Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

De invloed van PCK op hoe leerlingen denken over techniek

De kennisbasis van leerkrachten bestaat uit drie kennisdomeinen: vakinhoudelijke kennis, PCK en attitude/vertrouwen. PCK, ofwel Pedagogical Content Knowledge, heeft de grootste invloed op het beeld dat basisschoolleerlingen van techniek ontwikkelen. Maar juist aan PCK wordt te weinig aandacht besteed op pabo’s. Dat zijn de belangrijkste conclusies uit het proefschrift van Ellen Rohaan.

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

  • Om goed onderwijs te kunnen geven, moeten leerkrachten veel PCK in huis hebben
  • Besteed daarom meer aandacht aan PCK in de opleiding
    [/collapse]

Wat is er belangrijk voor een opleider?

Om goed onderwijs te kunnen geven, is het belangrijk dat basisschoolleerkrachten Pedagogical Content Knowledge (PCK) hebben. Er zou daarom op pabo’s meer tijd besteed moeten worden aan PCK. Dit webartikel gaat over PCK en de invloed ervan op het beeld van leerlingen van, en hun attitude t.o.v. techniek. Rohaan heeft een test ontwikkeld om PCK te meten. Deze test is nog niet doorontwikkeld, maar de testvragen zouden in de lerarenopleiding als leermiddel gebruikt kunnen worden: aan de hand van de testvragen discussiëren over vakdidactische kennis.

Wat kan een docent eraan hebben?

Docenten krijgen meer inzicht in welke kennisdomeinen een rol spelen bij het geven van hun onderwijs. De PCK test zou kunnen helpen bij de professionele ontwikkeling van docenten.

Inhoud en opbrengst van het onderzoek: theoretisch kader

[collapse title=’Maatschappelijk belang’]
Basisonderwijs heet niet voor niets basisonderwijs: het is belangrijk dat kinderen zich op een breed gebied ontwikkelen. Basisschoolleerlingen zouden daarom ook basiskennis van techniek en zo een completer/correct beeld van techniek moeten krijgen. Maar momenteel (2012) wordt er minder aandacht besteed aan bètavakken op scholen. Bovendien hebben basisschoolleerkrachten doorgaans minder affiniteit met de bètavakken. Het is daarom belangrijk om te bekijken of huidige en toekomstige leerkrachten wel in staat zijn om techniek goed te kunnen onderwijzen.

Verder is het ook vanuit maatschappelijk opzicht belangrijk dat leerlingen een completer/correct beeld van techniek krijgen, want dan kunnen zij een gefundeerde attitude ten opzichte van techniek ontwikkelen. Dit is belangrijk met het oog op de ontwikkeling naar een meer techniekgeoriënteerde kenniseconomie. Slechts een klein deel van de scholieren in Nederland kiest voor een technische studie, terwijl er juist behoefte is aan méér technisch geschoolden. En ‘onbekend maakt onbemind’: als je een heel smal beeld van, of misvattingen over techniek hebt, zal je niet snel een positieve attitude ontwikkelen. En dus zal je niet snel een technische studie gaan volgen. [/collapse]
De kennisbasis van leerkrachten bestaat uit drie kennisdomeinen: vakinhoudelijke kennis, PCK en attitude/vertrouwen. Hieronder worden deze concepten behandeld + een hypothetisch model wat de relaties tussen de drie kennisdomeinen weergeeft.

[collapse title=’Vakinhoudelijke kennis & attitude/vertrouwen’]

Met ‘vakinhoudelijke kennis’ wordt vakkennis bedoeld. Bijvoorbeeld dat je weet hoe een katrol werkt, wat zwaartekracht is, wrijving enzovoort. Bij ‘attitude/vertrouwen’ gaat het om de attitude ten opzichte van techniek(onderwijs), en het vertrouwen in het eigen lesgeven over techniek. [/collapse]
[collapse title=’PCK’]

PCK staat voor ‘Pedagogical Content Knowledge’, in het Nederlands ‘vakspecifieke pedagogisch-didactische kennis’ genoemd. De Amerikaanse onderwijskundige Lee Shulman definieerde PCK als “een speciale samensmelting van inhoudelijke en didactische kennis, dat het unieke terrein van leerkrachten is, hun eigen speciale vorm van professionele kennis” (Shulman, 1987, p. 8). PCK is specifiek voor een bepaalde vakinhoud. Om bijvoorbeeld goed te onderwijzen hoe een katrol werkt, heb je bepaalde didactische vaardigheden nodig die specifiek zijn voor dat onderwerp. Dat is PCK.

