn schoenen uit en gaat naar bed’ ‘Een glas met water vullen’ ‘Een glas met water schenken’
Bij file vluchtstrook op de lijnbus Embodiment en actie-perceptie in grammatica: Werkwoorden voor proces (beweging, actie, contact) en toestand (resultaat, effect, bezit) gedragen zich anders
Ondersteunen Taal - Scaffolds - Introductie tekst / gesproken taal - Modelleren taal - Samen oefenen - Zelfstandig uitvoeren
www.uu.nl/onderwijsenleren
www.uu.nl/wetenschapsknooppunt www.wetenschapsknooppunten.nl
zijn dan ze misschien lijken. In de bovenbouwklassen waar we lessen uitprobeerden, verslikten bijna alle kinderen zich in verhalen over het draaien van de aarde, over de baan om de zon, over de afstand tussen aarde en zon, hadden de kinderen er via televisie over geleerd, toch kon bijna niemand precies vertellen hoe het zat.
Verbinding met rekenen-wiskunde
is, en je kunt ze bijvoorbeeld laten experimenteren met een lamp. De constatering dat de zon ook een soort lamp is en dat de zon niet op dezelfde plek blijft staan is voor kleuters al bijna genoeg.
Geef kinderen op een zonnige dag stoepkrijt en laat
ze elkaars schaduw omtrekken. Dat is een meetkundig beschreven hoe leerlingen in de bovenbouw een onderrijke activiteit die bijvoorbeeld de vraag kan oproepen zoekje op kunnen zetten met een door hen zelf ontworof langere kinderen ook een langere schaduw hebben. pen vragenlijst. Ze mogen daarbij zelf kiezen wat voor merken dat hun schaduw één of twee uur later niet meer past in de stoepkrijttekening. De richting en de grootte is veranderd. Hoe verklaar je dat?
Van Galen en Jonker
Stel de klas voor om het nog eens preciezer te onderzoeken door buiten een stok neer te zetten en dan een hele dag te volgen wat er met de schaduw van die stok afb.41: Blijft je schaduw de hele dag hetzelfde?
2013
lend is echter ook dat de tijdschaal de verticale as veranderen? Hoe zal op de richting van de schaduw Verandert ook de lengte? de verhoudingen niet weergeeft: de afstand tussen Experimenteren in nul seconden en zeven seconden is even grootheeft alsude Voor het onderzoekje een onbewolkte dag de rekenles en een grasveldje of een stuk schoolplein dat de ‘Hoe lang sta je ’s morgens voor de spiegel?’ afstand tussen dertig en veertignodig minuten. bamboestok in de grond, of in een parasolstandaard en stuur elk half uur een paar kinderen naar buiten om de lengte en de richting van de schaduw vast te leggen.
gebaseerd op gelijke afstanden tussen de getallen. Wat
overgetrokken; op een grasveldje kan met tentharingen
ben is dat ze simpelweg alle gevonden waarden op een precieze tijdstip erbij zetten, met krijt of op een briefje. rij hebben gezet. Tot welke merkwaardige resultaten groeien en de met de lengte
Aan het eind van de schooldag kijkt u met de klas wat het experiment heeft opgeleverd. Wanneer u het onderleerlingen hadden een gekregen zoekje doettabel met leerlingen van de bovenbouw kunt u hen vragen om de lengte van de schaduwen op te mevan een jongen op zijn verschillende ten met een centimeter en de richting met een kompas.
af, maar te zien valt al wel dat de toppen van de staven op een rechte lijn komen te liggen. Dat is vreemd, want
afb.42: De schaduw van een stok onderzoeken.
Manieren om W&T te geven q q
q q q q q q q
Hoeveelheid: veel – weinig Docent: groepsleerkracht – vakleerkracht – iemand van buiten de school Didactiek: onbegeleid – instructie – O&O leren Intensiteit: korte les – groot project Verbondenheid: als los vak – geïntegreerd Plaats: klaslokaal – in de omgeving Differentiatie: alle kinderen zelfde – eigen programma Toetsing: niet – leerlingvolgsysteem Leerlijn: willekeurige onderwerpen – opbouw en afstemming in alle groepen
Rol van de leerkracht – sturing Leraargestuurd onderzoek
Gezamenlijk gestuurd onderzoek
Leerlinggestuurd onderzoek
Tanis et al. 2014
Hypothese opstellen Aanpak beschrijven Rol van de leraar Wat gaat er gebeuren, denk je? Zal er iets veranderen als…?
Voorkennis activeren en vraag formuleren Heb je zoiets wel eens vaker gezien? Wat weet je er al van? Wat wil je precies weten?
Tip! Stap af van wat jij wilt weten, maar volg de redenatie van het kind.
Hoe zouden we dit te weten kunnen komen? Hoe kunnen we dit aanpakken?
Waarnemen en verklaren
Doorvragen en aanmoedigen Aanmoedigingsvragen gericht op handelen: Kun jij dat ook? Kun jij het terugduwen? Wil jij het ook proberen? Reactievragen, bevestigende check: Bedoel je dat dit blokje dan naar achteren gaat? Dus jij zegt eigenlijk…? Reactievragen, verklaringsverzoek: Kun je dat nog eens uitleggen? Wat bedoel je precies?
Conclusies trekken Klopt het met wat je eerder dacht? Wat kunnen we hier dus over zeggen? Wat is dan nu het antwoord op de vraag die vooraf stelde?
Valkuil! Stel niet te veel kennisvragen!
Waarnemingsvragen: Wat zie je? Wat proef je? Wat hoor je? Waar ruikt het naar? Welke vorm heeft het? Hoe warm is het water? Hoe lang duurt het? Hoeveel zie je liggen? Hoe hard heb je gefietst? Welk verschil zie je tussen…? Welke is langer? Welke gaat het snelt? Waarbij zie je dat ook? Waar liggen er minder? Verklaringsvragen: Hoe komt dat, denk je? Wat gebeurt er dan, denk je? Kun je uitleggen waarom het water verkleurt? Hoe werkt het apparaat? Hoe zou het eigenlijk komen dat in de herfst de bladeren vallen? Wat denk jij, hoe kan het dat…? Hoe kan de knikker sneller beneden komen?
C.H. Geveke, H.W. Steenbeek, P.L.C. Van Geert
Websites n n
n n n n n n
www.uu.nl/onderwijsenleren http://www.uu.nl/onderwijs/onderwijsadvies- training/publicaties/boeken http://www.fisme.science.uu.nl/publicaties/subsets/wt/ www.uu.nl/wetenschapsknooppunt www.wetenschapsknooppunten.nl Onderzoekend leren en pannenkoeken bakken Ontwerpend leren in de klas http://fastfacts.nl/content/maarten-kleinhans-meanderende- modder
