0
Masterproject
20 ECTS
Naam
Kim Haslinghuijs
Studentnummer
s1687417
Fazantstraat 79
1771 CP Wieringerwerf
k.haslinghuijs@umail.leiden.nl
+31 (0)6 3071 3951
Begeleider
Mw. Prof. Dr. M.E.J. Raijmakers
Faculteit Sociale Wetenschappen
Wassenaarseweg 52
2333 AK Leiden
m.e.j.raijmakers@fsw.leidenuniv.nl
+31 (0)71 527 3436
Tweede lezer
Mw. Dr. K.F.A. Stroet
k.f.a.stroet@fsw.leidenuniv.nl
+31 (0)71 527 3955
Datum
01-07-2016
Het effect van voorkennis van ouders
op de verbale interactie en
samenwerking tussen
ouder en kind.
UNIVERSITEIT LEIDEN – AFDELING PEDAGOGISCHE WETENSCHAPPEN NEMO SCIENCE MUSEUM AMSTERDAM –RESEARCH AND DEVELOPMENT
Inhoudsopgave
Abstract ... 1
1.1 Introductie ... 2
1.2 Theoretisch Kader ... 3
1.2.1 Verbale interactie in musea. ... 4
1.2.2 Exploratie in musea. ... 5
1.2.3 Kenmerken van ouders. ... 6
1.3 Huidig onderzoek ... 8 1.3.1 Hypothesen. ... 9 2. Methode ... 9 2.1 Participanten ... 9 2.2 Procedure ... 10 2.3 Materiaal ... 11
2.3.1 Exhibit: Mysterie Box. ... 11
2.3.2 Verbale interactie. ... 11
2.3.3 Exploratie. ... 12
2.3.4 Achtergrondvariabelen. ... 12
2.3.4.1 Houding hoe kinderen leren. ... 12
2.4 Data-analyse ... 13
3. Resultaten ... 14
3.1 Data-inspectie ... 14
3.2 Analyses ... 15
3.2.1 Hoofdeffecten op categorieën van verbale interactie. ... 15
3.2.2 Interactie-effecten op categorieën van verbale interactie. ... 17
3.2.3 Hoofdeffecten op categorieën van exploratie. ... 18
3.2.4 De oplossing van het mysterie. ... 19
4. Discussie ... 19
4.1 Voorkennis ... 20
4.2 Kenmerken van ouders ... 20
4.3 Beperkingen van het onderzoek ... 22
5. Conclusie ... 22
6. Literatuurlijst ... 23
7. Appendix ... 25
Appendix A. Tabellen en figuren ... 26
Appendix B. Interactie ... 29
Appendix D. Antwoordformulier Mysterie Box ... 31
Appendix E. Toestemmingsformulier... 34
Appendix F. Informerende brief ... 35
1
Abstract
Effective interaction and exploration are an essential source for children’s learning about science in an informal context. This study investigated the effect of parents’ prior knowledge on parent-child interactions and their exploration (children’s exploration, parents’ exploration and cooperation) during an experiment in Science Museum NEMO in Amsterdam. The sample included one hundred and five parent-child couples (mean children’s age = 9.9 years). Half of the couples were randomly assigned to the experimental group in which the parent was shown the solution prior to the experiment while the child was distracted. Results showed that parents’ prior knowledge affects the way parents interact and explore with their child. Compared to parents without prior knowledge, parents with prior knowledge experiment longer, explore less, pose more open questions and draw less conclusions, which all indicate that parents’ prior knowledge enhances parent-child interactions, children’s explorations and cooperation. Parents’ view of learning also correlates with the way parents interact with their child, therefore
children’s museums can inform their visitors about the value of active learning in case of science learning.
2
Samen experimenteren, samen leren:
Het effect van voorkennis op de verbale interactie en samenwerking tussen ouder en kind 1.1 Introductie
Verschillende musea in Nederland bieden activiteiten voor kinderen met wetenschappelijke en technologische onderwerpen, zoals het Naturalis in Leiden, Corpus in Oegstgeest, het Nederlands Instituut voor Beeld en Geluid in Hilversum en Science Museum NEMO in Amsterdam. Het belang dat de politiek hecht aan science1-educatie blijkt onder andere uit het Nationaal Techniekpact 2020,
dat door verschillende ministers is ondertekend. Het doel van deze pact is interesse voor techniek te wekken en meer kinderen te laten kiezen voor een technische opleiding door niet alleen de techniek zelf maar ook het belang van techniek te onderwijzen (Techniekpact, 2013). Daarnaast is op basisscholen ook steeds meer aandacht voor science, onder andere omdat in de context van
wetenschap en techniek 21e–eeuwse vaardigheden zoals kritisch denken en redeneren goed getraind
kunnen worden.
Leren over en interesse krijgen voor science vindt plaats in een formele context, namelijk op school aan de hand van specifieke leerdoelen en in een informele context zoals thuis en in
(interactieve) musea. Er zitten voor- en nadelen aan het leren in beide contexten wat betreft de leeropbrengst. Science educatie op school is gunstig omdat de leerkracht aan de hand van leerdoelen werkt en zijn of haar professionaliteit kan inzetten wat betreft het pedagogisch en didactisch
ondersteunen van kinderen. Een leerkracht moet echter wel de aandacht verdelen. Daarentegen hebben musea het voordeel dat er individuele aandacht voor het kind is van de ouder, naast de mogelijkheid voor kinderen om zelf actief te ontdekken. Uit onderzoek blijkt dat individuele ondersteuning een positief effect heeft op de kennis en vaardigheden van kinderen tijdens hun onderzoekend leren, mits deze ondersteuning aansluit bij de huidige kennis van het kind (Alfieri, Brooks, Aldrich &
Tenenbaum, 2010). Zeker voor het leren over science in een informele context is de rol van de ouder van belang.
Het is interessant om inzicht te krijgen in de rol van verschillende factoren die invloed hebben op het leerproces in een informele context om daarmee de leeropbrengst te kunnen optimaliseren. Dit onderzoek gaat over de bijdrage van een aantal variabelen te onderzoeken die kunnen bijdragen aan het leren over science van kinderen in musea. In dit onderzoek ligt de focus op de bijdrage van de ouder aan het experimenteren en leren van kind en ouder. Hieronder zal eerst een overzicht worden gegeven over de rol van de ouder bij het leren in een informele context en welke variabelen van belang zijn. Op basis van deze informatie zullen hypothesen worden opgesteld voor een experimenteel
onderzoek.
1 Met science wordt in dit onderzoek verwezen naar onderwerpen uit de natuurwetenschappen en wiskunde, waar ook kinderen op de basisschool over leren (zoals, magnetisme, drijfvermogen, mengsels en oplossingen, plantengroei, balans, cijferreeksen, etc.).
3
1.2 Theoretisch Kader
Er is veel literatuur over de interactie tussen een kind en een volwassene zoals een leerkracht of een ouder tijdens science-activiteiten. Interactie speelt een belangrijke rol in de sociale leertheorie van Vygotsky en met name wat betreft de zone van naaste ontwikkeling (Vygotsky, 1967). De zone van naaste ontwikkeling is het potentiële leervermogen van een kind dat effectief begeleid wordt. Effectieve hulp valt binnen de zone van naaste ontwikkeling als het aansluit bij wat het kind al weet en kan (Vygotsky, 1967). De kwaliteit van de interactie en dus de leeropbrengst van het kind is
afhankelijk van de effectieve hulp van de ouder.
Een aanpak die aansluit bij de zone van naaste ontwikkeling en die tegenwoordig steeds meer wordt toegepast in het onderwijs in Nederland is scaffolding. Letterlijk vertaald is scaffolding “steigers bouwen” en het is gericht op het diagnosticeren en beantwoorden van de specifieke hulpbehoefte van het kind met als doel het kind één stap te helpen zodat het kind de rest van de stappen vervolgens zelf kan maken (Van de Pol, Volman & Beishuizen, 2010). Scaffolding is de manier waarop de volwassene kan aansluiten bij de zone van naaste ontwikkeling van het kind. Ouders kunnen scaffolding in musea toepassen op de interactie met hun kind, om het kind effectief te begeleiden.
Interactie kan ook non-verbaal zijn, in de vorm van handelingen. In de literatuur wordt een betrokken en doelgerichte manier van handelen, observeren en onderzoeken exploratie genoemd (Legare, 2014). In een korte review van de literatuur laat Legare (2014) zien dat exploratie kinderen helpt bij het leren over wetenschap en techniek. Tijdens het exploreren kunnen kinderen causale variabelen ontdekken, omdat een kind een verandering observeert of zelf teweegbrengt en vervolgens een theorie kan ontwikkelen over de invloed van het een op het ander (Legare, 2014). In het primair onderwijs in Nederland wordt steeds meer waarde gehecht aan exploratie van kinderen tijdens science-lessen volgens de didactiek van het Onderzoekend en Ontwerpend Leren (OOL; Van Graft &
Kemmers, 2007). Volgens deze didactiek moeten kinderen worden gestimuleerd om te ontdekken door middel van actief zijn en ervaren, zodat aan de hand van die ervaringen onderzoeksvragen bedacht kunnen worden. In de Verenigde Staten kent men OOL als inquiry based learning (het leren aan de hand van probleem oplossend denken en redeneren) en dit blijkt een effectieve manier te zijn om wetenschap en techniek te leren aan kinderen, mits kinderen specifieke begeleiding krijgen (Alfieri, Brooks, Aldrich en Tenenbaum, 2010).