In dit onderzoek is PCK van techniekonderwijs gedefinieerd als een verzameling van drie kennisaspecten:

  1. Kennis van het beeld dat leerlingen van techniek hebben en van hun opvattingen en misvattingen van technische onderwerpen
  2. Kennis van pedagogisch-didactische benaderingen en onderwijsstrategieën voor techniekonderwijs
  3. Kennis van de aard en doelen van techniekonderwijs

[/collapse]
[collapse title=’Hypothetisch model met de 3 kennisdomeinen’]

Onderstaande figuur geeft de 3 kennisdomeinen van een leerkracht weer, alsook beeld en attituden die leerlingen over techniek hebben. De letters a t/m h geven hypothetische relaties weer tussen de verschillende domeinen van de leerkracht en leerlingen. Bijvoorbeeld:

  • a. Vakinhoudelijke kennis is een voorwaarde voor de ontwikkeling van PCK
  • b. Meer vakinhoudelijke kennis geeft meer vertrouwen in het eigen lesgeven
  • e. Meer PCK zorgt ervoor dat leerlingen meer leren (heeft eerder onderzoek aangetoond)
  • f. Meer PCK zorgt ervoor dat leerlingen meer motivatie en belangstelling voor techniek krijgen (heeft eerder onderzoek aangetoond)
  • g. Attitude van leerkracht heeft invloed op attitude van leerlingen

Onder de alinea ‘Conclusies’ wordt dit model herzien op basis van de resultaten van het onderzoek van Rohaan.

[/collapse]

Inhoud en opbrengst van het onderzoek: het onderzoek

[collapse title=’Onderzoeksopzet’]

Hoofd- en deelvragen
De hoofdvraag van het onderzoek was: “Welke invloed hebben vakinhoudelijke kennis, PCK en attitude/vertrouwen op het gebied van techniek van de leerkracht op het beeld en de attitude ten aanzien van techniek van leerlingen?”

De bijbehorende deelvragen waren:

  1. Hoe kan een multiple-choice test, voor het meten van PCK van basisschoolleerkrachten op het gebied van techniekonderwijs, worden samengesteld en gevalideerd?
  2. Welke latente factorstructuur ligt ten grondslag aan de PCK van basisschoolleerkrachten op het gebied van techniekonderwijs? (Dit heeft te maken met psychometrie en het valideren van de test. Daardoor krijg je ook meer inzicht in het begrip PCK: wat is dat precies en waar bestaat het uit?)
  3. Welke kennis van techniekonderwijs hebben basisschoolleerkrachten en hoe zijn de drie kennisdomeinen met elkaar verbonden?
  4. In welke mate is de kennis van de leerkracht gerelateerd aan het beeld en de attitude ten opzichte van techniek van de leerlingen?

Onderzoeksmethoden
Hieronder wordt per deelvraag de gebruikte onderzoeksmethode genoemd.

1 en 2. PCK test
Om PCK te kunnen meten, heeft Rohaan een PCK test ontwikkeld. Daarvoor had Rohaan een expertgroep samengesteld met mensen die veel van techniekonderwijs weten. Eerst hebben ze gedefinieerd wat ze onder PCK verstaan en vervolgens vragen opgesteld om (onderdelen van) PCK te meten. De eerste versie van de test is in de pilot fase afgenomen bij leerkrachten. Op basis van de resultaten en betrouwbaarheidsanalyse, heeft Rohaan de PCK test aangepast en ingekort. Deze versie is gebruikt om deelvraag 3 en 4 te kunnen beantwoorden.

3. Kennis basisschoolleerkrachten
Om attitude van leerkrachten te meten, heeft Rohaan een al bestaand instrument gebruikt. Om vakinhoudelijke kennis te meten, heeft zij gebruik gemaakt van de Citotoets (omdat er geen kennistoetsen zijn voor wat basisschoolleerkrachten van techniek zouden moeten weten). Om PCK te meten, heeft Rohaan de zelf ontwikkelde PCK test gebruikt.

4. Beeld en attitude leerlingen
Om beeld en attitude van leerlingen ten opzichte van techniek te meten, heeft Rohaan een reeds bestaande test gebruikt. Om het beeld te meten, moesten de leerlingen plaatjes omcirkelen waarvan zij vinden dat het techniek is of het beroep technicus. Om attitude te meten, moesten leerlingen aangeven in hoeverre ze het eens waren met bepaalde stellingen. 354 basisschoolleerkrachten hebben deelgenomen aan het onderzoek, waarvan er 79 samen met hun (in totaal 1584) leerlingen meededen.

[/collapse]
[collapse title=’Resultaten – de PCK test en het begrip PCK’]

De PCK test
De PCK test bestaat uit 18 multiple choice vragen, met steeds 4 antwoordmogelijkheden. De vragen gaan over verschillende techniek onderwerpen (volgens de Cito-domeinbeschrijving). Elke vraag bestaat uit een kort scenario, gevolgd door de vraag en antwoordmogelijkheden. De antwoorden verschillen in mate waarin ze getuigen van bijvoorbeeld pedagogische kennis of juist vakinhoudelijke kennis. Hieronder is ter illustratie een vraag uit de PCK test weergegeven.

