Rol en rendement van het experiment in het chemie-onderwijs

1

2

De belangstelling van jonge kinderen voor de wereld van wetenschap

en techniek is groot maar smelt vanaf 10 jaar geleidelijk weg,

vooral bij meisjes

Jongeren vinden Jongeren vinden schoolwetenschapschoolwetenschap saaisaai moeilijkmoeilijk niet relevantniet relevant

Vooral meisjes willen Vooral meisjes willen geen wetenschapper geen wetenschapper wordenworden

Kennis Kennis wetenschappen is wetenschappen is slecht (2007)slecht (2007)

Groeiend geloof in Groeiend geloof in ‘parawetenschap’‘parawetenschap’

3

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

6

57

48

73

65

73 7468 67

50

70

7985

8186

79

88

47

6876 74

40

60

31

68

32

48

0

20

40

60

80

100

Jongens Meisjes

Werkingapparaten

GeschiedenisTech. Uitvindingen

Geschiedenis van Natuurwet.ontdekkingen.

Mkaken van stoffen zoals

geneesm.,plastics

Werking van stoffen

(explosieven)

Eerste onderz.

com. toep.

Heelal,sterren,

planetenZorgvoor milieu

Discussierond

nieuwe organismenVoorspellen

natuurlijkeverschijnselen

Latere beroeps-

mogelijkhedenBiologie

eigenlichaam

Gezondevoeding

N = 1283

7

3. Meer aandacht voor HÓE leerlingen wetenschappen willen leren

38

26 2522

19

72

272834

0

20

40

60

80

100

8

Notitiestijdens les

Discussies in de klas

Videofilmsin de les

Wetenschap.georiënteerde

uitstap

Hulp vancomputer

Leerboeken

Eigenuiteenzettingvoorbereiden

Zelf gegevens opzoeken rond

een thema(Basis: N=1283)

Zelf uitgevoerde experimenten

9

10

[…]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

5

28

42

20

0

20

40

60

80

100

Altijd Meestal Soms Zelden Nooit

Vr. “In mijn school wordt een nieuwe theorie of wetenschappelijk thema ondersteund door eigen praktisch en experimenteel werk” , 2005 (N = 1265)

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

12

EFFICIËNTIE VAN PRAKTISCH WERKAbrahams, Millar, 2008

Ideeën begrijpenIdeeën begrijpen Weinig tot Weinig tot geen geen vaststelbaar effectvaststelbaar effect van van praktisch werk op het praktisch werk op het begrijpen van conceptenbegrijpen van concepten

Weten hoe data Weten hoe data gegenereerd wordengegenereerd worden Leerlingen herinneren Leerlingen herinneren zich vooral ‘ongewone zich vooral ‘ongewone zaken’ die geen anker zijn zaken’ die geen anker zijn voor de met de data voor de met de data verbonden conceptenverbonden concepten

LE

RE

NL

ER

EN

Data GenererenData Genereren Leerlingen Leerlingen volgen de volgen de procedureprocedure (werkbladen) (werkbladen) om het gewenste resultaat om het gewenste resultaat te bekomen te bekomen

DO

EN

DO

EN

IdeeënIdeeënObservabelen/DataObservabelen/Data

Nadenken over Nadenken over waarnemingen en waarnemingen en handelingenhandelingen Leerlingen worden Leerlingen worden niet niet aangezetaangezet om de band om de band tussen observabelen en tussen observabelen en concepten te leggenconcepten te leggen

Praktisch werk 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 ?

15

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

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 hypothetisch-deductieve theorie van hoe wetenschap werkt

16

17

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

20

Zie ook : OpenScience Resources: http://www.osrportal.eu/~osrgr/

LEERLINGEN ZIJN MEER VERANTWOORDELIJKVOOR

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 lerenUit: Center for Leadership in Learning, McMasterUniversity, CA

http://cll.mcmaster.ca/resources/inquiry.html

21

Constructivistischleermodel (CLM) –DAVID KOLB, °1939

1Uitnodigen en

engageren

2Verkennen en verhelderen

3Verklaren en construeren

4Toepassen 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

STIMULERENom in

groepsdiscussieverklaringen te

vinden voor verschijnselen

LEERLINGEN STIMULEREN

OM KENNIS EN VAARDIGHEDEN TE GEBRUIKEN

om nieuwe vragen te stellen,

producten te ontwikkelen,

beslissingen te nemen

22

ONDERZOEKENDLEREN LEREN ONDERZOEKEN

WERKVORM of didactische methode LEERDOELSTELLINGop zich: ervaren wat een wetenschapper doet

LEERKRACHT BEPAALT wat gaat geleerd worden. De leerlingbeslist mee over hoe dat gaat gebeuren

LEERLING BEPAALT IN OVERLEG watgaat onderzocht worden en hoe hij dat

gaat doen

NieuweLEERSTOFVERWERVEN LEERSTOF TOEPASSEN

Kan in EENLESUUR worden ingeschakeldVereist MEERDERE LESUREN om de onderzoekscyclus volledig te doorlopen

PRAKTISCHWERK, waaronder het experiment, is essentieel

Idem

Keuzevoor onderzoekend leren hangt af van onderwerp en context

Leren onderzoeken vereist VERTROUWDHEID MET (DE DIDACTIEK

VAN) LEREN ONDERZOEKEN

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