Samenvattend kan geconcludeerd worden dat verbale interactie en exploratie positief kunnen bijdragen aan de leeropbrengst van het kind. In dit onderzoek zal worden gekeken naar de invloed van verschillende variabelen op de verbale interactie en exploratie. Aan de hand van onderzoeken gericht op een museumsetting zal worden beschreven wat er reeds bekend is. Eerst zal beschreven worden wat bekend is over verbale interactie tussen ouder en kind in musea en hoe dit gemeten kan worden. Daarna wordt beschreven wat bekend is over exploratie en hoe dit gemeten kan worden. Tot slot wordt
4 beschreven wat er bekend is over de invloed van verschillende kenmerken van ouders op het
leerproces in musea.
1.2.1 Verbale interactie in musea. Er zijn verschillende onderzoeken gedaan naar het leren in
wetenschapsmusea (Callanan, 2012; Geerdts, Van De Walle, & LoBue, 2015; Gutwil & Allen, 2009; Harvey, 2014; Nadelson, 2013; Rigney & Callanan, 2011; Van Schijndel, Franse & Raijmakers, 2010). Ouders blijken een belangrijke taak te hebben om hun kind te ondersteunen in het leerproces door het geven van informatie die de kinderen zelfstandig niet kunnen ontdekken of observeren (Rigney & Callanan, 2011). Bovendien blijkt dat ouders in staat zijn om door middel van scaffolding hun kind effectieve hulp te bieden (Geerdts, Van De Walle & LoBue, 2015).
Uit onderzoek van Van Schijndel, Franse en Raijmakers (2010) blijkt dat de manier waarop ouders interactie hebben met hun kind invloed heeft op het uiteindelijke onderzoekende gedrag van het kind. Dit blijkt uit observaties van 75 kinderen met een ouder bij exhibits (de gebruikelijke term voor de tentoongestelde objecten) in Science Museum NEMO te Amsterdam. Het doel van dit onderzoek was het optimaliseren van de begeleiding die ouders hun kinderen geven bij exhibits. De conditie waarbij ouders een instructievideo bekeken voorafgaand aan het bezoeken van de exhibit met hun kind leidde tot een meer coachende manier van interactie waardoor het kind op een hoger niveau
onderzoekend gedrag ging vertonen.
In plaats van focussen op de manier van interactie kan ook gefocust worden op verschillende categorieën binnen de verbale interactie. In het onderzoek van Fender en Crowley (2007) zijn van de verbale interactie tussen ouder en kind de uitingen van ouders geanalyseerd en ingedeeld in uitleg
geven en overige uitingen. Het blijkt dat uitingen van ouders uit de categorie uitleg geven de mate
waarin kinderen tot fundamentele inzichten komen in plaats van alleen maar begrijpen hoe de exhibit werkt beïnvloedt. Dit blijkt aan de hand van observaties van verbale interacties tussen ouder en kind in een museum. Het doel van dit onderzoek was om een patroon van verbale interactie van de ouder te kunnen koppelen aan de leeropbrengst van het kind. In dit onderzoek wordt geen invloed gevonden van uitleg geven op het onderzoekende gedrag van het kind (Fender & Crowley, 2007)
In het onderzoek van Van Schijndel en Raijmakers (2016) wordt gekeken naar kleuters en ouders en hoe zij exploreren met schaduwen in Science Museum NEMO in Amsterdam. In dit onderzoek wordt onderscheid gemaakt tussen zeven verschillende categorieën wat betreft de uitingen van ouders, namelijk open vragen, gesloten vragen, causale verklaringen, beschrijvingen,
exhibit-gerelateerde aanwijzingen, navigerende aanwijzingen en affectieve uitingen. Het blijkt dat de beschrijvingen van ouders samenhangen met het onderzoekende gedrag van het kind. De positieve
invloed van beschrijvingen kan afhankelijk zijn van de leeftijd van de kinderen, want uit onderzoek van Geerdts, Van De Walle en LoBue (2015) blijkt dat ouders hun uitingen aanpassen aan de leeftijd van hun kind en meer beschrijvingen aan kleuters geven dan aan oudere kinderen.
5 Uit het onderzoek van Gutwill en Allen (2009) waarin naast de uitingen van de ouders ook de uitingen van de kinderen zijn geanalyseerd blijkt dat een spel gericht op het onderzoeken ervoor zorgt dat men langer en intensiever bij een exhibit actief is. De categorieën die gehanteerd zijn om de uitingen te coderen zijn PA (Proposing Actions) en IR (Interpreting Results). De PA’s zijn uitingen gericht op het uitvoeren van handelingen met de exhibit en de IR’s zijn uitingen gericht op de observaties en conclusies die men maakt aan de hand van de exhibit. Het doel van het onderzoek was inzicht te krijgen over de invloed van verschillende spelactiviteiten op het onderzoekende gedrag en verbale interactie tussen ouder en kind. Een spel gericht op samenwerking heeft grotere positieve invloed op de holding-time (de duur van het experimenteren), het gezamenlijk formuleren van conclusies en het onderzoekend gedrag dan een spel gericht op het individu (Gutwill & Allen, 2009). Uit het onderzoek blijkt verder dat een spel gericht op het beter om beurten op elkaar reageren geen effect heeft op de verbale interactie, ouders en hun kinderen zijn al gewend om op elkaar te reageren.
Niet in alle bovenstaande onderzoeken is bij het classificeren van uitingen een aparte categorie voor vragen gehanteerd, terwijl in het onderzoek beschreven door Callanan en Jipson (2001) de focus juist ligt op de wetenschappelijke vragen die kinderen stellen aan hun ouders. Ouders kunnen op verschillende manieren reageren op wetenschappelijke vragen van kinderen. Zo blijkt uit een analyse van 50 interacties bij een exhibit, dat ouders een rol spelen bij het voor kinderen interpreteren wat er wordt bekeken waarbij 56% procent zich focust op het observeerbare en 32% tot een
wetenschappelijke uitleg komt (Callanan, & Jipson, 2001). In een onderzoek naar vragen van ouders in een museum wordt geconcludeerd dat de open vragen (waarom en hoe) er voor zorgen dat kinderen meer redeneren en ook vaker tot een correcte oplossing komen (Vandermaas-Peeler, Massey & Kendall, 2016). Het stellen van vragen en daarmee het kind activeren om op een bepaalde manier na te denken is een manier van ondersteuning die past bij de methode scaffolding.
Samenvattend kan men concluderen dat uit de literatuur over verbale interactie blijkt dat het zinvol is om onderscheid te maken tussen verschillende categorieën, zoals open vragen stellen of
uitleg geven. Daarnaast is de verbale interactie tussen ouder en kind nauw verbonden met het gedrag
van het kind. Een ouder kan een kind bijvoorbeeld aansporen om naar een specifiek deel van de exhibit te kijken of een manipulatie uit te voeren en daarmee aansporen tot exploratie.
1.2.2 Exploratie in musea. Een museum over wetenschap en techniek met interactieve
exhibits streeft ernaar dat haar bezoekers intensief exploreren (Van Schijndel, Franse & Raijmakers, 2010; Weisler & McCall, 1976). Er worden veel onderzoeken uitgevoerd naar de mate van exploratie van kinderen bij exhibits omdat deze mogelijk inzichten geven waarmee de aantrekkelijkheid van exhibits verhoogd kan worden en het leerrendement geoptimaliseerd kan worden (Gutwill & Allen, 2009; Rigney & Callanan 2011; Van Schijndel, Franse & Raijmakers, 2010). Musea gaan er van uit dat actief en hands-on over science leren effectiever (en leuker) is voor kinderen in vergelijking met passief leren. Daarnaast blijkt ondersteuning van een volwassene tijdens het exploreren van kinderen
6 onmisbaar om effectief te kunnen exploreren (Alfieri, et. al., 2010). In dit onderzoek wordt naar de exploratie van kinderen en ouders gekeken om inzicht te krijgen in het samen experimenteren van kinderen en ouders.
Uit het onderzoek van Fender en Crowley (2007) met een exhibit over animaties blijkt dat kinderen samen met hun ouder langer exploreren dan kinderen die zelfstandig moeten exploreren. Exploratie kan gemeten worden door gebruik te maken van het bestaande scoringsschema Exploratory
Behavior Scale (EBS) zoals in het onderzoek van Van Schijndel en Raijmakers (2016). Dit onderzoek
gaat over kleuters samen met hun ouders. De handelingen van de kinderen zijn in drie categorieën in oplopende mate wat betreft een onderzoekende houding verdeeld: passief contact, actieve manipulatie en explorerend gedrag. Passief contact is een handeling waaraan verder geen aandacht wordt besteed.
Actieve manipulatie is het moedwillig bezig zijn met de exhibit. Het hoogste niveau is exploreren
waarbij het kind aan het experimenteren is door een handeling herhaaldelijk (op verschillende
manieren) uit te voeren. Een van de conclusies die wordt getrokken in dit onderzoek is dat de kinderen die gemiddeld een hogere mate van een hoger niveau van exploratie vertoonden niet meer of beter leerden. Een mogelijke verklaring die wordt gegeven voor dit resultaat is dat het leren van de kleuters wellicht te specifiek is gemeten, dus een uitspraak over het algemene leren van kinderen in een informele context kan niet worden gedaan. Het is belangrijk om naar exploratie te kijken als uitkomstmaat en niet alleen te focussen op kennis.
