Competenties voor onderwijzen volgens onderzoekend leren

Welke competenties hebben leerkrachten nodig om wetenschap en techniek op een onderzoekende wijze te geven? Deze vraag stond centraal in het promotieonderzoek van Ester Alake-Tuenter. Alake ontwikkelde daartoe een competentielijst, en onderzocht bij eerstejaars Pabo-studenten hun competenties op het gebied van vakinhoudelijke kennis, PCK en attitude. De studenten blijken te weinig vakinhoudelijke kennis te hebben, maar zij hebben wel vertrouwen in hun lesgeven over wetenschap.

[collapsibles]
[collapse title=’Fast and frugal heuristics (vuistregels)’]

• Om studenten onderzoekend leren aan te leren is het van belang dat zij de theorie uitproberen in de praktijk, tijdens hun stage, en hier vervolgens weer op reflecteren
• Houd altijd rekening met de attitude (en self efficacy) van (aanstaande) leerkrachten
• Zet het leren van vakinhoudelijke kennis steeds in functie van het lesgeven, om motivatie en attitude van studenten te verbeteren

[/collapse]

Wat is er belangrijk voor een opleider?

Aan de hand van de door Alake ontwikkelde competentielijst kan een opleider nagaan of alle, voor onderwijzen volgens de didactiek van het onderzoekend leren benodigde, competenties voldoende aan bod komen in het Pabo-curriculum.
Tevens is het van belang om niet alleen op de opleiding aandacht te besteden aan onderzoekend leren, maar studenten ook verplicht in de stage hiermee aan de slag te laten gaan en hier vervolgens in de opleiding weer op te laten reflecteren, zodat zowel de attitude als vakinhoudelijke kennis van studenten over wetenschap kan verbeteren.

Wat kan een docent eraan hebben?

Aan de hand van de door Alake ontwikkelde competentielijst kan een docent nagaan in hoeverre hij/zij competent is voor het onderwijzen volgens de methode van het onderzoekend leren, en waar eventuele hiaten liggen waarop nascholing nodig is.

Inhoud en opbrengst van het onderzoek: theoretisch kader

[collapse title=’Maatschappelijk belang’]

Kinderen van 10/11 jaar besluiten nog niet welke kant ze op willen met hun carrière, maar wel welke richtingen ze afstoten. Wetenschap en techniek is helaas een richting die kinderen, vooral meisjes, relatief vaak afstoten. Daarom is het van belang om kinderen op de basisschool in aanraking te brengen met W&T en onderzoekend leren. Niet alleen zodat kinderen kunnen bekijken of ze het leuk vinden, maar ook om te zien of ze talent hebben voor W&T. Alake onderzocht daarom welke competenties leerkrachten nodig hebben om wetenschap en techniek op een onderzoekende wijze te geven.

[/collapse]

Om wetenschap te kunnen onderwijzen volgens de didactiek van het onderzoekend leren, zijn er drie belangrijke competentie-gebieden die leerkrachten moeten beheersen:

• Vakinhoudelijke kennis
• Pedagogical content knowledge (PCK)
• Attitude

Deze drie competentie-gebieden worden in onderstaande alinea’s behandeld.
[collapse title=’Vakinhoudelijke kennis’]

De vakinhoudelijke kennis die nodig is voor het onderwijzen van wetenschap bestaat uit twee componenten:

• Kennis over het wetenschappelijke onderwerp dat je wil onderwijzen
• Kennis over onderzoeken en de verschillende fasen van het onderzoeksproces

[/collapse]
[collapse title=’Pedagogical content knowledge (PCK)’]

PCK definieert Alake als de keuze die je steeds opnieuw maakt (hetzij voorafgaand aan de les, hetzij in de les) welke vakdidactiek je kiest gezien jouw leerlingen en het onderwerp. Je neemt steeds in overweging waar jouw leerlingen tegenaan lopen bij een bepaald onderwerp, en hoe je daar het beste met je vakdidactiek op aan kunt sluiten.

