Effecten van nascholingen Wetenschap en Techniek in het Primair Onderwijs in de regio Amsterdam

Tijdschrift voor Didactiek der van de Beta-wetenschappen, uitgegeven door het Freudenthal Instituut, Universiteit Utrecht in de periode 1983-2014

Van Eijck, T. Van den Berg, E.Tijdschrift voor Didactiek van de Beta-wetenschappen 2011 – 28(2), 3-20 Download pdf

In het kielzog van post-Sputnik curriculumvernieuwing in het middelbaar onderwijs in de Verenigde Staten werd ook ruim aandacht gegeven aan natuurwetenschap in de basisschool. Er werden interessante programma’s ontwikkeld met nadruk op hands-on science en onderzoekend leren (inquiry). Voorbeelden zijn Amerikaanse programma’s als Science: A Process Approach (SAPA), een programma dat een systematische opbouw van cognitieve onderzoeksvaardigheden beoogde, gebaseerd op de leerpsychologie van Robert Gagné die zelf ook actief betrokken was; Science Curriculum Improvement Study (SCIS) dat werd geleid door fysicus Robert Karplus en ontwikkeld vanuit een Piaget achtergrond; Elementary Science Study (ESS) dat in de eerste plaats was ontwikkeld rond succesvolle onderzoekend leren activiteiten zonder een expliciete leertheorie; en Nuffield Science 5/13 dat werd ontwikkeld in het Verenigd Koninkrijk. Elk van deze programma’s van de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw heeft een moderne opvolger gekregen, respectievelijk STC, FOSS, INSIGHTS, en Nuffield Primary Science. Succesvolle activiteiten zoals Mystery Powders en Batteries and Bulbs van ESS leven nog steeds voort in moderne incarnaties in veel andere methoden.

Continentaal Europa liep achter, maar de afgelopen vijftien jaar is een ware beweging ontstaan en hebben veel landen geïnvesteerd in (natuur)wetenschap en techniek (W&T) in het primair onderwijs. Frankrijk adopteerde in 1996 het Amerikaanse INSIGHTS en ontwikkelde daaruit La Main à la Pâte op initiatief van de Franse Academie van Wetenschappen en van Nobelprijswinnaar Georges Charpak. Zweden (Wickman, 2011) adopteerde in 1997 Science, Technology and Children (STC) dat met steun van de Amerikaanse Academie van Wetenschappen ontwikkeld was. De Zweedse Academies van Wetenschappen en Engineering namen het initiatief en zijn nog steeds nauw betrokken. Australië ontwikkelde het Primary Connections-programma geïnitieerd door de Australische Academie van Wetenschappen (Hackling, 2006). De investeringen in ontwikkeling of vertaling/aanpassing van lesmateriaal gaan gepaard met investering in nascholing. Zweden hanteert een inktvlek model waarbij telkens nieuwe gemeenten kiezen voor implementatie van STC en waarbij nascholingen en logistiek van verspreiding van leskisten per gemeente georganiseerd worden. In 2006 koos Berlijn voor hetzelfde STC vanwege de complete leskisten, de structuur in het programma, en het Zweedse verspreidingsmodel. Nascholingen voor basisschool W&T hebben daardoor een duidelijk focus, ze zijn gericht op implementatie van concrete modules met heldere leerdoelen. Reeds in de jaren zeventig van de vorige eeuw werd duidelijk dat het leiden van inquiry lessen veel moeilijker was dan oorspronkelijk werd gedacht. Harlen and Simon (2001) halen een overheidsverslag aan dat in 1978 over Engeland zegt:

The progress in science teaching in primary schools has been disappointing: the ideas and materials produced by the curriculum development projects have had little impact in the majority of schools (p. 54).

Het prachtige lesmateriaal bleek geen garantie te zijn voor goede implementatie. Er groeide een oerwoud aan workshops en nascholingen maar ook daarvan moest men concluderen dat effecten beperkt waren (Joyce & Showers, 1988;) en dat effectieve nascholing veel tijd en geld vergt en begeleiding in de klas (Loucks-Horsley et al, 1998). En nog problematischer:

In general, it was felt that the proposed science approach required too much of the average teacher in terms of content knowledge, change of teaching role, and personal commitment (Akker, 1998, p. 426).

Fundamentele veranderingen in manieren van lesgeven – zoals onderzoekend en ontwerpend leren – vereisen bovendien systeemveranderingen (Fullan 1991, 2001), waarin veel wijzigingen moeten plaatsvinden op verschillende niveaus, zowel bovenschools (curriculum doelen, examens) als op schoolniveau (schoolleiding, beleid, samenwerking, incentives), als in de klas. In de jaren negentig was er in de Verenigde Staten volop aandacht voor systemic change met grote nationale subsidies. Onderzoek en evaluaties leidden tot conclusies, zoals de volgende:

• Training in nieuwe of verbeterde onderwijsmethoden zou vergezeld moeten gaan van ondersteuning in de klas middels begeleiding door een expert of collegiale consultatie (Joyce & Showers, 1988; Appleton, 2007, 2008).
• Professionele ontwikkeling komt beter tot zijn recht als dit vanuit de school gebeurt en als onderwijzers elkaar assisteren bij de implementatie of zelfs communities of practice vormen (Desimone et al., 2002).
• Training zou een sterke inhoudelijke component moeten hebben die gericht is op het verbreden en verdiepen van de onderwerpkennis en vakdidactiek (Wayne et al., 2008; Garet et al., 2008; Vescio et al., 2008).
• Elke onderwijsverandering, hoe klein ook, vereist veranderingen op verschillende niveaus
  van het onderwijssysteem: systeemverandering (Fullan, 2001).
• Bij minder dan tachtig uur training kan men geen blijvende resultaten verwachten (Supovitz & Turner, 2000 in een studie van systemic change projecten op vijftien locaties in de Van Eijck & Van den Berg 5 Verenigde Staten). Er zijn zelfs sterke indicaties dat langdurige coaching trajecten nodig zijn om onderzoekend leren in science te implementeren (Appleton, 2008).

