Inloggen
Abonneren
Contact
Onderzoekend leren: alle stappen tellen!
Onderzoekend leren vraagt om de juiste begeleiding, maar dat is niet altijd makkelijk. Veel leerkrachten twijfelen aan hun eigen kennis en zelfeffectiviteit. Hoe zet je samen met je leerlingen de zeven stappen van onderzoekend leren?
Juf Ineke wil haar klas via onderzoekend leren de zwaartekracht laten onderzoeken. Ze begint met een prikkelende vraag om hun nieuwsgierigheid te wekken. De kinderen reageren enthousiast reageren en bedenken zelf experimenten. Toch merkt Ineke dat ze moeite heeft om alle ideeën goed te ondersteunen en aan de inhoud te koppelen. Aan het einde van de les presenteren de kinderen hun bevindingen aan elkaar. Ineke vindt het jammer om te merken dat natuurkundige begrippen zoals ‘kracht’ en ‘massa’ ontbreken in de presentaties. Ze vraagt zich af hoe ze leerlingen hierin beter had kunnen ondersteunen.
Wat leerkrachten in de praktijk doen
In de Trendanalyse wetenschap en technologie van SLO (2022) kun je lezen dat juf Ineke geen uitzondering is. Uit gesprekken met experts concludeert het rapport dat onderzoekend leren vaak blijft bij proefjes doen zonder toelichting en uitleg. Om nauwkeurig te inventariseren wat basisschoolleerkrachten daadwerkelijk doen, hebben wij samen met masterstudenten Onderwijswetenschappen Kirley, Kirsten en Lisa, een vragenlijstonderzoek uitgevoerd onder 102 midden- en bovenbouwleerkrachten uit heel Nederland. We richtten ons daarbij specifiek op het onderdeel Wetenschap en Technologie (W&T). Welke stappen voeren leerkrachten vaker of juist minder vaak uit tijdens onderzoekend leren in W&T-lessen? En hoe verhoudt dit zich tot de kennis en zelfeffectiviteit, het vertrouwen in eigen bekwaamheid, van leerkrachten?
De kracht van onderzoekend leren is dat leerlingen actief nieuwe kennis genereren
De zeven stappen van onderzoekend leren
SLO gaat uit van zeven stappen van onderzoekend leren. In het onderzoek hebben we per stap gevraagd naar hoe vaak de leerkracht deze toepast tijdens W&T-lessen en naar hun zelfeffectiviteit.
1. Confronteren: de leerkracht introduceert het onderwerp door verwondering en nieuwsgierigheid op te wekken bij de leerlingen.
2. Verkennen: de leerlingen verkennen het onderwerp door gebruik te maken van voorkennis, het uitwisselen van ervaringen of het onderzoeken van de materialen.
3. Onderzoek opzetten: de leerlingen bedenken een onderzoeksvraag en stellen hier voorspellingen over op, voordat ze het onderzoek ontwerpen.
4. Onderzoek uitvoeren: de leerlingen voeren het onderzoek uit en leggen hun observaties systematisch vast.
5. Concluderen: de leerlingen trekken conclusies op basis van hun bevindingen en koppelen deze terug aan hun onderzoeksvraag.
6. Presenteren: de leerlingen presenteren de uitkomsten aan elkaar.
7. Verdiepen en verbreden: de leerkracht plaatst samen met de leerlingen de opgedane kennis en begrippen uit het onderzoek in een breder perspectief.
Nieuwsgierigheid stimuleren en presenteren
De eerste en laatste stappen vallen als eerste op. Leerkrachten beginnen bijna altijd enthousiast met het stimuleren van de nieuwsgierigheid van leerlingen en laten de leerlingen het onderwerp actief verkennen. Dit is dan ook een focus geweest van Wetenschapsknooppunten (Stoffels-Engering & Dekker, 2017). Ook is het prikkelen van nieuwsgierigheid een belangrijk element in veel onderzoekend leren lesmethodes (van der Zee et al., 2021). Bij de laatste stappen, nadat de proefjes zijn afgerond, laten leerkrachten bijna altijd de leerlingen de resultaten van hun onderzoekjes aan elkaar presenteren. Bij deze drie stappen vertonen leerkrachten ook de meeste zelfeffectiviteit, gemiddeld boven de 4 op een schaal van 1 (helemaal geen) tot 5 (heel veel).
