Mulders, Remy, Educatief Ontwerpen, Biologie

1

Binas-vaardig

Educatief ontwerp

Samenvatting

Examenleerlingen maken te weinig gebruik van de Binas. Hierdoor scoren zij lager op toetsen aangezien veel vragen letterlijk met de informatie uit Binas kan worden beantwoord. Uit onderzoek uitgevoerd door de Universiteit van Leiden blijkt dat gemiddeld 20% van de vragen op het centraal examen biologie, zowel havo als vwo, letterlijk uit Binas beantwoord kunnen worden (Leiden, 2016). Hiervan wordt echter circa 50% van de punten niet gehaald. Er is dus veel ruimte voor leerlingen om op toetsen meer punten te scoren wanneer ze vaardiger zouden zijn met de Binas. Hierbij speelt tevens vermoedelijk het inzien van het belang van de Binas als hulpmiddel een rol. De verwachting is dat als leerlingen een Binas workshop van een blokuur bijwonen, waarbij door middel van strategie instructie een strategie voor diagramvaardigheden wordt onderwezen, alsmede voor leerlingen het belang van Binas inzichtelijk wordt gemaakt, de leerling hoger scoren zal op toets vragen welke met de Binas beantwoord kunnen worden. Dit is onderzocht aan de hand van zeven havo-examenklassen in het volwassenenonderwijs. Drie van de klassen heeft een Binas workshop bijgewoond. Deze workshop was ontworpen om (I) Diagram interpretatie op meta niveau te onderwijzen, (II) via een strategie instructie een werkbare strategie aan te leren voor Binas gebruik en (III) leerlingen met toepassing van de scaffolding methode wegwijs in de strategie te maken. Tevens had de workshop als doel (IV) intrinsieke motivatie te bewerkstelligen om de leerling het belang van de Binas als hulpmiddel in te laten zien. Uit de resultaten zijn geen significante verbeteringen gebleken betreffende het hoger scoren op Binas-gerelateerde toets vragen door leerlingen welke de Binas workshop hebben bijgewoond. De oorzaak hiervoor is moeilijk te duiden, er kan namelijk veilig worden gesteld dat de interventie voldeed aan de gestelde eisen uit de literatuur. Een mogelijke verklaring kan liggen in het feit dat de Binas workshop een reguliere les verving en zo een achterstand heeft bewerkstelligd. Er is wel een aanwijzing dat de leerlingen die de workshop hebben bijgewoond het belang van de Binas als hulpmiddel inzien. Maar dit heeft dus niet geresulteerd in een waarneembaar hogere score. Voor nu is er geen reden gevonden om havoleerlingen uit het volwassenenonderwijs binnen het curriculum een Binas workshop te laten bijwonen. De vraag of en hoe de punten voor de directe-Binasvragen die op het centraal examen biologie blijven liggen toch kunnen worden behaald, blijft dan ook onbeantwoord.

2

Inhoudsopgave

Ontwerpvraagstuk ... 4

Theoretische verkenning van het probleem ... 4

Empirische verkenning ... 5

Semi-gestructureerd interview collega’s ... 5

Enquête Havo en Vwo leerlingen ... 6

Observatie tijdens oefentoets ... 6

Theoretische verkenning van oplossingen... 7

Ontwerphypothese en ontwerpregels ... 8 Probleembeschrijving: ... 8 Ontwerphypothese: ... 8 Ontwerpregels ... 9 Onderzoeksplan ... 9 Onderzoeksopzet ... 9 Data ... 10

Beschrijving en onderbouwing van het ontwerp ... 10

Uitvoering van het onderzoek ... 11

Binas workshop ... 11

Learner reports ... 11

Voor- en nameting ... 13

Resultaten ... 14

Conclusies en discussie ... 15

Hoger scoren (y1) ... 15

Conclusie ... 15

Discussie ... 16

Belang van de Binas (y2) ... 18

Conclusie ... 18

Discussie ... 19

Analytische terugblik... 20

3

Bijlagen ... 23

Bijlage I – Semi-gestructureerd interview collega’s ... 24

Bijlage II – Vragenlijst Binas ... 25

Bijlage III – Nulmeting ... 26

Bijlage IV – Effectmeting ... 42

Bijlage V – Binas workshop ... 47

a. Lesplanformulier ... 47

b. Powerpoint ... 49

c. Werkblad ... 52

d. Binas bingo ... 56

e. Bonus vraag ... 59

4

Ontwerpvraagstuk

In het examenprogramma van Biologie is opgenomen dat een leerling gebruik mag maken van Binas bij het maken van het centraal examen (CvTE, 2018; NVON, 2013). Echter, het correct en doelmatig gebruik van Binas is een vaardigheid. Een vaardigheid waar een leerling goed in kan zijn, of slecht. Maar dus ook een vaardigheid waar men beter in kan worden.

Vanuit eigen ervaring heb ik gemerkt dat leerlingen zichzelf niet aanleren met Binas te werken. Dit betekent dat het aan de docent is om de vaardigheid over te brengen. Dit is meestal niet een vast onderdeel van het PTA en zodoende blijft deze vaardigheid bij leerlingen vaak achter. Dit is spijtig aangezien veel vragen in het centraal examen nagenoeg zonder meer beantwoord kunnen worden bij correct gebruikt van Binas. Mijn aanname is hierom dat correct gebruik van Binas het studieresultaat van een leerling positief zal beïnvloeden. Een effectonderzoek is uitgevoerd, waarbij examenklassen een Binas ondersteuning workshop hebben bijgewoond. De leerlingen zijn voor en na deze interventie getoetst, waarbij duidelijk werd hoe deze percentueel op Binas gerelateerde vragen hebben gescoord. Dit alles heeft als doel om leerlingen de vaardigheid van correct Binas gebruik te onderwijzen, alsmede het onderzoeken van de noodzaak van het integreren van Binas onderwijs in de lespraktijk.

Theoretische verkenning van het probleem

Uit onderzoek uitgevoerd door de Universiteit van Leiden blijkt dat gemiddeld 20% van de vragen op het centraal examen biologie, zowel havo als vwo, letterlijk uit Binas beantwoord kunnen worden (Leiden, 2016). Naar deze categorie vragen zal in het vervolg worden gerefereerd als directe-Binasvragen. Uit analyse van de landelijke resultaten over de jaren 2013 tot en met 2015 blijkt dat deze directe-Binasvragen uit het CE door de vwo-leerlingen gemiddeld voor 66,7% juist werden beantwoorden en door de havo-leerlingen voor 53,8% (Vertelman & Kunst, 2016). Dit betekent dat bij de havo-leerlingen bijna de helft van de directe-Binasvragen niet juist wordt beantwoord, wat ruwweg omgerekend 10% van het examen is. Aangezien de informatie letterlijk beschikbaar is, kan worden gesteld dat de leerling niet in staat is deze informatie vanuit de Binas in de beantwoording van de toetsvraag te brengen. Mogelijk ligt de oorsprong van dit probleem in dat leerlingen vaak niet weten wanneer ze de Binas moeten gebruiken, een fenomeen dat bij aardrijkskunde is waargenomen bij het gebruik van de bosatlas (Vankan & Erp Taalman Kip, 2003). Leerlingen zullen bij hun verwerving van kennis en vaardigheden kiezen voor wat bij hen past, maar ook voor waarvan zij weten dat het wordt gewaardeerd (Janssen, 2006). Dit maakt het aannemelijk dat wanneer leerlingen onvoldoende vaardigheid is aangeleerd met de Binas, zij minder resultaat hebben geboekt met de toepassing. Dat heeft mogelijk als resultaat dat leerlingen zich door hun onkunde niet realiseren hoe waardevol de Binas als hulpmiddel is.

Het ontwikkelen van de vaardigheden nodig om op de juiste wijze informatie uit Binas te filtreren zijn vakoverstijgend en zullen ook in het leven na de schoolcarrière nuttig en noodzakelijk zijn (Eisenberg & Berkowitz, 1992). Inhoudelijk bestaat de Binas voor een groot deel uit diagrammen (NVON, 2013). Met name voor biologie is het interpreteren van diagrammen een sleutelcompetentie (Bezemer & Kress, 2008). Diagrammen zijn namelijk een effectieve leermethode voor complexe informatie (Winn, Li, & Schill, 1991). Toch toont menig onderzoek aan dat leerlingen nog veel moeite hebben met het begrijpen van biologische diagrammen (Bowen & Roth, 2002; Buckley & Boulter, 2000; Chittleborough & Treagust, 2008; Guthrie, Weber, & Kimmerly, 1993; Kindfield, 1994; Kragten, Admiraal, & Rijlaarsdam, 2013a; Mathai & Ramadas, 2009; Schönborn, Anderson, & Grayson, 2002). Uit verscheidene onderzoeken blijkt dat ruwweg drie factoren een belangrijke rol spelen bij het begrijpen van diagrammen. 1) Voorkennis, 2) interpretatie van de weergaven en 3) filtreren van informatie (Brandstetter, Sandmann, & Florian, 2017;

5

Kragten, Admiraal, & Rijlaarsdam, 2013b, 2015b; Raksabrata, Rahmat, & Diana, 2019; Vertelman & Kunst, 2016).

