EINDPAPER ONTWERPONDERZOEK
Naam auteur(s) F.W Damen (MSc.)
Vakgebied Aardrijkskunde
Titel Het trainen van hogere kaartvaardigheden in de onderbouw
Onderwerp Het aanleren van kaartvaardigheden in de onderbouw (vmbo-t/havo)
Opleiding Interfacultaire Lerarenopleidingen, Universiteit van Amsterdam
Doelgroep Brugklas vmbo-t/havo
Studentnummer 9712577
Begeleider(s) Dhr. Dr. M.A Booden.
Samenvatting
Veel leerlingen hebben moeite met het beantwoorden van vragen waarin kaartvaardigheden centraal staan. Vooral het toepassen van hogere kaartvaardigheden zoals relateren blijkt lastig. In dit ontwerponderzoek heb ik een lessenserie ontworpen om leerlingen te leren om verschijnselen op één of meerdere kaarten aan elkaar te relateren. Hierbij heb ik leerlingen laten oefenen met het stappenplan voor kaartvaardigheden van Van der Zijp (1996) volgens het driefasenmodel van Marzano en Miedema (2013). De lessen werden gegeven volgens het model van directe instructie (Ebbens & Ettekoven, 2015). In lijn met de verwachting behaalden leerlingen die de interventie hadden gevolgd meer leerwinst dan een controlegroep die deze interventie niet had gevolgd. Daarnaast liet een leerling tijdens een hardopdenkopdracht zien dat hij het stappenplan van Van der Zijp daadwerkelijk toepaste en in de juiste volgorde doorliep om tot het juiste antwoord te komen. Het stappenplan is effectief voor leerlingen met een uiteenlopend niveau: de mate van leerwinst bleek niet samen te hangen met het startniveau of het rapportcijfer. Aanbeveling is om in vervolgonderzoek bij het aanleren van de kaartvaardigheden meer ruimte voor differentiatie in te bouwen en één of meerdere opdrachten in te bouwen waarin de leerlingen zelf hardopdenkend het stappenplan doorlopen.
Probleemanalyse
Probleembeschrijving
Tijdens mijn eerste lessen aan een mavo/havo brugklas van mijn stageschool in Amersfoort merkte ik tijdens een verwerkingsopdracht, dat veel leerlingen moeite hadden met het beantwoorden van vragen waarin kaartvaardigheden zoals kaartlezen en kaartanalyse centraal stonden. Vaak ging het meteen al mis bij de eerste stap kaartselectie. Hoewel de leerlingen eerder hadden geoefend om de juiste kaart in een atlas op te zoeken, viel het mij tijdens mijn ronde door de klas op dat veel leerlingen niet systematisch te werk gingen, maar willekeurig zaten te bladeren in de atlas, hopend dat de juiste kaart zich aan hen zou ‘verschijnen’. Wanneer tenslotte de juiste kaart was gevonden gingen de leerlingen weliswaar aan de slag met het lezen van de kaart door de kleuren en vlakken te bestuderen (kaartlezen), maar werd er vaak niet gekeken naar de betekenis van deze kleuren met behulp van de titel en de legenda. Hierdoor werd het lastig om vragen op het niveau van
classificatie te beantwoorden, in dit geval om aan te geven waar op de kaart meer of minder mensen
woonden. Ook vonden veel leerlingen het lastig om verschijnselen op twee verschillende kaarten aan elkaar te relateren, zoals in dit geval bevolkingsdichtheid en het klimaat in een gebied. Ik merkte dat de brugklasleerlingen een probleem hadden met het relateren van verschijnselen op verschillende kaarten en vermoed dat dit probleem te maken heeft met het missen van de juiste kaartvaardigheden zoals het lokaliseren en identificeren van verschijnselen en symbolen dat hier aan vooraf zou moeten gaan.
Het is belangrijk om goede kaartvaardigheden te ontwikkelen, omdat deze vaardigheden essentieel zijn om verdere geografische kennis op te doen. Doordat leerlingen zelfstandig procedurele kennis op doen worden zij minder afhankelijk van de declaratieve kennis die hen wordt aangedragen in de vorm van begrippen en wetmatigheden (Van Dijk, et al, 1994). Verschillende onderzoeken wijzen op het belang van het kunnen uitvoeren van kaartvaardigheden in de huidige tijd. Jonge mensen komen dagelijks in aanraking met technologieën waarin cartografische producten zijn verwerkt, denk aan google maps (Ooms et al, 2016). Gerber (1993, in: Van der Schee & Van Dijk, 1999) zegt hierover: ‘The importance of maps allowing children and all other people to operate
effectively in their world has increased in the past decade as our world has become much more reliant upon maps and other graphics for communication’.
In zowel het vmbo-t als het havo eindexamen wordt getoetst of leerlingen kaartvaardigheden als
kaartlezen, kaartanalyse (classificeren en relateren) en kaartinterpretatie voldoende beheersen.
Met het verschil dat op de vmbo-t geen atlas gebruikt mag worden tijdens het examen en daarmee de vaardigheid kaartselectie niet wordt getoetst, terwijl deze vaardigheid bij havo leerlingen wel wordt getoetst.
Het probleem van gebrekkige kaartvaardigheden heb ik ook met de vaksectie aardrijkskunde besproken. Een collega vertelde me dat zijn leerlingen vaak slordig waren in het lezen van een
kaart en dan bijvoorbeeld de titel over het hoofd zien. Daarnaast had hij de ervaring dat leerlingen het vaak lastig vinden om informatie of verbanden die zij uit een kaart halen, op een juiste manier op te schrijven. Gebrekkige taalvaardigheid kon volgens hem dus nog een extra obstakel vormen. Een andere docent gaf aan dat leerlingen vaak te snel iets ‘zo maar ongeveer’ opschrijven, en denkstappen overslaan bij het maken van een vraag. Hij zou graag zien dat leerlingen in kleine stapjes proberen te komen tot een goed antwoord, bijvoorbeeld eerst de vraag goed lezen, daarna de kaart goed bekijken, de legenda bestuderen, de vraag nogmaals goed lezen en daarna pas het antwoord proberen te formuleren. Deze docent zou het wenselijk vinden dat de leerlingen een goed stappenplan zouden krijgen aangereikt.
Analyse van het probleem vanuit de literatuur
In de jaren ’90 heeft een groep Nederlandse wetenschappers uitgebreid onderzoek gedaan naar de beheersing van verschillende kaartvaardigheden bij onder- en bovenbouwleerlingen op middelbare scholen in Nederland (Van der Schee, 1987; Van Dijk, 1998; Van der Zijpp, 1996; Van Dijk et al, 1994). Daarnaast is door hen onderzocht hoe de beheersing van deze vaardigheden verbeterd kan worden. Onderdeel van deze studies naar kaartvaardigheden was een onderzoek (Van Dijk et. al, 1994) onder 321 leerlingen uit de eerste klas van de middelbare school. De leerlingen zaten op zes verschillende scholen, en volgden mavo, havo of vwo onderwijs. Tijdens een voormeting werd de leerlingen gevraagd om drie verschillende kaartvaardigheden uit te voeren; identificeren (benoemen en lokaliseren van verschijnselen) classificeren (beschrijven van patronen, spreidingen en interacties) en relateren (het ontdekken van relaties tussen verschijnselen). Leerlingen bleken beter te scoren op identificeren dan op classificeren, en beter op classificeren dan op relateren. Daarnaast bleek uit de resultaten dat de vaardigheden identificeren, classificeren en relateren inderdaad als verschillende cognitieve vaardigheden kunnen worden onderscheiden, en dat de vaardigheden een hiërarchische vorm hebben: de verschillende kaartvaardigheden pasten als een matroesjka in elkaar en voor een succesvolle uitvoering ervan moesten de vaardigheden in een vaste volgorde verlopen. Deze taxonomie is door Van der Zijpp (1996) uitgewerkt en gekoppeld aan algemene cognitieve vaardigheden (zie Tabel 1).
Tabel 1. Taxonomie van kaartvaardigheden gekoppeld aan cognitieve vaardigheden (Van der Zijpp, 1996)
Cognitieve Vaardigheden Kaartvaardigheden
Identificeren Kaartlezen Analyseren: Classificeren Analyseren: Relateren Kaartanalyse: classificeren Kaartanalyse: relateren Verklaren Kaartinterpretatie Voorspellen ---
Naast het niveau van de kaartvaardigheid, bleek de score van een leerling ook af te hangen van de complexiteit van de kaarten. Wanneer er op een kaart meer verschijnselen te zien waren, scoorden leerlingen slechter dan wanneer er weinig verschijnselen te zien waren.
Ook Notté et al. (2010) vonden in hun onderzoek dat leerlingen beter scoren op lagere kaartvaardigheden zoals kaartselectie en kaartlezen dan op hogere kaartvaardigheden zoals kaartanalyse en kaartinterpretatie. Dit verschil in beheersing is al zichtbaar in de prestaties van leerlingen op de basisschool en bestaat nog steeds in de derde en vierde klas van het voortgezet onderwijs (Van Dijk, 1998).
Empirie: het vaststellen van de beginsituatie van de leerlingen
Om inzicht te krijgen in de beginsituatie van mijn vmbo-t/havo brugklasleerlingen, heb ik bij hen een diagnostische toets afgenomen. De resultaten van deze toets kunnen niet alleen gebruikt worden om inzicht in het startniveau van de leerlingen te krijgen, maar ook om ondersteuning te vinden voor de taxonomie van de verschillende kaartvaardigheden zoals die in eerdere literatuur is beschreven. De resultaten kunnen meer inzicht geven in waar en op welke manier leerlingen nu precies de fout in gaan, en de basis vormen voor een effectieve interventie.
