Rol en rendement van het experiment in het

Rol en rendement van het experiment in het chemieonderwijs 1

VASTSTELLING De belangstelling van jonge kinderen voor de wereld van wetenschap en techniek is groot maar smelt vanaf 10 jaar geleidelijk weg, vooral bij meisjes 2

Jongeren vinden schoolwetenschap n saai n moeilijk n niet relevant Kennis wetenschappen is slecht (2007) Vooral meisjes willen geen wetenschapper worden Groeiend geloof in ‘parawetenschap’ 3

STELLING 1 HET ONDERWIJS IN DE WETENSCHAPPEN MOET ATTRACTIEVER WORDEN VOOR IEDEREEN 4

1. Terug aansluiten bij de natuurlijke nieuwsgierigheid Vragen stellen aanmoedigen Vragen leren stellen Antwoorden leren zoeken Antwoorden kritisch leren bekijken 5

2. Meer rekening houden met WAT jongens en meisjes graag willen leren, Wetenschap maakt knap 2005 Werking apparaten Werking van stoffen (explosieven) Geschiedenis Tech. Uitvindingen N = 1283 Mkaken van stoffen Heelal, zoals sterren, geneesm. , planeten Zorg Geschiedenisplastics Eerste voor onderz. van Natuurwet. milieu com. toep. ontdekkingen. Discussie Latere Gezonde rond beroepsvoeding nieuwe mogelijkheden Biologie Voorspellen organismen eigen natuurlijke lichaam verschijnselen 6

7

3. Meer aandacht voor HÓE leerlingen wetenschappen willen leren Zelf uitgevoerde experimenten Eigen uiteenzetting voorbereiden Notities tijdens les (Basis: N=1283) Discussies in de klas Videofilms Wetenschap. in de les georiënteerde uitstap Hulp van computer Leerboeken Zelf gegevens opzoeken rond een thema 8

STELLING 2 CHEMIE-ONDERWIJS WORDT ATTRACTIEVER DOOR PRAKTISCH WERK 9

PRAKTISCH WERK IS ESSENTEEL ! […]Practical work (…) is a VITAL PART OF SCIENCE EDUCATION. It helps students to develop their understanding of science, appreciate that science is based on evidence(…) Students should be given the opportunity to do exciting and varied experimental and investigative work House of Commons, Science and technology committee, London, 2005 Vr. “In mijn school wordt een nieuwe theorie of wetenschappelijk thema ondersteund door eigen praktisch en experimenteel werk” , 2005 (N = 1265) 10

Waarom praktisch werk ? Hulp bij onderwijzen en leren van 1. wetenschappelijke inhouden verbinding leren leggen tussen een observatie en een manier om erover te denken. 2. kenmerken van wetenschap omgaan met onzekerheid van waarnemingen en metingen, modelleren van fenomenen, relatie tussen data en verklaring 11

EFFICIËNTIE VAN PRAKTISCH WERK Abrahams, Millar, 2008 Observabelen/Data Ideeën DO E N Data Genereren n Leerlingen volgen de procedure (werkbladen) om het gewenste resultaat te bekomen Nadenken over waarnemingen en handelingen n Leerlingen worden niet aangezet om de band tussen observabelen en concepten te leggen LE R E N Weten hoe data gegenereerd Ideeën begrijpen worden n Weinig tot geen vaststelbaar effect van praktisch werk op het n Leerlingen herinneren zich vooral ‘ongewone zaken’ die geen anker zijn begrijpen van concepten voor de met de data verbonden concepten 12

Praktisch werkt niet As practiced in many schools practical work is ill conceived, confused en unproductive. For many children, what goes on in the laboratory CONTRIBUTES LITTLE TO THEIR UNDERSTANDING OF SCIENCE. Hodson 1991; Abrahams 2008 13

14

Wat kunnen we doen ? 1. Meer aandacht voor het verzamelen, analyseren en interpreteren van data: EXPERIMENTEEL DESIGN 2. Meer aandacht en meer tijd voor het ondersteunen van de ONTWIKKELING VAN CONCEPTEN tijdens het praktisch werk 15

3. Praktisch werk zo ontwerpen dat de INTERACTIE TUSSEN OBSERVEREN EN REDENEREN gestimuleerd wordt 4. Leerkrachten moeten zich realiseren dat IDEEËN NIET UIT OBSERVATIES volgen: van een inductieve naar een hypothetischdeductieve theorie van hoe wetenschap werkt 16