Voorkennis is in zijn algemeenheid belangrijk voor het leren. Voor het bereiken van een hoog leerresultaat en om intrinsieke motivatie te bewerkstelligen dient voorkennis altijd bij aanvang te worden geactiveerd (Ebbens & Ettekoven, 2016). Echter, om kennis effectief te activeren dient het uiteraard onderwezen te zijn. Bezit van voldoende relevante domeinkennis is van groot belang voor de interpretatie van diagrammen (Canham & Hegarty, 2010; Cook, Wiebe, & Carter, 2008; Kriz & Hegarty, 2007). Het is dus zaak dat leerlingen de leerstof waarvan diagrammen in de Binas staan, ook

daadwerkelijk in combinatie met diagrammen krijgen aangeleerd.

Interpretatie van de weergaven biedt uitdagingen op meerdere facetten. Zo hangt de cognitieve lading voor de interpretatie van een diagram af van de mate van detail dat een leerling kan onderscheiden, het interpreteren van de betekenis van de componenten en de hoeveelheid componenten aanwezig in het diagram (Kragten, 2015; Kragten, Admiraal, & Rijlaarsdam, 2015a). Diagrammen zijn een visuele weergave van complexe informatie. Dit brengt voor leerlingen een complexe taak met zich mee. Om de informatie uit de diagrammen te interpreteren is voorkennis nodig over hoe diagrammen mogelijkerwijs informatie kunnen weergeven (Ainsworth, 2006). Om van diagrammen te kunnen leren dient een leerling te bezitten over de vaardigheid om componenten van elkaar te onderscheiden alsmede de vaardigheid om de configuratie van de componenten te onderscheiden (Winn et al., 1991). Hierbij geldt dat hoe complexer een diagram, ergo meer pijlen en figuren, hoe hoger de cognitieve taak (Kragten et al., 2015a). Dit heeft weer tot gevolg dat leerlingen meer moeite met het diagram ervaren.

Filtreren van informatie houdt in dat leerlingen de juiste conclusie moeten trekken uit de aangeboden informatie van het diagram. Voortbouwend op de tweede factor, leerlingen dienen niet enkel de diagrammen juist de interpreteren, maar ook actief toe te passen in een andere situatie. Dit betekent een gebruik van hogere cognitieve vaardigheden (Bloom, 1956; van de Kamp, 2016). Om dit als leerling juist te doen in een toets situatie vereist ervaring. Leerlingen zullen op metacognitief niveau uitgerust moeten zijn met een bewezen strategie voor de interpretatie en toepassing van diagrammen (Kragten et al., 2013b).

Empirische verkenning

Semi-gestructureerd interview collega’s

Bij zes collega’s binnen de sectie biologie en scheikunde is een semi-gestructureerd interview afgenomen. Deze bestond uit vier vragen (Bijlage I).

Uit deze interviews is gebleken dat leerlingen hun Binas vaak niet goed gebruiken. Doordat ze de Binas te weinig bij zich hebben en/of gebruiken missen de leerlingen relevante informatie voor het

beantwoorden van hun toetsvragen. Uit de interviews blijkt dat dit met name een probleem is bij de havo klassen. Deze leerlingen zien het nut van de Binas maar amper in. De voornaamste component van dit Binas probleem zit volgens mijn collega’s in de vaardigheid om op de juiste manier met de Binas om te gaan. Hierdoor zijn leerlingen niet in staat de Binas te gebruiken om punten te scoren op de toets. Kortom, om iets aan de Binas te hebben moet je het belang van de Binas inzien, maar om het belang van de Binas in te zien moet je vaardig zijn met de Binas. Uit al mijn interviews blijkt een gedeelde

overtuiging dat wanneer havo-leerlingen vaardiger worden met de Binas en het belang ervan inzien ze hoger zullen scoren op hun toetsen.

6 Enquête Havo en Vwo leerlingen

Vanuit de theorie verkenning en semigestructureerde interviews is gebleken dat met name bij de havo klassen er een gebrek aan vaardigheid en erkenning van belang ten aanzien van de Binas is. Om deze reden heeft onderzoek doen naar havoklassen de voorkeur. Om dit te valideren heb ik in zowel mijn havo als vwo-klas een vragenlijst laten invullen door mijn leerlingen (Bijlage II). De uitkomst van deze vragenlijst resulteert in een score welke indicatief is voor de mate van Binas gebruik en de waardering ten aanzien van de Binas. De score ligt tussen 0 en 4 en is het gemiddelde van zes vragen. De uitkomst van deze vragenlijst is te zien in Tabel 1.

Tabel 1: Uitslag enquête Binas gebruik, de score is een maatstaf voor gebruik en waardering van de Binas en kan variëren tussen 0 en 4

Vraag Havo (n=19) Vwo (n=20)

1 2,74 3,25 2 1,84 1,75 3 2,47 2,25 4 3,21 3,5 5 3,42 3,7 6 3,53 3,25 Gemiddeld 2,87 2,95

Hoewel de gemiddelde score van elkaar verschilt is er geen significant verschil tussen de uitkomsten van vwo en havo (p=0.42). Bij een enquête als deze is het effect van sociale wenselijkheid zeer hoog.

Aangezien de Binas mee mag naar het examen mag worden aangenomen dat elke leerling inziet dat de Binas belangrijk gevonden dient te worden, een positievere uitkomst is hierdoor te verwachten.

Observatie tijdens oefentoets

Leerlingen van mijn havo en vwo-klas maken aan het einde van de periode een oefentoets. Bij afname van deze toets is geobserveerd hoeveel leerlingen hun Binas met zich mee hadden genomen. Hieruit bleek dat bij de havo klas 43% van de leerlingen een Binas bij zich had, terwijl bij de vwo-klas 85% van de leerlingen hun Binas mee had. Opvallend was dat bij beide klassen een stapel Binassen op mijn bureau lag. De havoleerlingen leek dit niet te zijn opgevallen, waardoor de overige 57% van de klas de toets zonder Binas maakte. Gedurende de lessen komt het bij ons geregeld voor dat leerlingen een Binas lenen. Bij de vwo-klas vroeg elke leerling zonder Binas of hij/zij een Binas mocht lenen waardoor alle leerlingen een Binas op de tafel hadden liggen gedurende de toets.

7

Theoretische verkenning van oplossingen

Uit de probleemverkenning blijkt dat de oplossing voor het probleem twee ledig moet zijn. Enerzijds dient de leerling het belang van Binas beter in te zien. Anderzijds dient de leerling vaardigheden op te doen betreffende het gebruik van Binas.

Een interventie welke aansluit bij beide zijden van het probleem is gewenst. Vanuit het sociaal constructivisme wordt leren beschreven als een sociaal proces. Hierbij bouwt een leerling zijn of haar kennis op met eigen ervaringen en vormt zo een eigen kennisconstruct (Ebbens & Ettekoven, 2016). Hierbij is het van cruciaal belang dat de leerling het belang van de kennis inziet, aangezien het anders niet aansluit bij het reeds bestaande construct. De interventie zal dus starten met een introductie welke leerlingen doet inzien dat bij juist gebruik van Binas bij examenvragen gemakkelijk punten behaald kunnen worden. Op deze wijze wordt getracht aan te sluiten bij de belevingswereld van de leerling om de leerlingen te motiveren (Vansteenkiste, 2010).

Zoals in de probleemverkenning genoemd bestaat de aan te leren vaardigheid uit drie componenten. 1) Voorkennis, 2) interpretatie van de weergaven en 3) filtreren van informatie.

Betreffende de voorkennis kan één zijde van het probleem niet met een interventie worden ondervangen. Dit is de domeinkennis waarmee de leerlingen beginnen. Het onderwijzen van onderwerpen waarvan diagrammen in de Binas staan zullen structureel in relatie met de relevante diagrammen dienen te worden onderwezen (Kragten et al., 2015b). Waar de interventie vooral een oplossing voor kan bieden is de activatie van de aanwezige voorkennis. Onderdeel van de aan te leren strategie zal dus moeten zijn dat leerlingen zelf hun voorkennis activeren. De interventie zal dus een duidelijk onderdeel moeten krijgen waarbij wordt gewerkt aan de ontwikkeling van de metacognitieve vaardigheden.

Om leerlingen te leren diagrammen juist te interpreteren zal de interventie een component van algemene diagram vaardigheden bevatten (Kragten et al., 2013b). Dit zorgt ervoor dat de leerlingen basiskennis ontwikkelen op het gebied van diagrammen. Zo raken zij bekend met de wijze waarop diagrammen informatie weergeven.

Tevens zal tijdens de interventie getraind moeten worden op de inferentie van de diagrammen. Het hoofddoel zal hier zijn om een strategie aan te leren welke algemeen toepasbaar is voor de inferentie van diagrammen (Kragten et al., 2013b).

In een onderzoek van Kragten et. al. (2013) naar hoe interpretatie van diagrammen het beste getraind kan worden wordt geconcludeerd als volgt:

“We concluderen dat een trainingsprogramma: (1) strategieën zou moeten onderwijzen voor het ontcijferen van diagrammen met onbekende componenten, (2) gericht moet zijn op de interpretatie van abstracte diagrammen en (3) leerlingen zou moeten leren om diagrammen te interpreteren die nieuwe informatie bevatten.”

