Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Leren onderzoeken: de basis

Onderzoek doen berust op een aantal basisvaardigheden die met geschikte praktische opdrachten kunnen worden opgebouwd. Dit artikel beschrijft een zestal typen opdrachten en geeft links naar voorbeeldopdrachten voor biologie, natuurkunde en scheikunde.

Schema van praktische opdrachten voor basisvaardigheden

Voor het oefenen van basisvaardigheden voor onderzoek, doen leerlingen een aantal praktische opdrachten die specifiek geschikt zijn om die vaardigheden “in te oefenen”. Het schema hieronder geeft de volgorde en de functie van de opdrachten weer. Een voor deze reeks opdrachten ontworpen woordenboek “leren onderzoeken” ondersteunt ze hierbij. De praktische opdrachten worden volledig uitgevoerd, en vormen een opbouw in de richting van het profielwerkstuk. Elk van de opdrachten concentreert zich op een van de vaardig­heden. De volgorde van deze aanleeropdrachten en dus van de aan te leren vaardigheden is minder belangrijk, het gaat immers om een cyclisch proces.

Aan de slag met de verschillende praktische opdrachten

Met het eerste item waarnemen wordt al veelvuldig in de onderbouw van het VO geoefend, bijvoorbeeld bij biologie. Neem hiervoor een praktische opdracht die bestaat uit twee vrijwel identieke proeven, uiteraard met goed reproduceerbare resultaten.

Alle variabelen goed van tevoren onderkennen en ze indelen naar hun soort (onafhankelijke, afhankelijke en controle variabelen) is lastig. Vaak wordt dat pas duidelijk als het praktische werk al reeds zijn aanvang heeft genomen en dan nog…. Leerzaam is vele groepjes dezelfde ruime opdracht te geven en daarna aan elkaar de resultaten te laten presenteren. Dan blijkt dikwijls dat er nog veel meer te variëren viel….

De onderzoekvraag met daaraan al of niet een hypothese gekoppeld, is goed plenair te bespreken voordat ze aan het praktische deel beginnen. De leerlingen met ondersteuning van de vakdocent commentaar en suggesties te laten doen voor verbetering is erg leerzaam voor alle leerlingen maar zeker ook voor de docenten. Belangrijk dus deze plenaire activiteit met meer docenten aanwezig te doen

Werkplannen door leerlingen uit laten wisselen en ook werkelijk het werkplan van een andere groep uitvoeren, commentariëren en verbeteren is hier een goede didactiek die echter wel de nodige logistiek met zich meebrengt.

Een onderzoek is valide als je resultaten passen bij wat je te weten wilt komen. Dit lijkt heel vanzelfsprekend maar heel vaak zie je dat dit niet gebeurt. Meet je wat je wilt meten? Een voorwaarde voor validiteit is dat je resultaten betrouwbaar zijn. Als een meting niet betrouwbaar is kan die niet valide zijn. Daarom kun je het beste eerst nagaan of je meting betrouwbaar is. Betrouwbaarheid heeft te maken met eerlijkmeten en met nauwkeurig (zie ook woordenboek) meten. Dit deel is lastig de didactiseren, ervaring is een groot goed en dus prima te delen met meerdere docenten. Op het VO echter kunnen we volstaan de noodzaak aan te geven wat je wilt meten, hoe je wilt meten en dat zo nauwkeurig mogelijk te doen. Het geven van voorbeelden, waarbij leerlingen aan de hand van een discussie moeten beoordelen of het onderzoekje valide of betrouwbaar is, zou al een stap in de goede richting zijn om het besef ervan bij te brengen.

Tenslotte concluderen en communiceren. Wat volgt er logischerwijs uit je resultaten in aansluiting op je onderzoeksvraag ? Kun je een antwoord geven op je onderzoeksvraag? Kun je de hypothese bevestigen of verwerpen? Ook is het gebruikelijk om aan het eind van een onderzoek de sterke en zwakke punten van je onderzoek aan te geven. Bediscussieer dus:

  • Wat is er fout gegaan?
  • Welke suggesties voor verbetering heb je?
  • Welk vervolgonderzoek stel je voor?

Waarom werken met aparte vaardigheden?

Het werken aan aparte vaardigheden heeft het voordeel dat vaker door de bomen het bos wordt gezien. Juist als de omvang van de onderzoekopdracht (te) groot is, verliezen te veel leerlingen het overzicht. Doorvragen als docent en de leerlingen op die manier opbouwend kritisch laten zijn is een belangrijke component van deze opzet. Het koppelen van nieuwe vaardigheden aan bekende vaardigheden is een manier die goed lijkt op hoe hersenen nieuwe kennis verwerven en verwerken.

Niveau en omvang

De meeste van deze reeks van vaardigheden kunnen op twee of meer verschillende niveaus worden aangeleerd. Hierdoor zijn ze geschikt op elk niveau in het middelbaar onderwijs. De opdrachten kunnen vakoverschrijdend worden gebruikt, wat de expertise van zowel docent als leerling doet toenemen. We kunnen immers veel van elkaar leren. De opdrachten zijn liever niet groter dan 10 SLU en kunnen open van aard zijn. De vaardigheden kunnen ook vakspecifiek worden aangeleerd.

Voorbeelden

Van een drietal vaardigheden zijn voorbeeldopdrachten:

Een onderzoekvraag/ hypothese formuleren; een opdracht van natuurkunde over Spinnenwebdraden
Variabelen onderzoeken; een opdracht van scheikunde over Zoutgeleiding
Een werkplan maken; een opdracht van biologie over Groente koken, ja of nee?

Gerelateerde video’s

Laat uw leerlingen ervaren hoe het is om wetenschapper te zijn. Wageningen University voorziet hierin met de Mobiele Practica. Kortdurende experimenten bij u op school die aansluiten bij de aandachtsgebieden die centraal staan binnen onze universiteit. Twee speciaal getrainde studenten van Wageningen University begeleiden het experiment. Zij komen naar uw school met alle benodigde materialen. De practica zijn gratis en geheel verzorgd.

ELWIeR en Ecent heten u welkom op deze nieuwe gezamenlijke website