De diagnostische toets (bijlage 3) bestond uit tien schriftelijke vragen en was gebaseerd op een opgave uit de methode ‘Buitenland’ (Van den Berg & Stohr red., 2013). De verdeling van de vragen over de verschillende niveaus van kaartvaardigheden is te zien in Tabel 2.
Tabel 2. Verdeling van de vragen over de verschillende niveaus van kaartvaardigheden
Kaartvaardigheid Vraag
Kaartlezen – identificeren 1, 2, 3, 4 Kaartanalyse – classificeren 5, 6, 7, 9 Kaartanalyse – relateren 8
Kaartinterpretatie - interpreteren 10
De leerlingen kregen 20 minuten om de toets te maken. Met elke vraag was 1 punt te verdienen. Het precieze antwoordmodel is te vinden in bijlage 3. De uitkomsten van de diagnostische toets zijn te zien in Tabel 3.
Tabel 3. percentage goed per vraag
vaardigheid vraag % goed
identificeren 1 100 2 75 3 68 4 53 classificeren 5 67 6 73 7 85 9 38 relateren 8 10 interpreteren 10 30
Te zien is dat de vragen 1, 2, 3 (identificeren) en de vragen 5, 6 en 7 (classificeren) het best werden gemaakt, gevolgd door vraag 4 (identificeren) en vraag 9 (classificeren). Vraag 10 (interpreteren) en vraag 8 (relateren) zijn het slechtst gemaakt. In Figuur 1 is te zien dat er in overeenstemming met eerdere literatuur (Van Dijk et al, 1994; Notté et al., 2010) een duidelijke verdeling is tussen lagere en hogere orde vragen: vragen op het niveau van identificeren en classificeren worden veel beter gemaakt dan vragen op het niveau van relateren en interpreteren. Daarnaast scoren leerlingen in lijn met de literatuur binnen de lagere orde vragen beter op identificeren dan classificeren. Binnen de hogere orde vragen scoren leerlingen, tegen de verwachting in, beter op een interpretatievraag dan op een relateervraag. Deze twee vaardigheden zijn echter beide gemeten met slechts één vraag; het zou kunnen dat de relateervraag complexer was en daardoor slechter gemaakt dan de interpretatievraag. Het zou achteraf gezien beter zijn geweest ook de hogere orde niveaus met meerdere vragen te meten.
Verkenning van oplossingen
Vanuit de literatuur worden verschillende oplossingen aangedragen om de beheersing van kaartvaardigheden te verbeteren. De eerste oplossing komt voort uit de beschreven taxonomie van kaartvaardigheden van Van der Zijpp (1996). Deze taxonomie gaat ervan uit dat voor de beheersing van de kaartvaardigheden van een hoge orde, eerst de vaardigheden van een lage orde beheerst moeten worden. Vanuit deze optiek moeten leerlingen op een systematische wijze en binnen een hiërarchisch geordende structuur, de verschillende kaartvaardigheden doorlopen. Van Westrhenen (1987 in: Van der Zijpp, 1996) noemt deze zorgvuldige aanpak een ‘proces of inquiry’. Als dit proces wordt toegepast op kaartvaardigheden, begint de leerling met het verzamelen van de feiten op de kaart (identificeren): Wat betekenen de symbolen op de kaart? Welke eigenschappen hebben verschijnselen op de kaart? Vervolgens dient de leerling objecten of verzamelingen van objecten te vergelijken en te clusteren (classificeren): De leerling gaat opzoek naar patronen, spreidingen en geledingen en vraag zich af waar een verschijnsel veel en waar weinig voorkomt. Als deze stappen goed zijn doorlopen kunnen verbanden worden gelegd tussen verzamelingen van objecten (relateren): Welke samenhang is er tussen patronen op de kaart? Als laatste stap kunnen de gevonden verbanden nog worden verklaard met behulp van declaratieve kennis zoals begrippen en wetmatigheden (kaartinterpretatie): Waarom is er een verband tussen verschijnselen op de kaart? Van der Zijpp heeft dit proces uitgewerkt in een stappenplan bestaande uit een aantal concrete vragen die de leerling kan gebruiken:
Stap 1) WAT staat er op de kaart? Stap 2) WAT staat WAAR op de kaart?
Stap 3) Zie je een VERBAND op de kaart, zo ja WELK?
Stap 4) CONTROLEER of dit verband geldt voor ALLE GEBIEDEN in de kaart.
Vervolgens heeft ze dit stappenplan in een computerprogramma verwerkt. In dit programma wordt eerst voorgedaan hoe een expert het stappenplan hanteert om een kaartvraag op te lossen. Een vorm van ‘modelling’. Daarna gaat de leerling zelf aan de slag met het stappenplan en krijgt daarbij geregeld ‘feedback’ van het programma. Als de leerling vastloopt krijgt hij of zij strategische hulp aangeboden (‘scaffolding’). Tijdens de uitvoering wordt de hulp langzaam afgebouwd tot het moment dat de leerling de kaartvaardigheden van een hoge orde zelfstandig kan uitvoeren. Het onderzoek van Van der Zijpp laat zien dat een groep leerlingen die strategisch hulp krijgt aangeboden beter scoort op de hogere kaartvaardigheden dan een controlegroep die deze hulp niet krijgt.
De hulp die het computerprogramma biedt kan op een soortgelijke manier door de docent worden aangeboden. Zo ontwierp Hollander (2014) een lessenserie waarin hij met behulp van het stappenplan van Van der Zijpp de kaartvaardigheden van een havo/vwo brugklas probeerde te verbeteren. Leerlingen in de interventiegroep behaalden op het gebied van kaartlezen en relateren meer leerwinst dan leerlingen in een controlegroep.
De onderzoeken van Van der Schee & Van Dijk (1999) en Van der Zijpp (1996) richtten zich op het versterken van het kaartlezen met als doel de meer complexere kaartvaardigheden aan te leren. Het is echter ook mogelijk om een training van kaartvaardigheden te starten met het tekenen van kaarten en niet met kaartlezen. Volgens Butler en collega’s (1984 in: Umek, 2003) kunnen vooral jonge studenten baat hebben bij deze methode. Onderzoek van Umek (2003) ondersteunt een lesmethode rond kaartvaardigheden waarbinnen het tekenen van kaarten een belangrijke rol inneemt. Ook in Nederland is recent meer aandacht gekomen voor de zogenaamde ‘croquis’ of schetskaart. Groeneveld et al. (2008 in: Hummelen, 2015) stellen dat juist vmbo-leerlingen veel voordeel kunnen hebben bij visuele opdrachten omdat zij vaker beelddenkers zijn en meer moeite hebben met tekst. Een andere manier om de informatie op kaarten te leren begrijpen en te koppelen aan de werkelijke wereld om ons heen, is om een plek op de kaart om te zetten in een visuele voorstelling (‘mental image’) die getekend wordt (Booden & Jutte, 2017). De leerling krijgt een plek aangewezen op een kaart en moet zich voorstellen wat het uitzicht vanaf deze plek is en dit uitzicht tekenen.
Naast bovenstaande oplossingen die meer vakdidactisch van aard zijn, kan ook gekeken worden naar meer algemeen didactische oplossingen. Om kaartvaardigheden te verbeteren is het belangrijk niet alleen declaratieve kennis over te brengen (beheersing van feitelijkheden) maar vooral de procedurele kennis te trainen (denk- en handelingsstappen bij een vaardigheid) (Ebbens & Ettekoven, 2015). De leerling moet immers niet alleen weten wat kaartlezen is, maar ook alle denk- en handelingsstappen die horen bij kaartlezen kunnen toepassen op een kaart. Of hoe Woolfolk, Hughes en Walkup (2013) het stellen: “To show declarative knowledge – the learner can state the
rule. However, to show procedural knowledge, the learner must act”. Marzano heeft een
‘driefasenmodel’ ontwikkeld dat gebruikt kan worden bij het aanleren van vaardigheden (Marzano & Miedema, 2013). De stappen zijn weergegeven in Tabel 4.
Tabel 4: Het driefasemodel van Marzano en Miedema
Fase Leeractiviteit
Fase 1 Verschillende aanpakken voor een stappenplan achterhalen Fase 2 Uitproberen en vormgeven van de vaardigheid
Fase 3 Verschillende aanpakken voor automatiseren
Dit driefasenmodel is eerder met succes toegepast in een lessenserie om kaartvaardigheden te verbeteren. In eerder genoemd onderzoek van Hollander (2014) werd het stappenplan niet alleen overgebracht en onderwezen, maar maakten de leerlingen verschillende verwerkingsopdrachten waarin kaartvaardigheden op alle niveaus uitvoerig werden uitgeprobeerd, getraind en geautomatiseerd.
In dit onderzoek wordt onderzocht hoe de kaartvaardigheden van een vmbo-havo brugklas verbeterd kunnen worden. Van der Zijpp (1996) bewees eerder de effectiviteit van een computergestuurd programma dat volgens een stappenplan kaartvaardigheden aanleerde en tussendoor steeds strategische hulp bood aan leerlingen. In dit onderzoek wordt het stappenplan van Van der Zijp vertaald naar de klassikale lessituatie, waarin de docent degene is die het stappenplan en strategische hulp biedt.
