Het ontwikkelen van Computational Thinking in het basisonderwijs met behulp van

gepersonaliseerd programmeeronderwijs

Pierre GorissenSenior Onderzoeker iXperium / Centre of Expertise Leren met ict

Context

• Open call in kader van Doorbraakproject Onderwijs & ICT• Overkoepelende onderzoek -> landelijk onderzoeksteam van Universiteit

Utrecht, Universiteit Leiden en onderzoeksbureau Oberon• Opdrachtgever Nationaal Regieorgaan Onderwijsonderzoek (NRO)

• Aanvrager praktijksituatie: Stichting Conexus• Uitvoering van onderzoek binnen praktijksituatie: iXperium / Centre of

Expertise Leren met ICT van de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen

Onderzoeksvraag

Hoe draagt een gepersonaliseerd leerarrangement rondom programmeren bij aan • de Computational Thinking vaardigheden en• de motivatie met betrekking tot programmeren en technologie

van leerlingen in de middenbouw en de bovenbouw van het basisonderwijs?

Deelvragen

Zijn er verschillen die samenhangen met: • eigenschappen en kenmerken van de leerlingen; • voorkennis voor wat betreft programmeren;• bestaande motivatie met betrekking tot programmeren en technologie;• het gepersonaliseerd aanbieden van het leerarrangement;• de keuze voor fysiek programmeren met robots of

via het beeldscherm programmeren.

Wat desriptives

• 5 scholen basisonderwijs regio Nijmegen• klas 5 t/m 8• 15 leerkrachten betrokken• met 269 leerlingen van start, na nameting nog 227 leerlingen over• 54,2% jongens 45,8% meisjes• 143 leerlingen gepersonaliseerd aanbod, 84 niet-gepersonaliseerd aanbod• 119 leerlingen met Edison robot, 108 leerlingen met Scratch

Sessies:BewegenHerhalenAls… dan…Project

Computational Thinking (CT) is het denkproces dat nodig is voor het formuleren van problemen en oplossingen op een manier die het mogelijk maakt om de oplossingen op een efficiënte wijze uit te laten voeren door een informatie-verwerkende agent, zoals een computer (Wing, 2010).

5 scholen basisonderwijsRegio Nijmegen269 leerlingenGroep 5 - 8

Nameting• Motivatie (IMI)• Meer programmeren? • Vragen m.b.t. CT

Retentiemeting• Motivatie (IMI)• Meer programmeren? • Vragen m.b.t. CT

4 sessies

2 maanden

Algoritmisch redeneren (denken in stappen)Probleem decompositie (het opdelen van een probleem)Debugging (verwijderen van fouten uit de stappen)

Interventie:Instructieboekjes 3 niveau’s(A) = Stap voor stap, (B) = Stap voor stap + zelf ontdekken, (C) = (B) + bonus opdracht.

Voormeting• Motivatie (IMI - Ryan & Deci (2000))• Ervaring met programmeren• Vragen m.b.t. CT(+ Cito Begrijpend lezen / Rekenen)

toestemmingouders

Voorbeelden vragen Computational Thinking

Voorbeeld vraag Algoritmisch Redeneren

Voorbeelden vragen Computational Thinking

Voorbeeld vraag Debugging

Voorbeelden vragen Computational Thinking

Voorbeeld vraag Probleem decompositie

Programmeerervaring vooraf

Hoe vaak programmeer je? Geslacht Totaaljongen meisje

ik heb het een keer geprobeerd 21 12 33af en toe 27 11 38een of twee keer per maand 7 0 7elke week wel een keer 11 0 11bijna elke dag 7 1 8

Totaal 73 23 97

Cito-scores

• Jongens > Meisjes op rekenenniet bij lezen

Motivatie vooraf

• Geen verschil • programmeerervaring• klas/groep• cito-score rekenen / begr. lezen

• Wel verschil • geslacht• school

CT score vooraf

• Geen verschil• geslacht• programmeerervaring

• Verschil • school• cito-score rekenen / begr. lezen• klas/groep• motivatiescore

Motivatie achteraf

• Geen verschil • programmeerervaring• klas/groep• cito-score rekenen / begr. lezen• geslacht• gepersonaliseerd• edison / scratch

• Wel verschil • school• motivatie vooraf

CT score achteraf

• Geen verschil • geslacht• eerdere programmeerervaring• motivatiescore• gepersonaliseerd• edison / scratch

• Verschil • school • cito-score rekenen / begr. lezen• klas/groep

Effect interventie op programmeren

• 87 (38%) leerlingen (59 jongens, 28 meisjes) zijn meer gaan programmeren

• Daarvan 39 leerlingen zonder voorafgaande programmeerervaring

Conclusies

• Geen wijziging CT score, wel stijging op algoritmisch redenen• Geen wijziging Motivatiescore, wel op de subschalen (competence, effort, value)

• Geen effect door gepersonaliseerd aanbieden• Geen effect door keuze Scratch of Edison• Geen verschil geslacht bij CT score, wel bij motivatie• Cito-scores blijvend van invloed op CT-score, niet op motivatie• Wél effect op programmeeractiviteiten buiten school

Vervolg

• Langere interventie• Interventie aanpassen voor lagere cito-scores rekenen / begrijpend lezen• CT toets aanpassen voor lagere cito-scores rekenen / begrijpend lezen?• Rol leerkracht toevoegen• Aandacht voor competentie gevoel bij meisjes en leerlingen met

programmeerervaring• Andere interventies dan programmeren?

Belangstelling voor de eindrapportage?

Pierre Gorissenpierre.gorissen@han.nl

http://ixperium.nl