In opdracht van het ministerie van OCW heeft SLO, nationaal expertisecentrum leerplanontwikkeling, de Kennisbasis natuurwetenschappen en technologie voor de onderbouw van het voortgezet onderwijs ontwikkeld. Het betreft een richtinggevend leerplankader waarin de kerndoelen voor de vakken natuurkunde, scheikunde, biologie, fysische geografie en techniek semi-gedetailleerd zijn uitgewerkt. De gedachte achter de kennisbasis is dat een zekere…

Ontwerpen, of nauwkeuriger: het proces van ontwerpers, kan leerlingen op een natuurlijke manier inzicht geven in bètaconcepten. Martijn van Schaik onderzocht op het vmbo hoe tekeningen en modellen in een ontwerp- en bouwproces kunnen leiden tot begrip van wis- en natuurkundige concepten. Tekeningen hebben in het onderwijs vaak alleen een representatieve functie in enge zin:…

In de periode 1980-1986 heeft PLON (Project Leerpakket Ontwikkeling Natuurkunde) enkele uitgaven gemaakt met lesmateriaal en lerarenhandleidingen.

SLO heeft methodekeuze checklists ontwikkeld ter ondersteuning van docenten of secties die een keuze willen maken uit leermiddelen, zoals een lesboek of website. De checklists bestaan uit een lijst aandachtspunten waaraan je zelf een gewicht kunt toekennen. Uiteindelijk rolt er een rapportcijfer voor de methode uit. Er zijn checklists voor biologie, natuurkunde en scheikunde. Deze vindt u in dit…

Ruimtevaart en sterrenkunde zijn fascinerende onderwerpen die veel leerlingen boeien en bezighouden. Tevens zijn veel onderwerpen uit het W&T-curriculum hieraan te koppelen. Dat maakt ruimtevaart geschikt als context voor aansprekende lessen. Ruimtevaartindeklas.nl biedt een schat aan inspirerende en uitdagende lessen voor de hele basisschool en de onderbouw van het voortgezet onderwijs. De lessen zijn vrij beschikbaar en vrijwel allemaal…

Wat zijn kenmerken van effectieve multimediatoepassingen voor natuurwetenschappelijk onderwijs? Dat heeft Derek Muller onderzocht in zijn promotieonderzoek. Hieruit blijkt dat effectieve multimediatoepassingen expliciet misconcepten behandelen. Traditionele lecture-style presentaties waarin dit ontbreekt zijn ineffectief en zelfs schadelijk gebleken voor de opbouw van juiste kennis. Fast and frugal heuristics (vuistregels) Effectieve multimediatoepassingen behandelen expliciet alternatieve denkbeelden (misconcepten) In onderstaande video zet Muller…

Op deze pagina vindt u alle DBKna-uitgaven, downloadbaar als pdf.

De leerling is tijdens zijn opleiding continu nieuwe kennis aan het ontdekken of bestaande kennis aan het herzien, net als een wetenschapper. De denk- en werkwijze die een wetenschapper gebruikt, kan een leerling gebruiken om zelf kennis eigen te maken. Om deze methode te gebruiken moet een leerling beschikken over onderzoeksvaardigheden: van problemen onderkennen tot…

Al sinds de introductie van de term ‘wetenschappelijke geletterdheid’ in de jaren ‘50, is er onduidelijkheid en onenigheid over de betekenis ervan. Dit artikel geeft achtergrondinformatie over wetenschappelijke geletterdheid, aan de hand van verschillende definities/invullingen die er in de 20e eeuw aan gegeven zijn, en de betekenis hiervan voor het onderwijs.       De inhoud van dit artikel…

Tipping Point Ahead is een interactief project voor middelbare scholieren, op initiatief van het Netherlands Earth System Science Centre (NESSC). Onderzoekers binnen NESSC willen klimaatverandering beter begrijpen en betrouwbare voorspellingen doen over het klimaat van de toekomst. Maar hoe pak je dat onderzoek aan?