1.2.3 Kenmerken van ouders. Hoe de ouder en het kind samen verbaal interacteren en
exploreren bij een exhibit is afhankelijk van beiden. Kenmerken van het kind die een rol spelen zijn bijvoorbeeld het geslacht en de leeftijd. De ouder zal het taalgebruik aanpassen aan de woordenschat en taalgebruik van het kind. Uit onderzoek blijkt dat het geslacht van het kind een belangrijke rol speelt in de verbale interactie, ouders blijken namelijk meer uitleg te geven over wetenschappelijke onderwerpen aan jongens dan aan meisjes (Callanan, 2012). In dit onderzoek ligt de focus op de ouder. Er zijn een aantal kenmerken van ouders die een rol blijken te spelen bij samen experimenteren van ouder en kind.
Een eerste factor is het geslacht van de ouder, dit is bepalend voor de interactie tussen ouder en kind. Uit het onderzoek van Nadelson (2013) blijkt dat vaders meer uitleg geven bij exhibits dan moeders. Daarnaast is een tweede factor de motivatie. Naast geslacht heeft de motivatie van de ouders om naar het museum te komen invloed op de interactie tussen ouder en kind bij een exhibit (Tare, French, Frazier, Diamond & Evans, 2011). Een ouder die gefocust is op het leren en ontwikkelen van het kind zal een andere interactie hebben met het kind dan een ouder die komt voor een dagje uit en het kind alleen laat spelen in een leerzame speeltuin. De motivatie van ouder kan zich ook uiten in de attitude van de ouder tegenover het onderwerp van de exhibit. Het blijkt dat de mate waarin ouders het onderwerp van de exhibit voor hun kind belangrijk vinden om over te leren positief samenhangt met
7 Een derde factor is de achtergrond en de voorkennis van de ouders. Er zijn grote verschillen tussen ouders en deze hebben invloed op de verbale interactie en exploratie bij exhibits (Calanan & Jipson, 2001; Falk & Storksdieck, 2005; Gutwill & Allen, 2009; Williams & Lombrozo, 2013). Zo blijkt uit een analyse van het opleidingsniveau van de ouders dat hoger opgeleide ouders meer causale verklaringen geven, namelijk 57% van de ouders in vergelijking met 30% bij lager opgeleide ouders (Callanan & Jipson, 2001). Bovendien onderstrepen Callanan en Jipson (2001) dat ouders ook niet alles weten of kunnen uitleggen en dat er grote verschillen zijn in de voorkennis van ouders. De term voorkennis wordt in het onderzoek van Williams en Lombrozo (2013) breed geïnterpreteerd als waar iemand in gelooft, waar iemand voor staat en de feitelijke kennis die iemand heeft. Uit dit onderzoek blijkt dat voorkennis een positieve invloed heeft op het experimenteren, voorkennis helpt namelijk bij het categoriseren van nieuwe informatie. In het onderzoek van Falk en Storksdieck (2005) wordt voorkennis gedefinieerd als puur feitelijke kennis en deze blijkt van invloed te zijn op het leren bezoekers in musea: bezoekers met aanvankelijk de minste voorkennis leren het meest.
Uit onderzoek van Benjamin, Haden en Wilkerson (2010) in een museum blijkt dat het informeren van ouders over de inhoud van de exhibit een positieve invloed kan hebben op het leerproces van het kind. Dit onderzoek was gericht op het leren van kinderen door de interactie met hun ouders. Interessant is dat Lewin (1989) in een boek over de ontwikkeling van meer op kinderen gerichte musea concludeert dat ouders in musea niet de rol van leerkracht of rondleider op zich moeten nemen, maar de rol van een mede-lerende (co-learner). Over voorkennis kan men dus concluderen dat ouders dit kunnen gebruiken om hun kind te ondersteunen tijdens het samen experimenteren. Het is echter de vraag of voorkennis ouders niet tegenhoudt om met hun kind mee te spelen.
Tot slot is een voor de hand liggende vierde factor de opvoedingsstijl van de ouder. Buiten musea is opvoedingsstijl een gebruikelijke manier om interactie tussen ouder en kind weer te geven, maar in musea is dit lastig te meten. Opvoedingsstijl is een complex begrip en om dit goed te onderzoeken moet een uitgebreide vragenlijst met persoonlijke vragen worden gebruikt die sociaal gewenste antwoorden kunnen uitlokken (Golombok, 2000). Wat directer aansluit op musea is hoe ouders denken dat kinderen leren. Het blijkt dat opvoedingsstijl samenhangt met hoe de ouder denkt over leren (Ricco & Rodriquez, 2006). Ricco en Rodriquez (2006) hebben opvoedingsstijlen
onderzocht in combinatie met doelgerichtheid van ouders om hun kinderen te laten leren. Hieruit blijkt dat ouders kunnen worden ingedeeld in twee verschillende houdingen ten opzichte van hun lerende kind, namelijk passief en actief. Ouders die vinden dat hun kind actief leert, willen het kind dingen zelf laten doen en ervaren. Ouders die vinden dat hun kind passief leert, nemen het kind het werk juist uit handen, willen hun kind behoeden voor fouten door bijvoorbeeld meer uitleg te geven. De houding van ouders over hoe kinderen leren heeft invloed op het samen experimenteren van ouder en kind (Ricco & Rodriquez, 2006).
8
1.3 Huidig onderzoek
Het doel van het huidige onderzoek is inzicht krijgen in het experimenteren in musea waarbij de focus ligt op de rol van de ouder. Individuele verschillen blijken een hier grote rol bij te spelen en over voorkennis van ouders is alleen bekend wat uit correlationeel onderzoek blijkt. Daarom is in het huidige onderzoek voor een experimentele manipulatie van voorkennis gekozen. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een zogenoemde black box, een term voor voorwerpen waar men vanaf de buitenkant niet kan zien wat er zich binnenin afspeelt (Miller, 2014). Het belangrijkste kenmerk van een black box is dat er geen natuurkundige wetten (zoals magnetisme, drijven/zinken of balans) op toepasbaar zijn en dus niemand enige vorm van voorkennis heeft. Hierdoor kan de voorkennis van ouders experimenteel worden gemanipuleerd: de ene helft van de ouders krijgt voorkennis en de andere helft niet. Hierdoor kan men inzicht krijgen in het effect van voorkennis en invloed van andere variabelen op het leerproces bij exhibits die praktische implicaties hebben.
De hoofdvraag van dit onderzoek is: Wat is de invloed van het hebben van voorkennis op de
exploratie en kwaliteit van verbale interactie tussen ouder en kind en welke rol spelen
oudervariabelen daarbij? De oudervariabelen die worden onderzocht zijn geslacht, leeftijd, motivatie,
opleidingsniveau en houding (hoe kinderen leren). Daarnaast zal ook de holding-time worden vastgesteld, dit wordt in vergelijkbare onderzoeken als een maat voor betrokkenheid gebruikt
(Callanan, & Jipson, 2001; Falk, & Storksdieck, 2005; Gutwill, & Allen, 2009; Tare, et. al., 2015). Het huidige onderzoek is uitgevoerd in het Science Museum NEMO in Amsterdam, een museum dat zich richt op wetenschap voor kinderen. NEMO is naar eigen zeggen gericht op leveren van een bijdrage aan de wetenschappelijke en technologische kennis van kinderen op een aantrekkelijke manier.
Een rijke verbale interactie en een hoog niveau van exploratie kunnen, zoals beschreven in het theoretisch kader, bijdragen aan het leerproces van het kind. In een rijke verbale interactie uiten zowel de ouder als het kind zich frequent. Daarnaast blijkt het van belang te zijn dat de ouder open vragen stelt, beschrijvingen geeft en het geven van verklaringen voor een deel aan het kind over laat. In het huidige onderzoek worden alleen de uitingen van ouders worden geanalyseerd (de uitingen van kinderen worden in een ander onderzoek gebruikt). Daarnaast zal de frequentie van de exploratie van het kind en de ouder worden gemeten, waarbij exploratie wordt gekenmerkt door aandacht voor de handeling. De exhibit die wordt gebruikt in dit onderzoek heeft een beperkt aantal exploratie-mogelijkheden, daarom kunnen de verschillende categorieën van de Exploratory Behavior Scale (EBS) zoals in het onderzoek van Van Schijndel en Raijmakers (2016) niet worden onderscheiden. Er zal onderscheid worden gemaakt tussen individuele exploratie en samenwerking. Samenwerking wordt gezien als hoog niveau van exploratie aan de hand van de positieve invloed van samenwerking van op leren (Gutwill & Allen, 2009) en het inzicht dat ouders de rol van mede-lerende op zich moeten nemen (Lewin, 1989).
9
1.3.1 Hypothesen. De belangrijkste verwachting is een effect van de variabele voorkennis van
ouders. Door de experimentele manipulatie van deze variabele wordt een effect van voorkennis op de verbale interactie en exploratie verwacht. Er wordt verwacht dat ouders met voorkennis een rijkere interactie hebben met hun kind dan ouders zonder voorkennis. De specifieke hypothesen zijn:
H1a. Ouders met voorkennis hebben een rijkere verbale interactie (wat betreft de uitingen van
de ouders) met hun kind dan ouders zonder voorkennis.
