Eindhoven University of Technology

MASTER

Benaderingen in het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden binnen het curriculum van hetvoortgezet onderwijs

Saft, H.W.

Award date:2014

Link to publication

DisclaimerThis document contains a student thesis (bachelor's or master's), as authored by a student at Eindhoven University of Technology. Studenttheses are made available in the TU/e repository upon obtaining the required degree. The grade received is not published on the documentas presented in the repository. The required complexity or quality of research of student theses may vary by program, and the requiredminimum study period may vary in duration.

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

https://research.tue.nl/nl/studentthesis/benaderingen-in-het-onderwijzen-van-onderzoeksvaardigheden-binnen-het-curriculum-van-het-voortgezet-onderwijs(23df3e2d-ea97-4185-9430-1152520a8fff).html

Pagina 0

Benaderingen

in het Onderwijzen van Onderzoeksvaardigheden

binnen het Curriculum van het Voortgezet Onderwijs

Auteur

Han W. Saft

Begeleider

Michiel van Eijck

Technische Universiteit Eindhoven

Eindhoven School of Education

Omvang 10 ec

Eindhoven, 11 juli 2012

Pagina 1

Pagina 2

Inhoud

Pagina

1 Inleiding 3

2 Theoretisch kader

2.1 Begrippen

2.2 Domeinen

2.3 Curriculum

2.4 Onderzoeksvaardigheden

2.4.1 Definities van onderzoeksvaardigheden

2.4.2 Benaderingen in het aanleren van onderzoeksvaardigheden

2.5 Technasium

5

5

5

6

7

8

11

16

3 Onderzoeksvragen

3.1 Ideologisch curriculum

3.2 Formeel curriculum

3.3 Uitgevoerd curriculum

17

17

17

17

4 Methode

4.1 Respondenten

4.2 Instrumenten

4.3 Procedure

4.4 Validiteit

19

19

19

20

21

5 Resultaten

5.1 Ideologisch curriculum

5.2 Formeel curriculum

5.3 Uitgevoerd curriculum

5.4 Interbeoordelaarsbetrouwbaarheid

22

22

22

25

30

6 Discussie

6.1 Conclusies

6.2 Verbetering methode

6.3 Aanbevelingen

31

31

32

33

Literatuur

34

Bijlagen:

A Vwo natuurkunde exameneisen 2013 en later 36

B Science Process Skills volgens AAAS 37

C Vragenlijst interviews 38

D Codeerschema 39

E Illustratieve delen uit datamatrix 40

F Eigen ontwikkelde lesmethodes 41

G Technasium definities O&O kwaliteiten 42

H Competentiekaart van het Technasium 43

Pagina 3

1 Inleiding

In de dagelijkse praktijk van het lesgeven worden voor de bètavakken, naast het onderwijzen

van theorie, ook experimenten of practica gegeven. Het zijn tenslotte van origine

experimentele natuurwetenschappen waar de theoretische kennis vanuit experimenten

gevalideerd wordt. Als aankomend natuurkunde docent, met onderzoekservaring vanuit de

universiteit en de industrie, heb ik gemerkt dat er bij experimenten / practica in de bètavakken

veel met werkbladen (vaak uit commercieel verkrijgbare lesmethoden) gewerkt wordt waarin

de uitvoering van het experiment binnen een strak kader omschreven is.

In de onderbouw van het voortgezet onderwijs wordt er vaak gewerkt vanuit een “kookboek

recept” werkwijze. Hierbij wordt geen duidelijk onderscheid gemaakt tussen een begrips-,

apparatuur- en onderzoekspracticum (van den Berg & Buning, 1994).

In de bovenbouw wordt het kader steeds losser maar niet noodzakelijkerwijs goed aansluitend

bij het onderzoek doen en rapporteren zoals dat gebeurt in de wetenschappelijke wereld. De

drie practicum soorten moeten in het onderzoek in de eindexamenklas bij elkaar komen (van

den Berg & Buning, 1994).

In de onderbouw wordt al dan niet geleerd hoe je moet rapporteren over het “onderzoekje”

(lees practicum/experiment). In de bovenbouw kun je vaak kiezen uit een aantal

“voorbewerkte” onderwerpen waarbij je resultaten moet genereren. Het geheel moet op dan

op de vermeende “natuurwetenschappelijke methode” gestructureerd uitgevoerd en

gerapporteerd worden volgens het proces omschreven door Leite (2005). Echter “In de

praktijk van het huidige Vwo-curriculum is van een echte voorbereiding op wetenschappelijk

onderwijs geen sprake” (WON, 2012). Men kan in de exameneisen voor het Vwo wel een

omschrijving vinden van een vereist kennis- en vaardigheidsniveau (CvE, 2010), maar niet

een set van competenties die aansluiten bij het uitvoeren van het proces van wetenschappelijk

onderzoek. Van den Berg en Buning maken in 1994 duidelijk dat docenten soms

contraproductief kunnen zijn bij het aanleren van onderzoeksvaardigheden tijdens een

practicum. Zoals Van Eijck (2005) laat zien wordt er door individuele docenten in de

bètavakken geëxperimenteerd met andere didactische werkvormen die een resultaat geven die

beter aansluit bij de vermeende natuurwetenschap-pelijke methode.

