Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Eindhoven University of Technology
MASTER
Benaderingen in het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden binnen het curriculum van hetvoortgezet onderwijs
Saft, H.W.
Award date:2014
Link to publication
DisclaimerThis document contains a student thesis (bachelor's or master's), as authored by a student at Eindhoven University of Technology. Studenttheses are made available in the TU/e repository upon obtaining the required degree. The grade received is not published on the documentas presented in the repository. The required complexity or quality of research of student theses may vary by program, and the requiredminimum study period may vary in duration.
General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.
• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
https://research.tue.nl/nl/studentthesis/benaderingen-in-het-onderwijzen-van-onderzoeksvaardigheden-binnen-het-curriculum-van-het-voortgezet-onderwijs(23df3e2d-ea97-4185-9430-1152520a8fff).html
Pagina 0
Benaderingen
in het Onderwijzen van Onderzoeksvaardigheden
binnen het Curriculum van het Voortgezet Onderwijs
Auteur
Han W. Saft
Begeleider
Michiel van Eijck
Technische Universiteit Eindhoven
Eindhoven School of Education
Omvang 10 ec
Eindhoven, 11 juli 2012
Pagina 1
Pagina 2
Inhoud
Pagina
1 Inleiding 3
2 Theoretisch kader
2.1 Begrippen
2.2 Domeinen
2.3 Curriculum
2.4 Onderzoeksvaardigheden
2.4.1 Definities van onderzoeksvaardigheden
2.4.2 Benaderingen in het aanleren van onderzoeksvaardigheden
2.5 Technasium
5
5
5
6
7
8
11
16
3 Onderzoeksvragen
3.1 Ideologisch curriculum
3.2 Formeel curriculum
3.3 Uitgevoerd curriculum
17
17
17
17
4 Methode
4.1 Respondenten
4.2 Instrumenten
4.3 Procedure
4.4 Validiteit
19
19
19
20
21
5 Resultaten
5.1 Ideologisch curriculum
5.2 Formeel curriculum
5.3 Uitgevoerd curriculum
5.4 Interbeoordelaarsbetrouwbaarheid
22
22
22
25
30
6 Discussie
6.1 Conclusies
6.2 Verbetering methode
6.3 Aanbevelingen
31
31
32
33
Literatuur
34
Bijlagen:
A Vwo natuurkunde exameneisen 2013 en later 36
B Science Process Skills volgens AAAS 37
C Vragenlijst interviews 38
D Codeerschema 39
E Illustratieve delen uit datamatrix 40
F Eigen ontwikkelde lesmethodes 41
G Technasium definities O&O kwaliteiten 42
H Competentiekaart van het Technasium 43
Pagina 3
1 Inleiding
In de dagelijkse praktijk van het lesgeven worden voor de bètavakken, naast het onderwijzen
van theorie, ook experimenten of practica gegeven. Het zijn tenslotte van origine
experimentele natuurwetenschappen waar de theoretische kennis vanuit experimenten
gevalideerd wordt. Als aankomend natuurkunde docent, met onderzoekservaring vanuit de
universiteit en de industrie, heb ik gemerkt dat er bij experimenten / practica in de bètavakken
veel met werkbladen (vaak uit commercieel verkrijgbare lesmethoden) gewerkt wordt waarin
de uitvoering van het experiment binnen een strak kader omschreven is.
In de onderbouw van het voortgezet onderwijs wordt er vaak gewerkt vanuit een “kookboek
recept” werkwijze. Hierbij wordt geen duidelijk onderscheid gemaakt tussen een begrips-,
apparatuur- en onderzoekspracticum (van den Berg & Buning, 1994).
In de bovenbouw wordt het kader steeds losser maar niet noodzakelijkerwijs goed aansluitend
bij het onderzoek doen en rapporteren zoals dat gebeurt in de wetenschappelijke wereld. De
drie practicum soorten moeten in het onderzoek in de eindexamenklas bij elkaar komen (van
den Berg & Buning, 1994).
In de onderbouw wordt al dan niet geleerd hoe je moet rapporteren over het “onderzoekje”
(lees practicum/experiment). In de bovenbouw kun je vaak kiezen uit een aantal
“voorbewerkte” onderwerpen waarbij je resultaten moet genereren. Het geheel moet op dan
op de vermeende “natuurwetenschappelijke methode” gestructureerd uitgevoerd en
gerapporteerd worden volgens het proces omschreven door Leite (2005). Echter “In de
praktijk van het huidige Vwo-curriculum is van een echte voorbereiding op wetenschappelijk
onderwijs geen sprake” (WON, 2012). Men kan in de exameneisen voor het Vwo wel een
omschrijving vinden van een vereist kennis- en vaardigheidsniveau (CvE, 2010), maar niet
een set van competenties die aansluiten bij het uitvoeren van het proces van wetenschappelijk
onderzoek. Van den Berg en Buning maken in 1994 duidelijk dat docenten soms
contraproductief kunnen zijn bij het aanleren van onderzoeksvaardigheden tijdens een
practicum. Zoals Van Eijck (2005) laat zien wordt er door individuele docenten in de
bètavakken geëxperimenteerd met andere didactische werkvormen die een resultaat geven die
beter aansluit bij de vermeende natuurwetenschap-pelijke methode.
De aanleiding voor onderliggend onderzoek is tweeledig. In de eerste plaats is er in de
afgelopen decennia op internationale schaal onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van het
onderwijs met betrekking tot het aanleren van onderzoek doen en onderzoeksgericht
onderwijs (Healey & Jenkins, 2009). Op Europees politiek niveau werden in 2000 in Lissabon
ambitieuze doelstellingen geformuleerd om de EU te ontwikkelen tot een dynamische
kenniseconomie. In Nederland werd het Platform Bèta Techniek belast met de doelstelling
van het genereren van 15% meer uitstroom van bètastudenten te realiseren. Dat er op de
bovenvermelde zaken nog veel werk verzet moet worden werd bevestigd door een door de EU
gefinancierde studie door Rocard et al. (2007) die aangeven dat het aantal bètastudenten nog
steeds afneemt. Grotendeels door de wijze waarop bètavakken onderwezen worden. Zowel op
nationaal als internationaal is er beleid gemaakt om meer onderzoek te kunnen doen maar ook
inhoudelijk moeten de bètavakken meer onderzoeksgericht moeten worden. Inquiry-Based
Science Education zoals Rocard et al. dat in 2007 formuleerden. In de tweede plaats zijn er,
naast individuele initiatieven van docenten, ook hele stromingen binnen het Nederlands
onderwijs ontstaan zoals bijvoorbeeld
- het vak NLT (een schoolvak waarbij biologie, scheikunde, natuurkunde en wiskunde
geïntegreerd zijn),
- Universum scholen die hun bètaonderwijsprogramma als geheel vernieuwen volgens de zes
aandachtgebieden uit het Universumkompas ,
Pagina 4
- het platform Wetenschapsoriëntatie Nederland (WON) die een kritische wetenschappelijke
houding willen stimuleren als ook leerlingen vertrouwd willen laten raken met alle
wetenschappelijke disciplines, -cultuur en –onderzoek op universiteiten en andere
onderzoeksinstellingen
- of het Technasium met de leergang onderzoek & ontwerp (O&O) dat naast de klassieke
bètavakken onderwezen wordt waarmee ze onderwijsvernieuwing beogen te realiseren door
het ontwikkelen van competenties bij leerlingen en bètaonderwijs volgens de 5 punten van
de Technasium formule.
Alle voornoemde stromingen zijn, over het algemeen, in korte tijd ingevoerd en hebben
verschillende doelstellingen en programma’s om onderzoeksvaardigheden en een
onderzoekende houding te stimuleren bij leerlingen in het voortgezet onderwijs. Behalve bij
het vak O&O van het Technasium beogen de andere stromingen onderzoeksvaardigheden en
onderzoekende houding meer in de breedte te ontwikkelen. Omdat er voor de klassieke
bètavakken natuurkunde, scheikunde en biologie veel onderzoek gedaan is naar de didactiek
van het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden is het interessant om deze te vergelijken
met het nieuwe bèta examenvak O&O als maatstaf voor recente onderwijs innovatie. De
enige gevonden literatuur relevant voor dit onderzoek dateert uit 2008. In 2008 gaven
Appelhof, Bolte en Seller in hun onderzoek naar de initiatie en implementatie van het
Technasium het volgende aan:
Het blijft vooralsnog een opgave voor de technasiumscholen om de verbinding van
leerlijnen met kerndoelen en eindtermen te realiseren. Het is nog niet duidelijk hoe een
reeks van projecten tot een bestand van kennis- en vaardigheden, tot een curriculum
met opbouw kan leiden. ‘Over het curriculum moet goed worden nagedacht. Er moet
een opbouw in zitten. Het moet voldoen aan de kerndoelen.’ (p. 4)
De afgelopen jaren hebben de eerste lichtingen met het vak O&O in het examenpakket het
Technasium hebben verlaten. Het is dan ook interessant om te kijken hoe de huidige stand van
zaken is met betrekking tot de ontwikkeling van het curriculum bij het vak O&O. De meeste
ervaring hiermee is opgebouwd in de onderbouw van de leergang. Door middel van een
beschrijvend onderzoek wil ik in kaart brengen in welke mate onderzoeksvaardigheden
onderwezen worden vanuit het curriculum voor de 4 bovenstaande bètavakken in de
onderbouw van het voortgezet onderwijs op de scholen waar alle 4 de vakken onderwezen
worden en hoe deze gefundeerd zijn door wetenschappelijke kennis omtrent het aanleren van
onderzoeksvaardigheden.
De centrale vraagstelling van dit onderzoek welke aansluit bij bovenstaande doelstelling is:
Hoe zitten de onderzoeksvaardigheden bij het vak O&O verwerkt in het curriculum en hoe
verhouden deze zich tot het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden in de bètavakken
natuurkunde , scheikunde en biologie als ook met de bevindingen uit de wetenschappelijke
literatuur hierover.
Het onderzoeksrapport is verder als volgt opgezet:
Hoofdstuk 2 omschrijft het theoretisch kader met betrekking tot de didactiek van
onderzoeksvragen en het curriculum.
Hoofdstuk 3 beschrijft de opbouw van de onderzoeksvragen.
Hoofdstuk 4 omschrijft het hoe en waarom van de gebruikte onderzoeksmethode.
Hoofdstuk 5 omschrijft de resultaten van de afgenomen interviews.
In hoofdstuk 6 worden de resultaten besproken en indien mogelijke verklaringen gezocht.
Pagina 5
2 Theoretisch kader
Het stimuleren van een onderzoekende houding is de laatste jaren volop in de aandacht. Niet
alleen vanuit de politiek maar ook vanuit onderwijskundigonderzoek. Een aantal aspecten
hiervan komen terug in de probleemstelling. Ter verduidelijking moeten een paar centrale
begrippen nader uitgewerkt worden voor een beter begrip van onderhavig onderzoek. Deze
begrippen zijn curriculum en onderzoeksvaardigheden. Omdat er onderzoek gedaan wordt
naar hoe bij verschillende bètavakken onderzoeksvaardigheden aangeleerd worden, zijn er
nog een aantal begrippen relevant zoals didactiek en domeinen. In dit hoofdstuk worden allen
in perspectief geplaatst tot elkaar.