PCK
Door het onderzoek is meer inzicht verkregen in het begrip PCK. Rohaan heeft aangetoond dat PCK bestaat uit, onder andere, drie onafhankelijk kenniscomponenten:

  • Weten hoe je activiteiten aan kunt sluiten bij de ervaringen, belevingswereld en eventuele misvattingen van leerlingen
  • De belangrijkste aspecten van techniekonderwijs kennen: doe-ervaringen en oplossen van authentieke problemen
  • Vragen kunnen stellen die leerlingen aanzetten tot kritisch nadenken over het oplossen van een technisch probleem

Maar PCK bestaat ook nog uit andere moeilijk te ontrafelen intrinsieke elementen. PCK is dus een zeer heterogeen construct.

[/collapse]
[collapse title=’Resultaten – Kennis leraar in relatie tot attitude leerling’]

Kennis leerkrachten
Basisschoolleerkrachten hebben, op techniek gebied, basale niveaus van vakinhoudelijk kennis en PCK. De leerkrachten hebben een gematigd positieve attitude t.o.v. techniek en hebben gematigd vertrouwen in hun eigen onderwijzen van techniek.

Herzien model
Als je een idee hebt van een model, kan je pad-analyse gebruiken om te bepalen hoe sterk de relaties uit het model zijn. Dit heeft Rohaan gedaan met het hypothetische model uit de alinea ‘Hypothetisch model met de 3 kennisdomeinen’ en de resultaten uit de testen. Dat leidde tot een herzien model:

Met de pad-analyse kon Rohaan de volgende relaties aantonen:

a. Vakinhoudelijke kennis heeft invloed op PCK
b. Vakinhoudelijke kennis heeft invloed op vertrouwen in het eigen techniekonderwijs. Vertrouwen heeft een sterke invloed op de attitude van de leerkracht t.o.v. techniek

Alle andere relaties waren niet significant.

Relatie kennis leerkracht en beeld leerling
Rohaan heeft geen significante relatie aangetoond tussen de kennis van leerkrachten en beeld/attitude van leerlingen. Maar er kan ook niet gesteld worden dat er géén relatie is. Dat heeft twee redenen:

  1. De PCK test is nog niet uitontwikkeld, en zit daardoor statistisch nog niet helemaal goed in elkaar
  2. Er zijn nog vele andere factoren die leerlingen beïnvloeden op techniekgebied zoals ouders, mensen met technische beroepen, intelligentie, enzovoort. Er is geen analyse gedaan waarin zulk soort variabelen meegenomen zijn

Wel is duidelijk dat PCK de belangrijkste van de drie kennisdomeinen is, als het gaat om het beïnvloeden van beeld/attitude van leerlingen. De pad-analyse liet (na correctie voor de betrouwbaarheid van de PCK test) namelijk een vrij sterke relatie zien tussen:

  • PCK van leerkrachten en beeld van leerlingen
  • PCK van leerkrachten en attitude van leerlingen

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

De kennisbasis van een leerkracht bestaat uit drie kennisdomeinen: vakinhoudelijke kennis, PCK en attitude/vertrouwen. PCK (Pedagogical Content Knowledge) is een belangrijke component van de kennisbasis van een leerkracht. Dat zie je ook wel in literatuur terug, maar het unieke aan het onderzoek van Rohaan is dat het een kwantitatief onderzoek was. Tot nu toe is er vooral kwalitatief onderzoek gedaan naar PCK.

Rohaan heeft geen significante relaties aan kunnen tonen tussen de kennis van de leerkracht en het beeld / de attitude ten opzichte van techniek van leerlingen. Wel is duidelijk dat PCK, van de drie kennisdomeinen, de sterkste relatie heeft met zowel beeld als attitude van leerlingen.

Aanbeveling
Op pabo’s wordt er weinig aandacht besteed aan PCK. Daar spreken ze heel vaak over inhoudelijke kennis en didactische kennis, maar niet over wat er op dat snijvlak zit (=PCK). Er zou veel meer aandacht moeten komen voor hoe je bepaalde onderwerpen het beste kan onderwijzen. Moet je dan een demonstratie doen? Moet je leerlingen proefjes laten doen? Of kan je beter een filmpje laten zien? En waarom is dat zo?

Als we goed onderwijs willen geven, dan moeten basisschoolleerkrachten dus veel vakinhoudelijke kennis en PCK in huis hebben. De vraag is of het reëel is om dit voor alle vakgebieden te hebben. Meer gespecialiseerde in plaats van breed opgeleide leerkrachten zou een oplossing kunnen zijn om vakinhoudelijke kennis en PCK te verhogen.
[/collapse]

Verwijzingen

[/collapsibles]

Gerelateerde artikelen

ELWIeR en Ecent als één STEM