Onderzoek

Rekenen: op tablet of op papier?

Drijvers (2010) geeft aan dat deze beweging tot nu toe nog niet zichtbaar is in het onderwijs, althans nog niet genoeg. Er zijn genoeg kansen om de nieuwe mogelijkheden te verkennen, zoals het gebruik van een elektronische leeromgeving, digitale portfolio's, adaptief oefenmateriaal en automatiseringsprogramma's. De onderzoeksvraag voor dit artikel is: 'Wordt het leerrendement van het rekenonderwijs verhoogd door gebruik te maken van de nieuwe adaptieve mogelijkheden die ontstaan door het gebruik van de tablets van Snappet?'

Nieuwe mogelijkheden van Snappet
De in dit onderzoek gebruikte tablets worden aangeboden door stichting Snappet. Bestaande schriftelijke methodes zijn in de tablets verwerkt en door Snappet voorzien van nieuwe adaptieve mogelijkheden.
Allereerst krijgen de leerlingen meteen feedback op de door hen gemaakte opgaven door middel van een kruis of een krul. Nicol en Macfarlane-Dick (2006, p. 206) noemen dit als kenmerk van goede feedback, terwijl leerkrachten het vaak pedagogisch onjuist vinden om kritiek te geven omdat ze de leerlingen niet willen ontmoedigen (Van den Bergh, Ros, & Beijaard, 2013, p. 427). De tablet geeft slechts feedback op het antwoord.
Wel krijgt de leerkracht alle resultaten direct binnen en door een overzicht kan hij direct op de overige niveaus feedback geven, namelijk op het proces, de mate van zelfregulatie en op het niveau van de leerling zelf (Van den Bergh et al., 2013, p. 421). Op deze manier kunnen ook aan de overige voorwaarden van goede feedback voldaan worden, zoals het aanmoedigen en versterken van het zelfvertrouwen (Nicol et al., 2006, p. 206). Bovendien lijken ook leerlingen dit 'big brother'-concept te waarderen. Zij weten hierdoor dat de leerkracht de meest actuele gegevens heeft om hen optimaal te kunnen helpen (Heck, Boon, & Van Velthoven, 2008, pp. 9, 19).

Ten tweede worden de vervolgopgaven direct aangepast aan het niveau van de leerlingen zodat zij op hun eigen niveau verder kunnen, de zogenaamde adaptieve opgaven.
Ten derde biedt Snappet de leerlingen mogelijkheden om hun leerproces te sturen en te reguleren, een ander kenmerk van adaptief onderwijs (Wang, Lindvall, & Mauritz in Houtveen, Booij, de Jong, & van de Grift, 1999, pp. 176, 177). Met Snappet kunnen de leerlingen in een overzicht per leerlijn of per onderwerp zien wat zij al beheersen en waar zij nog aan moeten werken.

Ten slotte kan het werken met tablets de leerkracht tijd opleveren. De tablet kijkt de opgaven na en voorziet de leerling tijdens de les van basale feedback. Dit geeft de leerkracht meer tijd voor persoonlijke begeleiding. Bovendien hebben de leerlingen minder materialen nodig, namelijk alleen de tablet. Hierdoor kan het leerproces efficiënter worden georganiseerd (Stichting Kennisnet, 2013, p. 26).