2.1 Begrippen
Voor de volledigheid worden een aantal termen onderstaand nader omschreven.
Met de term onderbouw worden de eerste drie klassen bedoeld van de Havo en Vwo. De
bovenbouw zijn de vierde en vijfde klas van de Havo en vierde tot en met de zesde klas Vwo.
Onder (klassieke) bètavakken verstaan we de vakken biologie, natuurkunde en scheikunde.
Bij deze vakken horen bepaalde vaardigheden (skills) die gedefinieerd zijn als: goal-directed,
well-organized behavior that is acquired through practice and performed with economy of
effort (Winterton, Le Deist & Stringgfellow, 2005).
Een nieuwe stroming in het middelbaar onderwijs is het Technasium. Het is een
onderwijsconcept dat een nieuwe leergang (het vak O & O) aanbiedt in de (technische)
bètawetenschappenschappelijk richting om de instroom van bètastudenten in
vervolgopleidingen te vergroten. De leerlingen leren met behulp van het vak O & O op een
authentieke wijze onderzoek doen en ontwerpen te maken.
2.2 Domeinen
De term domein komt men veelvuldig tegen in het onderwijs. Men vindt het terug in de
landelijke exameneisen waarin de vereiste kennis en vaardigheden in verschillende domeinen
omschreven worden. Of in de taxonomie van Bloom over de verschillende leerdomeinen.
Maar wat is een domein precies? Een woordenboek geeft de omschrijving: In het algemeen is
een domein een kennisgebied of activiteit gekarakteriseerd door een verzameling van
concepten, begrippen en/of waarden. Hirschfeld & Gelman (1994) hebben hiervoor een
uitgebreide definitie: “een kennisgebied dat een klasse van verschijnselen identificeert en
interpreteert, aannemende dat deze zekere eigenschappen delen die onderscheidend en
algemeen van aard zijn”. Omdat een domein onderscheidend van aard is impliceert dit dat er
domein specifieke zaken zijn door de randvoorwaarden in de omschrijving van het specifieke
domein en domein overstijgende aspecten.
In het onderwijs heeft met het vaak over domein specifiek kennis, vaardigheden, houding en
competenties en domeinoverstijgende cognitieve vaardigheden. Deze cognitieve vaardigheden
zijn bedrevenheden in een bepaalde manier van denken gericht op het opnemen, verwerken,
beoordelen, toepassen en (re)produceren van informatie. Deze vaardigheden kunnen voor alle
takken van onderwijs relevant zijn. Voorbeelden hiervan zijn lezen, luisteren, onthouden,
informatie vergaren en –verwerken. Sommige clusters van vaardigheden echter zijn alleen
voor bepaalde (groepen) schoolvakken (lees domeinen) relevant. Hier spreekt men dan van
domeinspecifieke vaardigheden.
Pagina 6
Kijkt men naar de exacte vakken natuurkunde, wiskunde, scheikunde en biologie dan ziet men
dat hiervoor zowel domeinspecifieke- als domeinoverstijgende vaardigheden zijn. Aarsen en
van der Valk (2008) gaven aan dat het JCU de overeenkomsten en verschillen van de
domeinen bewust gebruiken in hun programma voor 100 getalenteerde bètaleerlingen. De
vakoverstijgende onderzoeks-leerlijn begint met een centrale introductie “onderzoek doen”.
De onderwerpen die dan behandeld worden zijn betrouwbaarheid, validiteit, kritische
houding, het bijhouden van een labjournaal, een bronnen- en materialenboek, een
onderzoeksvraag opstellen, etc.. Daarna wordt de leerlijn verder voortgezet bij de individuele
bètavakken met hun domein specifieke kenmerken zoals bijvoorbeeld zijn de specifieke
instrumentele vaardigheden. Je kunt dan ook niet spreken van één universele
wetenschappelijke methode. Deze verschilt dus per wetenschappelijk domein (Veermans,
Jolingen & de Jong, 2006).
2.3 Curriculum
Nu het duidelijk is dat wetenschappelijke methoden voor de bètavakken verschillen, houdt dit
ook in dat er op verschillende manieren kennis, leerhouding (attitude) en (onderzoeks)-
vaardigheden onderwezen moeten worden aan leerlingen/studenten door leerkrachten. In de
dagelijkse schoolpraktijk vindt de overdracht van deze 3 aspecten plaats, individueel of
klassikaal, vanuit een vooropgezet doordacht plan. Dit leerplan of curriculum (Thijs & van
den Akker, 2009) wordt door Goodlad and Su (1992) als volgt omschreven: een curriculum is
een plan dat bestaat uit leermogelijkheden binnen een specifiek tijdsbestek en op een specifiek
plaats; een gereedschap dat bedoeld is om het gedrag van studenten te veranderen als het
resultaat van geplande activiteiten en omvat alle verkregen leerervaringen van studenten
door de begeleiding van de school. Voor de bètavakken betekent dit dat er verschillende
curricula omschreven moeten zijn per vak.
In de ontwikkeling van het curriculum worden volgens Goodlad, Klein en Tye (1979) in drie
domeinen invloed uitgeoefend door instanties of personen. Van deze drie domeinen of
perspectieven (Thijs & van den Akker, 2009), het proces of sociaal-politieke domein
(beïnvloedende factoren op het maken van beslissingen tijdens de curriculum ontwikkeling),
het technologisch of technisch-professionele domein (de specifieke kennis en vaardigheden
nodig in het curriculum planningsproces en de uitvoering voor de specifieke kennisdomeinen)
en het substantieve of inhoudelijke domein (richt zich o.a. op zaken als leerdoelen, organisatie,
leeractiviteiten en evaluatie) geeft bij een nadere bestudering inzicht in de vormen waarop een
curriculum gemaakt of ondervonden wordt. Goodlad, Klein en Tye (1979) geeft een typologie
voor de verschijningsvormen van het curriculum, welke zijn omgezet naar de Nederlandse
situatie (Thijs & van den Akker, 2009), (Kuiper, 2009). Deze zes verschijningsvormen (zie
tabel 1) van het curriculum laten duidelijk zien wat met de termen, beoogd, uitgevoerd en
bereikt bedoeld wordt.
Tabel 1 Verschijningsvormen van een curriculum
Beoogd Denkbeeldig Opvattingen, wensen en idealen (basisvisie)
Geschreven Examenprogramma’s, syllabi, handreikingen, lesmateriaal
Uitgevoerd Geïnterpreteerd Oordelen en interpretaties van docenten
In actie Feitelijk onderwijsleerproces
Bereikt Ervaren Ervaringen van leerlingen
Geleerd Leerresultaten van leerlingen
Pagina 7
In de literatuur komt men ook de termen ideologisch- en formeel curriculum tegen voor de
beoogde verschijningsvormen en voor het uitgevoerde curriculum wordt ook wel beleefd- en
operationeel curriculum gebruikt. (Smits, van de Ven & Bergen, 2004).
Met het ontwikkelen van een leerplan moet men steeds meer rekening houden met invloeden
van buiten onze landsgrenzen. De invloed van de Europese Unie wordt steeds groter. Thijs &
van den Akker (2009) geven dit overzichtelijk weer in onderstaande tabel.
Tabel 2 Curriculumniveaus en -producten
Niveau Beschrijving Voorbeelden
SUPRA Landoverstijgend,
internationaal • Europees Referentiekader voor vreemde talenonderwijs
MACRO Systeem, nationaal • Kerndoelen, eindtermen
• Examenprogramma’s
MESO School, opleiding • Schoolwerkplan
• Opleidingsprogramma
MICRO
Groep, docent • Lesplan, lesmateriaal, docentenhandleiding • Module, leergang
• Leerboek, methode, lesbrief
NANO Leerling, student • Persoonlijk leerplan
• Individuele leerweg
De examenprogramma’s worden op landelijk niveau vastgesteld en geschreven. Echter de
weg naar de daarin omschreven doelen kan op vele manieren bewandelt worden. Er zijn
uitgevers die, met behulp van docenten, methoden (onder andere in de vorm van leerboeken)
ontwikkelen die de door docenten gebruikt kunnen worden in de lessen. Het staat docenten
echter vrij om eigen lesmateriaal te ontwikkelen of een combinatie van eigen lesmateriaal of
methoden te gebruiken.
De domeinspecifieke aspecten zijn terug te vinden in de vakmethoden of door de vakdocent
ontwikkeld vaklesmateriaal. Zoals Aarsen & van der Valk (2008) laten zien zijn er ook
overeenkomsten tussen de bètavakken. Dus algemene aspecten over de domeinen heen.
Hiervoor zijn hedentendage geen standaard methoden voor beschikbaar die vakoverstijgend
zijn. Zoals Aarsen & van der Valk (2008) laten zien met “onderzoekende houding: een
leerlijn”, zijn of worden op diverse scholen bètavakken overstijgende initiatieven ontplooid.
In principe is een curriculum per leerjaar geschreven. Voor het VO betekent dit vanaf de
brugklas tot en met de examenklas een jaarlijks curriculum met leerdoelen, didactiek,
leermiddelen, etc. Echter het aanleren een onderzoekende houding, van onderzoeks-
vaardigheden of het bijbrengen van een wetenschappelijke methode bij leerlingen neemt
nogal wat tijd in beslag welke het leerjaar overstijgen. Ook is een wetenschappelijke methode
domein specifiek en moet er per vakgebied duidelijk zijn wat het onderscheid is.
Om aan te kunnen geven in welke mate onderzoeksvaardigheden onderwezen worden vanuit
het curriculum moet specifieker gekeken worden naar het beoogd- en uitgevoerd curriculum
op macro, meso en microniveau.
2.4 Onderzoeksvaardigheden
In de afgelopen decennia zijn, naast de aandacht voor het effect van experimenteren op het
aanleren van vaardigheden (van den Berg & Buning, 1994) met betrekking tot het doen van
Pagina 8
wetenschappelijk onderzoek, veel initiatieven ontplooid. Dit om de wetenschappelijke kennis,
vaardigheden en houding te ontwikkelen bij leerlingen in het VO, als ook om een betere
aansluiting te krijgen met het wetenschappelijk onderwijs (WO) maar ook te bewerkstelligen
dat meer leerlingen gaan kiezen voor een natuurwetenschappelijke studie. Deze gewenste
maatschappelijke ontwikkeling is ook terug te vinden in de vernieuwde examenprogramma’s
(formeel en macroniveau curriculum).
Deze initiatieven, om te komen tot betere natuurwetenschappelijke vaardigheden bij
leerlingen, laten een verscheidenheid aan benaderingen en doelen zien. Hiernaast is een
kritische houding in de literatuur te zien ten aanzien van het effect van experimenten op het
aanleren van onderzoeksvaardigheden als ook de ontwikkeling van verschillende
benaderingen in het aanleren van natuurwetenschappelijke onderzoeksvaardigheden.