(Kragten et al., 2013b)

Voor het interpreteren en toepassen van diagrammen zal dus een strategie worden onderwezen. Dit schept duidelijkheid en geeft structuur. In verscheidene vakgebieden is aangetoond dat om een

strategie effectief te onderwijzen men gebruik kan maken van een strategie instructie (De La Paz, 2005; De La Paz & Felton, 2010; Graham & Perin, 2007; MMV Expertisecentrum, 2019). Dit is een bewezen methode voor het aanleren van strategieën, bestaande uit zes stappen:

8 1. Achtergrondkennis over strategie activeren 2. Bespreken van de strategie

3. Modelleren van de strategie 4. Onthouden van de strategie 5. Ondersteunen van de strategie 6. Onafhankelijk gebruik van de strategie

(Graham & Harris, 2006; Mason, Harris, & Graham, 2011)

Inhoudelijk zou deze strategie instructie methode vorm krijgen door te starten met aansluiten bij de belevingswereld en leerlingen activeren te laten denken op basis van de kennis die zij al bezitten. Een goede werkvorm zou kunnen zijn om leerlingen diagrammen op voorhand zelf te laten verklaren (Bielaczyc, Pirolli, & Brown, 1995). Hierop volgend zullen de leerlingen worden gestimuleerd te denken over diagrammen op metaniveau, zoals welke conventies gebruikt worden, hoe diagrammen

samengesteld kunnen worden en welke informatie (de ontwerper van) het diagram probeert te communiceren. (Kragten et al., 2013b).

Vervolgens zal een strategie constructief worden besproken, verfijnd en voorgedaan. De verdere stappen berusten op het principe van scaffolding, waarbij de leerlingen met steeds minder

hulpmiddelen de strategie dienen toe te passen (Ebbens & Ettekoven, 2016; Hogan & Pressley, 1997). Dit wordt bij stap 6 geconcludeerd, waarbij met de opgedane vaardigheid de leerlingen zelfstandig gebruik kunnen maken van de strategie.

Ontwerphypothese en ontwerpregels

Probleembeschrijving:

Examenleerlingen maken te weinig gebruik van de Binas. Hierdoor scoren zij lager op toetsen aangezien veel vragen letterlijk met de informatie uit Binas kan worden beantwoord. Op het centraal examen blijkt dit voor de gemiddelde havoleerling bijna een punt verschil te kunnen maken. De oorzaak hiervoor is voornamelijk dat bij leerlingen de vaardigheden ontbreken om de Binas juist te gebruiken. Hierbij is met name de interpretatie en inferentie van diagrammen voor leerlingen erg lastig. Een secundaire factor is vermoedelijk dat havoleerlingen het belang van de Binas als hulpmiddel niet volledig inzien. Beide zaken worden in het huidige onderwijs vermoedelijk niet adequaat onderwezen. Om dit probleem te

ondervangen zou een workshop waarbij een strategie voor doelmatig en effectief gebruik van de Binas wordt onderwezen mogelijk uitkomst bieden.

Ontwerphypothese:

Er is veel ruimte voor leerlingen om op toetsen meer punten te scoren wanneer ze vaardiger zouden zijn met de Binas. Hierbij speelt tevens vermoedelijk het inzien van het belang van de Binas als hulpmiddel een rol. Als leerlingen een Binas workshop van een blokuur bijwonen, waarbij door middel van strategie instructie een strategie voor diagramvaardigheden wordt onderwezen (x1), alsmede voor leerlingen het belang van Binas inzichtelijk wordt gemaakt, zal de leerling hoger scoren op toetsvragen welke met de Binas beantwoord kunnen worden(y1) en het belang van de Binas hoger waarderen (y2).

9

Ontwerpregels

Dit onderzoek berust zich op een viertal ontwerpregels.

I. Diagram interpretatie op meta niveau onderwijzen. Hiermee wordt bedoeld de basisprincipes van diagrammen uitleggen, waarbij de daadwerkelijke inhoud van het diagram nog niet relevant is. Ze zullen uit een algemeen verhaal zelf een diagram opstellen. Hierbij zullen de leerlingen nadenken en werken met wat een diagram is en hoe deze vorm kunnen hebben. Dit maakt diagrammen in het algemeen voorspelbaar en zo dus ook beter te begrijpen. Dit zal resulteren in sneller begrip van de inhoud van een diagram.

II. Een strategie instructie uitvoeren. Dit is een zes-punt methode waarbij de docent leerlingen op efficiënte wijze een strategie aanleert. De leerlingen krijgen stapsgewijs een strategie aangeleerd waarna verwacht kan worden dat ze deze ook kunnen toepassen.

III. De scaffolding methode toepassen. Deze methode houdt in dat de docent oefeningen aanbiedt waarbij eerst veel leidraad wordt gegeven, maar gradueel de oefeningen steeds zelfstandiger gemaakt dienen te worden. Leerlingen zullen gaandeweg minder hulp en begeleiding krijgen bij de toepassing van de aangeleerde strategieën, resulterend in dat ze uiteindelijk de strategie eigen hebben gemaakt. Dit zal ervoor zorgen dat de leerling bij het tegenkomen van een Binas vraag een gestructureerde strategie zal toepassen wat resulteert in een verhoogde slagingskans.

IV. Intrinsieke motivatie bewerkstelligen om het belang van de Binas als hulpmiddel in te zien. Hierbij zal door aan te sluiten bij de belevingswereld van de leerling worden getracht een leerling bij te brengen wat de toegevoegde waarde is van de Binas juist toepassen tijdens toetsen. De leerling zal hierdoor eerder geneigd te zijn de Binas mee te nemen en zijn of haar vaardigheden hiermee te ontwikkelen. Dit zal dan weer resulteren in een verhoogd resultaat op Binas relevante vragen.

Onderzoeksplan

Onderzoeksopzet

Voor dit onderzoek zijn zeven verschillende parallel examenklassen van havo gevolgd. De zeven klassen hebben allen dezelfde SE-toets in het begin van november (Bijlage III), de voormeting. Alsmede een toets aan het einde van december (Bijlage IV), de nameting. In deze twee verschillende toetsen zijn minimaal 5 vragen opgenomen welke met behulp van Binas direct beantwoord kunnen worden. De score op deze vragen fungeert als kwantificatie van toegenomen vaardigheid. Gedurende het maken van de toetsen is tevens kwantitatief gescoord hoe groot het percentage leerlingen is dat de Binas heeft meegenomen. Dit als maatstaf voor inzicht in het belang van de Binas als hulpmiddel. Drie van de zeven klassen hebben in de periode tussen de twee toetsen een Binas workshop gekregen waarbij vaardigheid en belang van de Binas zijn onderwezen (Bijlage V). Deze workshop fungeert als de interventie. De leerlingen uit alle drie de klassen waarin de interventie is toegepast zijn in de dagen na de workshop gevraagd een learner report in te vullen (Bijlage VI). Op deze wijze wordt de validiteit van de interventie gecontroleerd.

10 Data

Uit dit onderzoek is data op ratio niveau voortgevloeid in de vorm van toets scores. De primaire analyse is op de verschillen tussen het gemeten verschil tussen voor- en nameting bij de interventie en de controleklassen. Hiermee kan worden vastgesteld of zich een significant effect heeft voorgedaan door de invloed van de interventie. Tevens zal het verschil tussen de groepen bij de voormeting worden geanalyseerd om de beginsituatie in kaart te brengen.

Beschrijving en onderbouwing van het ontwerp

De eerste les, de nulmeting, is het afnemen van een toets. Dit verloopt volgens de standaard wijze van toetsing, hiervoor is om die reden geen lesplanformulier opgesteld. De toets bestaat uit 22 vragen welk een totaal van 38 punten opleveren. In de toets zijn 5 directe Binasvragen opgenomen, waar een totaal van 10 punten op gescoord kan worden. Deze score zal worden gebruikt als representatie voor Binas-vaardigheid. Om te kwantificeren in welke mate de leerlingen het belang van de Binas als hulpmiddel inzien zal het percentage van leerlingen met de Binas op tafel gedurende de toets worden bepaald. De tweede en derde les zijn een gecombineerd blokuur waarin de Binas-workshop, de interventie, wordt gegeven. Het lesplanformulier voor de twee aaneengesloten lessen is te vinden in bijlage Va. De Binas-workshop is in samenwerking gemaakt met de student-docent werkzaam binnen onze sectie en gecontroleerd en bekeken door alle sectieleden. Inhoudelijk sluit de les aan op de gestelde eisen in de theoretische verkenning van de oplossingen. De introductie berust op aansluiten bij de belevingswereld en het activeren van voorkennis. Hieropvolgend zal op metaniveau worden gekeken naar diagrammen, door leerlingen zelf een diagram te laten maken van een bekende situatie. Zie de powerpoint en het bijbehorende werkblad in bijlage Vb en Vc. Hierna worden aan de hand van strategie instructie de leerlingen vaardigheden onderwezen voor Binas gebruik. Volgens het scaffolding principe zal een leerling toewerken naar zelfstandig de strategie uit kunnen voeren. Voor het geval dat een leerling het werkblad te vlot af heeft is er een vwo-examenvraag beschikbaar die met de onderwezen vaardigheid direct uit de Binas te beantwoorden moet zijn (bijlage Ve). Aan het einde wordt het leren zichtbaar gemaakt aan de hand van een Binas bingo (bijlage Vd). De Binas bingo is opgesteld door de student-docent. De Binas workshop is zodoende theoretisch ondersteund vormgegeven zodat een hoge leeropbrengst aannemelijk is. Om deze aanname te toetsen zullen alle leerlingen in de dagen na het bijwonen van de workshop een learner report inleveren (Bijlage VI). Deze wordt geanalyseerd om kwalitatief de validiteit van de interventie te toetsen.

