DE PLAATS VAN HET PRACTICUM IN HET SCHEIKUNDEONDERWIJS

(1)

0

ANTON DE KOM UNIVERSITEIT VAN SURINAME (AdeKUS)

INSTITUTE FOR GRADUATE STUDIES & RESEARCH (IGSR)

DE PLAATS VAN HET PRACTICUM IN HET SCHEIKUNDEONDERWIJS

Thesis ter verkrijging van de graad van Master in Education

‘Innoveren en Implementeren’

Eunice Henriёtte Chrichlow-Caffé Oktober 2013

(2)

1

ANTON DE KOM UNIVERSITEIT VAN SURINAME (AdeKUS)

INSTITUTE FOR GRADUATE STUDIES & RESEARCH (IGSR)

DE PLAATS VAN HET PRACTICUM IN HET SCHEIKUNDEONDERWIJS

Thesis ter verkrijging van de graad van Master in Education

‘Innoveren en Implementeren’

Eunice Henriёtte Chrichlow-Caffé Oktober 2013

(3)

2 Inhoudsopgave

VOORWOORD ... 4

SAMENVATTING ... 5

SUMMARY ... 5

VERKLARENDE WOORDENLIJST EN AFKORTINGEN ... 6

HOOFDSTUK 1INLEIDING ... 7

1.1 Achtergrond en aanleiding tot het onderzoek ... 7

1.2 Probleemstelling ... 8

1.3 Leeswijzer ... 9

HOOFDSTUK 2ANALYSEONDERZOEK ... 10

2.1 Inleiding ... 10

2.2 Vraagstelling ... 10

2.3 Aanpak ... 11

2.3.1 Onderzoeksgroep ... 11

2.3.2 Instrument ... 12

2.3.3 Verwerking van de gegevens ... 13

2.4 Resultaten ... 13

2.4.1 Algemeen ... 13

2.4.2 Verantwoording keuze verwerking gegevens ... 14

2.4.3 Resultaten IOL ... 15

2.4.4 Resultaten VOS ... 17

2.5 Conclusie ... 20

2.6 Voorstel tot interventie ... 21

HOOFDSTUK 3THEORETISCH KADER MET CONCEPTUEEL MODEL ... 22

3.1 Scheikunde om ons heen ... 22

3.2 Scheikunde op school ... 22

3.3 De Scheikunde leraar ... 24

3.4 Didactiek van het scheikundepracticum ... 26

3.5 Conceptueel model ... 27

HOOFDSTUK 4DE INTERVENTIE ... 29

4.2 Het ontwerp ... 30

4.3 Het Product ... 32

4.3.1 Beschrijving van de cursus ... 32

(4)

3

4.3.2 Les 1 ... 34

4.3.3 Les 2. ... 34

4.3.4 Les 3. ... 36

4.3.5 Les 4. ... 37

HOOFDSTUK 5HET INTERVENTIEONDERZOEK ... 38

5.1 Opzet van het interventieonderzoek ... 38

5.2 Globale bespreking van het verloop van de cursus ... 40

HOOFDSTUK 6RESULTATEN VAN HET INTERVENTIEONDERZOEK ... 43

6.2 Verzamelde leermomenten ... 43

6.3 Eindevaluatie van de cursus Actief Leren ... 44

6.4 Effectmeting bij leerlingen ... 45

6.5 Discussie ... 49

HOOFDSTUK 7CONCLUSIES,AANBEVELINGEN EN DISCUSSIE ... 50

7.1 Conclusies ... 50

7.2 Aanbevelingen ... 51

7.3 Discussie ... 51

HOOFDSTUK 8IMPLEMENTATIEPLAN ... 52

8.2 De innovatie ... 52

8.3 Professional capital ... 52

8.4 Implementatiestrategie ... 53

LITERATUURLIJST ... 55

BIJLAGEN ... 56

Bijlage I Vragenlijst analyseonderzoek ... 56

Bijlage II Werkblad Les 1 Analyseonderzoeksresultaten ... 60

Bijlage III Rubric module Actief Leren ... 61

Bijlage IV Hoe schrijf ik mijn leermomenten op? ... 62

Bijlage V Verzamelde leermomenten ... 63

Bijlage VI Formulier eindevaluatie cursus actief leren ... 66

(5)

4

Voorwoord

Boeiend, motiverend en praktisch onderwijs staat mij na aan het hart. Mijn loopbaan in het onderwijs in Nederland aan een Daltonschool voor voortgezet onderwijs heeft altijd in het teken gestaan van vernieuwing. Het Daltononderwijs staat voor eigen planning en initiatief van leerlingen, en een meer begeleidende rol van leerkrachten. Daarnaast was het Helen Parkhurst College in Almere, de school waar ik zeven jaren aan verbonden ben geweest als leraar natuurvakken, ook een opleidingsschool. Dat betekent dat er altijd stagiaires (leraren- in-opleiding) in de school aanwezig waren. Het was voor mij dan ook vanzelfsprekend, toen de gelegenheid zich voordeed na terugkeer in Suriname, om mij aan te melden voor het Basic Education Improvement Program (BEIP)-project van het Ministerie van Onderwijs en Volksontwikkeling (MINOV). Ik heb hier anderhalf jaar meegewerkt aan de component

‘kwaliteitsverbetering’ door het trainen van groepen schoolleiders. Het is nu voor mij een logische vervolgstap deel te kunnen nemen aan deze masteropleiding.

Het Instituut voor de Opleiding van Leraren (IOL) in Suriname leidt leraren op voor het voortgezet onderwijs, namelijk: leraar VOJ (Voortgezet onderwijs aan Junioren,12 tot 16 jaar) met een mo A-bevoegdheid en leraar VOS (Voortgezet onderwijs aan Senioren, 16 tot 18 jaar) met een mo B-bevoegdheid. Het docentenbestand van het IOL kent zowel mensen met een mastertitel als mensen met een mo B-bevoegdheid. Rekening houdend met internationale ontwikkelingen is het zaak toe te werken naar accreditatie van het instituut en over te stappen op een bachelor-master structuur van de lerarenopleiding. Met dit doel voor ogen is de masteropleiding Master of Education Innoveren en Implementeren in een

samenwerkingsverband tussen het IOL, het Institute of Graduate Studies and Research (IGSR) van de Anton de Kom Universiteit van Suriname (AdeKUS), en de Hogeschool van Amsterdam (HvA) in oktober 2011 van start gegaan. Deze opleiding zal een aantal

lerarenopleiders op masterniveau afleveren die getraind zijn in het doen van

praktijkonderzoek en dientengevolge beter in staat zullen zijn studenten op de (vernieuwde) lerarenopleiding bij het doen van hun bacheloronderzoek te begeleiden. Naast het eerder genoemde hoofddoel beoogt de Master of Education middels het masteronderzoek onderwijsvernieuwingen op de diverse Pedagogische Instituten in gang te zetten.

(6)

5

Samenvatting

In deze scriptie wordt het onderzoek beschreven naar de plaats van het practicum in het scheikundeonderwijs in Suriname. De aanleiding tot het onderzoek lag in de ontevredenheid van directe betrokkenen over de invulling van het scheikundepracticum op het IOL en de onduidelijkheid over de plaats en doelstelling van het scheikundepracticum op VOS-scholen.

Om de knelpunten te inventariseren is een kwalitatief analyseonderzoek uitgevoerd waarvan de resultaten de uitgangspunten vormden voor een vervolg interventieonderzoek. De

interventie bestond uit het ontwerpen en verzorgen van een cursus die als doel had de deskundigheid van VOS-leraren te versterken in het ontwerpen van activerende

scheikundepracticumlessen. De effectiviteit van de interventie is gemeten middels kwalitatief onderzoek door het verzamelen van leermomenten van de VOS-leraren en het doen van een effectmeting bij de leerlingen van die VOS-leraren. De effecten bleken klein, maar toch hoopvol te zijn en geven aanleiding tot het uitbreiden van de interventie tot een

innovatievoorstel en deze te implementeren in het curriculum van de scheikundeopleiding van het IOL.

Summary

This thesis describes graduate research conducted to examine the state of chemistry laboratory work within science education in Suriname. High levels of dissatisfaction at some concerned about the contents of chemistry experiential teaching at the IOL and the obscurity regarding the position and aim of chemistry laboratory work at VOS schools generated motive for this graduate research proposal. A qualitative analysis was performed to establish bottlenecks and obstacles. The identified problems formed the target for an intervention research. Intervention consisted of design and implementation of a course aimed at increasing capacity and skills of VOS teachers towards designing activating practical courses. The efficacy of this intervention was then measured by qualitative analysis of assembled learning moments from teachers as well as measuring effect at students from these VOS teachers. The data analysis indicated that the effect of the intervention was small, but still significant enough to warrant further improvement of the intervention into an

innovation proposal that can be implemented in the science education curriculum of the IOL.