Om de verschillende benaderingen te kunnen plaatsen, worden onderzoeksvaardigheden en
het experimenteren, als onderdeel van de natuurwetenschappelijke methoden, nader bekeken.
2.4.1 Definitie van onderzoeksvaardigheden
Onderzoeksvaardigheden moet men voor de bètavakken beheersen om het examen met succes
te kunnen afronden. Om deze onderzoeksvaardigheden aan te leren moeten deze onderbouw
en bovenbouw van de havo en het vwo onderwezen worden.
Aan het eind van het VO moeten bètaleerlingen een volledig onderzoek doen en in het proces
de verschillende fases doorlopen. In figuur 1 zijn de diverse stappen te zien volgens Leite
(2005). In dit procesdiagram zijn diverse activiteiten te zien die als logische volgorde moeten
worden uitgevoerd om antwoord te krijgen op de onderzoeksvraag.
Figuur 1 Fases van een practicum volgens Leite (2005)
Pagina 9
Om het aanleren van onderzoeksvaardigheden te kunnen onderzoeken moet er eerst duidelijk
zijn wat er hieronder verstaan wordt. In de vakliteratuur komt men voor onderzoeksvaardig-
heden ook termen tegen als research skills of (science) process skills (SPS) waarvan de laatste
het meest gebruikt wordt. Van den Berg & Buning (1994) geven een indeling die meer
gekoppeld is aan de opeenvolgende fases van het onderzoeksproces. In de Engelstalige
literatuur komt men voor de SPS Padilla (1990) tegen als ook de indeling volgens Brendzel
(2005). Zie tabel 3.
Tabel 3 Indeling van onderzoeksvaardigheden (SPS) volgens de AAAS
Basic Skills Integrated Skills 1. Observing 8. Defining Operationally 2. Classifying 9. Formulating models 3. Space/time Relations 10. Controlling variables
4. Using numbers 11. Interpreting Data 5. Measuring 12. Hypothesizing 6. Inferring 13. Experimenting 7. Predicting
Brendzel (2005) gebruikt de indeling van de American Association for the Advancement of
Science (AAAS) die iets uitgebreider is (zie bijlage B). Het verschil in de SPS tussen Padilla
(1994) en Brendzel (2005) is dat punt 3 en 4 van de AAAS indeling door Padilla als
algemenere vaardigheid van het kunnen beschrijven van waarnemingen wordt beschreven.
De indeling volgens de AAAS komt meer overeen met die van Van den Berg & Buning en is
beter te verbinden met de fases in figuur 1 van het onderzoeken volgens Leite (2005) en de
daarin vermelde processtappen. In tabel 4 is een overzicht gegeven van de verschillende
definities van onderzoeksvaardigheden.
De indeling volgens van den Berg & Buning (1994) volgt meer de stappen van het onder-
zoeksproces volgens Leite (2005). De indeling van de AAAS (zie tabel 3) heeft geen logische
volgorde maar wordt ingedeeld als basis (basic) SPS vaardigheden en gevorderde (integrated)
SPS vaardigheden en wordt veel gebruikt in de internationale onderzoeksliteratuur.
Uiteindelijk overlappen de inhouden van de vaardigheden zoals te zien is in tabel 4. Wat in de
tabel 4 duidelijk wordt is dat communiceren over het onderzoek niet tot de
onderzoeksvaardigheden gerekend wordt. Brendzel (2005) geeft dit ook aan in haar boek.
Ook is communiceren over het onderzoek niet een onderdeel van de exameneisen (zie bijlage
A). Communiceren wordt gezien als onderdeel van de wetenschappelijke methode. Het basic
niveau van de SPS (met de focus op het observeren, uitvoeren en beschrijven van het
experiment) zal men eerder in de onderbouw aantreffen. De complexere integrated SPS (met
de focus op ontwerpen van het experiment en interpreteren van de meetgegevens) zullen meer
in de bovenbouw aangeleerd worden. In dit onderzoek wordt de indeling van
onderzoeksvaardigheden (SPS) gebruikt volgens de AAAS.
Pagina 10
tabel 4
Pagina 11
2.4.2 Benaderingen in het aanleren van onderzoeksvaardigheden
Bij een nadere bestudering van het overzicht van onderzoeksvaardigheden (bijlage B) valt op
dat de basis onderzoeksvaardigheden zitten in de fase uitvoering van het experiment en de
fase analyse en interpretatie. Dit komt overeen met wat men omschrijft als
“kookboekpracticum” (van den Berg & Buning, 1994). Hiervan zijn de onderzoeksvraag, de
meetopstelling met bijbehorende materialen en de meetprocedure gegeven. Deze laatste zitten
in fase 1. In het kookboekpracticum hoeven de leerlingen alleen het experiment uit te voeren
om data te verzamelen en daarna te interpreteren en analyseren.
Deze “kookboek practica” ziet met meestal terug in de curricula van de onderbouw en zijn
gebaseerd op commerciële lesmethoden of eigen geschreven materiaal. In de bovenbouw zijn
er voor de bètavakken exameneisen voor de onderzoeksvaardigheden waardoor er meer
gefocusseerd aan gewerkt wordt. Er is een duidelijk doel. Deze eisen zijn gedeeltelijk
afgedekt door de experimenten en onderwerpen in de lesmethoden maar ook door
profielwerkstukken en eigen onderzoek of technische ontwerp die bovenbouw/examen
leerlingen moeten doen. In de bovenbouw wordt dus gestructureerd gewerkt aan het
beheersen van alle onderzoeksvaardigheden. In de onderbouw liggen de exameneisen voor
onderzoeksvaardigheden nog ver weg in de tijd. Bovendien moeten leerlingen aan het eind
van de derde klas hun profiel kiezen. Alleen leerlingen met een N&G- of een N&T-profiel
hebben één of meerdere bètavakken in hun lesprogramma.
Initiatieven
Ondanks dat een gedeelte van de leerlingen geen bètavakken in de bovenbouw hebben is er
een behoefte binnen het onderwijs om vroeg gestructureerd met het aanleren van
onderzoeksvaardigheden te beginnen. Getuige hiervan zijn de diverse publicaties.
- van de Valk & van Soest (2004) met “Onderzoek leren doen in de bètavakken: elementen van een leerlijn in de onderbouw van twee scholen” ;
- Hubers (2004) met “Onderzoeken en ontwerpen van PO naar HO in een doorlopende leerlijn” ;
- Stichting Leerweg Ondersteuning (SLO) in 2011 met “Natuurwetenschappelijke vaardigheden onderbouw havo-vwo”.
- Het Junior College Utrecht (JCU) heeft een leerlijn ontwikkeld om 100 getalenteerde 5 en 6 vwo leerlingen uit de regio Utrecht breder en diepgaander voor te bereiden op het
aanstaande wetenschappelijk onderwijs Aarsen & van der Valk (2008) met
“Onderzoekende houding, een leerlijn” .
Naast deze curriculum gerelateerde activiteiten gericht op het aanleren van
onderzoeksvaardigheden zijn er op schoolniveau enkele stromingen die een zelfde hoger doel
willen bereiken. Het reeds eerder besproken Techasium met het vak O&O is hiervan een
voorbeeld. Andere voorbeelden zijn het Universum programma waarin scholen hun
bètatechnisch onderwijs kunnen vernieuwen door kennis en ervaring te delen binnen de
aangesloten Universumscholen en het recent gestarte Wetenschapsoriëntatie Nederland
(WON) programma met als doel leerlingen in het VWO ontwikkelen een onderzoekende
houding en open mindedness.
Practicum
Het practicum (practical work) is altijd gezien als een belangrijk onderdeel van het
onderwijzen van de bètavakken (Koponen & Mäntylä, 2006; Eskilsson & Helldén, 2008). De
Pagina 12
effectiviteit van practica zijn in de afgelopen decennia bekritiseert na de nodige onderzoeken
(Koponen & Mäntylä, 2006; Engelbarts, 2009). Er zijn dan ook voor sommige onderzoeks-
vaardigheden alternatieven beschikbaar om deze aan te leren.
In de dagelijkse praktijk van experimenten doen is het zaak om rekenschap te geven welk type
practicum bij welk na te streven doel van het practicum wat van den Berg & Buning (1994)
ons leren. Ook is er het risico dat leerlingen het verband tussen de theorie en de practica niet
zien (Eskilsson & Helldén, 2008). Van den Berg & Buning (1994) en Engelbarts (2009)
geven aan dat er vijf soorten practicum doelstellingen zijn:
- Ondersteuning van theorie door middel van verificatie of ontdekkingsproeven;
- Het leren onderzoeken met behulp van experimenten;
- Het leren gebruiken van een aantal meetinstrumenten en practicum technieken;
- Motiveren van leerlingen
- Betekenis laten zien van ‘experimentele’ wetenschap.
en drie typen practica:
- apparatuurpracticum;
- begripspracticum;
- onderzoekspracticum
die in de examenklas bij elkaar moeten zijn gekomen (zie figuur 2).
Figuur 2 Integratie van de soorten practica in examenklas (van de Berg & Buning (1994))
In de onderbouw worden met de kookboekpractica overwegend apparatuur- en
begripspractica uitgevoerd. De onderzoekspractica beslaan de eerste fase uit het doen van
onderzoek welke moeilijker is en alleen in de bovenbouw wordt gedaan. In de onderbouw
vindt overwegend geleid onderzoek (guided inquiry) plaats en in de bovenbouw meer open
onderzoek (open inquiry). Experimenteren hoeft niet altijd in de besloten ruimte van het
klaslokaal of de “science” ruimte plaats te vinden zoals Engelbarts laat zien.
Alternatieven
Kirschner & Huisman (1998) omschrijven de traditionele practica in de bètavakken als
“natte” practica. Hier tegen over staan de modernere “droge” practica waar niet het
experiment centraal staat maar er andere manieren zijn om onderzoeksvaardigheden aan te
Procedureel inzicht
(onderzoekspractica)
Leren onderzoeken
Vakkennis Instrumentele vaardigheden
(begripspractica) (apparatuurpractica)
Pagina 13
leren. Engelbarts (2009) geeft een voorbeeld van een droog practicum. Experimenteren op
afstand met behulp van de computer.
Modelleren met behulp van de computer is te vinden in de 2012 exameneisen voor
natuurkunde en wiskunde, maar niet voor scheikunde en biologie. Voor de bètavakken is
echter genoeg lesmateriaal te vinden getuigen de NLT modules “Dynamische
Modellen” voor de havo en het vwo, het leerstofpakket van de TUE Dynamische modellen in
de biologie, scheikunde en natuurkunde (Technische Universiteit Eindhoven (2009) en
literatuur (Ormel, 2010; Westra, Savelsbergh, Kortland, Prins & Mooldijk, 2002, Mulder,
Lazonder & de Jong, 2010). Voor de bètavakken wordt vaak gebruik gemaakt van het
software programma Coach. met deze PC gebaseerde meetinstrument kan men ook
modelleren (zie figuur 3).
