Onderzoekend leren in het wetenschappelijk onderwijsEdit
Onderzoekend leren wordt al duizenden jaren gebruikt als onderwijs- en leermiddel, maar het gebruik van onderzoekend leren binnen het openbaar onderwijs heeft een veel kortere geschiedenis. De oude Griekse en Romeinse onderwijsfilosofieën waren veel meer gericht op de kunst van landbouw en huishoudelijke vaardigheden voor de middenklasse en oratie voor de welgestelde bovenklasse. Pas tijdens de Verlichting, of het Tijdperk van de Rede, aan het eind van de 17e en 18e eeuw, werd het onderwerp Wetenschap beschouwd als een respectabel academisch kennisorgaan. Tot 1900 was de wetenschapsstudie in het onderwijs vooral gericht op het uit het hoofd leren en ordenen van feiten.
John Dewey, een bekende onderwijsfilosoof aan het begin van de 20e eeuw, was de eerste die kritiek uitte op het feit dat wetenschapsonderwijs niet werd gegeven op een manier die jonge wetenschappelijke denkers zou ontwikkelen. Dewey stelde voor dat wetenschap moest worden onderwezen als een proces en een manier van denken – niet als een vak met feiten die uit het hoofd geleerd moesten worden. Hoewel Dewey de eerste was die de aandacht op deze kwestie vestigde, volgden veel van de hervormingen binnen het wetenschapsonderwijs op het levenslange werk en de inspanningen van Joseph Schwab. Joseph Schwab was een pedagoog die voorstelde dat wetenschap geen proces hoefde te zijn voor het identificeren van stabiele waarheden over de wereld waarin wij leven, maar dat wetenschap veeleer een flexibel en in meerdere richtingen sturend proces van denken en leren kon zijn. Schwab geloofde dat wetenschap in de klas meer het werk van praktiserende wetenschappers zou moeten weerspiegelen. Schwab ontwikkelde drie niveaus van open onderzoek die overeenkomen met de indeling van onderzoeksprocessen die wij vandaag de dag zien.
- Studenten worden voorzien van vragen, methoden en materialen en worden uitgedaagd om relaties tussen variabelen te ontdekken
- Studenten worden voorzien van een vraag, maar de methode voor onderzoek is aan de studenten om te ontwikkelen
- Voorkomens worden voorgesteld, maar studenten moeten hun eigen vragen en methode voor onderzoek ontwikkelen om relaties tussen variabelen te ontdekken
Heden ten dage weten we dat studenten op alle niveaus van het onderwijs succesvol kunnen ervaren en ontwikkelen van dieper niveau denkvaardigheden door middel van wetenschappelijk onderzoek. De gegradueerde niveaus van wetenschappelijk onderzoek, zoals geschetst door Schwab, tonen aan dat studenten denkvaardigheden en strategieën moeten ontwikkelen voordat ze worden blootgesteld aan hogere niveaus van onderzoek. Effectief moeten deze vaardigheden worden ondersteund door de leraar of instructeur totdat studenten in staat zijn om vragen, methoden en conclusies op hun eigen te ontwikkelen. Een katalysator voor hervormingen binnen het Noord-Amerikaanse wetenschapsonderwijs was de lancering in 1957 van de Spoetnik, de satelliet van de Sovjet-Unie. Deze historische wetenschappelijke doorbraak veroorzaakte een grote bezorgdheid over het wetenschaps- en technologieonderwijs dat de Amerikaanse studenten kregen. In 1958 werd door het Amerikaanse Congres de National Defense Education Act ontwikkeld en aangenomen om leraren wiskunde en natuurwetenschappen van adequaat lesmateriaal te voorzien.
Amerika’s National Science Education Standards (NSES) (1996) schetst zes belangrijke aspecten die centraal staan bij onderzoekend leren in het wetenschapsonderwijs.
- Studenten moeten in staat zijn om te erkennen dat wetenschap meer is dan het uit het hoofd leren en kennen van feiten.
- Studenten moeten de mogelijkheid hebben om nieuwe kennis te ontwikkelen die voortbouwt op hun voorkennis en wetenschappelijke ideeën.
- Studenten zullen nieuwe kennis ontwikkelen door hun eerdere begrip van wetenschappelijke concepten te herstructureren en nieuw geleerde informatie toe te voegen.
- Leren wordt beïnvloed door de sociale omgeving van studenten waarbij zij de gelegenheid hebben om van elkaar te leren.
- Studenten nemen de controle over hun leren.
- De mate waarin studenten in staat zijn om te leren met diep begrip zal van invloed zijn op hoe overdraagbaar hun nieuwe kennis is naar het echte leven contexten.