(7)

6

Verklarende woordenlijst en afkortingen

AdeKUS Anton de Kom Universiteit van Suriname AOC Assistent Opleidingscoӧrdinator

BEIP Basic Education Improvement Program IGSR Institute for Graduate Studies and Research IOL Instituut voor de Opleiding van Leraren MINOV Ministerie van Onderwijs en Volksontwikkeling mo A Middelbaar onderwijs akte A

mo B Middelbaar onderwijs akte B

OC Opleidingscoӧrdinator

Sciencelab Science Teaching Laboratorium IOL TOA Technisch Onderwijs Assistent

VOJ Voortgezet onderwijs aan Junioren (12-16 jaar) VOS Voortgezet onderwijs aan Senioren (16-18 jaar)

(8)

7

Hoofdstuk 1 Inleiding

Voor u ligt het rapport van het onderzoek dat door mij is uitgevoerd in het kader van de masteropleiding ‘Master of Education Innoveren en Implementeren’. Het onderzoek gaat over de plaats van practicum in het scheikundeonderwijs.

Dit hoofdstuk gaat in op de problematiek die de aanleiding is geweest tot het

analyseonderzoek. De resultaten van het analyseonderzoek waren vervolgens de basis voor een interventieonderzoek met als doel op grond van de gemeten effectiviteit van de

interventie een oplossingsvoorstel aan te bieden voor opheffing van (enkele van) de gevonden knelpunten.

1.1 Achtergrond en aanleiding tot het onderzoek

Dit onderzoek richt zich dus op de opleiding scheikunde van het IOL. De

assistentopleidingscoördinator (AOC) vertelde mij dat zij niet tevreden is met de manier waarop het scheikundepracticum binnen deze opleiding op dit moment wordt ingevuld. Zij gaf aan dat het practicum ‘in de min’ is binnen de mo A opleiding van het IOL. Er zou anorganisch en organisch scheikundepracticum gegeven moeten worden, maar gezien de omstandigheden ‘doen zij alleen anorganisch’. (persoonlijke communicatie, 8 maart 2012) Dit zou mede worden veroorzaakt door de logistieke situatie waarbij de opleidingslocatie voor de practicumles is ondergebracht in het laboratorium van een andere

onderwijsinstelling. Het scheikundepracticum wordt als zelfstandige module binnen het curriculm van de opleiding scheikunde gedurende twee van de vier perioden per collegejaar gedoceerd.

De oplevering van het IOL Science Teaching Laboratorium (Sciencelab) op het terrein van het IOL is een stap in de richting tot het beter accomoderen van het scheikundepracticum, maar de inrichting van dit lab is voor dit doel nog ontoereikend. Zo ontbreken benodigde chemicaliën en verbruiksmaterialen. Het was in 2006 de doelstelling van de toenmalige directeur van het IOL om een expertisecentrum voor het bèta onderwijs op te richten dat vanuit het IOL een impuls zou geven aan het onderwijs in de natuurwetenschappen in geheel Suriname. Het Sciencelab is daar een onderdeel van. Andere onderdelen (waaronder een modern Jeugdlab) zijn in voorbereiding. Op 14 maart 2012 is het Sciencelab officieel opgeleverd. Het lab is echter al vanaf november 2010 in gebruik en moet in de eerste plaats

(9)

8 ruimte bieden aan vernieuwing en uitbreiding van het practicum in de vakken natuurkunde.

scheikunde en biologie op het IOL.

Vanuit mijn huidige functie van technisch onderwijs assistent (TOA) en beheerder van het Sciencelab op het IOL geef ik mede invulling aan het practicum van de bovengenoemde bèta- oftewel sciencevakken.

Een ander punt van zorg heeft betrekking op het opleidingsniveau van scheikunde docenten.

Hier doet zich de situatie voor dat iemand met een mo A scheikunde bevoegdheid in Suriname nog geen scheikundeonderwijs mag geven. Het vak scheikunde wordt pas onderwezen in de bovenbouw van het middelbaar onderwijs (VOS). Daarvoor is minimaal een mo B bevoegdheid nodig. Vanwege het tekort aan kader worden leraren met een mo A bevoegdheid die studeren voor hun mo B bevoegdheid toch aangenomen. Vandaar het verschijnsel dat veel van de mo B studenten ook docent zijn op een school voor voortgezet onderwijs aan senioren (VOS; 16-18 jaar).

De constatering van de assistentopleidingscoördinator van het IOL over het

scheikundepracticum staat niet op zichzelf. Overige informatieve gesprekken met VOS- docenten leveren ook geen eenduidig beeld van doelstellingen en plaats van het

scheikundepracticum. De indruk is dat er momenteel grote verschillen bestaan tussen deze scholen.

Een belangrijke doelstelling voor het scheikundeonderwijs is daarom dat er duidelijkheid moet komen over de rol en de kwaliteit van het practicum binnen het curriculum van de opleiding scheikunde aan het IOL en de VOS-scholen in Suriname.

Tegen deze achtergrond is dit onderzoek uitgevoerd.

1.2 Probleemstelling

De centrale probleemstelling is als volgt:

Welke rol speelt het practicumonderwijs in de opleiding scheikunde aan het IOL en hoe komt dat in de beroepsuitoefening van VOS leraren scheikunde tot uiting?

Dit levert een beperking op voor dit onderzoek tot slechts VOS leraren die van het IOL afkomstig zijn. Het probleem van het opleidingsniveau is op beleidsniveau en ligt verder buiten het kader van dit onderzoek, maar het feit dat VOS-leraren nog studeren aan het IOL kan juist een aanknopingspunt zijn tot interventie.

(10)

9

1.3 Leeswijzer

In hoofdstuk 1 zijn de achtergrond en probleemstelling van dit onderzoek beschreven.

Hoofdstuk 2 beschrijft het analyseonderzoek naar de invulling van het

scheikundepracticumonderwijs op het IOL en VOS scholen. Eerst is geanalyseerd welke doelstellingen de verschillende doelgroepen hebben met het scheikundepracticumonderwijs en hoe hieraan invulling wordt gegeven. Ook is geanalyseerd welke belemmeringen zij ervaren in de invulling van de scheikundepracticumles.

In hoofdstuk 3 bespreek ik het theoretisch kader voor natuurwetenschappelijk

practicumonderwijs in het algemeen en scheikundepracticumonderwijs in het bijzonder. Het theoretisch kader, aangevuld met de leerpunten uit het analyseonderzoek werk ik uit in een conceptueel model. In het conceptueel model leg ik schematisch vast welke variabelen en verbanden ik zal inzetten om de gewenste interventie te ontwerpen. Om die reden is dit hoofdstuk gepositioneerd tussen het analyseonderzoek en het interventieonderzoek.

De resultaten van het analyseonderzoek zijn vervolgens ook de basis voor het

interventieonderzoek dat is beschreven in hoofdstuk 4. Het interventieonderzoek heeft als doel om een interventie te ontwerpen en uit te werken die effectief is voor het oplossen van de gevonden knelpunten. Het interventieonderzoek is uitgewerkt in de cursus Actief Leren.

Hoofdstuk 5 beschrijft de opzet en uitvoering van het interventieonderzoek dat ingaat op de toepassing van het conceptueel model en de cursus Actief Leren.

In hoofdstuk 6 worden de resultaten van het interventieonderzoek besproken.

In hoofdstuk 7 komen achtereenvolgens aan de orde de conclusies van het onderzoek naar de effectiviteit van de interventie, aanbevelingen en een kritische reflectie op het verloop van het gehele onderzoek.

Hoofdstuk 8 ten slotte bespreekt een implementatieplan dat nader ingaat op de

randvoorwaarden en uitgangspunten om de aanbevelingen tot uitvoer te kunnen brengen.

(11)

10

Hoofdstuk 2 Analyseonderzoek

2.1 Inleiding

Dit hoofdstuk beschrijft de analyse van de aanpak van docenten in de scheikunde les met betrekking tot het practicum. Het gaat daarbij om een overzicht van leeractiviteiten in een periode van één schooljaar en niet om individuele lessen.

Een belangrijk knelpunt in het scheikunde onderwijs is dat er meer duidelijkheid moet komen over de plaats van het practicum binnen het curriculum van de opleiding scheikunde aan het IOL en het scheikundeprogramma van de VOS-scholen in Suriname. Het doel van dit analyseonderzoek is die duidelijkheid te verschaffen.

De resultaten van deze analyse zijn vergeleken met gegevens uit de internationale literatuur over het scheikundepracticum.

Dit analyseonderzoek was kwalitatief van opzet met als instrument een semi-gestructureerd interview aan de hand van een vooraf opgestelde lijst met vragen.