H1b. Er is een verschil in exploratie (door zowel het kind als de ouder) afhankelijk van
voorkennis van de ouder.
Uit de literatuur blijken verschillende kenmerken van ouders invloed te hebben op de verbale interactie en exploratie bij een exhibit. Daarom zullen het geslacht, de leeftijd, het opleidingsniveau en de interesse in wetenschap bij ouders worden bevraagd en wordt een deel van de vragenlijst van Ricco en Rodriquez (2006) vertaald om de houding van ouders over hoe kinderen leren te bevragen. De hypothesen die zullen worden onderzocht wat betreft oudervariabelen zijn:
H2. Er is een verschil in kwaliteit van de verbale interactie en de exploratie afhankelijk van
kenmerken van ouders (leeftijd, geslacht, motivatie en opleidingsniveau).
H3a. Er is een verschil in de kwaliteit van de verbale interactie afhankelijk van de houding
van ouders over hoe kinderen leren.
H3b. Ouders die vinden dat kinderen actief kunnen leren laten hun kinderen meer exploreren
en exploreren meer samen.
H3c. Ouders die vinden dat kinderen passief kunnen leren geven meer verklaringen.
2. Methode 2.1 Participanten
In totaal hebben 116 ouder-kind koppels geparticipeerd aan dit onderzoek. Volwassenen zoals een oppas, grootouders of andere familieleden en kennissen konden niet deelnemen aan dit onderzoek. Wegens een aantal mislukte filmopnames is het aantal koppels waarvan de data wordt gebruikt 105 (N = 210), waarvan de verdeling in Tabel 1a staat. Er is gekozen voor kinderen vanaf ongeveer 8 jaar tot 12 jaar gezien de algemene taalvaardigheid van kinderen in deze leeftijdsgroep. De gemiddelde leeftijd van de participerende kinderen is 9,9 jaar (SD = 1.34). De gemiddelde leeftijd van de ouders is 42,9 jaar (SD = 5.12), de gemiddelde leeftijden per geslacht per conditie staan in Tabel 1b.
10
Tabel 1a
Beschrijving van de verdeling van de koppels over de condities (N=105)
Voorkennis Geen voorkennis
Ouder-kind koppels n n Vader-Zoon 14 12 Vader-Dochter 14 10 Moeder-Zoon 12 13 Moeder-Dochter 14 16 Tabel 1b Beschrijving van de verdeling van de participanten over de condities (N=210) Voorkennis Geen Voorkennis Totaal n Leeftijd* n Leeftijd* n Vaders 28 43.37 (4.06) 22 45.30 (5.99) 50
Moeders 26 43.54 (4.52) 29 42.53 (5.09) 55
Zoons 26 9.96 (1.34) 25 10.00 (1.64) 51
Dochters 28 9.98 (1.43) 26 9.78 (0.93) 54 *SD staat tussen haakjes
2.2 Procedure
Het onderzoek heeft plaatsgevonden in een aparte ruimte die science museum NEMO heeft gereserveerd voor onderzoek en ontwikkeling (NEMO Research & Development). De participanten zijn tijdens hun bezoek aan NEMO eind februari en begin maart 2016 negen dagen lang actief
geworven door de onderzoeker. Vooraf aan het experiment moest de ouder de toestemmingsverklaring (Appendix E) ondertekenen en kon de ouder een informerende brief (Appendix F) lezen. De ouder-kind koppels werden willekeurig verdeeld over de twee condities. De “controlegroep” ging zonder voorkennis met de exhibit experimenteren en de ouders van de “voorkennis groep” keken (zonder dat het kind dit wist) in de black-box exhibit vlak voor het experimenteren. Alle koppels, ongeacht conditie, kregen de opdracht om “samen te experimenteren en erachter te komen hoe het van binnen zit” en dit werd gefilmd. De koppels kregen vervolgens vijf minuten, maar eerder stoppen mocht ook. Alle ouders en kinderen tekenden na afloop van het experimenteren de oplossing op het antwoord-formulier (Appendix D). Figuur 1 is een schematische weergave van de procedure van dit onderzoek.
11
2.3 Materiaal
2.3.1 Exhibit: Mysterie Box. De black-box exhibit waarmee de ouder-kind koppels hebben
geëxperimenteerd, staat bekend als de mystery tube (Matkins & Bell, 2007; Miller, 2014). De mystery
tube in dit onderzoek was niet cilindervormig maar rechthoekig en heeft daarom de naam Mysterie
Box gekregen. De Mysterie Box is een kistje van 25x14x9,5cm waarbij uit de twee kortste zijkanten twee uiteindes van touwtjes steken (Figuur 2). In totaal steken er vier uiteindes met verschillende kleuren uit de Mysterie Box en binnenin zitten deze touwtjes met een stoffen ring (die men niet kan horen) aan elkaar. De twee uiteindes die uit één zijde van de Mysterie Box komen zijn afkomstig van hetzelfde touwtje en in totaal zijn er twee touwen gebruikt. Door te trekken aan de verschillende uiteindes kan men theorieën ontwikkelen over hoe de touwtjes binnenin de Mysterie Box lopen, aan elkaar vast zitten of geknoopt zijn.
Figuur 2. De Mysterie Box gesloten en open.
Bij de exhibit is een antwoordformulier gemaakt met de contouren van de Mysterie Box, hier kan de oplossing op worden getekend (Appendix D). Uit de antwoorden van de participanten blijkt dat er onderscheid gemaakt kan worden tussen vier antwoordcategorieën: “onjuist”, “blauw/rood en geel/groen, maar vastgeknoopt of geheel los van elkaar”, “blauw/rood en geel/groen maar door elkaar zonder ring” en “juist”, voorbeelden hiervan staan in Appendix D.
2.3.2 Verbale interactie. Van de verbale interactie tussen ouder en kind tijdens het
experimenteren met de Mysterie Box zijn filmopnames gemaakt. Aan de hand van de opname is de
holding-time vastgesteld. Dit kan maximaal vijf minuten zijn, tenzij de onderzoeker de tijd niet goed
in de gaten houdt. Vervolgens zijn de uitingen van de ouder en het kind getranscribeerd, waarbij een uiting een verbale expressie is die kan variëren van één woord tot één zin of een aantal zinnen. Alle uitingen zijn vervolgens ingedeeld in categorieën gebaseerd op onderzoek van Van Schijndel en Raijmakers (2016) en onderzoek van Gutwill en Allen (2009; 2012). De zeven categorieën die worden gebruikt zijn open vragen, gesloten vragen, beschrijvingen, verklaringen, aanwijzingen,
voorspellingen en overig. De categorieën zijn voorzien van voorbeelden in Tabel 5 (Appendix B). In
dit onderzoek worden alleen de uitingen van de ouder geanalyseerd (de uitingen van het kind worden in een ander onderzoek geanalyseerd). Aan de hand van veel overleg zijn de categorieën steeds verder
12 gespecificeerd. Er is 20% van de data dubbel gescoord, wat heeft geresulteerd in een overlap van 98% tussen de beoordelaars en een zeer goede interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van dit coderingsschema (Cohen’s Kappa = .929, p < .001).
2.3.3 Exploratie. Exploratie wordt aan de hand van de filmopnames gecodeerd. De
categorieën zijn aan de hand van de EBS (Van Schijndel & Raijmakers, 2016) geformuleerd. Er zijn in totaal vijf verschillende categorieën, waarin duidelijk wordt door wie er wordt geëxploreerd en of de ouder en het kind samenwerken (Tabel 6, Appendix C). Uit de 20% van de data die dubbel gescoord is, blijkt Cohen’s Kappa van dit coderingsschema blijkt 0,765 (p < .001) te zijn en de beoordelaars hebben de exploratie met een overlap van 89% gescoord.
2.3.4 Achtergrondvariabelen. Door middel van een digitale vragenlijst (Appendix G) die
ouders op de computer in de speciale testruimte van NEMO hebben gemaakt, worden verschillende oudervariabelen gemeten. Het eerste deel van de vragenlijst is gebaseerd op de vragenlijst van Van Schijndel en Raijmakers (2016) een onderzoek dat ook in NEMO is uitgevoerd. Dit eerste deel bevat vragen over het geslacht, de leeftijd, het opleidingsniveau en de motivatie voor science-gerelateerde activiteiten. De ouder wordt ook gevraagd om in te vullen hoe oud het kind is, in welke groep het kind zit en welk geslacht het kind heeft.
Het opleidingsniveau wordt gevraagd aan de hand van een meerkeuzevraag waarin de ouder kan aanvinken wat het hoogste genoten onderwijs is. De antwoordcategorieën zijn 0 = “primair onderwijs”, 1 = “vmbo/mbo-1/avo/onderbouw”, 2 = “mbo/havo/vwo”, 3 = “hbo-wo-bachelor”, 4 = “wo-master” en 5 = “+”, gebaseerd op onderzoek van Van Schijndel en Raijmakers (2016). De drie over motivatie gaan over motivatie voor wetenschappelijk gerelateerde onderwerpen in een krant of op tv. Dit is gemeten op een 4-puntsschaal. De uiteindelijke score op motivatie is aan de hand van een factoranalyse als regressiescore berekend (eigenwaarde = 1.602, α = .75). De twee vragen over hoe vaak men leest over wetenschap en of media zoals internet, radio en tv gebruikt om informatie over wetenschap te vergaren hebben als antwoord categorieën nooit, wekelijks, maandelijks en jaarlijks. Deze vragen hebben een componentlading van 0.813 en 0.602. De derde vraag over hoe vaak men een museum zoals NEMO bezoekt heeft als antwoordcategorieën nooit, maandelijks, halfjaarlijks en jaarlijks en heeft als componentlading 0.760.
