Voor lerarenopleiders biologie kan dit web-artikel van belang zijn als zij zich willen informeren over de achtergrond van de door de CVBO gedefinieerde vernieuwing van het biologieonderwijs. Voor lerarenopleiders en leraren kan het van belang zijn als zij, al of niet met collega’s van andere vakken, lesmateriaal willen ontwikkelen op basis van een concept-contextbenadering.

Voor lesmateriaal (Afweer: ziekte en verdediging; Module voor 4 HAVO) ga naar www.nibi.nl: Klik links onderin op de link CVBO

• Download: CoCo: achtergronden en keuzes – compact in 3 A4tjes (2010)

De Commissie Vernieuwing Biologieonderwijs (CVBO) heeft van OCW de opdracht gekregen om nieuwe examenprogramma’s voor havo en vwo te ontwikkelen, als uitwerking van een leerlijn van 4 tot 18 en op basis van een concept-contextbenadering. De opdracht heeft dus betrekking op de keuze van onderwijsinhoud in termen van doelstellingen, en niet op het ontwikkelen van een didactiek. De CVBO wil met de keuze van doelstellingen een bijdrage leveren aan de aanpak van de volgende drie problemen die zich in het huidige biologieonderwijs voordoen:

• Het programma heeft maatschappelijk en voor leerlingen een te geringe relevantie, waardoor leerlingen niet altijd voldoende motivatie kunnen ontwikkelen voor wat wordt aangeboden;
• Het programma is overladen waardoor onderwerpen vaak niet met voldoende diepgang aan de orde kunnen komen en leerlingen op toepassing gerichte doelstellingen onvoldoende realiseren;
• Het programma heeft een te geringe interne samenhang en samenhang met andere vakken, waardoor leerlingen te weinig samenhangende kennis verwerven.

De CVBO is van mening dat met de concept-contextbenadering een bijdrage aan de aanpak van deze problemen kan worden geleverd, ook al worden deze problemen natuurlijk nooit opgelost door andere inhoud te kiezen, c.q. andere doelstellingen te formuleren. In hoeverre deze problemen echt worden opgelost hangt dan ook mede af van de onderwijskundige en didactische keuzen die in aansluiting daarop door de school en leraren worden gemaakt en de leermiddelen die daarbij worden gebruikt. De redenering van de CVBO daarbij is als volgt:

• Door de vakinhoud in contexten aan te bieden en contexten te kiezen die voor leerlingen betekenisvol zijn, kan de relevantie van het aanbod voor leerlingen worden veiliggesteld. Daarvoor moet echter wel een redenering worden uitgewerkt waarmee kan worden vastgesteld welke contexten voor leerlingen relevant zijn.
• Door de vakinhoud in te perken en te structureren rond concepten wordt een bijdrage geleverd aan een inperking van de overladenheid.
• Door uit te gaan van de relatie tussen contexten en concepten kan samenhang worden uitgewerkt tussen: (1) meerdere concepten binnen eenzelfde context (contextuele samenhang); (2) een zelfde concept binnen verschillende contexten en daarop aansluitend de ontwikkeling van een nieuw concept op basis van het eerste concept (conceptuele samenhang).

De concept-contextbenadering is gebaseerd op een theoretisch kader dat ontleend is aan de cultuurhistorische theorie en de situatieve theorie. In het theoretisch kader kunnen drie kernpunten onderscheiden worden.Deze drie kernpunten zijn:

De begrippen ‘Context’ en ‘Activiteit’

Letterlijk is een context datgene wat betekenis geeft. In de didactiek is het echter gangbaar om een context op te vatten als een situatie of probleem. Die betekenis van het begrip context is echter niet goed bruikbaar als het gaat om het kiezen van onderwijsdoelstellingen. De keuze van doelstellingen moet beargumenteerd kunnen worden en dat lukt niet als contexten niet gecategoriseerd kunnen worden en het aantal onbeperkt lijkt. Daarom is gekozen voor een ruimere omschrijving van wat onder een context wordt verstaan.

Een context wordt gedefinieerd als een ‘handelingspraktijk’ waarbinnen een of meer cultuurhistorisch bepaalde activiteiten worden uitgevoerd.

Door het uitvoeren van de activiteit of activiteiten realiseren de deelnemers aan de context doelstellingen die voor die praktijk belangrijk zijn. Een voorbeeld van een context is de praktijk van het gezin. Binnen deze context verzorgen de deelnemers, veelal ouders of kinderen, hun huisdier(en). De activiteit is in dit geval het verzorgen van huisdieren (Figuur 1).

Figuur 1. De activiteit ‘verzorgen van huisdieren’ wordt uitgevoerd in de context ‘gezin’.