FUNDAMENTAL IS TEACHERS’S UNDERSTANDING OF SCIENCE AS INQUIRY AND LEARING AS INQUIRY, ANDERSON, 2002 17

STELLING 3 MEER ONDERZOEKEND LEREN IN DE KLAS ! 18

Onderzoekend leren Science enquiry learning could help to reverse the apparent decline in young people’s interest and engagement in school science, and the potentially serious consequences for the UK’s science research base and its general scientific literacy NESTA, National Endowment for Science, Technology and the Arts, 2005. 19

Enkele kenmerken van onderzoekend leren LEERLINGEN ZIJN MEER VERANTWOORDELIJK VOOR 1. bepalen van wat zij binnen een bepaald thema zullen leren 2. kiezen van (leer)hulpmiddelen en hoe ze hiervan best kunnen leren 3. gebruik van (leer)hulpmiddelen 4. rapporteren over het eigen leren 5. evalueren van hun vooruitgang in leren Uit: Center for Leadership in Learning, Mc. Master University, CA Zie ook : Open. Science Resources: http: //www. osrportal. eu/~osrgr/ http: //cll. mcmaster. ca/resources/inquiry. html 20

Constructivistisch leermodel (CLM) – DAVID KOLB, ° 1939 1 2 3 4 Uitnodigen en engageren Verkennen en verhelderen Verklaren en construeren Toepassen en handelen INTERESSE OPWEKKEN door vragen, demonstraties, … en doorleerlingen ideeën te laten formuleren ACTIVITEITEN PLANNEN EN LATEN UITVOEREN om ideeën of voorspellingen te toetsen LEERLINGEN BEGELEIDEN EN STIMULEREN om in groepsdiscussie verklaringen te vinden voor verschijnselen LEERLINGEN STIMULEREN OM KENNIS EN VAARDIGHEDEN TE GEBRUIKEN om nieuwe vragen te stellen, producten te ontwikkelen, beslissingen te nemen 21

ONDERZOEKEND LEREN WERKVORM of didactische methode LEREN ONDERZOEKEN LEERDOELSTELLING op zich: ervaren wat een wetenschapper doet LEERKRACHT BEPAALT wat gaat geleerd LEERLING BEPAALT IN OVERLEG wat worden. De leerling beslist mee over hoe gaat onderzocht worden en hoe hij dat gaat gebeuren gaat doen Nieuwe LEERSTOF VERWERVEN LEERSTOF TOEPASSEN Kan in EEN LESUUR worden ingeschakeld Vereist MEERDERE LESUREN om de onderzoekscyclus volledig te doorlopen PRAKTISCH WERK, waaronder het experiment, is essentieel Idem Keuze voor onderzoekend leren hangt af van onderwerp en context Leren onderzoeken vereist VERTROUWDHEID MET (DE DIDACTIEK VAN) LEREN ONDERZOEKEN 22

Implementatieproblemen 1. WAARDEN EN VERWACHTINGEN VAN DE LEERKRACHTEN M. B. T. LEREN EN DOELEN VAN ONDERWIJS 2. WEERSTANDEN VAN OUDERS, WEINIG ONDERSTEUNING VAN COLLEGA’S, ONGUNSTIGE RANDVOORWAARDEN (TE KORT AAN HULPMIDDELEN, CURRICULUMTIJD) 3. GEEN AANGEPASTE LEERBOEKEN, EVALUATIE VAN DE LEERLINGEN, VOORBEREIDING OP HET HOGER ONDERWIJS 23

Belangrijk knelpunt Opleiding en nascholing van de leerkrachten […] it seems advisable to help teachers of all subjects, BUT ESPECIALLY THOSE TEACHING MATHEMATICS AND SCIENCE, to acquire and implement a wider variety of modern instructional strategies OESO, Teaching and Learning International Survey (TALIS), 2009 24

SAMENGEVAT Leerlingen én leerkrachten vinden praktisch werk een NOODZAKELIJK ONDERDEEL van de les wetenschappen Het rendement van praktisch werk is ONVOLDOENDE door een te eenzijdige focus op ‘doen’ ONDERZOEKEND LEREN kan een werkvorm zijn om praktisch werk op een efficiëntere wijze in het wetenschapsonderwijs te integreren De implementatie van onderzoekend leren vereist een MENTALITEITSVERANDERING bij alle betrokkenen en ONDERSTEUNING op verschillende niveaus 25

Wat kunnen we doen ? Brede consensus over wat een currriculum wetenschappen voor iedereen moet zijn Opleiding en nascholing afstemmen op realiseren doelstellingen Enthousiaste leerkrachten én leerlingen ruimte geven en aanmoedigen Randvoorwaarden aanpassen aan de doelstellingen 26

27