Figuur 3 Modelleer mogelijkheden van Coach
Een andere manier om de onderzoeksvaardigheden te oefenen is met een web-based virtueel
laboratorium (zie figuur 4 en 5). Het hangt van het doel van het experiment af of dit een
geschikte keuze is.
Om het interpreteren en analyseren van meetgegevens te oefenen heeft men niet direct het
experiment nodig. De docent kan de data aanleveren waarbij de leerlingen in allerlei
werkvormen fase 3 (zie tabel 4) uitwerken.
Pagina 14
Figuur 4 Virtueel Lab Figuur 5 Applet om met elektrische schakelingen te experimenteren
Er zijn nog meerdere alternatieven om onderzoeksvaardigheden aan te leren. Het is niet het
doel van dit onderzoek om hierin volledig te zijn. De meest gangbare zij hierboven vernoemt.
De resterende mogelijkheden karakteriseren we als restgroep.
Docenten
Zoals in onderstaande didactische driehoek (Tiberghien, Jossem & Barojas, 1998) te zien is
heeft de docent een bagage die hij mee neemt in het aanleren van onderzoeksvaardigheden.
Naast zijn attitudes, gewoontes en interpretaties (zie uitgevoerd curriculum) heeft hij meer of
minder kennis in het aanleren van onderzoeksvaardigheden (eigen middelbare schooltijd
Figuur 6 Didactische driehoek
en vervolgopleiding(en)) en een eigen visie daar op. Tevens is de opgedane kennis ten aan
zien van (het aanleren) van onderzoeksvaardigheden afhankelijk van de genoten opleiding(en)
en ervaringen (bijvoorbeeld eerdere gerelateerde werkzaamheden in de industrie) zoals te zien
is in figuur 7. Tevens is er verschil in activiteit in het “bijblijven” in het vak via vakliteratuur,
congressen of cursussen of vakinhoudelijke discussies met vakcollega’s.
Kijk/visie op bètavakken
Kennis
Docenten Leerlingen
(met zijn attitudes en gewoontes) (met hun kennis en leerhouding)
Curriculum ontwikkeling,
onderwijssituaties
en toetsing
Pagina 15
Leerlingen
Tegenover de docent staat de leerling in de didactische driehoek (figuur 6). Niet alleen de
docent maar ook de leerling heeft haar/zijn bagage die meegenomen wordt naar de les. Elke
leerling heeft zo zijn eigen (voor-)kennis en ervaringen over wat onderzoeken volgens de
wetenschappelijke methode inhoud. De eerder in deze paragraaf beschreven benaderingen
zijn voorgeprogrammeerde wijzen om onderzoeksvaardigheden aan te leren vanuit het
curriculum. Het aanleren van onderzoeksvaardigheden via deze voorgeprogrammeerde
manieren laat niet het hele scala van activiteiten zien die een wetenschappelijk onderzoeker
doorloopt om tot zijn resultaat komt. Een gekozen richting in een onderzoek kan wel eens
niets opleveren maar dat zie je niet terug in het onderzoeksresultaat.
Om leerlingen op een authentieke manier te laten leren wat onderzoek doen is moet volgens
Crawford (2000) wetenschapsonderwijs echte activiteiten en denkprocessen bevatten die
wetenschappers ook uitvoeren en die relevant zijn voor leerlingen. Volgens Buxton (2006)
kan dit vanuit 3 perspectieven:
- Leerling gericht perspectief (leerling ontwikkelt zelf een opdracht)
- Canoniek perspectief (o.a. problemen oplossen en sociologische aspecten)
- Contextueel perspectief (combinatie van beide voorgaande perspectieven)
De leerling krijgt meer ruimte om op zijn eigen wijze authentieke onderzoeksvaardigheden te
leren en ervaren.
Het rendement van de “klassieke” practica ten aanzien van het aanleren van
onderzoeksvaardigheden wordt sterk in twijfel getrokken. Wil men meer uit de practica halen
dan moet er bewust omgegaan worden met de doelstelling van en het type practicum, In het
afgelopen decennium hebben zich diverse alternatieven ontwikkeld. De centrale spil van het
uitgevoerd curriculum is de (practicum) docent. Deze docent heeft eigen attitudes, visie,
kennis en ervaring welke terug te vinden zijn in de opzet en begeleiding van experimenten. In
enkele gevallen krijgt de leerling de ruimte om op eigen wijze onderzoeksvaardigheden te
verwerven.
Figuur 7
Routes om docent te
worden in het VO
(zowel onderbouw als
bovenbouw).
Pagina 16
2.5 Technasium
Het Technasium, ontstaan in 2003, is één van de initiatieven om een onderzoekende houding
van leerlingen te stimuleren zoals in de inleiding vermeldt en heeft zich in brede zin
ontwikkeld in het afgelopen decennium. Eén van de speerpunten van het Technasium is het
vak Onderzoek & Ontwerp (O&O). Dit vak beoogt de onderzoekende houding te ontwikkelen
vanaf de brugklas en is een leergang tot en met het examen. Hiertoe worden competenties van
leerlingen ontwikkeld in het onderzoeken en ontwerpen (zie bijlage G).
Het Technasium is opgedeeld in 13 regionale netwerken waarin Technasia elkaar
ondersteunen in hun eigen ontwikkeling. Regelmatig vindt er overleg plaats tussen de
Technators van de betreffende scholen in het regionale netwerk.
Om een antwoord te geven op de centrale onderzoeksvraag van deze studie is er gekozen voor
drie Technasium scholen die, naast de klassieke bètavakken, ook het nieuwe erkende
examenvak O&O geven. Zo kan er geobserveerd worden wat de invloed is van dit nieuwe vak
op de onderzoekende houding van de leerlingen.
Pagina 17
3 Onderzoeksvragen
Vanuit de probleemstelling omschreven in de inleiding worden met behulp van het gevormde
theoretisch kader de onderzoeksvragen nader gespecificeerd. De onderzoeksvragen worden
opgesplitst aan de hand van drie verschillende verschijningsvormen van het curriculum (zie
tabel 1). Het beoogd- en uitgevoerd curriculum zijn voor dit onderzoek de relevante
onderdelen, Het bereikte curriculum betreft leerlingen en wordt niet meegenomen want het
heeft geen relatie met de onderzochte benaderingen.
3.1 Het ideologisch curriculum
Om op een hogere niveau meer inzicht te krijgen in wat beoogt wordt met het vak O & O door
het Technasium wordt de volgende onderzoeksvraag gesteld:
Wat zijn de doelen die het Technasium met het vak O & O wil bereiken?
3.2 Het formele curriculum
In dit deel van het curriculum zijn zaken vast gelegd in o.a. examenprogramma’s, syllabi,
handreikingen, lesmateriaal, etc.. Appelhof, Bolte en Seller concludeerden in hun onderzoek
van 2008 aan dat er nog het nodige omschreven moest worden aan het O&O curriculum bij
het Technasium. Om inzicht te krijgen in de huidige stand van zaken met betrekking tot het
formaliseren van dit deel van het curriculum willen we de volgende vraag beantwoord
krijgen:
Wat is de stand van zaken, kijkend naar onderzoeksvaardigheden, in de ontwikkeling van het
formele curriculum van het vak O & O en hoe verhoudt zich dit tot het formele curriculum
van de 3 andere bètavakken?
Deelvragen:
- Hoe zijn onderzoeksvaardigheden verwerkt in de exameneisen van de 4 bètavakken?
- Welke structuren zijn aanwezig voor de docent voor het ontwikkelen van
onderzoeksvaardigheden bij leerlingen in de onderbouw binnen elke discipline?
3.3 Uitgevoerd curriculum
In dit deel van het curriculum wordt gekeken naar wat de docent in de dagelijkse praktijk
denkt en doet. Iedere docent heeft zijn eigen interpretatie van het formele curriculum en heeft
een eigen scala aan verschillende kwaliteiten om onderzoeksvaardigheden aan te leren. Om
hier meer duidelijkheid over te krijgen stellen we de volgende onderzoeksvragen:
Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen eigen visies van bètadocenten over de beste
manier onderwijzen van onderzoeksvaardigheden in de onderbouw van het voortgezet
onderwijs?
Deelvragen:
- Wat verstaan docenten onder onderzoeksvaardigheden?
- Wat zijn de hoofddoelen die docenten hopen te bereiken door het onderwijzen van
onderzoeksvaardigheden?
Pagina 18
Hoewel iedere docent een eigen idee heeft over hoe het beste onderzoeksvaardigheden
onderwezen kunnen worden kan de uitwerking in de praktijk door allerlei omstandigheden
anders uit pakken. Om een beter zicht te krijgen op hoe de werkelijke activiteiten er uitzien
zijn de volgende onderzoeksvragen opgesteld:
Op welke wijze komen de individuele benaderingen van docenten overeen of verschillen ze
binnen de bètadisciplines in het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden in de onderbouw
van het voortgezet onderwijs?
Deelvragen:
- Op welke manieren worden onderzoeksvaardigheden onderwezen door docenten binnen
dezelfde discipline?
- Welke invloed heeft de opleiding van de docent en verdere onderzoekservaringen op de
benadering van het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden?
Wat zijn de verschillen en overeenkomsten in de benaderingen van het onderwijzen van
onderzoeksvaardigheden, tussen bètadisciplines en tussen verschillende Technasium scholen,
in de onderbouw van het voortgezet onderwijs?
Deelvragen:
- Op welke wijze verschillen de individuele benaderingen van docenten of komen ze overeen
binnen elke discipline?
- Zijn er tussen de scholen waarneembare verschillen in benaderingen van het onderwijzen
van onderzoeksvaardigheden in de onderbouw van het voortgezet onderwijs?
Pagina 19
4 Methode
Om te komen tot beantwoording van de onderzoeksvragen zijn er een aantal keuzes gemaakt.
Deze betreffen aspecten als de spreiding van interviews, interboordelaarsbetrouwbaarheid,
validiteit en analyse. Onderstaand wordt beschreven hoe de respondenten zijn gekozen en de
gebruikte procedure ter verkrijging van de onderzoeksdata. Als laatste worden de gebruikte
instrumenten omschreven.
4.1 Respondenten
Om de onderzoeksvragen beantwoord te krijgen zijn interviews afgenomen bij verschillende
scholen van het Technasium in de regio Brabant-Oost.. De interviews zijn verspreidt over 3
Technasia en over 4 vakken: biologie, natuurkunde, scheikunde en O&O. De matrix van 4
vakken bij 3 Technasia zouden 12 interviews hebben moeten opleveren. Dit om een
onderzoeksgroep te creëren die breed genoeg zou zijn om een goede beschrijving mee te
kunnen maken. Aan de Technatoren van de 3 Technasia is gevraagd om docenten bereid te
vinden voor interviews nodig voor dit onderzoek. Echter bij enkele Technasia zijn de vakken
natuurkunde en scheikunde in de onderbouw samengevoegd tot het vak NaSk. Hierdoor werd
het aantal interviews gereduceerd tot 10 (zie onderstaande tabel 5).
