Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Concept cartoons

In 1991 hebben Brenda Keogh en Stuart Naylor de eerste concept cartoons ontwikkeld. Sindsdien is hier veel onderzoek naar gedaan en zijn er vele concept cartoons ontwikkeld. Concept cartoons, ook wel praatplaten of discussieposters genoemd, kunnen voor allerlei doeleinden worden ingezet. Bijvoorbeeld om misconcepten te herkennen en aan te pakken, maar ook als start voor onderzoekend leren. Concept cartoons kunnen voor verschillende leerling- en studentenniveaus gebruikt worden. Bovendien zorgt het gebruik van concept cartoons voor professionele ontwikkeling van de docent. Dit artikel geeft achtergrondinformatie over (onderzoek naar) concept cartoons, voorbeelden van cartoons en informatie hoe je zelf concept cartoons kunt maken.

Wat is er belangrijk voor een opleider?

Concept cartoons kunnen op verschillende manieren ingezet worden in de lerarenopleiding:

  • Om de ‘subject matter knowledge’ van lio’s te verrijken en/of toetsen
  • Studenten zelf concept cartoons laten maken
  • Voor praktijkgericht onderzoek

Wat kan een docent eraan hebben?

Dit artikel biedt achtergrondinformatie over concept cartoons, voorbeelden van cartoons en informatie hoe je zelf concept cartoons kunt maken. Concept cartoons bieden niet alleen een meerwaarde voor uw leerlingen, maar zorgen ook voor uw professionele ontwikkeling.

Achtergrond

Concept cartoons zijn meerkeuzevragen in de vorm van een dialoog met plaatje. Dat ziet er bijvoorbeeld zo uit:

Over de dialoog
De uitspraken die de figuren doen, zijn gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek naar preconcepten van kinderen. Daardoor zijn de uitspraken op de concept cartoon herkenbaar voor de leerlingen, en roepen zij hun preconcepten op.
Er is vaak niet maar één goed antwoord. Dit zorgt bij leerlingen voor een realistischer beeld van wetenschappelijke kennis (Kamp, 2004; Naylor & Keogh, 2013).

Over het plaatje
Ondanks dat het in de dialoog wel om een wetenschappelijk onderwerp gaat, wordt voor de afbeelding een alledaagse situatie gebruikt. Door een voor leerlingen bekende situatie als context te nemen, zullen leerlingen met weinig zelfvertrouwen minder geïntimideerd worden door het onderwerp (Naylor & Keogh, 2013).

Waarvoor kun je het gebruiken?
Concept cartoons zijn een manier om aan te sluiten bij de voorkennis / preconcepten van leerlingen. Doordat preconcepten hardnekkig zijn, kunnen dezelfde concept cartoons ingezet worden voor verschillende leerling- en studentenniveaus (Kamp, 2004).
Tevens kunnen concept cartoons gebruikt worden als start voor onderzoekend leren (Kruit et al., 2013). Ook kunnen ze ingezet worden in de lerarenopleiding (zie dit artikel onder ‘Concept cartoons in de lerarenopleiding’).

Concept cartoons kunnen klassikaal, als huiswerk en als extra opdracht gebruikt worden. Een klassikale les met concept cartoons kan er als volgt uit zien (Kamp, 2004):

Stap 1: Het onderwerp introduceren
Stap 2: Antwoorden concept cartoon bespreken:

  • De concept cartoon klassikaal laten zien
  • Leerlingen individueel na laten denken over de antwoorden die op de concept cartoon staan
  • Leerlingen in groepjes laten discussiëren over wat het juiste antwoord is
  • Klassikaal inventariseren welke antwoorden de groepjes gekozen hebben
Stap 3: Met de klas bedenken hoe je kunt onderzoeken wat het antwoord op de vraag is
Stap 4: Leerlingen in groepjes onderzoek laten doen (elk groepje onderzoekt een ander aspect)
Stap 5: Klassikaal de uitkomsten van de onderzoekjes delen
Stap 6: Klassikaal de uitkomsten verklaren a.d.h.v. theorie en (alternatieve) antwoorden formuleren
Stap 7: Klassikaal samenvatten en bekijken welke antwoorden op de concept cartoon kloppen
Stap 8: Inventariseren wie van gedachten is veranderd t.o.v. het begin van de les

In het artikel van Kamp (2004) staat een invulling van bovenstaande lesopzet beschreven, onder ‘Hoe een les met concept cartoons verloopt’.