Hollander (2014) ontwierp eerder ook een lessenserie in de klassikale lessituatie op basis van het stappenplan van Van der Zijp. Zijn lessenserie verbeterde verschillende kaartvaardigheden van een havo/vwo brugklas. Omdat het tijdsbestek van deze studie beperkt is en zowel eerdere onderzoeken als de uitslag van de diagnostische toets laat zien dat leerlingen vooral moeite hebben met hogere kaartvaardigheden, ligt de focus in dit onderzoek op de ontwikkeling van de eerste hogere kaartvaardigheid, namelijk relateren.
Deze hogere kaartvaardigheid relateren volgt direct op de lagere kaartvaardigheden identificeren en classificeren en is in tegenstelling tot interpreteren net als de lagere kaartvaardigheden procedureel van aard. Binnen het bewezen effectieve lesmodel van directe instructie (Ebbens & Ettekoven, 2015) worden de relateervaardigheid aan de hand van het driefasenmodel van Marzano aangeleerd. Dit model sluit mooi aan bij de fases die het computergestuurd model van Van der Zijpp doorloopt: beide hebben aandacht voor het voordoen van de vaardigheid, het toepassen van de vaardigheden en ontvangen van feedback, en tenslotte het herhalen totdat de vaardigheid geautomatiseerd is. Bovendien passen zowel het model van Marzano als van Van der Zijpp weer mooi in het lesmodel van directe instructie. Directe instructie is als lesmethode zeer geschikt om vaardigheden te demonstreren, leerlingen meteen te laten oefenen met deze vaardigheden en heldere feedback te geven (Ebbens & Ettekoven, 2015). Bovendien wordt met sleutelbegrippen als betekenis geven, succesbeleving en een positieve benadering, binnen de lesfases van directe instructie de motivatie voor een onderwerp verhoogd, wat een bewezen voorwaarde is voor effectief leren (Ebbens & Ettekoven, 2015).
Ontwerphypothese en ontwerpregels
De ontwerphypothese is:
Als ik de problemen die de leerlingen in mijn vmbo-t/havo brugklas op ’t Atrium in Amersfoort hebben met het uitvoeren van complexe kaartvaardigheden, namelijk het relateren van verschijnselen op één of meerdere kaarten, te lijf ga met het hardop denkend voordoen en het trainen van het stappenplan voor kaartvaardigheden van Van der Zijp (1996) volgens het driefasenmodel van Marzano en Miedema (2013) en deze interventie geef in de lesfases van directe instructie, verwacht ik dat de leerlingen na deze interventie beter scoren op vragen waarin de kaartvaardigheid relateren wordt getoetst dan voor deze training en meer vooruitgang hebben geboekt dan een controlegroep die deze interventie niet heeft gehad. Daarnaast verwacht ik,
wanneer ik na de interventie een leerling hardop denkend enkele relateervragen laat beantwoorden, dat de leerling alle stappen van Van der Zijp in de juiste volgorde uitvoert, om vervolgens tot het juiste antwoord te komen.
Ontwerpregels:
1. De leerlingen oefenen met het stappenplan voor kaartvaardigheden van Van der Zijpp (1996) waarin begonnen wordt met vaardigheden van een lagere orde en toe wordt gewerkt naar vaardigheden van een hogere orde.
2. Voor het aanleren van het stappenplan voor kaartvaardigheden volgen de leerlingen het ‘driefasenmodel voor doen’ van Marzano en Miedema (2013): de leerlingen achterhalen het stappenplan dat door de docent wordt gemodelleerd, proberen vervolgens het stappenplan zelf uit, en gaan tenslotte het stappenplan automatiseren.
3. De leerlingen krijgen les volgens de bewezen effectieve methode van directe instructie (Ebbens & Ettekoven, 2015).
Onderbouwing ontwerplessen
De interventie bestaat uit een lessenserie van vier lessen en is in bijgevoegd in bijlage 1. In de lessen volg ik de zes fases van directe instructie. Elke les wordt begonnen met een aandachtsrichter om de leerstof betekenis te geven, de leerlingen te motiveren en om voorkennis te activeren (lesfase 1). Vervolgens worden de vaardigheden door mij voorgedaan (Ebbens & Ettekoven, 2015)) of informeer ik over begrippen (lesfase 2). Zo krijgen de leerlingen in de eerste twee lessen de opdracht om het stappenplan dat ik hardopdenkend voordoe te achterhalen en schrijven zij hun bevindingen op zodat ze aangezet worden tot actief luisteren. Na het voordoen van de vaardigheden volgt steeds een checkvraag (lesfase 3). Om alle leerlingen hierbij te betrekken en de individuele aanspreekbaarheid te verhogen, vraag ik de leerlingen eerst weer het juiste antwoord voor zichzelf op te schrijven en geef daarna pas iemand de beurt. Vervolgens geef ik de leerlingen de opdracht (lesfase 4) om in een individuele verwerkingsopdracht meteen te gaan oefenen met de vaardigheden (lesfase 5). Ik begeleid de leerlingen door op individueel niveau feedback te geven in de vorm van scaffolding: Ik geef aanwijzingen maar laat de leerlingen de antwoorden zoveel mogelijk zelf achterhalen. Om de leerlingen succes te laten beleven geef ik gerichte positieve feedback door te benadrukken wat er al goed gaat. Elke les wordt tenslotte afgesloten met een korte nabespreking waarin ik naga of de kaartvaardigheden en de onderdelen van het stappenplan voldoende begrepen zijn door de leerlingen.
Voor het aanleren van de kaartvaardigheid relateren gebruik ik het stappenplan van Van der Zijp. Ik begin de lessenserie met de eerste twee stappen, namelijk het lezen (identificeren) en beschrijven van patronen (classificeren). In de tweede les wordt de kaartvaardigheid relateren geïntroduceerd.
Leeractiviteiten zijn: de stappen achterhalen, de stappen in de juiste volgorde zetten en oefenen met het toepassen van de stappen.
Voor het aanleren van het stappenplan voor kaartvaardigheden volgen de leerlingen het ‘driefasenmodel voor doen’ van Marzano & Miedema (2013). De eerste twee lessen staan in het teken van fase 1: het achterhalen van het stappenplan. Daartoe doe ik de kaartvaardigheden hardop denkend voor en achterhalen de leerlingen het stappenplan. Halverwege de tweede les beginnen de leerlingen met fase 2: het uitproberen van de vaardigheid. De oefeningen beginnen makkelijk met voorgestructureerde vragen en werken toe naar opdrachten waarin leerlingen steeds zelfstandiger het stappenplan en de kaartvaardigheden gaan toepassen. In deze fase geef ik nog veel feedback. In de derde les voeren de leerlingen het stappenplan geheel zelfstandig uit en begint fase 3: het automatiseren van de kaartvaardigheden. De leerlingen passen in de laatste twee lessen het stappenplan meerdere keren toe: ‘oefening baart kunst’. Ook passen de leerlingen het stappenplan een keer toe in een complexere situatie, namelijk het vergelijken van twee kaarten over plantentektoniek: een voor de meeste leerlingen onbekend onderwerp, met als doel de beheersing van de vaardigheid te verstevigen en de leerlingen te helpen hun weerstand te overwinnen (Marzano & Miedema, 2013).
Onderbouwing onderzoeksplan en effectmetingen Onderzoeksopzet
De opzet van dit onderzoek is quasi-experimenteel met daarbinnen een extra flankerende meting (zie Tabel 5). Er wordt een voormeting van de kaartvaardigheid gedaan bij twee brugklassen, vervolgens volgt één brugklas (interventiegroep) vier interventielessen en de controlegroep alleen de reguliere lessen, waarna tenslotte bij beide brugklassen een nameting van de kaartvaardigheid wordt gedaan. Tussen de vierde interventieles en de nameting, wordt bij één leerling uit de interventiegroep een hardopdenkopdracht (flankerende nameting) afgenomen. De precieze planning is opgenomen in bijlage 3.
Tabel 5. Onderzoeksopzet
Voormeting Interventiegroep Interventie Nameting Interventiegroep Hardopdenk opdracht Voormeting Controlegroep Geen interventie Nameting Controlegroep
Om de vaardigheid in het relateren te meten, heb ik twee meetinstrumenten ontwikkeld. Ten eerste heb ik een set schriftelijke toetsen ontworpen om te meten of leerlingen na de interventie meer goede antwoorden geven op relateervragen dan voor de interventie in vergelijking tot een controlegroep (zie bijlage 3a). Twee belangrijke voordelen van het meten van hun leerwinst met behulp van een schriftelijke toets, is dat leerlingen goed bekend zijn met schriftelijk toetsen en dat het een efficiënte manier is om veel kwantitatieve data te verzamelen in relatief korte tijd.
Wanneer blijkt dat leerlingen die de interventielessen hebben gevolgd inderdaad meer leerwinst behalen dan leerlingen in de controlegroep, wijst dit op de effectiviteit van de lessenserie als geheel, maar geeft dit nog geen uitstluitsel over de effectiviteit van specifiek het gebruik van het stappenplan van Van der Zijpp (1996). Daarom zal een extra flankerende meting gedaan worden, namelijk een hardopdenkopdracht. Deze opdracht kan meer inzicht geven in of en hoe een leerling het stappenplan gebruikt om een relateervraag op te lossen. Mijn interventie is gericht op het aanleren van een strategie en Stoel (2017) stelde dat een hardopdenkopdracht bij uitstek een geschikte manier is om te kijken hoe leerlingen een geleerde heuristiek toepassen. Ik zal nu achtereenvolgens de inhoud van beide meetinstrumenten kort bespreken.