De aanleiding voor onderliggend onderzoek is tweeledig. In de eerste plaats is er in de

afgelopen decennia op internationale schaal onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van het

onderwijs met betrekking tot het aanleren van onderzoek doen en onderzoeksgericht

onderwijs (Healey & Jenkins, 2009). Op Europees politiek niveau werden in 2000 in Lissabon

ambitieuze doelstellingen geformuleerd om de EU te ontwikkelen tot een dynamische

kenniseconomie. In Nederland werd het Platform Bèta Techniek belast met de doelstelling

van het genereren van 15% meer uitstroom van bètastudenten te realiseren. Dat er op de

bovenvermelde zaken nog veel werk verzet moet worden werd bevestigd door een door de EU

gefinancierde studie door Rocard et al. (2007) die aangeven dat het aantal bètastudenten nog

steeds afneemt. Grotendeels door de wijze waarop bètavakken onderwezen worden. Zowel op

nationaal als internationaal is er beleid gemaakt om meer onderzoek te kunnen doen maar ook

inhoudelijk moeten de bètavakken meer onderzoeksgericht moeten worden. Inquiry-Based

Science Education zoals Rocard et al. dat in 2007 formuleerden. In de tweede plaats zijn er,

naast individuele initiatieven van docenten, ook hele stromingen binnen het Nederlands

onderwijs ontstaan zoals bijvoorbeeld

- het vak NLT (een schoolvak waarbij biologie, scheikunde, natuurkunde en wiskunde

geïntegreerd zijn),

- Universum scholen die hun bètaonderwijsprogramma als geheel vernieuwen volgens de zes

aandachtgebieden uit het Universumkompas ,

Pagina 4

- het platform Wetenschapsoriëntatie Nederland (WON) die een kritische wetenschappelijke

houding willen stimuleren als ook leerlingen vertrouwd willen laten raken met alle

wetenschappelijke disciplines, -cultuur en –onderzoek op universiteiten en andere

onderzoeksinstellingen

- of het Technasium met de leergang onderzoek & ontwerp (O&O) dat naast de klassieke

bètavakken onderwezen wordt waarmee ze onderwijsvernieuwing beogen te realiseren door

het ontwikkelen van competenties bij leerlingen en bètaonderwijs volgens de 5 punten van

de Technasium formule.

Alle voornoemde stromingen zijn, over het algemeen, in korte tijd ingevoerd en hebben

verschillende doelstellingen en programma’s om onderzoeksvaardigheden en een

onderzoekende houding te stimuleren bij leerlingen in het voortgezet onderwijs. Behalve bij

het vak O&O van het Technasium beogen de andere stromingen onderzoeksvaardigheden en

onderzoekende houding meer in de breedte te ontwikkelen. Omdat er voor de klassieke

bètavakken natuurkunde, scheikunde en biologie veel onderzoek gedaan is naar de didactiek

van het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden is het interessant om deze te vergelijken

met het nieuwe bèta examenvak O&O als maatstaf voor recente onderwijs innovatie. De

enige gevonden literatuur relevant voor dit onderzoek dateert uit 2008. In 2008 gaven

Appelhof, Bolte en Seller in hun onderzoek naar de initiatie en implementatie van het

Technasium het volgende aan:

Het blijft vooralsnog een opgave voor de technasiumscholen om de verbinding van

leerlijnen met kerndoelen en eindtermen te realiseren. Het is nog niet duidelijk hoe een

reeks van projecten tot een bestand van kennis- en vaardigheden, tot een curriculum

met opbouw kan leiden. ‘Over het curriculum moet goed worden nagedacht. Er moet

een opbouw in zitten. Het moet voldoen aan de kerndoelen.’ (p. 4)

De afgelopen jaren hebben de eerste lichtingen met het vak O&O in het examenpakket het

Technasium hebben verlaten. Het is dan ook interessant om te kijken hoe de huidige stand van

zaken is met betrekking tot de ontwikkeling van het curriculum bij het vak O&O. De meeste

ervaring hiermee is opgebouwd in de onderbouw van de leergang. Door middel van een

beschrijvend onderzoek wil ik in kaart brengen in welke mate onderzoeksvaardigheden

onderwezen worden vanuit het curriculum voor de 4 bovenstaande bètavakken in de

onderbouw van het voortgezet onderwijs op de scholen waar alle 4 de vakken onderwezen

worden en hoe deze gefundeerd zijn door wetenschappelijke kennis omtrent het aanleren van

onderzoeksvaardigheden.