Er zijn dan vervolgens vier verschillende vormen van onderzoekend leren waarin je les kunt geven:

De guided inquiry aanpak zorgt voor de meeste leeropbrengsten. Uit o.a. Pisa-onderzoek blijkt echter dat het grootste deel van de leerkrachten in Nederland de confirmation inquiry gebruikt.

Aan de Michigan University is onderzoek gedaan naar de voorkeuren van leerkrachten voor één van de vier bovenstaande aanpakken, door een aantal casussen voor te leggen. Hieruit blijkt dat zittende leerkrachten hun voorkeur af laten hangen van de hoeveelheid vakkennis die ze over een onderwerp hebben:

• Als ze inschatten dat ze voldoende vakkennis over een onderwerp hebben, gebruiken ze de guided of open inquiry
• Als ze inschatten dat ze niet voldoende bekwaam in een onderwerp zijn om lastige vragen van kinderen te beantwoorden, maken ze gebruik van de confirmation of structured inquiry

[/collapse]
[collapse title=’Attitude’]

Alake onderscheidt de volgende attituden van leerkrachten m.b.t. het onderwijzen van wetenschap:

Attitude t.a.v. onderzoekend leren

Wanneer onderzoekend leren aan bod komt op de Pabo, wil dat niet zeggen dat studenten hun attitude t.a.v. onderzoekend leren aan zullen passen, en over het algemeen meer aan onderzoekend leren gaan doen. Dit komt doordat het geven van goede voorbeelden aan studenten alleen leidt tot het kopiëren van deze voorbeelden, en niet per se tot een attitude-verandering.

Hoe kan je er dan voor zorgen dat de attitude van studenten wel verandert?
Door:

• onderzoekend leren op de Pabo aan bod te laten komen
• studenten te verplichten om tijdens de stage meerdere keren onderzoekend leren toe te passen
• op de opleiding na afloop van de stage de studenten te laten reflecteren op de theorie die ze gehad hadden over onderzoekend leren, en hoe dat in de verschillende praktijken gegaan is

Op deze manier zullen studenten onderzoekend leren beter toe kunnen passen in andere lessen, en kan de attitude t.a.v. onderzoekend leren veranderen.

[/collapse]

Inhoud en opbrengst van het onderzoek: het onderzoek

[collapse title=’Onderzoeksopzet’]

Hoofd- en deelvragen
De hoofdvraag van het onderzoek was: “Welke competenties hebben leerkrachten nodig om wetenschap en techniek op een onderzoekende wijze te geven?”

De bijbehorende deelvragen waren:

1. Is er een verschil tussen dat wat we eisen aan competenties van beginnende leerkrachten die 0 tot 3 jaar voor de klas staan en leerkrachten die 10 jaar of langer voor de klas staan?
2. Wat is de vakinhoudelijke kennis, attitude en PCK van eerstejaars Pabo-studenten?
3. Zijn er relaties tussen (de gevonden waarden voor) de vakinhoudelijke kennis, attitude en PCK?

Onderzoeksmethoden
Literatuuronderzoek
Alake heeft de opbrengsten uit 57 internationale artikelen over benodigde competenties voor het lesgeven volgens onderzoekend leren, vergeleken met de Amerikaanse standaarden voor leerkrachten. Daaruit volgenden drie belangrijke competentie-gebieden die leerkrachten moeten beheersen en 22 deelcompetenties.

Delphi studie
Via een Delphi studie met 60 experts ging Alake na of de drie competentiegebieden en 22 deelcompetenties toereikend waren. Op basis daarvan heeft Alake uiteindelijk de drie competentie-gebieden (vakinhoudelijke kennis, PCK en attitude) en 23 deelcompetenties geformuleerd (download: competentielijst). Ook legde Alake de vraag of er verschil is tussen de competentie-eisen voor beginnende en ervaren leerkrachten (deelvraag 1) voor aan de Delphi groep.

