universiteit utrecht

Centrum voor Didactiek van Wiskunde en Natuurwetenschappen

Van contexten naar probleemstellend leren in gedidactiseerde handelingspraktijkenOp weg naar een onderzoeksprogramma voor ontwikkelings-onderzoek

Koos Kortland

Universiteit Utrecht

Inleiding Leren in contexten Probleemstellend leren Leren in handelingspraktijken Onderzoeksprogramma Afsluiting

F(sme

Inleiding | Leren in contexten | Probleemstellend leren | Leren in

Handelingspraktijken | Onderzoeksprogramma | Afsluiting

Historische benadering

Leren in contexten – PLON 1972-1986 – leefwereldgericht (contexten)

en participatiegericht (werkvormen)

Probleemstellend leren – vanaf 1990 – participatiegericht (inhoud)

Leren in gedidactiseerde handelingspraktijken – vanaf 2000 –

leefwereldgericht (beroepspraktijken) en participatie-gericht (inhoud)

Onderzoeksprogamma – vanaf 2006 – probleemstellende benadering

van leren in gedidactiseerde handelingspraktijken

Bronnen

Piet Lijnse, Kees Klaassen, Astrid Bulte, Harrie Eijkelhof, Albert Pilot,

Hanna Westbroek, Kerst Boersma en vele anderen…

Ontwerpen van lesmateriaal binnen ontwikkelingsonderzoek



Historische benadering

Leren in contexten – PLON 1972-1986 – Leefwereldgericht (contexten)

en participatiegericht (werkvormen)

Probleemstellend leren – vanaf 1990 – participatiegericht (inhoud)

Leren in gedidactiseerde handelingspraktijken – vanaf 2000 –

Leefwereldgericht (beroepspraktijken) en participatie-gericht (inhoud)

Onderzoeksprogamma – vanaf 2006 – probleemstellende benadering

van leren in gedidactiseerde handelingspraktijken

Bronnen

Piet Lijnse, Kees Klaassen, Astrid Bulte, Harrie Eijkelhof, Albert Pilot,

Hanna Westbroek, Kerst Boersma en vele anderen…

Ontwerpen van lesmateriaal binnen ontwikkelingsonderzoek

? !



Project Leerpakket Ontwikkeling Natuurkunde (PLON)

Context: verzameling samenhangende praktijksituaties met

natuurwetenschappelijke aspecten

Praktijksituatie: verbinding met dagelijks leven > relevantie > interesse,

motivatie en beter begrijpen abstracte vakinhoud

Doelen: leren vakinhoud (vervolgopleiding, beroep) en functioneren in

leefwereldrollen (consument, burger)

Praktijksituatie en vakinhoud (of ‘context-concept’): didactische frictie

(in terugblik)

Voorbeeld

Module Verkeer en Veiligheid

Leren in contexten



Doel

Vakinhoud: relatie tussen kracht en beweging (bij remmen, botsen)

Context: verantwoord verkeersgedrag (snelheid, gebruik autogordel,

valhelm)

Didactische structuur (in terugblik)

1 Introductie: oproepen van globaal motief voor studie van verkeers-

veiligheid(smaatregelen)

2 Kennisbehoefte: inperken van globaal motief tot maatregelen

waarvoor natuurkundekennis nodig is om hun noodzaak te begrijpen

3 Kennisverwerving: uitbreiden van bestaande kennis over kracht en

beweging

4 Kennistoepassing: toepassen van uitgebreide kennis bij verklaren

noodzaak maatregelen

PLON module Verkeer en Veiligheid

Didactische fricties tussen fase-overgangen



Doel

Vakinhoud: relatie tussen kracht en beweging (bij remmen, botsen)

Context: verantwoord verkeersgedrag (snelheid, gebruik autogordel,

valhelm)

Didactische fricties

1 Introductie: oproepen van globaal motief voor studie van verkeers-

veiligheid(smaatregelen)

2 Kennisbehoefte: is er natuurkundekennis nodig om de noodzaak van

die maatregelen te begrijpen?