De centrale vraagstelling van dit onderzoek welke aansluit bij bovenstaande doelstelling is:

Hoe zitten de onderzoeksvaardigheden bij het vak O&O verwerkt in het curriculum en hoe

verhouden deze zich tot het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden in de bètavakken

natuurkunde , scheikunde en biologie als ook met de bevindingen uit de wetenschappelijke

literatuur hierover.

Het onderzoeksrapport is verder als volgt opgezet:

Hoofdstuk 2 omschrijft het theoretisch kader met betrekking tot de didactiek van

onderzoeksvragen en het curriculum.

Hoofdstuk 3 beschrijft de opbouw van de onderzoeksvragen.

Hoofdstuk 4 omschrijft het hoe en waarom van de gebruikte onderzoeksmethode.

Hoofdstuk 5 omschrijft de resultaten van de afgenomen interviews.

In hoofdstuk 6 worden de resultaten besproken en indien mogelijke verklaringen gezocht.

Pagina 5

2 Theoretisch kader

Het stimuleren van een onderzoekende houding is de laatste jaren volop in de aandacht. Niet

alleen vanuit de politiek maar ook vanuit onderwijskundigonderzoek. Een aantal aspecten

hiervan komen terug in de probleemstelling. Ter verduidelijking moeten een paar centrale

begrippen nader uitgewerkt worden voor een beter begrip van onderhavig onderzoek. Deze

begrippen zijn curriculum en onderzoeksvaardigheden. Omdat er onderzoek gedaan wordt

naar hoe bij verschillende bètavakken onderzoeksvaardigheden aangeleerd worden, zijn er

nog een aantal begrippen relevant zoals didactiek en domeinen. In dit hoofdstuk worden allen

in perspectief geplaatst tot elkaar.

2.1 Begrippen

Voor de volledigheid worden een aantal termen onderstaand nader omschreven.

Met de term onderbouw worden de eerste drie klassen bedoeld van de Havo en Vwo. De

bovenbouw zijn de vierde en vijfde klas van de Havo en vierde tot en met de zesde klas Vwo.

Onder (klassieke) bètavakken verstaan we de vakken biologie, natuurkunde en scheikunde.

Bij deze vakken horen bepaalde vaardigheden (skills) die gedefinieerd zijn als: goal-directed,

well-organized behavior that is acquired through practice and performed with economy of

effort (Winterton, Le Deist & Stringgfellow, 2005).

Een nieuwe stroming in het middelbaar onderwijs is het Technasium. Het is een

onderwijsconcept dat een nieuwe leergang (het vak O & O) aanbiedt in de (technische)

bètawetenschappenschappelijk richting om de instroom van bètastudenten in

vervolgopleidingen te vergroten. De leerlingen leren met behulp van het vak O & O op een

authentieke wijze onderzoek doen en ontwerpen te maken.

2.2 Domeinen

De term domein komt men veelvuldig tegen in het onderwijs. Men vindt het terug in de

landelijke exameneisen waarin de vereiste kennis en vaardigheden in verschillende domeinen

omschreven worden. Of in de taxonomie van Bloom over de verschillende leerdomeinen.

Maar wat is een domein precies? Een woordenboek geeft de omschrijving: In het algemeen is

een domein een kennisgebied of activiteit gekarakteriseerd door een verzameling van

concepten, begrippen en/of waarden. Hirschfeld & Gelman (1994) hebben hiervoor een

uitgebreide definitie: “een kennisgebied dat een klasse van verschijnselen identificeert en

interpreteert, aannemende dat deze zekere eigenschappen delen die onderscheidend en

algemeen van aard zijn”. Omdat een domein onderscheidend van aard is impliceert dit dat er

domein specifieke zaken zijn door de randvoorwaarden in de omschrijving van het specifieke

domein en domein overstijgende aspecten.

In het onderwijs heeft met het vaak over domein specifiek kennis, vaardigheden, houding en

competenties en domeinoverstijgende cognitieve vaardigheden. Deze cognitieve vaardigheden

zijn bedrevenheden in een bepaalde manier van denken gericht op het opnemen, verwerken,

beoordelen, toepassen en (re)produceren van informatie. Deze vaardigheden kunnen voor alle

takken van onderwijs relevant zijn. Voorbeelden hiervan zijn lezen, luisteren, onthouden,

informatie vergaren en –verwerken. Sommige clusters van vaardigheden echter zijn alleen

voor bepaalde (groepen) schoolvakken (lees domeinen) relevant. Hier spreekt men dan van

domeinspecifieke vaardigheden.