Onderzoeksmethode
De volgende hypothese is opgesteld met betrekking tot de onderzoeksvraag: "Het leerrendement van het rekenonderwijs wordt verhoogd door gebruik te maken van de nieuwe adaptieve mogelijkheden die ontstaan door het gebruik van tablets van Snappet." Hiervoor is één groep 7 van 20 leerlingen willekeurig opgedeeld in twee groepen van tien leerlingen, groep A en groep B. Het experiment is twee keer uitgevoerd. In de eerste periode van vier weken werkten de leerlingen uit groep A met de tablets en de leerlingen uit groep B op reguliere wijze, uit het lesboek. Groep A is de experimentele groep en groep B de controlegroep. Er werd gewerkt met de methode 'Wereld in Getallen'. Snappet gebruikt dezelfde opgaven en leerlijnen. In de tweede periode werkten de leerlingen uit groep A gedurende vier weken op reguliere wijze en de leerlingen uit groep B met de tablets.
Aan het eind van iedere periode werd bij de gehele groep de methodetoets van 'Wereld in Getallen' schriftelijk afgenomen. De resultaten van ieder toetsonderdeel werden berekend door van elke toets het percentage goede antwoorden te berekenen. Aan de hand van dit percentage werd voor iedere leerling de groei berekend ten opzichte van het gemiddelde van de vier laatst behaalde resultaten. Of de verandering in resultaat van de experimentele groep significant is ten opzichte van controlegroep, blijkt uit de onafhankelijke t-toets. Om dit aan te tonen moet de kans dat dit verschil toevallig zou kunnen ontstaan kleiner zijn dan .05.

Resultaten
Uit tabel 2 blijkt dat bijna alle gemiddelden van periode 1 en periode 2 zowel van groep A als van groep B lager zijn dan de gemiddelde resultaten van voor het onderzoek. Het grootste verschil tussen groep A en B ligt in periode 1 bij de minimumtoets. De kans dat dit verschil toevallig is ontstaan is dan ook het kleinst, namelijk .20. Dit is echter groter dan de eerder gestelde grens van .05 en dus is dit verschil niet significant, net als alle andere resultaten.
Aan de hand van de gemiddelde groei is wel de tendens zichtbaar dat bijna alle resultaten van de experimentele groep percentueel lager zijn dan die van de controlegroep. De enige uitzondering is de projecttoets van periode 1. Het gemiddelde van alle resultaten van de experimentele groep blijkt 2,74% lager te zijn dan de resultaten van de controlegroep. Dit verschil is echter nog altijd niet significant. Wanneer we de resultaten per opgave bekijken, lijkt er een verschil zichtbaar bij de opgaven met basisbewerkingen met grote getallen, zoals cijferend rekenen. Daarom is nog een t-toets afgenomen met betrekking tot de resultaten van deze opgaven. Uit een analyse blijkt dat de experimentele groep 72% van deze opgaven goed had. De controlegroep had echter 85% van deze opgaven goed. De kans dat dit verschil toevallig ontstaat is .03, zo blijkt uit de t-toets. Dit is kleiner dan .05 en daarmee significant, ten nadele van de experimentele groep.

Discussie
Voor de resultaten kunnen verschillende verklaringen gegeven worden.
Allereerst bleken de leerlingen uit de experimentele groep geen of nauwelijks bewerkingen op te schrijven voordat zij hun antwoord in de tablet invoerden. De leerlingen waren niet gemotiveerd hun schrift te gebruiken om tussenstappen op te schrijven, ondanks stimulans van de leerkracht.

Ten tweede beperkt de tablet de leerlingen en de leerkracht bij het inzetten van didactische mogelijkheden. Om bij grote opgaven, zoals grote delingen, toch ruimte te geven voor tussenstappen geeft de tablet bij deze opgaven de mogelijkheid tussenantwoorden in de tablet in te voeren. Dit kan echter slechts op één manier. Zo gaat de tablet bij grote delingen uit van het herhaald aftrekken. De leerkracht kan niet kiezen om de delingen aan te leren met staartdelingen of op een andere verkorte manier. En wanneer een leerling behoefte heeft aan een extra tussenstap, biedt de tablet hier geen mogelijkheid toe.

Een derde mogelijke verklaring is de afhankelijkheid van techniek die ontstaat bij zowel leerling als leerkracht door het gebruik van de tablets. Zo waren er problemen met de internetverbinding en de weergave van opgaven op de tablet. Deze problemen waren relatief snel opgelost. Doordat het echter vaker voorkwam, kan dit verlies in leertijd ten koste zijn gegaan van het leerrendement van de betreffende leerlingen.