3 Kennisverwerving: welke natuurkundekennis is nodig om de

noodzaak van die maatregelen te begrijpen?







Introductie > Kennisbehoefte: voor het contextuele doel (verantwoord

verkeersgedrag) is geen natuurkundekennis over kracht en beweging

nodig – het geconstateerde effect van maatregelen is voldoende





Introductie > Kennisbehoefte: voor het contextuele doel (verantwoord verkeersgedrag) is geen

natuurkundekennis over kracht en beweging nodig – het geconstateerde effect van maatregelen is

voldoende

Kennisbehoefte > Kennisverwerving: voor het begrijpen van nood-zaak maatregelen is alleen de

empirische relatie Fs = ½mvb2 tussen kracht, verplaatsing en beginsnelheid nodig

Nuanceringen

Natuurkundekennis zal geen afbreuk doen aan verantwoord verkeers-

gedrag

Discussie mogelijk over omvang inhoudsreductie (didactische

structuur, implementatie-overwegingen)

Andere ‘praktische oriëntatie’, of suggestie van ‘praktische oriëntatie’

vervangen door ‘theoretische oriëntatie’




Ervaringen

Door leerlingen ervaren relevantie vakinhoud, motivatie, interesse redelijk (maar…

inhoud of participatie?), geen beter begrip, weinig gebruik vakinhoud in praktijksituaties

Praktijksituatie en vakinhoud: didactische fricties (in terugblik) bij faseovergang 1 > 2

> 3 (introductie > kennisbehoefte > kennis-verwerving)

Ontwikkelingsonderzoek

Probleemstellend leren




Introductie > kennisbehoefte > kennisverwerving

Gebrek aan interne coherentie van het onderwijsleerproces

Probleemstellend leren

Probleemstellende benadering

Leerlingen weten voortdurend wat ze waarom doen > inhoudelijke

motieven

Ontwikkelen globaal motief: zicht op relevantie en richting leerproces

Ontwikkelen lokale motieven: zicht op noodzaak en richting kennis-

uitbreiding op basis bestaande kennis, vaardigheden en attitudes –

sociaal-constructivistische benadering…

Praktische en/of theoretische oriëntatie

Voorbeeld

onderzoeksmodule Radioactiviteit (Klaassen, 1995)



Gangbare opbouw

Inleiding: praktische toepassingen en

veiligheid

Atoombouw

Wat is radioactiviteit?

Toepassingen en veiligheids-maatregelen

Module Radioactiviteit

Zwakke inhoudelijke coherentie:

alleen achteraf in terugblik

Probleemstellende opbouw

Inleiding: praktische

toepassingen en veiligheid

Praktisch probleem: hoe iets

radioactief maken?

Toepassingen en veiligheids-

maatregelen

Wat is radioactiviteit?

Straling: snel bewegende

deeltjes

Atoombouw

Sterke inhoudelijke coherentie:

van praktische naar theoretische

oriëntatie



Module Radioactiviteit

Didactische structuur (in terugblik)

1 Introductie: oproepen van globaal motief voor studie van radio-

activiteit

2 Kennisbehoefte: inperken van globaal motief tot willen oplossen van

praktisch probleem (naar aanleiding van ‘actueel probleem’:

Tsjernobyl): hoe maak je iets radioactief?

3 Kennisverwerving: uitbreiden van bestaande kennis en alledaagse

denkwijze tot kwalitatieve > kwantitatieve macroscopische theorie over

radioactiviteit



5 Kennisbehoefte: uitbreiden van globaal motief tot willen oplossen

van theoretisch probleem: wat is radioactiviteit?