Vragenlijsten
Vervolgens onderzocht Alake wat de vakinhoudelijke kennis, attitude en PCK van 450 eerstejaars Pabo-studenten was, via:

• de CITO toets die standaard in het eerste jaar van de Pabo afgenomen wordt
• een attitude vragenlijst
• een PCK-vragenlijst met 10 casussen

[/collapse]
[collapse title=’Resultaten ‘]

Competenties van beginnende en ervaren leerkrachten
De vakinhoudelijke kennis en PCK kun je door nascholing en ervaring uitbouwen, daarom mogen de competenties van beginnende leerkrachten op deze gebieden lager liggen dan van ervaren leerkrachten. De attitude daarentegen moet al als beginnende leerkracht in orde zijn; als een student na afstuderen een negatieve attitude heeft t.a.v. W&T, zal deze attitude niet of weinig veranderen.

Pabo-studenten hebben vaak aan het begin van hun studie al een negatieve attitude t.a.v. W&T. Het gaat dan met name om een negatieve attitude t.a.v. wetenschap, en niet om een negatieve attitude t.a.v. wetenschap onderwijzen. Het is daarom van belang om studenten tijdens de Pabo-opleiding te interesseren voor W&T, om een positieve(re) attitude te creëren. Hoe pak je dat aan?

Uit de gecombineerde resultaten van het literatuuronderzoek, de Delphi studie en de vragenlijsten blijkt dat je dit aan kunt pakken met behulp van misconcepten. De motivatie van studenten om de Pabo-opleiding te volgen, is dat ze met kinderen willen werken. Als ze in aanraking komen met misconcepten van kinderen, en ze zelf ook niet goed weten hoe het precies zit, wordt het voor de studenten interessant om uit te zoeken hoe het dan wel zit; om het uit te kunnen leggen aan het kind of om de juiste vragen te kunnen stellen.

Competenties van eerstejaars Pabo-studenten
De vakinhoudelijke kennis van eerstejaars Pabo-studenten schiet behoorlijk tekort.

De attitude t.a.v. wetenschap onderwijzen was positiever dan de attitude t.a.v. wetenschap. Ze vinden lesgeven over wetenschap dus leuker dan wetenschap zelf. Het plezier scoorde lager dan het belang; studenten vinden wetenschap dus wel belangrijk, maar niet zo leuk.

Bij de PCK-test kozen de studenten bij de casussen het meeste voor de structured en guided inquiry.

Relaties tussen vakinhoudelijke kennis, attitude en PCK
Bij ervaren leerkrachten zie je duidelijke verbanden tussen vakinhoudelijke kennis, attitude en PCK. Wanneer zij weinig vakinhoudelijke kennis hebben:

• maken zij gebruik van de confirmation of structured inquiry (waarbij de docent alles grotendeels in eigen hand heeft)
• hebben ze een negatieve attitude t.a.v. wetenschap onderwijzen

Bij de eerstejaars studenten waar Alake onderzoek naar heeft gedaan, zie je deze verbanden niet of nauwelijks. Mogelijke verklaringen hiervoor zijn:

• Studenten hebben nog geen ‘angst’ opgebouwd om kinderen open onderzoekend te laten leren, ookal schiet hun eigen vakinhoudelijke kennis tekort, ze kijken gewoon wat eruit komt
• Onderzoekend leren wordt op de Pabo-opleidingen gepredikt: het is goed, dus doen de studenten het (zonder zich af te vragen of hun vakinhoudelijke kennis wel voldoende is)
• Kinderen vinden onderzoekend leren heel leuk, dit zien de studenten tijdens hun stage. Ze gaan uit van het principe dat gemotiveerde kinderen meer leren
• Studenten zijn nog niet bezig met de rest van het rooster van de kinderen, terwijl zittende leerkrachten vaak niet aan onderzoekend leren doen vanwege de tijd die het kost

Bij de eerstejaars studenten is wel het volgende verband gevonden: De science teaching efficacy is hoger dan de science efficacy. Echter, er is geen verband gevonden tussen de vakinhoudelijke kennis en de science teaching efficacy. Studenten schatten dus (nog) niet goed in wat er nodig is om goed les te kunnen geven.