De vierde les, de effectmeting, is wederom het afnemen van een toets. Dit verloopt volgens de standaard wijze van toetsing, hiervoor is om die reden wederom geen lesplanformulier opgesteld. De toets bestaat uit 12 vragen welk een totaal van 22 punten opleveren. In de toets zijn 5 directe Binasvragen opgenomen, waar een totaal van 10 punten op gescoord kan worden. Deze score zal worden gebruikt als representatie voor Binas-vaardigheid. Om te kwantificeren in welke mate de leerlingen het belang van de Binas als hulpmiddel inzien zal het percentage van leerlingen met de Binas op tafel gedurende de toets worden bepaald.

11

Uitvoering van het onderzoek

Binas workshop

De interventie is toegepast op drie havo-examenklassen. Allen waren op een verschillend tijdstip. De eerste interventie is uitgevoerd op maandag 2 december om 18:30 tot 20:00. Deze klas telde tien leerlingen. Deze klas zal naar worden verwezen als testgroep 1. De docent welke deze klas normaliter lesgeeft was aanwezig tot de pauze. Tevens was gedurende deze gehele les een student-docent aanwezig, deze is vaker bij de klas aanwezig. Gedurende de les hebben zich geen vreemde dingen voorgedaan. De workshop is netjes binnen de tijd afgerond. Het werd echter wel direct duidelijk dat het werkblad ruim was opgesteld. Maar één leerling was toegekomen aan de opdrachten “zelfstandig I en II” (zie werkblad, bijlage Vc).

De tweede interventie is uitgevoerd op vrijdag 6 december om 13:00 tot 14:30. Deze klas telde 16 leerlingen. Deze klas zal naar worden verwezen als testgroep 2. Deze klas geef ik normaliter ook zelf les. Ook deze les is naar wens verlopen. Ook hier bleek het werkblad ruim. Twee leerling waren toegekomen aan de opdrachten “zelfstandig I en II” (zie werkblad, bijlage Vc).

De derde interventie is uitgevoerd op vrijdag 6 december om 14:45 tot 16:15. Deze klas telde 13 leerlingen. Deze klas zal naar worden verwezen als testgroep 3. De docent welke deze klas normaliter lesgeeft was de gehele les aanwezig. Deze les verliep iets stroever, de leerlingen waren minder welwillend om mee te doen. Echter, het programma is netjes afgerond en iedereen heeft meegedaan. Geen enkele leerling is hier toegekomen aan de opdrachten “zelfstandig I en II” (zie werkblad, bijlage Vc). De vier klassen welke de interventie niet hebben gekregen wordt naar verwezen als controlegroep 1, controlegroep 2, controlegroep 3 en controlegroep 4.

Learner reports

Ter validatie van de Binas-workshop zijn de leerlingen die deze hebben bijgewoond gevraagd om een learner report (Bijlage VI) in te vullen gedurende de les na de interventie. In totaal zijn door 30 van de 39 leerlingen een learner report ingevuld. Er zijn binnen de ingevulde learner reports geen sterke

verschillen gevonden tussen de klassen. Voor de overzichtelijkheid zijn alle learner reports

samengenomen. Het learner report is op te delen in drie typen vragen. Het eerste type heeft te maken met het inzien van het belang van de Binas. Het tweede type vraag is om te kijken of de elementen van de aangeleerde strategie zijn bekleven. Het derde type is om te kijken waar voor de leerling het

zwaartepunt van de workshop heeft gelegen. Om het learner report te kwantificeren tel ik een gewenst antwoord als een positieve score (1) en een antwoord dat niet in lijn is met de leerdoelen van de workshop als geen score (0). Een overzicht van de behaalde scores per vraag zijn in percentages te vinden in tabel 2. Onder de eerste type vragen vallen de eerste en laatste vraag, namelijk:

“De spullen die ik voor een biologie toets meeneem zijn:…” “De Binas vind ik…”

Hierbij telt bij de eerste vraag een vermelding van Binas als een positieve score. Bij de tweede vraag dient voor een score een positieve verwijzing te staan naar de Binas als hulpmiddel. Voorbeelden van gevonden tellende reacties zijn: “een perfect hulpmiddel om mogen te gebruiken bij mijn examens”, of “handig”, of “wel een goed hulpmiddel”. Voorbeelden van een niet tellende reactie zijn bijvoorbeeld: “Geweldig!” of “een heilige boek, zonder Binas zouden wij onderdanen nog steeds niet het licht kunnen

12 zien. De ongelovigen zullen gestraft worden”.

Voor het tweede type vraag werkt de scoring anders. De aangeleerde strategie bestaat uit 7 stappen verdeelt over 4 fases. Figuur 1 toont de aangeleerde strategie gedurende de Binas-workshop. Voor elke stap die een leerling benoemt binnen de twee vragen wordt een positieve score toegekend. De eerste vraag is bedoeld om leerlingen uit te lokken om stap 1 en 2 van de strategie te benoemen, namelijk: “Wanneer ik de Binas gebruik begin ik met…”

Een voorbeeld van een positieve score op stap 1 en 2 is: “de vraag lezen, kijken welke kernwoord opvalt en dan register”

De tweede vraag is bedoeld om leerlingen uit te lokken stap 3, 4, 5, 6 en 7 van de strategie te benoemen, namelijk:

“Ik weet dat als ik een diagram moet interpreteren dat ik…”

Hierbij is een voorbeeld van stap 3: “het begin zoek en relevante delen voor de vraag herken”. Een voorbeeld van stap 4 is: “bij het begin moet beginnen”. Voor stap 5 en 6 zou het volgende positief worden gescoord: “Eerst moet je bekijken wat je wel en niet weet en of dat onhandig is”. Voor stap 7 zou positief scoren: “de pijltjes moet volgen”.

Score In zi e n v an b e la n g

“De spullen die ik voor een biologie toets meeneem zijn:…” 100%

“De Binas vind ik…” 87%

Aan le re n v an de s tr ateg ie

“Wanneer ik de Binas gebruik begin ik met…”

Stap 1: Belangrijk onderwerp (kern) van de vraag vaststellen. Stap 2: Register

63% 77% “Ik weet dat als ik een diagram moet interpreteren dat ik…”

Stap 3: Scan de gevonden diagrammen voor relevantie van je kernwoord Stap 4: Zoek het begin

Stap 5: Benoem de componenten Stap 6: Lokaliseren van missende kennis Stap 7: Stappen van het diagram volgen

10% 50% 33% 17% 3%

Zichtbaar zijn hoge scores op “inzien van belang”. Bij “aanleren van de strategie” is zichtbaar dat de eerste twee stappen veel terug te vinden zijn in de learner reports. Bij de overige vijf wordt met name

Figuur 1: Strategie aangeleerd tijdens de Binas-workshop

13

stap 4 in de learner reports gezien, namelijk 50% van de leerlingen benoemt dit.

Ten slotte is er de derde type vraag, deze is niet meegenomen bij het scoren. Deze vraag is als volgt: “Ik heb van de Binas workshop geleerd dat ik…”

Antwoorden op deze vraag zijn onderverdeeld in vier categorieën. Op deze wijze kan worden geteld wat de leerlingen aangeven te hebben geleerd. De vier categorieën zijn:

1. Niks, hierbij is positief gescoord indien geen antwoord is ingevuld of wanneer is aangegeven niets te hebben geleerd.

2. Belang als hulpmiddel, hierbij is positief gescoord indien het antwoord aangeeft dat de Binas meer gebruikt dient te worden of van belang is voor de leerling.

3. Te werk gaan, hier zijn algemene antwoorden over hoe de Binas gebruikt dient te worden als positief gescoord.

4. Stappen uit strategie, hier wordt positief gescoord indien er direct naar een stap uit de strategie wordt verwezen.

Tabel 3 toont de scores. Het aantal is hier hoger (n=32), aangezien twee leerlingen op twee categorieën hebben gescoord.

Tabel 3: Wat leerlingen hebben geleerd van de Binas workshop (n=32), onderverdeeld in vier categorieën.

Niks Belang als hulpmiddel Te werk gaan Stappen uit strategie

4 12 10 6

Voor- en nameting

De voormeting heeft plaatsgevonden gedurende de schoolexamenweken. Gedurende deze weken zijn de leerlingen lesvrij en hebben zij hun schoolexamens. De biologietoets welke als voormeting is gebruikt (Bijlage III) vond plaats op maandag 4 november om 13:00 uur. Er heeft gedurende dit toets moment niks opmerkelijks plaatsgevonden. In totaal had 86% van de leerlingen hun Binas mee naar deze toets. De nameting heeft plaatsgevonden in de week voor de kerstvakantie. In tegenstelling tot de voormeting is deze toets (Bijlage IV) niet voor elke klas op hetzelfde moment afgenomen. De nameting was namelijk een proeftoets en is tijdens de reguliere lessen afgenomen. Gedurende deze momenten zijn veel leerlingen afwezig geweest. Dit heeft uiteindelijk geresulteerd in een slinking van de testgroepen. Testgroep 1 bestond uit 10 leerlingen, maar heeft uiteindelijk 6 leerlingen opgebracht waarvan de data kan worden gebruikt. Hiermee wordt bedoeld dat ze de Binas workshop hebben bijgewoond en tevens de voor en nameting hebben gedaan. Testgroep 2 bestond uit 16 leerlingen, maar heeft uiteindelijk 13 leerlingen opgebracht waarvan de data kan worden gebruikt. Testgroep 3 bestond uit 13 leerlingen, maar heeft uiteindelijk 11 leerlingen opgebracht waarvan de data kan worden gebruikt. In totaal zijn dit 30 leerlingen voor de totale testgroep. De controlegroepen bestaan uit respectievelijk: Controlegroep 1: 20 leerlingen, Controlegroep 2: 14 leerlingen, Controlegroep 3: 6 leerlingen en Controlegroep 4: 13 leerlingen. Deze hebben een totaal van 53 leerlingen voor de totale controlegroep. Gezamenlijk resulteert dit in 83 bruikbare leerlingen voor het onderzoek.