2.3.4.1 Houding hoe kinderen leren. De laatste vragen van de vragenlijst gaan over de
houding van ouders over hoe kinderen leren. De vragenlijst How Children Learn (Hoe kinderen leren) van 16 items (Ricco & Rodriquez, 2006) is hiervoor vertaald. Deze vragen zijn aan de hand van een vooronderzoek getest bij 41 ouders. De twee verschillende factoren blijken aan de hand van een factor analyse goed te kunnen worden onderscheiden na het uitvoeren van een varimaxrotatie, waarbij de factor kinderen leren actief een eigenwaarde van 2.08 (α = .55) heeft en kinderen leren passief een eigenwaarde van 1.58 (α = .45) (Tabel 2, Appendix A). Een hoge score op de factor kinderen leren
13 exploreren, te redeneren en te ervaren. Een hoge score op de factor kinderen leren passief betekent dat ouders in hogere mate instemmen met de stelling dat het leren van kinderen afhankelijk is van de omgeving en dat structurering door en directe instructie van volwassenen nodig is. De relatief lage betrouwbaarheid van de twee factoren zal bij de bespreking van de resultaten en het trekken van conclusies in acht worden genomen.
2.4 Data-analyse
De afhankelijke variabelen zijn geïnspecteerd op missende waarden en normaliteit. De normaliteit wordt onderzocht aan de hand van de standaardafwijking, scheefheid en gepiektheid. Er wordt gekeken of de scheefheid en gepiektheid binnen de grens van drie standaardafwijkingen vallen. Normaliteit is een voorwaarde om bepaalde statistische toetsen te mogen uitvoeren. Wanneer de dataverzameling een normale verdeling niet benadert kan er worden onderzocht of een transformatie van de data zinvol is. Boxplots van covariabelen zijn gebruikt om een beeld van de verdeling en balans van de steekproef te krijgen.
Met een multivariate variantieanalyse met covariabelen (multivariate analysis of covariance: MANCOVA) wordt het effect van voorkennis van ouders op verbale interactie en exploratie
onderzocht. De afhankelijke variabelen voor verbale interactie zijn de eerste vijf categorieën van de uitingen (open vragen, gesloten vragen, beschrijvingen, verklaringen en aanwijzingen) en het totaal aantal (inhoudelijke) uitingen (som van de eerste zes categorieën) gedeeld door de holding-time. De afhankelijke variabelen voor exploratie zijn de exploratie van het kind, de exploratie van de ouder en de samenwerking gedeeld door de holding-time. De verbale interactie wordt hierdoor weergegeven in uiting per minuut en exploratie in handeling per minuut. In het eerste model dat de hoofdeffecten toetst is de factor tussen de groepen de conditie (met of zonder voorkennis) en zijn de covariabelen geslacht, leeftijd, motivatie, opleidingsniveau en de twee factoren van houding van ouders over hoe kinderen leren (H1a, H1b). Aan de hand van Model 1 worden ook hoofdeffecten afhankelijk van de covariabelen onderzocht (H2, H3a, H3b, H3C). De resultaten van het antwoordformulier van de Mysterie Box worden vergeleken tussen condities met een chi-kwadraattoets.
Aan de hand van een volgende MANCOVA (Model 2) is exploratief getoetst of er interactie-effecten zijn tussen de variabelen conditie, geslacht en beide factoren van houding van ouders wat betreft hoe kinderen leren. De afhankelijke variabelen in deze MANCOVA zijn dezelfde als in het eerste model. In deze MANCOVA worden als factoren tussen de groepen voorkennis (wel/geen), geslacht en houding ingevoerd en de covariabelen zijn leeftijd, motivatie en opleidingsniveau. Om houding te kunnen gebruiken als factor is er onderscheid gemaakt tussen scores boven en onder het gemiddelde score op de factor actief lerend kind en passief lerend kind. Als er een hoofd- en/of interactie-effect wordt gevonden zal door middel van een correlatie-analyse, een lijn- of
14 kan worden. De meeste resultaten komen uit de MANCOVA’s (Model 1 en Model 2) daarnaast zijn de t-toets, chi-kwadraattoets en correlatie-analyses gebruikt.
3. Resultaten
Na de data-inspectie wordt eerst het effect van voorkennis op de afhankelijke variabelen (holding-time, verbale interactie en exploratie) besproken. Daarna worden eerst de hoofdeffecten van voorkennis, dan die van de covariabelen en afsluitend de interactie-effecten op de specifieke
categorieën van de afhankelijke variabele verbale interactie besproken. Daarna komen de categorieën van de afhankelijke variabele exploratie in dezelfde volgorde als bij verbale interactie aan bod.
3.1 Data-inspectie
Voor de afhankelijke variabelen is er gekeken naar de normaliteit (Tabel 3). Het blijkt dat de zesde categorie van de uitingen als enige geen normale verdeling benadert. Het gemiddelde van deze categorie is zeer laag en participanten hebben tijdens hun experiment dus nauwelijks voorspellingen geuit. Categorie zes en categorie zeven (deze heeft geen inhoudelijke waarde) zullen daarom niet worden meegenomen in de analyses.
Tabel 3
Beschrijving van de verdeling van de variabelen.
Variabelen (N=105) M SD zscheefheid zgepiektheid
Holding-time (minuten) 3.14 1.51 0.08 -0.91
Verbale interactie categorieën uitingen (frequentie)
1 – open vraag 3.93 3.33 0.24 -0.02 2 – gesloten vraag 5.40 4.17 0.22 0.12 3 – beschrijving 3.19 2.67 0.41 0.33 4 – verklaring 3.62 3.23 0.47 1.34 5 – aanwijzing 6.62 3.95 0.25 0.61 6 – hypothese/voorspelling 0.21 1.39 6.88 68.41 7 – overig 3.06 2.54 0.36 0.08
Exploratie categorieën handelingen (frequentie)
1 – kind 5.54 2.12 0.23 0.40
2 – ouder 4.11 2.54 0.31 0.34
3 – samenwerking 2.85 3.70 0.40 0.45
Van de covariabelen zijn boxplots gemaakt en hieruit blijkt dat er wat betreft leeftijd, motivatie en duur van het experimenteren geen uitschieters zijn. Bij opleidingsniveau zijn er twee participanten zeer hoog opgeleid, deze zullen niet uit de steekproef worden verwijderd omdat deze binnen de anderhalve interkwartielafstand blijven. Daarnaast is er een participant die opvallend veel open vragen heeft gesteld, deze uitbijter is niet extreem. Tot slot worden in de analyses alleen de participanten zonder missende waarden meegenomen, wat (zoals in de methode is toegelicht) heeft geresulteerd in een steekproef van 105 koppels.
15
3.2 Analyses
Ouders met voorkennis experimenteren gemiddeld een minuut langer dan ouders zonder voorkennis. Een t-toets voor verschil in holding-time tussen de twee groepen (wel/geen voorkennis) is significant (t(103) = 3.44, p = .001) en daarom worden de afhankelijke variabelen in de
MANCOVA’s gedeeld door de holding-time, zoals beschreven in de methode. Vervolgens is met Model 1 het verschil in verbale interactie en exploratie wat betreft conditie getoetst (Wilks’ λ = .576,
F(9,89) = 7.28, p < .001, ηp2 = .42). Het blijkt dat conditie een groot effect heeft op verbale interactie
en exploratie. De significante uitkomsten van de MANCOVA’s staan in Tabel 4 (Appendix A).
3.2.1 Hoofdeffecten op categorieën van verbale interactie. Uit de MANCOVA (Model 1)
blijkt het effect van conditie voor de categorieën open vragen (categorie 1: F(1,104) = 29.42, p < .001, ηp2 = .23) en verklaringen (categorie 4: F(1,104) = 32.65, p < .001, ηp2 = .35) significant te zijn. Uit de
Levene’s Test van Model 1 blijkt dat de assumptie voor gelijkheid in variantie wordt geschonden voor verklaringen. Het belangrijkste effect van conditie is daarom non-parametrisch getoetst met een Mann-Whitney U Test. Deze toets bevestigt de resultaten van de MANCOVA. Dit houdt in dat ouders
met voorkennis meer open vragen stellen en minder verklaringen geven dan ouders zonder voorkennis (Figuur 3). In het totale aantal uitingen per minuut blijkt geen verschil te zijn tussen ouders met voorkennis (M = 7.35, SD = 2.15) en ouders zonder voorkennis (M = 7.89, SD = 2.72).
Figuur 3. Staafdiagram van het verschil in verbale interactie per categorie, *= verschilt bij p <.001,
error bars = 95% betrouwbaarheidsinterval. Legenda: 1 = open vragen, 2 = gesloten vragen, 3 =
16 Daarnaast blijken enkele kenmerken van ouders samen te hangen met de verbale interactie tussen ouder en kind, namelijk geslacht, opleidingsniveau en de houding van ouders wat betreft hoe kinderen leren (Tabel 4, Appendix A). De leeftijd en de motivatie van ouders leiden niet tot
significante verschillen en de motivatie heeft ook geen effect op de holding-time. Het totaal aantal uitingen per minuut verschilt significant tussen vaders en moeders, waarbij vaders gemiddeld ongeveer 1 uiting meer maken per minuut dan moeders (F(1,104) = 7.09, p = .009, ηp2 =.07).
