Wetenschap is saai en eenzaam
Hoe zien jouw leerlingen wetenschap en techniek? Uit onderzoek blijkt dat het beeld van wetenschap dat leerlingen meekrijgen, zelden in overeenstemming is met hoe wetenschap zich in werkelijkheid voltrekt. Hieronder vind je een inleiding in het onderzoek op het gebied van de Nature of Science(NoS), met een uitstap naar het beeld van technologie in het onderwijs.
Belangrijkste verschillen
| Beelden van leerlingen | Wetenschappelijke praktijk |
|---|---|
| Er is 1 universele wetenschappelijke onderzoeksmethode | Er zijn veel verschillende wetenschappelijke onderzoeksmethoden |
| Onderzoek doen is eenzaam | Onderzoek doen gebeurt in een sociale omgeving |
| Statische voorschiften bepalen hoe wetenschappelijk onderzoek wordt gedaan | Dynamiek is een belangrijk kenmerk van wetenschappelijk onderzoek |
| Techniek is toegepaste wetenschap | Techniek is meer dan alleen toegepaste wetenschap |
Authentiek natuurwetenschappelijk onderwijs kan bijdragen tot een betrouwbaarder beeld van wetenschap bij leerlingen. Hierdoor ontstaat in de klas een dynamische onderzoeksgemeenschap met vergelijkbare kenmerken en omstandigheden als de wetenschappelijke praktijk.
Kenmerken authentiek natuurwetenschappelijk onderwijs:
- Leerlingen doen zelf natuurwetenschappelijk onderzoek
- Onderzoek van het begin tot het eind zelf laten op te zetten en uit te voeren
- Autoriteit en diversiteit van leerlingen centraal staat
In het lager en voortgezet natuurwetenschappelijk onderwijs wordt de ‘wetenschappelijke methode’ vaak opgevoerd als een universele manier waarop onderzoekers hun onderzoek opzetten en uitvoeren, als een soort recept voor betrouwbare en geldige theorievorming. Het bestaan van deze methode is echter discutabel. In de wetenschapsfilosofie is er bijvoorbeeld helemaal geen overeenstemming over een ‘wetenschappelijke methode’ (zie bijvoorbeeld Feyerabend, 1978). Gedetailleerd empirisch onderzoek aan de manier waarop natuurwetenschappers te werk gaan in hun onderzoek laat bovendien allerlei methoden zien die ieder sterk verschillen van de ‘wetenschappelijke methode’ die we terugvinden in schoolboeken (zie bijvoorbeeld Latour, 1987). Omgekeerd is het werk van wetenschappers zoals gepresenteerd in schoolboeken een eenzaam tijdverdrijf dat niet strookt met het sociale karakter van het wetenschapsbedrijf en de omstandigheden waaronder onderzoekers meestal werken of hebben gewerkt (van Eijck and Roth, 2008).
Het onderwijzen van een universele ‘wetenschappelijke methode’ is dus nogal discutabel. Dat neemt niet weg dat sommige karakteristieken van wetenschappelijk onderzoek de moeite waard zijn om te onderwijzen. Helaas verworden deze karakteristieken in het onderwijs vaak tot statische voorschriften, bijvoorbeeld voor practica. Het probleem is dat juist deze statische voorschriften niet stroken met het dynamische karakter van het wetenschappelijke onderzoek waar ze naar verwijzen. Hierdoor ontstaat een beeld van wetenschap dat leerlingen weinig inzicht biedt in de dynamische manier waarop wetenschappelijk onderzoekers hun werk doen (McComas, Clough & Almazroa, 1998).
Artikelen over de wetenschappers en de wetenschappelijke methode in schoolboeken:
Van Eijck, M. (2005) Er is geen methode! Leve de colaproef! Niche, bulletin voor het onderwijs in de biologie, 36 (2), 5-9.
Techniek als toegepaste wetenschap
Een variatie op het thema NoS is de aard van technologie in het onderwijs. In het onderwijs in de natuurwetenschappen en techniek wordt vaak de innige relatie tussen deze twee disciplines aangehaald. Dit leidt er zelfs toe dat techniek wordt gepresenteerd als ‘toegepaste wetenschap’. Niet alleen doet dit weinig recht aan het eigen karakter van technologie met een heel eigen kenleer en manier van ontwerpen. Ook leidt dit er toe dat alle vormen van technologie die niets met wetenschap te maken hebben, zoals vaak aangetroffen bij inheemse volkeren, niet als echte technologie worden opgevat en aldus worden miskend. Hiermee kan het onderwijs dus bijdragen aan een scheef wereldbeeld.