Hoe hoger het vertrouwen in hun kennis over bèta-onderwerpen, hoe vaker leerkrachten alle stappen toepassen
Onmisbare procesbegeleider
Opvallend is de dip tussen de stappen 2 en 6. Leerkrachten hebben een lagere zelfeffectiviteit (gemiddeld een 3,5) als het gaat om leerlingen zelfstandig onderzoek laten opzetten, uitvoeren en hier conclusies uit trekken. Deze stappen worden dan ook minder vaak toegepast in de praktijk. Uitgesplitst tussen middenbouw en bovenbouw, zien we dat op een schaal van 1 (nooit) tot 5 (altijd), middenbouwleerkrachten rond de 2,5 en bovenbouwleerkrachten rond de 3,5 scoren. Een verschil is ook terug te vinden in zelfeffectiviteit, respectievelijk rond de 2,75 en 3,4.
Dat deze stappen lager scoren in zowel frequentie als zelfeffectiviteit kan te maken hebben met de nadruk van deze stappen op de zelfstandigheid van de leerlingen. In overeenstemming met de stappen van SLO, werd in onze vragenlijst de actieve rol van leerlingen in het opzetten en uitvoeren van onderzoek expliciet benoemd. Dit kan bij leerkrachten het idee oproepen dat alles vanuit de leerling moet komen. Maar het is niet zo dat een leerling-gestuurd onderzoek tot meer leeropbrengst leidt. In tegendeel: begeleiding van onderzoekende leerlingen door de leerkracht is juist essentieel (De Jong et al., 2023). De kracht van onderzoekend leren is namelijk dat leerlingen actief nieuwe kennis genereren door zelf experimenten uit te voeren en hier conclusies aan te verbinden (De Jong et al., 2023). Om te zorgen dat leerlingen gedurende het proces kloppende kennis opdoen, kun je vragen stellen. Inhoudelijke vragen, zoals ‘Hoe denk je dat dat kan?’ of procesmatige, zoals ‘Hoe ben je tot die conclusie gekomen?’. In het artikel van Anna Hotze (2018, zie literatuurlijst op jsw.nl) vind je een overzicht van vraagtypes. Voor concretere voorbeelden kun ook je gebruikmaken van de gratis lessen van TechYourFuture. Bij elke les staan er (inhoudelijke) denk- en redeneervragen om tijdens het onderzoeken en concluderen aan de leerlingen te stellen.
Verdiepen en verbreden
Als derde valt op dat ook de laatste stap, na de presentaties de kennis terugkoppelen aan bestaande kennis en de leefwereld van leerlingen, minder vaak wordt gezet. Hierin is het verschil tussen midden- en bovenbouw minder evident; alle leerkrachten passen dit gemiddeld genomen maar iets vaker dan de helft van de tijd toe. Een mogelijke verklaring is de kennis van leerkrachten. Alle leerkrachten, met name vrouwelijke leerkrachten, gaven aan meer vertrouwen te hebben in hun kennis over de kennisgebieden aarde, levende natuur en mens en maatschappij, dan over niet-levende natuur, techniek en technologie. Hoe hoger het vertrouwen in hun kennis over deze bèta-onderwerpen, hoe vaker ze de stappen 2-4 en 7 wél toepassen. En dat is belangrijk, want juist de bèta-onderwerpen lenen zich goed voor onderzoekend leren. Dat wil niet zeggen dat je de lat te hoog moet leggen voor jezelf: als basisschoolleerkracht ben je generalist en hoef je geen expert in W&T te zijn. Bereid je gericht voor door het concept dat getoetst wordt in de experimenten te begrijpen. In ‘Maakkunde’, het gratis lesmateriaal van wetenschapsmuseum NEMO, worden voor elke les natuurkundige concepten en veelvoorkomende misconcepten duidelijk uitgelegd. Deze kennis kun je gebruiken om begeleidingsvragen te stellen tijdens het onderzoeken. Bij stap 7 kun je het inzetten om de conclusies uit het onderzoek te koppelen aan een breder begrip.
Wat hebben leerkrachten nodig?
De bevindingen impliceren dat veel leerkrachten behoefte hebben aan meer ondersteuning op zeker twee aspecten: procesbegeleiding bij de ‘moeilijkere’ stappen en domeinkennis. Methodemakers kunnen hier betere ondersteuning bij bieden (Djoyoadhiningrat-Hol & Klein Tank, 2022; van der Zee et al., 2021). Bijna de helft (48%) van onze respondenten maakt gebruik van een methode, 23% doet dat niet, terwijl ze er wel behoefte aan hebben en 29% geeft aan er geen behoefte aan te hebben. Wat opvalt is dat deze groepen niet verschillen in frequentie en zelfeffectiviteit. De huidige methodes bieden over het algemeen onvoldoende ondersteuning aan leerkrachten in het begeleiden van onderzoekend leren en de inhoudelijke kennis die ze nodig hebben (van der Zee et al., 2021).
