Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Concept-contextvenster

Zicht op de wisselwerking tussen concepten en contexten in het bèta-onderwijs

De examenprogramma’s van biologie, natuurkunde en scheikunde voor havo en vwo die vanaf 2013 ingevoerd zijn, zijn gebaseerd op de concept-contextbenadering. Kort gezegd betekent het dat leerlingen leren om concepten wendbaar toe te passen in verschillende contexten. Maar wat is nou die concept-contextbenadering? En wat wordt er bedoeld met concepten, met contexten? Wij geven een handvat om in gesprek te gaan over concept-context. Daarnaast laten we vier uitwerkingen zien van de wisselwerking tussen concepten en contexten: het concept-contextvenster. Deze uitwerkingen geven houvast in het vertalen van een concept-contextvisie naar de (les)praktijk.

Dit artikel is een ingekorte versie van de publicatie Concept-contextvenster: Zicht op de wisselwerking tussen concepten en contexten in het bèta-onderwijs (Bruning & Michels, 2013). De publicatie richt zich primair op lerarenopleiders, vakdidactici, auteurs en uitgevers van leermiddelen. Daarnaast is de publicatie bedoeld voor docenten (in opleiding) die zich in het onderwerp concept-context willen verdiepen.

Het concept-contextvenster biedt een handvat om binnen de opleiding over de concept-contextbenadering te praten. Als onderdeel van je onderwijsvisie, als criterium voor selectie van leerdoelen en -inhouden én als didactische benadering.

Aan de orde komen wat concepten en contexten zijn en hoe de wisselwerking daartussen vorm kan krijgen in vier varianten. Er wordt verwezen naar concrete uitwerkingen in lesmateriaal.

Er is een PowerPointpresentatie bijgevoegd waarin in vogelvlucht het venster wordt uitgelegd.

Een docent kan het venster gebruiken om lesmateriaal te analyseren. Bepaalt de context inhoud en inrichting of doen de concepten dat? Moeten er dan misschien nog concepten of contexten aangevuld worden? En als een docent zelf materiaal ontwikkelt kan het venster een steun zijn bij het maken van keuzes.

Ook kan het venster gebruikt worden om als sectie of lerarenteam te praten over visie en invulling van de omgang met concepten en contexten.

3.1 De concept-contextbenadering in de vakvernieuwing

Twee adviezen van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW, 2003a en b) vormen de basis voor de recente aandacht voor concepten en contexten in het onderwijs in Nederland. Hierin adviseert de Akademie om bij het ontwikkelen van nieuwe curricula in de tweede fase onderscheid te maken tussen kernconcepten en kernvaardigheden en tussen relevante maatschappelijke en wetenschappelijke contexten. Aandacht voor concepten en contexten werd daarna een uitgangspunt voor de bètavakvernieuwing én voor de vernieuwing van de examenprogramma’s economie en maatschappijwetenschappen. In al deze vernieuwingsprocessen wordt het belang gedeeld dat toegekend wordt aan het wendbaar toepassen van concepten in verschillende contexten. Dat betekent dat concepten in wisselende contexten moeten kunnen worden toegepast en dat de betreffende contexten betekenis geven aan het concept. Het gaat dus om de wisselwerking tussen concepten en contexten. SLO heeft in afstemming met verschillende partijen een model ontwikkeld om verschillende manieren te beschrijven waarop deze wisselwerking in lesmateriaal tot zijn recht kan komen: het concept-contextvenster.

De aandacht voor concepten en contexten in het onderwijs is niet begonnen met het KNAW-advies. In Nederland is al sinds de jaren ’70 van de vorige eeuw een ontwikkeling gaande naar meer contextrijk bèta-onderwijs (Kuiper, 2009). Ook internationaal is er al langer sprake van een trend die in de Engelstalige literatuur bekend staat als context-based science education (Bennett, 2005). Het gaat om curricula, waarin contexten naast concepten een belangrijke plek innemen. In het Nederlandse onderwijs zullen sommigen nog het PLON-project (Project Leerpakket Ontwikkeling Natuurkunde) kennen. In dit meerjarige project (1972-1986) werd een groot aantal natuurkundemodules ontwikkeld, vertrekkend vanuit realistische contexten (Eijkelhof & Kortland, 1988). In de Verenigde Staten heeft het programma ChemCom zijn sporen nagelaten en in Nederland werken diverse scholen met Chemie in Producten (Aalsvoort, 2003). In Engeland zijn de programma’s binnen de zogenaamde Salters familie bekend. In Duitsland zijn ChiK (Chemie im Kontext) (Parchmann, Gräsel, Bär, Demuth & Kalle, 2006), PhiK (Physik im Kontext) en BiK (Biologie im Kontext) contextrijke programma’s die in veel deelstaten gebruikt worden. De huidige ontwikkelingen rond concepten en contexten bouwen voort op onderzoek en ervaringen uit deze Nederlandse en internationale programma’s en projecten.

3.2 Concepten

concept-contextvenster figuur 1aEen van de uitgangspunten van concept-contextonderwijs is dat een vakgebied weer te geven is als een netwerk van met elkaar samenhangende begrippen: een conceptueel netwerk of concept map (Boersma e.a., 2006). Concepten zijn mentale beelden die verwijzen naar belangrijke ideeën uit de natuurwetenschap. Leren is het uitbreiden van het eigen conceptuele netwerk. Het conceptuele netwerk omvat kernconcepten (centrale begrippen in het netwerk), concepten en vakbegrippen (zie figuur). Door het onderwijs te structureren langs kernconcepten en kernvaardigheden ontstaat een kern- of netwerkcurriculum, in tegenstelling tot het meer gangbare overzichtscurriculum, waarin een zo volledig mogelijk overzicht van het totale vak wordt geschetst. Werken met een kern-curriculum kan de eventuele overladenheid terugdringen, bijdragen aan inzichtelijk leren en verbanden binnen en tussen vakken benadrukken.