2.2 Vraagstelling

De analyse geeft antwoord op de centrale onderzoeksvraag:

Hoe gaan leraren op het IOL en op VOS-scholen om met practicum in hun scheikundeles?

Achtereenvolgend komen de volgende deelvragen aan de orde:

1. Hoeveel tijd besteedt de docent binnen het scheikundeprogramma aan het practicum?

2. Welk(e) doel(en) streeft de docent met het scheikundepracticum na?

3. Hoe is het scheikundepracticum georganiseerd?

4. Ervaart de docent belemmeringen bij het realiseren van de leerdoelstellingen en zo ja, welke belemmeringen zijn dat?

(12)

11

2.3 Aanpak

In deze paragraaf komen achtereenvolgend aan de orde: de onderzoeksgroep, het instrument en de dataverwerking.

2.3.1 Onderzoeksgroep

Als onderzoeksgroep is gekozen voor een steekproef uit de volgende populaties:

 Lerarenopleiders van de opleiding scheikunde aan het IOL.

 Leraren scheikunde op VOS (HAVO, VWO, en MBO) die afkomstig zijn van het IOL of nog studerend zijn aan het IOL.

De opleiding scheikunde van het IOL bestaat uit drie leerjaren voor de mo A opleiding en één groep mo B studenten. Op de mo B opleiding wordt de leerstof modulair aangeboden over een periode van vier jaar.

Het voortgezet onderwijs voor senioren (VOS) beslaat drie leerjaren voor het VWO-, twee leerjaren HAVO- en vier leerjaren MBO. (Andere VOS instellingen zoals pedagogische en economisch gerelateerde waar het vak scheikunde niet aan bod komt worden in dit kader logischerwijs buiten beschouwing gelaten.)

Nadat ik had besloten wie als respondenten in aanmerking konden komen voor mijn onderzoek heb ik via de OC (opleidingscoӧrdinator) van de opleiding scheikunde de beschikking gekregen over de NAW gegevens van alle docenten van de opleiding. Van de coördinator mo B kreeg ik een NAW-lijst van de studerende mo B studenten en degenen die de afgelopen twee tot drie jaren zijn afgestudeerd. Dit waren in totaal 40 personen. Deze lijst is gescreend op basis van de volgende vragen:

 Hoe waarschijnlijk is het dat de module die door deze docent wordt verzorgd voldoende informatie kan verschaffen over het scheikundepracticum?

 Is deze mo B student of afgestudeerde mo B-er ook leraar aan een VOS-school?

Na beantwoording van deze vragen heb ik de lijst gereduceerd tot negentien personen.

(13)

12

2.3.2 Instrument

Als onderzoeksinstrument is gebruik gemaakt van een semi-gestructureerd interview aan de hand van een vragenlijst. Als uitgangspunt voor het vervaardigen van mijn vragenlijst heb ik gebruik gemaakt van de TIMMS (Trends in International Mathematics and Science Study) 2007 Teacher Questionnaire van het National Center for Education Statistics. (U.S.

Department of Education, Washington, D.C.) Enkele vragen heb ik deels overgenomen en aangepast. Verder is de vragenlijst door mijzelf samengesteld. De vragenlijst is opgenomen in bijlage I.

Werkwijze:

De vragenlijst is eerst aan één persoon als pilot aangeboden voor feedback. Die feedback is verwerkt tot het uiteindelijke document.

Daarna zijn de negentien geselecteerde respondenten benaderd met een inleidende brief via de mail. Aan de hand van de ontvangen respons kon ik uiteindelijk afspraken maken voor het afnemen van de interviews. Toen na de eerste twee gesprekken bleek dat niet iedereen de gevraagde informatie paraat had, heb ik de vragenlijst opgestuurd aan de respondenten ter voorbereiding op het interview. Er waren uiteindelijk veertien respondenten, waarvan acht persoonlijk door mij geïnterviewd zijn, en zes de vragenlijst per mail hebben ingevuld en opgestuurd. (Vier van hen waren helaas, ook telefonisch niet beschikbaar voor

verduidelijking van hun antwoorden.)

In één geval (de twee scheikundepracticumdocenten van het IOL samen) betrof het een uitgebreid interview waarvan ook een geluidsopname is gemaakt. In de andere gevallen ging het meer om verduidelijking en doorvragen bij het invullen van de vragenlijst.

De respons van 74% (14 van de 19) is goed te noemen.

Betrouwbaarheid en geldigheid:

Aangezien de data grotendeels door mij persoonlijk zijn verzameld met behulp van een kwalitatief goed instrument, ga ik uit van een voldoende mate van betrouwbaarheid op dit moment. Bij herhaling van hetzelfde onderzoek in een later stadium mag men verwachten dat de sitatie veranderd (verbeterd) is.

In een later stadium van dit onderzoek zijn de resultaten door de interventiegroep vrijwel geheel onderschreven (membercheck), wat zowel de betrouwbaarheid als de geldigheid van de resultaten verhoogt.

(14)

13

2.3.3 Verwerking van de gegevens

De resultaten zijn kwalitatief geanalyseerd met als leidraad Baarda & De Goede, (2006).

Daarbij is onderscheid gemaakt tussen de meer ‘open vragen’ en de ‘invulvragen’. Bij de open vragen heb ik gewerkt met labels, waarna de gegevens handmatig zijn gesorteerd en opgeteld. Voor een overzichtelijke verwerking van de gegevens uit de tabellen heb ik gebruik gemaakt van de programma’s Epi Info en Excell. Na het coderen en invoeren heb ik de verkregen Exell files handmatig verwerkt door de resultaten te scoren voor IOL apart en VOS apart.

Het opgenomen interview heb ik getranscribeerd en de relevante informatie daaruit geselecteerd.

Het analyseonderzoek is uitgevoerd in de periode januari - februari 2013.

2.4 Resultaten

2.4.1 Algemeen

De gegevens in onderstaande tabellen geven niet direct antwoord op de deelvragen maar zijn bedoeld om wat algemene informatie te verschaffen over de respondenten.

Het totale aantal respondenten van veertien kan als volgt onderverdeeld worden naar

 geslacht (tabel 2.1),

 opleidingsniveau (tabel 2.2),

 schooltype (tabel 2.3) en

 deelname aan professionaliseringstrainingen in de afgelopen twee jaren (tabel 2.4).

Tabel 2.1 Verdeling naar geslacht

vrouwen 9

mannen 5

(15)

14 Tabel 2.2 Overzicht van de hoogst genoten opleiding:

Opleiding: Aantal

respondenten:

mo A scheikunde 7

mo B scheikunde 5

mastergraad in scheikunde

1

Anders*: 1

(*) Anders = Bachelor of Science Werktuigbouwkunde

We zien dat de grootste groep docenten een mo A-akte heeft. Dat zijn allemaal VOS-leraren.

Tabel 2.3 Schooltype van de respondenten

Schooltype: Aantal

respondenten:

Docenten IOL mo A 4

Docenten IOL mo B 1

Docenten VOS VWO 6

Docenten VOS MBO 2

Docenten VOS HAVO 1

Tabel 2.4 Deelname van docenten aan professionaliseringstrainingen in de afgelopen twee jaren:

Onderwerp training:

JA NEE

Vakkennis 4 10

Didactiek 5 9

Curriculum 1 13

Vernieuwing 2 12

Degenen die aangeven deel te hebben genomen aan professionaliseringstrainingen zijn allemaal VOS-leraren. Geen enkele IOL-docent heeft in de afgelopen twee jaren

deelgenomen aan een training zoals door mij aangegeven. Van de acht VOS-leraren hebben drie aan drie verschillende trainingen deelgenomen en drie aan één training in de afgelopen twee jaren.

2.4.2 Verantwoording keuze verwerking gegevens

De verzamelde gegevens laten zoals onderstaand is beschreven grote verschillen zien tussen de schooltypen.

Op het IOL is het practicum een op zich staande module in elk van de drie leerjaren van de mo A scheikundeopleiding. Er is geen structureel inhoudelijk overleg met docenten van andere scheikundemodules, wel tussen de beide docenten die de

(16)

15 scheikundepracticummodule verzorgen. Het IOL maakt op dit moment voor de

scheikundepracticummodule gebruik van locatie en materialen van het Natuurtechnisch Instituut (NATIN), een instelling voor technisch middelbaar beroeps onderwijs.

De mo B opleiding scheikunde kent naast een module “Coach” (meten met de computer) geen practicum. Van de vijf respondenten van het IOL zijn slechts de gegevens van de twee scheikundepracticumdocenten verder relevant voor dit onderzoek. De andere drie

respondenten die respectievelijk de modules chemische thermodynamica, organische chemie I en anorganische chemie II doceren, hebben geen connectie met de module scheikundepracticum. De interviews met hen zijn beperkt gebleven tot wat algemene informatie en worden daarom geschrapt.