Uit onderzoek blijkt dat leerlingen en studenten die werken met concept cartoons:

  • goed gemotiveerd worden
  • geconcentreerder werken
  • langer met hun taak bezig blijven dan bij de meeste andere werkvormen (Kamp, 2004)

Kamp geeft hiervoor de volgende verklaring: “Leerlingen komen in cognitief conflict, omdat de figuren op de concept cartoons tegenstrijdige maar elk op zich plausibele verklaringen geven voor een verschijnsel. Dit is de kern van de beroemde zogenoemde conceptual change strategy: maak leerlingen ontevreden over hun eigen verklaringen door concurrerende theorieën te presenteren, die je met bewijzen ondersteunt.” (p. 31)

Door het creëren van een cognitief conflict, zullen leerlingen dieper nadenken over de vraag uit de concept cartoon. Andere opbrengsten en redenen waarom concept cartoons werken, zijn (Naylor & Keogh, 2013):

  • De antwoorden in de cartoon bevatten veelvoorkomende misconcepten van leerlingen. Zo kunnen misconcepten bij uw leerlingen herkend en aangepakt worden in de les. Concept cartoons zijn een effectieve manier om misconcepten te bestrijden
  • De personen op de cartoon geven antwoorden die allemaal aannemelijk lijken. Doordat de gedachten van leerlingen verwoord worden op de cartoon, geeft dit ook onzekere leerlingen vertrouwen om hun mening te uiten
  • Leerlingen beoordelen nu de ideeën van anderen (de personen van de concept cartoon), in plaats van dat hun ideeën beoordeeld worden door de docent. Zo zullen ook minder zelfverzekerde leerlingen sneller hun ideeën uiten
  • Concept cartoons stimuleren discussie, zonder dat hier een formele structuur voor nodig is
  • Met concept cartoons kun je toetsen en leren integreren
  • Doordat in concept cartoons gebruik gemaakt wordt van alledaagse situaties, worden concept cartoons minder geassocieerd met formele leersituaties
  • Bij concept cartoons worden plaatjes en weinig tekst gebruikt, waardoor dit geschikt is voor leerlingen die niet onderwezen worden in hun moedertaal. Taal kan een belangrijke barrière zijn bij leren in de bètavakken

Moeilijkheden
Kamp (2004) beschrijft de volgende moeilijkheden die docenten tegenkwamen die concept cartoons gebruikten:

  • De juiste moeilijkheidsgraad van de concept cartoon kiezen
  • Wanneer leerlingen in groepjes aan de concept cartoon werken, kunnen dominante leerlingen ervoor zorgen dat andere leerlingen minder/niet aan het woord komen

Als docenten concept cartoons in hun les gebruiken, zorgt dit ervoor dat zij zich professioneel ontwikkelen op het gebied van constructivisme, SMK en dialoog (Naylor & Keogh, 2013).

Constructivisme
Wanneer docenten een constructivistische aanpak in hun les willen gebruiken, ervaren zij hierbij o.a. de volgende moeilijkheden:

  • Het is lastig om in de klas het ontdekken van preconcepten bij leerlingen en het herstructureren van deze preconcepten van elkaar te scheiden.
  • Hoe kom je in de klas achter de preconcepten van de individuele leerlingen en ga je hiermee om?

Concept cartoons zijn een manier om het constructivisme vorm te geven. M.b.v. concept cartoons leren docenten hoe zij het ontdekken en herstructureren van preconcepten kunnen combineren. Tevens kun je met concept cartoons de preconcepten van individuele leerlingen klassikaal aanpakken.

PSK
Concept cartoons helpen docenten om hun pedagogic subject knowledge (PSK) te ontwikkelen, doordat zij docenten stimuleren om kritisch over een onderwerp na te denken. Concept cartoons behandelen namelijk vragen waar docenten normaliter niet over nadenken, zoals: Is een lichtreflector ook een goede geluidreflector? Hierdoor worden docenten gedwongen om dieper over een onderwerp na te denken, waardoor hun PSK toeneemt.

Dialoog
Wanneer docenten concept cartoons in de klas gebruiken, is dit in principe zonder uitzondering succesvol (Naylor & Keogh, 2013). Als docenten de cartoons gebruiken, ervaren ze dus dat hun leerlingen goed reageren op de didactiek die ten grondslag ligt aan de concept cartoons, namelijk: dialoog. Als ze (meerdere malen) zien dat dit succesvol is, zou dit als gevolg kunnen
hebben dat ze meer structureel dialoog in hun lessen gaan gebruiken.