Hoe is het met de kansen en ambities van vrouwelijke studenten in Nederland in het STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) domein? Hoewel nog met mondjesmaat, neemt het aantal vrouwelijke studenten dat aan een STEM opleiding begint toe. Toch lijken deze vrouwen in praktijk vaak niet zeker van hun keuze. De kans dat we hen bij…

Woensdag 18 mei 2016 bezochten bijna 150 deelnemers de eerste gezamenlijke conferentie voor lerarenopleiders van ECENT en ELWIeR. De openingslezing van Marc de Vries (TU Delft) over de overlap tussen de verschillende componenten van STEM gaf een prachtige introductie voor de eerste werkgroepronde. In deze ronde is extra aandacht besteed aan de samenhang tussen de verschillende disciplines; uniek voor…

Powerpoint en filmpje bij de presentatie van Gerald van Dijk op 11 november 2011. Download: Powerpoint presentatie

Expert, wetenschappers, onderzoekers en technici uit de praktijk kunnen een inspirerende rol spelen binnen het beta- en techniekonderwijs. Helaas is het niet altijd mogelijk om ze in de klas uit te nodigen. In de videoserie ”De ruimte-experts” gaat klokhuispresentator Maurice Lede daarom op bezoek bij professionals uit de wereld van de ruimtevaart en sterrenkunde. Met behulp van experimenten geven…

Vrijdag 27 mei bezochten zo’n 275 biologiedocenten, toa’s, leraren in opleiding en lerarenopleiders de derde biologieconferentie voor vmbo en onderbouw havo/vwo. Deze vond plaats in en rondom de bossen van Lunteren. Het thema ‘biodiversiteit en evolutie heel praktisch’ kwam tot uiting in de vele buitenworkshops en lezingen. Zo trapte bionische vrouw Ylva Poelman af met een lezing…

De bètavernieuwingscommissies hebben hun rapporten het licht doen zien. Daarin komen twee zaken steeds naar voren: er moet meer samenhang komen en de concept-contextbenadering dient te worden toegepast. Het moet dus anders, en zo hoort het ook bij vernieuwing! Maar wat is toch die concept-contextbenadering?

De artikelen op deze website zijn primair gericht op lerarenopleiders in de STEM-hoek (rekenen-wiskunde, science, techniek). De redactie vindt het leuk als docenten (experts, onderzoekers) zelf het initiatief kunnen nemen een artikel te schrijven. In dit artikel enkele aanwijzingen

Tijdens de studieconferentie Bèta-Vakvernieuwing en de lerarenopleidingen op 5 juni 2009 hield Hannah Wielenga een workshop over team teaching.Docenten in het VO opereren steeds vaker in teamverband, bij het ontwikkelen en evalueren van hun onderwijs, maar ook bij de uitvoering. Kernteams begeleiden groepen leerlingen bij het werken aan prestaties op het VMBO. Multidisciplinaire NLT teams geven soms aan meer klassen tegelijk les. En er zijn tal van incidentele vakoverstijgende projecten.

Welke lectoraten op het gebied van de bètadidactiek zijn er? Waar houden zij zich mee bezig? Een overzicht

Techniek 15 + was een landelijk project (2000-2002) waarin verschillende instituten en een groot aantal technische vervolgopleidingen samenwerkten. Het heeft allerlei vormen van creatieve en ontwerpende opdrachten ontwikkeld als onderdeel van de bètavakken in de bovenbouw. Scholen werkten samen in regionale verbanden, gegroepeerd rond lerarenopleidingen en universiteiten.

Op 20 mei 2015 vond de jaarlijkse ECENT conferentie plaats. Dit jaar was het thema ‘De leerling als ontwerper’. Hieronder vindt u verslagen van de openingslezing en werkgroepen. Tevens zijn de bijbehorende presentaties, een film van de openingslezing en foto’s van de dag te vinden.
In de NVOX is een artikel gepubliceerd over de ECENT conferentie 2015: “De leerling als ontwerper”.

Informatie over synthetische biologie en de maatschappelijke vraagstukken die bij dit nieuwe wetenschapsgebied horen voor docenten en wetenschapscommunicatoren die hun doelgroepen willen ondersteunen in het aangaan van de dialoog rondom dit onderwerp.