14

Resultaten

Wanneer de uitslagen van de voor en nameting met elkaar worden vergeleken levert dat het histogram op zichtbaar in figuur 2. In het histogram zijn de testgroepen en controlegroepen apart en

gecombineerd weergegeven. Tevens is het totaal van de voor- en van de nameting tegen elkaar uitgezet.

Figuur 2: Histogram met de voor en nameting van zowel de testgroepen (T1-T3), de controlegroepen (C1-C4), de totale testgroep (Ttotaal) en de totale controlegroep (Ctotaal), alsmede het totaal gemiddelde (Totaal).

Zichtbaar is dat bij de testgroepen de score op de nameting percentueel lager ligt dan bij de voormeting. Bij de controlegroep is dit verdeeld. Aangezien mijn hypothese enkelzijdig is geformuleerd, namelijk “hoger scoren op toetsvragen”, is de data ook enkelzijdig getoetst op significantie. Er is hier geen significante toename in score gevonden.

Voor een vergelijking tussen de testgroepen en de controlegroepen is tevens onderzocht of er op aparte toetsvragen een hogere score werd behaald door de testgroepen. Hierbij zijn de testgroep als geheel en de controlegroep als geheel tegen elkaar uitgezet. Om het gemiddelde van allen aan te geven is tevens de hele groep weergegeven. Dit levert het histogram op zichtbaar in figuur 3.

15

Figuur 3: Histogram met de score per vraag van de samengenomen testgroep, de samengenomen controlegroep en de totale groep.

Zichtbaar is dat de testgroep enkel bij vraag 6 hoger scoort dan de controlegroep. Het is statisch niet correct om hier op significantie te toetsen in verband met groepsgrootte en een ontbrekende

normaalverdeling. Echter, voor de vorm heb ik het toch gedaan. De P-waarde, hoewel nietszeggend, die hieruit voortkomt is 0,13. Het kan dus met zekerheid worden gezegd dat ook hier geen significante toename in score is gevonden.

Conclusies en discussie

Dit onderzoek is gestart met de volgende hypothese: “Er is veel ruimte voor leerlingen om op toetsen meer punten te scoren wanneer ze vaardiger zouden zijn met de Binas. Hierbij speelt tevens

vermoedelijk het inzien van het belang van de Binas als hulpmiddel een rol. Als leerlingen een Binas workshop van een blokuur bijwonen, waarbij door middel van strategie instructie een strategie voor diagramvaardigheden wordt onderwezen (x1), alsmede voor leerlingen het belang van Binas inzichtelijk wordt gemaakt, zal de leerling hoger scoren op toetsvragen welke met de Binas beantwoord kunnen worden (y1) en het belang van de Binas hoger waarderen (y2).”

Er is in deze hypothese onderscheidt gemaakt tussen twee verwachtingen: “hoger scoren op

toetsvragen” (y1) en “het belang van de Binas hoger waarderen” (y2). In de conclusie en discussie zullen deze twee verwachtingen apart worden besproken.

Hoger scoren (y1)

Uit de data van dit onderzoek blijkt bij de testgroep geen significante hogere score op toetsvragen welke met Binas beantwoord kunnen worden. Niet wanneer er wordt vergeleken binnen de aparte groepen tussen voor- en nameting. En ook niet wanneer er wordt vergeleken tussen de testgroep en

16 Discussie

De data heeft er niet toe kunnen leiden om de nulhypothese te kunnen verwerpen. Dit kan zijn oorzaak hebben in een veelvoud aan dingen. Allereerst bestaat de mogelijkheid dat het geven van een Binas workshop simpelweg geen effect heeft op de toetsresultaten van de leerling. In dat geval zouden we kunnen stellen dat het vervangen van reguliere lessen met een Binas workshop om de toetsresultaten positief te beïnvloeden wellicht is af te raden. Echter, dit onderzoek heeft de nodige beperkingen. Validiteit van de workshop

Om de workshop juist uit te voeren zijn vanuit de literatuur de volgende drie ontwerpregels voortgekomen.

I. Diagram interpretatie op meta niveau onderwijzen. II. Een strategie instructie uitvoeren.

III. De scaffolding methode toepassen.

Wanneer men kijk naar de opzet van de Binas workshop is deze gestart met het opstellen van een diagram als aparte vaardigheid. Dit om diagrammen op meta niveau te onderwijzen (I). Hierna is overgegaan op het construeren, instrueren en oefenen van een strategie, conform de stappen van de strategie instructie (II). Daarbij is het werkblad zodanig opgebouwd dat de begeleiding bij de vragen steeds verder afneemt en eindigt zonder. Dit is conform de scaffolding methode (III). In conclusie kan worden gesteld dat de opbouw van de workshop conform de ontwerpnotities is opgesteld. Dit betekent niet dat er geen ruimte voor verbetering is, een doeltreffende onderwijsmethode kan jaren kosten om te perfectioneren. Echter, door de samenwerking, inclusief de controle van de sectieleden, is de workshop zo goed als praktisch mogelijk was opgezet.

Wanneer hier wordt gekeken naar de learner reports (tabel 2) wordt tevens zichtbaar dat door veel leerlingen de beginstappen van de strategie worden gemeld. De verdere stappen zit veel spreiding in. Een learner report is een methode om te kijken of leerlingen uit je ingreep hebben gehaald wat jij had gehoopt dat ze zouden halen. Echter, het is aan de antwoorden te zien dat ze het formuliert even snel invullen. Dit resulteert in een onderrapportage van welke stappen uit de strategie ze nog weten. Ik had dit beter kunnen ondervangen door meerdere vragen te stellen, specifieker op de stappen uit de strategie. Toch blijkt er uit de learner reports geen alarmerend signaal betreffende de validiteit van de workshop. Er is te zien dat 16 van de 30 leerlingen aangeven dat ze iets hebben geleerd aangaande het gebruik van de Binas, namelijk 10 keer algemeen en 6 keer specifiek op de strategie.

Nameting

De nameting is niet ideaal geweest om een aantal redenen. Aangezien de nameting een tussentoets was en niet een schoolexamen zal er bij de leerlingen een lager gevoel van importantie hebben geheerst. Dit kan resulteren in lagere resultaten. De toets duurde dan ook maar één lesuur, in tegenstelling tot een schoolexamen, welke er twee duurt. Tevens heeft de toets plaatsgevonden in de laatste week van de vakantie en voor sommigen zelfs in het laatste uur. De motivatie om een toets te maken was om deze reden mogelijk laag. Dit is ook te merken in de opkomst van de leerlingen. Deze was bijzonder laag waardoor een hoop leerlingen uit het onderzoek gehouden moesten worden. Hierdoor is de onderzoeksgroep geslonken.

17

Echter, wanneer de resultaten van de voormeting en de nameting naast elkaar worden gelegd is te zien dat de scores van de totale groep leerlingen niet erg afwijkend zijn van elkaar (zie figuur 4 en 5).

Namelijk, één vraag net boven 30%, twee vragen rond 40%, één vraag tegen 50% en één vraag rond 60%, met een gemiddelde rond 45%.

Figuur 4: Histogram van de voormeting, weergegeven zijn de resultaten van alle leerlingen op de vijf verschillende Binas-vragen en het gemiddelde.

Figuur 5: Histogram met de score per vraag van de samengenomen testgroep, de samengenomen controlegroep en de totale groep. (Herhaling figuur 3)

Kijkend naar de gevonden data in combinatie met deze vergelijking kan de nameting dus niet als directe oorzaak worden aangewezen voor de gevonden data.

Analyse van de wel/niet groepen

Ook gedurende de Binas-workshops waren niet alle leerlingen aanwezig. De Binas workshop is in alle drie de klassen van tevoren aangekondigd. Het kan dus zo zijn dat een deel van de leerlingen expres niet is op komen dagen. Hierbij bestaat er een kans dat dit nou net de leerlingen zijn die het goed doen en dus over het algemeen het klassengemiddelde omhooghalen. Deze afwezigen zijn uit de data-analyse gehouden, aangezien ze niet bij de controlegroep gestopt mochten worden. Deze data is wel bewaard gebleven en leent zich perfect om deze bewering te toetsen. Dit brengt ons tot tabel 4. Hierin is

18

klas hebben gescoord. Deze tweede groep “niet”-leerlingen heeft de Binas workshop dus niet

bijgewoond. Te zien is dat de score van deze leerlingen iets hoger ligt. Echter, wanneer een speculatieve samenvoeging wordt gevormd, is te zien dat ook deze leerlingen het verschil niet hadden gemaakt. Belangrijk is om te realiseren dat dit enkel speculatief is en geen weerspiegeling van de werkelijkheid. De speculatieve 39% die hieruit voortkomt is nog steeds ver verwijderd van de 48% score van de totale controlegroep. Ook in de afwezigheid van mogelijk “goede” leerlingen zit dus geen verklaring voor de gevonden data.

Tabel 4: Analyse van de verschillen in score bij de nameting tussen de leerlingen die de workshop wel hebben bijgewoond en niet hebben bijgewoond. Voor de beeldvorming is een speculatieve score toegevoegd (grijs) indien de wel- en niet-leerlingen één groep hadden gevormd.