Tabel 5 Matrix van de verdeling van geïnterviewde docenten over de 3 Technasia
In een periode van 6 weken zijn de 10 interviews afgenomen. De open interviews werden
gehouden met docenten die actief in de onderbouw van het voortgezet onderwijs lesgeven.
4.2 Instrumenten
Er is geen onderzoeksliteratuur gevonden die de benaderingen in het onderwijzen van
onderzoekvaardigheden beschrijft van het nieuwe vak O&O in verhouding tot de 3
natuurwetenschappelijke vakken biologie, natuurkunde en scheikunde. Hierdoor wordt
onderhavig onderzoek een kwalitatief en beschrijvend onderzoek om de huidige benadering in
kaart te brengen.
Er is op basis van algemene onderzoeksliteratuur geen structuur te vormen zodat (eventueel
bestaande) vragenlijsten gebruikt kunnen worden. Ook zou er te veel informatie niet
aangeboord worden voor een beschrijvend onderzoek. Tevens wordt het aanschrijven van alle
Technasia in Nederland om vragenlijsten te beantwoorden een onderzoek van een te grote
omvang zonder dat er enig verkennend onderzoek van te voren heeft plaatsgevonden. Bij een
dergelijke omvang kun je een grote non-respons verwachten. Het risico van matige/slechte
resultaten op de onderzoeksvragen is te groot.
Vanwege de beschikbaarheid van diverse Technasia in de regio is de toegang tot het gewenste
onderzoeksomgeving eenvoudig. De regionale Technasia zijn aan elkaar gekoppeld in een
School / Vak Biologie Natuurkunde Scheikunde O & O
NaSk
School 1 Docent 1 & 2 Docent 4 Docent 3
School 2 Docent 7 Docent 6 Docent 5
School 3 Docent 11 Docent 8 Docent 10 Docent 9
Pagina 20
regionaal verband Brabant-Oost. Hierdoor wordt het leggen van contact niet bemoeilijkt.
Tevens zijn reisafstanden kort voor het bezoeken van de betreffende scholen.
Vanwege de voornoemde randvoorwaarden is gekozen voor interviews. Hierdoor wordt de
hoeveelheid informatie groot en kan van onverwachte gegevens direct aanvullende informatie
verkregen worden. De verwerking van de interviews zal door de hoeveelheid informatie
groter van omvang zijn.
Er is in dit onderzoek gekozen voor open interviews. Om te zorgen dat het interview de
onderwerpen van de onderzoeksvragen afdekt zijn er een aantal vragen opgesteld die het
interview enige structuur geeft (zie bijlage C).
4.3 Procedure
Voordat de Technatoren afspraken gingen maken met betreffende docenten is er informatie
toegestuurd over wat docenten kunnen verwachten van de interviews en het onderzoek. Bij de
kennismaking en introductie aan het begin van het interview bleek dat niet iedere docent deze
informatie ontvangen had.
Dit afstudeeronderzoek is een beschrijvend (kwalitatief) onderzoek. In de literatuur is niets
gevonden gerelateerd aan onderhavig onderzoek vandaar dat er een verkennend onderzoek
wordt uitgevoerd. Vanuit een theoretisch kader worden de benaderingen in het onderwijzen
van onderzoeksvaardigheden door onderbouw docenten onderzocht. In tabel 4 zijn de
verschillende typeringen van onderzoeksvaardigheden gerangschikt. Omdat de verschillende
benaderingen verschillende onderzoeksvaardigheden “aanspreken” en niet alles in één
specifieke volgorde of als één geheel uitgevoerd worden in de onderbouw wordt gekozen voor
één specifieke indeling. In de internationale onderzoeksliteratuur is de indeling volgens de
Science Proces Skills (basic + integrated) de meest gangbare. Ook is in onderliggend
onderzoek de volgorde niet belangrijk. Vandaar dat wordt gekozen voor de
onderzoeksvaardigheden gedefinieerd door de American Association for the Advancement of
Science (AAAS) (tabel 6) als referentie voor dit onderzoek.
De interviews worden afgenomen volgens een standaard structuur (zie bijlage C). De
interviews begonnen met een korte kennismaking en introductie tot het interview. Het
interview zelf is opgedeeld in 4 secties. In de eerste sectie wordt gevraagd naar de
onderzoeksvaardigheden die leerlingen in het voortgezet onderwezen worden om te peilen of
er hetzelfde over onderzoeksvaardigheden gedacht wordt.. In de tweede sectie wordt
gesproken over de dagelijkse praktijk het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden. Sectie 3
gaat over de doelen docenten nastreven in het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden. De
laatste sectie bespreekt de opleiding en het up to date houden van hun eigenkennis en
vaardigheden met betrekking tot onderzoeksvaardigheden.
Na een aantal interviews, als try-out, werd duidelijk dat de reeds geïnterviewde docenten
maar enkele onderzoeksvaardigheden aangeven als antwoord op vragen. Om hun begrip over
onderzoeksvaardigheden beter in kaart te brengen is er een specifieke vraag over wat zij als
onderzoeksvaardigheden zien toegevoegd.
Ieder interview is vastgelegd met een video-opname. Het audio gedeelte van de opgenomen
gesprekken zijn naderhand getranscribeerd. De uitgeschreven interviews zijn geanalyseerd op
kenmerkende uitspraken. Aan deze uitspraken worden labels toegekend en zijn daarna
gecodeerd. Het codeerschema is opgezet volgens criteria beschreven in Baarda en de Goede
Pagina 21
(2006) (zie bijlage D) en is ingedeeld volgens de vier secties van het interview. De gemeten
variabelen zijn van nominaal meetniveau en zijn dichotoom. De keuze voor dichotome
variabelen komt voort uit het feit dat er meerdere antwoorden op vragen gegeven kunnen
worden. Hierdoor krijgen variabelen tegelijk meerdere waarden wat niet te verwerken is. Een
verduidelijkend voorbeeld: Er kunnen meerdere onderzoeksvaardigheden aangegeven worden
op de vraag “Welke onderzoeksvaardigheden er in de onderbouw geleerd moeten worden?”
Op deze wijze van coderen wordt het totaal beeld duidelijk over onderzoeksvaardigheden.
Met behulp van het codeerschema wordt een datamatrix gevuld en geanalyseerd voor
eventuele verbanden.
In bijlage E zijn 2 gedeelten van de datamatrix te zien gerelateerd aan de onderbouw van het
voortgezet onderwijs. In de bovenste rijen van het eerste gedeelte staat de identificatie van de
desbetreffende docent volgens tabel 9. In het tweede blok staat aangegeven welke fase uit
figuur 4 de genoemde onderzoeksvaardigheden zitten en in het derde blok staat aangegeven
welke onderzoeksvaardigheden genoemd zijn. Het tweede gedeelte wat is weergegeven laat
zien welk soort “practicum” uitgevoerd wordt om onderzoeksvaardigheden aan te leren.
Om de betrouwbaarheid van het onderzoek te vergroten is een scheikunde docent, niet van
één van de Technasia en van een school uit de regio, gevraagd om een uitschreven interview
te coderen volgens het opgestelde codeerschema (zie bijlage D). Dit gecodeerde interview
wordt gebruikt als input als beoordelaar 2 om de mate van interbeoordelaars-betrouwbaarheid
vast te stellen.
4.4 Validiteit
De interviews worden op een kwantitatieve methode geanalyseerd met behulp van Baarda &
de Goede (2006). Het codeerschema is gemaakt aan de hand van het theoretisch kader en de
onderzoeksvragen. De resultaten worden verwerkt met Excel. Om te borgen dat de
beoordeling van de gegevens uit de interviews betrouwbaar is, wordt er een inter-beoordelaars
analyse gedaan met behulp van Cohen’s Kappa.
Om de validiteit van het onderzoek verder te vergroten wordt triangulatie (Baarda & de
Goede & Teunissen, 2005) toegepast door middel van het analyseren van documenten
verkregen tijdens of na de interviews. Ook is de website van het Technasium volledig
doorzocht op beschikbare en relevante informatie over het vak O&O en de werkwijzen van
het Technasium.
Pagina 22
5 Resultaten
Met behulp van de datamatrix van gecodeerde interviews wordt er in dit hoofdstuk een
beschrijving gemaakt van die antwoord moet geven op de onderzoeksvragen. Toegevoegd is §
5.5 met een bepaling van de betrouwbaarheid van het interpreteren van de interviews. § 5.6
behandeld de documentanalyse om de validiteit van het onderzoek te vergroten.
5.1 Ideologisch curriculum
Een korte analyse van de verschillende informatiebronnen van het Technasium levert de
volgende (sub)doelen op met betrekking tot wat men met het vak O & O (hieronder vermeldt
als leergang) bereiken wil.
Doel van de Stichting Technasium (Technasium a, 2011):
Het bevorderen en ontwikkelen van onderwijs in de (technische) bètawetenschappen
gedurende het Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs en/of het Hoger Algemeen
Vormend Onderwijs alsmede het verrichten van alle handelingen die met het vorenstaande
verband houden of daartoe bevorderlijk kunnen zijn.
De Stichting Technasium tracht haar doel te bereiken door:
• Het ontwikkelen van een complete leergang in de (technische) bètawetenschappen en
het aanbieden van een dergelijke leergang aan daartoe geïnteresseerde
onderwijsinstellingen
• De coördinatie van de invoering van een door de stichting ontwikkelde leergang in de
(technische) bètawetenschappen op een daarin geïnteresseerde onderwijsinstelling, na
de invoering van welke leergang de onderwijsinstelling het predicaat 'Technasium'
mag dragen
• Het samenstellen, ontwikkelen en redigeren van cursusmateriaal
• Het met elkaar in contact brengen van bedrijven, onderwijsinstellingen en
onderwijsontwikkelaars
• Het op gemeentelijk, provinciaal en landelijk niveau vinden van steun en draagvlak
voor de ontwikkeling van onderwijs in de (technische) bètawetenschappen
• Het doorontwikkelen van een door de stichting ontwikkelde leergang alsmede het in
stand houden van de kwaliteit daarvan
Uit deze basisvisie blijkt dat het ontwikkelen, invoeren en in stand houden van de complete
leergang in de (technische) bètawetenschappen (het vak O&O) voor de Vwo en Havo de kern
is van het Technasium. Het vak O& O zit dus in het domein van de bètawetenschappen echter
er kan niet uit de doelstelling opgemaakt worden wat de relatie is tot de andere bètavakken.
Wel is er duidelijk dat het vak O & O een leergang ⁄ vak is naast de andere bètavakken. Het
promoten van het Technasium ⁄ het vak O & O is een andere steunpilaar.
5.2 Formele curriculum
Deze sectie van het onderzoek wordt in twee delen besproken. Het eerste deel is een
document analyse van de beschikbare informatie over het vak O & O van het Technasium en
de 3 klassieke bètavakken. Het tweede deel is wat in de gesprekken met de docenten als
formeel curriculum wordt gezien.
