Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Concept-context onderwijs: benodigde docentcompetenties ontwikkelen

Bij de vakken natuurkunde, scheikunde, biologie en NLT worden in 2013 nieuwe curricula ingevoerd. Deze zijn gebaseerd op de concept-context (CoCo) benadering. Het geven van CoCo lessen vereist een nadruk op andere docentcompetenties dan bij reguliere lessen. Daarom heeft Lesley de Putter in haar promotieonderzoek onderzocht welke docentcompetenties belangrijk zijn voor goed CoCo onderwijs. Ook heeft zij een professionaliseringsprogramma voor bèta-docenten ontworpen en geëvalueerd. Uitproberen van CoCo onderwijs in de eigen lessen en hier vervolgens feedback op krijgen, blijkt een belangrijke succesfactor voor een professionaliseringstraject.

  • CoCo onderwijs is een andere manier van lesgeven. Docenten hebben daarom ook andere competenties nodig. Er zijn vijf competenties belangrijk: ‘omgaan met de context’, ‘docentregulering’, ‘docentemfase’, ‘ontwikkelen’ en ‘innoveren binnen de school’
  • CoCo onderwijs is heel leuk, maar het kost wel meer tijd. Waar je normaal bijvoorbeeld 3 lesuren voor nodig hebt, heb je nu 4 lesuren nodig
  • Met behulp van de WCQ-vragenlijst (zie onder ‘Verwijzingen’) kunnen docenten toetsen hoe context-based hun lessen al zijn, en of hun leerlingen dit ook zo ervaren
  • CoCo uitproberen in de klas en hierop reflecteren en feedback krijgen, is een belangrijke succesfactor voor een professionaliseringstraject

Wat is er belangrijk voor een opleider?

Dit artikel biedt informatie over de concept-context benadering, onder andere:

  • Benodigde docentcompetenties voor CoCo onderwijs
  • Hoe je CoCo competenties kunt meten
  • Succesfactoren voor een professionaliseringstraject

Wat kan een docent eraan hebben?

Docenten kunnen een indruk krijgen van wat CoCo onderwijs inhoudt en wat erbij komt kijken, bijvoorbeeld welke competenties nodig zijn. Onder ‘Verwijzingen’ staat een ‘WCQ-vragenlijst’: door deze vragenlijst in te vullen, kun je een indruk krijgen van hoe “CoCo” je lessen zijn.

Inhoud en opbrengst van het onderzoek: theoretisch kader

Bij natuurkunde, scheikunde, biologie en NLT worden in 2013 nieuwe curricula ingevoerd, gebaseerd op de CoCo benadering. Bij de invoering van vernieuwingen vindt professionalisering vaak pas achteraf plaats. Het onderzoek van De Putter is afgerond, voordat de nieuwe curricula op basis van de CoCo benadering ingevoerd worden. Voordat de invoering plaats vindt, kunnen er dus lessen getrokken worden uit het onderzoek van De Putter.

Bij de concept-context benadering werk je met een context. Een context is een situatie uit het dagelijks leven, de samenleving of de beroepen / wetenschap / technologie sector. Vanuit de context komen leerlingen in aanraking met concepten. Bijvoorbeeld:

  • Context: je mag niet zwemmen in een vijver in het park, want dan krijg je jeuk
  • Leerlingen gaan uitzoeken wat deze jeuk veroorzaakt
  • Concepten: onderzoek opzetten, waarnemingen doen, parasieten, cellen

Voor lesgeven volgens de concept-context benadering zijn vijf docentcompetenties
belangrijk:

  • Omgaan met de context: docenten moeten vertrouwd raken met de context. Ze moeten vanuit de context concepten kunnen introduceren. Bovendien moeten ze deze concepten ook in andere contexten kunnen gebruiken
  • Docentregulering: bij de concept-context benadering moet de docent het leerproces van zijn leerlingen begeleiden in plaats van sturen. Leerlingen hebben een actieve leerhouding
  • Docentemfase: emfase gaat in op waarom leerlingen iets moeten leren. Er zijn drie soorten emfase: ‘fundamental science’ (FS), ‘knowledge development in science’ (KDS) en ‘science, technology and society’ (STS) emphasis. Volgens de literatuur is het bij de concept-context benadering belangrijk om les te geven met een KDS en/of STS emfase
  • Ontwikkelen: het materiaal moet aangepast worden aan de mogelijkheden van de school. Dit is bij de concept-context benadering eerder nodig dan bij reguliere lessen vanwege het actieve leren van de leerlingen
  • Innoveren binnen de school: samenwerken met collega’s (zowel van eigen vak als andere vakken) is belangrijk om coherentie te creëren in de curricula van de bètavakken

Deze competenties noemen we CoCo competenties.

Inhoud en opbrengst van het onderzoek: het onderzoek

Hoofd- en deelvragen
De hoofdvraag van het onderzoek was: “Op welke wijze draagt de deelname van docenten aan ontwikkelteams voor concept-context lesmaterialen (biologie, natuurkunde, NLT en scheikunde) bij aan hun persoonlijke professionele ontwikkeling m.b.t het lesgeven volgens deze benadering, en welke factoren in de ervaring met ontwikkelen van lesmateriaal storen of vergemakkelijken deze professionele ontwikkeling?”

De bijbehorende deelvragen waren:

Wat is de emfasevoorkeur van Nederlandse biologie-, natuurkunde- en scheikundedocenten?Hoe context-based zijn de Nederlandse lessen al?Wat zijn de CoCo competenties van docenten die concept-context materialen hebben ontwikkeld in een ontwikkelteam? Kunnen deze competenties toegeschreven worden aan het werken in een ontwikkelteam?Hoe moet een professionaliseringsprogramma eruit zien dat als doel heeft CoCo competenties aanleren?Veranderen de CoCo competenties van docenten die deelnemen aan het professionaliseringsprogramma?

Onderzoeksmethoden
Hieronder wordt per deelvraag de gebruikte onderzoeksmethode genoemd.

1. Emfasevoorkeur

De Putter gebruikte een vragenlijst met 67 stellingen om de emfasevoorkeur te meten. 213 vragenlijsten zijn ingevuld.

2. Context-based

Om te bepalen hoe context-based een les is, zijn 3 karakteristieken onderzocht: context, regulering en emfase (zie onder ‘theoretisch kader’). Hiervoor ontwikkelde De Putter de ‘WCQ-vragenlijst’ (zie onder ‘Verwijzingen’): 1 voor docenten en 1 voor leerlingen. 88 docenten en 1559 leerlingen hebben de vragenlijst ingevuld: 1630 vragenlijsten waren bruikbaar.

3. CoCo competenties

De Putter heeft de CoCo competenties van twee groepen gemeten: 25 ontwerpende docenten en 8 niet-ontwerpende docenten. Ook onderzocht zij welke elementen uit een ontwikkelteam een positieve invloed hebben op het aanleren van CoCo competenties. Dit deed zij met een zelf ontwikkeld instrument (zie onder ‘Onderzoeksopzet – instrument’).

4. Professionaliseringsprogramma ontwikkelen

Op basis van de resultaten van deelvraag 3 ontwikkelde De Putter een professionaliseringsprogramma.

5. Professionaliseringsprogramma testen

Vijf docenten namen deel aan het professionaliseringsprogramma. De Putter heeft voor en na het programma de CoCo competenties van deze docenten gemeten. Dit deed zij met haar zelf ontwikkelde instrument (zie onder ‘Onderzoeksopzet – instrument’).

Om CoCo competenties te kunnen meten, heeft De Putter een instrument ontworpen:

Links zijn de vijf CoCo competenties weergegeven (voor uitleg over CoCo competenties, zie onder ‘theoretisch kader’). Bovenin zijn cognitief niveau (wat ze weten over CoCo) en gedragsniveau (of ze CoCo gebruiken) van de docent weergegeven. In de matrix is weergegeven welke meetinstrumenten gebruikt zijn om de competenties te meten (en op welk niveau).