Een pleidooi voor het gebruik van voorbeelden uit de biologie om technische principes aan te leren

De beschouwende kant van techniek is onderdeel van één van de kerndoelen van het leergebied ‘Mens en Natuur’.
Kerndoel 30: De leerling leert dat mensen, dieren en planten in wisselwerking staan met elkaar en hun omgeving (milieu), en dat technologische en natuurwetenschappelijke toepassingen de duurzame kwaliteit daarvan zowel positief als negatief kunnen beïnvloeden. Techniek is dus onlosmakelijk verbonden met waarden en normen. Van de techniekdocent wordt verwacht dat hij daar aandacht aan besteedt.

Veranderen we de genen van een embryo bij een IVF procedure? Worden mensen al gekloond? Kunnen we in de toekomst een ‘kind op bestelling krijgen’?

Wat moeten leerlingen weten en kunnen met betrekking tot ecologie? Wat wordt daarvan getoetst in de Centrale Examens (CE’s)? Analyses n.a.v. deze vragen leiden tot concrete aandachtspunten voor docenten en lerarenopleiders met betrekking tot onderwijs in de ecologie. Wat leerlingen moeten weten en kunnen is vastgelegd in examenprogramma’s en syllabi1. Voor de CE analyses zijn…

Op vrijdag 19 mei 2017 wordt de ECENT/ELWIeR conferentie gehouden. Het thema van dit jaar is: Trix loopt dwars door de vakdisciplines van de lerarenopleiding. De conferentie start met een openingslezing over De Leidse Tyrannosaurus Rex door Yuri Matteman, hoofd afdeling educatie van Naturalis. Dit wordt direct vervolgd in een ontwerp-sessie rondom deze zelfde Trix. In…

Met de concept-contextbenadering is het mogelijk voor een specifieke groep leerlingen voor hen relevante onderwijsinhoud te selecteren. Daartoe wordt het begrip ‘context’ gedefinieerd als handelingspraktijk. Onderwijsdoelstellingen op basis van de concept-contextbenadering richten zich op gebruik van concepten in contexten. Dit type doelstellingen bepaalt het speelveld waarbinnen didactische keuzen kunnen worden gemaakt.

Leerlingen krijgen op school weinig te zien van het beroepenveld waar de kennis en vaardigheden die ze op school leren van pas komen. Ook gebruiken docenten weinig activerende werkvormen in hun lessen, terwijl uit onderzoeken blijkt dat die aanpak de motivatie voor het leren en de interesse in de bètavakken kan verhogen. Binnen het Europese project Mascil wordt geprobeerd aan beide tekorten wat te doen.

‘Van een lerende vakdocent leer je het meest’ (2008). Onderstaande webartikel geeft enkele punten uit de oratie van Jan van Driel weer. Het start met een kort historisch overzicht van het onderzoek naar de professionalisering van bètadocenten. Daarna wordt het begrip ‘pedagogical content knowledge’ toegelicht. De volledige tekst van de oratie is als download onderaan dit artikel beschikbaar.

Je gaat je les voorbereiden. Welke onderwerpen hebben extra aandacht nodig? Welke zijn goed begrepen? Met behulp van email of een elo kun je voorafgaand aan de les leerlingen vragen laten beantwoorden of de uitvoering van opdrachten op laten sturen. Met die informatie kun je de les dan beter indelen.

In een poging de wereld om zich heen te begrijpen, nemen we denkbeelden aan die een logische verklaring geven voor verschijnselen in onze omgeving. Wanneer deze denkbeelden onjuist zijn noemen we ze misconcepten. Ze ontstaan steeds weer bij iedere generatie opgroeiende mensen, onder meer door informele cultuuroverdracht tijdens de opvoeding en contact met leeftijdsgenoten

Leraren kunnen veel leren over hun leerlingen door de eigen schoolpraktijk te onderzoeken. De instrumenten voor gegevensverzameling die daarvoor nodig zijn, moeten ze dan vaak zelf maken. Het gaat om instrumenten als test, interview, vragenlijst, observatie of toets. Door eerst een voorspelling doen, worden de gevonden resultaten des te interessanter. Meestal is het toch anders dan gedacht.

De kennis en toepassingen op het gebied van genetica nemen toe. Veel van deze ontwikkelingen komen nog niet aan bod in het huidige onderwijs. Daardoor worden leerlingen niet goed voorbereid op besluitvorming over onderwerpen zoals genetisch testen. In dit webartikel vindt u lesmateriaal en achtergrondinformatie waarmee u aan de slag kunt met morele oordeelsvorming over genetisch testen.