Wel n Niet n Inbegrepen n

T1 35% 6 70% 3 47% 9

T2 32% 13 34% 6 32% 19

T3 37% 11 65% 2 42% 13

Totaal 35% 30 49% 11 39% 41

Lesvervanging

De laatste mogelijkheid ter verklaring van de data is de implementatie van de Binas-workshop in het lesprogramma. Deze leerlingen hebben in de aanloop naar de nameting ongeveer 10 blokuren aan biologieles bijgewoond. Dit is een zeer gecondenseerd programma voor de vijf thema’s van Biologie voor jou die worden behandeld. De testgroep leerlingen hebben één van deze blokuren ingeleverd voor de Binas workshop. De controlegroepen hebben een vol blokuur aan les meer gehad. Dit zou mogelijk een verklaring kunnen zijn voor het verschil in score. Dit zou betekenen dat de tijd die de Binas workshop heeft ingenomen een achterstand heeft gecreëerd bij de testgroepen. Zoals in de theoretische verkenning genoemd is voorkennis één van de drie belangrijkste factoren bij de interpretatie van diagrammen (Brandstetter, Sandmann, & Florian, 2017; Kragten, Admiraal, & Rijlaarsdam, 2013b, 2015b; Raksabrata, Rahmat, & Diana, 2019; Vertelman & Kunst, 2016). Dit zou betekenen dat voor deze leerlingen het vergroten van de voorkennis van grotere positieve invloed was geweest dan oefenen met de diagrammen.

Belang van de Binas (y2)

Om een conclusie te trekken over of de leerlingen “het belang van de Binas hoger waarderen” kunnen we enkel afgaan op de resultaten uit het learner report. We zijn het onderzoek namelijk gestart met de volgende ontwerpregel:

“IV. Intrinsieke motivatie bewerkstelligen om het belang van de Binas als hulpmiddel in te zien. Hierbij zal door aan te sluiten bij de belevingswereld van de leerling worden getracht een leerling bij te brengen wat de toegevoegde waarde is van de Binas juist toepassen tijdens toetsen. De leerling zal hierdoor eerder geneigd te zijn de Binas mee te nemen en zijn of haar vaardigheden hiermee te ontwikkelen. Dit zal dan weer resulteren in een verhoogd resultaat op Binas relevante vragen.”

19

Deze ontwerpregel stelt dat de kwantificatie van het effect van y2 ligt in een verhoogd resultaat op Binas relevante vragen. Vanuit dit vertrekpunt kan worden gesteld dat “het belang van de Binas als hulpmiddel inzien” niet is verhoogd. Een verhoogd resultaat op Binas relevante vragen is namelijk niet waargenomen.

Echter, dit onderwerp is complexer en zodoende zullen de learner reports betrokken worden bij de conclusie aangaande dit onderwerp. In de resultaten van de learner reports is zichtbaar dat alle

leerlingen die de Binas-workshop hebben bijgewoond aangeven dat de Binas hoort bij de spullen die ze voor een biologietoets meenemen. Dit staat tegenover een 86% van de leerlingen welke de Binas daadwerkelijk meehadden bij de voormeting. Tevens blijkt uit het learner report dat wanneer leerlingen direct wordt gevraagd naar hun mening over Binas, 86% procent hiervan een positieve verwijzing maakt naar de Binas als hulpmiddel.

Dit alles is helaas niet genoeg om te kunnen stellen dat het belang van de Binas “hoger” wordt gewaardeerd. Wel blijkt uit de learner reports dat in ieder geval meer dan de helft het belang van de Binas als hulpmiddel lijkt in te zien.

Discussie

Aangezien het belang van de Binas als hulpmiddel inzien een secundair effect was is hier ook minder aandacht aan besteedt gedurende de workshop. De aanname was dat wanneer de directe link met punten scoren op het examen werd gelegd, dit voldoende aansluiting bij hun beleefwereld zou bieden. Verder is aangenomen dat door echte biologie vragen, aan de hand van Binas, te laten beantwoorden de leerlingen zouden inzien dat de Binas een geschikt hulpmiddel is voor het beantwoorden van deze vragen. Vanuit de learner reports is dan ook te zien dat 12 van de 30 leerlingen aangeven dat het belang inzien van de Binas als hulpmiddel hetgeen is wat ze van de workshop hebben geleerd. Wat een redelijk hoog getal is aangezien de inhoud van de workshop voornamelijk op het onderwijzen van de strategie was gericht.

In de onderzoeksopzet is besproken dat gedurende zowel de voor- als nameting het percentage leerlingen dat de Binas mee heeft zou worden gescoord. Dit is vanwege praktische redenen gedurende de nameting niet gedaan. Tevens kan worden afgevraagd hoe waardevol deze informatie nog is gezien de eerder besproken aard van de nameting. Het verschil tussen wel en niet een schoolexamen is een enorm grote “confounding factor” voor het wel of niet meenemen van een boek als de Binas.

Afsluitend

Al met al is het moeilijk om een nette conclusie te formuleren met een duidelijke verklaring voor de gevonden resultaten. Zoals het er nu voor staat is er geen reden gevonden om havoleerlingen in het volwassenonderwijs binnen het curriculum een Binas workshop te laten bijwonen. Voor een bredere implementatie van dit onderzoek in de beroepspraktijk is helaas dus geen plaats. De enige mogelijke oorzaak voor de gevonden data is dat de tijd binnen het curriculum die de Binas workshop inneemt een achterstand bewerkstelligt, welke dan wordt teruggezien in de toets resultaten. In de toekomst zou kunnen worden onderzocht of als de workshop extra-curriculair wordt aangeboden deze wel effect heeft.

Verder vervolgonderzoek zou ook kunnen worden gedaan naar de koppeling tussen waardering van de Binas als hulpmiddel en de toets resultaten. Dit is voor dit onderzoek op basis van literatuur

20

aangenomen. Hoewel dit moeilijk te onderzoeken valt is het wellicht interessant om te weten of het charmeoffensief voor Binas nodig is, of dat er slechts kan worden ingezet op vaardigheid. Dit brengt ons tot het laatste punt. Is een gebrek aan vaardigheid met de Binas wel de oorzaak voor niet gescoorde punten? Een leerling dient over te gaan tot de handeling van het toepassen van de Binas. Hier zijn een legio aan factoren en overwegingen in het spel die een leerling in een toets setting beïnvloeden. Enkel vaardig zijn is niet het enige wat een leerling zal aanzetten tot deze keuze.

Analytische terugblik

Het uitvoeren van dit onderzoek heb ik als ontzettend interessant ervaren. Met name op het gebied van de nadelen en tekortkomingen van op deze wijze onderzoek doen. Alsmede de uitdagingen die erbij komen kijken. Desalniettemin heeft het mij een hoop gebracht betreffende de kijk op de ontwikkeling en vormgeving van mijn lespraktijk. Het heeft mij doen inzien dat we de dingen doen omdat we denken dat dat de beste manier is om ze te doen. Hier is dus altijd ruimte voor nieuwe ideeën en inzichten. Ik vermoed dan ook dat ik altijd op gereduceerde wijze bepaalde methoden in mijn onderwijspraktijk zal blijven onderzoeken. De ervaringen opgedaan met dit onderzoek zullen mij daar in de toekomst bij helpen.

Gedurende het proces van systematisch ontwerpen en evalueren van mijn lespraktijk heb ik tevens geleerd dat communicatie van groot belang is. Mijn onderzoek had betrekking op een hoop andere klassen van collega’s uit mijn sectie. Tevens heb ik van hen een hoop medewerking verlangd maar ook gekregen. Het grote belang van de communicatie is hierbij aan te merken als absoluut noodzakelijk voor de uitvoering van mijn onderzoek. Maar daaraan toegevoegd heb ik ook de grote waarde van

communicatie ervaren. Doordat ik veel met mijn sectiegenoten heb gesproken heb ik ook een hele hoop hulp aangeboden gekregen. Mijn collega’s hebben altijd geholpen waar nodig en hebben zelfs dingen gedaan die ze niet per se hadden hoeven doen. Voorbeelden hiervan zijn het verzamelen van data uit eigen klassen, ruimte bieden in het curriculum voor mijn workshop en het zelf nakijken van de tussentoets (nameting). Tevens heb ik hulp aangeboden gekregen van de student-docent bij de

ontwikkeling van de workshop en is hij de verantwoordelijke voor de geslaagde Binas-bingo. Boy, Felix, Koen, Matthijs, Roel en Rowan duizendmaal dank!

Het verloop van het gehele onderzoeksproces is bij mij, mede door alle medewerking, zonder problemen gegaan. Het was interessant om te merken dat het gedrag van de leerlingen een directe invloed had op de data die werd vergaard. Hiermee doel ik op een groot deel van de data die door afwezigheid van leerlingen op sommige momenten onbruikbaar werd. Als ik terugkijk naar hoe het proces is verlopen ben ik blij met hoe het is gegaan. Ik geloof niet dat er zaken zijn die ik anders had gedaan. Een grote aanpassing aan mijn onderzoek zou zijn om toch de uitslagen van de schoolexamens van periode B te gebruiken. Dit was omwille van de tijd niet mogelijk. Echter zal ik deze, wanneer ze binnen zijn, zeker even afspiegelen tegen mijn huidige data. Het is altijd jammer wanneer de data niet laat zien waar je op had gehoopt. Desalniettemin, hoop ik dat het lezen van dit verslag u positief heeft gestemd.

