Patrick Sins is lector Vernieuwingsonderwijs aan de Thomas More hogeschool in Rotterdam en lector Leren aan Hogeschool Rotterdam.
Een kleine toevoeging aan de bestaande les is al meer dan voldoende voor het aanleren van zelfregulerend leren, betoogt Patrick Sins, lector Vernieuwingsonderwijs aan de Thomas More hogeschool en lector Leren aan Hogeschool Rotterdam.
“Jullie gaan onderzoeken welke invloed water, licht en bodem hebben op het groeien van een tomatenplantje. Jullie gaan deze drie dingen los van elkaar onderzoeken. Op die manier kun je het beste bepalen wat de invloed van deze drie factoren is.” Dit is zo maar een voorbeeld van een onderzoekend leren-opdracht die je aan de leerlingen in je bovenbouwklas tijdens de lessen wetenschap- en techniek zou kunnen geven. Het idee van dit soort taken is dat dit zou moeten bijdragen aan de ontwikkeling van de kennis en vaardigheden van leerlingen over een bepaald thema, omdat ze actief aan de slag worden gezet met allerlei leerzame activiteiten. Zo verzamelen ze informatie en stellen ze hypotheses op, die ze vervolgens toetsen aan de hand van experimenten die ze zelf uitvoeren. Uiteindelijk is het de bedoeling dat leerlingen conclusies trekken over hun hypotheses. Dit doen ze op basis van de bevindingen uit de experimenten die ze hebben gedaan. Klinkt allemaal erg goed. De praktijk is echter weerbarstiger. Iets waar je zelf vast ook tegenaan bent gelopen in je eigen klas: werken aan onderzoekend leren-opdrachten komt op scholen niet altijd goed uit de verf.
“Zelfregulerend leren dat gaat toch vanzelf?!”
Sinds 2020 is iedere basisschool verplicht om lessen wetenschap- en techniek aan te bieden. En laat nu onderzoekend leren dé leidende didactiek zijn die door het SLO is voorgesteld. Het probleem hiermee is echter dat vaak wordt verondersteld dat leerlingen geen enkel probleem hebben met het reguleren van het onderzoekend leerproces. Het is alsof ervan wordt uitgegaan dat leerlingen al de gereedschappen bezitten en gebruiken om dit proces uit zichzelf aan- en bij te kunnen sturen. Terwijl onderzoek juist laat zien dat de beperkte mate waarin leerlingen in staat zijn hun onderzoekend leerproces te reguleren, het leren in de weg staat. Zo zie je in de klas bijvoorbeeld dat leerlingen problemen hebben als het gaat om hun motivatie, planningsvaardigheden en strategische inzet van leerstrategieën. Goede ondersteuning bieden bij onderzoekend leren is dus noodzakelijk. En daar hebben onderzoekers aan de Hewbrew University in Israël iets op bedacht.
Het enige wat volgens hen nodig is, is dat leraren het onderzoekend leerproces aanvullen met een expliciete instructie die gaat over de cognitieve strategieën die nodig zijn. Cognitieve strategieën zijn de ‘verwerkers’ die een leerling inzet om allereerst een specifieke taak goed uit te kunnen voeren en die ervoor zorgen dat informatie uit de leerstof in het langetermijngeheugen wordt opgeslagen. De onderzoekers hebben het over het geven van expliciete instructie in zogeheten meta-strategische kennis. Dit is kennis van een bepaalde strategie, wanneer de leerlingen die strategie moeten inzetten, waarom het handig is om die strategie in te zetten en hoe ze dat dan moeten doen.
Expliciete instructie en het gewicht van een cavia
De onderzoekers Anat Zohar, Adi Ben David en Bracha Peled gingen aan de slag. Ze besloten te gaan sleutelen aan bestaande lessenseries – elk bestaande uit zeven tot twaalf lessen – voor leerlingen uit de bovenbouw van het basisonderwijs en de onderbouw van het voortgezet onderwijs. Tijdens deze lessen werkten leerlingen aan verschillende opdrachten, waarin ze experimenten moesten plannen en uitvoeren, resultaten verzamelden en conclusies trokken. Zo konden leerlingen bijvoorbeeld aan de hand van een computersimulatie onderzoeken welke factoren – zoals energiedichtheid van voeding en lichaamsbeweging – van invloed zijn op het gewicht van een cavia. De onderzoekers vulden deze lessenseries aan met enkele beknopte expliciete instructies in drie cognitieve strategieën – de eerste twee strategieën zou je kunnen zien als strategieën voor het verwerken van informatie en de laatste als een vorm van activeren van voorkennis. Zo maakten ze een expliciete instructie waarin leerlingen leren dat als ze bijvoorbeeld willen weten welke invloed lichaamsbeweging heeft op het gewicht van een cavia, ze in het experiment alleen de factor lichaamsbeweging moeten variëren. De overige factoren moeten ze dus constant houden. Daarnaast ontwikkelden de onderzoekers expliciete instructies in het opstellen van een onderzoeksvraag en voor het formuleren van onderzoekshypotheses.