In Nederland werd Kennis der Natuur al in 1857 verplicht gesteld op de basisschool. Techniek verscheen voor het eerst in 1998 in de kerndoelen. Deze vakken maken deel uit van het leergebied Wereldoriëntatie. In de loop van de jaren waren er diverse relatief kleine projecten om natuuronderwijs op de basisschool te ondersteunen zoals de publicatie van Grabbelton in de jaren 80 door de SLO, maar er werd niets ontwikkeld of vertaald dat vergelijkbaar was met bovengenoemde complete hands-on/inquiry curriculum pakketten met leerlijnen voor de leeftijd van vijf tot twaalf jaar, laat staan dat natuur en techniek gezien werden als onderdeel van de grote drie: taal, rekenen-wiskunde en science, zoals in het Verenigd Koninkrijk.

Het eerste grote overheidsproject in Nederland dat erop gericht was techniek in het basisonderwijs een plaats te geven was het nationaal Actieplan Verbreding Techniek Basisonderwijs 2004-2010 (VTB). Oorspronkelijk lag de nadruk op techniek als nieuw vak. Later werd dit verbreed tot Wetenschap en Techniek. Het Platform Bèta Techniek stimuleerde W&T-onderwijs door middel van de W&T programma’s via een breed spectrum van activiteiten met grote nadruk op autonomie van de school. Veel scholen kregen eenmalig € 12,000 en konden zelf kiezen voor investering in een lokaal, techniek torens en ander materiaal, een methode van een uitgever, of inkopen van professionele ondersteuning en nascholing. Er was controle achteraf via een jaarlijkse audit waarbij ook op het systeem gelet werd (schoolplan etc.).

Van 2008-2010 werden landelijk 5000 basisschoolleerkrachten nageschoold onder het W&T Pro programma in regionale centra met nadruk op de didactiek van onderzoekend en ontwerpend leren. De Hogeschool van Amsterdam trainde ruim driehonderdvijftig leerkrachten in samenwerking met het Amstelinstituut, NEMO, en Artis. Per groep waren er zeven sessies op woensdag middag verspreid over een jaar, waarvan vier op de HvA, één ICT-sessie op het Amstelinstituut, één sessie in NEMO met NEMO-nascholingsmateriaal, en een sessie in Artis. Details zijn te vinden in figuur 1 en op http://www.ficonacci-project.nl/ewt. De rode draad in de training was de didactiek van onderzoekend en ontwerpend leren, steeds geïllustreerd aan ander lesmateriaal, zoals de LOOLmodules,² proefjes,³ Amstel lesmateriaal met sensoren en computers, en materiaal van NEMO en Artis. Tussen
de sessies door werd verwacht dat de deelnemers dit of ander materiaal gebruikten in hands-on/minds-on lessen op de eigen school. Sommige deelnemers kwamen als individuele vertegenwoordigers van een school, anderen in groepen van twee à vier per school, terwijl in een aantal gevallen het hele schoolteam deelnam. Buiten de zeven halfdaagse trainingssessies boden de trainers begeleiding (coaching) van de onderwijzers in de klas en assisteerden ze scholen bij het schrijven van het schoolplan voor W&T. Lesbezoeken door de trainers-coaches waren beperkt tot één à twee bezoeken per leerkracht. Dat is voldoende om een idee te krijgen wat er met de training in de klas gebeurt, maar onvoldoende als begeleiding bij invoering van onderzoekend en ontwerpend leren. In de meeste andere trainingen in het land waren dergelijke bezoeken niet inbegrepen in de training. Dit artikel geeft een voorlopige⁴ evaluatie van deze professionaliseringstrajecten in de regio Amsterdam.

Wanneer we het VTB-programma vergelijken met de eerdergenoemde conclusies uit onderzoek dan zien we dat VTB zeker probeerde op verschillende niveaus te werken van klas tot school tot nationaal beleid (Fullan, 2001). Maar de ambitie en de keuze van VTB Pro om zeer grote aantallen scholen en leerkrachten te bereiken, maakten het onmogelijk om de conclusies in de training te verwerken zoals veel meer contacturen, tijd voor onderwerpkennis, en coaching in de klas. Met andere woorden, de VTB Pro design voldeed niet aan de ontwerpeisen uit bovenstaand onderzoek. Toch leek het nuttig om onze eigen Amsterdamse VTB Pro training te evalueren en school- en leerkrachteffecten te beschrijven. Inmiddels heeft het Platform Beta/Techniek een nieuw programma gelanceerd dat werkt met zogenaamde vindplaatsscholen en netwerkscholen dat meer ruimte lijkt te bieden voor scholing op maat en voor kwaliteitsbegeleiding.