Het College, Career, and Civic Life (C3) Framework for Social Studies State Standards was een gezamenlijke samenwerking tussen staten en organisaties voor sociale studies, waaronder de National Council for the Social Studies, ontworpen om sociale studies onderwijs te richten op de praktijk van het onderzoek, met nadruk op “de disciplinaire concepten en praktijken die studenten ondersteunen bij het ontwikkelen van de capaciteit om te weten, analyseren, verklaren en argumenteren over interdisciplinaire uitdagingen in onze sociale wereld.” Het C3 raamwerk beveelt een “Inquiry Arc” aan met vier dimensies: 1. het ontwikkelen van vragen en het plannen van onderzoek; 2. het toepassen van disciplinaire concepten en instrumenten; 3. het evalueren van primaire bronnen en het gebruiken van bewijs; en 4. het communiceren van conclusies en het ondernemen van geïnformeerde actie. Een thema voor deze benadering zou bijvoorbeeld een onderzoek kunnen zijn naar etiquette vandaag en in het verleden. Leerlingen kunnen hun eigen vragen formuleren of beginnen met een essentiële vraag zoals “Waarom wordt van mannen en vrouwen verwacht dat ze verschillende etiquette codes volgen?” Leerlingen onderzoeken verandering en continuïteit van omgangsvormen door de tijd heen en de perspectieven van verschillende culturen en groepen mensen. Ze analyseren primaire brondocumenten zoals boeken over etiquette uit verschillende tijdsperioden en trekken conclusies die de onderzoeksvragen beantwoorden. Uiteindelijk communiceren de leerlingen hun conclusies in formele essays of creatieve projecten. Ze kunnen ook actie ondernemen door oplossingen aan te bevelen om het schoolklimaat te verbeteren.
Robert Bain beschreef in How Students Learn een vergelijkbare aanpak die “geschiedenis problematiseren” wordt genoemd. Eerst wordt een leerplan georganiseerd rond centrale concepten. Vervolgens worden een vraag en primaire bronnen aangereikt, zoals historische ooggetuigenverslagen. De opdracht voor het onderzoek is een interpretatie van de geschiedenis te maken die de centrale vraag zal beantwoorden. Studenten vormen een hypothese, verzamelen en overwegen informatie en herzien hun hypothese als ze hun gegevens evalueren.
Onderzoekend leren in Ontario’s kleuterprogrammaEdit
Na het rapport van Charles Pascal in 2009, besloot het ministerie van Onderwijs van de Canadese provincie Ontario een volledig dagkleuterprogramma in te voeren dat zich richt op onderzoekend en spelend leren, genaamd The Early Learning Kindergarten Program. Vanaf september 2014 zijn alle basisscholen in Ontario gestart met het programma. Het curriculumdocument schetst de filosofie, definities, het proces en de kernleerconcepten voor het programma. Bronfenbrenner’s ecologisch model, Vygotsky’s zone van de proximale ontwikkeling, Piaget’s kinderontwikkelingstheorie en Dewey’s ervaringsleren vormen de kern van het ontwerp van het programma. Uit onderzoek blijkt dat kinderen het beste leren door te spelen, of dat nu zelfstandig is of in een groep. In het leerplan worden drie vormen van spel genoemd: doen alsof, sociaal-dramatisch spel en constructief spel. Door te spelen en authentieke ervaringen op te doen, gaan kinderen interactie aan met hun omgeving (mensen en/of voorwerpen) en stellen ze vragen; dit leidt tot onderzoekend leren. Een schema op pagina 15 schetst duidelijk het proces van onderzoekend leren voor jonge kinderen, inclusief eerste betrokkenheid, verkenning, onderzoek, en communicatie. Het nieuwe programma ondersteunt een holistische benadering van leren. Voor meer details, zie het curriculum document.
Doordat het programma zeer nieuw is, is er beperkt onderzoek naar het succes en de gebieden van verbetering. Er is één onderzoeksrapport van de regering verschenen over de eerste groepen kinderen in het nieuwe kleuterprogramma. Het Eindrapport: Evaluation of the Implementation of the Ontario Full-Day Early-Learning Kindergarten Program van Vanderlee, Youmans, Peters, en Eastabrook (2012) concludeert met primair onderzoek dat kinderen met hoge behoeften meer vooruit gingen in vergelijking met kinderen die niet deelnamen aan het nieuwe kleuterprogramma van Ontario. Zoals met onderzoekend leren in alle divisies en vakgebieden, is longitudinaal onderzoek nodig om de volledige omvang van deze onderwijs/leermethode te onderzoeken.