Het opleidingsniveau leidt tot een verschil in de eerste categorie van de verbale interactie namelijk open vragen (F(1,94) = 4.19, p = .044, ηp2 = .05), dit is een klein effect. Het opleidingsniveau
van ouders is gemiddeld hoog en ligt rond hbo (M = 2.83, SD = .81). Het blijkt dat ouders met een hoger opleidingsniveau meer open vragen stellen dan ouders met een lager opleidingsniveau (Figuur 4). Er zijn echter zeer weinig participanten die in de vijfde categorie (“+”) vallen (n = 2) en ook categorie 4 (“wo-master”) bevat een relatief klein deel van de steekproef (n = 18).
Figuur 4. Boxplot van het aantal gestelde open vragen per minuut per opleidingsniveau, error bars =
95% betrouwbaarheidsinterval. Legenda: 1 = vmbo/mbo-1/avo/onderbouw (n = 2), 2 = mbo/havo/vwo (n = 36), 3 = hbo-wo-bachelor (n = 47), 4 = wo-master (n = 18), 5 = + (n = 2).
Tot slot blijkt naast geslacht en opleidingsniveau ook de houding van ouders samen te hangen met verbale interactie. De houding van ouders over hoe kinderen leren is aan de hand van twee onafhankelijke factoren gemeten, namelijk kinderen leren actief (HKLactief) en kinderen leren passief (HKLpassief). Er zijn ouders die zich in één specifieke houding kunnen vinden en ouders die zich in geen of juist beide houdingen kunnen vinden. Uit de MANCOVA (Model 1) blijkt dat er een hoofdeffect is van HKLactief op verbale interactie en exploratie, Wilks’ λ = .829, F(9,89) = 2.04,
17
p = .009, ηp2 = .17, maar niet van HKLpassief, Wilks’ λ = .952, F(9,89) = 0.50, p = .829, ηp2 = .05. Er is
een significant hoofdeffect op het aantal open vragen en gesloten vragen van ouders. Ouders met een positieve houding over het actief leren van kinderen stellen significant meer open vragen (F(1,104) = 5.40, p = .022, ηp2 = .05) en significant minder gesloten vragen (F(1,104) = 5.51, p = .021, ηp2 = .05).
3.2.2 Interactie-effecten op categorieën van verbale interactie. Het interactie-effect dat
getoetst is met de MANCOVA (Model 2) tussen HKLactief en HKLpassief is significant voor verbale interactie en exploratie, Wilks’ λ = .674, F(9,78) = 4.65, p < .001, ηp2 = .33. Dit interactie-effect is
significant voor het totale aantal uitingen van ouders (F(1,104) = 18.44, p < .001, ηp2 = .18). Ouders
die positief zijn over actief en passief leren zeggen meer per minuut dan ouders die alleen positief zijn over actief leren en negatief over passief leren (Figuur 5, Appendix A). Het interactie-effect is ook significant voor drie categorieën van verbale interactie namelijk gesloten vragen, F(1,104) = 11.70, p = .001, ηp2 = .12, verklaringen, F(1,104) = 10.13, p = .002, ηp2 = .11 en aanwijzingen, F(1,104) = 8.00,
p = .006, ηp2 = .09. Dit houdt in dat ouders die negatief zijn over actief en passief leren meer gesloten
vragen stellen dan ouders die alleen negatief zijn over actief leren en positief over passief leren. Daarnaast, ouders die positief zijn over actief en passief leren geven meer verklaringen dan ouders die alleen positief zijn over actief leren en negatief zijn over passief leren (Figuur 6). Voor het geven van aanwijzingen blijkt dat ouders die positief zijn over actief en passief leren gemiddeld meer
aanwijzingen geven dan ouders die alleen positief zijn over actief leren en negatief over passief leren (Figuur 7, Appendix A). Het interactie-effect op het totaal aantal uitingen en aanwijzingen is niet eenduidig en daardoor moeilijk te interpreteren, daarom staan de figuren van deze interactie-effecten in Appendix A (Figuur 5 en 7).
Figuur 6. Lijndiagrammen van het interactie-effect van HKLactief en HKLpassief op het aantal gesloten vragen en verklaringen van ouders. Passief = factor kinderen leren passief, error bars = 95% betrouwbaarheidsinterval.
18
Een ander interactie-effect tussen de conditie wel of geen voorkennis en HKLactief dat getoetst is met de MANCOVA (Model 2) is ook significant voor verbale interactie en exploratie, Wilks’ λ = .774, F(9,78) = 2.53, p = .013, ηp2 = .23. Dit blijkt voor twee categorieën van de verbale interactie,namelijk gesloten vragen, F(1,104) = 3.94, p = .05, ηp2 = .04, en aanwijzingen, F(1,104) = 12.97, p =
.001, ηp2 = .13. Van alle ouders met voorkennis geven ouders die positief zijn over actief leren
gemiddeld minder aanwijzingen dan ouders die negatief zijn over actief leren. Dit verschil is andersom bij de ouders zonder voorkennis. Daarnaast blijken ouders met een positieve houding wat betreft actief leren minder gesloten vragen per minuut te stellen dan ouders met een negatieve houding wat betreft actief leren. Dit verschil in het aantal gesloten vragen wordt groter naarmate de ouders wel voorkennis hebben (Figuur 8). In Figuur 8 wordt geen rekening gehouden met de waarde van de covariaten in Model 2 (Tabel 4, Appendix A) omdat de voorkeur is gegeven aan figuren met error bars om de resultaten tussen groepen te kunnen vergelijken. Hierdoor ligt het aantal gesloten vragen van ouders zonder voorkennis en met een negatieve houding wat betreft actief leren in het model hoger dan in Figuur 8 wordt weergegeven, namelijk gemiddeld 1,79 uitingen per minuut.
Figuur 8. Lijndiagrammen van het interactie-effect tussen voorkennis en HKLactief op het aantal
gesloten vragen en aanwijzingen van ouders. Actief = factor kinderen leren actief, error bars = 95% betrouwbaarheidsinterval.
3.2.3 Hoofdeffecten op categorieën van exploratie. Uit de MANCOVA (Model 1) blijkt dat
alleen het exploreren van de ouder significant verschilt tussen condities (wel/geen voorkennis),
F(1,104) = 30.95, p < .001, ηp2 = .24. Uit de Levene’s Test van Model 1 blijkt dat de assumptie voor
gelijkheid in variantie wordt geschonden voor de derde categorie van exploratie samenwerking. De belangrijkste effecten van conditie zijn daarom non-parametrisch getoetst met een Mann-Whitney U
19
Test. Deze toets bevestigt de resultaten van de MANCOVA. Een ouder zonder voorkennis exploreert
significant meer per minuut dan een ouder met voorkennis. Er is geen effect van conditie op het exploreren van het kind of de samenwerking tussen ouder en kind. Met een correlatie-analyse is onderzocht of het exploreren van de ouder samenhangt met het exploreren van het kind. Hieruit blijkt dat het exploreren van de ouder het exploreren van het kind niet beïnvloedt, de samenhang tussen deze twee variabelen is zeer laag (R2 = 0.042).
De verschillende kenmerken van ouders (leeftijd, geslacht, opleidingsniveau, motivatie en houding) leiden niet tot significante verschillen in het exploreren van het kind of het exploreren van de ouder. Daarnaast leiden alleen geslacht en HKLactief tot een verschil in samenwerking. Vaders werken significant meer samen met hun kind dan moeders (F(1,104) = 6.63, p = .012, ηp2 = .06) en ouders die
negatief zijn over actief leren werken meer samen met hun kind dan ouders die hier positief over zijn (F(1,104) = 4.18, p = .044, ηp2 = .04).
3.2.4 De oplossing van het mysterie. Tot slot is met een chi-kwadraattoets geanalyseerd of er
een verschil is tussen de tekeningen van kinderen en ouders met of zonder voorkennis. Het blijkt dat kinderen en ouders zonder voorkennis er niet achter komen hoe de touwtjes precies zitten (Tabel 7). Van de ouder-kind koppels waarvan de ouder voorkennis heeft, tekent 64% van de ouders en 14% van de kinderen op een juiste manier hoe de touwtjes zitten. Bijna de helft van de ouders met voorkennis tekent niet de voor hen bekende oplossing, maar tekenen wat uit het experiment blijkt. Het verschil tussen de kinderen in de verschillende condities is significant (χ2 = 12.08, p(bootstrap) = .007).
Tabel 7
Beschrijving van de verdeling van de antwoorden van het experimenteren (N=105)
Voorkennis Geen voorkennis
Antwoordcategorieën* Ouder (n) Kind (n) Ouder (n) Kind (n)
Onjuist 1 8 5 7
Blauw/rood en geel/groen,
vastgeknoopt/ geheel los 5 17 2 10 Blauw/rood en geel/groen,
door elkaar zonder ring 14 21 44 34
Juist 34 8 0 0
* = voorbeelden van de antwoordcategorieën staan in Appendix D. 4. Discussie
Het doel van dit onderzoek was inzicht krijgen in de invloed van verschillende variabelen op de verbale interactie tussen ouder en kind en de exploratie tijdens het samen experimenteren. In dit onderzoek hebben ouders samen met hun kind geëxperimenteerd met de Mysterie Box, waarbij de helft van de ouders over voorkennis beschikte en de andere helft niet. Door deze experimentele manipulatie van voorkennis kan het effect van voorkennis op verbale interactie tussen ouder en kind wat betreft de uitingen van de ouder en exploratie worden vastgesteld. Daarnaast is onderzocht wat de
20 invloed is van verschillende kenmerken van ouders, namelijk leeftijd, geslacht, opleidingsniveau, motivatie (voor science-gerelateerde activiteiten) en houding (over hoe kinderen leren).