Op het NATIN (MBO) is het scheikundepracticum het meest uitgebreid en doelgericht vanwege het beroepskarakter van de opleiding. Het practicum is hierbij afgestemd op de studierichting (o.a. chemisch analisten, medisch analisten, etc.). De aanwezigheid van materialen is redelijk te noemen.

Op het VWO is de situatie zeer gevarieerd. Bijna alle scholen hebben een practicumlokaal.

Het grote aantal leerlingengroepen dat gebruik moet maken van hetzelfde practicumlokaal en het gebrek aan materialen zijn vaak een probleem.

Op het HAVO is er door de structuur van een tweejarige opleiding een strak

examenprogramma waardoor er geen ruimte in het programma is gereserveerd voor scheikundepracticum. Op het HAVO wordt er dus geen practicum gegeven bij het vak scheikunde.

Op basis van het bovenstaande worden de gegevens van het HAVO verder buiten

beschouwing gelaten. De resultaten van het IOL en VOS zal ik in onderstaande paragrafen afzonderlijk bespreken waarna ik het hoofdstuk afsluit met algemene conclusies en een voorstel tot interventie. Voor het IOL gaat het nog om twee respondenten en voor het VOS- onderwijs om acht respondenten.

2.4.3 Resultaten IOL

De resultaten van het IOL zijn gebaseerd op een uitgebreid interview met de twee docenten die de module scheikundepracticum van het IOL verzorgen.

(17)

16 De tijd die aan practicum wordt besteed binnen het curriculum van de opleiding scheikunde Voor het IOL wordt de module scheikundepracticum verzorgd aan de mo A 1, mo A 2 en mo A 3 groepen gedurende twee van de vier lesperioden per collegejaar. Dat houdt in dat er gedurende achttien weken per collegejaar, één dagdeel per week, een programma wordt verzorgd. De studiebelasting bedraagt 7 ects van de 40 per jaar. Dat is 17,5%.

Doelstellingen van het practicum

Het scheikundepracticum is voor de studenten van het eerste jaar (mo A 1) vooral gericht op het aanleren van praktische vaardigheden en instrumentenkennis. Een groot deel van de eerstejaars studenten is afkomstig van het HAVO. Voor hen is het de eerste kennismaking met practicum. In het programma voor de tweede- en derdejaars studenten wordt er toegewerkt naar het zelfstandig kunnen opzetten van een onderzoek aan de hand van een opdracht. Het onderscheid in de verschillende mogelijke doelstellingen van het

scheikundepracticum in apparatuurpracticum, begripspracticum en onderzoekspracticum zoals benoemd door Van den Berg (1994) wordt bewust gemaakt. Vaardigheden en instrumentenkennis worden eerst aangeleerd en getoetst, waarna leren onderzoeken en scheikundige concepten aan de orde komen.

Organisatie van het scheikundepracticum

Het scheikundepracticum begint in het eerste leerjaar met het aanleren van

basishandelingen. De studenten krijgen een opdracht op papier waarop ze alles, (werkwijze, antwoorden op vragen, berekeningen) tijdens de practicumles moeten noteren. Deze notities moeten ze inleveren. De practicumdocent: ‘Ik laat het ze niet thuis doen, want ik wil weten wat ze beheersen’. In het tweede leerjaar leren de studenten aan de hand van een opdracht zelf een werkplan opstellen. In het derde leerjaar wordt de link gelegd met het beroep van leerkracht. De studenten besteden dan aandacht aan het leren uitvoeren van eenvoudige proefjes met (hun toekomstige) leerlingen.

Voor alle leerjaren geldt dat de studenten opdrachten alleen of in kleine groepen uitvoeren, soms kijken naar een demonstratie door de docent, maar nooit zelf een proef bedenken.

Belemmeringen die worden ervaren

De belangrijkste belemmering die door de practicumdocenten van het IOL wordt ervaren is het gebrek aan het juiste practicummateriaal. Enkele uitspraken: “We doen geen organisch practicum, omdat we de chemicaliën niet hebben” en ‘Gebrek aan chemicaliën is een landelijk probleem’. Ook het lage instapniveau van de meeste studenten wordt als een probleem ervaren: ‘Je begint bij het begin, dus je komt niet zo ver’.

(18)

17

2.4.4 Resultaten VOS

Het aantal respondenten voor het VOS is 8.

De tijd die aan scheikundepracticum wordt besteed binnen het programma Tabel 2.5 Overzicht aantal lesuren van 45 minuten scheikunde per week voor de VOS-scholen:

Leerjaar NATIN (MBO) VWO

1 3 4

2 3 4

3 afhankelijk van de richting 5 4 afhankelijk van de richting

Het scheikundepracticum moet voor de VOS scholen binnen dit aantal lesuren aan bod komen. In onderstaande gegevens zal duidelijk worden hoeveel tijd het scheikundepracticum inneemt.

Tabel 2.6 Overzicht verloop scheikundelessen

Hoe vaak voeren studenten de volgende handelingen uit in een willekeurige scheikunde les?

N=8

bijna elke les de helft van de lessen sommige lessen nooit

a) luisteren naar uitleg van de stof (college) ⁷ ¹ b) problemen uitwerken / opdrachten uitvoeren met hulp

en uitleg van u

5 3

c) zelfstandig problemen uitwerken / opdrachten uitvoeren ¹ ⁷ d) kijken naar een demonstratie (experiment) van de

docent

2 1 5

e) zelf een experiment of onderzoek bedenken ³ ⁵

f) experimenten of onderzoeken uitvoeren ¹ ¹ ⁶

g) in kleine groepen experimenten of onderzoeken uitvoeren

1 1 6

h) lezen uit hun schoolboek of andere literatuur ² ² ⁴

i) verklaringen aandragen voor probleemstellingen ¹ ⁷

j) formules en wetten gebruiken om problemen op te lossen

4 2 2

k) scheikundekennis toepassen op hun dagelijks leven ¹ ⁵ ²

In de tabellen 2.6, 2.7 en 2.8 zal ik letten op uitkomsten die opvallen vanwege de hoge score in één of twee naast elkaar liggende kolommen en deze bespreken.

Uit de punten d, e, f, en g van tabel 2.6 blijkt dat er in minder dan de helft van de lessen ruimte is voor scheikundepracticum, en dat de leerlingen vrijwel nooit zelf een proef

(19)

18 bedenken en uitvoeren. Wel wordt er veel geluisterd naar uitleg van de leraar en onder begeleiding gewerkt aan (theorie-)opdrachten. (tabel 2.6 punt a en b)

Doelstellingen van het scheikundepracticum

Tabel 2.7 Overzicht visie scheikundepracticumdocentdocent

In hoeverre zijn onderstaande uitspraken van toepassing op uw onderwijspraktijk?

N=8

1 helemaal waar 2 enigszins waar 3 niet helemaal waar 4 helemaal niet waar

a) ik maak gebruik van practicum om de scheikunde lessen minder saai te maken

3 2 3

b) ik gebruik scheikundepracticum alleen om het geleerde te illustreren zodat ze het beter begrijpen

3 5

c) ik zie het nut van scheikundepracticum niet in 8

d) ik ga ervan uit dat de studenten de vaardigheden gaandeweg aanleren

2 5 1

e) voor elk scheikundepracticum is het doel vooraf bij de studenten bekend

5 3

f) ik geef altijd een paar vragen mee naar huis als voorbereiding op een scheikundepracticum

3 2 3

g) ik plan voldoende tijd in voor de nabespreking direct na het scheikundepracticum

3 3 2

Punt b uit tabel 2.7 laat zien dat het scheikundepracticum vooral wordt gebruikt met het doel de theorie te verduidelijken. Daarbij gaan de meeste VOS-docenten ervan uit dat de

leerlingen gaandeweg de vaardigheden zullen aanleren. Dit in tegenstelling tot de

uitgangspunten van Van den Berg (1994), die stelt dat er onderscheid gemaakt moet worden tussen verschillende doelstellingen van practicum en dat vooral aan beginnende leerlingen de vaardigheden juist vooraf moeten worden aangeleerd. Op het VWO is de onderverdeling naar ‘soorten’ scheikundepracticum niet expliciet terug te vinden. Op het NATIN wordt er wel een aparte module instrumentenkennis verzorgd.

Organisatie van het scheikundepracticum

Bepalend voor de keuze van experimenten is vooral het leerboek of het voorgeschreven curriculum en in mindere mate de interesse van de studenten.

Evaluatie van de werkwijze van de docenten (punt e, f, en g van tabel 2.7) laat zien dat het practicumdoel niet altijd vooraf duidelijk is voor de leerlingen. Ook op het punt van de voorbereiding is er ruimte voor verbetering. Wel wordt er voldoende aandacht besteed aan de nabespreking van het practicum.