concept-contextvenster figuur 1bKernconcepten, concepten en vakbegrippen hebben met elkaar gemeen dat het gaat om woorden in de vaktaal. Voor leerlingen is het van belang zich te realiseren dat deze woorden in de (school)vakken een andere betekenis kunnen hebben dan in het alledaagse leven. Zo betekent het woord stof in het dagelijkse leven doorgaans ‘vuil’, terwijl in de scheikunde daarmee een zuivere stof wordt aangegeven. Een ander voorbeeld is gewicht, waarmee in het dagelijks leven de massa (in gram of kilogram) van een voorwerp wordt bedoeld, terwijl het natuurkundig gezien een kracht is, uitgedrukt in Newton. Ook kan de betekenis van een concept of begrip in het ene schoolvak (net) even anders zijn dan hetzelfde woord in een ander schoolvak. Denk aan het verschil tussen mol bij scheikunde (een bepaalde hoeveelheid stof) en bij biologie (een dier dat voornamelijk in de grond leeft).

Welke kernconcepten, concepten en vakbegrippen geleerd moeten worden, kan in de regelgeving vastgelegd zijn of bepaald worden door de docent (of het schoolboek). Zo wordt voor het deel van het examenprogramma dat centraal geëxamineerd wordt, in de syllabus vastgelegd welke concepten en vakbegrippen (bij biologie: deelconcepten) gekend moeten worden. De docent of auteur kan hier desgewenst nog begrippen aan toevoegen, bijvoorbeeld in aansluiting op een gekozen context. In het deel van het examenprogramma dat alleen via het schoolexamen geëxamineerd wordt, is de vrijheid van docenten en auteurs om te beslissen over concepten en vakbegrippen veel groter, zolang de in de eindterm voorgeschreven inhoud maar aan bod komt.

3.3 Contexten

Een context wordt omschreven als de omgeving waarin het leren plaatsvindt: een situatie of probleemstelling die voor leerlingen betekenis heeft of krijgt door de uit te voeren leeractiviteiten. Er zijn verschillende redenen om contexten te gebruiken in het onderwijs. Vakoverstijgende contexten kunnen samenhang tonen en contexten kunnen bijdragen aan een beter beeld van bèta en techniek. Contexten kunnen ook bijdragen aan gemotiveerd leren en geven betekenis aan concepten. Het afwisselen tussen verschillende contexten is nodig om de transfer van kennis en vaardigheden te versterken. Contexten kunnen aan de hand van vragen in categorieën worden verdeeld: hoe wordt de context gekozen, wat is de relevantie van de context en wat is het karakter van de context,?

3.3.1 hoe wordt de context gekozen?

Net als concepten en vakbegrippen kunnen ook contexten in het onderwijs extern bepaald zijn, bijvoorbeeld doordat ze vastgelegd zijn in een examenprogramma, of ze kunnen gekozen worden door docenten of auteurs (intern). Contexten die gekozen zijn omdat het leren van (of over) deze contexten als functioneel voor de leerlingen wordt gezien, noemen we functionele contexten. Bijvoorbeeld de context ‘duurzaamheid’ bij scheikunde of ‘medische beeldvorming’ bij natuurkunde. Maar contexten kunnen ook gekozen worden om kennis te illustreren, of om kennis toe te passen. We noemen dit didactische contexten.

3.3.2 wat is de relevantie van de context?

Er kan ook gekeken worden naar de manier waarop contexten relevant zijn voor leerlingen. Dit geldt in eerste instantie voor contexten die persoonlijk relevant zijn voor een leerling. Maar contexten kunnen ook relevant zijn voor de leerling, doordat ze een maatschappelijke relevantie hebben of doordat ze relevant zijn, bezien vanuit het vak dat de leerling leert (Thijs & Van den Akker, 2009).

3.3.3 wat is het karakter van de context ?

Kijkend naar het karakter van de context, wordt er onderscheid gemaakt tussen:

  • Leefwereldcontexten. Deze zijn afkomstig uit het dagelijkse leven van leerlingen. Denk bijvoorbeeld aan medicijngebruik of de controle van de kwaliteit van zwembadwater.
  • Maatschappelijke contexten. Dit zijn contexten die afkomstig zijn uit thema’s die relevant zijn in het maatschappelijk leven en de samenleving. Ze zijn doorgaans verder verwijderd van de dagelijkse werkelijkheid van leerlingen dan de leefwereldcontexten. Voorbeelden zijn het verwerken van kernafval en het ontwikkelen van duurzame productiemethoden.
  • Beroepscontexten. Hiermee worden contexten bedoeld die afkomstig zijn uit de praktijk van mensen die beroepsmatig in aanraking komen met een bepaald vakgebied. Denk bijvoorbeeld aan de praktijk van een fysiotherapeut of procestechnoloog.
  • Wetenschappelijke contexten. Hiermee worden vaak onderzoekscontexten bedoeld, die afkomstig zijn uit de praktijk van de wetenschap. Een wetenschappelijke context is bijvoorbeeld onderzoek naar het ontstaan van sterren of de chemische structuur van DNA.

3.4 Wisselwerking tussen concepten en contexten

De wisselwerking tussen concepten en contexten komt op verschillende niveaus tot uiting, namelijk op het niveau van:

– onderwijsvisie
– leerdoelen en inhouden
– didactische benadering

3.4.1 Concept-context als onderwijsvisie

context-conceptvenster figuur 3Een concept-contextvisie op onderwijs is meer dan aandacht voor concepten en het gebruik van contexten. Het gaat om de wisselwerking tussen concepten en contexten: contexten geven betekenis aan concepten en concepten worden wendbaar toegepast in verschillende contexten. Van oudsher streeft onderwijs ernaar dat leerlingen niet voor school, maar voor het leven leren. Het leren van kennis en vaardigheden in een schoolvak is geen doel op zich: de leerling leert kennis en vaardigheden om ze (nu of later) te kunnen gebruiken. Dit gebruiken en toepassen gebeurt altijd in contexten. En dan niet alleen in de contexten die ze op school hebben geleerd, maar ook in andere, nieuwe contexten. Dit wordt wendbaar toepassen van concepten genoemd. Men spreekt ook wel van transfer van kennis. Contextrijk onderwijs kan deze transfer van kennis en vaardigheden versterken wanneer in programma’s concepten die binnen een context aan bod komen, in andere contexten terugkeren (Whitelegg & Parry, 1999).