Schriftelijke toetsing
De set schriftelijke toetsen bestond uit twee toetsen van ieder zes vragen: één voor de voormeting en één voor de nameting. Voor beide toetsen krijgen leerlingen maximaal dertig minuten de tijd. Beide toetsen worden in beide klassen door dezelfde docent afgenomen, om de omstandigheden waaronder de metingen worden gedaan zoals timing en beantwoorden van eventuele vragen zo veel mogelijk constant te houden.
Bij het ontwerpen van de vragen heb ik geprobeerd om de vaardigheid in het relateren zo gevarieerd mogelijk te meten, zodat de vragen een zo groot mogelijk domein van relateren zouden dekken (inhoudsvaliditeit). Zo gebruikte ik kaarten van wisselende complexiteit, varieerde ik het onderwerp van de kaarten en heb ik in de toets zowel vragen opgenomen met een positieve correlatie, als met een negatieve correlatie of met een samenhang tussen nominale kenmerken zoals klimaattype of type begroeiïng. Ook heb ik naast geografische kaarten zoals die in de atlas te vinden zijn, enkele schematische kaarten uit eerder onderzoek opgenomen (vraag V5 (Van der Zijp, 1999), V6 en N6 (Van Dijk, 1998). Deze zijn door hun schematische opzet eenvoudig te relateren en het verband is makkelijker formuleerbaar. Een overzicht van het gebruikte kaartmateriaal met bijbehorende eigenschappen is te zien in Tabel 1.
Tabel 6. Eigenschappen geselecteerde toetsvragen
vraag aantal kaarten
aantal kaarttypen
informatie onderwerp richting samenhang schaal inschatting V1 2 1 1 1 2 1 3 V2 2 1 1 2 0 1 2 V3 2 2 2 2 0 2 5 V4 2 1 0 1 0 1 2 V5 1 1 0 1 1 1 2 V6 1 1 1 0 1 1 1 N1 2 1 1 2 0 1 2 N2 2 1 0 2 2 1 2 N3 2 1 2 1 1 2 3 N4 2 2 2 2 2 2 5 N5 1 1 1 0 1 1 1 N6 1 1 1 0 1 1 1
V1= voormeting vraag1; N1=nameting vraag1; informatie hoeveelheid van de informatie beoordeeld van 0 tot 2, onderwerp = bekendheid met het onderwerp van 0 tot 2, richting samenhang = 0=positief, 1 = neutraal, 2 = negatief, schaal = aantal schalen, inschatting = inschatting totale moeilijkheidsgraad
Bij het maken van de vragen heb ik ook de vraagstelling steeds gevarieerd. Ik was bezorgd over de taalvaardigheden van mijn vmbo-t/havo brugklas en wist niet of zij raad zouden weten met een abstract gestelde vraag als ‘wat is het verband tussen kaart X en kaart Y’. Aan de andere kant wilde ik ook niet te concreet worden zoals ‘wat is het verband tussen bevolkingsdichtheid en gebergte?’, omdat ik dat soort vragen heel dicht bij kaartinterpretatie vind liggen en ik juist geïnteresseerd ben in het vermogen van kinderen om zelf nieuwe verbanden te ontdekken zonder al teveel in een richting geduwd te worden. Ook loop je dan het risico dat leerlingen relateren op basis van algemene kennis die zij hebben, in plaats van dat ze de kaarten gedetailleerd bestuderen. Uiteindelijk heb ik in de voormeting een aantal keer de formulering ‘Welke overeenkomst zie je tussen kaart X en kaart Y’ gebruikt uit de methode ‘Buitenland’ (Van den Berg & Stohr red., 2013, vraag 1, 2, 4), afgewisseld met ‘Wat is het verband tussen kaart X en Y’ (vraag 5), een meer concrete vraag ‘Wat hebben de gebieden waar verschijnsel Y voorkomt, met elkaar gemeen’ (vraag 3) en een praktische invulvraag (vraag 6). Helaas bleken leerlingen in de voormeting bij de formulering uit ‘Buitenland’ buitensporig vaak te blijven steken in het noemen van overeenkomsten op het niveau van kaartlezen (bijvoorbeeld: zelfde legenda, gaat allebei over inwoners), iets waar de formulering van de vraag ook ruimte voor liet. Op dat moment kreeg ik ook de feedback binnen van mijn begeleider, die de vraagstelling ook te ruim vond. Hoewel ik het belang zie van het zo veel mogelijk overeenkomen van de voor- en de nameting, voelde ik me genoodzaakt om in de nametingen deze formuleringen alsnog aan te passen. Het was helaas niet mogelijk om de voormeting opnieuw te doen, en een heldere vraagstelling die door de leerlingen juist geïnterpreteerd werd was absoluut nodig om de begripsvaliditeit niet in gevaar te brengen. Tenslotte de opbouw van de toets: deze is bij beide toetsen hetzelfde om de vergelijkbaarheid van de toetsen zo groot mogelijk te houden. De leerlingen krijgen eerst twee vragen waarin ze
geografische kaarten op een bijgevoegd kaartblad moeten relateren, vervolgens volgen er twee relateervragen over kaarten uit de atlas, en tenslotte sluit de toets af met twee relateervragen over schematische kaarten. De vierde vraag van de toets wordt ingeleid door enkele vragen op het niveau van kaartlezen. Dit is exploratief bedoeld: wellicht dat deze vraag nog aanvullende informatie kan geven over de werking van het stappenplan in het beantwoorden van relateervragen.
Flankerende meting
Tussen de laatste les van de interventie en de nameting neem ik bij één leerling uit de interventiegroep een hardopdenkopdracht af. Ik kies een leerling die voldoende gemotiveerd is om de opdracht serieus te doen. De hardopdenkopdracht bestaat uit drie relateervragen waarbij steeds twee geografische kaarten met elkaar vergeleken moeten worden. Vooraf aan de opdracht krijgt de leerling een korte instructie (bijlage 3) en oefent de leerling met het hardop denken door zijn middelbare school te tekenen en onderwijl zijn denkstappen hardop te benoemen. De docent grijpt op geen enkel moment in en onthoudt zich van feedback. Alleen wanneer de leerlingen lange stiltes laat vallen, kan de docent vragen of de leerling hardop wil blijven denken. De hardopdenkopdracht duurt maximaal 30 minuten en wordt geheel opgenomen op video.
Onderzoeksgroep
De onderzoeksgroep bestaat uit twee vmbo-t/havo brugklassen van ’t Atrium in Amersfoort. De klassen volgen beide de lesmethode ‘Buitenland’ (Van den Berg & Stohr red., 2013). In tabel 6 staan de belangrijkste kenmerken van beide brugklassen weergegeven. Te zien is dat beide klassen ongeveer even groot zijn en dat de verhouding jongens/meisjes ongeveer gelijk is, maar dat het cijfergemiddelde van de controlegroep meer dan een half punt boven dat van de interventiegroep ligt. Een onafhankelijke t-toets laat zien dat dit verschil significant is (t=3,08(df39), p<.01).
Tabel 6. Kenmerken onderzoeksgroepen
Klas N N jongens N meisjes cijfergemiddelde
aardrijkskunde
Interventiegroep 20 15 5 6,6
Controlegroep 21 16 5 7,3
De mentor en andere docenten beschrijven de brugklas die de interventiegroep vormt als zorgelijk druk, met een slechte werkhouding en met overwegend leerlingen met een vmbo denkniveau. De brugklas die de controlegroep vormt, omschrijven ze als een sociale klas met overwegend leerlingen met een havo denkniveau.
De lessenserie is in grote lijnen uitgevoerd zoals gepland. Wel was het soms erg onrustig in de klas (vooral op de donderdagen na de gymnastiekles), waardoor er veel tijd verloren ging aan het herstellen van de orde en de les vaak vertraging opliep. Zo kwamen veel leerlingen in de eerste les nog niet toe aan de laatste vragen van de verwerkingsopdracht die ging over de tweede stap van het de kaartvaardigheden. In de tweede les heb ik daarom gevraagd om alsnog de belangrijkste vragen hierover te maken. Voor de leerlingen die het al wel af hadden, had ik een extra vraag op het bord geschreven. Hierdoor kwam echter de tweede verwerkingsopdracht aan het einde van de les in de verdrukking. Die heb ik besloten te schrappen.
Inhoudelijk sloten sommige lesonderdelen heel goed aan op de leerlingen. Zo werkten alle vier de aandachtsrichters aan het begin van de les heel enthousiasmerend en gingen ook het ophalen van voorkennis en het onderwijsleergesprek de eerste les erg goed. Ook slaagden verschillende leerlingen erin om het stappenplan in de eerste en tweede les te achterhalen. Enkele andere inhoudelijke onderdelen bleken echter moeilijker dan gedacht. Zo hadden de leerlingen erg veel moeite met de tweede stap uit het model van Marzano: het zelfstandig uitproberen en vormgeven van het stappenplan.