4.1 Voorkennis
Het blijkt dat voorkennis tot twee duidelijke verschillen in het experimenteren leidt. Ten eerste experimenteren de koppels waarvan de ouders voorkennis hebben gemiddeld een minuut langer. Ten tweede is er een verschil in verbale interactie wat betreft de uitingen van de ouder. Ouders met voorkennis stellen meer open vragen en geven minder verklaringen, wat beide positief kan zijn voor het leerproces van het kind. Open vragen van ouders blijken belangrijk te zijn om kinderen aan te zetten tot redeneren (Vandermaas-Peeler, Massey & Kendall, 2016). De verwachting is daarnaast dat ouders die minder verklaringen geven het geven van verklaringen aan hun kind overlaten (de uitingen van de kinderen zijn echter in een parallelonderzoek geanalyseerd). Op basis van deze significante resultaten wordt hypothese H1a bevestigd: Ouders met voorkennis hebben een rijkere verbale interactie (wat betreft de uitingen van ouders) met hun kind dan ouders zonder voorkennis. Dit sluit aan bij wat uit de literatuur blijkt: de voorkennis is positief gerelateerd aan het leren van kinderen (Calanan & Jipson, 2001; Falk & Storksdieck, 2005; Gutwill & Allen, 2009; Williams & Lombrozo, 2013).
Naast een effect van voorkennis op de verbale interactie werd ook verwacht dat voorkennis een effect zou hebben op de exploratie. Exploratie is belangrijk bij het experimenteren omdat het blijkt dat kinderen effectief kunnen leren over science als zij actief bezig zijn (Alfieri, et al., 2010; Van Graft & Kemmers, 2007) en dat het effectief is als ouder en kind samenwerken (Gutwill & Allen, 2009; Lewin, 1989). Voorkennis heeft echter geen effect op het exploreren van het kind of het samenwerken, maar alleen op het exploreren van de ouder. Hypothese H1b wordt daarom deels bevestigd. Ouders zonder voorkennis exploreren zelf significant meer dan ouders met voorkennis, blijkbaar willen ouders zonder voorkennis graag zelf er achter komen hoe de Mysterie Box werkt. Het zou echter beter zijn voor het leren van het kind als deze ouders dat in samenwerking doen met hun kind. Daarnaast heeft een aantal ouders met voorkennis aangegeven het niet leuk te vinden om de oplossing van te voren al te weten. Tot slot blijkt uit de tekeningen van de ouders en de kinderen dat voorkennis nodig is om tot de juiste oplossing te kunnen komen. Niet alle ouders met voorkennis tekenen wat zij weten, dus voorkennis belemmert ouders niet om de rol van mede-lerende op zich te nemen wat volgens Lewin (1989) positief is voor het leren van het kind.
4.2 Kenmerken van ouders
Kenmerken van ouders zoals leeftijd, opleidingsniveau en motivatie zijn niet gerelateerd aan verbale interactie tussen ouder en kind. Er is enkel een trend zichtbaar dat hoger opgeleide ouders meer open vragen stellen, wat past bij de conclusie van het onderzoek van Callanan en Jipson (2001) dat hoger opgeleide ouders meer open vragen stellen. Daarentegen blijkt het geslacht van de ouder wel gerelateerd te zijn aan de verbale interactie, vaders maken namelijk meer uitingen per minuut dan
21 moeders. Een vergelijkbare conclusie wordt getrokken in het onderzoek van Nadelson (2013) waar vaders meer uitleg geven bij een exhibit dan moeders. Daarnaast blijkt geslacht ook gerelateerd te zijn aan de interactie. Vaders werken meer samen met hun kind dan moeders. Verder is er geen relatie gevonden tussen verbale interactie of exploratie en de oudervariabelen leeftijd, geslacht, motivatie en opleidingsniveau en dus hypothese H2 wordt niet bevestigd.
Een kenmerk van ouders dat wel gerelateerd is aan verschillen in het experimenteren is de houding van ouders over hoe kinderen leren. Een kanttekening bij dit resultaat is de relatief lage betrouwbaarheid van de schalen van de vragen waarmee deze houding is gemeten. Verwacht werd deze houding van ouders zou leiden tot verschillen in de verbale interactie. Uit het hoofdeffect blijkt dat ouders die positief zijn over actief leren meer open vragen stellen en minder gesloten vragen. Deze ouders willen het kind mogelijk activeren door open vragen te stellen om hun kind te laten nadenken over het mogelijke antwoord en minder gesloten vragen stellen om hun kind niet te beperken in het aantal antwoordmogelijkheden. Uit het interactie-effect blijkt dat ouders met een positieve houding over actief en passief leren daarentegen meer verklaringen geven en meer gesloten vragen stellen. Deze ouders willen hun kind mogelijk behoeden voor het maken van fouten door beperkingen in het aantal mogelijke antwoorden en het geven van mogelijke oplossingen. De houding van ouders blijkt ook gerelateerd te zijn aan de mate van aanwijzingen geven, maar dit resultaat is moeilijk te
interpreteren door de ruime definiëring van een aanwijzing. Een aanwijzing is een uiting gericht op een handeling bij de exhibit, maar ook deactiverende aanwijzingen (zoals “laat eens los”) zijn
gescoord. Het verschil in aantal gesloten vragen, open vragen en verklaringen geeft aan dat ouders met een verschillende houding over leren een verschillende verbale interactie hebben met hun kinderen, dus hypothese H3a wordt bevestigd.
Daarnaast werd verwacht dat ouders met een positieve houding over actief leren meer zouden samenwerken met hun kind en hun kind meer zouden laten exploreren, maar de houding van ouders is niet gerelateerd aan exploratie dus hypothese H3b wordt niet bevestigd. De laatste verwachting dat ouders met een positieve houding over passief leren meer verklaringen geven, wordt ook niet bevestigd. Er is geen hoofdeffect van deze houding op het geven van verklaringen en het interactie-effect geeft ook aan dat de houding over actief leren meespeelt en er geen eenduidige conclusie over de houding van ouders en het geven van verklaringen te trekken valt. Hypothese H3c wordt niet bevestigd.
Tot slot blijkt het exploratief onderzochte interactie-effect van voorkennis en houding van ouders over actief leren op het stellen van gesloten vragen tot een interessante conclusie te leiden. Ouders die positief zijn over actief leren stellen minder gesloten vragen en als deze ouders voorkennis krijgen, stellen zij nog minder gesloten vragen. Daarentegen stellen ouders die negatief zijn over actief leren meer gesloten vragen en als deze ouders voorkennis krijgen, stellen zij nog meer gesloten
22 vragen. Gesloten vragen zetten niet aan tot redeneren en zouden tijdens het experimenteren beperkt moeten worden. Als een museum er voor kiest om ouders voorkennis te geven, moet er wel rekening worden gehouden met het belang van actief leren en het stellen van open vragen omdat een deel van de ouders de voorkennis zou kunnen gaan gebruiken om juist gesloten vragen te stellen.
4.3 Beperkingen van het onderzoek
Een aantal beperkingen van het onderzoek kunnen ertoe hebben geleid dat weinig kinderen uiteindelijk achter de oplossing van de Mysterie Box zijn gekomen. Uit de filmopnames blijkt dat de ouders met voorkennis er soms genoegen mee nemen als het kind de juiste uiteindes aan elkaar had gekoppeld en vervolgens een constructie zonder een ring had bedacht. Wellicht was het bij deze ouders niet duidelijk in hoeverre het kind geholpen mocht worden. Een andere beperking van het onderzoek is de formulering van de categorie aanwijzingen, omdat er geen onderscheid kon worden gemaakt in ouders die hun kind willen activeren, wat echter wel interessant is om te koppelen aan ouders met een positieve houding over actief leren. Tot slot is de motivatie van ouders voor science-gerelateerde activiteiten aan de hand van drie vragen gemeten, wat geen effecten opleverde, dit zou in vervolgonderzoek aan de hand van een meer uitgebreide vragenlijst kunnen worden gedaan.
5. Conclusie
Een rijke verbale interactie is voor kinderen van groot belang voor het leren in informele context (Vygotsky, 1967). Het effect van inhoudelijke voorkennis bij de ouder op de verbale interactie tussen ouder en kind tijdens het samen experimenteren is duidelijk positief: ouders met voorkennis experimenteren langer en hebben een rijkere interactie dan ouders zonder voorkennis. Daarnaast exploreren ouders zonder voorkennis zelf meer, maar dit leidt niet tot minder exploratie van het kind. Toch is het hebben van voorkennis van ouders geen garantie voor leren bij het kind: de ouders met voorkennis in dit onderzoek lukte het niet of nauwelijks om hun kind tot de juiste oplossing te
begeleiden. Blijkbaar hebben ouders handvatten nodig om hun kind effectief te kunnen ondersteunen.