Een activiteit wordt dan gedefinieerd als een reeks handelingen die gericht zijn op het realiseren van een concreet doel, waarbij veelal gebruik gemaakt wordt van specifieke materialen, gereedschappen, symbolen, denk- en werkwijzen en kennis.

Verder worden in contexten regels (gekleurd door in de context heersende normen en waarden) gehanteerd ten aanzien van de wijze waarop mensen met elkaar omgaan en de dingen die belangrijk zijn. De context bepaalt daarmee ook in belangrijke mate welke natuurwetenschappelijke of technische kennis relevant is. Bij deelname aan een activiteit zijn kennis, vaardigheden, houdingen en waarden nauw met elkaar verbonden en niet van elkaar te scheiden.

Het voorafgaande impliceert dat de relevantie van kennis bepaald wordt door de context waarin die kennis wordt gebruikt. Het omgekeerde geldt ook, namelijk dat alle kennis betekenis heeft (of desnoods had) in een of meer contexten. Kennis die niet in een context is ingebed is niet denkbaar. Biologische kennis is voor leerlingen relevant als die kennis gebruikt wordt of betekenis heeft in contexten die voor hen relevant zijn

Het begrip ‘Concept’

Biologische of natuurwetenschappelijke kennis kan meestal worden gestructureerd rond kernbegrippen of concepten. Onder een concept wordt een belangrijk idee (begrip) uit de biologie verstaan, waarmee veel relevante specifieke kennis kan worden verbonden. Een concept structureert dus kennis.

Nu moeten we, als we het over een concept hebben een onderscheid maken tussen het label, d.w.z. het woord waarmee het wordt aangeduid, en de betekenis van het label. De betekenis van een label kunnen we uitdrukken in proposities die met dat label zijn verbonden. De conceptmap in figuur 2 geeft de relatie weer tussen het label populatie en de proposities die met dat label en andere labels zijn verbonden.

Figuur 2. Conceptmap van het concept ‘populatie’, waarin is aangegeven de relatie tussen het label ‘populatie’ en de proposities die noodzakelijk zijn om de betekenis van het label aan te geven.

De (biologische) kennis die nodig is om een activiteit uit te kunnen voeren kunnen we structureren rond een of meer concepten. De ouder of het kind dat huisdieren verzorgt, maakt gebruik van haar of zijn kennis van dat huisdier. Het begrip ‘huisdieren’ kunnen we dan opvatten als een specificatie van het concept ‘dier’ (Figuur 3).

Figuur 3. De activiteit ‘verzorgen van huisdieren’ wordt uitgevoerd in de context ‘gezin’. Daarbij wordt gebruik gemaakt van het concept ‘dier’.

De contextspecifieke betekenis van concepten

Doordat een concept een belangrijk idee uit de biologie is, kunnen we verwachten dat concepten in meerdere contexten wordt gebruikt. De literatuur over transfer laat echter zien dat gebruik van kennis in andere contexten dan waar de kennis werd aangeleerd vaak niet vanzelf gaat. Dat komt mede doordat kennis, en dus ook concepten, in contexten een specifieke betekenis kunnen hebben, die kan verschillen van de betekenis die het concept in andere contexten heeft. Als leerlingen hun huisdier verzorgen heeft het concept ‘dier’ een andere betekenis dan als zij in het bos of hun eigen tuin bodemdieren tegenkomen (Figuur 4).

Als we nu willen dat leerlingen concepten wendbaar, dat wil zeggen in verschillende contexten, leren hanteren, vragen we in feite van hen om een eerste betekenis van een concept dat ze hebben geleerd, mee te nemen naar de volgende context en om die te vormen tot een betekenis die daar past. Kinderen die eerst huisdieren hebben verzorgd, moeten de betekenis van het concept ‘dier’ in de betekenis van huisdier dus omvormen tot een betekenis van het concept in de betekenis van bodemdier. Dat gaat gemakkelijker als zij geleerd hebben het concept ‘dier’ zodanig te abstraheren dat zij zien dat huisdieren en bodemdieren allebei dieren zijn (Figuur 4). Dit proces wordt in de literatuur aangeduid als recontextualiseren.

Figuur 4. Kinderen moeten het concept ‘dier’ dat ze gebruiken bij het verzorgen van huisdieren omvormen als zij daarna bij het onderzoeken van bosgrond leren dat bodemdieren ook dieren zijn.

