‘Veel docenten zitten in een hokje van natuurkunde, scheikunde of biologie,’ zegt Lodewijk Koopman, natuurkundedocent op het Scala College in Alphen aan den Rijn. ‘Maar leerlingen lopen tussen al die lessen heen en weer. Ze weten vaak meer van andere vakken dan je zou denken. Het is zonde als je dat niet benut.’
Koopman besloot te gaan onderzoeken hoe je in de les de bètavakken meer met elkaar in verband kunt brengen. ‘Hoe kun je vakoverstijgende contexten zo inzetten dat leerlingen in een bètales uitgedaagd worden hun kennis uit andere bètavakken te gaan gebruiken? Scheikunde speelt een rol in de biologie, natuurkunde komt terug in de scheikunde. Sommige leerlingen zien het niet of denken er niet aan om die kennis te gebruiken. Andere leerlingen denken dat ze die kennis niet mógen gebruiken. Weer andere leerlingen raken juist in de war van de verschillende manieren waarop in de vakken over eenzelfde ding gepraat wordt.’ Koopman doet zijn onderzoek binnen het project Postdoc VO dat gecoördineerd wordt door het Freudenthal Instituut.
'Laten we meer met
de kennis van leerlingen doen'
NieuwsartikelenHet onderzoek begon met het doornemen van wetenschappelijke literatuur over ‘vakoverstijgende contexten’, concrete verhalen waarin de lesstof uit verschillende vakken is ingebed. Op basis daarvan maakte hij lesmateriaal, dat hij uitprobeerde in een aantal lessen. ‘Dat was vooral ter voorbereiding op de echte testronde, die binnenkort start. Het leverde me informatie op om het lesmateriaal te verbeteren. Ik kreeg meer gevoel bij wat een context doet en het werd duidelijker wat leerlingen van de verschillende vakken herkennen.’
Koopman gebruikte kranten- en tijdschriftartikelen. ‘Nieuwsartikelen zijn vaak goed gestructureerd en gaan over iets actueels. Het spreekt leerlingen aan “dat het echt is”. Ik gaf de leerlingen bijvoorbeeld een artikel over een vloeibare batterij of biobrandstoffen. Ik stelde vragen als: wat heeft dit met natuurkunde en scheikunde te maken?’
Maar de lessen verliepen nog niet goed. ‘De vragen bleken te open. Toch was de interesse wel gewekt: de leerlingen waren geboeid door de voorgelegde problemen.’
In de testfase zal Koopman het lesmateriaal in twee klassen uitproberen met twee scheikundecollega’s. ‘Leerlingen krijgen een ogenschijnlijk eenvoudige vraag: zijn biobrandstoffen een duurzaam alternatief voor fossiele brandstoffen? Om deze 
vraag te beantwoorden laten we ze eerst artikelen lezen. Daarna krijgen ze de opdracht om in groepjes een levenscyclusanalyse te maken van de eerste, tweede en derde generatie biobrandstoffen.’
Bij de samenstelling van de groepjes houdt Koopman rekening met verschillen tussen leerlingen. ‘De groepjes bestaan uit drie personen; elke leerling specialiseert zich in één generatie biobrandstoffen. Maar niet alle leerlingen hebben biologie of natuurkunde. Daarom heeft elk groepje minstens één leerling met biologie en minstens één leerling met natuurkunde in het pakket. Elke groep verwerkt het resultaat in een inzichtelijk schema.
Het vakoverstijgende van scheikunde, natuurkunde en biologie, daar gaat het om bij de opdracht. Het maken van een levenscyclusanalyse is het middel. Leerlingen moeten de scheikundige processen zien te vinden om de biologische structuren om te zetten.’
'Je kunt het zien als
een vorm van collegiaal leren'
Koopman is ondertussen in overleg met zijn schoolleiding om structureel ruimte en tijd vrij te maken voor het ontwikkelen van vakoverstijgende lessen. ‘We zouden bijvoorbeeld elke dinsdagmiddag een soort onderwijslab op school kunnen houden. Je kunt het zien als een vorm van nascholing. De meeste docenten worden enthousiast van het bezig zijn met hun vak en met lesmateriaal. Zeker als je het samen met collega’s doet, stimuleert het enorm.’
Eerst praten, dan doen
‘Collega’s van andere bètavakken benaderen vraagstukken anders,’ zegt natuurkundedocent Lodewijk Koopman. ‘Een bioloog ziet een systeem meer als een geheel. Een natuurkundige wil juist inzoomen op de elementen die volgens hem of haar relevant zijn en de rest terzijde leggen. Ook gebruiken de collega’s soms andere begrippen voor dezelfde onderwerpen. Zo had een biologiedocent het tegen zijn leerlingen over het “energieverbruik” van een molecuul. Dit is voor een bioloog zinnig taalgebruik. Maar voor een scheikundige en natuurkundige is dit niet correct: energie wordt niet “verbruikt”, maar “omgezet”. Een scheikundige denkt daarbij weer vooral in termen van bindingsenergie en welke energie het verbreken van bindingen kost. Het is dan ook leerzaam om met elkaar te bespreken hoe je met een onderwerp omgaat en welke begrippen je gebruikt. De verschillen kunnen enorm zijn.’
Dit artikel verscheen in de special Gek op kennis, Didactief januari 2018. Deze special is gemaakt in opdracht van en met een financiële bijdrage van het Freudenthal Instituut, Universiteit Utrecht.
En blijf op de hoogte van onderwijsnieuws en de nieuwste wetenschappelijke ontwikkelingen!
Inschrijven