3.4.2 Concept-context in leerdoelen en inhouden

Visies op onderwijs worden uitgewerkt in leerdoelen en leerinhouden. Dit gebeurt primair in de eindtermen. Daarnaast speelt de docent een belangrijke rol bij de selectie van leerdoelen en inhouden. De samenstelling ‘concept-context’ wordt niet alleen gebruikt bij het beschrijven van een visie, maar ook voor het selecteren en ordenen van doelen en inhouden én als uitgangspunt voor een bepaalde didactische benadering van het onderwijs (de concept-contextbenadering). Het is belangrijk om deze verschillende gebruiken van dezelfde samenstelling te onderscheiden om misverstanden te voorkomen.

concept-contextvenster figuur 4De figuur hiernaast laat zien hoe een schoolvak kan bestaan uit een conceptuele vakstructuur en contexten waarin deze toegepast kan worden. De inhoud van de schoolvakken natuurkunde, scheikunde en biologie is traditioneel een afspiegeling van de conceptuele vakstructuur. De toepassing in contexten wordt doorgaans als secundair beschouwd. Dat het ook anders kan, blijkt als we naar de opbouw van bijvoorbeeld maatschappijleer kijken. Dat is een schoolvak dat van oudsher een contextuele indeling kent. Voor de ontwikkeling van het nieuwe vak maatschappijwetenschappen is in een concept-contextbenadering juist geprobeerd het vak conceptueel in te bedden. Voor de indeling van dit nieuwe vak heeft men gekeken naar de conceptuele vakstructuur van de wetenschappelijke disciplines sociologie en politicologie.

In de bèta-examenprogramma’s voor havo en vwo is vastgelegd dat geleerde concepten in wisselende contexten toegepast moeten kunnen worden. Ze schrijven globaal voor welke (kern)concepten gekend moeten worden, en in sommige gevallen in welke contexten of contextgebieden deze ten minste moeten worden toegepast. Voor die eindtermen die centraal geëxamineerd worden, is een verdere specificatie van concepten, vakbegrippen en contexten gemaakt in de syllabus. De verdere selectie van leerdoelen en inhouden wordt overgelaten aan de docent (of als de docent dat wil, aan de methode). Ook de contextkeuze voor de toetsing tijdens schoolexamens is aan de docent.

3.4.3 Concept-context als didactische benadering

De docent beslist hoe de eerder geselecteerde doelen en inhouden didactisch kunnen worden uitgewerkt. Zo’n didactische uitwerking van de wisselwerking tussen concepten en contexten wordt in de Angelsaksische literatuur vaak aangeduid als ‘context-based science education’. In Nederland wordt gesproken over de ‘concept-contextbenadering’. Concepten worden vanuit contexten ontwikkeld. Contexten worden dan ook direct geïntroduceerd aan het begin van een lessenserie en spelen een centrale rol in de conceptuele begripsontwikkeling. Belangrijke aspecten van deze onderwijsvorm zijn (Bennett, 2005):

  • starten in een authentieke context of handelingspraktijk;
  • actief lerende leerlingen, met veel afwisseling in werkvormen, veelal projectonderwijs;
  • leerling centraal (leerlingen leren vaak ook niet allemaal hetzelfde, maar dit hoeft ook niet);
  • need-to-know-uitgangspunt is leidend voor de inhoud, de kennis en de vaardigheden, die aan bod komen;
  • just-in-time-teaching;
  • introductie en ontwikkeling van concepten in een spiraalvormig curriculum, waarin leerlingen leren door herhaalde confrontatie met een onderwerp.Er zijn echter ook andere didactische benaderingen mogelijk bij een programma dat gebaseerd is op de wisselwerking tussen concepten en contexten. Het gaat dan bijvoorbeeld om onderwijs waar concepten geïllustreerd worden aan de hand van toepassingen.

3.5 Waar begin je, bij concepten of bij contexten?

Bij het opzetten van lesmateriaal waarin aandacht is voor de wisselwerking tussen concepten en contexten, kan een ontwikkelaar op verschillende manieren aan de slag gaan. Hij (of zij) kan beginnen met de selectie van de vakinhoud die aan bod moet komen. Vaak zal het gaan om een conceptueel samenhangend geheel van vakbegrippen, bijvoorbeeld een deelgebied uit het totale vakgebied. Bij deze vakbegrippen kiest de ontwikkelaar vervolgens meerdere voorbeelden en contexten die bij verschillende begrippen horen. Hij kan ook kiezen voor één grotere, verbindende context waarin zoveel mogelijk vakbegrippen aan bod komen. Bij de inrichting van het lesmateriaal kan de conceptuele vakstructuur centraal staan, maar ook de verbindende context kan centraal staan, zodat het lijkt of het materiaal allereerst over deze context gaat.

Een andere aanpak is om bij de selectie van de inhoud uit te gaan van een vraag of probleemstelling binnen een context(gebied). Van daaruit worden de vakbegrippen en concepten geselecteerd die nodig zijn voor de behandeling van deze vraag of probleemstelling. Dit zullen doorgaans vakbegrippen uit verschillende deelgebieden van het vakgebied of zelfs uit verschillende vakgebieden zijn. Het ligt voor de hand het lesmateriaal vervolgens langs deze centrale context in te richten, maar dat hoeft niet. Het is ook mogelijk om in de inrichting de context wat op afstand te plaatsen en ruim baan te geven aan de conceptuele vakstructuur.

In onderstaande figuur worden beide aanpakken verbeeld.