Pagina 6

Kijkt men naar de exacte vakken natuurkunde, wiskunde, scheikunde en biologie dan ziet men

dat hiervoor zowel domeinspecifieke- als domeinoverstijgende vaardigheden zijn. Aarsen en

van der Valk (2008) gaven aan dat het JCU de overeenkomsten en verschillen van de

domeinen bewust gebruiken in hun programma voor 100 getalenteerde bètaleerlingen. De

vakoverstijgende onderzoeks-leerlijn begint met een centrale introductie “onderzoek doen”.

De onderwerpen die dan behandeld worden zijn betrouwbaarheid, validiteit, kritische

houding, het bijhouden van een labjournaal, een bronnen- en materialenboek, een

onderzoeksvraag opstellen, etc.. Daarna wordt de leerlijn verder voortgezet bij de individuele

bètavakken met hun domein specifieke kenmerken zoals bijvoorbeeld zijn de specifieke

instrumentele vaardigheden. Je kunt dan ook niet spreken van één universele

wetenschappelijke methode. Deze verschilt dus per wetenschappelijk domein (Veermans,

Jolingen & de Jong, 2006).

2.3 Curriculum

Nu het duidelijk is dat wetenschappelijke methoden voor de bètavakken verschillen, houdt dit

ook in dat er op verschillende manieren kennis, leerhouding (attitude) en (onderzoeks)-

vaardigheden onderwezen moeten worden aan leerlingen/studenten door leerkrachten. In de

dagelijkse schoolpraktijk vindt de overdracht van deze 3 aspecten plaats, individueel of

klassikaal, vanuit een vooropgezet doordacht plan. Dit leerplan of curriculum (Thijs & van

den Akker, 2009) wordt door Goodlad and Su (1992) als volgt omschreven: een curriculum is

een plan dat bestaat uit leermogelijkheden binnen een specifiek tijdsbestek en op een specifiek

plaats; een gereedschap dat bedoeld is om het gedrag van studenten te veranderen als het

resultaat van geplande activiteiten en omvat alle verkregen leerervaringen van studenten

door de begeleiding van de school. Voor de bètavakken betekent dit dat er verschillende

curricula omschreven moeten zijn per vak.

In de ontwikkeling van het curriculum worden volgens Goodlad, Klein en Tye (1979) in drie

domeinen invloed uitgeoefend door instanties of personen. Van deze drie domeinen of

perspectieven (Thijs & van den Akker, 2009), het proces of sociaal-politieke domein

(beïnvloedende factoren op het maken van beslissingen tijdens de curriculum ontwikkeling),

het technologisch of technisch-professionele domein (de specifieke kennis en vaardigheden

nodig in het curriculum planningsproces en de uitvoering voor de specifieke kennisdomeinen)

en het substantieve of inhoudelijke domein (richt zich o.a. op zaken als leerdoelen, organisatie,

leeractiviteiten en evaluatie) geeft bij een nadere bestudering inzicht in de vormen waarop een

curriculum gemaakt of ondervonden wordt. Goodlad, Klein en Tye (1979) geeft een typologie

voor de verschijningsvormen van het curriculum, welke zijn omgezet naar de Nederlandse

situatie (Thijs & van den Akker, 2009), (Kuiper, 2009). Deze zes verschijningsvormen (zie

tabel 1) van het curriculum laten duidelijk zien wat met de termen, beoogd, uitgevoerd en

bereikt bedoeld wordt.

Tabel 1 Verschijningsvormen van een curriculum

Beoogd Denkbeeldig Opvattingen, wensen en idealen (basisvisie)

Geschreven Examenprogramma’s, syllabi, handreikingen, lesmateriaal

Uitgevoerd Geïnterpreteerd Oordelen en interpretaties van docenten

In actie Feitelijk onderwijsleerproces

Bereikt Ervaren Ervaringen van leerlingen

Geleerd Leerresultaten van leerlingen

Pagina 7

In de literatuur komt men ook de termen ideologisch- en formeel curriculum tegen voor de

beoogde verschijningsvormen en voor het uitgevoerde curriculum wordt ook wel beleefd- en

operationeel curriculum gebruikt. (Smits, van de Ven & Bergen, 2004).

Met het ontwikkelen van een leerplan moet men steeds meer rekening houden met invloeden

van buiten onze landsgrenzen. De invloed van de Europese Unie wordt steeds groter. Thijs &

van den Akker (2009) geven dit overzichtelijk weer in onderstaande tabel.

