Presentatie bij de lectorale rede "Natuurlijk nieuwsgierig", door Petra Fisser, lector Onderzoekend leren bij natuur, wetenschap en techniek.

1. Natuurlijk nieuwsgierig
Onderzoekend leren bij natuur, wetenschap en techniek
Lectorale rede, 2 september 2009

2. Van nature nieuwsgierig
Maar…
Waar om?
Hoe gaat dat?
Hoe moe
t d a t?
waarom dan?
i sd
it?
Ho
e hee
t dat
?
Wat

3. Van nature nieuwsgierig
Jonge kinderen zijn van nature nieuwsgierig
Uitvinden hoe de wereld in elkaar zit
Verschijnselen uit natuur en techniek zijn interessant
Uitstekende aangrijpingspunten voor natuur- en
techniekonderwijs:
het motiveert kinderen om samen bezig te zijn met
eigen vragen over een concreet onderwerp
De kunst? Hou ze zo nieuwsgierig en gemotiveerd!

4. Verboden voor kinderen?
Verboden voor kinderen…
Niet doen, niet aankomen, pas op, kijk uit!
Waarom? Daarom! Vraag toch niet zo veel!
En natuur en techniek in de klas:
te lastig, te moeilijk, te veel voorbereiding

5. Toch moeten we iets
Nederland: negatief imago ten aanzien van
natuur, wetenschap en techniek
Te moeilijk, te wetenschappelijk…
of juist niet (vieze kleren, lopende band, …)
Te weinig leerlingen vo kiezen voor technisch profiel
Problemen op de arbeidsmarkt!
De basishouding natuur en techniek wordt gelegd op de
basisschool:
een belangrijke rol voor school en leerkracht!

6. De (aanstaande) leerkracht
Instroom 2008 op de pabo’s in Nederland:
8822 studenten, waarvan
83% vrouw / 17% man
34% mbo / 42% havo / 6% vwo / 11 % ho / 7% overig
havo/vwo profiel N&G: zeer laag (5 - 10%)
havo/vwo profiel N&T nog veel lager (0,4 – 1%)
Instroom 2008 HES:
268 studenten, waarvan
77% vrouw / 23% man
12% N&G profiel
0,4 % N&T profiel

7. Hoe staan we er voor?
TIMSS-project
Internationaal vergelijkend onderzoek
Elke 4 jaar
43 landen, 200.000 leerlingen uit groep 6
Kennis van leerlingen in exacte vakken meten
Nederland: 4300 leerlingen van ruim 140 basisscholen
(Meelissen & Drent, 2008)

8. Hoe staan de NL-leerlingen er voor?
Sinds 2007 niet (meer) tot de top tien
Leerlingen doen minder proefjes en experimenten
dan leeftijdsgenoten uit andere landen
In Nederland zijn jongens beter dan meisjes,
internationaal gezien zijn meisjes beter
Nederlandse leerlingen hebben sinds 2003
minder plezier gekregen in natuur- en techniekonderwijs
Nederlandse leerlingen hebben sinds 2003
minder zelfvertrouwen over hun vaardigheden in
natuur- en techniekonderwijs

9. Hoe staan de leerkrachten er voor?
Van alle landen besteedt Nederland de minste tijd per jaar
aan natuur- en techniekonderwijs in groep 6!
Het natuur- en techniekonderwijs in Nederland bestaat
voor ongeveer 85% uit biologielessen en voor slechts 15%
uit natuur- en scheikunde
In de meeste andere landen ligt deze verhouding andersom

10. Hoe staan de leerkrachten er voor?
Nederlandse leerkrachten voelen zich over het algemeen
meer dan voldoende toegerust om les te geven in de
leerstofgebieden biologie en fysische aardrijkskunde
Voor onderwerpen uit het inhoudsdomein natuur- en
scheikunde voelen leerkrachten zich minder goed toegerust
Interessant is dat Nederlandse leerlingen ook de meeste
moeite hebben met dit onderwerp…

11. Leerkrachten en leerlingen
Maar de nieuwsgierige houding van kinderen blijft
de basis en kan ook als stimulans werken!