In diverse studies vergeleken de onderzoekers de prestaties van de leerlingen, die willekeurig waren ingedeeld in een experimentele groep of in een controlegroep. De leraar in beide groepen was overigens, in elk geval in twee van de aangehaalde studies, een van de onderzoekers. De leerlingen in de experimentele groep kregen een expliciete instructie van hun leraar. Deze interventie bestond grotendeels uit expliciet bevragen. Concreet betekende dit dat de leraar een geleide discussie met zijn of haar klas voerde, om de leerlingen aan te moedigen kennis van de genoemde cognitieve strategieën expliciet te maken. De leraar benoemde samen met de leerlingen strategieën, hij of zij gaf uitleg over de strategie en wanneer een strategie wel of niet ingezet zou moeten worden, waarom het gebruik van de strategie nuttig was en wat de nadelen zouden zijn als de leerlingen een strategie niet toepasten. In de controlegroep verstrekte de leraar vooral impliciete instructie. Zo stelde de leraar een aantal vragen, zoals: “Weet je nog wat we tijdens de vorige les hadden geleerd?” of: “Zie je gelijkenissen tussen wat we hebben geleerd en de vraag die je nu onderzoekt?” Verder reageerde de leraar op fouten (“Misschien zou je je antwoord nog eens moeten controleren”), gaf hij of zij bondige feedback en moedigde hij of zij de leerlingen aan om door te zetten.
Op zoek naar het geheime ingrediënt
In alle studies vonden de Israëlische onderzoekers aanzienlijke ontwikkelingen in de toepassing en uitleg die leerlingen gaven over het gebruik van de aangeleerde strategieën. Op alle toetsen die ze afnamen werd een significante groei gevonden bij leerlingen in de experimentele groep. Bovendien deden de leerlingen in deze groep het uitzonderlijk veel beter dan de leerlingen in de controlegroep. Het effect van de interventie was ook na drie maanden nog behouden, op de retentiemeting. Verder lieten de studies unaniem zien dat met name leerlingen met lagere schoolprestaties nog meer profijt hebben van de interventie dan leerlingen die het al goed doen op school.
En wat was het geheime ingrediënt van de interventie volgens deze onderzoekers? Precies, de expliciete instructie. Zo concluderen Zohar en Peled dat: “it was precisely the explicit teaching of metastrategic knowledge that triggered the development of thinking for students in the experimental group”. Zo zagen de onderzoekers een aanzienlijke vooruitgang direct nadat de leerlingen een expliciete instructie hadden gekregen. De onderzoekers concluderen dan ook dat leerlingen de strategieën die ze nodig hebben om onderzoekend te leren, niet vanzelf ‘oppikken’, maar dat docenten hen deze expliciet moeten aanleren. En daarvoor is een kleine toevoeging aan de bestaande les al meer dan voldoende.
Deze bijdrage is gebaseerd op de openbare les van Patrick Sins.
Zie voor meer informatie: https://www.hogeschoolrotterdam.nl/onderzoek/projecten-en-publicaties/talentontwikkeling/optimaliseren-leerprocessen/openbare-lessen/openbare-les-patrick-sins/
Geraadpleegde literatuur
Ben David, A. & Zohar, A. (2009). Contribution of Meta‐strategic Knowledge to scientific inquiry learning. International Journal of Science Education, 31(12), 1657-1682, DOI:10.1080/09500690802162762
Dejonckheere, P. J. N., Van de Keere, K., & Tallir, I. (2011). Are fourth and fifth grade children better scientists through metacognitive learning? Electronic Journal of Research in Educational Psychology, 9, 133-156. https://doi.org/10.25115/ejrep.v9i23.1431
Manlove, S. A. (2007). Regulative Support during Inquiry Learning with Simulations and Modeling [ongepubliceerde dissertatie]. Universiteit Twente.
Sins, P.H.M. (2023). Zelfregulerend leren gaat niet vanzelf. Maar hoe dan wel? Hogeschool Rotterdam.
Sins, P.H.M., De Brouwer, J., Van Dijk, A.M., & Eysink, T.H.S. (in druk). Het aanleren van zelfregulerend leren in het W&T basisonderwijs – zo doe je dat. TechYourFuture.
SLO (2018). Wetenschap & technologie in het basis- en speciaal onderwijs. Richtinggevend leerplankader bij het leergebied Oriëntatie op jezelf en de wereld. SLO.
Zohar, A., & Barzilai, S. (2015). Metacognition and teaching higher order thinking (HOT) in science education: Students’ thinking, teachers’ knowledge, and instructional practices. In R. Wegerif, L. Li, & J. Kaufman (Eds.), Routledge international handbook of research on teaching thinking (pp. 229-242). Routledge.
Zohar, A., & Ben-Ari, G. (2022). Teachers’ knowledge and professional development for metacognitive instruction in the context of higher order thinking. Metacognition and Learning. https://doi.org/10.1007/s11409-022-09310-1
Zohar, A., & Ben David, A. (2008). Explicit teaching of meta-strategic knowledge in authentic classroom situations. Metacognition and Learning, 3, 59-82. https://doi.org/10.1007/s11409-007-9019-4
Zohar, A., & Lustov, E. (2018). Challenges in addressing metacognition in professional development programs in the context of instruction of higher-order thinking. In Y. Weinberger & Z. Libman (Eds.), Contemporary pedagogies in teacher education and development (pp. 87-100). IntechOpen.
Zohar, A., & Peled, B. (2008). The effects of explicit teaching of metastrategic knowledge on low- and high-achieving students. Learning and Instruction, 18(4), 337-353. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2007.07.001