Onderzoekend leren lezen in Nederland, alleen voor leesrijpe kinderenEdit
Sinds 2013 hebben Nederlandse kinderen de mogelijkheid van onderzoekend leren lezen. Het programma is van de Nederlandse ontwikkelingspsycholoog dr. Ewald Vervaet, heet ‘Ontdekkend Leren Lezen’ (OLL) en bestaat uit drie onderdelen. In 2019 is OLL alleen in het Nederlands beschikbaar. Zoals we binnenkort zullen zien, is een Engelstalige versie haalbaar.
Het belangrijkste kenmerk van OLL is dat het bedoeld is voor kinderen die leesrijp zijn. Leesrijpheid wordt beoordeeld met de Reading Maturity Test. Het is een beschrijvende test die uit twee subtests bestaat. We geven hier de hoofdlijnen weer.
In de schrijfproef schrijft het kind zijn naam, de woorden ‘mam’ en ‘pap’ en nog een paar namen die het toevallig kent. Bij de leesproef maakt de tester nieuwe, doorzichtige (gewone, zeldzame of onzinnige) woorden die het kind dan probeert te lezen. Testwoorden bestaan uit drie of vier letters.
Voorstel, Tim schrijft TIM, MAM, DAD en SOFIE (Tims zus). Goede testwoorden zijn SIT, (onzinwoord) FOM en MIST. Als Tim SIT leest als ‘s, i, t’, analyseert hij alleen de klanken van het woord. Hij leest dan beslist niet volwassen.
Wanneer Tims reactie op SIT echter eerst ‘s, i, t’ is en dan ‘zit’, analyseert-en-syntheseert hij. Hij is dan leesrijp of bijna leesrijp want er zijn nog enkele voorwaarden zoals het analyseren en synthetiseren van woorden van vier letters en afwezigheid van spiegelschrift in de schrijftest.
Als een kind leesrijp is, kan hij beginnen met OLL. Het essentiële element van OLL zijn de ontdekkingspagina’s. Zie de ontdekkingspagina voor de letter ‘k’ hieronder. Het Nederlandse woord ‘kat’ is het Engelse woord ‘cat’; Nederlands ‘slak’ is Engels ‘snail’, Nederlands ‘kers’ is Engels ‘cherry’ en Nederlands ‘vork’ is Engels ‘fork’.
In eerdere hoofdstukken heeft het kind de letters ‘a’, ’t’, ‘s’, ‘l’, ‘e’, ‘r’, ‘v’ en ‘o’ ontdekt in vergelijkbare ontdekbladzijden. De nieuwigheid in de ontdekbladzijde voor de letter ‘k’ is dus het cijfer ‘k’: natuurlijk is het cijfer ‘k’ een letter in het Nederlandse alfabet, maar hoe klinkt ‘k’? Het kind ontdekt dit door hypotheses te maken: is het ene dier misschien een slak, ‘slak’ in het Nederlands? Zo ja, dan klinkt het onderstaande woord als /slak/; het kind leest ‘s, l, a, k; slak’; hypothese bevestigd! Evenzo met ‘k, a, t; kat’, ‘k, e, r, s; kers’ en ‘v, o, r, k; vork’.Bijgevolg heeft de hypothese ‘Dat is een slak’ zich verbreed tot de hypothese dat ‘k’ klinkt als /k/ zoals tweemaal in het Engelse woord ‘clock’, en die hypothese was houdbaar gebleken. En dat niet alleen: het proces om uit te vinden hoe ‘k’ klinkt, wordt met recht een ontdekkend proces genoemd en Ontdekkend Leren Lezen is duidelijk een vorm van ontdekkend of onderzoekend leren.
Ontdekkend Leren Lezen (DLR) in het Engels
Fonemisch gezien is de Nederlandse taal veel minder transparant dan bijna volledig transparante talen als het Italiaans, Fins en Tsjechisch, maar veel transparanter dan talen als het Engels en Deens. De classificatie van de Britse leesexpert Debbie Hepplewhite (geboren in 1956) levert 217 letter-klank-combinaties op. Het lettersymbool ‘a’ bijvoorbeeld klinkt op minstens vier manieren: ‘auto’, ‘vet’, ‘zaag’ en ’tafel’. Omgekeerd wordt de klank in ’tafel’ op minstens zeven andere manieren geschreven: ‘sundae’, ‘aid’, ‘straight’, ‘say’, ‘break’, ‘eight’ en ‘proy’. Enzovoort.
Misschien kan een moedertaalspreker van het Engels genoeg ontdekkingspagina’s construeren voor al deze 217 letter-klank-combinaties, maar voorlopig lijkt Discovery Learning to Read (DLR) alleen haalbaar met een of meer hulpletters.
- De allereerste ontdekkingspagina zou kunnen zijn met het woord ‘ɑnd’ en zou in feite een ontdekkingspagina zijn voor de letters ‘ɑ’, ‘n’ en ‘d’.