Van Eijck, M. & Claxton, N.X. (2009). Rethinking the notion of technology in education: Techno-epistemology as a feature inherent to human praxis. Science Education, 93, 218-232.
Het meten van het beeld dat leerlingen hebben van wetenschappelijk onderzoek
Een heel ander probleem is het onderzoeken van de kennis van leerlingen over de aard van wetenschap. Ook hier geldt weer een soort inherente tegenstelling met de dynamische aard van wetenschap. Het onderzoeken van de kennis van leerlingen is namelijk afhankelijk van onderzoeksinstrumenten die de kennis van leerlingen die ze hebben over zo iets dynamisch als natuurwetenschappelijk onderzoek, statisch maken. De kennis die leerlingen ‘hebben’ over natuurwetenschappelijk onderzoek is daarom moeilijk te achterhalen, laat staan op een betrouwbare wijze te toetsen. Recent onderzoek heeft zelfs aangetoond dat het interviewen van leerlingen een vertekend beeld kan geven over wat ze daadwerkelijk leren door het zelf doen van onderzoek in een authentieke onderzoeksomgeving (van Eijck, Hsu, Roth, in druk).
Van Eijck, M.W., Hsu, P.L., & Roth, W.M. (in druk). Translations of scientific practice to “students’ images of science.” Science Education.
Het onderwijzen van de aard van natuurwetenschap
Er zijn vele pogingen ondernomen om leerlingen de aard van natuurwetenschap te onderwijzen met meer of minder succes (voor een overzicht, zie Bell et al., 2001). Eén veelbelovende manier om in het onderwijs een betrouwbaarder beeld te creëren van wetenschap is authentiek natuurwetenschappelijk onderwijs (Roth, van Eijck, Reis, & Hsu, 2008). Bij deze vorm van onderwijs doen leerlingen zelf natuurwetenschappelijk onderzoek, waarbij de autoriteit en diversiteit van leerlingen centraal staat. Leerlingen krijgen de mogelijkheid om hun eigen onderzoek van het begin tot het eind zelf op te zetten en uit te voeren en hierbij van voorspelbare paden af te wijken. Bovendien is van belang dat diversiteit in de klas een natuurlijke plaats krijgt. Dat wil zeggen, niet iedereen doet hetzelfde, maar leerlingen moeten in staat worden gesteld op een manier aan onderzoek bij te dragen die in overeenstemming is met hun expertise, interesse en capaciteiten. Onder deze omstandigheden is het aannemelijk dat er in de klas een gemeenschap ontstaat die leerlingen de gelegenheid geeft om te ervaren wat het doen van natuurwetenschappelijk onderzoek is.
Referenties
- Bell, RL, Abd El Khalick, F., Lederman, NG, McComas, WF, & Matthews, MR (2001). De aard van de wetenschap en het wetenschappelijk onderwijs: een bibliografie. Wetenschap en Onderwijs, 10, 187-204.
- Feyerabend, P .F. (1978). Tegen methode: Overzicht van een anarchistische kennistheorie. London, UK: Verso Publications.
- Latour, B. (1987). Wetenschap in actie: Hoe wetenschappers en ingenieurs door middel van de samenleving te volgen. Cambridge, MA: Harvard University Press.
- McComas, WF, Clough, MP & Almazroa, H. (1998). De rol van het karakter van het Nature of Science in het wetenschappelijk onderwijs. Wetenschap en Onderwijs, 7, 511-532
- Van Eijck, MW, Hsu, PL, en Roth, W.-M. (In druk). Vertalingen van wetenschappelijke praktijk “studenten beelden van de wetenschap.” Wetenschappelijk onderwijs. DOI: 10.1002 / sce.20322
- Van Eijck, MW & Roth, WM (2008). Vertegenwoordigingen van de wetenschappers in de Canadese middelbare school en universiteit leerboeken. Journal of Research in Science Onderwijs, 45, 1059-1082.