De CVBO heeft de concept-contextbenadering uitgewerkt in een leerlijn voor leerlingen van 4 tot 18 jaar om doelstellingen voor het biologieonderwijs te kunnen kiezen. De uitwerking van de concept-contextbenadering omvat:

• een systeemmatrix waarin voor het biologieonderwijs belangrijke concepten zijn aangegeven, uitgewerkt voor het basisonderwijs, de onderbouw, bovenbouw vmbo, bovenbouw havo en bovenbouw vwo;
• drie typen contexten, leefwereldcontexten, beroepscontexten en wetenschappelijke contexten, een indicatie van de typen contexten die voor leerlingen in de verschillende sectoren van het biologieonderwijs relevant zijn, en een systematische uitwerking van de drie typen contexten;
• een opsomming en omschrijving van voor het biologieonderwijs geselecteerde denk- en werkwijzen.

Voor de bovenbouw havo en vwo zijn globale eindtermen geformuleerd die zijn opgenomen in concept-examenprogramma’s. Daarbij is een onderscheid gemaakt tussen vaardigheden (de denk- en werkwijzen) en inhoudelijke eindtermen, waarbij voor ieder concept is aangegeven in welke typen contex of contexten het gebruikt moet kunnen worden. Verdere specificatie van de concepten en vaardigheden zijn voor het Centraal Examen uitgewerkt in een concept-syllabus. De keuze van contexten, binnen de typen contexten die in de examenprogramma;s zijn aangegeven, is aan de docent. Bij de keuze van contexten kan de docent gebruik maken van de uitwerking van de typen contexten die in de leerlijn is opgenomen.

De leerlijn voor biologie van 4 tot 18, waarin de concept-contextbenadering is uitgewerkt, is te vinden op de website van het nibi: Klik links onderin op de link CVBO.

De CVBO heeft niet de opdracht een didactiek uit te werken. Didactische keuzen zijn door de deelnemende scholen gemaakt. Dat is een principiële keuze, die aansluit bij de wijze waarop in Nederland de verantwoordelijkheid van de overheid en de scholen is afgebakend. Ruwweg komt het er op neer dat de overheid op hoofdlijnen bepaalt welke doelstellingen gerealiseerd moeten worden en dat de school kiest op welke wijze dat gebeurt. Er is dus niet één didactiek van de concept-contextbenadering. Anderzijds is het natuurlijk wel zo dat bij realisering van de doelstellingen die op basis van de concept-contextbenadering zijn gekozen niet meer iedere, willekeurig welke didactische keuze kan worden gemaakt. De aard van de doelstelling bepaalt het didactisch speelveld. We vinden het vanzelfsprekend dat leerlingen biologisch onderzoek doen als we willen dat ze leren onderzoeken. Als we dus willen (en de CVBO stelt dat voor) dat leerlingen de gekozen concepten wendbaar kunnen gebruiken (dus op toepassingsniveau), dan moeten zij ervaring kunnen opdoen met het gebruik van concepten in meerdere contexten.

Wat hier over didactiek van de concept-contextbenadering aan de orde komt is enerzijds ontleend aan onderzoek dat binnen het FIsme is uitgevoerd, en anderzijds aan de didactische keuzen van de scholen die de concept-examenprogramma’s uitwerken in lesmodulen.
Op de volgende drie punten wordt nader ingegaan:

Biologische vakinhoud krijgt voor leerlingen betekenis als zij zien waarvoor die kennis in contexten wordt gebruikt. Het ligt dan ook voor de hand om voor leerlingen eerst een relevante context te introduceren en daaruit het concept te ontwikkelen. Als dat een handelingspraktijk (context) is die zij kennen kan daar gewoon naar verwezen worden, maar als het gaat om een nieuwe context, bijvoorbeeld een onderzoekscontext, dan is een nadere oriëntatie daarop noodzakelijk.

Nu laat onderzoek naar de natuurwetenschappelijke kennis die in geavanceerde beroepscontexten en wetenschappelijke contexten zien dat die kennis heel divers en complex is. Het is dan ook gewenst dat de aandacht van de leerlingen op het specifieke aspect van de context wordt gericht, waaruit het bedoelde concept kan worden ontwikkeld. Dit heet het kiezen van een focus, een invalshoek.

Een en ander impliceert dat de gekozen context zodanig moet worden bewerkt dat de beoogde onderwijsdoelen kunnen worden gerealiseerd. Daarmee wordt nog eens duidelijk gemaakt dat de doelstellingen die leerlingen moeten realiseren verschillen van de doelstellingen die deelnemers aan de handelingspraktijk realiseren. Bij deze bewerking, het didactiseren van handelingspraktijken, gaat het er om dat leerlingen leren wat deelnemers aan de authentieke praktijk al weten en kunnen.