Selectie op grond van conceptuele vakstructuur Selectie op grond van context
 concept-contextvenster 5a  concept-contextvenster 5a
Er wordt gekeken welke contexten voor de concepten relevant zijn. Er wordt gekeken welke concepten voor de context relevant zijn.
 concept-context 5b  context-contextvenster 5e
Of er wordt gezocht welke grote context veel van de concepten omvat. Er wordt al dan niet voor gekozen om samenhangende concepten buiten de context ook te behandelen.
 concept-contextvenster 5c  context-concept 5f

3.6 Vier vormen van wisselwerking: het venster

Twee vragen en twee antwoorden per vraag vatten dit proces van het opzetten van lesmateriaal samen:

  1. Wat bepaalt de inhoudselectie van het materiaal: de conceptuele vakstructuur of de context? én
  2. Wat bepaalt de inrichting van het materiaal: de conceptuele vakstructuur of de context?

Deze twee vragen met ieder twee antwoorden, leveren vier verschillende uitwerkingen op voor de wisselwerking tussen contexten en concepten. We kunnen deze uitwerkingen beschouwen als vier kwadranten, wanneer we de twee hierboven genoemde vragen als twee assen in een assenstelsel weergeven:

concept-contextvenster 6A. De illustratieve context (conceptuele selectie en inrichting): verschillende contexten worden gebruikt als ad-hoc illustraties van al eerder gekozen concepten. De conceptuele vakstructuur staat centraal.

B. De verbindende context (conceptuele selectie, contextuele inrichting): een verbindende context brengt een pragmatische samenhang aan in een samenhangende groep al eerder gekozen concepten. De inrichting van het lesmateriaal volgt de verbindende context, maar niet alle gekozen concepten passen er naadloos bij.

C. De centrale context (contextuele selectie en inrichting): één context staat centraal, en dient als vraagstelling en selectiecriterium voor concepten.

D. De context op afstand (contextuele selectie, conceptuele inrichting): er is één context die op afstand staat, de inrichting van het materiaal wordt bepaald door de conceptuele structuur, maar de gekozen concepten hangen samen via de context en komen vaak uit verschillende delen van het vakgebied of uit verschillende vakgebieden.

Het concept-contextvenster is een model, en dus een vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid. Lesmaterialen zullen vaak eigenschappen van meerdere kwadranten tonen. Het concept-contextvenster kan gebruikt worden voor lesmateriaal, voor losse lessen maar ook voor hele cursussen. Een verdere uitwerking van de vier kwadranten:

3.6.1 Kwadrant A: illustratieve context

concept-contextvenster figuur illustratiefIn deze uitwerking bepaalt de conceptuele vakstructuur de leerinhoud en deze vakstructuur bepaalt ook de inrichting van het materiaal. In het materiaal komen verschillende toepassingen, situaties en/of contexten aan bod, passend bij de verschillende concepten en vakbegrippen.

concept-contextvenster figuur 6aAls je leerlingen en docenten vraagt waar het boek of de les over gaat, zullen zowel de leerlingen als de docenten waarschijnlijk een of meerdere concepten als antwoord geven (bijvoorbeeld ‘ontledingsreacties’ of ‘spijsvertering’).

In het lesmateriaal is de conceptuele vakstructuur duidelijk herkenbaar, door zowel de keus van concepten als de inrichting van het materiaal: alle concepten hangen met elkaar samen en vormen, vanuit de vakstructuur gezien, een logisch geheel. Contexten worden gebruikt ter illustratie of om kennis en vaardigheden toe te passen.

Een mogelijke aanpak binnen deze uitwerking vormt lesmateriaal dat start met een situatie, een toepassing of context, met als doel om leerlingen te motiveren of om voorkennis te activeren. De conceptuele vakstructuur bepaalt vervolgens de rode draad en welke (diverse) situaties, toepassingen of problemen verder nog in het materiaal aan bod komen. Aan het eind wordt soms nog teruggekomen op de startcontext of worden er een of meer andere situaties, toepassingen of contexten besproken, waarin de geleerde concepten worden toegepast.

Uitwerking A: Illustratieve context
Verschillende contexten worden gebruikt als ad-hoc illustraties van al eerder gekozen concepten. De conceptuele vakstructuur staat centraal.
Kenmerken:

  • De conceptuele vakstructuur staat centraal.
  • De conceptuele vakstructuur is herkenbaar in de selectie van de leerinhoud en in de inrichting van het materiaal.
  • Er zijn verschillende (kleine) contexten, die de concepten illustreren.
  • De contexten volgen uit de keuzes van de concepten.
  • De concepten horen tot één deelgebied en hangen met elkaar samen via de conceptuele vakstructuur.

 3.6.2 Kwadrant B: verbindende context

concept-contextvenster figuur verbindendIn deze uitwerking van de wisselwerking tussen concepten en contexten bepaalt de conceptuele vakstructuur de leerinhoud die aan bod zal komen. De inrichting van het materiaal wordt echter bepaald door de gekozen context. De verbindende context wordt zo gekozen dat de concepten die in het materiaal aan bod moeten komen, zoveel mogelijk binnen die context passen.

Als je leerlingen vraagt waar het boek of de les over gaat, zullen zij wellicht een context als antwoord geven (bijvoorbeeld ‘fotograferen’). Docenten zullen zich echter doorgaans realiseren dat het materiaal vooral over specifieke concepten (bijvoorbeeld ‘lichtbreking’) gaat.

concept-contextvenster figuur 6bIn het lesmateriaal is de conceptuele vakstructuur herkenbaar door de keus van concepten: alle concepten hangen met elkaar samen en vormen, vanuit de vakstructuur gezien, een logisch geheel. Er is sprake van een verbindende context die steeds terugkomt. Sommige concepten passen echter niet echt binnen deze context, maar komen aan bod omdat ze verbonden zijn met de conceptuele vakstructuur. Tegelijkertijd zullen er concepten en vakbegrippen zijn die vanuit de context gezien aan bod hadden kunnen (of moeten) komen die niet opgenomen worden, omdat ze bij een ander deelgebied van het vak horen en dus niet passen bij de andere concepten.
Een mogelijke aanpak binnen deze uitwerking vormt lesmateriaal dat start met een situatie, toepassing of context, met als doel leerlingen te motiveren of voorkennis te activeren. Vanuit deze context worden vragen geformuleerd die beantwoord moeten worden. Het lesmateriaal (of de docent) stuurt hierbij zodanig, dat voor het beantwoorden van deze vragen de vooraf geselecteerde conceptuele kennis nodig is. Deze wordt vervolgens aangeleerd, waarbij ook aanverwante concepten behandeld worden. Aan het eind wordt gereflecteerd op de startvragen en de behandelde concepten. Desgewenst wordt als afsluiting een andere context beschreven, waarin de geleerde concepten worden toegepast.

