Op basis van de resultaten concludeert hij dat meer gecontroleerd onderzoek nodig is om te begrijpen hoe onderwijs effectief kan worden afgestemd op de verschillen tussen en behoeften van leerlingen.
Leerlingen uit de bovenbouw van het basisonderwijs zijn al ‘jonge onderzoekers’. Gemiddeld krijgen zij één uur per week les in wetenschap en technologie. Het doel van deze lessen is meestal tweeledig: leerlingen moeten iets leren over natuurwetenschappelijke onderwerpen én ze moeten leren onderzoek doen naar materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals licht, geluid en elektriciteit. Dit tweede aspect, de ontwikkeling van onderzoeksvaardigheden, vormt de kern van mijn onderzoek naar wetenschappelijk redeneren op de basisschool.
Ik heb bij ruim 180 basisschoolleerlingen onderzocht vanaf welk moment en in welk tempo kinderen onderzoeksvaardigheden ontwikkelen. Voorbeelden van deze vaardigheden zijn hypotheses opstellen, experimenten uitvoeren en de resultaten interpreteren (zie figuur 1). Uit de resultaten blijkt dat onderzoeksvaardigheden bij kinderen zich langzaam en asynchroon ontwikkelen. Deze ontwikkeling wordt bovendien gekenmerkt door aanzienlijke individuele verschillen die we op dit moment slechts gedeeltelijk kunnen verklaren. Dit vormt een extra uitdaging voor effectief onderwijs in wetenschap en technologie.
(Figuur 1)
Uit recente overzichtsstudies blijkt dat onderzoekend leren tot meer vakinhoudelijke kennis en betere onderzoeksvaardigheden leidt wanneer oefenmogelijkheden worden gecombineerd met instructie of begeleiding. Dat roept de vraag op welke vorm van instructie of begeleiding het meest effectief is voor acht- tot twaalfjarigen. Onderzoekers die deze vraag willen beantwoorden, zouden zich wat mij betreft vooral moeten richten op de leerlingen die te weinig opsteken van de reguliere lessen. Ik denk dat de individuele verschillen in de ontwikkeling van onderzoeksvaardigheden die ik hierboven noemde, verkleind kunnen worden door beter in te spelen op de behoeften van individuele leerlingen. In onderwijskundig jargon heb je het dan over differentiatie of adaptief onderwijs.
Adaptiviteit en differentiatie zijn nauw verwante begrippen, al zijn onderwijswetenschappers het er niet over eens wat het verschil tussen deze termen is. Volgens mij gaat het in beide gevallen om het afstemmen van het onderwijs op de verschillen tussen en behoeften van leerlingen. Welke beslissingen een leerkracht hierbij moet nemen, wordt beschreven in het raamwerk in Figuur 2.
(Figuur 2)
De eerste dimensie, links in het figuur, beschrijft welke aspecten van het onderwijsleerproces adaptief worden gemaakt:
* Bij aanpassingen van de inhoud besluit een leerkracht om niet elke leerling dezelfde leerstof te geven.
* Het leerproces wordt adaptief gemaakt door de instructie en begeleiding af te stemmen op de behoeften van individuele leerlingen.
* Als de adaptiviteit zich richt op het product, dan kunnen leerlingen op verschillende manieren laten zien dat ze de leerstof beheersen.
* Aanpassing van de leeromgeving gebeurt meestal door leerlingen in homogene groepjes te plaatsen.
De tweede dimensie beschrijft op welke individuele verschillen het onderwijs wordt afgestemd:
* In veel gevallen gebeurt dit op basis van leerlingkenmerken die voorafgaand aan het leerproces worden vastgesteld; denk bijvoorbeeld aan de halfjaarlijkse Cito voortgangstoetsen.
* Daarnaast kan het onderwijs worden afgestemd op de prestaties tijdens het leerproces. Dan wordt de vorm en inhoud van het onderwijs voor elke leerling bepaald door zijn of haar resultaten op tussentijdse oefeningen en verwerkingsopdrachten.