Pagina 23
5.2.1. Examenprogramma’s
Om een eerste inzicht te krijgen hoe onderzoeksvaardigheden in het curriculum voor komen
worden van de exameneisen van de 4 bètavakken. Voor de drie klassieke bètavakken zijn
deze algemeen omschreven in de examenprogramma’s 2012 (CvE, 2010): De kandidaat kan
een natuurwetenschappelijk onderzoek voorbereiden, uitvoeren, de verzamelde
onderzoeksresultaten verwerken en hieruit conclusies trekken. Bij nadere bestudering van het
gerelateerde domein uit de exameneisen voor de vakken natuurkunde, scheikunde en biologie
blijken deze identiek omschreven te zijn (zie onderstaande tabel 6). In tegenstelling tot de
verwachting is dat omschreven onderzoeksvaardigheden niet domein specifiek zijn voor ieder
vak.maar domein overstijgend.
Tabel 6 Onderzoeksvaardigheden van de vwo examenkandidaat 2012
natuurkunde, scheikunde en biologie uit domein A6 van de exameneisen
Onderzoeksvaardigheden natuurkunde, scheikunde en
biologie SPS
Fase
(Leite)
1 een natuurwetenschappelijk probleem herkennen en specificeren.
8 Integrated 1
2 verbanden leggen tussen probleemstellingen, hypothesen, gegevens
en aanwezige natuurwetenschappelijke voorkennis. 11 Integrated 1
3
een natuurwetenschappelijk probleem herleiden tot een
onderzoeksvraag.
- 1
4 hypothesen opstellen en verwachtingen formuleren.
12 Integrated 1
5 prioriteiten, mogelijkheden en randvoorwaarden vaststellen om een
natuurwetenschappelijk onderzoek uit te voeren. 10 Integrated 1
6
een werkplan maken voor het uitvoeren van een
natuurwetenschappelijk onderzoek ter beantwoording van een
onderzoeksvraag. - 1
7 relevante waarnemingen verrichten en (meet) gegevens verzamelen.
5 Basic 2
8 conclusies trekken op grond van verzamelde gegevens van uitgevoerd
onderzoek 6 Basic 3
9 Oplossing, onderzoeksgegevens, resultaat en conclusies evalueren
-
3
Als de exameneisen voor onderzoeksvaardigheden vergeleken worden met de SPS van de
AAAS dan valt op dat zoals verwacht de integrated SPS de boventoon voeren. Enkele
omschreven onderzoeksvaardigheden zijn niet direct terug te leiden tot de SPS definities.
Indien men de fases van het onderzoeksproces volgens Leite (2005) toekent is er een nadruk
op het opzetten en ontwerpen van het experiment. De exameneisen in het domein
onderzoeksvaardigheden worden niet in het centraal examen getoetst maar alleen in het
schoolexamen en is op individuele basis.
Voor het vak O&O zijn, niet zo als de 3 klassieke bètavakken, exameneisen omschreven voor
onderzoeksvaardigheden. Uit documenten van het Technasium (Technasium b, 2011) valt op
te maken dat de afsluiting van het vak O&O plaats vindt binnen het schoolexamen door
middel van de beoordeling van twee keuze projecten in het voorlaatste examenjaar en de
meesterproef in het examenjaar. Bij de beoordeling is naast de O & O docent de externe
opdrachtgever van invloed. Het cijfer wordt ook bepaald door 2 componenten: de
productbeoordeling wat een cijfer voor het hele team wat aan de opdracht heeft gewerkt en
Pagina 24
een procescijfer wat individueel is. Vanaf het eerste leerjaar wordt al aan opdrachten gewerkt
in teams en leren ze ook reflecteren.
Tijdens de leergang O & O tot en met het examenjaar wordt gekeken hoe de leerlingen
diverse competenties ontwikkelen (zie bijlage G). De O & O leerlingen leren reflecteren met
behulp van de competentiekaart (zie bijlage H). Worden de onderzoeksvaardigheden (SPS)
van de AAAS er naast gelegd dan is er geen enkele overeenkomst te vinden.
5.2.2 Lesmateriaal
Uit de interviews met de betreffende onderbouw docenten is gebleken dat het merendeel
commercieel verkrijgbare lesmethoden zijn. In enkele gevallen wordt er een
zelfgeschreven methode gebruikt. Een overzicht is te vinden in onderstaande tabel.
Tabel 7 Gebruikte lesmethoden per bètadiscipline
Biologie Natuurkunde NaSk Scheikunde O&O
Biologie voor
jou
Explora
Nova & Actief
van nature
NasTeq
Zelf geschreven
Chemie overal Geen
Op alle 3 de scholen wordt “Biologie voor jou” gebruikt. Kenmerkende uitspraken van enkele
docenten zijn: “Die methode is echt heel dekkend” en “Daar staan een aantal practica in
waarvan we het merendeel doen”. Bij alle 3 de scholen wordt de lesmethode integraal gevolgd
op één kleine uitzondering van een extra experiment na. Explora wordt maar op één school
gebruikt.
Tabel 8 Overzicht welke vak(ken) geïnterviewde docenten onderwijzen
Onderbouw Bovenbouw
School Docent Hoofdvak 2e vak Hoofdvak 2e vak
1
1 Biologie O&O
2 Biologie Scheikunde
3 O&O NaSk O&O
4 NaSk Natuurkunde
2
5 O&O NaSk Natuurkunde O&O
6 NaSk Scheikunde
7 Biologie O&O Biologie
3
8 Natuurkunde
9 O&O Informatiekunde
10 Scheikunde O&O
11 Biologie
Maar één docent op school 3 (zie tabel 7 en 8) geeft scheikunde. Zij gebruikt een
commercieel verkrijgbare methode.
Bij natuurkunde op school 3 wordt een commerciële methode gebruikt. Bij de introductie van
het vak aan het begin de tweede klas wordt gebruik gemaakt van het eerste hoofdstuk uit
Pagina 25
Actief van nature. Dit hoofdstuk is specifiek gericht op het aanleren van onderzoeksvaardig-
heden.
Het vak NaSk wordt op 2 scholen onderwezen (zie tabel 7). Op School 1 wordt in de tweede
klas een commerciële methode gebruikt en in de 3e klas een zelfgeschreven methode. Deze is
geschreven in overleg met de betreffende onderbouw docent en de bovenbouw docent
natuurkunde. De focus lag hierbij dat de theorie goed moest aansluiten bij die van de
bovenbouw. De andere zelf geschreven methode bij school 2 had een ander perspectief.
Hierbij stonden onderzoeksvaardigheden en kritische houding centraal. Kenmerkende
uitspraken zijn: “We hebben heel duidelijk gekozen om in het begin van de 2e klas, de eerste
twee periodes ons te richten op vaardigheden.” en “In de 3e klas dan zitten we op twee
sporen. We gaan door met die onderzoeksvaardigheden. Maar aan de andere kant dan zit je
met de voorbereiding voor die leerlingen die een natuurprofiel gaan kiezen. Dus dan moet je
er ook meer theorie in gaan brengen.”
Bij het vak O&O wordt bij alle 3 de Technasia geen lesmethode gebruikt. Er zijn geen
commerciële methoden beschikbaar. In de doelstelling van het Technasium (§ 5.1) staat te
lezen dat ze zelf cursusmateriaal samenstellen, ontwikkelen en redigeren. Iedere
schoolperiode wordt er gewerkt aan een nieuwe onderzoeks- of ontwerpopdracht. Iedere
opdracht is uniek en totaal verschillend. Er worden onder andere kennis, onderzoeksvaardig-
heden en competenties aangesproken.
Uit gesprekken met O & O docenten is duidelijk geworden dat een opdracht een externe
opdrachtgever moet hebben wat ook valt op te maken uit documenten van het Technasium
(Technasium b, 2011). Ieder opdracht is maar 2 jaar geldig en mag dan niet meer gebruikt
worden omdat deze dan niet meer actueel is. Hoewel het onderdeel is van het formele O & O
curriculum zijn de opdrachten niet toegankelijk voor niet Technasium scholen. De opdrachten
worden centraal ingestuurd en beheert in een database bij het Techansium. Zij redigeren de
opdrachten en na akkoord worden deze geretourneerd. Daarna mag de opdracht gebruikt
worden door degene die de opdracht heeft ingestuurd. Het lesmateriaal wordt dus voor alle
Technasia met grote regelmaat ververst. O & O docenten moeten de opdrachten zelf schrijven
en krijgen, naast tijd om ze te schrijven, vanuit het Technasium centraal ook een opleiding
hiervoor.
Na de diverse interviews is materiaal meegegeven ter nadere bestudering. In bijlage E is door
docenten zelf lesmateriaal te zien. De uitspraken tijdens de interviews komen hiermee
overeen .
5.3 Uitgevoerd curriculum
Dit onderzoek bestudeert hoe docenten onderzoeksvaardigheden onderwijzen in de
onderbouw. Om inzicht te krijgen hoe docenten deze aanleren werd aan het begin van ieder
interview gevraagd naar wat zij zien als onderzoeksvaardigheden in het algemeen. Daarna is
gevraagd welke daarvan zij relevant achten die leerlingen in de onder- en bovenbouw geleerd
moeten krijgen. Als slotvraag over deze definitievragen moeten de docenten aangeven welke
onder-zoeksvaardigheden in de onderbouw relevant zijn om aangeleerd te krijgen (zie bijlage
C).
5.3.1 Visie op onderwijzen van onderzoeksvaardigheden
Pagina 26
Zoals uit figuur 6 duidelijk wordt heeft ieder docent een eigen visie hoe het beste
onderzoeksvaardigheden onderwezen kunnen worden. Om antwoord te kunnen geven op de
eerste onderzoeksvraag van het uitgevoerd curriculum worden de antwoorden op de 2
deelvragen geanalyseerd.
Onderzoeksvaardigheden
De antwoorden zijn op 2 manieren beoordeeld. Ten eerste wordt gekeken naar de globale
omschrijving door de docenten van de onderzoekvaardigheden en beoordeelt in welke fase
van figuur 1van het onderzoek volgens Leite (2005) het onder te brengen is. Indien er
specifieke onderzoeksvaardigheden genoemd worden dan worden die stuk voor stuk
toegewezen aan één van de 13 AAAS (basic & integrated) SPS (zie tabel 4 en bijlage B).
In het algemeen wordt aangegeven dat de onderzoeksvaardigheden (zie figuur 1) in de fases 1
(het ontwerpen en opzetten van het experiment), 2 (het uitvoeren van het experiment) en 3 (de
analyse en interpretatie van de meetgegevens) zitten. Fase 4, het communiceren over het
onderzoek, wordt door alle docenten niet als onderdeel gezien als een te beheersen
vaardigheid van het onderzoeken. Dit geldt zowel voor de onderbouw als de bovenbouw.
Een aantal docenten kon op deze vraag geen antwoord geven omdat ze nog nooit in de
bovenbouw lesgegeven hadden of daar geen inzicht in hadden verkregen. Voor de onderbouw
wordt fase 3 gezien als de belangrijkste om aan te leren gevolgd door fase 2 en 1 welke even
belangrijk worden gevonden.