(20)

19 Belemmeringen die worden ervaren

De algemene situatie van het scheikundepracticum wordt door 67% van de onderzochte VOS-scholen matig tot slecht genoemd. Dat is een vrij hoog percentage dat aangeeft dat er ontevredenheid is over een aantal zaken.

Figuur 2.1 Algemene situatie scheikundepracticum

Tabel 2.8 Belemmeringen die scheikundeleraren ervaren

In welke mate is het volgende een

probleem / belemmering op de school / het instituut waar u les geeft?

N=8 _G^e^e

n enkel probleem Zelden een probleem Soms een probleem Regelmati g een probleem Vaak een probleem Altijd een probleem

a) het schoolgebouw is bouwvallig, waardoor een veilig gevoel ontbreekt

6 1 1

b) de klassen zijn te vol 2 2 2 2

c) er is geen adequate werkruimte voor docenten buiten het klaslokaal zoals een mediatheek

2 1 1 1 3

d) er is geen of onvoldoende materiaal aanwezig om scheikundepracticum te doen

1 5 1 1

e) er is te weinig lestijd om experimenten uit te voeren

1 2 1 4

f) er is geen lab of practicumlokaal 3 1 1 1 1 1

g) de studenten zijn niet geïnteresseerd 5 3

De belangrijkste knelpunten die genoemd worden in tabel 2.8 zijn de te volle klassen (vaak- altijd), het gebrek aan practicummateriaal (soms) en het tijdgebrek om practicum in het scheikundeprogramma in te passen (vaak).

(21)

20

2.5 Conclusie

Uit de literatuur (besproken in het volgende hoofdstuk) blijkt dat practicum dat op de juiste manier wordt georganiseerd en uitgevoerd een belangrijke bijdrage kan leveren aan de ontwikkeling van kennis en vaardigheden met betrekking tot de natuurwetenschappen.

De deelvragen van het onderzoek waarop nu een antwoord geformuleerd moet worden zijn:

1. Hoeveel tijd besteedt de docent binnen het scheikundeprogramma aan het practicum?

2. Welk(e) doel(en) streeft de docent met het scheikundepracticum na?

3. Hoe is het scheikundepracticum georganiseerd?

4. Ervaart de docent belemmeringen bij het realiseren van de leerdoelstellingen en zo ja, welke belemmeringen zijn dat?

De tijd die aan scheikundepracticum besteed wordt verschilt per opleidingsinstituut. Op het IOL zien we dat het scheikundepracticum als module wordt verzorgd gedurende twee perioden van elk schooljaar in de mo A opleiding terwijl het practicum op VOS-scholen vaak beperkt blijft tot enkele demonstratieproeven van de docent per jaar of het uitvoeren van enkele voorgeschreven proeven.

Daar waar er practicum gedaan wordt (IOL, NATIN) is men genoodzaakt om vanwege het lage instroomniveau van de studenten eerst voldoende aandacht te besteden aan

basisvaardigheden en instrumentenkennis. Dit blijkt volgens het onderzoek van Van den Berg & Buning (1994) naar de verschillende doelstellingen van practicum ook de juiste aanpak te zijn. Onderzoeksvaardigheden en kennis van concepten komen later aan bod. Op het VOS wordt het practicum voornamelijk ingezet als illustratie van behandelde theorie zonder duidelijk gespecificeerde doelen.

Het scheikundepracticum wordt door de docent voorgeschreven. Opdrachten worden alleen of in kleine groepen door de leerlingen uitgevoerd. Studenten worden niet uitgedaagd zelf te experimenteren en te onderzoeken. Het scheikundeonderwijs kan daarmee getypeerd worden als theoretisch en passief.

(22)

21 Gebrek aan practicummaterialen vormt een landelijk probleem. Daarnaast is er een

ondercapaciteit aan practicumruimte en volgens de leraren te weinig tijd voor practicum in het scheikundeprogramma.

2.6 Voorstel tot interventie

Door de ondervraagde docenten worden als primaire knelpunten genoemd:

1. Het gebrek aan practicummaterialen 2. De te volle klassen

3. Te weining tijd voor scheikundepracticum

Andere knelpunten die uit het analyseonderzoek naar voren komen zijn:

4. Het passieve en theoretische karakter van het scheikunde onderwijs.

5. Gebrek aan zelfwerkzaamheid bij studenten

6. Onvoldoende gespecificeerde scheikundepracticumdoelen

De punten1 t/m 3 zijn zaken die op beleidsniveau aangepakt zullen moeten worden. Het voorzien in leermiddelen (dus ook) practicummateriaal en practicumlokalen is een taak van de overheid.

Op punt 4 t/m 6 is echter interventie mogelijk gericht op verbetering van de deskundigheid van de docenten op VOS scholen met betrekking tot het organiseren van het

scheikundepracticum. De interventie die een oplossing moet bieden voor deze knelpunten wordt in hoofdstuk 4 beschreven.

In het volgende hoofdstuk vindt eerst een nadere theoretische verkenning plaats naar de rol van het practicum binnen het scheikundeonderwijs.

(23)

22

Hoofdstuk 3 Theoretisch kader met conceptueel model

De resultaten uit het analyseonderzoek geven aan dat het onderwijs in het vak scheikunde op diverse punten verbetering behoeft. Om te weten te komen hoe die verbetering aan te pakken heb ik mijzelf de volgende vragen gesteld:

 Wat is de positionering van het vak (de discipline) scheikunde vanuit wetenschappelijk en maatschappelijk oogpunt?

 Hoe moet van daaruit gezien de rol van het schoolvak scheikunde gezien worden?

 Hoe ziet het meest excellente beeld er uit dat wij ons voorstellen voor de leerling, de leraar en de didactiek van het vak scheikunde?

Het conceptueel model dat op basis van de omschreven begrippen wordt geconstrueerd zal dienen als uitgangspunt voor de interventie.

3.1 Scheikunde om ons heen

De Discipline Scheikunde wordt over het algemeen samen met Natuurkunde en Biologie geplaatst onder de noemer van de natuurwetenschappen, bèta vakken of science.

Scheikunde is de wetenschap van de stoffen (materialen) en de reacties (interacties) van die stoffen. Alles om ons heen is opgebouwd uit materiaal. Kennis van scheikunde levert kennis op van grondstoffen voor allerhande voorwerpen en producten die we dagelijks gebruiken, of tegenkomen. Scheikunde zit in ons eten, in schoonmaakmiddelen, in ons lichaam, maar ook in de productie van de benzine die we tanken, het maken van cellulairs, de kabels voor telecommunicatie, het materiaal voor de satellieten in de ruimte, en ga zo maar door. Kennis van scheikunde is alle moeite waard, en dat begint met de scheikunde les op school.

3.2 Scheikunde op school

Alexander (2006) beschrijft drie soorten kennis die in het leerproces van belang zijn:

declaratieve kennis, procedurele kennis en conditionele kennis. Als er sprake is van alle drie soorten kennis mag je ervan uitgaan dat iemand een bepaalde hoeveelheid leerstof of samenhang van begrippen goed kent. Declaratieve kennis is vooral feitenkennis, kennis van oorzaak-gevolg verbanden, van begrippen, generalisaties, en principes. Weten dat het zo is.

Iemand die ook procedurele kennis bezit heeft de capaciteit om zelfstandig kennis te verwerven, deze te organiseren en te gebruiken. Het leerproces is hierbij belangrijker dan het product. Noodzakelijk hiervoor is het scheppen van een leerklimaat waarbinnen

(24)

23 geëxperimenteerd kan worden, bij voorbeeld door middel van ‘hands-on’ science.

Conditionele kennis ten slotte geeft iemand de mogelijkheid te bepalen onder welke condities (wanneer, waar en waarom) bepaalde kennis van toepassing is.

Voor de scheikunde kan dit betekenen dat studenten leren modelleren, eigen experimenten ontwikkelen en zelf bepalen welke plaats een bepaald concept daarin kan hebben.

