Wetenschap & Technologie (W&T) raken aan de fascinatie over de wereld om ons heen. Vele duizenden jaren van beschaving hebben geleid tot wetenschappelijke inzichten en modellen van uiteenlopende zaken zoals het leven van planten, dieren en mensen op onze planeet, de natuurkundige wetten waaraan de fysieke wereld om ons heen gehoorzaamt en de relatie van de aarde tot de wijdere kosmos. Dankzij W&T zijn we in staat om problemen als de vervuiling van de lucht of de opwarming van de aarde gezamenlijk aan te pakken.
Vroeger was de gedachte dat W&T vooral iets was dat je in een latere fase van het onderwijs aan bod zou moeten laten komen. Een verkeerde inschatting. Onderzoek laat zien dat kinderen al op heel jonge leeftijd over talenten beschikken om wetenschappelijk te kunnen redeneren. Kinderen hebben van jongs af aan een natuurlijke nieuwsgierigheid die hen aanzet tot logisch redeneren en wetenschappelijk denken. Zij willen dingen weten en begrijpen en vinden het heel spannend om na te denken hoe je zaken kunt voorspellen als je eenmaal een model van de werkelijkheid hebt ontwikkeld. Hun brein staat nog volledig open voor nieuwe ervaringen en biedt alle mogelijkheden om neurale netwerken te vormen die nodig zijn voor onderzoekend en ontwerpend leren. Als zij maar de ruimte krijgen en voortdurend worden geprikkeld, dan krijgt talent voor W&T de kans om tot volledige ontplooiing te komen.
Onder W&T-talent verstaan we het potentieel om wetenschappelijke en technologische excellentie bij kinderen te ontwikkelen in talentbevorderende onderwijssituaties. Optimaal onderwijs biedt kinderen de mogelijkheid hun natuurlijke nieuwsgierigheid vast te houden en samen met anderen ontdekkingen te doen. Dit kan aan de hand van leervragen in vijf verschillende W&T-systemen: mathematische systemen (wat zijn priemgetallen?, natuurkundige systemen (hoe werkt een hefboom?), levende systemen (welke dieren doen een winterslaap?), ruimtelijke systemen (kan een mens leven op de maan?) en technologische systemen (hoe kun je water uit de grond halen?). Leerlingen geven blijk van W&T-talent als ze binnen een of meer van deze systemen hoge leerprestaties en leerpotentieel laten zien. Talentvolle leerlingen vallen op doordat ze intrinsiek gemotiveerd zijn, hun eigen leergedrag reguleren en plezier hebben in W&T-leertaken. Geleidelijk aan ontwikkelen deze kinderen dan ook de taal voor het doen van wetenschappelijk onderzoek en breiden zij hun academische woordenschat uit. Ook leren zij met tekeningen, schema's en grafieken modellen te ontwikkelen van wetenschappelijke fenomenen.
Krachtige leeromgevingenAlle kinderen beschikken over meer of minder W&T-talent maar om dit te ontwikkelen is het nodig dat zij in de klas worden uitgedaagd en begeleid in zogenoemde 'krachtige' leeromgevingen. Daar hebben ze de beschikking over talentontlokkend materiaal en stimuleert de leraar hen om antwoorden te vinden op hun leervragen, zoals: 'Hoe kun je planten het beste laten groeien?' of: 'Hoe kan het dat het elke avond donker wordt?' Hij of zij pakt deze vragen op en gaat met leerlingen samen op onderzoek uit. Onderzoekend leren veronderstelt dat leerlingen al redenerend een experiment bedenken waarmee ze een fenomeen proberen te beschrijven onder gecontroleerde omstandigheden. 'Onder welke omstandigheden (licht, warmte, bemesting) kun je bijvoorbeeld een zaadje optimaal laten groeien?' Ontwerpend leren gaat ervan uit dat kinderen leren een model of ontwerp te maken dat een bepaald verschijnsel kan helpen verklaren. Bouw bijvoorbeeld een ontwerp van de aarde, de zon en de maan en laat zien hoe het ritme van dag en nacht wordt veroorzaakt door de draaiing van de aarde om de zon.
Of leerlingen succesvol zijn in W&T is sterk afhankelijk van de educatieve excellentie van de leraar. Talent is geen gave, maar een proces dat goede begeleiding vergt. Onderzoek laat zien dat met begeleide kennisconstructie de beste resultaten worden behaald. Het is een gezamenlijk proces waarbij de leraar het kind individueel of in kleine groepjes helpt met het articuleren van leervragen en het zoeken naar antwoorden op die vragen. Door voortdurend relaties te leren leggen tussen nieuwe informatie en voorafgaande kennis op hun eigen ontwikkelingsniveau worden kinderen steeds beter in het exploreren, redeneren en verklaren van wetenschappelijke fenomenen.
Binnen het onderzoeksprogramma TalentenKracht zijn vanuit zeven universiteiten fundamentele studies verricht naar individuele verschillen in talentontwikkeling bij kinderen van 2 tot 14 jaar en naar de rol van de leeromgeving en in het bijzonder van de leraar. Het onderzoek heeft laten zien dat constructieprocessen van het kind - actieve verkenning van een probleemkader, denkbeeldig spel, tekeningen, antwoorden op vragen - leiden tot een steeds dieper inzicht in W&T. Ook worden leerlingen steeds beter in causaal redeneren, selecteren en controleren van onderzoeksvariabelen, omgaan met fouten of storing in de data en trekken van wetenschappelijke conclusies en deze voorzien van argumentatie. Dat gaat in de regel samen met een toenemende mate van eerlijkheid en oprechtheid betreffende data, respect voor elkaars uiteenlopende standpunten en onderscheid tussen meningen en feiten die gebaseerd zijn op waarneembare en controleerbare data.
In samenwerking met meer dan honderd schoolteams zijn ook praktisch georiënteerde studies uitgevoerd waarin vooral is nagegaan hoe we W&T-talenten kunnen meten en optimaliseren in de klas. Daarbij gaat het niet alleen om kennis en vaardigheden, maar ook om evaluerende en emotionele aspecten van W&T: in hoeverre is er sprake van nieuwsgierigheid, passie, betrokkenheid en plezier bij kinderen? De onderzoeksprojecten zijn bedoeld om leraren en opvoeders te helpen in het herkennen en stimuleren van W&T-talent in kinderen en om educatieve middelen toe te voegen aan de leeromgeving van kinderen. In alle gevallen krijgt valorisatie veel aandacht in de vorm van observatielijsten, tests, apps, interventieprogramma's voor ouders en leraren en web-based leeromgevingen voor de lerarenopleiding.
In deze special komt een deel van de opbrengst van TalentenKracht aan bod en wordt verwezen naar verdere bronnen en instrumenten voor de onderwijspraktijk. Hiermee kunnen leraren onmiddellijk aan de slag om de W&T-talenten van leerlingen tot wasdom te laten komen.
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