Aan het einde van de lessenreeks ontstonden er meer niveauverschillen tussen de leerlingen. Een aantal leerlingen ontwikkelde in de derde en vierde les meer handigheid met het stappenplan, terwijl een andere groep leerlingen wel delen van het stappenplan kon uitvoeren, maar de bevindingen nog erg slordig noteerde en nog lang niet altijd tot de juiste antwoorden kwam. Enkele leerlingen konden het zelfstandig uitvoeren van het stappenplan nog helemaal niet aan. De niveauverschillen die waren ontstaan vroegen om meer persoonlijk gerichte feedback, die ik onvoldoende kon geven omdat ik weer steeds allerlei brandjes moest blussen. In de laatste les die in het teken van automatiseren stond, heb ik besloten om de leerlingen die nog erg veel moeite hadden met het formuleren van een juist antwoord tegemoet te komen, door hier nog kort extra stil bij te staan. Tijdens de laatste verwerkingsopdracht was er bij verschillende leerlingen verwarring bij het selecteren en vinden van de juiste kaart in de atlas en gingen de leerlingen met gemengde motivatie en gemengd succes aan de slag met het automatiseren van het stappenplan.
Uitvoering van de effectmetingen.
De voormeting en nameting zijn verlopen volgens plan en het lukte iedereen om de toetsen binnen 30 minuten af te krijgen. De leerlingen in de controlegroep werkten tijdens beide metingen stil en geconcentreerd aan de toets. De leerlingen in de interventiegroep waren onrustiger: beide keren begon de les met ordeverstoringen waarop ik heb gereageerd. Na wat opstartproblemen gingen ook zij echter geconcentreerd aan het werk. Eén leerling van de interventiegroep uitte tijdens het maken van de nameting enkele kreten van frustratie die verstorend werkten. Deze leerling heb ik wat gerustgesteld.
Ook de hardop denkopdracht verliep volgens plan. Om de leerling wat op zijn gemak te stellen heb ik eerst een kort gesprekje aangeknoopt. Vervolgens zijn we samen de instructie gaan lezen en maakte hij als oefening een tekening van de school. Aan het eind van de opdracht kwam een collega het klaslokaal in om iets te pakken. De leerling werd even afgeleid maar ging goed door met de opdracht en het hardop denken. Ik verwacht niet dat deze kleine verstoring invloed heeft gehad op het resultaat.
Resultaten Betrouwbaarheid
Om de betrouwbaarheid van de schriftelijke toetsen te beoordelen, is voor zowel de voor- als de nameting Cronbach’s alpha berekend (zie Tabel 1). Deze is voor de tweede toets hoger dan voor de eerste toets, maar voor beide toetsen zeer goed te noemen.
Tabel 7. Betrouwbaarheid van de schriftelijke toetsen
Toets N Cronbach’s alpha
Voormeting 40 0,61
nameting 37 0,75
Toetsresultaten
Van alle leerlingen zijn per vraag eerst de totaalscores berekend (totaal aantal goed beantwoorde relateervragen). Deze zijn weergegeven in Figuur 2. Het leerlingentotaal is lager dan eerder genoemd omdat een aantal leerlingen afwezig was tijdens de metingen.
Wat opvalt is dat de interventiegroep tijdens de voormeting zeer laag scoorde: de helft van de klas scoort slechts 0 of 1 vraag goed en niemand heeft meer dan 3 van de 6 vragen goed. De controlegroep scoort aanmerkelijk hoger, en hun totaalscores zijn ook gelijkmatiger verdeeld. Dit verschil in startniveau blijkt na het uitvoeren van een onafhankelijke t-toets (assuming unequal
Figuur 2. Totaalscores uitgesplitst per groep en afnamemoment.
gelijke groepen, met als gevolg dat de controlegroep op de nameting minder leerwinst kan behalen dan de experimentele groep en dat daarmee de resultaten in de nameting minder eerlijk met elkaar vergeleken kunnen worden (Van der Ark, 2017). In Figuur 2 is echter te zien dat er maar 5 van de 17 leerlingen werkelijk hoger scoren dan de leerlingen in de interventiegroep (totaalscore >3) en maar één leerling de maximumscore behaalt. Er blijft voor de meeste leerlingen dus toch nog redelijk wat potentiële leerwinst over.
In Tabel 8 zijn de gemiddelde scores per groep en afnamemoment weergegeven. Deze zijn grafisch weergegeven in Figuur 4. Een gepaarde t-toets laat zien dat de interventiegroep in lijn met de verwachting significante leerwinst heeft behaald tussen de voor- en de nameting (t(17)=-4,506,
p<0,001).
voormeting interventiegroep nameting interventiegroep
Om te onderzoeken of de leerwinst van de interventiegroep significant hoger is dan de leerwinst van de controlegroep zijn verschilscores (totaalscore nameting - totaalscore voormeting) berekend en met een onafhankelijke t-toets (assuming equal variances) getoetst op significantie. In lijn met de verwachting, heeft de interventiegroep significant meer vooruitgang geboekt dan de controlegroep (t(31)=-4,104, p<0,001). Dit verschil blijft bestaan wanneer we de vijf leerlingen in de controlegroep die op de voormeting het hoogst scoorden niet meenemen in de analyse (t(27)=-3,767, p<0,001).
Ten slotte is met een onafhankelijke t-toets (assuming equal variances) getoetst of de interventiegroep significant hoger scoorde op de nameting dan de controlegroep. Dit verschil is niet significant (t(33)=0,869, p=1,692)
Figuur 3. Gemiddelde totaalscores uitgesplitst per groep afnamemoment.
Tabel 8. Gemiddelde totaalscores uitgesplitst per groep en afnamemoment
Groep N afnamemoment M SD controle 18 18 voormeting 2,65 1,72 nameting 2,41 2,03 interventie 17 17 voormeting 1,11 0,90 nameting 3,00 1,97 Individuele verschillen
Er is ingezoomd op de leerwinst van de interventiegroep om te bekijken of alle groepen leerlingen vooruit zijn gegaan, en niet alleen een subgroep zoals ijverige, sterke of zwakke leerlingen. In figuur 4 is te zien dat vijftien van de achttien leerlingen (83%) in de interventiegroep één of meer
punten vooruit zijn gegaan ten opzichte van slechts vijf van de zeventien leerlingen in de controlegroep (29%, mogelijk een leereffect).
Figuur 4. Aantal behaalde verschilscores in de interventiegroep.
Ook lijkt er geen correlatie te bestaan tussen de scores op de voormeting en de verschilscores (r=-0,029) van de interventiegroep en hangt het eerder behaalde cijfergemiddelde voor het vak aardrijkskunde niet samen met de leerwinst die is behaald na de interventie (r=-0,062).
Vraagtype
Er is ingezoomd op hoe de leerlingen in beide groepen tijdens de voor- en nameting scoorden op de verschillende vragen. De resultaten zijn te zien in Figuur 5. Leerlingen in de interventiegroep behalen de grootste leerwinst op de eerste drie vragen waarbij het de opdracht is om informatie op twee kaarten met elkaar te vergelijken. Vraag 4 laat een neerwaartse beweging zien: zowel de leerlingen in de interventiegroep als die in de controlegroep scoren lager op de nameting dan op de voormeting. Tenslotte laat de interventiegroep een bescheiden leerwinst zien op de laatste twee vragen. In die vragen moesten verschijnselen op één kaart aan elkaar worden gerelateerd. Op de laatste vraag scoort ook tijdens de nameting de controlegroep een stuk hoger dan de interventiegroep.
Analyse vraag 4
Vraag 4 onderscheidt zich zowel in de voor- als in de nameting van de andere vragen, doordat er eerst enkele vragen op het niveau van identificatie en classificatie worden gesteld en daarna pas de bijbehorende relateervraag. Hierbij moet worden opgemerkt dat de vraag in de voormeting een makkelijke is en de vraag in de nameting een moeilijke (zie Tabel 6 en Figuur 5). Er zijn correlaties berekend tussen de voorbereidende vragen van een lager niveau en de eindvraag op relateerniveau.
Het blijkt dat deze op de voormeting niet of nauwelijks met elkaar samenhangen relateervraag (r=0,14), maar er in de nameting wel sterk een sterk verband is (r=0,50).
Figuur 5. Percentage correct beantwoord uitgesplitst per vraag, afnamemoment en groep.
Flankerende nameting
In lijn met de verwachting gebruikte de leerling die de hardopdenkopdracht deed, het stappenplan bij het oplossen van drie relateervragen. In bijlage 3 is de volledige transcriptie en codering opgenomen. De leerling gebruikte spontaan zelf het volledige stappenplan van Van der Zijp (1996) en benoemde dit zelfs expliciet: “Ok, ik ga nu iets met de kaartvaardigheden doen, en dan moet ik volgens het stappenplan, moet ik de vragen gaan beantwoorden…”. In Figuur 4 zijn de resultaten weergegeven.
Te zien is dat de leerling tijdens de eerste opdracht begint met het lezen van de opdracht, vervolgens enige tijd aan kaartlezen besteedt, om vervolgens de stappen classificatie en identificeren enkele keren af te wisselen. De leerling sluit af met een antwoord op het niveau van relateren dat gedeeltelijk correct is. Tijdens de tweede opdracht neemt de leerling minder tijd voor de voorbereidende stappen, en schiet hij daarna direct door naar een uitspraak op het niveau van classificatie, om daarna alsnog terug te keren naar identificatie. Vervolgens bereikt hij een gedeeltelijk correct antwoord op het niveau van relateren via nog enkele uitspraken op het niveau van classificeren. Tijdens de derde opdracht neemt de leerling uitgebreid de tijd voor de
Voormeting controlegroep Nameting controlegroep Voormeting interventiegroep Nameting interventiegroep
voorbereiding en doet hij vervolgens uitspraken op het niveau van identificeren. Blijkbaar ziet hij het verband daarna meteen, want hij slaat de stap van classificatie over, en gaat meteen over op het formuleren van het antwoord op relateerniveau, dat volledig correct is.
a.
b. c.