Alexander (2006), beschrijft onderzoek doen als het oplossen van complexe problemen waarbij gebruik van conditionele kennis vereist is: de student moet het probleem

classificeren, een strategie of methode bepalen om tot een oplossing te komen, uitvoeren en evalueren. Dat kan alleen of in groepsverband. Onderzoek doen werkt bevorderend op begripsontwikkeling en stimuleert dus het hoger orde denken. Waar leerlingen/studenten samen aan experimenten werken is er sprake van een krachtige leeromgeving. De

afgelopen 20 a 30 jaren is op basis van ontwikkelingen in de leerpsychologie een shift gemaakt in de benadering van het onderwijs van een ‘leerstof-paradigma’ naar een ‘denken- en-doen’ paradigma. De student is, vaak in samenwerking met anderen, zelf actief bezig met het construeren van kennis, waarbij reflectie op eigen gedrag en leren een belangrijke rol speelt. “Onderzoekend leren staat hoog in het vaandel van de school met de actieve en zelfstandige leerling” (Marzano & Miedema, 2005, p.6). Dit onderzoekend leren is vooral leerlinggestuurd. De leerling maakt in het onderzoekend leren eigen keuzes, is zelf verantwoordelijk voor het leren en daarom ook gemotiveerd en betrokken bij het eigen leerproces. Dit leren vereist van de student verschillende hogere denkvaardigheden zoals ontwerpen, experimenteel onderzoek doen, systemen analyseren. Daarbij zal het

gezamenlijk oplossen van complexe vraagstukken eveneens een beroep doen op de communicatieve vaardigheden van de student. Fink (2003) maakt onderscheid tussen het oude en nieuwe leren door deze te benoemen als passief leren (alleen het ontvangen van informatie en ideeën) in tegenstelling tot actief leren (aangevuld met ervaringen en reflectie).

This new view of active learning suggests that two principles should guide the choice of learning activities. First, an effective set of learning activities is one that includes activities from each of the three components of active learning:

information and ideas, experience, and reflection. Second, direct ways of providing these three forms of learning are preferable whenever possible. Indirect, or vicarious, forms may be necessary at times. But teachers who can find direct ways of providing active learning enhance the quality of student learning

.

(Fink, 2003, p.106)

(25)

24 Onderstaande figuur geeft een totaalbeeld van het nieuwe, actieve leren volgens Fink

(2003).

Ervaringen Doen, observeren Direct, gesimuleerd

“Rijke leerervaringen”

Informatie en ideeen Primair / secundair Te verkrijgen in de klas,

buiten de klas, online

Reflectie Op wat men leert en

hoe men leert.

Alleen en met anderen.

Fig. 3.1 Een holistische kijk op Actief leren (Fink 2003 p. 107) (Vertaald)

Het luisteren naar een lezing, redevoering of het zelf lezen van een boek, wordt gezien als een vorm van passief leren (linkerpoot van de figuur). De docent biedt informatie en ideeën aan, die de student al dan niet ontvangt en verwerkt. Om tot actief leren te komen is het nodig dat studenten rijke leerervaringen beleven door bijvoorbeeld te ontwerpen,

onderzoeken, presenteren van de voor die les gestelde doelen (kop van de figuur). Reflectie op de leerervaring (rechterpoot) maakt ten slotte het leren betekenisvol, voor jezelf en voor de leergroep. Volgens Fink heeft onderzoek bewezen dat studenten die actief leren meer leren en het geleerde langer vasthouden. De vraag is: voor welke leeractiviteiten kiest de leraar?

3.3 De Scheikunde leraar

Volgens Wongsopawiro (2012) heeft wetenschappelijk onderzoek bewezen dat het succes van de scienceleraar ligt in het hebben van gedegen vakkennis, maar vooral het vermogen om wetenschappelijke concepten te vertalen tot betekenisvolle leerervaringen voor de leerling. De leraar moet zorgen voor een krachtige leeromgeving waarin de studenten gemotiveerd samenwerken aan het oplossen van theoretische en praktische vraagstukken Het is dus belangrijk voor welke didactiek en leeractiviteiten de leraar kiest. Factoren die daarbij van belang kunnen zijn, zijn bijvoorbeeld het onderwerp dat aan de orde is, de

(26)

25 verschillende leerstijlen van de leerlingen waarmee rekening moet worden gehouden en niet te vergeten de infrastructuur en beschikbaarheid van materialen.

Chiappetta & Koballa (2006 p.49-50) maken een opsomming van de instructional strategies (onderwijsstrategieën) voor de science vakken in overeenstemming met de nieuw

ontwikkelde standaarden voor natuurwetenschappelijk onderwijs in de Verenigde Staten (waar ik hier verder niet op in zal gaan):

1. Lecture (klassikale uitleg door de docent),

2. Discussion (uitwisselen van ideeën door studenten onderling),

3. Demonstration (de docent toont een specifiek wetenschappelijk concept of principe aan de groep),

4. Laboratory Work (studenten voeren experimenten uit en maken zich daarbij technieken en vaardigheden eigen),

5. Reading (voorbereiding, conceptbegrip, samenvatting), 6. Group Work (samenwerkend leren),

7. Simulations and Games (illustratie van gebeurtenissen en processen in de samenleving, bijvoorbeeld via de computer),

8. Computers and Internet (onbegrensde mogelijkheden, voor informatie vergaring en verwerking),

9. Recitation (overhoring).

De mogelijkheden voor de leraar om vanuit verschillende invalshoeken boeiend en

inspirerend scheikundeonderwijs te verzorgen zijn dus voorhanden. In dit kader ligt de focus op laboratoriumwerk, met andere woorden practicum, als een van de onderwijsstrategieën die toegepast kan worden om dat doel te bereiken. Stout et al (2010, www.ecent.nl) van Ecent, een Nederlandse website voor lerarenopleiders in de natuurwetenschappen, stellen in het vakdidactisch deel van de ‘Kennisbasis Scheikunde’, dat de student, waarmee hier dus bedoeld wordt de aankomend scheikundeleraar:

1. Moet kunnen omgaan met diversiteit onder leerlingen voor wat betreft gender, leerstijlen, enz. en differentiatie van werkvormen daarop moet kunnen toepassen.

2. Onderzoeksvaardigheden en praktische vaardigheden moet kennen en deze bij leerlingen kunnen aanleren, zoals bij scheikundepracticum.

3. Kennis moet hebben van variatie aan effectieve werkvormen gericht op het leerdoel.

Deze kunnen toepassen met speciale aandacht voor activerende werkvormen en leerlingenpracticum, samenwerkend leren en leren via onderzoek.

4. Kennis moet hebben van practicum- en demonstratiemateriaal en deze op adequate wijze kunnen inzetten.

Leraren die aldus zijn opgeleid zullen vaker geneigd zijn om die praktijk in hun eigen onderwijssituatie voort te zetten. We zien dus dat het practicum ingezet kan worden als didactische werkvorm, maar dat het practicum ook een inherent deel is van het curriculum als het gaat om het leren omgaan met apparatuur en het aanleren van

onderzoeksvaardigheden (zie punt 2 uit bovenstaande opsomming). Deze leerdoelen

(27)

26 worden alleen behaald door het doen van laboratoriumwerk. Vooral door het zelfstandig, regelmatig en in samenwerking met anderen te doen. Het uiteindelijke streven is de natuurwetenschappen in het algemeen, maar het vak scheikunde in het bijzonder,

aantrekkelijker te maken voor de Surinaamse student waardoor aansluiting bij internationale ontwikkelingen op het gebied van wetenschap en technologie meer binnen het bereik van onze studenten komt.

3.4 Didactiek van het scheikundepracticum

Lunetta, Hofstein & Clough (2007), beschrijven het sciencepracticum op school als:

“Learning experiences in which students interact with materials or with secondary sources of data to observe and understand the natural world”. (p. 394).

Verder benadrukken zij de geweldige mogelijkheden voor leraren om studenten in verwondering te brengen over verschijnselen en objecten in de wereld om ons heen:

“The science school laboratory is a unique resource that can enhance students’ interest, knowledge of science concepts and procedures, and knowledge of important tools and skills that can develop new understanding” (p. 394).

Studenten voeren handelingen uit en zien het resultaat daarvan, kunnen ervaringen met elkaar delen, elkaar bevragen en van elkaar leren.

Practicum is zoals uit het bovenstaande geconcludeerd kan worden een onlosmakelijk onderdeel van het schoolvak scheikunde. In een onderzoek komen Van den Berg & Buning (1994) echter tot de conclusie dat practicum niets toevoegt aan het leren van theorie (begrippen), of het leren onderzoeken. Wel werkt practicum motiverend en heeft een toegevoegde waarde als het gaat om het aanleren van laboratoriumvaardigheden. Van den Berg en Buning vinden als oorzaak van deze teleurstellende opbrengst de wijze van

toepassing en het ontbreken van duidelijke doelen voor de practicumles. Zij pleiten op grond van hun onderzoeksresultaten voor het duidelijk onderscheiden van ‘soorten practicum’

op basis van duidelijk gestelde leerdoelen, namelijk: apparatuurpracticum, onderzoekspracticum en begripspracticum. Dit is vooral voor beginnende studenten belangrijk omdat er bewust aandacht wordt besteed aan bijvoorbeeld het aanleren van practicumvaardigheden of onderzoeksvaardigheden, die later geïntegreerd kunnen worden in complexere opdrachten.

