Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Schimmels, onderzoek in de bovenbouw van het basisonderwijs

Aan de Grote Wetenschapsdag 2017, met als thema Schimmels, namen ruim 100 basisscholen deel, met in totaal 250 basisschoolgroepen (materiaal voor groep 6, 7 en 8). Dat betekent dat zo’n 7000 kinderen uit heel Nederland (zie kaartje) aan de slag gingen. Door middel van experimenten, spellen en opdrachten werd kennisgemaakt met de wereld van schimmels.

In dit artikel bespreken we nut en zin van een dergelijke schoolactiviteit aan de hand van een klein onderzoekje dat werd uitgevoerd onder 16 participanten (leerkrachten van basisscholen) en wat de implicaties kunnen zijn voor de lerarenopleiding (pabo).

De Grote Wetenschapsdag is een ochtend waarop bovenbouwgroepen van de basisscholen kennis maken met wetenschap en technologie in de klas, in een setting van onderzoekend en ontwerpend leren. De leerkracht gebruikt de ter beschikking gestelde lesmaterialen om zich samen met de kinderen een woensdagochtend lang te verdiepen in een specifiek thema. Door het doen van proefjes, experimenten en onderzoek leren de kinderen meer over het onderwerp. De leerkracht wordt gefaciliteerd vanuit het project: het onderzoeksmateriaal, lesmateriaal en een handleiding worden ter beschikking gesteld.

De Grote Wetenschapsdag wordt georganiseerd door het Kenniscentrum Talentontwikkeling Wetenschap en Technologie (KTWT) en het Wetenschapsknooppunt, beide van de Universiteit Utrecht. Zij ontwikkelden ook de Grote Rekendag. In 2017 werd er ook samengewerkt met het Hubrecht Instituut en Westerdijk Fungal Biodiversity Institute. De Grote Wetenschapsdag was tevens geplaatst binnen de Week van de Biologie, van 25 september – 1 oktober 2017

Als voorbereiding op de Grote Wetenschapsdag deed elke klas een experiment: Wat voor schimmels dwarrelen er in de buurt allemaal rond? En hoeveel van deze schimmels kun je ‘vangen’ in een kwartier? De schimmels werden verzameld in een petrischaaltje met daarin een voedingsbodem, klaargemaakt door het Westerdijk Instituut die zulke schaaltjes gebruikt om schimmels te groeien en onderzoeken.

Op de dag zelf deed elke klas ongeveer vier activiteiten om antwoorden te krijgen op vragen als: Hoe ziet een schimmel er eigenlijk uit onder een microscoop? Wat kan een schimmel allemaal doen? En wat hebben E-nummers te maken met beschimmeld voedsel?

De vragen werden beantwoord met behulp van een heus Grote Wetenschapsdag-lespakket (zie website grote wetenschapsdag). Met behulp van de materialen in dit pakket konden een spelletje ‘Schimmel-wie-ben-ik’ doen, een eigen schimmel bouwen en ‘m een paspoort geven, een tikspel spelen – pas op voor de E-nummers! – en door middel van schimmelopdrachten zich meer verdiepen in bijzondere schimmels om hun heen.

Op de dag zelf kon gebruik gemaakt worden van een introductievideo

Geen dier, geen plant, maar een schimmel?! Jan Dijksterhuis, schimmelonderzoeker aan de Universiteit Utrecht legt in een video uit wat schimmels zijn en ook waarom hij ze onderzoekt. Deze video fungeerde tijdens de GWD als een ‘opwarmertje’.
Binnen de Universiteit Utrecht bestaat een belangrijke onderzoekstraditie op het gebied van onderzoekend en ontwerpend leren (zie ook de artikelen getagd met ‘onderzoekend leren’). Deze interesse strekt zich uit van het jonge kind (waar onderzoekend leren in feite nog niet geproblematiseerd hoeft te worden) tot de leerling in de bovenbouw van het voortgezet onderwijs, waar de discussie veel meer is of er wel ruimte in het curriculum gecreëerd kan worden gezien de voorbereiding op het eindexamen. Zie ook in bijvoorbeeld het wiskunde-onderwijs de zoektocht naar ‘wiskundige denkactiviteiten’.

Het nastreven van een Grote Wetenschapsdag voor het basisonderwijs is in feite een onderzoeksinstrument om met de deelnemende scholen samen uit te zoeken wat de eventuele meerwaarde kan zijn van een onderwijssetting (een les of project) waarin onderzoekend leren (en eventueel ook ontwerpend leren) een plek heeft. Vragen zijn dan: Heeft deze vorm van aanbieden van onderwijs op het gebied van N&T/OJW/STEM een eventuele meerwaarde t.o.v. een meer ‘traditionele’ aanbieding? Welke leerkrachtvaardigheden horen bij een dergelijke aanpak?

Laten we hier benadrukken dat het bevorderen van onderzoekend leren in de basisschool niet betekent dat het werken conform een onderwijsmethode (met vooraf vastgestelde opdrachten en een directieve rol voor de leerkracht) van minder belang zou zijn. Waar de werkwijze rondom deze Grote Wetenschapsdag op gericht is, is een ‘eenvoudige’ kennismaking met een nieuw onderwerp (schimmels), waarin leerlingen ruimte krijgen zichzelf een beeld te vormen van het nieuwe onderwerp aan de hand van lesmateriaal, en waarin ze uitgedaagd worden zelf na te denken over hoe iets werkt.