Uitwerking B: Verbindende context
Een verbindende context brengt een pragmatische samenhang aan in een samenhangende groep al eerder gekozen concepten. De inrichting van het lesmateriaal volgt de verbindende context, maar niet alle gekozen concepten passen er naadloos bij.
Kenmerken:

  • De conceptuele vakstructuur is herkenbaar in de selectie van de leerinhoud.
  • Er is sprake van één verbindende context.
  • De verbindende context volgt uit de keuze van concepten.
  • De concepten horen tot één deelgebied en hangen met elkaar samen via de conceptuele vakstructuur.
  • Sommige concepten vallen buiten de verbindende context, maar zijn via de conceptuele vakstructuur met elkaar en de andere concepten verbonden.

3.6.3 Kwadrant C: Centrale context

concept-contextvenster figuur centraalIn deze uitwerking bepaalt de context welke leerinhoud aan bod komt en ook hoe deze wordt ingericht. Concepten volgen uit de context. Reeds bekende concepten worden gebruikt als gereedschap, nieuwe concepten worden aangeleerd omdat ze nodig zijn in de context (‘need to know’).

Als je leerlingen en docenten vraagt waar het boek of de les over gaat, geven waarschijnlijk zowel de docenten als de leerlingen een contextueel antwoord (bijvoorbeeld ‘fotograferen’).

concept-contextvenster figuur 6cIn deze uitwerking is de conceptuele vakstructuur losgelaten: de concepten die aan bod komen hangen niet zozeer met elkaar samen, maar volgen allemaal uit de centrale context. Concepten komen uit verschillende deelgebieden van een vak of zelfs uit verschillende vakgebieden (interdisciplinair lesmateriaal). Voor de keuze van contexten wordt vaak gebruik gemaakt van authentieke contexten of handelingspraktijken. Deze centrale context loopt als een rode draad door het materiaal. Soms resulteert dit in lesmateriaal, waarbij niet van tevoren vastligt welke vakkennis nodig zal zijn om de contextvraag te beantwoorden of het probleem op te lossen. In dat geval zullen leerlingen die met dit materiaal aan de slag gaan, niet allemaal hetzelfde leren.

Een mogelijke aanpak binnen deze uitwerking vormt lesmateriaal dat start met een situatie, toepassing of context, met als doel leerlingen te motiveren of voorkennis te activeren. Vanuit deze context worden vragen geformuleerd, die beantwoord moeten worden. Uit deze vragen volgt welke conceptuele kennis nodig is en deze wordt opgehaald of aangeleerd. De mate waarin de docent of het lesmateriaal hierbij stuurt in de richting van bepaalde concepten, kan variëren. Aan het eind wordt gekeken of de vragen die aan het begin gesteld werden beantwoord zijn en welke concepten daarbij nodig bleken. Desgewenst wordt als afsluiting een andere context beschreven, waarin de geleerde concepten worden toegepast.

Uitwerking C: Centrale context
Eén context staat centraal, en dient als vraagstelling en selectiecriterium voor concepten.
Kenmerken:

  • Er is sprake van één centrale context.
  • De concepten volgen uit de keuze van de centrale context.
  • De concepten komen uit verschillende deelgebieden van een vakgebied of uit meerdere vakgebieden en hangen via de centrale context met elkaar samen.
  • Alle concepten vallen binnen de centrale context.

3.6.4 Kwadrant D: Context op afstand

concept-contextvenster figuur afstandIn deze uitwerking van de wisselwerking tussen concepten en contexten bepaalt de context in eerste instantie welke leerinhoud aan bod komt. Het lesmateriaal is echter vormgegeven langs de conceptuele vakstructuur. De context bepaalt welke concepten aan bod komen, het materiaal gaat vervolgens vooral over deze concepten.

Als je leerlingen vraagt waar het boek of de les over gaat, geven zij wellicht in eerste instantie een of meer concepten als antwoord (bijvoorbeeld ontledingsreacties en/of lichtbreking), de meeste docenten realiseren zich echter dat het uiteindelijk gaat om het leren van bepaalde context-kennis (bijvoorbeeld ‘fotograferen’).

concept-contextvenster figuur 6dIn het lesmateriaal is de conceptuele vakstructuur duidelijk herkenbaar door de inrichting van het materiaal. De meeste concepten hangen groepsgewijs met elkaar samen. In het lesmateriaal komen echter concepten uit verschillende deelgebieden of vakgebieden aan bod, gerelateerd aan de context (multidisciplinair lesmateriaal). De centrale context bepaalt welke concepten aan bod komen. Door de conceptuele inrichting zullen echter ook concepten die niet direct aan de context gerelateerd zijn, aan bod kunnen komen. De context zelf raakt in het materiaal soms wat op de achtergrond.

Een mogelijke aanpak binnen deze uitwerking is een vakoverstijgend project, rond een thema (bijvoorbeeld ‘zouten en water’), waarbij de verschillende vakken in hun eigen lessen stof behandelen die conceptueel samenhangt (bijvoorbeeld dichtheid bij natuurkunde, osmose bij biologie en elektrolyse bij scheikunde). Het project start met een gezamenlijke les, waarin het thema verkend wordt. Daarna wordt bij de verschillende vakken het gekozen deelonderwerp behandeld. Hierbij wordt af en toe gerefereerd aan het thema, maar ook contexten, toepassingen en voorbeelden uit andere gebieden komen aan bod. Het project kan weer gezamenlijk worden afgesloten, bijvoorbeeld met een les waarbij het geleerde aan elkaar gepresenteerd wordt of door het uitvoeren van een afsluitende eindopdracht, waarin de geleerde kennis samenkomt.