12. Recent onderzoek op de Hogeschool Edith Stein
Onderzoek naar gevoel van bekwaamheid studenten
76 studenten (10% van het totaal)
Onderwerp Voorbeeld Gevoel van
bekwaamheid
Levende systemen Mens, plant, dier 48%
Natuurkundige systemen Kracht, beweging, energie 36%
Aarde en ruimte systemen Water, lucht, klimaat, weer 29%
Techniek systemen Construeren, faciliteren 21%

13. Recent onderzoek op de Hogeschool Edith Stein
Onderzoek naar gevoel van bekwaamheid studenten
76 studenten (10% van het totaal)
Onderwerp Voorbeeld Gevoel van
bekwaamheid
Levende systemen Mens, plant, dier 48%
Natuurkundige systemen Kracht, beweging, energie 36%
Aarde en ruimte systemen Water, lucht, klimaat, weer 29%
Techniek systemen Construeren, faciliteren 21%

14. Recent onderzoek op de Hogeschool Edith Stein
Onderzoek naar gevoel van bekwaamheid studenten
76 studenten (10% van het totaal)
Onderwerp Voorbeeld Gevoel van
bekwaamheid
Levende systemen Mens, plant, dier 48%
Natuurkundige systemen Kracht, beweging, energie 36%
Aarde en ruimte systemen Water, lucht, klimaat, weer 29%
Techniek systemen Construeren, faciliteren 21%
Jongens scoren hoger op natuurkundige systemen

15. Recent onderzoek op de Hogeschool Edith Stein
Onderzoek naar gevoel van bekwaamheid studenten
76 studenten (10% van het totaal)
Onderwerp Voorbeeld Gevoel van
bekwaamheid
Levende systemen Mens, plant, dier 48%
Natuurkundige systemen Kracht, beweging, energie 36%
Aarde en ruimte systemen Water, lucht, klimaat, weer 29%
Techniek systemen Construeren, faciliteren 21%
Profielen N&T en N&G scoren hoger op natuurkundige en levende systemen

16. Recent onderzoek op de Hogeschool Edith Stein
Onderzoek naar gevoel van bekwaamheid studenten
76 studenten (10% van het totaal)
Onderwerp Voorbeeld Gevoel van
bekwaamheid
Levende systemen Mens, plant, dier 48%
Natuurkundige systemen Kracht, beweging, energie 36%
Aarde en ruimte systemen Water, lucht, klimaat, weer 29%
Techniek systemen Construeren, faciliteren 21%
Wel stijgende lijn van leerjaar 1 naar leerjaar 3, maar niet significant

17. Gevoel van bekwaamheid
Leerkrachten hebben een lastige taak: belangstelling
wekken voor een domein waarvan ze
te weinig kennis en vaardigheden hebben
te weinig kennis en vaardigheden denken te hebben
Het gebrek aan een gevoel van bekwaamheid blijkt een
belangrijk aspect te zijn bij het niet verzorgen van natuur-
en techniekonderwijs
Self-efficacy (Bandura, 1977)

18. Self-efficacy
Het vertrouwen dat iemand heeft om bepaalde taken tot
een goed einde te brengen
Oordeel over eigen capaciteiten
Verwachtingen over de resultaten van bepaald gedrag
Versterking door succes, verzwakt door falen
Significante invloed op motivatie en functioneren

19. Verhogen van self-efficacy
Eerst subvaardigheden
identificeren en die combineren
tot complexere vaardigheden
Oefenen van de vaardigheden
onder begeleiding in een veilige
omgeving met feedback van
anderen
Het geleerde in de praktijk
brengen waarbij gezorgd wordt
dat er succeservaringen zijn
Werken met goede voorbeelden!

20. Kortom..
We hebben te maken met een instroom die
voornamelijk vrouwelijk/alfa is
weinig affiniteit met natuur en techniek heeft
te weinig kennis en vaardigheden op het gebied van
natuur en techniek heeft
van zichzelf vindt dat ze over te weinig kennis en
vaardigheden beschikt
weinig zelfvertrouwen en een laag gevoel van
bekwaamheid heeft
(uitzonderingen daargelaten!)

21. Zoeken naar aansprekende mogelijkheden
Duurzaamheid, kwaliteit, groen/eco?
Textiel?
Levensmiddelentechnologie?
Kunst & techniek?
Vanaf 1990 is Theo Jansen druk bezig met het maken
van nieuwe vormen van leven: zijn strandbeesten.
Deze beesten zijn niet gemaakt van eiwit zoals de
bestaande vormen van leven, maar van een ander
oermateriaal: elektriciteitsbuizen van pvc. Skeletten
gemaakt van pvc-buizen zijn in staat te lopen. Ze
krijgen hun energie uit de wind en de strandbeesten
hoeven dus niet te eten zoals gewone beesten.
Theo Jansen, Strandbeesten
www.strandbeest.com

22. Er is dus nog wel wat te doen…
Onderzoeksvraag van het lectoraat:
Op welke manier kunnen scholen en (aanstaande)
leerkrachten ondersteund worden
bij de invoering van natuur, wetenschap en techniek in
het basisonderwijs,
waarbij leerkrachten een positieve attitude ten aanzien
van natuur, wetenschap en techniek ontwikkelen,
zodat zij leerlingen kunnen stimuleren en
enthousiasmeren voor dit vakgebied?