In alle fasen van het onderwijs is het werken aan een onderzoekende houding belangrijk. Het begint met het voeden van de nieuwsgierigheid van kleuters, maar waar koersen we in het onderwijs op af? Roeland van der Rijst komt in zijn onderzoek onder universitaire docenten in de natuurwetenschappen uit op zes verschillende aspecten die voor hen een onderzoekende houding typeren.

Authentiek natuurwetenschappelijk onderwijs is ontwikkeld in de jaren ‘90 (Roth, 1995). Het was min of meer een reactie op onderzoek waaruit duidelijk bleek dat veel van wat mensen in hun dagelijkse en professionele leven ondernemen, nauwelijks wordt beïnvloed door opgedane ervaringen bij de bètavakken (Lave, 1988). Uit deze constatering kwam het fundamentele idee naar voren om onderwijs in de natuurwetenschappelijke vakken te benaderen vanuit een cultureel perspectief. Uitgaande van dit perspectief is het leren van natuurwetenschappen meer dan alleen het leren toepassen van formele natuurwetenschappelijke kennis en vaardigheden op problematische situaties.

In dit artikel wil ik laten zien dat het ombouwen van reguliere lessen tot context-concept lessen niet heel moeilijk hoeft te zijn of veel tijd hoeft te kosten. Ik zal een aantal mogelijkheden stapsgewijs beschrijven in opklimmende moeilijkheidsgraad. De eerste stap verwijst niet naar een bepaald type context-concept onderwijs maar naar belangrijke voorwaarde voor het uitproberen van nieuw onderwijs: lestijd.

Verslag van de werkgroep “Reflecting on Thinking” tijdens een eendaagse ASE Londen Conferentie. Hoe kun je leerlingen uitnodigen tot wetenschappelijk denken en wetenschappelijk taalgebruik? Een werkvorm hiervoor is de ‘Socratische discussie’. Hierbij krijgen groepjes leerlingen een rol toegewezen in een wetenschappelijk discussie. Deze werkvorm combineert bestaande didactische modellen tot een effectieve strategie om wetenschappelijke thema’s met een ethisch conflict te bespreken en doorgronden. Dit webartikel bevat achtergrondinformatie, lesideeën en lesmateriaal behorende bij de werkvorm ‘Socratische discussie’.

Evolutie wordt vaak pas in de bovenbouw behandeld. Dat betekent dat leerlingen laat vertrouwd raken met een van de belangrijkste theorieën uit de biologie. Met deze korte lessenserie van vier lessen kunnen onderbouwdocenten hun leerlingen toch bekend maken met de evolutietheorie.

Attitudes Toward Mathematics Inventory The Attitudes Toward Mathematics Inventory (ATMI) is a 40 question, 4-factor survey designed to measure high school and college students’ attitudes toward mathematics. Unlike other math assessments, the ATMI was designed to be brief while also capturing multiple factors that contribute to one’s attitude about math.

Jan van der Valk werkt als 3V senior consultant bij het 3V-Centrum Utrecht Life Sciences van de Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht. Hij is opgeleid als medisch-bioloog, gepromoveerd als neurofysioloog, en werkt sinds 1988 voor de Alternatieven voor dierproeven. Eerst als onderzoeker, later als consultant via het toenmalige NCA. Onderwijs is één van zijn aandachtsgebieden waarbij hij zich richt op zowel alternatieven in het onderwijs, als het onderwijs geven over alternatieven voor dierproeven. Hij is docent in de cursus Proefdierkunde en de post-graduate master-opleiding Animal Welfare, en geeft geregeld gastcolleges over de 3V-alternatieven voor dierproeven.

In een hybride leeromgeving worden contexten waarin leren plaatsvindt, doelbewust
met elkaar verweven. Het gaat daarbij bijvoorbeeld om leren in schoolse contexten, leren
op de werkplek en alle mengvormen daarvan. Om die verwevenheid te realiseren, kan
gebruik worden gemaakt van een model voor het ontwerpen van beroepsgerichte
leeromgevingen (Zitter en Hoeve 2012).