Tabel 2 Curriculumniveaus en -producten

Niveau Beschrijving Voorbeelden

SUPRA Landoverstijgend,

internationaal • Europees Referentiekader voor vreemde talenonderwijs

MACRO Systeem, nationaal • Kerndoelen, eindtermen

• Examenprogramma’s

MESO School, opleiding • Schoolwerkplan

• Opleidingsprogramma

MICRO

Groep, docent • Lesplan, lesmateriaal, docentenhandleiding • Module, leergang

• Leerboek, methode, lesbrief

NANO Leerling, student • Persoonlijk leerplan

• Individuele leerweg

De examenprogramma’s worden op landelijk niveau vastgesteld en geschreven. Echter de

weg naar de daarin omschreven doelen kan op vele manieren bewandelt worden. Er zijn

uitgevers die, met behulp van docenten, methoden (onder andere in de vorm van leerboeken)

ontwikkelen die de door docenten gebruikt kunnen worden in de lessen. Het staat docenten

echter vrij om eigen lesmateriaal te ontwikkelen of een combinatie van eigen lesmateriaal of

methoden te gebruiken.

De domeinspecifieke aspecten zijn terug te vinden in de vakmethoden of door de vakdocent

ontwikkeld vaklesmateriaal. Zoals Aarsen & van der Valk (2008) laten zien zijn er ook

overeenkomsten tussen de bètavakken. Dus algemene aspecten over de domeinen heen.

Hiervoor zijn hedentendage geen standaard methoden voor beschikbaar die vakoverstijgend

zijn. Zoals Aarsen & van der Valk (2008) laten zien met “onderzoekende houding: een

leerlijn”, zijn of worden op diverse scholen bètavakken overstijgende initiatieven ontplooid.

In principe is een curriculum per leerjaar geschreven. Voor het VO betekent dit vanaf de

brugklas tot en met de examenklas een jaarlijks curriculum met leerdoelen, didactiek,

leermiddelen, etc. Echter het aanleren een onderzoekende houding, van onderzoeks-

vaardigheden of het bijbrengen van een wetenschappelijke methode bij leerlingen neemt

nogal wat tijd in beslag welke het leerjaar overstijgen. Ook is een wetenschappelijke methode

domein specifiek en moet er per vakgebied duidelijk zijn wat het onderscheid is.

Om aan te kunnen geven in welke mate onderzoeksvaardigheden onderwezen worden vanuit

het curriculum moet specifieker gekeken worden naar het beoogd- en uitgevoerd curriculum

op macro, meso en microniveau.

2.4 Onderzoeksvaardigheden

In de afgelopen decennia zijn, naast de aandacht voor het effect van experimenteren op het

aanleren van vaardigheden (van den Berg & Buning, 1994) met betrekking tot het doen van

Pagina 8

wetenschappelijk onderzoek, veel initiatieven ontplooid. Dit om de wetenschappelijke kennis,

vaardigheden en houding te ontwikkelen bij leerlingen in het VO, als ook om een betere

aansluiting te krijgen met het wetenschappelijk onderwijs (WO) maar ook te bewerkstelligen

dat meer leerlingen gaan kiezen voor een natuurwetenschappelijke studie. Deze gewenste

maatschappelijke ontwikkeling is ook terug te vinden in de vernieuwde examenprogramma’s

(formeel en macroniveau curriculum).

Deze initiatieven, om te komen tot betere natuurwetenschappelijke vaardigheden bij

leerlingen, laten een verscheidenheid aan benaderingen en doelen zien. Hiernaast is een

kritische houding in de literatuur te zien ten aanzien van het effect van experimenten op het

aanleren van onderzoeksvaardigheden als ook de ontwikkeling van verschillende

benaderingen in het aanleren van natuurwetenschappelijke onderzoeksvaardigheden.

Om de verschillende benaderingen te kunnen plaatsen, worden onderzoeksvaardigheden en

het experimenteren, als onderdeel van de natuurwetenschappelijke methoden, nader bekeken.

2.4.1 Definitie van onderzoeksvaardigheden

Onderzoeksvaardigheden moet men voor de bètavakken beheersen om het examen met succes

te kunnen afronden. Om deze onderzoeksvaardigheden aan te leren moeten deze onderbouw

en bovenbouw van de havo en het vwo onderwezen worden.

Aan het eind van het VO moeten bètaleerlingen een volledig onderzoek doen en in het proces

de verschillende fases doorlopen. In figuur 1 zijn de diverse stappen te zien volgens Leite

(2005). In dit procesdiagram zijn diverse activiteiten te zien die als logische volgorde moeten

worden uitgevoerd om antwoord te krijgen op de onderzoeksvraag.

Figuur 1 Fases van een practicum volgens Leite (2005)

Pagina 9

Om het aanleren van onderzoeksvaardigheden te kunnen onderzoeken moet er eerst duidelijk

zijn wat er hieronder verstaan wordt. In de vakliteratuur komt men voor onderzoeksvaardig-

heden ook termen tegen als research skills of (science) process skills (SPS) waarvan de laatste

het meest gebruikt wordt. Van den Berg & Buning (1994) geven een indeling die meer

gekoppeld is aan de opeenvolgende fases van het onderzoeksproces. In de Engelstalige

literatuur komt men voor de SPS Padilla (1990) tegen als ook de indeling volgens Brendzel

(2005). Zie tabel 3.