Figuur 4. Volgorde van denkstappen tijdens het oplossen van de eerste (a), tweede (b) en derde (c) relateervraag.
Wanneer ik de ontwikkeling van de leerling van de hardopdenkopdracht gedetailleerder bekijk, valt het op dat juist deze leerling de maximale verschilscore van zes punten heeft behaald (zie Figuur 4). Geen enkele andere leerling laat zo veel leerwinst zien, alle andere leerlingen hebben een verschilscore van vier of minder.
Conclusies en discussie
De interventie is effectief gebleken in het trainen van relateervragen. De ontwerphypothese dat leerlingen na de interventie beter scoren op relateervragen dan voor de interventie en meer vooruitgang hebben geboekt dan een controlegroep, kan aangenomen worden.
Hoewel de bevindingen de effectiviteit van de interventie als geheel ondersteunen, is het niet systematisch onderzocht welke elementen in de interventie doorslaggevend zijn geweest. Er zijn echter een aantal aanwijzingen dat de eerste ontwerpregel (weging 50%), namelijk het aanleren van en oefenen met het stappenplan van Van der Zijpp (1996) een substantiële bijdrage heeft geleverd aan de leerwinst. Zo paste de leerling in de hardopdenkopdracht spontaan de stappen van het geleerde stappenplan uit, kwam hij steeds uit op een antwoord op relateerniveau. Dezelfde leerling behaalde tussen de voor- en nameting de maximale leerwinst van niets naar alles goed beantwoord. Hoewel de andere leerlingen geen hardopdenkopdracht hebben uitgevoerd en ik
opmerking/zin gemaakt door leerling Stap 0: lezen van de opdracht, kaartselectie Stap 1: identificeren
Stap 2: classificatie
Stap 3: relateren en controleren
GC: gedeeltelijk correct antwoord op de vraag C: correct antwoord op de vraag
GC
C GC
daarmee niet precies hun oplosstrategie heb kunnen observeren, zag ik ook in de lessen het gebruik van het stappenplan groeien. Bovendien waren tijdens de nameting veel leerlingen bezig met de denkstappen uit het stappenplan, zo kreeg ik allerlei vragen op het gebied van kaartlezen: ‘…en hoe kan ik dit nu beantwoorden want er staat geen legenda bij’. Het stappenplan lijkt vooral belangrijk te zijn wanneer de opdracht complex is: Hoewel een causaal verband niet kan worden bewezen, is een laatste aanwijzing voor de effectiviteit van het stappenplan dat leerlingen die meer goede antwoorden gaven op vragen op het niveau van identificeren en classificeren, later ook vaker de bijbehorende relateervraag juist konden beantwoorden, vooral wanneer de kaarten die met elkaar vergeleken moesten worden complexer waren.
Van de tweede ontwerpregel (weging 30%), namelijk het gebruik van het driefasenmodel voor doen van Marzano, leek vooral de eerste stap erg effectief: de leerlingen hadden in één keer een goed overzicht van het gehele stappenplan en dit werkte goed voor het allereerste begrip. Doordat de tweede stap van het zelf uitproberen erg moeizaam verliep is het automatiseren weinig aan bod gekomen. Ik vermoed dat de invloed van de ontwerpregel groter zou zijn geweest als hij grondiger door de leerlingen zou zijn doorlopen. Zo is de leerling die de hardopdenkopdracht deed, een extra half uur geconcentreerd aan het oefenen geweest met het stappenplan, en heeft deze daarmee eigenlijk een extra moment van automatiseren gehad. Als dat extra moment van automatiseren heeft bijgedragen aan de zeer hoge leerwinst die hij heeft behaald, levert dat ondersteuning voor de effectiviteit van het volledig doorlopen van het driefasenmodel voor doen van Marzano. De derde ontwerpregel (weging 20%), namelijk directe instructie als lesmodel kan moeilijk gewogen worden, omdat ik hem vaak niet volledig kon uitvoeren. Met name lesfase 5 schoot er vaak bij in. Door ordeverstoringen heb ik onvoldoende feedback kunnen geven.
Terugblik
Theoretisch kader
De bevindingen in mijn ontwerponderzoek ondersteunen de effectiviteit van het stappenplan van Van der Zijpp (1996) en laten zien dat de kaartvaardigheden die Van der Zijpp in een computerprogramma aanleerde ook vertaald kunnen worden naar een klassieke lessituatie. Het gebruik van het stappenplan is daarbij effectief gebleken voor leerlingen van uiteenlopende niveaus: Hollander (2014) toonde eerder de effectiviteit aan voor leerlingen in een havo/vwo brugklas, uit mijn ontwerponderzoek blijkt dat ook leerlingen in een vmbo-t/havo brugklas baat hebben bij de methode: vrijwel alle leerlingen gingen vooruit, en de mate van vooruitgang hing niet samen met het startniveau of het rapportcijfer voor Aardrijkskunde.
Tenslotte zijn er enkele aanwijzingen voor een hiërarchische structuur van de verschillende kaartvaardigheden gevonden, hoewel er ook aanwijzingen zijn dat de stappen op de lagere niveaus niet noodzakelijkwijs allemaal doorlopen hoeven worden om tot een juist antwoord op een hoger niveau te komen. Zo sloeg de leerling tijdens de hardopdenkopdracht één keer een stap over om vervolgens toch tot het juiste antwoord te komen. Bovendien is er een aanwijzing gevonden dat leerlingen wanneer zij een complexere relateervraag moet beantwoorden, meer baat hebben bij het juist doorlopen van inleidende stappen op het niveau van identificeren en classificeren dan wanneer zij een meer eenvoudigere relateervraag moeten beantwoorden. Dit sluit aan bij de suggestie die mijn vakdidacticus (Booden, 2017) deed dat verbanden tussen kaarten ook kunnen ‘oplichten’ voor leerlingen, los van het onderwerp op de kaart.
Aanbevelingen toekomstig ontwerp
Tenslotte volgen enkele aanbevelingen voor toekomstig onderzoek. Tijdens de uitvoering van mijn lessen, bleek dat veel leerlingen het lastig vonden om over te gaan tot het volledig zelfstandig toepassen van het stappenplan. Een volgende keer zou langer voorgestructureerde vragen stellen, waarbij de leerling aan de hand wordt genomen om het stappenplan toe te passen. Pas als ze de voorgestructureerde vragen echt goed kunnen beantwoorden, geef ik ze meer vrijheid. Omdat elke leerling zijn eigen leertempo heeft, zou ik daarin meer willen differentiëren. Ik zou verschillend lesmateriaal willen hebben en net als het computerprogramma van Van der Zijpp (1996) flexibeler terug en vooruit willen schakelen tussen opdrachten van verschillende niveaus.
Opvallend aan de resultaten was de zeer hoge leerwinst die juist de leerling die de hardopdenkopdracht uitvoerde, had behaald. Ook omdat de leerling geen feedback ontving op het hardopdenken. Het is interessant om in vervolgonderzoek het hardopdenken een meer prominente rol in te laten nemen als leeractiviteit. Zo zouden de leerlingen de hardopdenkopdracht bij elkaar kunnen afnemen.
Tenslotte heb ik bij het maken van het toetsmateriaal ervaren hoe ingewikkeld het kan zijn een toetsvraag optimaal te formuleren. Een open vraagstelling heeft als voordeel dat de leerling zo min mogelijk gestuurd wordt in zijn antwoord en daardoor de vaardigheid van relateren echt volledig moet beheersen om te komen tot een goed antwoord. Nadeel is dat een open vraag gevoeliger is voor meerdere interpretaties, waardoor je het begrip relateren minder goed meet dan je zou willen. Een volgende keer zou ik nog langer stil staan bij een scherpe formulering, en overwegen ook enkele meerkeuzevragen in de toets op te nemen.
Literatuur
Dijk, H. van (1998), Kaarten kiezen: Onderzoek naar de effecten van keuzevrijheid van leerlingen in het eerste leerjaar
van het voortgezet onderwijs op het verwerven van kaartvaardigheden. Utrecht: KNAG.
Dijk, H. van & J.A. Van der Schee (1999), ‘The Effect of Student Freedom of Choice in Learning Map Skills’, in:
Internationale Research in Geographical and Environmental Education, 8:3, 256-267
Dijk, H. van & J.A. Van der Schee & Van der Zijpp (1994). Map skills and geographical knowledge, in: International research in geographical and environmental education, Vol (3-1).
Ebbens, S., & Ettekoven, S. (2015). Effectief leren. Basisboek. Groningen: Wolters- Noordhoff Uitgevers. Grote Bosatlas 55e editie (digitaal)
Hollander, K. (2014). Kaartvaardigheden in de brugklas. ILO, Universiteit van Amsterdam.
Kuiper, F (2016), Atlasvaardigheden in de eerste klas van de OSB: het effect van een lessenserie. ILO UvA. Marzano, R. & Miedema, W. (2013). Leren in vijf dimensies. Moderne didactiek in het voortgezet onderwijs. Assen: Koninklijke van Gorcum.
Schee, J. van der (1987). Kijk op kaarten. Amsterdam: Vrije Universiteit.