Wat betreft de specifieke onderzoeksvaardigheden (AAAS classificatie) is er een heel
gemêleerd beeld ontstaan. Wat de docenten in de onderbouw zien dat leerlingen moeten
aanleren is vrij gelijkelijk verdeelt over bijna alle onderzoeksvaardigheden. Alleen het SPS 7
(vervolgmetingen voorspellen op basis van eerdere metingen) en SPS 12 (het opstellen van
hypotheses) werden niet genoemd. De rangschikking van de onderzoeksvaardigheden worden
hieronder weergegeven en is het totaal van alle ondervraagde docenten (zie tabel 9).
Tabel 9 Aantal onderzoeksvaardigheden genoemd voor de onderbouw
Onderzoeksvaardigheid frequentie SPS
SPS5 (meten) 6 Basic
SPS11 (interpreteren data) 6 Integrated
SPS13 (onderzoek in verslag vasteggen) 6 Integrated
SPS1 (observeren) 5 Basic
SPS6 (verklaren van waarnemingen) 4 Basic
SPS9 (formuleren onderzoeksvraag en theorie) 4 Integrated
SPS10 (controleren van variabelen in experiment) 4 Integrated
SPS4 (berekeningen) 3 Basic
SPS8 (meetprocedure) 3 Integrated
SPS2 (classificeren) 2 Basic
SPS3 (ruimte-/tijdrelaties) 2 Basic
SPS7 (inter-/extrapoleren) 0 Basic
SPS12 (opstellen verwachting/hypothese) 0 Integrated
Er zijn dus geen heel specifieke onderzoeksvaardigheden die opvallen in de onderbouw.
Verwacht werd dat in de onderbouw meer de basic SPS geoefend zouden worden. Het
tegendeel is waar.
Pagina 27
Voor de bovenbouw komen er enkele vaardigheden bovendrijven. In afnemende
belangrijkheid zijn dit:
Tabel 10 Aantal onderzoeksvaardigheid genoemd voor de bovenbouw
Onderzoeksvaardigheid frequentie SPS
SPS13 (onderzoek in verslag vasteggen) 6 Integrated
SPS9 (formuleren onderzoeksvraag en theorie) 5 Integrated
SPS5 (meten) 4 Basic
SPS1 (observeren) 4 Basic
SPS11 (interpreteren data) 3 Integrated
SPS12 (opstellen verwachting/hypothese) 2 Integrated
SPS10 (controleren van variabelen in experiment) 2 Integrated
SPS8 (meetprocedure) 2 Integrated
SPS4 (berekeningen) 2 Basic
SPS3 (ruimte-/tijdrelaties) 2 Basic
SPS6 (verklaren van waarnemingen) 1 Basic
SPS7 (inter-/extrapoleren) 0 Basic
SPS2 (classificeren) 0 Basic
Wat hier opvalt is dat voor de bovenbouw wel zoals verwacht meer integrated SPS
onderwezen worden (zie tabel 10). Dit is in lijn met de wat er in het formele curriculum van
de betavakken te zien is (zie tabel 6). De algemene onderzoeksvaardigheden die er boven
uitsteken (in deze volgorde) zijn SPS13 (onderzoek in verslag vastleggen) en SPS9
(formuleren van onderzoeksvraag en theorie).
Hoofddoelen
Uit de antwoorden valt op te maken dat circa ¾ van de geïnterviewde docenten dezelfde visie
hebben betreffende de beste manier waarop onderzoeksvaardigheden onderwezen kunnen
worden. Het hands-on doen van een onderzoekspracticum was veruit het meest gehoorde
antwoord. Dit geldt voor alle vakken. Twee docenten hebben (nog) geen visie (kunnen)
ontwikkelen vanwege, of te kort in het onderwijs werkzaam of de hoofdtaak lag niet in het
onderwijzen.
De twee volgende punten inde visie van de docenten die terug komen zijn
apparatuurpracticum en authentiek leren. De eerste zit geconcentreerd op één school. Wat van
het vak O & O verwacht mag worden is dat zij aangeven dat authentiek leren belangrijk is
binnen het vak. Dit is inderdaad het geval. Daarnaast zijn er twee docenten die aangeven dat
authentiek leren z.i. de beste manier van aanleren van onderzoeksvaardigheden is.
Voor het, volgens eigen visie, kunnen uitvoeren van de beste manier van onderzoeksvaardig-
heden onderwijzen moet er ook gekeken worden of deze in de praktijk ook uitvoerbaar is. Er
kan gekeken worden of de omstandigheden hiervoor ideaal zijn. De biologie docenten geven
aan het zij het liefst veldonderzoek in de natuur doen. Een aantal randvoorwaarden zouden
hiervoor gecreëerd moeten worden. Een blokuur is een van deze omstandigheden want het
naar buiten gaan en in het leslokaal terug komen duurt even. In het geval van één lesuur zou
er weinig productieve tijd over blijven. Ook is er een open vraag van wie er verantwoordelijk
is in geval er iets met een leerling gebeurt buiten het schoolgebouw tijdens een biologieles.
Ook als ideaal omschreven door enkele docenten, niet alleen biologie, is het hebben van
Pagina 28
kleinere klassen. Hierdoor zou er meer individuele aandacht aan het leerproces van de
leerlingen besteed kunnen worden voor het aanleren van onderzoeksvaardigheden. Een andere
wens die als ideaal gezien wordt door niet O&O docenten is het kunnen maken van excursies.
Hierdoor kan beter de vertaalslag van theorie naar de praktijk duidelijk gemaakt worden.
De docenten zijn eensgezinder in hun doelen die nagestreefd worden in het aanleren van
onderzoeksvaardigheden. Het hoofddoel wat door ¾ van de docenten wordt aangegeven is het
totale onderzoeksproces weergegeven door de fases 1, 2 en 3 van omschreven door Leite
(2005). De ene docent legt meer accent op het bewust doorlopen van alle stappen van het
onderzoek en het maken van het verslag. De andere docent legt meer accent op het definiëren
van het onderzoek en het ontwerpen van het experiment. Weer een andere docent legt de
nadruk op het zelfstandig en goed kunnen vergaren van informatie en niet “voortdurend” de
docent gaan bevragen. Weer een andere docent probeert de leerlingen zelfstandiger een
onderzoek te laten doen. Normaliter zijn de experimenten van zijn vak in de onderbouw meer
kookboekpractica. De subdoelen van de betreffende zijn allemaal verschillend over de
docenten en scholen.
5.3.2 Benaderingen in de onderbouw
Bij de klassieke bètavakken worden de onderzoeksvaardigheden grotendeels via
experimenteren aangeleerd. Per vak wordt beschreven wat de verschillen zijn binnen de
vakgebieden over de scholen heen.
Verschillen tussen de bètadisciplines
Bij het vak biologie wordt in de onderbouw bij het aanleren van onderzoeksvaardigheden
hoofdzakelijk gefocusseerd op fase 2 (het uitvoeren van het experiment). Een belangrijk
onderdeel van biologie is microscopie. Hier wordt veel aandacht aan besteed. In het begin zijn
het veel apparatuurpractica die overgaan begripspractica. Nadat de leerling het instrument
beheerst wordt er veel gedaan aan observeren en het vastleggen door het teken wat men ziet.
Veldonderzoek komt niet voor. Op één school wordt fase 3 (de analyse en interpretatie van
de meetgegevens) (zie figuur 1) op zich zelfstaand geoefend. De gebruikte lesmethode levert
de meetdata aan waarna de leerlingen de analyse en interpretatie moeten doen. Een
kenmerkende uit spraak is: Je oefent vaak op papier. Je hebt niet altijd de tijd om alle potten
en pannen de klas binnen te halen”. Zij krijgen dan verschillende technieken aangeleerd. Op
één school hoeft er nooit een verslag geschreven te worden.
Bij het vak natuurkunde worden in de onderbouw de gebruikelijke onderzoeksvaardigheden
onderwezen. De basis zit in fase 2 en 3 van figuur 1. Naar het eind van de 3e klas worden
enkele onderzoeksvaardigheden uit fase 1 (het ontwerpen en opzetten van het experiment),
onderwezen en geoefend. Op school 3 waar dit vak gegeven wordt is er schoolbreed een opzet
van een verslagindeling waar alle bètavakken zich aan houden. Dit schept duidelijkheid voor
de leerlingen. De experimenten worden vaak uitgevoerd als kookboekpractica.
Op dezelfde school wordt ook het vak scheikunde gegeven. Voor dit vak moet ook een
verslag van een practicum gemaakt worden, maar hier is fase 1 erg belangrijk. De leerlingen
moeten de proef, al dan niet met begeleidende formuleren, volledig voorbereiden. In het
werkplan moet o.a. rekening gehouden worden met de veiligheidskaart. Een kenmerkende
uitspraak is: “Ze moeten het zelf helemaal voorbereiden. Dan kunnen we aan het begin van de
les zien of ze het in orde hebben. Na akkoord kunnen ze meteen aan de slag. Hebben ze het
Pagina 29
niet in orde dan mogen ze niet deelnemen aan de oefening. Ze moeten het practicum in hun
eigen tijd inhalen.”
Bij het vak NaSk worden de onderzoeksvaardigheden vanaf het begin af aan geoefend vanaf
begin 2e klas tot eind 3
e klas.
Het vak O&O steunt in eerste instantie op de onderzoeksvaardigheden opgedaan in de
monovakken. Alleen als de benodigde onderzoeksvaardigheden nog niet eerder onderwezen
zijn in eerdere leerjaren bij de bétavakken of wiskunde dan wordt er een workshop geregeld.
Wat betreft het vastgelegd zijn van het onderwijzen/aanleren van onderzoeksvaardigheden is
er niets specifieks gevonden. Het zit impliciet besloten in de lesmethoden die gebruikt worden
en worden niet vermeldt in weekplanners o.i.d..Door het volgen van de lesmethode komen de
diverse onderzoeksvaardigheden aan bod.
Opleiding en ervaringen docenten
Zoals in figuur 7 te zien is kunnen docenten via diverse wegen hun kennis en ervaring
opbouwen om les te kunnen geven in de onderbouw van het V.O.. Betreffende de ervaringen
met onderzoeksvaardigheden tijdens de eigen opleidingen wordt aangegeven dat de
docentenopleiding hierin de belangrijkste rol speelt maar opvallend genoeg ook de eigen
ervaringen van het onderzoek doen tijdens de middelbare schooltijd. Hierna vindt geen
verdere scholing plaats ten aanzien van onderzoeksvaardigheden en het wordt niet
gestimuleerd vanuit de scholen. Wel wordt aangegeven dat door het onderwijzen van
onderzoeksvaardigheden de eigen ervaringen met het onderzoekdoen vergroot wordt.
Tijdens de interviews werden uitspraken gedaan die karakteristiek voor het onderwijzen van
onderzoeksvaardigheden in de onderbouw. Ten eerste is er de persoonlijke bagage die van
invloed is op het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden. Getuige hiervan het antwoord op
de vraag over wat de beste manier is om onderzoeksvaardigheden te onderwijzen. “Door te
doen. Ik ben zelf een echte doener dus dat breng je automatisch over op je leerlingen. Ook
was er de reflectie van een docent aan het einde van een interview: “Ik realiseer mij wel dat
het hele scala van de natuurwetenschappelijke methode zelden bij een practicum ter sprake
komt. Dat realiseer ik mij nu wel. Daar sta je niet zo bij stil, Door dit interview wordt je e r
wel bewuster van.”