6 Kennisverwerving: uitbreiden van verworven kennis tot

microscopische theorie over radioactiviteit




Gegeneraliseerde didactische structuur (in terugblik)

Kennis Motief

globale oriëntatie op leefwereld-niveau

stellen van een praktisch probleem

ontwikkelen van praktische kennis (empirische generalisa-ties)

toepassen van die kennis voor oplossen praktisch probleem

stellen van een theoretisch probleem

ontwikkelen van theoretische kennis

1

2

3

4

5

6

Fase




Ervaringen

Oplossing voor didactische fricties bij faseovergangen 1 > 2 > 3:

introductie > kennisbehoefte > kennisverwerving

Opdrachtgestuurd leerling-aangedreven onderwijsleerproces door

aaneenschakeling en in-elkaar-nesting van globale en lokale

inhoudelijke motieven, coherentie tussen leerlingactiviteiten achteruit

en vooruit

Probleem voor docent: onderwijsleerproces expliciteren, leerling-

inbreng productief gebruiken

Gegeneraliseerde didactische structuur (gevisualiseerde fasering)

bruikbaar als ontwerpheuristiek, maar beperkt…

Probleem voor ontwerper: onderwerpspecifieke inhoudelijke

motieven > ontwerp didactische structuur, lesmateriaal en scenario

voor fase 1 en 2Leren in handelingspraktijken



Leren in handelingspraktijken

Authentieke handelingspraktijken

Context > authentieke handelingspraktijk: professionele groep

beroepsbeoefenaars met gemeenschappelijk doel en werk- of denkwijze –

cultuurhistorische benadering…

Doel: oplossen van praktisch of theoretisch probleem > globaal motief

in gedidactiseerde handelingspraktijken

Middel: karakteristieke werk- of denkwijze met inbreng van functionele

bestaande kennis, vaardigheden en attitudes > lokale motieven in

gedidactiseerde handelingspraktijk

Gedidactiseerde handelingspraktijk: aaneenschakeling en in-elkaar-

nesting van inhoudelijke motieven

Leefwereld- en beroepspraktijken (maatschappelijk/wetenschappelijk)

VoorbeeldOnderzoeksmodule Waterkwaliteit (Westbroek, 2005)



Module Waterkwaliteit

Authentieke handelingspraktijk

Beroepspraktijk: maatschappelijke dienstverlening

Doel: beoordeling waterkwaliteit > globaal motief in gedidactiseerde

handelingspraktijk

Middel: karakteristieke werkwijze (karakteristieke procedure) met

inbreng van functionele bestaande kennis, vaardigheden en attitudes >

lokale motieven voor kennisuitbreiding in gedidactiseerde

handelingspraktijk

Gedidactiseerde handelingspraktijk

‘Simulatie’

Uitbreiding van functionele kennis, vaardigheden en attitudes in plaats

van inbreng daarvan in karakteristieke werkwijze

Intuïtief invoelbare karakteristieke werkwijze (procedure) dragend en

sturend voor uitbreiding functionele kennis…




Karakteristieke werkwijze

parametersvaststellen

normenvaststellen

testresultatenevalueren

oordeelgeven

watermonstertesten

Functionele kennis, vaardigheden en attitudes

kwaliteitscriteria (parameters en normen)