Afbeelding 2. Ontdekkend Leren Lezen (OLL; Discovery Learning to Read). - In de tweede ontdekpagina wordt de letter ‘m’-/m/ ontdekt met ‘mɑn’, ‘dɑm’ en uiteindelijk ‘mɑd’ als ontdekwoorden.
- Op de derde ontdekkingspagina is de letter ’t’-/t/ ontdekt met ‘mɑt’ en ‘ɑnt’ en eventueel ’tɑn’ als ontdekkingswoorden.
- Op de vierde ontdekkingsbladzijde is de letter ‘e’-/e/ ontdekt met ’ten’, ‘net’, ’tent’ en ‘men’ als ontdekkingswoorden.
- Op de vijfde ontdekkingsbladzijde is de letter ‘r’-/r/ ontdekt met ‘rɑt’, ’trɑm’ en ‘red’ (bijvoorbeeld op basis van de Brits/Amerikaanse vlag, met een pijl bij de rode delen).
- Op de zesde ontdekkingspagina wordt de letter ‘s’-/s/ ontdekt met ‘steel’, ‘nest’, ‘sɑnd’ en ‘ɑnts’.
- Op de zevende ontdekkingsbladzijde wordt de letter ‘p’-/p/ ontdekt met ‘pen’, ’tɑp’, ‘pɑn’ en ‘mɑp’.
- Op de achtste ontdekkingsbladzijde wordt de letter ‘i’-/i/ ontdekt met ‘pin’, ’tin’, ‘pit’ en ‘mist’.
- Op de negende ontdekkingsbladzijde kon de eerste hulpletter worden ontdekt: de /ai/-klank van ‘mijn’, ’taart’, ‘vind’ en ‘ijs’, bijvoorbeeld bij de ontdekkingswoorden ‘nacht’-/nait/, ‘muizen’-/mais/, ’taart’-/pai/ en ‘rijst’-/rais/.
Afbeelding 3. Ontdekkend Leren Lezen (OLL; Discovery Learning to Read).
Om het kind van meet af aan duidelijk te maken dat ‘ai’ geen standaardletter is maar een hulpletter, wordt hem dit verteld en wordt deze letter op een andere manier gepresenteerd dan de standaardletters, bijvoorbeeld met een streep erdoor en/of tegen een grijze in plaats van witte achtergrond: als ‘ɑi’, ‘ɑi’ of ‘ɑi’.
Er zijn twee voorwaarden voor een ontdekkingpagina met een niet-standaard lettersymbool. De eerste is dat zo’n lettersymbool zo veel mogelijk lijkt op het standaard alfabet. En de tweede voorwaarde is dat in het geval van een combinatie van letters, het kind bekend is met de samenstellende delen. Bij ‘ɑi’ is aan beide voorwaarden voldaan: de delen zijn afgeleid van het standaard alfabet en het kind kent ‘ɑ’ en ‘i’ van de eerste en de achtste ontdekkingspagina.
Vervaets mening moet het streven erop gericht zijn het aantal niet-standaard lettersymbolen zo laag mogelijk te houden. Immers, wat voor positief doel men ook beoogt met niet-standaard lettersymbolen, het kind leert ze voorlopig aan en moet ze – liefst zo vroeg mogelijk – vervangen en dus afleren. Het aantal af te leren zaken mag dus niet groter zijn dan strikt noodzakelijk.
In latere ontdekpagina’s ontdekt het kind de juiste spelling. De /ɑi/-klank kent ten minste deze zes spellingen:
- ‘igh’ – ‘bright’, ‘fight’, ‘flight’, ‘high’, ‘knight’, ‘light’, ‘might’, ‘nigh’, ‘night’, ‘plight’, ‘right’, ‘sigh’, ‘sight’, ‘slight’, ’thigh’, ’tight’;
- ‘ie’ – ‘die’, ‘hie’, ‘lie’, ‘pie’, ’tie’, ‘vie’;
- ‘i(nd)’ – ‘behind’, ‘bind’, ‘blind’, ‘find’, ‘kind’, ‘mind’, ‘rind’, ‘wind’;
- ‘y’ – by’, ‘cry’, ‘dry’, ‘fly’, ‘fry’, ‘my’, ‘pry’, ‘shy’, ‘sky’, ‘spy’, ’try’, ‘why’;
- ‘ei’ – ‘eider’, ‘eiderdown’;
- ‘i(consonant)e’ – ‘jibe’, ‘nice’, ’tide’, ‘life’, ‘oblige’, ‘bike’, ‘file’, ’time’, ‘fine’, ‘ripe’, ‘wise’, ‘kite’, ‘dive’, ‘size’.