Voor het meten van de CoCo competenties waren er dus één tot drie meetinstrumenten per competentie*:

  • WCQ-vragenlijst: 1 voor leerlingen en 1 voor docenten (zie onder ‘Onderzoeksopzet’ en ‘Verwijzingen’)
  • Vragenlijst over emfasevoorkeur (zie onder ‘Onderzoeksopzet’)
  • Interviews

De data van de verschillende meetinstrumenten, zette De Putter om in scores voor de verschillende competenties.

* De CoCo competenties ‘Ontwikkelen’ en ‘Innoveren binnen de school’ zijn wel op gedragsniveau getest, maar hiervoor kon de validering niet gegarandeerd worden (vanwege slechts 1 of tegenstrijdige metingen). Daarom zijn deze buiten beschouwing gelaten.

1. Emfasevoorkeur
Biologiedocenten hebben een voorkeur voor de STS emfase, natuurkunde docenten voor de KDS emfase. Scheikunde docenten hebben geen significante voorkeur voor de FS, STS of KDS emfase. Volgens de literatuur is het bij de concept-context benadering belangrijk om les te geven met een KDS en/of STS emfase.

2. Context-based
Leerlingen van docenten met ontwerpervaring in reguliere materialen en leerling experimenten, scoren hoger op de WCQ-vragenlijst dan leerlingen van docenten die geen of CoCo ontwerpervaring hebben. Zie grafiek ‘Ontwerpervaring’ (WCQ scores van leerlingen, onderverdeeld in ontwerpervaring van de docent). Hoe hoger de WCQ score, hoe meer de leerlingen de les ervaren als context-based (zie onder ‘Onderzoeksmethoden’).

Leerlingen van docenten die een mix van CoCo en reguliere materialen gebruiken, scoren hoger op de WCQ-vragenlijst dan leerlingen van docenten die geen of alleen CoCo materialen gebruiken. Zie grafiek ‘CoCo materialen’ (WCQ scores van leerlingen, onderverdeeld in gebruik van CoCo materialen door docent).

3. CoCo competenties
Onderstaande tabel geeft de scores op CoCo competenties weer, onderverdeeld in ontwerpende en niet-ontwerpende docenten (M= gemiddelde, sd= standaarddeviatie). Dit is alleen op cognitief niveau weergegeven, want op gedragsniveau waren geen significante verschillen. Ontwerpende docenten hebben hogere (cognitieve) CoCo competenties dan niet-ontwerpende docenten. In de interviews gaven deze docenten aan dat zij op de volgende manieren hun kennis over CoCo onderwijs hebben verkregen:

  • Maken van CoCo materialen
  • Hierover discussiëren met collega’s en experts
  • De materialen uitproberen in de klas

4. Professionaliseringsprogramma ontwikkelen
Het door De Putter ontworpen professionaliseringsprogramma bestaat uit drie tot vier bijeenkomsten voor docenten van verschillende vakgebieden: natuurkunde, scheikunde en biologie. Een docent die gespecialiseerd is in lesgeven met de concept-context benadering begeleidt deze bijeenkomsten.

Bijeenkomst 1

De docenten krijgen informatie over de CoCo benadering, o.a. aan de hand van de vijf CoCo competenties en videomateriaal van een succesvolle CoCo les. Vervolgens gaan de docenten hun eigen CoCo lessen formuleren, waarna ze worden ingedeeld in paren en hun ideeën uitwisselen / discussiëren. Daarna krijgen de docenten informatie over hoe je lesmateriaal kunt ontwerpen en waar je op moet letten. De docenten krijgen als huiswerkopdracht dat ze een opzet moeten maken voor hun lesmateriaal.

