Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
http://www.nwo.nl/nwohome.nsf/pages/NWOP_7ZPLKB
14 januari 2010
Voortgezet onderwijs kan meer doen met computermodelleren
Bètaleerlingen maken volop gebruik van computermodellen, maar bouwen weinig modellen zélf. Daardoor doen zij nauwelijks ervaring op met typisch wetenschappelijke kwesties als inperkingen maken, onzekerheden beoordelen en modelresultaten kritisch evalueren. Voor docenten is dit modelleerproces lastig te onderwijzen. Dit concludeert Bart Ormel, die op 20 januari promoveert aan de Universiteit Utrecht.
'Bereken met welke snelheid de parachutespringer op de grond landt.' Zomaar een opdracht die leerlingen in het voortgezet onderwijs met behulp van de computer kunnen maken. In de bètavakken gebruiken ze steeds vaker computermodellen. Maar uit internationaal onderzoek blijkt dat als leerlingen zelf modellen maken, zij de leerstof beter begrijpen. Bovendien krijgen ze een beter begrip van de mogelijkheden en beperkingen van hun eigen kennis en van het proces van kennisvorming.
Opzet modelleren op de computer
In zijn promotieonderzoek heeft Ormel, samen met een docentenpanel, onderwijs ontwikkeld waarin leerlingen zelf computermodellen maken. In twee rondes werden lessen en materialen ontworpen, door docenten getest en vervolgens bijgesteld. Er was een lesprogramma voor het maken van een model van het klimaat op aarde en een lesprogramma voor het maken van een model van het verval van radioactieve stoffen. Na afloop analyseerde Ormel het uitgevoerde onderwijs. Hierbij maakte hij gebruik van video- en audio-opnames van de lessen, van leerlingenboekjes, van scherm- en audio-opnames op het moment dat leerlingen achter de computer werkten, en van een enquête.
Inhoudelijke leerdoelen en procesdoelen zitten elkaar in de weg
De inhoudelijke leerdoelen en de procesdoelen zitten elkaar nogal eens in de weg, zo kwam naar voren. Docenten geven vaak zelf aan hoe gemodelleerd moet worden en leggen de nadruk op de vakinhoud. Maar bij modelleren is juist een meer leerling-gerichte aanpak nodig. Het motiveren en evalueren van keuzes speelt daarbij een belangrijke rol, en hiervan leren leerlingen het meest. De voorkennis van de leerlingen over het te modelleren onderwerp is vaak goed bruikbaar, maar een docent heeft hierbij wel de belangrijke taak om deze kennis kritisch te verwerken, constateert Ormel.
Er zijn ICT-modelleertools beschikbaar om modelvorming voor leerlingen toegankelijk te maken, maar de huidige didactische aanpakken zijn vooral gericht op de uitkomsten van die modellen en niet op het proces van modelvorming. Volgens onderzoeker Ormel kan dit veranderen door het modelleren te integreren in het programma voor didactische nascholing van docenten. Ook moeten de lesprogramma's voor modelleren uitgebreid worden voor verschillende stijlen van aanpak van docenten.
Curriculum Vitae
B.J.B. Ormel promoveert bij de faculteit Bètawetenschappen van de Universiteit Utrecht op het proefschrift 'Het natuurwetenschappelijk modelleren van dynamische systemen; Naar een didactiek voor het voortgezet onderwijs'. Promotor is prof. dr. P.L. Lijnse (Freudenthal Instituut voor Didactiek van Wiskunde en Natuurwetenschappen). Het onderzoek is gefinancierd door de Programmaraad voor het Onderwijsonderzoek, onderdeel van NWO.
Over NWO
NWO is dé nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 700 miljoen euro uit aan subsidies voor toponderzoek en toponderzoekers, vernieuwende instrumenten en apparatuur, en aan instituten waar toponderzoek wordt bedreven. NWO financiert het onderzoek van ruim 5300 getalenteerde wetenschappers aan universiteiten en instellingen. Selectie door middel van peer review is in handen van onafhankelijke deskundigen. NWO bevordert de overdracht van kennis naar de maatschappij.
---