Op een groot aantal VMBO en MBO opleidingen wordt competentiegericht opleiden vorm gegeven volgens een model dat is ontwikkeld door het consortium beroepsonderwijs, in samenwerking met scholen en wetenschappers. Dit zogenaamde vier componentenmodel bestaat uit: Leertaken, Ondersteunende informatie, Procedurele informatie en Deeltaakoefening

Leerlingen hebben over natuurkundige verschijnselen vaak denkbeelden die niet overeenkomen met de natuurwetenschappelijke denkbeelden. Voor het leren betekent dit dat de docent moet aansluiten bij die denkbeelden en ze moet proberen uit te bouwen tot de begrippen en modellen uit het vak. Hieronder vindt u opdrachten en achtergrondinformatie voor docent in opleiding bij dit probleem.

In een begrippenkaart of ‘concept map’ laten leerlingen zien hoe zij de relatie zien tussen begrippen, voorwerpen en verschijnselen. Voor docenten is het een manier om te kijken of nieuw geintroduceerde begrippen goed worden begrepen. En, zo niet, waar voor leerlingen dan de lastige zaken zitten.

In een begrippenkaart of ‘concept map’ laten leerlingen zien hoe zij de relatie zien tussen begrippen, voorwerpen en verschijnselen. Voor docenten is het een manier om te kijken of nieuw geïntroduceerde begrippen goed worden begrepen. En, zo niet, waar voor leerlingen lastige zaken of misconcepties zitten

In een begrippenkaart of ‘concept map’ laten leerlingen zien hoe zij de relatie zien tussen begrippen, voorwerpen en verschijnselen. Begrippenkaarten zijn zowel geschikt voor leerlingen in het basisonderwijs als in het voortgezet en hoger onderwijs. Dit artikel is een uitgebreide samenvatting van ‘Concept mapping’ van Gunstone & White (1992). Het geeft instructies voor het voorbereiden en geven van lessen met begrippenkaarten, en gaat in op verschillende toepassingen van begrippenkaarten.

Authentieke onderzoekspraktijken verschillen van onderzoek dat op school gedaan wordt. Er zijn bijvoorbeeld verschillen in denkwijze en complexiteit. Daarom passen Anat Yarden en haar onderzoeksgroep onderzoeksartikelen van wetenschappers aan voor het niveau van de vwo bovenbouw. Leerlingen die deze wetenschappelijke artikelen lezen, krijgen meer inzicht in het wetenschappelijk proces en hun onderzoekend denken verbetert. In dit webartikel wordt deze lesmethode besproken en onderzoek hiernaar.

Taalzwakke leerlingen hebben bij vrijwel alle vakken een handicap. Vaak worden taalproblemen echter niet herkend als oorzaak van begripsproblemen. Het onderstaande artikel beschrijft hoe taaldidactiek en vakdidactiek techniek kunnen worden geïntegreerd

Taalgericht vakonderwijs is vakonderwijs waarin expliciete taaldoelen worden gesteld, dat contextrijk is, vol interactiemogelijkheden zit en waarbinnen de benodigde taalsteun wordt geboden.

In wat voor vormen kun je kennis oproepen uit het hoofd van leerlingen (en van onszelf) en hoe kun je daar handig gebruik van maken in het onderwijs?

In het artikel Vakinhoud natuurkunde eerstegraders op één lijn bij Technische Universiteiten berichtten wij in 2013 over het gelijktrekken van de opleidingen tot eerstegraads natuurkundedocent. Inmiddels is dit project, genaamd Natk4all, gestart met ondersteuning van het ministerie van OCW. Bij Natk4all worden elf cursussen ontwikkeld, van quantummechanica tot grondslagen van de natuurkunde, die vanaf september 2015 van start gaan. Doel is meer natuurkundedocenten opleiden. Tegelijkertijd bieden de cursussen een buitenkans voor al werkende docenten om zich vakinhoudelijk te verdiepen. Ook docenten die al lesgeven, maar hun bevoegdheid nog moeten halen, kunnen zich opgeven.