Bijeenkomst 2

De docenten krijgen feedback op hun opzet voor lesmateriaal: van de begeleider, maar met name van elkaar. De docenten kunnen hun lesmateriaal namelijk in een online leeromgeving uploaden, zodat de docenten elkaars materiaal kunnen bekijken. De docenten gaan een tweede versie maken van hun lesmateriaal en gaan dit uitproberen in hun klas. Deze les wordt gefilmd. Voor de volgende bijeenkomst moet de docent fragmenten uitzoeken die hij/zij kenmerkend vindt voor de CoCo benadering, maar ook fragmenten die hij/zij juist niet CoCo vindt.

Bijeenkomst 3

In deze bijeenkomst wordt besproken hoe de CoCo les ging. De fragmenten worden getoond en besproken: waarom is dit wel/niet CoCo? De docenten kunnen vervolgens een derde versie van hun lesmateriaal maken. Dit mogen ze inleveren en kunnen dan nogmaals feedback krijgen.

In het meest ideale geval zou je na deze bijeenkomsten een ‘learning community’ met deze groep docenten op willen starten.

5. Professionaliseringsprogramma testen
De docenten zijn na afloop van het professionaliseringsprogramma meer CoCo competent dan voordat zij deelnamen aan het programma, bleek uit de metingen. Dat vonden de docenten zelf ook. Dit is bijvoorbeeld te zien in onderstaande grafiek. Hierin zette een docent uit tegen de tijd (1, 2 en 3 zijn de bijeenkomsten) hoe CoCo competent hij zichzelf achtte.

Bij natuurkunde, scheikunde, biologie en NLT worden in 2013 nieuwe curricula ingevoerd, gebaseerd op de concept-context benadering. De Putter heeft onderzocht welke competenties docenten nodig hebben om met de CoCo benadering te kunnen werken, of ontwerpervaring invloed heeft op deze competenties en of de CoCo competenties van docenten verbeteren door deel te nemen aan een door haar ontworpen professionaliseringsprogramma.

CoCo competenties
Voor lesgeven volgens de concept-context benadering zijn 5 docentcompetenties belangrijk: ‘omgaan met de context’, ‘docentregulering’, ‘docentemfase’, ‘ontwikkelen’ en ‘innoveren binnen de school’. Deze competenties volgen uit de literatuur en zijn bevestigd in het onderzoek van De Putter. Zij doet suggesties voor aanvullingen hierop, namelijk:

  • Per competentie vakspecifieke competenties formuleren. Bijvoorbeeld: De competentie is ‘actieve leervormen’. Een vakspecifieke competentie is dan voor scheikunde/natuurkunde/biologie/NLT ‘het opzetten en ontwerpen van practica door
    leerlingen’
  • Een extra competentie toevoegen: CoCo toetsing. Bij CoCo lessen zou je ook CoCo moeten toetsen, in plaats van met reguliere toetsen

Succesfactoren voor een professionaliseringtraject
Uit het onderzoek van De Putter blijkt dat docenten die ontwerpervaring hebben, hogere (cognitieve) CoCo competenties hebben dan niet-ontwerpende docenten. Deze docenten geven aan dat dit komt door het ontwerpen, bediscussiëren en uitproberen van CoCo materialen. In het professionaliseringsprogramma van De Putter moesten docenten daarom lesmateriaal ontwerpen, gebruiken en erop reflecteren. Na afloop van het programma bleken de docenten meer CoCo competent te zijn dan voordat zij deelnamen aan het programma. De Putter formuleert op basis van haar resultaten een aantal succesfactoren voor een professionaliseringstraject:

  • Het traject moet een duidelijke structuur hebben, bijvoorbeeld een design cyclus
  • De docenten moeten voldoende tijd hebben, om het a) aan te leren, b) uit te proberen en c) weer terug te komen om te reflecteren en feedback te krijgen
  • Terugkomen om te reflecteren en feedback te krijgen is erg belangrijk, omdat dan besproken kan worden wat er goed ging en waar de docent nog aan moet werken
  • Als docenten zelf materialen gaan maken, zorg dan voor een expert, betrek er niet te veel mensen bij en laat ze hun materialen uitproberen

Verwijzingen

ELWIeR en Ecent als één STEM