testmethoden

nauwkeurigheid en betrouw-baarheid

waterfunctieidentificeren




Didactische structuur

1 Introductie: oproepen van globaal motief voor studie van water-

kwaliteitsbeoordeling

2 Kennisbehoefte: inperken van globaal motief tot willen oplossen van

praktisch probleem (naar aanleiding van ‘actueel probleem’) met

intuïtieve ideeën over karakteristieke procedure

3 Kennisverwerving: uitbreiden van bestaande kennis, vaardigheden

en attitudes binnen zich verfijnende stappen van karakteristieke

procedure

4 Kennistoepassing: toepassen van uitgebreide kennis, vaardigheden

en attitudes bij oplossen praktisch probleem

5 Reflectie: oproepen behoefte aan reflectie op verworven algemene

vaardigheid door verwijzing naar vergelijkbare praktische problemen

6 Metacognitie: ontwikkelen van (gecontextualiseerd) metacognitief

instrument door expliciteren van karakteristieke procedure




Gegeneraliseerde didactische structuur

Kennis Motief Vaardigheid

globale oriëntatie op kennis op leefwereldniveau

stellen van kennisgerelateerd praktisch probleem

ontwikkelen van praktisch kennisniveau

toepassen van die kennis voor oplossen praktisch probleem

stellen van vaardigheidsgerelateerd probleem

ontwikkelen van praktisch vaardigheidsniveau

1

2

3

4

5

6

Fase

toepassen van deze vaardigheid op nieuw kennisgebied

gebruik makend van intuïtieve vaardigheid




Ervaringen

Ervaren coherentie onderwijsleerproces: herkenning/waardering

doelen authentieke handelingspraktijk (globaal motief), richtingsgevoel

door opgeroepen intuïtieve ideeën over karakteristieke procedure

(lokale motieven)

Uitwerkingsprobleem bij faseovergang 4 > 5: kennistoepassing >

reflectie – onderontwikkeld motief voor expliciteren karakteristieke

procedure

Probleem voor docent: onderwijsleerproces expliciteren, leerling-

inbreng productief gebruiken

Gegeneraliseerde didactische structuur (gevisualiseerde fasering)

bruikbaar als ontwerpheuristiek, maar (nog steeds) beperkt…

Authentieke handelingspraktijk helpt ontwerper bij vormgeven

probleemstellend onderwijsleerproces – wederzijdse versterking




Voorwaarden

Authentieke handelingspraktijk helpt ontwerper bij vormgeven

probleemstellend onderwijsleerproces – wederzijdse versterking – als

leerlingen

de met de authentieke praktijk verweven doelen waarderen > globaal

motief voor ‘iets willen leren’

de karakteristieke procedure op basis van intuïtieve kennis ruwweg

kunnen verwoorden > richtinggevend voor dat ‘iets willen leren’

de natuurwetenschappelijke kennis, vaardigheden en attitudes in

globale zin maar nog niet in de noodzakelijke details kennen > lokaal

motief voor kennisuitbreiding als inbreng in karakteristieke procedure

de karakteristieke procedure herkennen als bruikbaar voor andere

authentieke handelingspraktijken > lokaal motief voor expliciteren

karakteristieke procedure

M

C




Vragen

Uitwerking leefwereld- en beroepspraktijken (maatschappelijk/

wetenschappelijk) op moduleniveau

Uitlijning op curriculumniveau

Voorbeeldenonderzoeksmodule Verpakkingsafval (Kortland, 2001)onderzoeksmodule Bewegingsverklaring (Klaassen & Emmet, 2010)



Module Verpakkingsafval – leefwereldpraktijk

Besluitvorming in persoonlijke mileukeuzesituaties

Karakteristieke werkwijze

criteriaontwikkelen

alternatievengenereren

alternatiefkiezen

alternatievenevalueren

Functionele kennis

levensloop verpakkingen: grondstofwinning > afval-verwerking

criteriagerelateerde eigen-schappen verpakkings-materialen

keuzesituatieidentificeren



Module Bewegingsverklaring – wetenschappelijke praktijk

Introductie in de mechanica

Karakteristieke denkwijze

een kracht veroorzaakt een afwijking van hoe een voorwerp uit zichzelf zou bewegen (invloedsloze beweging), waarbij de afwijking wordt bepaald door de omstandigheden (inter-actietheorie)

Functionele kennis

invloedsloze beweging: aan-names van Kepler en Newton

bijbehorende interactie-theorie: krachtwetten

basale structuur van causaal denken: ‘dingen blijven zoals ze zijn, tenzij ze beïnvloed worden’

criteria voor natuurweten-schappelijke theorie



Onderzoeksprogramma

Onderzoeksthema’s – Inhoudelijke kern – Moduleniveau

Oproepen van geschikt globaal motief – Waaraan moet het gaan

deelnemen aan de gedidactiseerde praktijk voor leerlingen zijn waarde

ontlenen? Hoe maken we dat deelnemen aantrekkelijk en relevant?

