Een begrip als luchtdruk begrijpen leerlingen pas goed als ze gevoeld hebben hoe hard ze moeten drukken of blazen. Door deze ervaring begrijpen ze niet alleen dat druk en kracht iets met elkaar te maken hebben, maar ze voelen (en begrijpen) haast automatisch dat het energie kost. We noemen dit 'belichaamde kennis' en we denken dat bijvoorbeeld het latere formele begrip van luchtdruk berust op de belichaamde kennis die kinderen al experimenterend verwerven. In het TalentenKrachtonderzoek wordt onderzocht op welke manier we kinderen deze 'belichaamde kennis' kunnen geven. Anders dan de losse proefjes die in veel boeken en op internet te vinden zijn gaat het bij TalentenKracht erom om de samenhang tussen experimenten en de fundamenten van wetenschappelijk redeneren bloot te leggen.
Hands-on exploreren
De combinatie van hands-on exploreren, voorspellen en reflecteren op wat je ziet, is een krachtig leermechanisme, blijkt uit onderzoek van Talentenkracht. Dit past bij de theorie van de belichaamde cognitie. Die theorie houdt in dat een kind eerst leert kennen door waarnemen en handelen, en pas daarna door taal beschrijvingen en verklaringen aan geeft. De woorden die kinderen spontaan gebruiken als ze ervaringen met proefjes beschrijven, zijn aanknopingspunten voor leraren om kinderen via discussie en instructie toe te leiden naar formele kennis.
Sensori-motorkennis
Ons eerste begrip van de wereld bestaat uit de senso-motorische kennis die wij door lichamelijke ervaringen opbouwen. Het blijft ons hele leven de basis voor betekenisgeving en begrip. We denken dat senso-motorische kennis ook de basis vormt van wetenschappelijk redeneren. Wetenschappelijk redeneren is gebaseerd op het vermogen handelingen mentaal uit te voeren (simuleren). Door ons de uitvoering van handelingen voor te stellen kunnen wij de effecten daarvan voorspellen. Voorspellen is een oervorm van wetenschappelijk redeneren. Om leerlingen te ondersteunen bij het verwerven van abstracte begrippen moeten ze gevarieerde ervaringen op kunnen doen in verschillende gebieden van wetenschap en technologie. Verschijnselen in die gebieden hebben unieke kenmerken, maar op een abstracter niveau zijn er overeenkomsten en die kunnen kinderen door exploreren en experimenteren ontdekken. Heeft het zin kinderen een algemene onderzoekende houding aan te leren en logische regels voor het trekken van conclusies? 'Niet zonder hands-on exploratie'.
Proef 1: Rietje
Benodigdheden: doorzichtig rietje, bak of glas met water
Werkwijze: Neem een doorzichtig rietje, laat het rietje verticaal in een bakje of glas water zakken en vraag de kinderen goed te kijken, zodat ze zien hoe het water in het rietje komt. Doe de proef opnieuw, maar sluit nu de bovenkant van het rietje met je duim af.
Opdracht: Vraag de kinderen te voorspellen waar het water nu zal komen. Dikke kans dat ze het niet goed hebben. Kinderen zullen vervolgens zien dat het water maar een klein beetje in het rietje komt. Het lijkt alsof het water wordt tegengehouden.
Proef 2: Eendje
Benodigdheden: klein plastic eendje, bak met water en een longdrink glas
Werkwijze: Vul een bak water, laat een klein plastic eendje op het water drijven en plaats dan langzaam een longdrink glas omgekeerd over het eendje heen in het water. Vraag leerlingen of zij kunnen voorspellen wat er met het eendje zal gebeuren. Zal het eendje gewoon op dezelfde plaats blijven drijven? Kinderen zullen zien dat het eendje naar beneden gedrukt wordt, samen met water waar het op drijft.
Opdracht: Laat de kinderen de proefjes zelf doen en laat ze voelen dat hoe dieper je het glas in het water drukt, hoe meer kracht het kost. Als kinderen een paar van deze proefjes hebben gedaan, gaan ze bij nieuwe varianten van de luchtdrukproefjes de uitkomst steeds beter voorspellen. Maar verklaren, in woorden, blijft moeilijk. Kinderen gebruiken bij het verklaren spontaan woorden als duwen, trekken, tegenhouden, wegdrukken. Met deze alledaagse woorden beschrijven ze hun belichaamde ervaringen. Hier kun je mooi op inhaken met preciezere woorden om het verschijnsel te duiden. Verklaren blijft moeilijk. Toch gaan leerlingen beter voorspellen. Ze begrijpen het verschijnsel wel, maar kunnen het nog niet beredeneren. Het is alsof ze het begrip al wel in de vingers hebben maar nog niet in hun hoofd.
Meer proefjes doen? Talentenkracht heeft een verschillende kleinere en grotere experimenten ontwikkeld die je voor proefjes in de klas kunt gebruiken. Kijk op: www.talentenkracht.nl
Met medewerking van Paul Leseman, Marja van den Heuvel-Panhuizen, Jan Boom en Willemijn Schot (Universiteit Utrecht).
SUCCESVOLWERKEN MET TALENTMOMENTEN IN DE ONDERBOUW
De ontwikkeling van W&T-talent van leerlingen kan plaatsvinden door het aantal 'talentmomenten' tijdens de les te vergroten. In depraktijk zijn deze talentmomenten te herkennen als interacties tussen de leerkracht en leerling. Hierbij is sprake is van een hoog niveau van redeneren van de leerling en enthousiasme over en exploratie van een bepaald W&T-onderwerp, waar de leerkracht op inhaakt. Bijvoorbeeld door vragen te stellen aan de leerling. Een juf van groep 1-2 vertelt: 'De kinderen moesten een brug maken tussen twee tafels die ongeveer een meter uit elkaar stonden. Ze mochten overal uit het lokaal materiaal vandaan halen. Een 4-jarige leerling vond een plank. Met de plank in haar handen, keek ze eerst en zei: "ik weet niet of het gaat passen". De leerling ging dus niet direct over tot actie, maar stelde zichzelf eerst de vraag of de plank zou passen.' Dit had ze van haar juf geleerd die de laatste tijd vaak opmerkt: 'Wacht even, nog niet doen, wat denk je dat er gaat gebeuren?' Het is een mooi voorbeeld van een leerlinggerichte vraag die een kind voldoende ruimte geeft na te denken voordat hij of zij zijn of haar eigen mening geeft. Blijkbaar heeft de leerling dit al mooi opgepikt en past ze het zelf ook al toe./Annemie Wetzels, Henderien Steenbeek, Marijn van Dijk (Rijksuniversiteit Groningen)
Dit artikel is verschenen als onderdeel van de Didactief-special TalentenKracht (juni 2015). Deze special is gemaakt in opdracht en met financiële bijdrage van het platform Bèta Techniek.
En blijf op de hoogte van onderwijsnieuws en de nieuwste wetenschappelijke ontwikkelingen!
Inschrijven