De rol van de docent daarbij moet een zijn van het coachen van de studenten in hun ontdekkingsreis naar nieuwe inzichten en kennis. De door de docent aangeboden informatie

(28)

27 en ideeën worden dan instrumenten in handen van de studenten waarmee ze zelf, alleen of samen, rijke leerervaringen kunnen beleven.

3.5 Conceptueel model

Het meest excellente scheikundeonderwijs zal dus de volgende kenmerken moeten hebben:

 Voor leerlingen: verband leggen tussen scheikunde en het dagelijkse leven, eigen experimenten doen, stimuleren van het hoger orde denken, zelf actief bezig, dus leerlinggestuurd onderwijs, reflectie op handelen, actief leren, betekenisvol leren

 Voor leraren: zorgen voor een krachtige leeromgeving, toepassen van verschillende onderwijsstrategieën

 Voor de didactiek van het scheikundepracticum: onderscheid tussen soorten practicum, duidelijk gestelde leerdoelen, leraar als coach tijdens het practicum.

Het hieruit volgend model:

Figuur 3.2 Conceptueel model

(29)

28 Mogelijke interventie

Een mogelijke interventie op basis van dit conceptueel model is het voorzien in

practicumlessen die aan de genoemde voorwaarden voldoen voor wat betreft de leerlingen, de leraar en de practicumdidactiek. Er zou een cursus of training ontworpen kunnen worden die leraren toerust met extra kennis en vaardigheden ten einde het scheikundeonderwijs voor leerlingen actiever en meer betekenisvol te maken.

(30)

29

Hoofdstuk 4 De Interventie

4.1 Inleiding

Dit hoofdstuk beschrijft het plan voor de interventie. Het doel van het interventieonderzoek is het ontwerpen en evalueren van een interventie die succesvol kan zijn voor het verbeteren van het scheikundepracticum.

Het interventieonderzoek is gebaseerd op een confrontatie van het conceptueel model uit hoofdstuk 3 met de resultaten van het analyseonderzoek uit hoofdstuk 2. Dit

interventieonderzoek is van belang om ervoor te zorgen dat de kennis die in het

analyseonderzoek is opgedaan ook toegepast wordt om de gewenste veranderingen op gang te brengen.

Uit het analyseonderzoek is naar voren gekomen dat de algemene situatie van het scheikundepracticum op de onderzochte VOS scholen matig tot slecht is. Het scheikunde onderwijs is sterk theoretisch georiënteerd, en wanneer er sprake is van practicum, wordt de beschrijving van het leerboek gevolgd. Leerlingen bedenken zelden of nooit zelf een proef, voeren zelden of nooit zelfstandig een proef uit en betrekken het geleerde niet op hun eigen leefwereld. Het hoger orde denken van leerlingen wordt niet geactiveerd, zelfwerkzaamheid wordt niet gestimuleerd.

Gebaseerd op genoemde conclusie is de focus in de interventie om na te gaan op welke wijze de deskundigheid van (aanstaande) scheikunde docenten versterkt kan worden om practicumlessen te ontwerpen die bij leerlingen leiden tot het ontwikkelen van hogere denkvaardigheden (toepassen van het geleerde, transfer, combineren van concepten, oplossen van complexe vraagstukken) en zelfwerkzaamheid.

Het ontwerpen en aanbieden van een training (cursus) en het onderzoeken van het effect daarvan kan een manier zijn om dit doel te bereiken.

(31)

30 De volgende vraag kan nu geformuleerd worden met betrekking tot het ontwerp:

Aan welke eisen moet een cursus voldoen die (aanstaande) scheikundeleraren helpt practicumlessen te ontwerpen die bij leerlingen leiden tot het ontwikkelen van hogere denkvaardigheden en zelfwerkzaamheid?

BLOKJESSCHEMA:

4.2 Het ontwerp

Met mijn interventie wil ik bereiken dat leraren in staat zijn scheikundepracticumlessen te ontwerpen die leiden tot een hoger niveau van conceptontwikkeling bij leerlingen, het gericht aanleren van practicumvaardigheden, meer zelfwerkzaamheid en onderzoeksinitiatief bij leerlingen met betrekking tot het schoolvak scheikunde.

Het ontwerp (de cursus) moet voldoen aan eisen die zijn afgeleid uit de theorie en erop gericht zijn de knelpunten uit het analyseonderzoek te verhelpen.

(32)

31 Programma van eisen voor het ontwerp van de cursus:

1. Het ontwerp vertrekt vanuit knelpunten zoals helder geworden uit het

analyseonderzoek en moet oplossingen aandragen die betrekking hebben op:

o Het passieve en theoretische karakter van het scheikunde onderwijs.

o Gebrek aan zelfwerkzaamheid bij studenten

o Onvoldoende duidelijk afgebakende practicumdoelen

2. Het ontwerp hanteert principes van betekenisvol leren en actief leren uit de literatuur.

(Fink, 2003)

3. Het ontwerp leert docenten theoretisch en praktisch onderscheid te maken tussen verschillende doelstellingen binnen een scheikundepracticumles: conceptuele doelen, vaardigheidsdoelen, onderzoeksvaardigheidsdoelen. (Van den Berg &

Buning, 1994)

Programma van eisen voor het ontwerp van de scheikundepracticumlessen:

A. Eisen die voortkomen uit de literatuur:

1. Een scheikundepracticumles moet aansluiten bij de leefwereld en het beginniveau van de doelgroep (Fink, 2003).

2. De doelen moeten volgens de taxonomie van significant learning omvatten:

kennisdoelen, toepassingsdoelen, integratiedoelen, menselijke dimensie doelen, zorgdoelen, metacognitieve doelen. (Fink, 2003)

3. Er moet binnen het scheikundepracticum onderscheid gemaakt worden tussen het aanleren van begrippen, instrumentvaardigheden, en onderzoeksvaardigheden.

Zonodig moet daar afzonderlijk op worden ingegaan. (Van den Berg & Buning, 1994) 4. De docent kan (als begeleider tijdens het scheikundepracticum) actief leren

bevorderen door bronnen aan te bieden voor informatie en ideeën, demonstraties en reflectieve dialoog met de leerlingen (Fink, 2003)

(33)

32 B. Eisen die voortkomen uit het analyseonderzoek:

5. De leerdoelen van de scheikundepracticumles moeten vooraf helder geformuleerd zijn voor de leerlingen.

6. Het scheikundepracticum moet hogere denkvaardigheden en

onderzoeksvaardigheden bij de leerlingen ontwikkelen zodat ze worden geprikkeld tot het doen van nader onderzoek.

4.3 Het Product

Het product dat voor de interventie zal worden gebruikt is een cursus genaamd:

Scheikundepracticumlessen ontwerpen voor actief en betekenisvol leren. (Kort: Actief leren)

De cursus is door mijzelf ontworpen, voortbouwend op het voorstel in voorgaande paragraaf en gericht op het ontwerpen van scheikundepracticumlessen die het actief leren moeten stimuleren.

Ik heb de cursus ontworpen met gebruikmaking van de opgedane kennis uit de cursus

‘Curriculum Design’ die ook onderdeel is van de masteropleiding ‘Education, Innoveren en Implementeren’. De opleidingscoördinator (OC )van de opleiding scheikunde heeft zijn toestemming gegeven om deze cursus als module te verzorgen aan de mo B studenten. De coördinator mo B heeft ook haar volledige medewerking verleend en was bij elke les

aanwezig. Haar feedback, meer organisatorisch en technisch van aard, heeft bijgedragen aan het tot stand komen van het uiteindelijke product.

4.3.1 Beschrijving van de cursus

Doelgroep: Studenten mo B scheikunde aan het IOL Niveau: HBO

Doel: Het doel van de cursus is (aanstaande) leraren scheikunde in staat te stellen zelfstandig practicumlessen te ontwerpen die actief leren bevorderen.

(34)

33 Specifieke doelen van de cursus:

Kennisdoelen 1. De student leert wat ontwerpen is

2. De student kan een pakket van eisen waar een ontwerp aan moet voldoen formuleren

3. De student maakt kennis met begrippen uit de literatuur over het scheikundepracticum

Toepassingsdoelen 4. De student kan het pakket van eisen toepassen op het ontwerpen van practicumlessen

Integratiedoelen 5. De student kan verbanden leggen tussen leerdoelen, leefwereld, leeractiviteiten en toekomstperspectief van leerlingen

Mens-dimensie doelen 6. De student krijgt meer inzicht in de eigen rol als docent, omgang met leerlingen, eigen aspiraties voor leerlingen Zorgdoelen 7. De student ontwikkelt een nieuwe passie voor het vak en

de leerlingen

Metacognitieve doelen 8. De student krijgt meer inzicht in het persoonlijk leerproces tot het worden van een betere student en leraar

Doelen volgens de Taxonomie van Significant Learning. (Fink, 2003)

Eindproduct:

De studenten ontwerpen per groep van drie een scheikundepracticumles die voldoet aan het pakket van eisen voor de practicumlessen zoals beschreven in paragraaf 4.2.