21

Literatuurlijst

Ainsworth, S. (2006). DeFT: A conceptual framework for considering learning with multiple representations.

Learning and Instruction, 16(3), 183–198.

Bezemer, J., & Kress, G. (2008). Writing in multimodal texts: A social semiotic account of designs for learning.

Written Communication, 25(2), 166–195.

Bielaczyc, K., Pirolli, P. L., & Brown, A. L. (1995). Training in self-explanation and self-regulation strategies: Investigating the effects of knowledge acquisition activities on problem solving. Cognition and Instruction,

13(2), 221–252.

Bloom, B. S. (1956). Taxonomy of educational objectives. Vol. 1: Cognitive domain. New York: McKay, 20–24. Bowen, G. M., & Roth, W.-M. (2002). Why students may not learn to interpret scientific inscriptions. Research in

Science Education, 32(3), 303–327.

Brandstetter, M., Sandmann, A., & Florian, C. (2017). Understanding pictorial information in biology: students’ cognitive activities and visual reading strategies. International Journal of Science Education, 39(9), 1218– 1237.

Buckley, B. C., & Boulter, C. J. (2000). Investigating the role of representations and expressed models in building mental models. In Developing models in science education (pp. 119–135). Springer.

Canham, M., & Hegarty, M. (2010). Effects of knowledge and display design on comprehension of complex graphics. Learning and Instruction, 20(2), 155–166.

Chittleborough, G., & Treagust, D. (2008). Correct interpretation of chemical diagrams requires transforming from one level of representation to another. Research in Science Education, 38(4), 463–482.

Cook, M., Wiebe, E. N., & Carter, G. (2008). The influence of prior knowledge on viewing and interpreting graphics with macroscopic and molecular representations. Science Education, 92(5), 848–867.

CvTE. (2018). Regeling toegestane hulpmiddelen voor de centrale examens van de eindexamens en de staatsexamens vo in 2020.

De La Paz, S. (2005). Effects of Historical Reasoning Instruction and Writing Strategy Mastery in Culturally and Academically Diverse Middle School Classrooms. Journal of Educational Psychology, 97(2), 139.

De La Paz, S., & Felton, M. K. (2010). Reading and writing from multiple source documents in history: Effects of strategy instruction with low to average high school writers. Contemporary Educational Psychology, 35(3), 174–192.

Ebbens, S., & Ettekoven, S. (2016). Effectief leren, Basisboek. Wolters-Noordhoff.

Eisenberg, M. B., & Berkowitz, R. E. (1992). Information Problem-Solving: The Big Six Skills Approach. School Library

Media Activities Monthly, 8(5), 27.

Graham, S., & Harris, K. R. (2006). Strategy instruction and the teaching of writing. Handbook of Writing Research,

5, 187–207.

Graham, S., & Perin, D. (2007). A meta-analysis of writing instruction for adolescent students. Journal of

Educational Psychology, 99(3), 445.

Guthrie, J. T., Weber, S., & Kimmerly, N. (1993). Searching documents: Cognitive processes and deficits in understanding graphs, tables, and illustrations. Contemporary Educational Psychology, 18(2), 186–221.

22

Hogan, K. E., & Pressley, M. E. (1997). Scaffolding student learning: Instructional approaches and issues. Brookline Books.

Janssen, F. (2006). BiOLOgen, Denkgereedschap voor het biologieonderwijs.

Kindfield, A. C. H. (1994). Understanding a basic biological process: Expert and novice models of meiosis. Science

Education, 78(3), 255–283.

Kragten, M. (2015). Comprehending process diagrams in biology education. Uitgever onbekend.

Kragten, M., Admiraal, W., & Rijlaarsdam, G. (2013a). Diagrammatic literacy in secondary science education.

Research in Science Education, 43(5), 1785–1800.

Kragten, M., Admiraal, W., & Rijlaarsdam, G. (2013b). Geletterdheid in diagrammen in de bètavakken. Tijdschrift

Voor Taalbeheersing, 35(1), 63–81.

Kragten, M., Admiraal, W., & Rijlaarsdam, G. (2015a). Students’ ability to solve process-diagram problems in secondary biology education. Journal of Biological Education, 49(1), 91–103.

Kragten, M., Admiraal, W., & Rijlaarsdam, G. (2015b). Students’ learning activities while studying biological process diagrams. International Journal of Science Education, 37(12), 1915–1937.

Kriz, S., & Hegarty, M. (2007). Top-down and bottom-up influences on learning from animations. International

Journal of Human-Computer Studies, 65(11), 911–930.

Leiden, S. (2016). Examenanalyse 2013-2015. Retrieved from https://sslleiden.nl/examenanalyses/biologie Mason, L. H., Harris, K. R., & Graham, S. (2011). Self-regulated strategy development for students with writing

difficulties. Theory into Practice, 50(1), 20–27.

Mathai, S., & Ramadas, J. (2009). Visuals and visualisation of human body systems. International Journal of Science

Education, 31(3), 439–458.

MMV Expertisecentrum. (2019). Ontwerpprincipe 1 strategie instructie. NVON. (2013). Binas (6th ed.). Noordhoff Uitgevers.

Raksabrata, M. R., Rahmat, A., & Diana, S. (2019). The relation of student’s diagram comprehension, knowledge and cognitive activities while studying mosses metagenesis diagram. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1157, p. 22105). IOP Publishing.

Schönborn, K. J., Anderson, T. R., & Grayson, D. J. (2002). Student difficulties with the interpretation of a textbook diagram of immunoglobulin G (IgG). Biochemistry and Molecular Biology Education, 30(2), 93–97.

van de Kamp, M. T. (2016). Hulpmiddelen voor docenten voor het toepassen van de herziene taxonomie van de

leerdoelen van Bloom.

Vankan, L., & Erp Taalman Kip, B. van. (2003). Examentraining voor havo-leerlingen: hoe pak je dat aan? Vansteenkiste, M. (2010). Hoe we kinderen en jongeren kunnen motiveren. Toepassingen van de

Zelfdeterminatietheorie.(Caleidoscoop, Interviewer), 26.

Vertelman, L. V., & Kunst, J. (2016). Binas gebruik bij biologie, 1–40.

Winn, W., Li, T.-Z., & Schill, D. (1991). Diagrams as aids to problem solving: Their role in facilitating search and computation. Educational Technology Research and Development, 39(1), 17–29.

23

Bijlagen

I.

Vragenlijst Havo/Vwo

II.

Vragenlijst semigestructureerd interview collega’s

III.

School examen A met Binasvragen

IV.

Proeftoets met Binasvragen

V.

Binas workshop

a. Lesplanformulier

b. Powerpoint

c. Werkblad

d. Binas bingo

e. Bonusvraag

24

Bijlage I – Semi-gestructureerd interview collega’s

Semi-gestructureerd interview

1. Wat is jouw mening over het Binas-gebruik van jouw leerlingen?

2. Hoe verhoudt dit fenomeen zich tussen de verschillende niveaus (havo/vwo)?

3. Denk je dat leerlingen hoger zouden scoren op hun toetsen als ze vaardiger zijn met hun Binas? 4. Denk je dat leerlingen hoger zouden scoren op hun toetsen als ze het belang van de Binas beter

25

Bijlage II – Vragenlijst Binas

Vragenlijst Binas

Kruis aan wat voor jou het meest van toepassing is.

1. Mijn Binas zit in mijn tas

Nooit Soms Altijd

2. Als ik in het boek over een onderwerp lees, kijk ik of er ook in Binas informatie over staat

Nooit Soms Altijd

3. Als ik een opdracht maak kijk ik of in Binas informatie over het onderwerp staat

Nooit Soms Altijd

4. Als er in het boek wordt verwezen naar Binas pak ik deze er bij

Nooit Soms Altijd

5. Als bij een vraag staat aagegeven dat er informatie in Binas staat zoek ik dit erbij

Nooit Soms Altijd

6. Mijn waardering voor Binas is

26

Bijlage III – Nulmeting

-Binasvragen zijn gemarkeerd-

HAVO

BIOLOGIE

Schoolexamen A

2019 - 2020

Datum: Maandag 4 november 2019

Tijd: 16.00 – 17.30 uur (verlengers tot 18.00 uur) Docenten: Remy Mulders

Koen Ottenhof Rowan Veldstra Boy Vissers Matthijs Vlaar

Dit schoolexamen bestaat uit: 22 vragen

10 bladzijden

Bij elke vraag is de voorlopige puntenverdeling vermeld. Je kunt in totaal 38 punten verdienen.

Bij het beantwoorden van meerkeuzevragen dient één HOOFDLETTER gebruikt worden.

■ meerkeuzevraag □ open vraag

Tenzij anders vermeld, is er sprake van normale situaties en gezonde organismen.

Er mag gebruikt gemaakt worden van de BINAS 6e _{druk, een NL-NL woordenboek en een}

niet-grafische rekenmachine.

DEZE OPDRACHTEN INLEVEREN!!

Je mag hier wel op schrijven.

27

Begin

Veel mieren laten makkers in nood niet barsten. De gedragsbiologe Elise Nowbahari ontdekte bijzondere reddingsacties van de mier Cataglyphis. De biologe zag hoe dieren een vastzittende soortgenoot bevrijdden. De mier Cataglyphis leeft in mediterrane landen op een zandige bodem. In het laboratorium werd uitgezocht waartoe deze mieren in staat zijn.