Tanja en Martine (2017), instructie voor hardop denken – versie hoofdonderzoek: uitgedeeld tijdens college van de ILO
Woolfolk, A., Hughes, M. Walkup, V. (2013). Psychology in Education. Second Edition. Harlow: Pearson.
Zijpp, van der (1996), het trainen van kaartvaardigheden: de effecten van inhoudelijke differentiatie en strategische
hulp op het verwerven van kaartvaardigheden door leerlingen in het eerste leerjaar van het voortgezet onderwijs.
Centrum voor Educatieve Geografie Vrije Universiteit Amsterdam
Geraadpleegde websites https://nos.nl/artikel/2088355-vrouw-volgt-navigatie-en-rijdt-de-ijssel-in.html http://campingdehoef.nl/plattegrond/ https://www.cbs.nl/nl-nl/achtergrond/2003/28/informatie-op-buurtniveau-de-woonomgeving-van-allochtonen http://www.platformstad.nl/woningbouw-in-den-haag-denk-groot-maar-begin-klein/ https://www.nrc.nl/nieuws/2014/10/15/gevoelstemperatuur-67-graden-celsius-1428874-a1014782 https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-016-1242-5
Bijlagen
Bijlage 1: de lesplannen
Interventie 1
Docent: DAMEN Datum: 8 jan 2018 Tijd: 50 min Klas: 1f Aantal lln: 21
Lesonderwerp
Kaartvaardigheden: Stap 1 (kaartlezen) en Stap 2 (kaartanalyse: classificeren) + Landenvergelijking klimaat Mali & Canada
Het achterhalen en uitproberen van Stap 1 en 2
Beginsituatie Brugklasleerlingen die geoefend hebben met kaartselectie, het lokaliseren van een plaats op de kaart en het bepalen van een geografische plaatsbepaling.
Leskern1 De leerling kan de kenmerken van een gebied op een kaart benoemen en patronen op de kaart beschrijven.
Leerdoelen
VAARDIGHEDEN
Stap 1: Kaartlezen
-De leerling kan op een kaart het volgende aflezen: De titel van de kaart
De legenda
De betekenis van de kleuren, vakken, lijnen en punten De schaal
De schaalstok De windroos
-De leerling kan het zelf een titel verzinnen voor kaart van Mali. -De leerling kan op een kaart van Mali opzoeken welke stad een woestijnklimaat heeft.
-De leerling kan de geografische breedte en lengte van de stad Gao aflezen.
-De leerling kan de afstand uitrekenen tussen twee plaatsen in Mali met behulp van de schaalstok
-De leerling kan benoemen wat de kenmerken zijn van een plaats of gebied.
-De leerling kan aflezen hoeveel neerslag er valt in Bamako in Mali.
Stap 2: Kaartanalyse (classificeren)
-De leerling kan aangeven of de meeste neerslag in Mali valt in het noorden of het zuiden
-De leerling kan van vier steden in Mali in de goede volgorde zetten. Beginnend met de stad waar de meeste neerslag valt en eindigend met de stad waar de minste neerslag valt.
Docentdoelen Tijdens het modelleren geen onderwijsleergesprek laten ontstaan. Aandacht vasthouden tijdens het modelleren van de vaardigheden
Boek (+ blz.) Buitenland 1 VMBO-T/HAVO, blz. 34
Media, spullen, hulp PowerPoint, atlassen, werkboek, tekstboek, opdrachtenboekje interventie
Tijd Lesfase2 Leerdoel3 Wat ik doe en zeg Wat zij doen
(werkvorm) Leeractiviteit Noem de specifieke! 0 1 Aandacht Richten. Spoorboekje en Leerdoelen Toelichten Motiveren Need to know tot stand brengen
Betekenis geven aan kaartvaardigheden en werken aan motivatie voor dit onderwerp door gebruik te maken van een opvallende aandachtsrichter: reclame van TomTom waarin een vrouw de bosjes in rijdt omdat zij enkel naar de instructie luistert en niet naar de kaart kijkt (Deze aandachtrichter neem ik over van Kuiper, F. (2016) Voorkennis activeren door vragen te stellen over de symbolen op een plattegrond van een camping. Leerdoelen toelichten in leerlingentaal.
Bekijken van video Luisteren, aantekeningen maken. (voordracht) Bestuderen van plattegrond camping Beantwoorden van vragen over plattegrond (onderwijsleergesprek)
Oriënteren, kaartlezen
Spoorboekje van de les toelichten. 5 2 Informeren over begrippen en instrueren vaardigheden
Ik leg uit dat ik heel geconcentreerd een kaart ga bestuderen volgens een
stappenplan.
Ik geef een voorbeeld van een stappenplan. Bijvoorbeeld het in elkaar zetten van een Ikea kast of het invullen van een belastingformulier. Ik leg uit dat ik een kaart van Afrika ga bestuderen en dat ik dit hardop ga doen (modelleren) De kaart staat ook groot afgebeeld op het scherm.
Ik geef de opdracht om goed te luisteren naar wat ik zeg en doe en tegelijkertijd de stappen die ik zet op te schrijven. Ik geef aan dat ik na afloop enkele leerlingen vraag om de stappen te noemen die hij of zij heeft kunnen onderscheiden (bevorderen actief luisteren en individuele aanspreekbaarheid) Ik modelleer hoe een expert een kaart aandachtig zou lezen (Stap 1) en patronen op de kaart zou beschrijven (Stap 2)
Aandachtig luisteren naar hoe docent Stap 1 en Stap 2 voor kaartvaardigheden modelleert Stappenplan achterhalen en noteren. In tweetallen de stappen benoemen en vergelijken. Daarna een keuze maken en het beste stappenplan opschrijven. Presenteren van het stappenplan of luisteren naar het stappenplan van een ander en deze vergelijken met die van hem of haarzelf. De leerling neemt stap 1 en 2 van het
stappenplan over en maakt hier een aantekening van. Onderscheiden, Benoemen, Vergelijken, Verdedigen, Bekritiseren. Noteren.
Ik vraag de leerlingen om in tweetallen de stappen door te nemen die zij hebben opgeschreven en om samen tot het beste stappenplan te komen.
Ik vraag aan enkele leerlingen om het stappenplan op te noemen. Ik noteer de stappen die de leerlingen hebben achterhaald op het whiteboard. Ik benoem de goede elementen die al zijn genoemd en geef aan dat ik nog enkele aanpassingen maak aan het stappenplan dat nu op het whiteboard staat. Ik vraag de leerlingen om het aangepaste stappenplan te noteren (stap 1 en stap 2) in het opdrachtenboek van de interventie omdat we deze stappen de komende lessen altijd stand-by moeten hebben. 18 3 check Nagaan of de belangrijkste vaardigheden zijn overgekomen met individuele aanspreekbaarheid: Ik pak de kaart van de camping erbij, en vraag om Stap 1 uit
De leerling leest de kaart van de camping en noteert de symbolen en elementen op de kaart die horen bij stap 1. Kaartlezen: identificeren (Van der Zijpp, 1996) Oefenen gericht op onthouden Kaartanalyse: beschrijven van
te voeren. Ze schrijven deze stap uit in hun
opdrachtenboek bij de interventie. Ik geef aan dat ik iemand de beurt zal geven om de stap te presenteren. Ik schrijf het antwoord van de leerling op het whiteboard. Ik geef de leerling een compliment en vraag of iemand aan kan geven wat de volgende stap zou zijn bij deze kaart. Ik geef de leerlingen denktijd en geef daarna zelf iemand de beurt. Ik creëer een veilige
leeromgeving door extra denktijd in te bouwen als de leerling meer tijd nodig lijkt te hebben voor de
beantwoording van de vraag.
Ik noteer stap 2 op het whiteboard.
Aan de hand van de bespreking verbeteren de leerlingen hun antwoord in het opdrachtenboek van de interventie. patronen (classificeren) 23 4 Verwerking instrueren
Ik leg uit dat de leerlingen nu zelf het stappenplan gaan uitproberen (fase 2 van driefasenmodel van Marzano) Ik geef aan dat zij een opdracht gaan maken in het opdrachtenboek van de interventie. Daar staan een aantal voor gestructureerde vragen die de leerlingen aan de Luisteren, vragen stellen, Voordracht. Oriënteren
hand neemt voor het uitvoeren van stap 1 en stap 2. Zij gaan stap 1 en 2 toepassen op twee kaarten van Mali.
Ik leg uit dat de leerlingen ongeveer 10 minuten de tijd hebben en dat ik rondes loop om te helpen en feedback te geven. Als ze een vraag hebben kunnen ze mij aanschieten als ik bij iemand in de buurt ben. 25 5 Verwerking begeleiden Ik begeleid de zelfwerkzaamheid, Ik loop rond om te controleren of iedereen de instructie heeft begrepen en aan de slag kan gaan. Ik begeleid in drie rondes: 1) kunnen leerlingen vooruit, 2) kan ik helpen, 3) wat is er gedaan/geleerd? (Ebbens & Ettekoven, 2013)
Ik zorg dat ik nabij ben en directe feedback kan geven.