Aan de hand van de resultaten en beperkingen zou men voor musea kunnen concluderen dat ouders kunnen worden gewezen op het belang van actief leren bij het leren over science. Ouders kunnen worden aangemoedigd om vooral open vragen te stellen, een beperkt aantal gesloten vragen te stellen en het geven van verklaringen en redeneren aan hun kind over te laten. Daarnaast blijkt dat de ouder gewezen kan worden op het belang van actief leren bij het experimenteren. Een interessante suggestie is om de informatie bij een exhibit af te dekken met een klepje of iets dergelijks om de ouder in staat te stellen om zelf te bepalen om voorkennis te nemen of niet. Tot slot zou exhibit zo kunnen worden ingericht dat ouders en kinderen wel met elkaar moeten samenwerken om achter de oplossing te kunnen komen.
23
6. Literatuurlijst
Alfieri, L., Brooks, P. J., Aldrich, N. J., & Tenenbaum, H. R. (2011). Does discovery-based instruction enhance learning?. Journal of Educational Psychology, 103(1), 1.
Benjamin, N., Haden, C. A., & Wilkerson, E. (2010). Enhancing building, conversation, and learning through caregiver–child interactions in a children’s museum. Developmental
psychology, 46(2), 502.
Callanan, M. A., & Jipson, J. (2001). Explanatory conversations and young children’s
developing scientific literacy. In K. S. Crowley, C. Schunn & T. Okada (Eds.),
Designing for science: Implications from everyday, classroom, and professional settings. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. 21-49.
Dooley, C. M., & Welch, M. M. (2014). Nature of Interactions Among Young Children and Adult Caregivers in a Children’s Museum. Early Childhood Education Journal, 42(2),
125-132.
Falk, J., & Storksdieck, M. (2005). Using the contextual model of learning to understand visitor learning from a science center exhibition. Science Education, 89(5), 744–778.
Fender, J. G., & Crowley, K. (2007). How parent explanation changes what children learn from everyday scientific thinking. Journal of Applied Developmental Psychology,
28(3), 189–210.
Geerdts, M. S., Van de Walle, G. A., & LoBue, V. (2015). Parent–child conversations about animals in informal learning environments. Visitor Studies,18(1), 39-63.
Gelman, S. A. (2009). Learning from others: Children’s construction of concepts. Annual
review of psychology, 60, 115.
Gutwill, J. P., & Allen, S. (2009). Facilitating family group inquiry at science museum exhibits.
Science Education, 94(4), 710-742.
Gutwill, J. P., & Allen, S. (2012). Deepening students' scientific inquiry skills during a science museum field trip. Journal of the Learning Sciences, 21(1), 130-181.
Van Graft, M., & Kemmers, P. (2007). Onderzoekend en ontwerpend leren. Den Haag: Stichting Platform Bèta Techniek. Gevonden op 02-12- 2015:
http://www.slo.nl/primair/leergebieden/wereldorientatie/natuur/vtb/LOOLbasis.pdf/
Legare, C. H. (2014). The contributions of explanation and exploration to children's scientific reasoning. Child Development Perspectives, 8(2), 101-106.
Lewin, A. W. (1989). Children's Museums: A Structure for Family Learning. In B. H. Butler & M. B. Sussman (Eds.), Museum visits and activities for family life enrichment New York: Haworth. 71- 78.
Nadelson, L. S. (2013). Who is watching and who is playing: Parental engagement with children at a hands-on science center. The Journal of Educational Research, 106(6),
24 Matkins, J. J., & Bell, R. L. (2007). Awakening the scientist inside: Global climate change
and the nature of science in an elementary science methods course. Journal of Science
Teacher Education, 18(2), 137-163.
Miller, S. (2014). Modeling the Nature of Science with the Mystery Tube. The Physics
Teacher, 52(9), 548-551.
Ricco, R., & Rodriguez, P. (2006). The relation of personal epistemology to parenting style and goal orientation in college mothers. Social Psychology of Education, 9(2), 159-
178.
Tare, M., French, J., Frazier, B. N., Diamond, J., & Evans, E. M. (2011). Explanatory parent– child conversation predominates at an evolution exhibit. Science Education, 95(4), 720–744.
Thijs, A., Fisser, P., & Hoeven, M. van der (2014). 21e eeuwse vaardigheden in het
curriculum van het funderend onderwijs. Enschede: SLO. Gevonden op 02-12-2015:
http://downloads.slo.nl/Repository/21e-eeuwse-vaardigheden-conceptueel-kader.pdf Techniekpact (2013). National Techniekpact 2020. Den Haag: Ministeries van OCW, EZ en SZW. Gevonden op 03-12-2015:
http://techniekpact.nl/cdi/files/f1441a07a7dab41382fd20095b16c618ad14773c.pdf Van de Pol, J., Volman, M., & Beishuizen, J. (2010). Scaffolding in teacher–student interaction: A decade of research. Educational Psychology Review, 22(3), 271-296. Vandermaas-Peeler, M., Massey, K., & Kendall, A. (2016). Parent Guidance of Young Children’s Scientific and Mathematical Reasoning in a Science Museum. Early
Childhood Education Journal, 44(3), 217–224.
Van Schijndel, T.J., & Raijmakers, M.E., (2016). Parent explanation and preschoolers’ exploratory behavior and learning in a shadow exhibition. Science Education, 100(1),
153-178.
Van Schijndel, T. J., Franse, R. K., & Raijmakers, M. J. (2010). The Exploratory Behavior Scale: Assessing Young Visitors' Hands-On Behavior in Science Museums. Science
Education, 94(5), 794-809.
Vygotsky, L. S. (1967). Play and its role in the mental development of the child. Soviet
psychology, 5(3), 6-18.
Williams, J. J., & Lombrozo, T. (2013). Explanation and prior knowledge interact to guide learning. Cognitive psychology, 66(1), 55-84.
25
7. Appendix
Appendix A. Tabellen en Figuren (Tabel 2, Tabel 4, Figuur 5 en Figuur 7) Appendix B. Interactie categorieën (Tabel 5)
Appendix C. Exploratie categorieën (Tabel 6)
Appendix D. Antwoordformulier Mysterie Box en de Antwoordcategorieën Appendix E. Toestemmingsformulier
Appendix F. Informerende brief Appendix G. Vragenlijst
26
Appendix A. Tabellen en figuren
Tabel 2. Factoranalyse “Hoe kinderen leren (HKL)” Principale Componenten Analyse
Eigenwaarde Geroteerde SS*
Totaal Verklaarde variantie (%) Totaal Verklaarde variantie (%)
Actief 2.077 21 2.050 20 Passief 1.584 16 1.611 16 Vraag Componentlading* Actief** Passief** HKL 1 -0.514 0.247 HKL 5 0.768 -0.001 HKL 6 0.511 0.031 HKL 7 0.597 0.213 HKL 9 0.632 0.019 HKL 2 0.022 0.460 HKL 8 0.361 0.441 HKL 12 -0.054 0.634 HKL 13 -0.171 0.672 HKL 16 0.132 0.495
*=Rotatie Methode: Varimax rotatie met Kaiser Normalization. **=Dikgedrukt: de vragen met een lading hoger dan 0.4.
27
Tabel 4
Variantieanalysetabel: Verbale interactie en Exploratie
Variantiebron Variabele SS df MS F p ηp2 Power
Conditie a 1 Open vragen 18.16 1 18.16 29.42 <.001 .23 1.000
4 Verklaring 29.37 1 29.37 32.65 <.001 .35 1.000 Geslacht a Exploratie Ouder 157.23 1 157.23 30.95 <.001 .24 1.000 5 Aanwijzing 10.40 1 10.40 5.81 .018 .06 .665 Totaalscore uitingen 41.41 1 41.41 7.09 .009 .07 .751 Exploratie Samen 0.03 1 0.03 6.63 .012 .06 .722
Opleidingsniveau a 1 Open vragen 3.72 1 3.72 6.32 .016 .06 .681
HKLactief a 1 Open vragen 3.33 1 3.33 5.40 .022 .05 .633
2 Gesloten vragen 7.15 1 7.15 5.51 .021 .05 .643
Exploratie Samen 0.21 1 0.21 4.18 .044 .04 .585
HKLactief *HKLpassief b 2 Gesloten vragen 12.61 1 12.61 11.70 .001 .12 .923
4 Verklaring 7.58 1 7.58 10.13 .002 .11 .882
5 Aanwijzing 10.96 1 10.96 8.00 .006 .09 .798
Totaalscore uitingen 90.79 1 90.79 18.44 <.001 .18 .989
Conditie*HKLactief b 2 Gesloten vragen 4.25 1 4.25 3.94 .050 .04 .501
5 Aanwijzing 17.79 1 17.79 12.97 .001 .13 .945 Totaal a (=‘Corrected total’ in SPSS) 1 Open vragen 84.78 104 2 Gesloten vragen 138.64 104 4 Verklaring 120.88 104 5 Aanwijzing 206.17 104 Totaalscore uitingen 622.76 104 Exploratie Kind 466.88 104 Exploratie Ouder 673.43 104 Exploratie samen 0.56 104
a = getoetst met Model 1; covariaten: geslacht = .52, opleidingsniveau = 2.83, motivatie = -.04, z-score leeftijd = -.04, HKLactief= .02 en HKLpassief = .00.