In de derde dimensie wordt aangegeven hoe vaak het onderwijs wordt afgestemd op individuele verschillen en behoeften:
* Bij een grofmazige aanpak blijven aanpassingen lange tijd van kracht.
* Bij een fijnmazigere benadering worden ze vaker herbezien.
In de laatste dimensie wordt aangegeven door wie over de aanpassingen beslist:
* In de meeste gevallen bepaalt de leerkracht of en hoe het onderwijs wordt aangepast.
* Leerkrachten kunnen hierbij worden geholpen door adaptieve software die de prestaties van elke leerling bijhoudt en op basis daarvan suggesties geeft voor bijvoorbeeld de moeilijkheidsgraad van de volgende serie opgaven.
* In sommige gevallen kan de leerling zelf meebeslissen over de vorm en inhoud van het leerproces.
Dit raamwerk beschrijft hoe leerkrachten hun lessen over wetenschap en technologie adaptief kunnen maken - of in elk geval waarop ze hierbij moet letten. Het raamwerk kan ook worden gebruikt om te voorspellen of verklaren welke vormen van adaptiviteit effectief zijn. Dit heb ik de afgelopen maanden geprobeerd te doen op basis van bestaand onderzoek naar adaptief onderwijs bij de vakken taal, rekenen, en wetenschap en technologie. Samengevat wijzen de resultaten van mijn reviewstudie erop dat adaptief onderwijs effectief kan zijn, maar dat meer gecontroleerd onderzoek nodig is om goed te begrijpen hoe het onderwijs effectief kan inspelen op individuele verschillen.
De komende jaren ga ik mij richten op de vier dimensies uit het raamwerk voor adaptief onderwijs. Ik zal dit onderzoek uitvoeren tijdens lessen wetenschap en technologie in de bovenbouw van het basisonderwijs. Het model in Figuur 3 illustreert de werkwijze die ik hierbij ga volgen.
(Figuur 3)
De eerste stap is het beschrijven en verklaren van individuele verschillen in onderzoeksvaardigheden. De tweede stap richt zich op het ontwikkelen van onderwijs dat effectief is voor een zo groot mogelijke groep leerlingen. Door deze lessen te geven en de leeractiviteiten en leeruitkomsten te meten, wil ik achterhalen welke leerlingkenmerken bepalend zijn voor hoeveel kinderen leren van de reguliere instructie in onderzoeksvaardigheden. In de derde stap worden de lessen die zijn ontwikkeld tijdens stap 2 afgestemd op de individuele verschillen tussen leerlingen.
Volgens de kerndoelen voor het basisonderwijs moeten leerlingen onderzoek leren doen. Voor sommige kinderen is dit geen enkel probleem, anderen hebben hier meer moeite mee en een deel van de leerlingen slaagt er uiteindelijk niet in om dit leerdoel te behalen. Waardoor deze verschillen worden veroorzaakt is nog onvoldoende duidelijk, en hetzelfde geldt voor de manier waarop leerkrachten op deze verschillen kunnen inspelen. Dit onderstreept het wetenschappelijk en praktisch belang van het onderzoek dat ik de komende jaren ga uitvoeren. Het raamwerk en de stapsgewijze aanpak die ik heb ontwikkeld vormen hiervoor het uitgangspunt. Ik wil benadrukken dat beide modellen ook bruikbaar zijn voor andere schoolvakken — dat ze hier zijn gepresenteerd in de context van wetenschap- en technologieonderwijs heeft uitsluitend te maken met mijn eigen onderzoekservaring en interesse.
Dit artikel is een bewerking door Hannah Wolff, redactie-assistent van Didactief, van de oratie die Ard Lazonder op 25 mei 2018 hield als hoogleraar Onderwijswetenschappen aan de Radboud Universiteit.
En blijf op de hoogte van onderwijsnieuws en de nieuwste wetenschappelijke ontwikkelingen!
Inschrijven
