Wetenschapsdidactiek

Onderzoekend leren of enquiry-based learning slaat op de manier waarop onderzoekers de natuurlijke wereld onderzoeken, problemen oplossen en verschijnselen verklaren, gebaseerd op bewijzen geleverd door weten-schappelijk onderzoek (Hofstein & Lunetta, 2004 in OECD, 2016). Vertaald naar een klassituatie betekent dit dat leerlingen uitgedaagd worden om levensechte problemen en authentieke toepassingen in verband te brengen met wetenschappelijke conceptuele ideeën, door hen warm te maken voor experimenten en hands-on activiteiten. Hierbij speelt het zelf doen een grote rol, zodat leerlingen zelf kennis construeren en aldus zelfontdekkend leren. Studies tonen aan dat deze aanpak het leren, de attitudes ten aanzien van wetenschappen en transfervaardigheden zoals kritisch denken en het probleemoplossend vermogen bevordert (Blanchard et al., 2010; Furtak et al., 2012; Hattie, 2009; Minner et al., 2010 in OECD, 2016).

Experts waarschuwen echter wel dat deze onderwijsaanpak enkel het leren stimuleert indien het efficiënt wordt aangewend. Zo stelt Roth (1999) volgende voorwaarden: (i) feitenkennis, conceptuele kennis en vaardigheden moeten gecombineerd worden, (ii) er moet gebruik gemaakt worden van cognitieve modellen om fysieke representaties van wetenschap voor te stellen, zoals mindmaps en 3D-schema’s, en (iii) veranderingen in ideeën moeten toegelaten kunnen worden, bijvoorbeeld door een proef meermaals uit te voeren. Ook moet bij zelfontdekkend leren de nodige basiskennis reeds aanwezig zijn, zodat die kan gebruikt worden om het aangeleerde toe te passen in andere contexten (De Bruyckere, 2017). De taak van de leerkracht bestaat er dus in om leerlingen deze basiskennis bij te brengen en om hen de vaardigheden aan te reiken die hen in staat stellen om zelfontdekkend te leren. Werken aan metacognitie (‘leren leren’) behoort hier ook toe, met bijvoorbeeld het expliciteren van werkstrategieën en het toepassen van de OVUR-methode.

Uit recent PISA-onderzoek, waarbij wetenschappelijke geletterdheid bijzondere aandacht kreeg, blijkt dat hoe leerkrachten lesgeven over wetenschappen meer gecorreleerd is aan goede prestaties dan andere factoren zoals klasomgeving, extracurriculaire wetenschaps-activiteiten, e.d. (OECD, 2016). De goede prestaties bleken in het bijzonder samen te hangen met leerkracht-gestuurde directe instructie en adaptieve instructie.

Bij leerkracht-gestuurde directe instructie wordt er een duidelijk gestructureerde en informerende uiteenzetting gegeven, met uitleg van de leerkracht, klasgesprekken, bordschema’s, vragen van de leerlingen, e.d. Hoewel de studiehouding van de leerlingen hierbij eerder passief is, blijkt doceren dus soms essentieel om wetenschappelijke basiskennis te verwerven (Driver, 1995). Deze bevindingen komen ook overeen met andere onderzoeken die aangeven dat directe instructie zeer belangrijk is voor het bijbrengen van basiskennis (De Bruyckere, 2017).

Adaptieve instructie laat toe dat een leerkracht zijn les flexibel aanpast aan de leernoden van de leerlingen, of aan de verschillen in voorkennis, zodanig dat alle leerlingen de kans krijgen om de leerdoelen te bereiken (Hofstein & Lunetta, 2004 in OECD, 2016). Adaptief onderwijs verwijst met andere woorden naar binnenklas-differentiatie. Aangezien er op dit vlak in Vlaanderen nog veel ‘laaghangend fruit’ geplukt kan worden, is het belangrijk hier op in te zetten.