Concept cartoons kunnen ook gebruikt worden in het basisonderwijs. Met weinig voorbereiding kan een leerkracht een les geven met concept cartoons. De les kan op een hoger niveau gebracht worden, door als leerkracht:

  • kritisch na te denken over welke cartoon je inzet voor welk doeleinde (concept cartoons verschillen in de mate waarin ze productief onderzoek kunnen genereren)
  • te bedenken welke vaardigheden je aan wilt leren met de cartoon en hoe
  • de discussie te begeleiden
  • wanneer je experimenten gaat doen n.a.v. de concept cartoon: het ontwerpen/uitvoeren van experimenten te begeleiden, evenals het (noteren en) gebruiken van resultaten om de hypothese te ondersteunen/verwerpen

Dit concluderen Kruit, Wu en van den Berg (2013). Zij onderzochten of je concept cartoons op de basisschool kunt gebruiken als laagdrempelige start om kinderen hun eigen experimenten te laten ontwerpen, uitvoeren en interpreteren. Cartoons als start voor onderzoekend leren dus.

Over het onderzoek en de lesopzet
Met één klas uit groep 7 (29 leerlingen) werden drie concept cartoons getest. De leerlingen hadden geen/weinig ervaring met onderzoekend leren. Per concept cartoon waren er twee
lessen (1 uur op woensdag en 1 uur op vrijdag). De lesopzet zag er globaal zo uit:

Les 1

  • Docent deelt concept cartoons uit en licht kort toe
  • Leerlingen noteren individueel wat volgens hen het juiste antwoord is en waarom
  • Leerlingen bespreken in groepjes van 4 hun keuze en argumenten, en noteren hun groepskeuze
  • Elk groepje bedenkt een experiment en noteert dit op een werkblad. Ze moeten een experiment bedenken waarin ze een uitspraak uit de cartoon toetsen, of waarin ze het verschijnsel uit de concept cartoon verder onderzoeken

Les 2

  • Elk groepje voert het experiment uit
  • Elk groepje formuleert resultaten/conclusie en presenteert dit aan de klas

Resultaten
Hieronder worden kort de resultaten van het onderzoek van Kruit et al. (2013) besproken, gesorteerd op lesonderdeel.

Nadenken en discussiëren over de concept cartoon

De leerlingen waren gemotiveerd om na te denken over het verschijnsel uit de concept cartoon, en discussieerden enthousiast in hun groepje.
Het discussiëren ging niet altijd goed (de leerlingen waren niet altijd met de taak bezig), maar de meeste groepjes konden uiteindelijk wel de mening van de groep formuleren voorzien van argumenten.
In de groepjes had één van de leerlingen de rol ‘schrijver’. De schrijvers waren zich bewust van hun taak, maar het schrijven kon de discussie wel belemmeren. Bijvoorbeeld doordat de discussie meer ging over hoe het opgeschreven moet worden, of doordat de schrijver zijn mening opschrijft en niet die van de groep.

Experiment bedenken

Leerlingen konden experimenten bij de concept cartoon bedenken. De mate van creativiteit hing af van de concept cartoon. Bij een concept cartoon over ‘enkele en overlappende schaduwen’ kopieerden veel leerlingen alleen wat ze in de cartoon zagen, terwijl bij een concept cartoon over ‘wrijving bij het rollen van een helling’ veel leerlingen met originele experimenten kwamen.
Verder werd niet met alle experimenten daadwerkelijk de hypothese getoetst.

Experiment uitvoeren

Leerlingen voerden de experimenten enthousiast uit. Bij het uitvoeren van de experimenten, deden sommige groepjes meer of andere experimenten dan zij op hun werkblad hadden beschreven. Ook maakten leerlingen weinig aantekeningen van hun resultaten. Deze problemen gelden echter niet specifiek voor het gebruik van concept cartoons, maar zijn kenmerkend voor onderzoekend leren.

Resultaten/conclusie formuleren

Een aantal leerlingen had moeite met het juist interpreteren van de resultaten.
Verder gebruikten de leerlingen hun resultaten niet altijd om hun hypothese te bevestigen of verwerpen. In 12 van de 17 groepjes gebeurde dit wel.
Tot slot was het moeilijk voor de leerlingen om hun experiment en conclusie goed op papier te zetten.