Een laatste mogelijke verklaring is niet zozeer bij de tablets te vinden, als wel bij de leerlingen. Zoals eerder beschreven geeft de tablet direct aan of het gegeven antwoord juist of onjuist is. Hierdoor hadden de leerlingen zelf direct door of zij de lesstof beheersten of niet, in tegenstelling tot de leerlingen van de controlegroep. Sommige leerlingen lieten zich hierdoor zichtbaar ontmoedigen en stopten met de betreffende opgave. Dit maakte hen op dat moment meer afhankelijk van de begeleiding van de leerkracht. Een enkele leerling wist met doorzettingsvermogen toch op het goede antwoord te komen waardoor een zelflerend proces optrad. Dit gebeurde echter vooral bij de sterke leerlingen, terwijl de zwakkere leerlingen eerder onzeker werden over hun vaardigheid, zoals Heemskerk et al. (2011, p. 190) in hun onderzoek ook al opmerken. Dit alles in tegenstelling tot de leerlingen uit de controlegroep die zich niet bewust waren van de fouten die ze maakten. Hier kwamen ze pas achter bij het bespreken of nakijken.

Tegelijkertijd werkten de tablets motiverend wanneer het een leerling wel lukte de juiste antwoorden te geven. Zo riep een leerling die normaal het eerst haar lesboek heeft opgeruimd als de les voorbij is: "Ah, meester, mag ik nog even door? Ik hoef nog maar twee sommen." Bovendien kunnen de leerlingen sterren verdienen wanneer ze vooruit gaan ten opzichte van zichzelf. Andere leerlingen waren echter blij toen ze weer uit het lesboek mochten werken.

Tekst: Arno Broos, Peter Bom en Jan Kaldeway

2 november 2015

Literatuur

Blok, H. (2004). Adaptief onderwijs: Betekenis en effectiviteit. Pedagogische Studiën, 81(1), 5-27.

Drijvers, P. (2010). The role of handheld technology in the mathematics classroom. ZDM Mathematics Education, 42(7), 665-666.

Heck, A., Boon, P., & Van Velthoven, W. (2008). Mathematica Empowered Applets for Learning School Algebra and Calculus. The Mathematics Journal, 10, 2-19.

Heemskerk, I., Meijer, J., Van Eck, E., Volman, M., & Karssen, M. (2011). EXPO II. experimenteren met ict in het PO. tweede tranche. onderzoeksrapportage. Amsterdam: Kohnstamm Instituut en POWL, Universiteit van Amsterdam.

Houtveen, A., Booij, N., De Jong, R., & Van de Grift, W. (1999). Adaptive Instruction and Pupil Achievement. School Effectiveness and School Improvement, 10(2), 172-192.

Kester, L., & Van Merriënboer, J. (2013). Effectief leren van multimediale leerbronnen. 4W: Weten Wat Werkt en Waarom, 2(4), 14-51.

Malmberg. (2012, Maart). De wereld in getallen Rapportwaardering met methodetoetsen. Opgehaald van Malmberg.

Nicol, D. J., & Macfarlane-Dick, D. (2006). Formative assessment and self-regulated learning: A model and seven principles of good feedback practice. Studies in Higher Education, 31(2), 199-218.

Oostdam, R. (2011). Tijd voor dikke leerkrachten: over maatwerk als kern van goed onderwijs. Amsterdam, Nederland: Amsterdam University Press.

Stichting Kennisnet. (2013). Vier in balans monitor 2013; De laatste stand van zaken van ict en onderwijs. Zoetermeer: Stichting Kennisnet. Opgehaald van www.kennisnet.nl.

Van den Bergh, L., Ros, A., & Beijaard, D. (2013). Feedback during active learning: elementary school teachters' beliefs and perceived problems. Educational Studies, 39(4), 418-430.