Deelnemende scholen zijn over het algemeen al actief bezig met wetenschap en technologie. Een reactie van een school: “Wij zijn al een jaar bezig om WNT beter op de kaart te zetten binnen ons onderwijs.” Veel scholen komen uit de provincie Utrecht. Dit heeft te maken met de extra aandacht die in de communicatie naar de scholen is gebruikt voor de Grote Wetenschapsdag.
Verder valt op dat bij deze ruim 100 deelnemers een flink aantal ‘topklassen’ meedoet. Men is bij deze leerlingen op zoek naar iets extra’s.
Uiteindelijk hebben 16 scholen gereageerd met het invullen van de online evaluatie. De reacties komen van direct betrokken leerkrachten. Het gemiddelde rapportcijfer dat werd gegeven als antwoord op de vraag ‘kun je een rapportcijfer geven voor de GWD?’ is een 8, waarbij de uitschieters zijn: 2x een 10 en 1x een 2. De andere cijfers zijn een 6 of hoger.

Dit waren de reacties op de vraag “Welke leerdoelen had je:”

  • Veel leren over schimmels
  • Ervaren dat onderzoek leuk is
  • Het onderzoeksproces (leren onderzoeken , hypothese leren stellen, observeren en verklaren)
  • Kinderen enthousiasmeren voor wetenschap en techniek.
  • Onderzoekende houding stimuleren
  • Leren observeren, samenwerken en een beschrijving geven van iets.
  • Kinderen leren vragen te stellen over dit onderwerp. Verbreding woordenschat.

Leerkrachten observeren of deze doelen bereikt zijn:

  • Uit de beschrijvingen die lln hebben gemaakt bij hun schimmel blijkt dat ze veel hebben opgepikt uit alle info vorig en dit jaar over schimmels.
  • Kinderen kunnen goed terugvertellen wat ze hebben geleerd en delen het met familie van wie je dit weer terug hoort.
  • Ze zijn op al deze fronten uitstekend gemotiveerd bezig geweest

De ‘Joost van den Vondel’ school uit Amersfoort: “De schimmels zijn gevangen en groeien goed. We bekijken ze elke dag. Bij het afsluiten van de GWD moesten de kinderen vertellen in 1 zin wat ze vandaag geleerd hadden:
Dat er veel schimmels zijn.
Dat schimmels veel vormen en kleuren hebben.
Dat Nederland de meeste schimmels heeft in de vriezer.
Dat schimmels uit de vriezer weer kunnen gaan leven.
Dat schimmels troep opruimen.
Dat schimmels bacteriën kunnen doden.
Dat je schimmels kunt eten.

De ‘Telteykschool’ uit Werkhoven: “Bij het schimmelspel beschreven ze (de leerlingen) uitstekend om welke schimmel het ging. Daarnaast het proces van de schimmel goed bijgehouden en goed samengewerkt.”

De GWD 2017 is goed ontvangen en heeft over het algemeen op de deelnemende scholen tot enthousiaste reacties geleid. De school die een negatief oordeel over de dag velde gaf eigenlijk aan dat zij zelf al verder zijn met onderzoekend leren en daardoor andere materialen hadden verwacht. De afwisseling in werkvormen heeft goed gewerkt. Niet alleen ‘open onderzoek’ laten uitvoeren, maar ook een video, een spel, e.d.
Inhoudelijk is het ‘fenomeen schimmels’ voldoende aan bod geweest, als een kennismaking waar leerlingen vanuit hun eigen belevingswereld voldoende mee kunnen (en waar later op voortgebouwd kan worden).
In een setting van de Grote Wetenschapsdag ontkom je er niet aan dat er ook veel ‘ruis’ ontstaat. Er wordt in groepjes samengewerkt waar niet elke leerling echt goed aan bod komt als het gaat om het ‘meedenken’ over een oplossing. Daarnaast zien we ook dat leerkrachten het lastig vinden om ruimte te geven aan een onderzoeksvraag van hun leerlingen en wat dan precies hun begeleidende rol is.

Deze ‘bijwerkingen’ kennen we ook van andere onderwijsvormen die vanuit de Universiteit Utrecht worden onderzocht binnen het STEM gebied (Wiskunde Alympiade, Grote Rekendag, Onderbouw wiskunde dag, e.d.). Maar in feite is dit, in het huidige onderwijsaanbod, ook een welkome aanvulling, aangezien er op veel plekken in het curriculum (zowel primair als voortgezet onderwijs) wordt gewerkt met onderwijsmethoden die het ‘zelfstandig denken en onderzoeken’ niet primair ondersteunen en waar de docent/leerkracht daar ook niet toe aangezet wordt hier meer ruimte voor in te richten.

Veel pabo’s maken dezelfde zoektocht door als het gaat om het inrichten van onderwijstijd voor onderzoekend en ontwerpend leren. Zie het artikel Wetenschap en technologie primair onderwijs.

Het zou wellicht goed zijn in een volgende versie van de Grote Wetenschapsdag zowel docenten als studenten van de pabo te betrekken.

Het ontwikkelteam bestond uit medewerkers van het Wetenschapsknooppunt Utrecht en van Onderwijsadvies en Training, beide van de Universiteit Utrecht.

lieke dekker monica wijers esther slot maarten reichwein vincent jonker
Verwijzingen
ELWIeR en Ecent heten u welkom op deze nieuwe gezamenlijke website