Concept cartoons in de lerarenopleiding

Concept cartoons kunnen op verschillende manieren ingezet worden in de lerarenopleiding:

  • Om de ‘subject matter knowledge’ van lio’s te verrijken en/of toetsen (zie onder ‘Wat zijn de opbrengsten voor docenten?’ voor meer informatie over SMK)
  • Studenten zelf concept cartoons laten maken (zie onder)
  • Voor praktijkgericht onderzoek (zie onder)

Alice Veldkamp geeft in de biologie lerarenopleiding (COLUU) studenten de opdracht om zelf een concept cartoon te maken. Hieronder vindt u deze opdracht, een draaiboek + powerpoint, vier invulbladen en twee voorbeelden van concept cartoons die studenten gemaakt hebben.

Studenten concept cartoon “Bacteriën zijn slecht”

Studenten concept cartoon “Eiwitten”

Ook op Fontys Tilburg maken studenten zelf concept cartoons. Twee voorbeelden:

Studenten concept cartoon “Insecten”

Studenten concept cartoon “Urine”

Concept cartoons zijn ook geschikt voor praktijkgericht onderzoek door lio’s. Een voorbeeld:

Voorbeelden van concept cartoons

De originele Engelstalige concept cartoons van Brenda Keogh en Stuart Naylor (de ontwikkelaars van de eerste concept cartoons) zijn te koop via Millgate House Education.

Dianne Anderson en Kathleen Fisher hebben Engelstalige concept cartoons ontwikkeld over evolutie, deze kunt u vinden op de PLNU site (vrij verkrijgbaar). Een voorbeeld:

Hieronder staan zeven concept cartoons over genetica (zowel Nederlandstalig als Engelstalig te downloaden). Deze cartoons zijn afkomstig uit het boek Genetica in beweging – de moeite waard om te leren door Marijke Domis-Hoos, Mieke Kapteijn en Dirk Jan Boerwinkel (NVON, Utrecht, 2012). Kijk hier voor meer informatie over deze cartoons.

Heeft u aanmerkingen op de concept cartoons? Laat het weten via de reageeroptie onderaan dit webartikel.

Zelf concept cartoons maken

Het is ook mogelijk om zelf concept cartoons te maken. Hierbij kun je bijvoorbeeld één van deze invulbladen gebruiken (poppetjes met lege tekstballonnen). Voor de invulling zijn de volgende criteria van belang:

Wanneer je zelf een concept cartoon maakt m.b.v. één van deze invulbladen, zijn de volgende criteria van belang (Kamp, 2004; Naylor & Keogh, 2013):

  • De antwoorden op de vraag uit de concept cartoon zijn geloofwaardig
  • De antwoorden zijn (gebaseerd op) pre- of misconcepten die leerlingen kunnen hebben
  • De antwoorden bieden alternatieve verklaringen, waaronder wetenschappelijk geaccepteerde verklaringen
  • Alle verklaringen hebben dezelfde status / lijken aannemelijk. Let hierbij op de formulering
  • Er is een lege tekstballon, om leerlingen aan te moedigen een eigen alternatieve verklaring te formuleren
  • De tekst is geschikt voor leerlingen, zodat leerlingen de concept cartoon ook zelfstandig kunnen gebruiken als bijvoorbeeld huiswerk

Wanneer je geen gebruik maakt van de invulbladen, maar zelf een concept cartoon tekent, let dan op de gezichtsuitdrukkingen van de personen op de cartoon. Dit om te voorkomen dat een antwoord meer aannemelijk lijkt vanwege een gezichtsuitdrukking. Ook het introduceren van experts kan dit effect hebben: wat een arts zegt over een ziekte is aannemelijker dan wat een  acteur, vuilnisophaler, politicus o.i.d. erover zegt.

Tijdens de werkgroep ‘Nurture & nature van concept cartoons in genetica’ door Alice Veldkamp en Horst Wolter op de NIBI-conferentie 2014, hebben deelnemers zelf concept cartoons gemaakt. Deze cartoons vindt u hieronder:

Hieronder vindt u de oorspronkelijke concept cartoons die de deelnemers aan de NIBI-conferentie 2014 hebben gemaakt. Van sommige concept cartoons is een tweede versie gemaakt, als de feedback van de deelnemers makkelijk te verwerken was. Dit is te herkennen aan de 2 in de titel, en er is aangegeven wat er anders is t.o.v. het origineel.

Onder ‘Lio’s concept cartoons laten maken’ vindt u voorbeelden van concept cartoons die lio’s hebben gemaakt.

Verwijzingen

Gerelateerde artikelen

ELWIeR en Ecent als één STEM