In navolging van de opleiding tot eerstegraads wiskunde docent, is op initiatief van TUE opleider Lesley de Putter bij de Technische Universiteiten ook voor natuurkunde afgesproken
welke vakinhoudelijke bagage de docent op zak moet hebben. Op de motor door het land langs universitaire lerarenopleidingen loont dus niet meer.
De natuurkunde verder eigen maken kan vooraf of parallel aan de lerarenopleiding plaatsvinden.

Dit artikel biedt een alternatief voor de ‘ontwerpcirkel’. Het voordeel van de ontwerpcirkel is dat het veel houvast biedt door een strakke fasering. Het model leidt er in de praktijk echter soms toe dat leerlingen veel denk- en schrijfwerk moeten verrichten, voordat ze met hun handen gaan werken. Het model in het onderstaande artikel heeft dat nadeel niet. Bovendien heeft het model voordelen ten aanzien van de toetsing. Het model is grondig in de (Engelse) praktijk onderzocht.

Je kunt veel leren van hoe een schilder naar een landschap kijkt, omdat hij een apart perspectief op de omgeving heeft. Een bodemkundige heeft weer een ander perspectief op hetzelfde landschap waar je ook veel van kunt leren. Perpectieven, manieren van kijken en onderzoeken die experts hanteren, zijn dus aan te leren. In dit proefschrift is onderzocht of leerlingen basisonderwijs zo’n perspectief kunnen verwerven. De achtergrondgedachte daarbij is dat leerlingen daardoor beter in staat zijn vragen over hun omgeving te formuleren en te onderzoeken. Het perspectief dat hiervoor gekozen is, is het perspectief van vorm en functie. Dat is voor natuuronderwijs extra interessant omdat dit zowel door biologen als door technisch ontwerpers wordt gebruikt.

In de vakdidactiek is het belangrijk dat aanstaande/beginnende docenten zich er van bewust worden dat ze diverse woorden gebruiken die voor leerlingen een andere betekenis hebben dan voor hen zelf (bijvoorbeeld ‘kracht’ of ‘energie’ of ‘straling’, etc.) We willen dat ze gaan onderzoeken welke betekenissen hun eigen leerlingen hanteren en dat ze manieren gaan ontwikkelen om hier mee om te gaan.

Er is veel bekend over begripsproblemen die leerlingen in het voortgezet onderwijs hebben met begrippen uit de natuurwetenschappen, zoals kracht, energie, molecuul, gen, …. Toch valt het niet mee als docent begripsproblemen in de klas te herkennen. Dat vereist dat de docent nauwkeurig luistert naar leerlingen en even zijn eigen redenering aan de kant zet. Hoe kun je leraren-in-opleiding zo ver brengen?

Er is veel bekend over begripsproblemen die leerlingen in het voortgezet onderwijs hebben met begrippen uit de natuurwetenschappen, zoals kracht, energie, molecuul, gen, …. Toch valt het niet mee als docent begripsproblemen in de klas te herkennen. Dat vereist dat de docent nauwkeurig luistert naar leerlingen en even zijn eigen redenering aan de kant zet. Hoe kun je leraren-in-opleiding zo ver brengen?

Net zoals een docent in zijn onderwijs over een vakbegrip rekening moet houden met de voorkennis van leerlingen, zo moet een vakdidactisch opleider rekening houden met de voorkennis van de leraren-in-opleiding. Daartoe moet de opleider zich van de vakdidactische voorkennis op de hoogte stellen, met name kennis over denkbeelden en begripsproblemen van leerlingen.
Dat kan hij/zij doen door de lio zonder het lesboek een les over een conceptueel moeilijk begrip te laten voorbereiden: de lesvoorbereidings-methode’ (lesson planning method).

Dit is een activiteit die je kan doen in een eerste bijeenkomst natuurkunde vakdidactiek. Tijdsduur: ongeveer 30 minuten. Doel: kennismaken met activerende didactiek en inleiding tot nadenken over goed natuurkunde onderwijs (begin van visie)

Op 6 mei organiseert het departement Natuurkunde van de Universiteit Utrecht, in samenwerking met studievereniging A-Eskwadraat, de Utrecht Physics Challenge. Dit is een nieuw evenement en bestaat uit twee onderdelen: de Student Challenge en het Physics Festival. Het Physics Festival gedeelte zal op het Domplein in Utrecht plaatsvinden en is opgezet voor een algemeen publiek. Het is een…