Uitwerking D: Context op afstand
Een context staat op afstand, de inrichting van het materiaal wordt bepaald door de conceptuele structuur, maar de gekozen concepten hangen samen via de context en komen vaak uit verschillende delen van het vakgebied of uit verschillende vakgebieden.
Kenmerken:

  • De conceptuele vakstructuur is herkenbaar in de inrichting van het materiaal.
  • Er is sprake van één grotere context, maar er kunnen andere contexten zijn, naast deze context op afstand.
  • De meeste concepten volgen uit de keuze van de context op afstand.
  • De concepten komen uit verschillende deelgebieden van een vakgebied of uit meerdere vakgebieden en hangen via de context-op-afstand met elkaar samen.
  • Sommige concepten vallen buiten de context-op-afstand, maar zijn via de conceptuele vakstructuur met elkaar verbonden.

3.6.5 Kenmerken van de vier kwadranten samengevat

De vier kwadranten kunnen met de volgende kenmerken getypeerd worden.

 

Kenmerk

A
illustratieve context
B
verbindende context
C
centrale context
D
context op afstand
1.     De conceptuele vakstructuur staat centraal. x
2.     De conceptuele vakstructuur is herkenbaar in de selectie van de leerinhoud. x x
3.     De conceptuele vakstructuur is herkenbaar in de inrichting van het materiaal. x x
4.     Er is sprake van één grote context (verbindend, centraal of op afstand). x x x
5.     De context(en) volg(en/t) uit de keuze van concepten. x x
6.     De concepten volgen uit de keuze van de (grote) context. x x
7.     De concepten horen tot één deelgebied en hangen met elkaar samen via de conceptuele vakstructuur. x x
8.     De concepten komen uit verschillende deelgebieden van een vakgebied of uit meerdere vakgebieden en hangen via de (grote) context met elkaar samen. x x
9.     Sommige concepten vallen buiten de (grote) context. n.v.t. x x
10.   Alle concepten vallen binnen de (grote) context. n.v.t. x
11.   Alle kleinere contexten maken deel uit van de grote context. n.v.t. x

3.7 Ideaaltypisch lesmateriaal

Ter illustratie van het concept-contextvenster is ‘ideaaltypisch’ lesmateriaal ontwikkeld en verzameld. Dat wil zeggen dat geprobeerd is lesmateriaal over een onderwerp uit de biologie, natuurkunde of scheikunde te vinden of te maken dat volledig aan de kenmerken van één van de kwadranten voldoet.

Voor biologie betreft dat het onderwerp Afweer.
Voor natuurkunde gaat het over Energieomzettingen.
Voor scheikunde is het onderwerp Energie gekozen.

Het concept-contextvenster kan – in opleiding en praktijk – behulpzaam zijn bij gesprekken over het vertalen van de concept-contextvisie naar de lespraktijk en dan met name op de vraag in welke situatie je voor welk kwadrant zou kiezen.

Het concept-contextvenster kan ook gebruikt worden bij het ontwikkelen en vormgeven van (nieuw) lesmateriaal en bij het analyseren, kiezen en desgewenst arrangeren van (bestaand) lesmateriaal. Zie hiervoor het artikel ‘Het implementeren van contexten in contexten in onderwijsmateriaal’.

Ook kan het concept-contextvenster van nut zijn bij het bespreken of bediscussiëren van de manier waarop een concept-contextvisie vertaald kan worden naar de (les)praktijk, doordat het een gemeenschappelijke ‘taal’ rond concepten en contexten biedt.

4.1 Gesprekken tussen collega’s

De invoering van nieuwe methodes, gebaseerd op de concept-contextbenadering, blijkt voor veel docenten aanleiding om met collega’s in gesprek te gaan over de wisselwerking tussen concepten en contexten. Dit gebeurt in de lerarenopleiding, in informele gesprekken, tijdens nascholingsbijeenkomsten of in vaksectievergaderingen. Gesprekken vinden plaats met vakgenoten of met docenten van andere bètavakken. Soms lopen deze gesprekken vast op misverstanden rond begrippen als context, concept, concept-contextbenadering (of juist context-conceptbenadering), wisselwerking en wendbaarheid. Het concept-contextvenster kan in zo’n situatie uitkomst bieden, doordat het als model een referentiekader biedt om het gesprek te voeren. Wanneer collega’s het concept-contextvenster kennen, blijkt het eenvoudiger om het gesprek te voeren, doordat de begrippen context, concept en de wisselwerking eenduidig omschreven zijn. Het helpt de gesprekspartners min of meer dezelfde taal te spreken en dezelfde kennis te hebben over wat onder wisselwerking tussen concepten en contexten verstaan wordt, wat moet en wat mag. Hierdoor kan het gesprek zich eerder richten op de essentie: welke wisselwerking tussen concepten en contexten sluit aan bij onze leerlingen, het onderwerp en onze opvattingen, stijlen en ervaringen?

Soms resulteert zo’n gesprek in een discussie over de voor- en nadelen van het gebruik van concepten en contexten in het onderwijs. Het concept-contextvenster geeft dan ook een kader om met collega’s in dialoog te gaan over welke keuzes in welke situaties zinvol zijn. Uiteraard wordt wat werkt in een bepaalde klas of situatie altijd bepaald door verschillende factoren. De concept-contextwisselwerking is daar slechts een van. Goed onderwijs wordt gemaakt door het pedagogisch-didactisch handelen van de docent, binnen de randvoorwaarden van de school, niet (uitsluitend) door de keus voor een kwadrant in het concept-contextvenster. Een goede kwadrantkeus kan de kans op goed onderwijs echter wel vergroten.