Tabel 3 Indeling van onderzoeksvaardigheden (SPS) volgens de AAAS

Basic Skills Integrated Skills 1. Observing 8. Defining Operationally 2. Classifying 9. Formulating models 3. Space/time Relations 10. Controlling variables

4. Using numbers 11. Interpreting Data 5. Measuring 12. Hypothesizing 6. Inferring 13. Experimenting 7. Predicting

Brendzel (2005) gebruikt de indeling van de American Association for the Advancement of

Science (AAAS) die iets uitgebreider is (zie bijlage B). Het verschil in de SPS tussen Padilla

(1994) en Brendzel (2005) is dat punt 3 en 4 van de AAAS indeling door Padilla als

algemenere vaardigheid van het kunnen beschrijven van waarnemingen wordt beschreven.

De indeling volgens de AAAS komt meer overeen met die van Van den Berg & Buning en is

beter te verbinden met de fases in figuur 1 van het onderzoeken volgens Leite (2005) en de

daarin vermelde processtappen. In tabel 4 is een overzicht gegeven van de verschillende

definities van onderzoeksvaardigheden.

De indeling volgens van den Berg & Buning (1994) volgt meer de stappen van het onder-

zoeksproces volgens Leite (2005). De indeling van de AAAS (zie tabel 3) heeft geen logische

volgorde maar wordt ingedeeld als basis (basic) SPS vaardigheden en gevorderde (integrated)

SPS vaardigheden en wordt veel gebruikt in de internationale onderzoeksliteratuur.

Uiteindelijk overlappen de inhouden van de vaardigheden zoals te zien is in tabel 4. Wat in de

tabel 4 duidelijk wordt is dat communiceren over het onderzoek niet tot de

onderzoeksvaardigheden gerekend wordt. Brendzel (2005) geeft dit ook aan in haar boek.

Ook is communiceren over het onderzoek niet een onderdeel van de exameneisen (zie bijlage

A). Communiceren wordt gezien als onderdeel van de wetenschappelijke methode. Het basic

niveau van de SPS (met de focus op het observeren, uitvoeren en beschrijven van het

experiment) zal men eerder in de onderbouw aantreffen. De complexere integrated SPS (met

de focus op ontwerpen van het experiment en interpreteren van de meetgegevens) zullen meer

in de bovenbouw aangeleerd worden. In dit onderzoek wordt de indeling van

onderzoeksvaardigheden (SPS) gebruikt volgens de AAAS.

Pagina 10

tabel 4

Pagina 11

2.4.2 Benaderingen in het aanleren van onderzoeksvaardigheden

Bij een nadere bestudering van het overzicht van onderzoeksvaardigheden (bijlage B) valt op

dat de basis onderzoeksvaardigheden zitten in de fase uitvoering van het experiment en de

fase analyse en interpretatie. Dit komt overeen met wat men omschrijft als

“kookboekpracticum” (van den Berg & Buning, 1994). Hiervan zijn de onderzoeksvraag, de

meetopstelling met bijbehorende materialen en de meetprocedure gegeven. Deze laatste zitten

in fase 1. In het kookboekpracticum hoeven de leerlingen alleen het experiment uit te voeren

om data te verzamelen en daarna te interpreteren en analyseren.

Deze “kookboek practica” ziet met meestal terug in de curricula van de onderbouw en zijn

gebaseerd op commerciële lesmethoden of eigen geschreven materiaal. In de bovenbouw zijn

er voor de bètavakken exameneisen voor de onderzoeksvaardigheden waardoor er meer

gefocusseerd aan gewerkt wordt. Er is een duidelijk doel. Deze eisen zijn gedeeltelijk

afgedekt door de experimenten en onderwerpen in de lesmethoden maar ook door

profielwerkstukken en eigen onderzoek of technische ontwerp die bovenbouw/examen

leerlingen moeten doen. In de bovenbouw wordt dus gestructureerd gewerkt aan het

beheersen van alle onderzoeksvaardigheden. In de onderbouw liggen de exameneisen voor

onderzoeksvaardigheden nog ver weg in de tijd. Bovendien moeten leerlingen aan het eind

van de derde klas hun profiel kiezen. Alleen leerlingen met een N&G- of een N&T-profiel

hebben één of meerdere bètavakken in hun lesprogramma.

Initiatieven

Ondanks dat een gedeelte van de leerlingen geen bètavakken in de bovenbouw hebben is er

een behoefte binnen het onderwijs om vroeg gestructureerd met het aanleren van

onderzoeksvaardigheden te beginnen. Getuige hiervan zijn de diverse publicaties.