23. Richting van het onderzoek
Deelvragen bij dit onderzoek zijn gericht op
De school als organisatie en de rol van de leerkracht
binnen die organisatie
De professionalisering van leerkrachten
De leerling als onderzoekende ontwerper
Betrokkenheid van de omgeving van de school
De rol van nieuwe media en het implementeren van
methodes als de onderzoekende ontwerper

24. Onderzoekskader
Invoering van natuur- en techniekonderwijs is een
onderwijsinnovatie
Onderwijsinnovaties zijn complexe processen
De rol van de bekwame, betrokken leerkracht is cruciaal
We moeten rekening houden met de zorgen van de
leerkracht

25. Onderzoekskader
Concerns Based Adoption Model (CBAM)
(Hord, Rutherford, Huling-Austin, & Hall, 1987)
Betrokkenheidsmodel
Elke zorg past in een bepaald stadium van
de onderwijsinnovatie
Elke zorg is echt en daar moet aandacht aan
besteed worden

26. Betrokkenheidsmodel
3 stadia van betrokkenheid
(Van den Berg & Vandenberghe, 1995)
1. Zelfbetrokkenheid
Kan ik dit wel?
Hoeveel tijd gaat het me kosten?
2. Taakbetrokkenheid
Hoe ga ik dit doen?
Hoe krijg ik alle materialen op orde?
3. Anderbetrokkenheid
Welk effect heeft het op mijn leerlingen?
Hoe kan ik het optimaliseren?

27. Betrokkenheidsmodel
Niet alle leerkrachten bevinden zich in hetzelfde stadium
van betrokkenheid
Dat maakt de invoering van de onderwijsinnovatie lastig
In kaart brengen waar een leerkracht (of een team!) zich
bevindt
Nagaan welke interventies nodig zijn
Een stap verder zetten

28. Een stap verder
Maar hoe?
Via goede voorbeelden en beschikbaar materiaal
Via een aansprekende werkwijze:
Onderzoekend ontwerpen
Combinatie van
onderzoekend leren
en ontwerpend leren

29. Onderzoekend en ontwerpend leren
Start met een oriëntatiefase
Onderzoekend leren:
via confrontatie naar verkennen en experimenteren
Ontwerpend leren:
via probleemverkenning en ontwerp naar maken
Afsluiting: verdiepingsfase waarin de resultaten
worden gecommuniceerd en verdieping plaatsvindt

30. Onderzoekend leren
Waarom wel?
Ontwikkelen kennis en vaardigheden
Actieve leervorm, beïnvloedt attitude leerlingen positief
Hogere prestatie van leerlingen
Waarom niet?
Leerlingen bezitten vaak nog niet de juiste voorkennis
Opstellen van concrete leerdoelen moeilijk
Leerdoelen sluiten niet aan bij de eigen ontwikkeling

31. Ontwerpend leren
Waarom wel?
Motiverend: leuk om iets te bedenken, maken, bouwen
Leerling eigenaar van het uiteindelijke product
Waarom niet?
Vervalt vaak in handvaardigheid-achtige oefeningen en
het stapsgewijs maken van bouwpakketten
(techniekkisten…)
Weinig reflectie op het nut van de oefening en de kennis
die daarover beschikbaar is

32. Een combinatie?
Combinatie van onderzoekend en ontwerpend leren:
Onderzoekend ontwerpen
Oftewel: uitvinders in de klas

33. verdiepen in confrontatie
Onderzoekend ontwerpen resultaten en
consequentie
met het
probleem
Behouden van het oriënteren op
motiverende van communiceren
en reflecteren
het probleem
en mogelijke
oplossingen
ontwerpen
Behouden van
begripvorming
en reflectie
Verwachting: ontwerp
onderzoeks-
vragen
evalueren
innovatieve ontwerp bijstellen
opstellen
oplossingen voor
alledaagse problemen
ontwerp ontwerp
uitvoeren maken
(Fisser, 2009)

34. Samengevat…
We hebben nieuwsgierige kinderen
We hebben enthousiaste leerkrachten nodig
Leerkrachten en scholen die dat willen bereiken
kunnen ondersteund worden
Via nascholing en maatwerktrajecten
Met behulp van goede voorbeelden
Met een aansprekende werkvorm

35. Mogelijkheden voor de toekomst
Bijdrage aan curriculum pabo
Van po naar vo: doorlopende leerlijnen
Samenwerking met het bedrijfsleven
Leerkracht in het lab
Toppers voor de klas
Het gebruik van ict/nieuwe media
Samenwerking met andere kenniscentra
Onderwijsinnovatie door curriculumontwerp!

36. Natuurlijk nieuwsgierig
Onderzoekend leren bij natuur, wetenschap en techniek
Lectorale rede, 2 september 2009