4.2 Lesmateriaal analyseren op kenmerken van kwadranten

De kenmerken van de vier kwadranten van het concept-contextvenster kunnen gebruikt worden als middel om lesmateriaal te analyseren.

In de praktijk zien we dat een hoofdstuk of module meestal niet volledig aan alle kenmerken van één kwadrant voldoet. Zo kan één hoofdstuk meerdere verbindende contexten hebben. En een groot deel van het bestaande kwadrant-C-materiaal blijkt kleine, losstaande contexten te bevatten naast de grote context.

Anderzijds moet opgemerkt worden dat de kenmerken geen van alle uniek zijn voor één kwadrant. Scoren op een kenmerk betekent dan ook altijd een score voor meer dan één kwadrant.

Het blijkt dus niet altijd makkelijk om lesmateriaal eenduidig te analyseren. Zo’n analyse dient daarom voornamelijk als basis voor discussie, niet als definitief oordeel over het lesmateriaal.

Op internet is een Excel-bestand geplaatst waarin de scores per kenmerk ingevuld kunnen worden waarna grafisch de verdeling over de kwadranten wordt weergegeven. De figuur hieronder geeft een voorbeeld van zo’n invuloefening. De percentages kunnen gelezen worden als: “Het lesmateriaal voldoet aan X procent van de kenmerken van kwadrant Y.”

kenmerk van het materiaal herman schalk

4.3 Kiezen voor een bepaald kwadrant?

In het algemeen kan gesteld worden dat het verstandig is om af te wisselen in de keuze voor een concept-contextkwadrant. De keus voor een bepaald kwadrant hangt van verschillende factoren af, zoals:

– de voorkeur van de docent,
– de voorkeur van de leerlingen
– de vraag of er leerstof voor het centraal examen of voor het schoolexamenstof behandeld wordt
– het doel van de lessenserie
– de fase in het leerproces

4.3.1 Voorkeur van de docent
Voor leerlingen is er niets motiverender dan een enthousiaste docent. Daarom is het van belang dat docenten hun eigen voorkeur onderkennen tegen de achtergrond van de mogelijkheden die het concept-contextvenster biedt. Tegelijkertijd zou het goed zijn om af en toe een periode les te geven vanuit een ander kwadrant dan dat van de eigen voorkeur.

4.3.2 Voorkeur van de leerlingen
Uit leerlinginterviews die gehouden zijn tijdens de examenpilots biologie, natuurkunde en scheikunde, bleek dat er grote verschillen waren tussen leerlingen: de meeste leerlingen vonden contextrijk onderwijs zeer aantrekkelijk en werden erdoor gemotiveerd, een aantal echter niet. Daarom is het in zijn algemeenheid verstandig dat een docent zijn keuze voor een concept-contextkwadrant baseert (en eventueel bijstelt) op grond van de ervaringen die hij met een klas opdoet. Daarnaast vallen er nog wel enkele opmerkingen te maken over voorkeuren van leerlingen.

Docenten geven aan dat de belangstelling van havoleerlingen meer praktisch en toepassingsgericht van aard is, en dat ze gemotiveerd worden door groepswerk (Michels, 2006). Dit zou pleiten voor onderwijs met een centrale plaats voor een motiverende context (kwadrant B en C). Anderzijds geven diezelfde docenten aan dat havoleerlingen meer dan vwo-leerlingen gebaat zijn bij een didactiek van veel structureren, aanwijzingen geven, kleine stappen nemen. Dit sluit wellicht beter aan bij onderwijs in kwadrant A (illustratieve context). Ook vinden de docenten dat vwo’ers meer dan havoleerlingen in staat zijn om aan open opdrachten te werken. Hoogbegaafde leerlingen worden gemotiveerd door onderwijs, waarbij de context centraal staat en waarbij volledig gewerkt wordt vanuit die context. Kwadrant C dus, ook voor de (excellente) vwo-leerling.

In de ´Handreiking J/M’ van SLO (handreikingjongensmeisjes.slo.nl) staan verschillende handvatten voor het omgaan met jongens en meisjes. Ten aanzien van de leerinhoud wordt opgemerkt dat het voor jongens meer dan voor meisjes motiverend werkt, om ‘de wereld de school binnen te halen’, bijvoorbeeld door het werken aan authentieke praktijk-opdrachten. Bij leeractiviteiten wordt gewezen op het belang van variatie in de les(sen) en activerende werkvormen. Jongens hebben meer dan meisjes baat bij (enigszins) open opdrachten. Dit zou erop kunnen wijzen dat lessenseries in kwadrant C goed kunnen zijn voor de motivatie van jongens.

Door docenten wordt er ook vaak op gewezen dat het werken met contexten een hogere taalvaardigheid van leerlingen vraagt. Contextrijke modules bevatten meer tekst dan de reguliere lesmethodes. Niet alle leerlingen beschikken over deze taalvaardigheid. Taalzwakkere leerlingen (onder wie leerlingen voor wie Nederlands de tweede taal is) zouden daardoor meer moeite kunnen hebben met contextrijk onderwijs. Of dit daadwerkelijk zo is, wordt door anderen betwijfeld. Docenten die meer willen weten over de rol van taal in contextrijk onderwijs, kunnen terecht op de website http://www.taalgerichtvakonderwijs.nl/.

4.3.3 Centraal examen / schoolexamen
Het maakt voor de kwadrantkeus nogal wat uit of het onderdeel waarover de lessenserie gaat, deel uitmaakt van de centraal-examenstof of dat het alleen getoetst gaat worden in het schoolexamen. De inhoud van de onderdelen die in het centraal examen getoetst worden, zijn voorgeschreven in de syllabus. Dit betekent dat er een nauw omschreven set van concepten en begrippen is die aan bod moeten komen. Dat is lastiger in kwadrant C (centrale context), waar immers alleen concepten die direct uit de context volgen aan bod komen. Het is desondanks wel mogelijk om (ook voor de centraal-examenstof) een deel van het onderwijs in kwadrant C vorm te geven. Echter, wanneer al het onderwijs aan de hand van centrale contexten wordt gedaan, leidt dit vrijwel altijd tot ‘losse eindjes’ van concepten en vakbegrippen die nog niet behandeld zijn en wel voorgeschreven.