[/collapse]
[collapse title=’Conclusies’]

Alake heeft een competentielijst ontwikkeld voor het kunnen onderwijzen van wetenschap volgens de didactiek van het onderzoekend leren. Deze competentielijst bestaat uit drie competentie-gebieden (vakinhoudelijke kennis, PCK en attitude) en 23 deelcompetenties. Uit haar onderzoek naar deze competenties bij eerstejaars Pabo-studenten blijkt het volgende:

De vakinhoudelijke kennis m.b.t. wetenschap van eerstejaars Pabo-studenten is te laag, maar zij hebben wel vertrouwen in hun lesgeven over wetenschap. Studenten denken dat onderzoekend leren vooral leuk is, en dat vakkennis hier niet voor nodig is. Maar juist om vragen aan leerlingen te kunnen stellen, vragen van leerlingen te kunnen beantwoorden, en misconcepten van leerlingen te kunnen weerleggen, is deze vakinhoudelijke kennis van groot belang. Eén van de aanbevelingen van Alake is dan ook om een vakinhoudelijke toets af te nemen, nog voordat de studenten op de opleiding komen. Deze toets is overigens al ingevoerd in 2015 (niet als gevolg van deze aanbeveling).

De science teaching efficacy van studenten is hoger dan de science efficacy. Dit zouden we moeten gebruiken om de vakinhoudelijke kennis van studenten verder te ontwikkelen. Ze vinden het leuk om les te geven, maar niet om vakinhoudelijke kennis te leren. Zorg er daarom voor dat studenten tijdens hun stage veelvuldig onderzoekend moeten leren met de kinderen. Zo worden ze geconfronteerd met hiaten in hun voorkennis, en krijgen zo intrinsieke motivatie om de benodigde vakinhoudelijke kennis alsnog op te zoeken en te leren.

Tot slot kiezen studenten als het gaat om PCK massaal voor de tussenvarianten structured en guided inquiry. Niet vanwege een bepaalde voorkeur voor een aanpak, maar omdat studenten niet bekend zijn met de vier varianten waartussen je kan kiezen. Breng studenten daarom al vroeg in aanraking met de vier aanpakken waarin je les kunt geven over wetenschap, en maak ze duidelijk dat je niet alleen op basis van je eigen vakinhoudelijke kennis een aanpak kiest, maar ook op basis van de voorkennis van de leerlingen en het onderwerp.

[/collapse]

Verwijzingen

• Download: Proefschrift ‘Inquiry-based science teaching competence of pre-service primary teachers’ (Alake-Tuenter, 2014)
• Download: Competentielijst voor het kunnen onderwijzen van wetenschap volgens de didactiek van het onderzoekend leren
• Website: Kenniscentra Wetenschap en Techniek – artikelen en lesvoorbeelden voor leerkrachten
• Website: Western Michigan University – bevat voorbeelden van de vier aanpakken om wetenschap te onderwijzen, en casusvragen
• Website: Appleton K. (2003). How Do Beginning Primary School Teachers Cope with Science? Toward an Understanding of Science Teaching Practice. Research in Science Education, 33:1, 1-25
• Website: Harlen W. & Lena P. (2011). Introduction to the theme. In: Vries de M.J., Keulen van H., Peters S. & Walma van der Molen J.H. (Eds.) (2011). Professional development for primary teachers in science and technology. The Dutch VTB-Pro project in an international perspective. Rotterdam/Boston/Taipei: Sense Publishers, 1-16
• Website: Nilsson P. & Loughran J. (2012). Exploring the development of pre-service science elementary teachers pedagogical content knowledge. Journal of Science Teacher Education, 23:7, 699-791
• Literatuur: Bandura A. (1997). Self-efficacy: The exercise of control. New York: Freeman

[/collapsibles]

Ester Alake-Tuenter is senior docent en onderzoeker aan PABO Iselinge te Doetinchem, onderdeel van de educatieve federatie Interactum. In die functie geeft ze werkgroepen onderwijskunde en onderzoek aan studenten van de academische PABO en de deeltijdvariant. In 2014 promoveerde zij op ‘Inquiry-based science teaching competence of pre-service primary teachers’.