Zelfstandig werken aan opdracht. Stap 1) Kaartlezen Stap 2) Kaartanalyse (classificeren)
Oefenen met het stappenplan gericht op onthouden van de stappen. 43 6 Afronden (evalueren en reflecteren)
Ik sluit de les af met een bespreking van de belangrijkste vaardigheden. Ik neem de opdracht door met de leerlingen en beperk de bespreking tot de kern. Ik vraag de leerlingen hoe zij hebben gewerkt en Onderwijsleergesprek Reflecteren, Evalueren, Fouten verbeteren, Antwoorden verdedigen.
wat hun ervaring is met het stappenplan. Ik vraag de leerlingen waar zij graag nog meer aandacht aan willen besteden. Ik laat de leerlingen op elkaar reageren.
Interventie 2
Docent: DAMEN Datum: 11 januari 2018 Tijd: 50 minuten Klas: 1f Aantal lln: 21
Lesonderwerp Kaartanalyse (het relateren van verschijnselen op verschillende kaarten), klimaten in Mali en Canada, aflezen van klimaatgrafieken.
Beginsituatie De leerlingen hebben Stap 1 (kaartlezen) en Stap 2 (Classificeren) achterhaald en uitgeprobeerd. De leerlingen kunnen de eerste 2 stappen reproduceren. Eventueel met hulp van de docent.
Leskern4 De leerling kan patronen op twee verschillende kaarten aan elkaar relateren.
Leerdoelen
De leerling kan stap 1, stap 2, stap 3 en stap 4 van het stappenplan voor kaartvaardigheden benoemen.
De leerling kan een vraag beantwoorden waarin nagegaan moet worden of patronen op de kaart samenvallen (stap 3). De leerling voert daarvoor eerst stap 1 en 2 uit.
De leerling kan een klimaat in Canada relateren aan een verschijnsel als bijvoorbeeld vegetatie, neerslag of de geografische ligging.
Docentdoelen Scaffolding, nabij zijn tijdens oefening,
Boek (+ blz.) Buitenland 1 VMBO-T/HAVO, blz. 34
Media, spullen, hulp
PowerPoint, atlassen, werkboek, tekstboek, opdrachtenboekje interventie
Tijd Lesfase5 Leerdoel6 Wat ik doe en zeg Wat zij doen (werkvorm) Leeractiviteit Noem de specifieke! 0 1 Aandacht Richten. Spoorboekje en Leerdoelen Toelichten Motiveren Need to know tot stand brengen
Ik start de les met een aandachtsrichter. Ik laat allerlei foto’s met patronen zien uit het dagelijks leven. Ik vraag of de leerlingen 3 patronen kunnen opschrijven die zij vaak tegenkomen.
Ik maak de koppeling tussen kaarten en patronen en leg uit waarom ze zo belangrijk zijn. Ik leg uit dat we vandaag zelf patronen op gaan sporen.
Luisteren, vragen stellen. Hun mening geven. (onderwijsleergesprek) Oriënteren 3 2 Informeren over begrippen en instrueren vaardigheden
Ik leg uit dat we aan de slag gaan met het stappenplan voor het bestuderen van kaarten. Ik vraag de klas om stap 1 en 2 erbij te pakken en vraag aan iemand om deze nog eens kort toe te lichten.
Ik projecteer nu twee kaarten op het scherm en. Ik leg uit dat ik hardop de kaarten ga bestuderen. De leerlingen moeten controleren of ik stap 1 en 2 goed uitvoer en aangeven wat er Aandachtig luisteren naar hoe docent Stap 1, 2, 3 en 4 voor kaartvaardigheden modelleert. (voordracht) Stappenplan achterhalen en noteren. In tweetallen de stappen benoemen en vergelijken. Daarna een keuze maken en het beste stappenplan
Vergelijken, Verdedigen, Bekritiseren. Noteren.
eventueel nog mist. Deze bevindingen schrijven zij op in hun opdrachtenboekje van de interventie.
Ook moeten zij goed luisteren of er nog stappen bij zijn gekomen.
Ik modelleer stap 1, 2 ,3, 4 van het
stappenplan voor kaartvaardigheden. Daarbij laat ik bij stap 1 enkele onderdelen weg.
Ik vraag de leerlingen om de stappen die ik zette in duo’s door te nemen. Ik geef kris kras de beurt en vraag naar de stappen. De antwoorden schrijf ik op het whiteboard. Ik vul de stappen aan zodat het complete stappenplan op het whiteboard staat. Ik vraag de leerlingen om stap 3 en 4 in hun opdrachtenboek op te schrijven. opschrijven. (werken in duo’s)
Presenteren van het stappenplan of luisteren naar het stappenplan van een ander en deze vergelijken met die van hem of haarzelf. (onderwijsleergesprek)
De leerling neemt stap 3 en 4 van het
stappenplan over en maakt hier een aantekening van. 13 3 check Ik laat twee eenvoudige kaarten zien met samenvallende patronen en vraag om stap 1 t/m 4 uit te voeren en in het opdrachtenboek te schrijven. Ik vraag of iemand hardop de stappen kan uitvoeren op de kaarten.
Zelfstandige oefening gevolgd door kort onderwijsleergesprek Kaartlezen: identificeren (Van der Zijpp, 1996) Kaartanalyse: beschrijven van patronen (classificeren) Kaartanalyse: relateren van patronen (relateren) Oefenen met het stappenplan gericht op
onthouden en begrijpen van de stappen.
21 4 Verwerking instrueren
Ik leg uit dat de leerlingen nu zelf stap 1 t/m 4 gaan uit proberen. De kaarten staan in het
opdrachtenboek en de atlas. De stappen zijn nog als voorgestructureerde vragen gegeven. Luisteren, vragen stellen, Voordracht. 22 5 Verwerking begeleiden Ik begeleid de zelfwerkzaamheid, Ik loop rond om te controleren of iedereen de instructie heeft begrepen en aan de slag kan gaan. Ik begeleid in drie rondes: 1) kunnen leerlingen vooruit, 2) kan ik helpen, 3) wat is er gedaan/geleerd? (Ebbens & Ettekoven, 2013)
Ik zorg dat ik nabij ben en directe feedback kan geven. Zelfstandig werken aan opdracht. Kaartlezen: identificeren (Van der Zijpp, 1996) Kaartanalyse: beschrijven van patronen (classificeren) Kaartanalyse: relateren van patronen (relateren) 32 6 Afronden (evalueren en reflecteren) Ik sluit af met de bespreking van de belangrijkste vaardigheden. Ik neem de opdracht door met de leerlingen en beperk de
bespreking tot de kern. Ik vraag de leerlingen hoe zij hebben gewerkt en wat hun ervaring is met het stappenplan. Ik vraag de leerlingen waar zij graag nog meer aandacht aan willen besteden. Ik laat
Onderwijsleergesprek Reflecteren, Evalueren, Fouten verbeteren, Antwoorden verdedigen.
de leerlingen op elkaar reageren.
37 4/5 Verwerking instrueren en begeleiden
Ik leg uit dat we als voorbereiding op het proefwerk over hoofdstuk 2 (klimaten) nog een oefening gaan maken uit het
werkboek van Buitenland. Ik leg uit dat de leerlingen in deze oefening gebieden op aarde gaan koppelen aan een klimaatgrafiek en een type klimaat. Zelfstandig werken aan opdracht. Kaartlezen, Vergelijken Aflezen klimaatgrafiek 46 6 Afronden (bespreking)
Ik vraag een leerling om een klimaatgrafiek te beschrijven en te koppelen aan een gebied en een klimaat. Ik projecteer de antwoorden Onderwijsleergesprek Fouten verbeteren, Antwoorden verdedigen. Interventie 3
Docent: DAMEN Datum: 18 januari 2018 Tijd: 50 minuten Klas: 1f Aantal lln: 21
Lesonderwerp Het zelfstandig uitproberen van het stappenplan zonder voorgestructureerde vragen.
Beginsituatie De leerlingen hebben stap 1 t/m 4 uitgeprobeerd met een oefening waarin zij nog aan de hand werden genomen door voorgestructureerde vragen.
Leskern7 De leerling kan zelfstandig een relatie leggen tussen patronen op twee verschillende kaarten over klimaten door zelf het stappenplan toe te passen
Leerdoelen
De leerling kan het stappenplan in een schema opschrijven.
De leerling kan twee verschillende kaarten vergelijken over klimaten en vegetatie in Mali en kijken of patronen samenvallen door zelfstandig het stappenplan toe te passen.
Docentdoelen De leerlingen eigen verantwoordelijkheid geven, een stap achteruit zetten bij de begeleiding waar dat mogelijk is (faden) De leerlingen helpen met het structureren van zijn eigen leerproces.
Boek (+ blz.) Buitenland 1 VMBO-T/HAVO, blz. 36
Media, spullen, hulp
PowerPoint, atlassen, werkboek, tekstboek, opdrachtenboekje interventie
Tijd Lesfase8 Leerdoel9 Wat ik doe en zeg Wat zij doen
(werkvorm) Leeractiviteit Noem de specifieke! 0 1 Aandacht Richten. Spoorboekje en Leerdoelen Toelichten Motiveren Need to know tot stand brengen
Ik start de les met een korte video waarin de leerlingen een Nederlandse militair zien in het noorden van Mali. Ik vraag de leerlingen om eigenschappen van het landschap en het klimaat op te schrijven. Ik laat een foto zien van een VN-missie met
Nederlandse
militairen in Mali. De kop van het artikel luidt:
gevoelstemperatuur 67 graden. Ik start
Luisteren, vragen stellen. Hun mening geven. Zich
verplaatsten in de rol van een militair in Mali. (onderwijsleergesprek)
Oriënteren Beschrijven Relaties leggen