Elise bevestigde, in een met enkele centimeters zand gevuld aquariumbakje, een

mierenwerkster met nylondraad rond haar middel aan een stukje filtreerpapier. Ze gooide wat zand over het stukje papier en de nylondraad en zette vervolgens een aantal soortgenoten in de bak. Die probeerden eerst de vastgebonden mier los te trekken. Uiteindelijk groeven ze het zand rond de vastgebonden mier weg, legden de nylondraad bloot en probeerden die met hun kaken door te bijten. Ze lieten daarbij het slachtoffer ongedeerd. Soms wisten ze de draad inderdaad kapot te krijgen.

1p □ 1 Van welk type leergedrag maakten de mieren gebruik om hun soortgenoot te redden?

Mieren blijken tijdens de experimenten alleen bereid om een nestgenoot te redden. Voor mieren uit een ander nest doen ze geen moeite, laat staan voor een mier van een andere soort. Ook een slachtoffer dat verdoofd was, lieten ze aan zijn lot over. Het slachtoffer moet kennelijk om hulp vragen.

2p ■ 2 Welke verklaring past bij het tot stand komen van het hulpgedrag van de helpende mieren?

A Het hulpgedrag komt tot stand door een inwendige prikkel: de helpende mieren

hebben hulp nodig bij het verzamelen van voedsel omdat zij honger hebben. B Het hulpgedrag komt tot stand door een inwendige prikkel: de helpende mieren

hebben maken een hormoon aan waardoor ze meer geneigd zijn hulp te bieden. C Het hulpgedrag komt tot stand door een uitwendige prikkel: de slachtoffermier geeft een nestspecifieke signaalstof af waardoor de helpende mieren hulp gaan bieden.

D Het hulpgedrag komt tot stand door een uitwendige prikkel: de slachtoffermier geeft een soortspecifieke signaalstof af waardoor de helpende mieren hulp gaan

28 bieden.

Lui een six-pack met een buiktriller

In de Volkskrant was het volgende artikel te lezen:

2p ■ 3 Waarmee kun je, gelet op de functie, een elektrode van de Flex het beste vergelijken? A met een myelineschede

B met een synaps

C met een zenuwcellichaam D met een zenuwceluitloper

Na een stroomstootje trekken de spieren zich een tijdje samen waarna ze vervolgens weer ontspannen. De sterkte van de stroomstoot is te regelen.

Stel dat een spier niet maximaal is samengetrokken (situatie 1). Vervolgens wordt de sterkte van de stroomstoot zodanig opgevoerd dat de spier maximaal samentrekt (situatie 2).

“Als spieren slapper worden, is dat meestal het eerst zichtbaar in de buikstreek. Aan het verslappen van de buikspieren is een halt toe te roepen met gymnastiekoefeningen zoals sit-ups. Die zijn tijdrovend en vereisen discipline. Elektrische spierstimulatie is het alternatief, stelt het Ierse bedrijf Slendertone. Slendertone heeft de Flex ontworpen. Dat is een batterij aan een riem met aan de binnenkant drie elektroden. Op die elektroden zit een plakkerige substantie voor de stroomgeleiding. Via die elektroden worden stroomstootjes naar de onderliggende spieren gestuurd die zich daardoor samentrekken.

Volgens Slendertone is al na vier tot acht weken resultaat

merkbaar. ”De buik wordt platter en steviger zonder gewichts-

verlies.” Twee tot drie maal per week een sessie van een half

uurtje wordt aangeraden. Terwijl je de riem om hebt, kun je

intussen wat anders doen. ”Met de Flex kun je een platte en

29 2p ■ 4 Welke uitspraak over situatie 1 en situatie 2 is juist?

A In situatie 1 zit er meer ruimte tussen de actinefilamenten dan in situatie 2. B In situatie 1 zit er minder ruimte tussen de actinefilamenten dan in situatie 2.

C In situatie 1 zijn er meer myosine- dan actinefilamenten en in situatie 2 meer actine- dan myosinefilamenten in de spier aanwezig.

D In situatie 1 zijn er meer actine- dan myosinefilamenten en in situatie 2 meer myosine- dan actinefilamenten in de spier aanwezig.

Uit een onderzoek bij twaalf vrouwen, dat in opdracht van de BBC is uitgevoerd, blijkt dat er na dagelijks veertig minuten gebruik van de Flex, vier weken achter elkaar, sprake is van een versterkte spierkracht van 5 tot 10 procent.

Het onderzoek dat in opdracht van de BBC is uitgevoerd, kan verbeterd worden, zodat een meer betrouwbare conclusie getrokken kan worden.

2p □ 5 Noem twee verbeteringen waardoor het onderzoek meer betrouwbaar wordt.

Vruchtbaarheid

Er is een test in ontwikkeling waarmee mannen binnenkort mogelijk zelf thuis hun eigen vruchtbaarheid kunnen meten. Zij kunnen hiervoor een test gebruiken die is afgeleid van een methode die wordt gebruikt om de activiteit van zaadcellen bij

schapen en runderen te bepalen. Bij deze test wordt gebruikt

gemaakt van resazurin, een blauwe vloeistof die roze wordt wanneer er zuurstof aan wordt onttrokken.

Van twee mannen wordt een monster vers sperma vermengd met resazurin. Na enige tijd blijkt dat één van de twee monsters een roze kleur heeft gekregen.

2p □ 6 Noem een factor die kan verklaren dat het zuurstofgehalte bij het ene monster meer kan zijn afgenomen dan bij het andere. Leg uit hoe uit deze factor de vruchtbaarheid of de spermakwaliteit kan worden afgeleid.

30 In bron 2 is een spermacel weergegeven.

1p □ 7 Welk organel maakt of welke organellen maken de energie vrij voor de beweging van de

spermacel? Bron 2

Bij mannen die onvruchtbaar zijn, wordt vaak de concentratie FSH en LH in het bloed gemeten om de oorzaak van de onvruchtbaarheid te achterhalen.

2p □ 8 - Leg uit op welke wijze een lage FSH-concentratie kan leiden tot verminderde vruchtbaarheid bij een man.

- Leg ook uit op welke wijze een verlaagde LH-concentratie kan leiden tot verminderde vruchtbaarheid bij een man.

Een spermastamcel is een diploïde cel in de testes, waaruit of nieuwe spermastamcellen of spermacellen worden gevormd.

2p ■ 9 Kunnen spermastamcellen meiose ondergaan? En mitose? A Geen van beide

B Alleen meiose C Alleen mitose

D Zowel mitose als meiose

Schoolexperimenten

Twee leerlingen kregen de opdracht een experiment over osmose te ontwikkelen:

Na een dag is het volume van beide eieren veranderd.

Leerling 1 weet dat een kippenei uit één cel bestaat. Onder de kalkschaal bevinden zich twee vliezen. Deze vliezen werken als een semi-permeabel membraan. Leerling 1 weet ook dat de osmotische waarde van kippenbloed ongeveer gelijk is aan een 0,9% NaCl-oplossing (= keukenzoutoplossing). Leerling 1 neemt twee eieren zonder kalkschaal; die heeft hij voorzichtig (met zoutzuur) verwijderd. Ei 1 wordt daarna in een 0,1% NaCl-oplossing gelegd en ei 2 in zuiver leidingwater.

31 2p ■ 10 Welke veranderingen hebben er plaatsgevonden?

A Het volume van beide eieren is afgenomen.

B Het volume van ei 1 is afgenomen en het volume van ei 2 is toegenomen. C Het volume van ei 1 is toegenomen en het volume van ei 2 is afgenomen. D Het volume van beide eieren is toegenomen.

2p □ 11 Leg uit hoe door het strooien van kunstmest in het gazon door osmose een afbeelding in het gras kan ontstaan.

Stekelbaarsvrouwtje kiest slechte man

Het vrouwtje van de driedoornige stekelbaars wil lang niet altijd de beste man die ze zou kunnen krijgen. Haar keus voor een toekomstige partner blijkt afhankelijk te zijn van haar eigen lichamelijke conditie. Dit blijkt uit onderzoek van het zoölogisch instituut van de universiteit van Bern.

Bij de mannetjes van de stekelbaars is de roodkleuring van de buik een maat voor de conditie van de dieren. Hoe roder de buik, hoe vitaler het mannetje. Vrouwtjes die op een beeldscherm tegelijkertijd een filmpje van een superrode topatleet en een zielig oranje kneusje krijgen voorgeschoteld, maken hun keus afhankelijk van hun eigen toestand. Is het vrouwtje zelf in goede conditie, dan kiest ze voor de rode Tarzan, is ze zelf in slechte conditie, dan kiest ze voor de oranje kneus.

Als een ‘paarlustig’ stekelbaarsvrouwtje een stekelbaarsmannetje met een rood of oranje gekleurde buik ziet, reageert zij daarop altijd door de baltshouding aan te nemen. De gekleurde buik veroorzaakt dus een bepaald gedrag bij het vrouwtje.

Leerling 2 heeft gezien dat mensen die in het voorjaar hun gazon eens extra willen ’verwennen’ met veel kunstmest, daarmee niet het bedoelde resultaat bereiken. Waar te veel kunstmest gestrooid wordt, sterft het gras. Leerling 2 dient bij de schoolleiding een verzoek in om het gazon achter de school te mogen voorzien van een ’bio-graffity’, zoals hij dat noemt. Met behulp van enkele kilo’s kunstmest wil hij een afbeelding in het gazon laten ontstaan.