Aantal studenten: 15

Van deze studenten zijn 11 werkzaam als leraar: 7 als leraar in het vak scheikunde op VOS scholen, 3 als leraar natuurkunde op VOJ scholen en 1 leraar ICT (op een VOS-school). De overige 4 studenten zijn niet in het onderwijs werkzaam.

De mo B scheikunde opleiding wordt modulair aangeboden en de studenten moeten per module intekenen voor deelname. De groep bestaat daarom uit de studenten die op dit moment ervoor kiezen de aangeboden mo B modules (en dus nu deze cursus) te volgen.

Studiebelasting: Vier bijeenkomsten van drie uren 1x in de week.

Leermiddelen voor deze module:

 De moduleomschrijving en handouts.

 PP presentaties, multimedia apparaten.

(35)

34 Afronding van de cursus:

Beoordeling op basis van:

1. Aanwezigheid (maximaal 1 verzuim) 10 p

2. Participatie individueel: 3x learnerreports (15)+ eindevaluatie (10) 25 p 3. Eindproduct (groepswerk); punten toegekend door collega’s na presentatie 36 p 4. Verbeterpunten na feedback genoteerd en verwerkt 9 p 80 p 5. Meegewerkt aan effectmeting in eigen lessituatie: bonuspunten 10 p 90 p Totaal te behalen zonder bonus: maximaal 80 punten (=cijfer 8)

4.3.2 Les 1

Les 1 Module: Actief Leren

Doel Kennismaking en oriëntatie op het onderzoek

Materiaal PowerPoint presentatie van uitkomsten analyseonderzoek

Hand-out met resultaten onderverdeeld in blokken I t/m IV. (zie bijlage II) Werkmethode Groepsgesprek

Inhoud: Theorie: Opdracht:

PowerPoint presentatie analyseonderzoek en onderzoeksresultaten

1. Bespreek de analyseresultaten per blok in je groep aan de hand van de volgende vragen:

a. Herken je deze uitkomsten uit je eigen lespraktijk?

b. Welke verbeterpunten kun je op basis van deze resultaten formuleren?

Na elke ronde geeft 1 persoon van elke groep een verslag van de bevindingen; de verbeterpunten worden op een flap verzameld.

Resultaat Flap met door de groep geformuleerde verbeterpunten.

Afronding Noteren leermoment

4.3.3 Les 2.

Les 2 Module: Actief Leren Doel Cursusdoelen: 1, 5, 7,8.

Ontwerpen met als doel actief, betekenisvol leren; beginsituatie; big purpose;

pakket van eisen; doelen.

Materiaal PowerPoint presentatie, lijst verbeterpunten les1 Werkmethode (Groeps-) Opdrachten

Inhoud: Theorie Opdracht:

(36)

35 Intro: klassengesprek over de

vraag: wat is ontwerpen?

Actief en betekenisvol leren volgens Fink (2003) door samenhang tussen:

1. Leerdoelen 2. Leeractiviteiten 3. Beoordeling

De beginsituatie, factoren die de lessituatie (kunnen) beïnvloeden.

Big purpose

 Wat is mijn doel voor mijn leerlingen voor de lange termijn als het gaat om de ervaring tijdens het scheikundepracticum?

 Wat wil ik zien in hun houding, in hun motivatie?

 Hoe wil ik hun toekomstperspectief beïnvloeden?

(Voorbeeld Big Purpose:

Ik wil mijn leerling uitspraken ontlokken zoals:

“Dit gaat over mij, ik kan hier iets mee voor later,

Er gaat een wereld voor me open door deze proef, ik wil hier meer over weten,………”)

Taxonomie voor betekenisvol leren (Fink, 2003) omvat de volgende doelen:

 Kennisdoelen

 Toepassingsdoelen

 Integratiedoelen

 Mens-dimensiedoelen

 Zorgdoelen

 Metacognitieve doelen

Opdracht 1(indiv. 5 min): De beginsituatie:

a. Beschrijf de situational factors van je eigen

onderwijsleersituatie

 Groepsgrootte

 Speciale kenmerken

 Voorkennis

 Omgevingsfactoren Opdracht 2

Schrijf jouw BIG PURPOSE als docent scheikunde op voor je leerlingen.

Deel met je buurman/buurvrouw Deel met de groep

Opdracht 3: Pakket van eisen (Groepswerk)

Lees de aanbevelingen op de analyseresultaten door

Formuleer aan de hand van de verbeterpunten de eisen waar een practicumles volgens jou aan moet voldoen

Verzamel op een flap

Bekijk en geef commentaar op het werk van anderen

Opdracht 4 (huiswerk):

Maak een keuze voor een uit te voeren experiment.

Probeer ten minste 4 van de genoemde doelen³ te formuleren en aan het experiment te koppelen.

Houdt daarbij steeds de beginsituatie van je leerlingen in gedachten Afronding Schrijf je belangrijkste leermoment op.

Deel met je buurman/buurvrouw Deel met de groep

(a.u.b. na elke bijeenkomst de leermomenten mailen naar eunicehc@sr.net)

Thuis Opdracht 4

Bronvermelding: Fink, L.D. (2003), A self-directed guide to designing courses for significant learning. San Francisco. Jossey-Bass

(37)

36

4.3.4 Les 3.

Les 3 Module: Actief Leren Doel Cursusdoelen: 2, 3, 4, 6, 8.

Leeractiviteiten in de scheikundepracticumles rekening houdend met het

‘soort’ practicum; begeleiding van leerlingen

Materiaal PowerPoint presentatie, hand-out pakket van eisen voor scheikundepracticumlessen

Werkmethode (Groeps-) Opdrachten

Herhaling van de vorige week:

Begrippen actief leren.

Doelen volgens taxonomie voor betekenisvol leren

Leeractiviteiten:

Afhankelijk van doelen en afhankelijk van het ‘soort’ practicum:

 Apparatuurpracticum (vaardigheden).

 Onderzoekspracticum (process skills).

 Begripspracticum (begripsontwikkeling).

(In een later stadium kunnen de onderdelen meer geïntegreerd worden.)

(bron: Van den Berg (1994)) Beoordeling  procesbeoordeling Rol van de docent voor, tijdens en na het scheikundepracticum:

 Informatie verschaffen

 Demonstreren

 Reflectieve dialoog Plaatje: holistische kijk op actief leren (Fink, 2003)

Nogmaals pakket van eisen:

Rekening houdend met:

 Verbeterpunten uit analyseonderzoek

 Beginsituatie /leefwereld leerlingen

 Leerdoelen voor actief en betekenisvol leren

 ‘Soort’ practicum

 Rol van de docent

Opdracht 1

Vergelijk nogmaals doelen voor deze cursus met doelen voor eigen ontworpen scheikundepracticumles (was huiswerk)

Bespreek kort met de groep.

Klassengesprek over het formuleren van doelen aan de hand van enkele voorbeelden

Opdracht 2

 Bespreek het (uitgereikte) pakket van eisen in je groep.

 Leg naast je eigen ontwerp.

 Zijn er knelpunten?

 Bespreek plenair.

Volgende week:

Presenteren finale versie ontwerp practicumles

Voorbereiden op effectmeting in de les.

Afronding Schrijf je belangrijkste leermoment op, Deel met je buurman/buurvrouw Bronvermelding:

Fink, L.D. (2003), A self-directed guide to designing courses for significant learning. San Francisco. Jossey- Bass

Berg van den, E. & Buning, J. (1994). Practicum: leren ze er wat? Nvox, 19e jaargang nummer 6, 245-249

(38)

37

4.3.5 Les 4.

Les 4 Module: Actief Leren Doel Cursusdoelen 1 t/m 8

Presentaties van eindresultaat ontwerp en feedback op ontwerpen Materiaal Eindresultaat ontwerp studenten per groep

Werkmethode Presentaties

Presentatie ontwerp

scheikundepracticumles door 5 groepen volgens een

presentatieschema. Per groep duurt de presentatie maximaal 10 minuten

Elke groep ontvangt feedback van 2 andere groepen met gebruik van een rubric (zie bijlage III).

Elke groep zorgt voor een

geluidsopname van de presentatie en nabespreking.

Studenten vullen individueel en anoniem een eindevaluatie formulier over de cursus in.

Resultaat Studenten maken hun ontwerp definitief na ontvangen feedback en sturen het eindresultaat op aan de onderzoeker.

Cursus is afgerond.

In het volgende hoofdstuk wordt de uitvoering van het interventieonderzoek beschreven

.