4.3.4 Leerdoelen
Doorgaans heeft een docent met een lessenserie meerdere doelen. Het aanleren van bepaalde vakkennis gaat vaak hand-in-hand met andere doelen, bijvoorbeeld op het gebied van concept-contextwisselwerking. De keus voor een van de kwadranten kan samenhangen met deze doelen.

Sommige concepten hebben in de vaktaal een heel andere betekenis dan in het dagelijks leven. Het kan in zo’n situatie een goede keus zijn om het concept eerst te introduceren en pas later te illustreren aan de hand van voorbeelden en toepassingen, door gebruik te maken van kwadrant A (illustratieve context). Een contextuele inbedding van een concept kan sommige leerlingen in zo’n geval teveel verwarren of afleiden van de hoofdzaak.

Een lessenserie die mede tot doel heeft om de motivatie te versterken door het gebruik van actuele en relevante contexten kan het beste gebruik maken van een verbindende (B) of centrale (C) context. Veel concepten blijven voor leerlingen abstract en zonder betekenis, wanneer ze niet gekoppeld worden aan een duidelijke context die betekenis geeft aan het concept. In zo’n geval kan het aanbieden van een nieuw begrip vanuit een betekenisvolle context bijdragen aan een snellere en duurzamere begripsvorming bij de leerlingen.

Ook lessenseries die gericht zijn op het ontwikkelen van hogere denkvaardigheden zullen meer tot hun recht komen in kwadrant C (centrale context), omdat kwadrant C meer ruimte biedt aan probleemgestuurd leren. Uit onderzoek (Hatty, 2009) blijkt dat probleemgestuurd onderwijs in zijn algemeenheid goed is voor hogere denkvaardigheden, maar niet voor het aanleren van procedurele en declaratieve kennis. Daarvoor zouden de andere kwadranten dus geschikter zijn.

Lessenseries, ten slotte, die tot doel hebben de samenhang tussen verschillende vakken of tussen de deelgebieden binnen een vak te laten zien, zijn gebaat bij een insteek via kwadrant C (centrale context) of D (context op afstand).

4.4 Gebruik bij het ontwikkelen van onderwijsmateriaal

Het concept-contextvenster kan een hulpmiddel zijn bij het ontwikkelen van onderwijsmateriaal. Zoals de keus om de selectie van leerdoelen en -inhouden en/of de inrichting van het primair op de vakstructuur of op de context te baseren. SLO heeft op basis van het venster een stappenplan ontwikkeld voor het ontwikkelen van materiaal (G. Sanders et al., 2016). Zie hiervoor het artikel ‘Het implementeren van contexten in onderwijsmateriaal’.

Conceptcontextvenster XXS.pptx, een PowerPointpresentatie waarin in vogelvlucht het concept-contextvenster wordt uitgelegd. De dia’s laten de figuren zien. In de opmerkingen staat de uitleg.

Aalsvoort, J.G.M. van (2003). Chemie in producten. Breukelen: in eigen beheer.

Bruning, L. & Michels, B. (2013). Concept-contextvenster: Zicht op de wisselwerking tussen concepten en contexten in het bèta-onderwijs. Enschede: SLO. Te downloaden vanaf: http://www.slo.nl/downloads/2013/concept-contextvenster.pdf/

Bennett, J. (2005). Bringing science to life: The research evidence on teaching science in context. Department of Educational Studies, Research Pater2005/12. University of York.

Boersma, K., Eijkelhof, H., Koten, G. van, Siersma, D., & Weert, C. van (2006). De relatie tussen context en concept. Intern werkdocument Vernieuwingscommissies bètavakken. Utrecht: Bèta5. Te downloaden vanaf: http://www.betanova.nl/documentatie/context/.

Eijkelhof, H.M.C., & Kortland, J. (1988). Broadening the aims of physics education. In P.J. Fensham (Ed.), Development and dilemmas in science education (pp. 282-305). London: Falmer Press.

Hatty, J. (2009), Visible Learning; a synthesis of over 800 meta-analyses relating to achievement. Routledge; cited by: Gerard Westhoff, http://gerardwesthoff.wordpress.com/2012/12/04/8/.

KNAW (2003a). Robuuste profielen in het voortgezet onderwijs. Advies van de KNAW aan de minister van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen over het curriculum in de tweede fase van het voortgezet onderwijs. Amsterdam: KNAW.

KNAW (2003b) Ontwikkeling van talent in de tweede fase. Advies van de KNAW-klankbordgroep voortgezet Onderwijs. Amsterdam: KNAW.

Kuiper, W. (2009). Curriculumevaluatie en verantwoorde vernieuwing van bètaonderwijs. Oratie. Enschede/Utrecht: SLO/FISME.

Michels, B.I. (2006). Verschil moet er wezen. Een werkdocument over verschillen tussen havo en vwo-leerlingen in de tweede fase en handreikingen om daarmee om te gaan. Enschede: SLO.

Parchmann, I., Gräsel, C., Bär, A., Demuth, R., & Kalle, B. (2006). Chemie im Kontext: A symbiotic implementation of a context-based teaching and learning approach. International Journal of Science Education, 28(9), 1041-1062.

G. Sanders et al. (2016). Het implementeren van contexten in onderwijsmateriaal. Een ontwerp- en analyse-instrument voor de natuurwetenschappelijke vakken. SLO: Enschede. Te downloaden vanaf: http://www.slo.nl/organisatie/recentepublicaties/implementerencontexten/

Thijs, A., & Akker, J. van den (Eds.) (2009). Leerplan in ontwikkeling. Enschede: SLO.

Whitelegg, E., & Parry, M. (1999). Real-life contexts for learning physics: meanings, issues and practice. Physics Education. 34(2), 68-72.

ELWIeR en Ecent heten u welkom op deze nieuwe gezamenlijke website