Als de aandacht gericht is op een aspect van een handelingspraktijk, of een biologisch object dat daarin wordt gebruikt, is het zaak een of meer onderwijsleeractiviteiten te ontwerpen waarmee leerlingen de beoogde doelstellingen kunnen realiseren. Van groot belang daarbij is om leerlingen uit te nodigen te beschrijven wat ze hebben gedaan en op basis daarvan aan te geven wat ze daarvan hebben geleerd of welke conclusies ze daaruit trekken. Daaruit kan dan in een klassengesprek het beoogde concept (of denk- en werkwijze) worden ontwikkeld. Het is gewenst dat leerlingen concepten in eigen woorden leren omschrijven. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van conceptmaps.

Veel concepten in de biologie zijn zo complex dat ze niet in een keer ontwikkeld kunnen worden en dat er tussenstappen worden gemaakt. Daarbij is het nuttig om vooraf het concept uit te schrijven in proposities, daarna in te schatten of uit te zoeken welke leerlingen daarvan al kennen, om tot slot een weg uit te stippelen die tot opbouw kan leiden. Een groot aantal complexe begrippen, zoals fotosynthese en reproductie, kunnen op meerdere organisatieniveaus worden gedefinieerd. Het verdient in die gevallen aanbeveling de begripsontwikkeling te laten beginnen op het organismale niveau en vandaar op te stijgen of af te dalen naar hogere of lagere organisatieniveaus: de jojo-strategie (zie de link hieronder).

De jo-jo-onderwijsleerstrategie is een gevalideerde aanpak voor het leren en onderwijzen van genetica in het voortgezet onderwijs. Het artikel over de jo-jo-strategie geeft een samenvatting van het proefschrift van Marie-Christine Knippels hierover. Ook geeft het een concreet voorbeeld van opdrachten en werkbladen gebruikt in de ontwikkelde lessenserie.

Het ligt voor de hand om in een lessenreeks een of een aantal malen van context (handelingspraktijk) te wisselen. Daarbij doet zich dan het punt voor dat de betekenis van een concept verschilt van de betekenis van datzelfde concept in een andere context. Dat proces wordt aangeduid als recontextualiseren. Er zijn twee goede redenen om daar aandacht aan te besteden.

In de eerste plaats willen we dat leerlingen een concept leren gebruiken in andere contexten dan waarin het is aangeleerd: ze moeten de gelegenheid hebben om daar ervaring mee op te doen.

In de tweede plaats kan het gewenst zijn om een volgende context te kiezen, omdat het beoogde concept stapsgewijs ontwikkeld moet worden en dat niet vanuit één context kan. Een goed voorbeeld waarvoor dat is uitgewerkt is het concept ecosysteem, waarbij leerlingen eerst een statische betekenis uitwerken en daarna een dynamische. (modelleren van ecosystemen; zie de link hieronder)

Het artikel Dynamiek en complexiteit van ecosystemen van René Westra beschrijft een aanpak van problemen bij het leren en onderwijzen van dynamiek en complexiteit van ecosystemen in de tweede fase van het vo. Het artikel bevat ook links waarmee u lesmateriaal en onderzoeksrapportages kunt downloaden.

• Download: Boersma, K.Th. (2005) Heen-en-weer denken tussen concepten en contexten. 30(10) 536-539
• Boersma, K.Th., Graft, M. van , Harteveld, A., Hullu, E. de , Oever, L. van den en Zande, P.A.M. van der (2005). Vernieuwd biologieonderwijs. Van 4 tot 18 jaar. Utrecht: Commissie Vernieuwing Biologie Onderwijs. (www.nibi.nl)
• Boersma, K.Th., Van Graft, M., Harteveld, A., De Hullu, E., De Knecht-van Eeckelen, A., Mazereeuw, M., Van den Oever, L. en Van der Zande, P. (2007). Leerlijn biologie van 4 tot 18 jaar vanuit de concept-contextbenadering. Utrecht: Commissie Vernieuwing Biologie Onderwijs. (www.nibi.nl)

• In het artikel Ervaringen uit de praktijk met concept-context (xxx, 1794) laten biologiedocenten andere biologiedocenten profiteren van de ervaringen die ze met concept-contextonderwijs opgedaan hebben.
• Lesmateriaal ontwikkeld vanuit SLO over concept-contextbenadering, zie www.biologieuitdeboeken.nl
• Voor vernieuwing van het biologieonderwijs in de richting van de concept-contextbenadering, zie www.betanova.nl of www.nibi.nl/CVBO
• Een powerpoint presentatie over de concept-contextbenadering bij Biologie op het Cartesius College. Aan het einde van de presentatie vindt u lijstje met lesmateriaal samen met een inlogcode.