- van de Valk & van Soest (2004) met “Onderzoek leren doen in de bètavakken: elementen van een leerlijn in de onderbouw van twee scholen” ;

- Hubers (2004) met “Onderzoeken en ontwerpen van PO naar HO in een doorlopende leerlijn” ;

- Stichting Leerweg Ondersteuning (SLO) in 2011 met “Natuurwetenschappelijke vaardigheden onderbouw havo-vwo”.

- Het Junior College Utrecht (JCU) heeft een leerlijn ontwikkeld om 100 getalenteerde 5 en 6 vwo leerlingen uit de regio Utrecht breder en diepgaander voor te bereiden op het

aanstaande wetenschappelijk onderwijs Aarsen & van der Valk (2008) met

“Onderzoekende houding, een leerlijn” .

Naast deze curriculum gerelateerde activiteiten gericht op het aanleren van

onderzoeksvaardigheden zijn er op schoolniveau enkele stromingen die een zelfde hoger doel

willen bereiken. Het reeds eerder besproken Techasium met het vak O&O is hiervan een

voorbeeld. Andere voorbeelden zijn het Universum programma waarin scholen hun

bètatechnisch onderwijs kunnen vernieuwen door kennis en ervaring te delen binnen de

aangesloten Universumscholen en het recent gestarte Wetenschapsoriëntatie Nederland

(WON) programma met als doel leerlingen in het VWO ontwikkelen een onderzoekende

houding en open mindedness.

Practicum

Het practicum (practical work) is altijd gezien als een belangrijk onderdeel van het

onderwijzen van de bètavakken (Koponen & Mäntylä, 2006; Eskilsson & Helldén, 2008). De

Pagina 12

effectiviteit van practica zijn in de afgelopen decennia bekritiseert na de nodige onderzoeken

(Koponen & Mäntylä, 2006; Engelbarts, 2009). Er zijn dan ook voor sommige onderzoeks-

vaardigheden alternatieven beschikbaar om deze aan te leren.

In de dagelijkse praktijk van experimenten doen is het zaak om rekenschap te geven welk type

practicum bij welk na te streven doel van het practicum wat van den Berg & Buning (1994)

ons leren. Ook is er het risico dat leerlingen het verband tussen de theorie en de practica niet

zien (Eskilsson & Helldén, 2008). Van den Berg & Buning (1994) en Engelbarts (2009)

geven aan dat er vijf soorten practicum doelstellingen zijn:

- Ondersteuning van theorie door middel van verificatie of ontdekkingsproeven;

- Het leren onderzoeken met behulp van experimenten;

- Het leren gebruiken van een aantal meetinstrumenten en practicum technieken;

- Motiveren van leerlingen

- Betekenis laten zien van ‘experimentele’ wetenschap.

en drie typen practica:

- apparatuurpracticum;

- begripspracticum;

- onderzoekspracticum

die in de examenklas bij elkaar moeten zijn gekomen (zie figuur 2).

Figuur 2 Integratie van de soorten practica in examenklas (van de Berg & Buning (1994))

In de onderbouw worden met de kookboekpractica overwegend apparatuur- en

begripspractica uitgevoerd. De onderzoekspractica beslaan de eerste fase uit het doen van

onderzoek welke moeilijker is en alleen in de bovenbouw wordt gedaan. In de onderbouw

vindt overwegend geleid onderzoek (guided inquiry) plaats en in de bovenbouw meer open

onderzoek (open inquiry). Experimenteren hoeft niet altijd in de besloten ruimte van het

klaslokaal of de “science” ruimte plaats te vinden zoals Engelbarts laat zien.

Alternatieven

Kirschner & Huisman (1998) omschrijven de traditionele practica in de bètavakken als

“natte” practica. Hier tegen over staan de modernere “droge” practica waar niet het

experiment centraal staat maar er andere manieren zijn om onderzoeksvaardigheden aan te

Procedureel inzicht

(onderzoekspractica)

Leren onderzoeken

Vakkennis Instrumentele vaardigheden

(begripspractica) (apparatuurpractica)

Pagina 13

leren. Engelbarts (2009) geeft een voorbeeld van een droog practicum. Experimenteren op

afstand met behulp van de computer.

Modelleren met behulp van de computer is te vinden in de 2012 exameneisen voor

natuurkunde en wiskunde, maar niet voor scheikunde en biologie. Voor de bètavakken is

echter genoeg lesmateriaal te vinden getuigen de NLT modules “Dynamische

Modellen” voor de havo en het vwo, het leerstofpakket van de TUE Dynamische modellen in

de biologie, scheikunde en natuurkunde (Technische Universiteit Eindhoven (2009) en

literatuur (Ormel, 2010; Westra, Savelsbergh, Kortland, Prins & Mooldijk, 2002, Mulder,

Lazonder & de Jong, 2010). Voor de bètavakken wordt vaak gebruik gemaakt van het

software programma Coach. met deze PC gebaseerde meetinstrument kan men ook

modelleren (zie figuur 3).