Relaties tussen authentieke en gedidactiseerde praktijk – In hoeverre

is in de authentieke praktijk sprake van een karakteristieke werk- en/of

denkwijze die voor leerlingen intuïtief invoelbaar is, zodat deze in

gedidactiseerde vorm dragend en sturend kan zijn?

Natuurwetenschappelijke opbrengst – Welke natuurwetenschap-

pelijke kennis, vaardigheden en attitudes kunnen leerlingen zich eigen

maken door deelname aan de gedidactiseerde praktijk, in functie van de

realisering van het bij de didactisering opgeroepen globale motief?



Onderzoeksprogramma

Onderzoeksthema’s – Inhoudelijke kern – Module-/Curriculumniveau

Mogelijkheden tot differentiatie – Wat zijn de mogelijkheden om de

keuze van te didactiseren praktijken af te stemmen op diverse

doelgroepen? Welke verschillende globale motieven? Welke

verschillende leerwegen?

Handelingsmotieven voor onderwijsgevenden – Welke moeilijkheden

ondervinden onderwijsgevenden met de uitvoering van gedidactiseerde

praktijken? Wat kan de docent zicht geven op waar hij of zij mee bezig

is en waarom?



Onderzoeksprogramma

Onderzoeksthema’s – Inhoudelijke kern – Curriculumniveau

Systematisering van globale motieven en daarop afgestemde

dragende en sturende werk- en denkwijzen – Wat zijn de mogelijkheden

voor zo’n systematisering voor een variëteit aan praktijken in het licht

van mogelijke didactiseringen?

Relaties tussen globale motieven, dragende en sturende werk- en

denkwijzen en natuurwetenschappelijke opbrengst – Wat zijn de

mogelijkheden voor selectie en sequentiëring van gedidactiseerde

praktijken met het oog op voortgang in natuurwetenschappelijke

opbrengsten…

Legitimatie van een natuurwetenschappelijk curriculum – … en een

gewenste en acceptabele ontwikkeling, breedte en diepgang van

natuurwetenschappelijke opbrengsten voor diverse doelgroepen?



Onderzoeksprogramma

Uitvoering

Onderzoeksproject ‘Leren in handelingspraktijken’ – Hanna

Westbroek & Arthur Bakker

Lopend ontwikkelingsonderzoek

Drinkwaterzuivering – Gjalt Prins

Ecosysteembeheer – René Westra

Bewegingsverklaring – Katrina Emmet

Klimaatvoorspelling – Bart Ormel

Meten op afstand – Marjon Engelbarts

Productontwikkeling – Marijn Meijer



Afsluiting

Terugblik

Evolutie begrip ‘context’: samenhangende praktijksituaties >

gedidactiseerde authentieke handelingspraktijken

Didactische frictie tussen ‘context’ en ‘concept’ oplosbaar door

ontwerpen van een probleemstellend onderwijsleerproces: leerlingen

inhoudelijk zicht geven op waar ze mee bezig zijn en waarom –

inhoudelijke handelingsmotieven verschaffen

Voor dat ontwerpen vormen authentieke handelingspraktijken een

rijke inspiratiebron: globale motieven, dragende en sturende

karakteristieke werk- en/of denkwijzen met inbreng van functionele

natuurwetenschappelijke kennis, vaardigheden en attitudes



Afsluiting

Vooruitblik

Didactisering van authentieke handelingspraktijken is niet

onproblematisch: ‘vertaling’ van globale motieven, ‘ontdekking’ van

karakteristieke werk- en/of denkwijzen, ‘vereenvoudiging’ van

functionele natuurwetenschappelijke inhouden…

Inhoudelijke opbrengst van het onderzoeksprogramma – mogelijk op

moduleniveau, maar in elk geval op curriculumniveau – is …onzeker

Is een samenhangend, vanuit natuurwetenschappelijke opbrengst gezien acceptabel curriculum gebaseerd op handelingspraktijken mogelijk?

universiteit utrecht

Documents