Vaardigheden maken kinderen tot zelfstandige onderzoekers
Verslag van de werkgroep “Putting Science Enquiry at the Heart of Learning” tijdens een eendaagse ASE Londen Conferentie.
Hoe zorg je dat basisschoolleerlingen zelfstandige en kritische onderzoekers worden? Je leert de leerlingen onderzoeksvaardigheden, waardoor ze al onderzoekend, weten aan welke voorwaarden hun werk moet voldoen. Kate Roberts schreef een boek over de methode die ze samen met een team van ervaren science teachers ontwikkelde. Deze methode is gericht op het aanleren van onderzoeksvaardigheden tijdens de lessen in science. Zo krijgen de lessen naast een kennisdoel ook een vaardigheidsdoel.
Roberts onderscheidt in het boek 20 verschillende vaardigheden. Leerlingen leren (onder andere):
- een goede wetenschappelijke vraag te stellen
- een voorspelling te doen
- zelfstandig verschillende soorten onderzoek op te zetten en deze uit te voeren
- zorgvuldig te meten
- de gegevens te presenteren (ook in grafieken)
- de gegevens te interpreteren en conclusies te trekken
- het onderzoek te evalueren en zelfs een model te bedenken waardoor er beter begrip ontstaat van de verkregen kennis
Deze vaardigheden worden elk jaar opnieuw aangeboden, telkens op een hoger niveau van beheersing. In het boek staan drie niveaus van elke vaardigheid beschreven: voor onderbouw, middenbouw en bovenbouw. Steeds staat bij elke vaardigheid overzichtelijk aangegeven hoe je vooruitgang bij de leerlingen kunt stimuleren.
Wat is belangrijk voor de opleider?
Een opleider zal aankomende docenten aanmoedigen hun leerlingen zelf onderzoek te laten doen om hen actief kennis te laten verwerven. In Engeland is echter gebleken dat de leeropbrengst daarbij niet zo groot is als verwacht. De leeropbrengst wordt vergroot wanneer de leerlingen expliciet onderzoeksvaardigheden leren en er (gezamenlijk opgestelde) succescriteria worden bepaald. Door het aanleren van een vaardigheid als nevendoel naast het kennisdoel te leggen, is de leeropbrengst bij leerlingen veel groter. Zij verwerven een onderzoekende en kritische houding bij de lessen. De methode van Roberts, zoals beschreven, lijkt daarvoor een goede ondersteuning te geven.
Wat hebben de docenten aan dit boek?
Het is belangrijk dat leerkrachten zich realiseren dat als leerlingen een onderzoek doen, dit niet automatisch leidt tot kwalitatief goed werk of een onderzoekende houding. Wanneer onderzoeksvaardigheden expliciet worden aangeleerd, volgens de methode van Roberts wordt de leeropbrengst vergroot. Leerlingen weten waaraan hun werk moet voldoen om succesvol te zijn. Zij leren hoe zij op een goede manier onderzoek moeten doen, maar verwerven ook meer begrip over het onderwerp van het onderzoek.
Valsspelen
De kinderen denken in de onderbouw al na over wat een eerlijk onderzoek is. Dit kan via een klassengesprek, waarbij de leerkracht eerst modelleert. Een gesprek kan ook op gang komen doordat de leerkracht overduidelijk vals speelt. Bijvoorbeeld wanneer het erom gaat wie een autootje vanaf een hellingbaan het verst door kan laten rijden. Wanneer eerst een leerling het autootje laat rijden en daarna de leerkracht, waarbij die laatste de hoek van de helling ineens duidelijk vergroot, zien ook jonge kinderen dat dit oneerlijk is omdat de omstandigheden niet gelijk gebleven zijn.
Wetenschappelijke taal
Ook het gebruiken van wetenschappelijke taal komt in de methode expliciet aan de orde, zodat bovenbouwleerlingen deze actief gaan gebruiken in hun onderzoek.
Oppervlaktespanning
Een leerkracht bereidt een les voor, waarin zij een fles vol water laat zien waar twee satéprikkers doorheen steken. De leerkracht heeft het met haar klas al eerder gehad over de oppervlaktespanning van water. Ze wil zowel bezig gaan met het vaardigheidsdoel ‘een voorspelling doen’ alsook de kennis van oppervlaktespanning nog eens herhalen.
Voorspellen
Zij laat de leerlingen in kleine groepjes voorspellen wat er zal gebeuren als ze de satéprikkers uit de fles trekt. Ze bepalen samen eerst de succescriteria. De leerlingen zijn al een aantal jaren bekend met het voorspellen van resultaten. Zij weten dat ze een reden voor een voorspelling moeten geven (wij denken dat X gebeurt, OMDAT … ), dus dat is een eerste succescriterium. Omdat de klas dit jaar al geleerd heeft over oppervlaktespanning, wordt hetvolgende succescriterium het gebruik van wetenschappelijke taal in de voorspelling.
Overleggen
De leerlingen overleggen samen over de voorspelling van hun groepje. Zij weten welke eisen er aan hun werk gesteld worden. Wanneer daaraan voldaan is, hebben ze goed werk geleverd. Dus zowel de voorspelling: “Wij denken dat het water uit de gaatjes spuit als je de satéprikkers uit de fles trekt, omdat het gewicht van het water groter is dan de kracht van de oppervlaktespanning”, als de voorspelling “Ons groepje denkt dat het water in de fles blijft, omdat de gaatjes zo klein zijn dat de oppervlaktespanning het water bij elkaar houdt“ voldoet aan de succescriteria.
Ongeacht wat het resultaat is van deze proef, zijn beide voorspellingen kwalitatief goed. Zo leren de leerlingen hoe een goede voorspelling eruitziet en kunnen zij deze vaardigheid gebruiken als ze zelf een onderzoek moeten doen.
Concept cartoons
Een aantal denkbeelden en hulpmiddelen uit andere bronnen zijn verwerkt in het boek van Roberts. Zo gebruikt ze in haar boek een aantal ‘Concept cartoons’: Een wetenschappelijke praatplaat, waarop kinderen hun denkbeelden geven over een wetenschappelijk probleem. Zo´n cartoon is een mooi startpunt om een onderzoek te beginnen. Mooi is daarbij dat de uitspraken van de kinderen in de praatplaat vaak kwalitatief verschillen, zodat ook de kwaliteit van hun uitspraken onderwerp van gesprek kan zijn.
Soorten onderzoek
Daarnaast gaat Roberts in het boek uit van verschillende soorten onderzoek. Dit denkbeeld is uitgewerkt in het boek ‘It’s not fair – or is it?’. Je kunt namelijk niet elke wetenschappelijke vraag op dezelfde manier onderzoeken.Daarbij komt even een vertalingsprobleem om de hoek kijken. De Engelse taal kent verschillende woorden voor verschillende soorten onderzoek, die we in het Nederlands niet onderscheiden. Naast een ‘(eerlijke) test’ en een ‘observatie’ zullen we voor andere vormen van onderzoek beschrijvende termen moeten vinden om de onderlinge verschillen aan te geven.
Links
- Litaratuur: Kate Roberts. Putting science enquiry at the heart of learning, Primary Science Team
- Literatuur: Stuart Naylor & Brenda Keogh. Concept Cartoons in science education, uitgeverij Millgate House Education. De Concept cartoons zijn zowel in boekvorm als op CD-rom verschenen, de CD-rom wordt vertaald naar het Nederlands.