5.3.3 Verschillende benaderingen tussen bètadisciplines en scholen
Verschillen bètadisciplines
Het grote verschil tussen de 4 bètadisciplines zit tussen het vak O&O en de 3 klassieke
monovakken zit in de manier van onderwijzen. De klassieke bètavakken krijgen vanuit een
lesmethode onderricht in theorie (o.a. d.m.v. frontaal lesgeven) en onderzoeksvaardigheden.
De overdracht van kennis en vaardigheden vindt in principe plaats binnen één lesuur (o.a.
door onderzoeks- en apparatuurpracticum).
Het vak O & O, omdat het een projectbenadering is, wordt niet in één lesuur gedaan, maar
bestrijkt een hele periode van 6 – 8 weken afhankelijk van het schooljaar. Iedere week zijn er
rond de 6 lesuren beschikbaar voor de uitvoering. Dit betekent tussen de 40 en 50 lesuren
voor de ene opdracht van de periode. Ook wordt bij het vak O&O niet onderwezen vanuit een
lesmethode. De leerlingen moeten door het doen het vak in de praktijk leren. De O&O
Pagina 30
docenten hebben een coachende rol tijdens het uitvoeren van de projectopdrachten, die iedere
schoolperiode anders zijn, door de leerlingen. Wel krijgen ze een paar maal feedback tijdens
de duur van het project. Het project is pas goed opgeleverd als de externe opdrachtgever er
mee akkoord gaat. Het vak O & O is ingebed tussen de andere bètavakken. Uit bijlage G en H
valt op te maken dat er niet specifiek onderzoeksvaardigheden geoefend worden. Het vak O &
O steunt hierbij zwaar op de onderzoeksvaardigheden die aangeleerd worden bij de andere
bètavakken. Een kenmerkende uitspraak hierbij is “We gaan er wel van uit dat ze dingen die
ze bij de monovakken, die ze bij natuurkunde en scheikunde gehad hebben, zoals
verslaglegging, goed onderzoek doen goed waarnemen en conclusies trekken, dat ze die dan
wel gebruiken bij O & O”. Als er een lacune in de kennis is van de leerlingen van de
onderbouw voor een project dan kunnen ze bij de desbetreffende vakdocent terecht of zijn er
hbo instellingen bereidt hierin onderricht te geven zodat het project voortgang kan vinden.
Omdat men bij het vak O & O ervan uitgaat dat de onderzoeksvaardigheden bij de klassieke
bètavakken geleerd worden.kan er concentratie op de in bijlage G en H omschreven
kwaliteiten en competenties concentreren. Kennishiaten specifiek voor de projectopdrachten
worden per geval aangeleerd.
5.4 Interbeoordelaarsbetrouwbaarheid
Cohen’s Kappa is de gebruikelijk maat om de betrouwbaarheid tussen beoordelaars aan te
geven (Eggen & Sanders, 1993). De datamatrix bestaat, op een enkele vraag na, uit dichotome
(nominale) variabelen. Om de betrouwbaarheid van het onderzoek te waarborgen wordt er
door 2 beoordelaars, waarvan 1 de docent in opleiding is, een zelfde interview gecodeerd
volgens het codeerschema uit bijlage D. De resultaten berekening zijn te zien in tabel 11.
Tabel 11 Proporties geobserveerde overeenkomsten
Cohen’s kappa voor de 2 beoordelaars levert 0,71 op. Een κ tussen de 0,61 en 0,80 wordt
gezien als een voldoende tot goede betrouwbaarheid. Hierdoor kunnen we er van uit gaan dat
het toewijzen van uitspraken van docenten aan de respectievelijke codes in voldoende mate
betrouwbaar is.
Pagina 31
6 Discussie
Dit afstudeeronderzoek is een beschrijvend onderzoek. In dit hoofdstuk wordt gekeken welke
conclusies uit onderzoeksresultaten te trekken zijn. Indien mogelijk wordt er gezocht naar
verklaringen voor de diverse resultaten. Afsluitend wordt de gebruikte methode besproken en
worden er aanbevelingen gedaan voor vervolgonderzoek.
6.1 Conclusies
Onderzoeksvaardigheden
Het inzicht over onderzoeksvaardigheden in de onderbouw is in brede zin niet diep geworteld
bij docenten. Onder de respondenten zijn er voor de onderbouw niet specifieke
onderzoeksvaardigheden aan te merken die meer aandacht krijgen dan anderen zoals vermeldt
in tabel 9. Er is geen verband gevonden tussen de onderbouw en de basic SPS. Naar de
bovenbouw vindt er een verschuiving van aandacht plaats naar specifiekere
onderzoeksvaardigheden (integrated SPS). Er is hier een betere consistentie tussen het
formele en uitgevoerde curriculum.
De geïnterviewde docenten hebben,voor het overgrote deel, als doel om
onderzoeksvaardigheden aan te leren via een onderzoeksexperiment. Desgevraagd zijn de
docenten, in hun visie, het er minder over eens dat dit de best manier is. Het aanwezig zijn
randvoorwaarden, of anders omschreven het ontbreken van ideale omstandigheden zorgt er
voor dat de beste manier niet gerealiseerd kunnen worden.
Benaderingen in de onderbouw
Er zitten grote verschillen in de benaderingen van het aanleren van onderzoeksvaardigheden
in de klassieke bètavakken. Bij biologie wordt vaker droog geoefend op fase 3 (de analyse en
interpretatie van de meetgegevens). Ook is het gebruik van de microscoop prominenter
aanwezig. Bij scheikunde op school 3 is de voorbereidende fase prominent. Bij natuurkunde
worden meer kookboekpractica gedaan en bij NaSk wordt meer vanuit de ervaring door te
doen kennis opgebouwd.
O&O is een verhaal apart. De leerlingen krijgen projectopdrachten en moeten op authentieke
wijze via teamleren hun kennis en ervaring opbouwen om volledige projecten uit te voeren
van begin tot het einde. De onderzoeksvaardigheden halen ze bij de klassieke bètavakken
weg. Indien deze ontbreken moeten die extern gehaald worden.
Verschillen bètadisciplines
Het fundamentele verschil tussen de 4 bètadisciplines zit tussen het vak O&O en de 3
klassieke bètavakken. De 3 monovakken zijn al jaren lang examen vakken en er is al heel veel
ontwikkeld en onderzocht. Het onderwijzen vindt in principe binnen één lesuur plaats terwijl
O&O een grotere periode beslaat. Het vak O&O is een multidisciplinair vak en is heel
dynamisch. Omdat het vak O&O nog maar ca. 6 jaar bestaat moet er nog het een en ander
ontwikkeld worden (bijvoorbeeld een compleet curriculum).
Pagina 32
Onderzoeksvaardigheden docenten
Docenten doen in hun middelbare school tijd en hun vervolgopleidingen, waaronder de
opleiding tot docent, onderzoeksvaardigheden op. Daarna houdt de opleiding hiervan op. Wel
vindt vanuit de praktijk (lees ervaring) nog wel enige inzichtvergroting plaats in individuele
gevallen.
Het Technasium, als nieuwe onderwijsstroming, is sinds ca. 6 jaar in ontwikkeling. Omdat er
weinig infrastructuur was hebben docenten zelf moeten bijdragen in de ontwikkeling hiervan.
Naast de eigen opleiding tot O&O docent hebben individuele docenten verschillende
aanvullende cursussen gevolgd. Al met al bleef er weinig tijd over voor verdere opleidingen.
Het ontwikkelen van de eigen onderzoeksvaardigheden hebben bij Technasiumdocenten geen
prioriteit. Bij één Technasium gaven bovenbouw docenten ook les in de onderbouw. Zij
waren zich bewuster van onderzoekvaardigheden tijdens de interviews. Ook zijn zij
individueel actief in hun eigen ontwikkeling hierin. Voor het vak NaSk is een geheel eigen
lesmethode ontwikkeld op basis van onderzoeksvaardigheden voor de onderbouw. Er wordt
om de zoveel tijd gecheckt of de eigen methode nog up to date is. Uit dit onderzoek is niet op
te maken of het feit dat eerste graads docenten onderscheidend zijn voor het bewuster omgaan
met het aanleren van onderzoeksvaardigheden of dat vanuit de school een actiever beleid is
t.a.v. onderzoeksvaardigheden.
O & O en de klassieke bètavakken
De klassieke bètavakken ontwikkelen domein specifieke onderzoeksvaardigheden die bij het
vak O & O als een gegeven worden gebruikt waarop de O & O competenties (zie bijlage G en
H) ontwikkeld kunnen worden tijdens de leergang van de eerste tot en met de examenklas. De
ontwikkeling vindt plaats via authentieke projecten. Het kan via een onderzoeksproject of een
ontwerpproject waarin een stuk onderzoek zit.
Totaal beeld
Het curriculum van het vak O & O is nog in ontwikkeling. Uit deze studie blijkt dat voor het
vak O & O gebouwd wordt op de onderzoeksvaardigheden ontwikkelt bij de klassieke
bètavakken en dat er geen standaard lesmateriaal beschikbaar is. De onderzoeksvaardigheden
worden niet specifiek omschreven en uit documenten van het Technasium en interviews met
docenten blijkt dat er meer wordt gefocust op de ontwikkeling van competenties anders dan
onderzoeksvaardigheden zoals omschreven in de wetenschappelijke literatuur. Wel zou de
benadering van het aanleren van onderzoeksvaardigheden bij het vak O & O gekarakteriseerd
kunnen worden als authentiek. Voor de klassieke bètavakken blijkt er een beter verband te
zijn voor de bovenbouw met de wetenschappelijke literatuur dan bij de onderbouw met
betrekking tot aan te leren onderzoeksvaardigheden. In de onderbouw zit het onderwijzen van
onderzoeksvaardigheden impliciet verwerkt in het formele curriculum (lesmethoden) en is
niet specifiek omschreven. Er meer gebruik gemaakt van bekende benaderingen zoals
kookboekpractica of data-analyse.
6.2 Verbetering methode
De methode is opgezet om met 3 studenten de interviews op 3 scholen over 4 vakken af te
nemen. Er is gekozen om toch aan deze opzet vast te houden ook al is het met 1 persoon
uitgevoerd omdat het onderzoek bij maar 1 school niet zoveel had opgeleverd. Echter de
Pagina 33
hoeveelheid werk was aanzienlijk. Gezien het feit dat de antwoorden op enkele vragen geen
relevante informatie opleverden en een mogelijk grotere omvang van een vervolgonderzoek is
gewenst is het beter om het aantal interviewvragen te reduceren en eventueel andere
instrumenten in te zetten op basis van de uit dit onderzoek verkregen resultaten.
Om de informatie verkregen uit interviews of andere instrumenten beter te kunnen plaatsen
zouden technatoren en sectieleiders ook geïnterviewd