Ook zijn beleidsmakers en schoolbestuurders aan zet. Na de initiële groei in aandacht voor onderzoekend leren na de verplichtwording van W&T in het onderwijs in 2020, neemt de aandacht daarvoor weer af (Djoyoadhiningrat-Hol & Klein Tank, 2022). Verdere professionaliseringskansen en structurele inbedding zijn nodig om de veelbelovende potentie van onderzoekend leren in het W&T-onderwijs te realiseren.
Ondersteuning bij onderzoekend leren
• Om leerlingen te ondersteunen in het koppelen van hun observaties aan natuurkundige begrippen, kun je vragen stellen. De gratis lessen van TechYourFuture bieden hier concrete voorbeelden bij. Zie: techyourfuture.nl/producten/lessenreeks-taal-en-technologie
• In ‘Maakkunde’, het gratis lesmateriaal van wetenschapsmuseum NEMO, worden in elke handleiding de natuurkundige concepten duidelijk uitgelegd en gangbare misconcepten besproken. Zie: maakkunde.nl
• Bepaal het juiste niveau voor jouw groep per onderzoekstap door gebruik te maken van de leerlijn Onderzoekend leren van Wetenschapsknooppunt Radboud Universiteit. Zie: wetenschapdeklasin.nl/leerlijn
• Je kunt ook bij de wetenschapsknooppunten terecht met verdere professionaliseringsvragen. Zie: wetenschapsknooppunten.nl/regios
• Analyseer jouw methode met de Kijkwijzer W&T methodevergelijking PO: techyourfuture.nl/producten/kijkwijzer-en-handleiding-wt-methodevergelijking-po
Leg de lat niet te hoog: als leerkracht hoef je geen expert in W&T te zijn
Rebecca Kahmann werkt als docent en promovendus onderwijswetenschappen aan de Radboud Universiteit Nijmegen (Rebecca.Kahmann@ru.nl). Tessa Slim was tot voor kort promovendus aan de Hogeschool IPABO en Vrije Universiteit Amsterdam, werkt nu als projectmanager bij VHTO (expertisecentrum Voor Haar Technische Ontwikkeling) en is basisschoolleerkracht (slim@vhto.nl). Jo van Schaik werkt als universitair docent onderwijswetenschappen aan de Radboud Universiteit Nijmegen (Johanna.vanSchaik@ru.nl).
Mediatips
Gijsel, M., van der Graaf, J., & van de Sande, E. (2018). Leren experimenteren en redeneren. JSW, 8, 40-43.
van Schaik, J., Slim, T., & Raijmakers, M.E.J. (2020). Onderzoekend leren over drijven en zinken: Belang van materiaalkeuze. De Wereld van het Jonge Kind, 47, 12-15. https://www.hjk-online.nl/natuur-techniek/onderzoekend-leren-over-drijven-en-zinken/
Stokhof, H. & Lemans, B. (2019). Nieuwsgierige vragen oproepen. JSW. https://www.jsw.nl/orientatie-mens-wereld/nieuwsgierige-vragen-oproepen/
Literatuurlijst
De Jong, T., Lazonder, A. W., Chinn, C. A., Fischer, F., Gobert, J., Hmelo-Silver, C., Koedinger, K., Krajcik, J., Kyza, E. A., Linn, M. C., Pedaste, M., Scheiter, K., & Zacharia, Z. C. (2023). Let’s talk evidence – The case for combining inquiry-based and direct instruction. Educational Research Review, 39, Article 100536. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2023.100536
Djoyoadhiningrat-Hol, K., & Klein Tank, M. (2022). Trendanalyse Wetenschap & Technologie. Ontwikkelingen en uitdagingen bij Wetenschap & Technologie in het basisonderwijs. Amersfoort: SLO. https://www.slo.nl/@21403/trendanalyse-wetenschap-technologie/
Hotze, A. (2018). W&T in het basisonderwijs; makkelijker gezegd dan gedaan. Sardes Special, 23, 37-43. https://sardes.nl/wp-content/uploads/2022/10/Sardes-Special-23-Scholen-in-verandering.pdf
Stoffels-Engering, A. & Dekker, S. (2017). 7x nieuwsgierig: Een reeks korte activiteiten om de nieuwsgierigheid van leerlingen te stimuleren. Wetenschapsknooppunt Radboud Universiteit. https://www.wetenschapdeklasin.nl/uploads/Overige%20themas/Nieuwsgierigheid/Boekje%207x%20nieuwsgierig.pdf
Van der Zee, S., Benes, M., & Gijsel, M. (2021). De ontwikkeling van een analysekader voor het evidence informed herontwerpen van W&T-onderwijs, Velon Tijdschrift voor lerarenopleiders, 42(3), 54-63. https://www.techyourfuture.nl/wp-content/uploads/2023/06/De-ontwikkeling-van-een-analysekader-voor-het-evidence-informed-herontwerpen-van-WT-onderwijs.pdf