Figuur 3 Modelleer mogelijkheden van Coach

Een andere manier om de onderzoeksvaardigheden te oefenen is met een web-based virtueel

laboratorium (zie figuur 4 en 5). Het hangt van het doel van het experiment af of dit een

geschikte keuze is.

Om het interpreteren en analyseren van meetgegevens te oefenen heeft men niet direct het

experiment nodig. De docent kan de data aanleveren waarbij de leerlingen in allerlei

werkvormen fase 3 (zie tabel 4) uitwerken.

Pagina 14

Figuur 4 Virtueel Lab Figuur 5 Applet om met elektrische schakelingen te experimenteren

Er zijn nog meerdere alternatieven om onderzoeksvaardigheden aan te leren. Het is niet het

doel van dit onderzoek om hierin volledig te zijn. De meest gangbare zij hierboven vernoemt.

De resterende mogelijkheden karakteriseren we als restgroep.

Docenten

Zoals in onderstaande didactische driehoek (Tiberghien, Jossem & Barojas, 1998) te zien is

heeft de docent een bagage die hij mee neemt in het aanleren van onderzoeksvaardigheden.

Naast zijn attitudes, gewoontes en interpretaties (zie uitgevoerd curriculum) heeft hij meer of

minder kennis in het aanleren van onderzoeksvaardigheden (eigen middelbare schooltijd

Figuur 6 Didactische driehoek

en vervolgopleiding(en)) en een eigen visie daar op. Tevens is de opgedane kennis ten aan

zien van (het aanleren) van onderzoeksvaardigheden afhankelijk van de genoten opleiding(en)

en ervaringen (bijvoorbeeld eerdere gerelateerde werkzaamheden in de industrie) zoals te zien

is in figuur 7. Tevens is er verschil in activiteit in het “bijblijven” in het vak via vakliteratuur,

congressen of cursussen of vakinhoudelijke discussies met vakcollega’s.

Kijk/visie op bètavakken

Kennis

Docenten Leerlingen

(met zijn attitudes en gewoontes) (met hun kennis en leerhouding)

Curriculum ontwikkeling,

onderwijssituaties

en toetsing

Pagina 15

Leerlingen

Tegenover de docent staat de leerling in de didactische driehoek (figuur 6). Niet alleen de

docent maar ook de leerling heeft haar/zijn bagage die meegenomen wordt naar de les. Elke

leerling heeft zo zijn eigen (voor-)kennis en ervaringen over wat onderzoeken volgens de

wetenschappelijke methode inhoud. De eerder in deze paragraaf beschreven benaderingen

zijn voorgeprogrammeerde wijzen om onderzoeksvaardigheden aan te leren vanuit het

curriculum. Het aanleren van onderzoeksvaardigheden via deze voorgeprogrammeerde

manieren laat niet het hele scala van activiteiten zien die een wetenschappelijk onderzoeker

doorloopt om tot zijn resultaat komt. Een gekozen richting in een onderzoek kan wel eens

niets opleveren maar dat zie je niet terug in het onderzoeksresultaat.

Om leerlingen op een authentieke manier te laten leren wat onderzoek doen is moet volgens

Crawford (2000) wetenschapsonderwijs echte activiteiten en denkprocessen bevatten die

wetenschappers ook uitvoeren en die relevant zijn voor leerlingen. Volgens Buxton (2006)

kan dit vanuit 3 perspectieven:

- Leerling gericht perspectief (leerling ontwikkelt zelf een opdracht)

- Canoniek perspectief (o.a. problemen oplossen en sociologische aspecten)

- Contextueel perspectief (combinatie van beide voorgaande perspectieven)

De leerling krijgt meer ruimte om op zijn eigen wijze authentieke onderzoeksvaardigheden te

leren en ervaren.

Het rendement van de “klassieke” practica ten aanzien van het aanleren van

onderzoeksvaardigheden wordt sterk in twijfel getrokken. Wil men meer uit de practica halen

dan moet er bewust omgegaan worden met de doelstelling van en het type practicum, In het

afgelopen decennium hebben zich diverse alternatieven ontwikkeld. De centrale spil van het

uitgevoerd curriculum is de (practicum) docent. Deze docent heeft eigen attitudes, visie,

kennis en ervaring welke terug te vinden zijn in de opzet en begeleiding van experimenten. In

enkele gevallen krijgt de leerling de ruimte om op eigen wijze onderzoeksvaardigheden te

verwerven.

Figuur 7

Routes om docent te

worden in het VO

(zowel onderbouw als

bovenbouw).

Pagina 16

2.5 Technasium

Het Technasium, ontstaan in 2003, is één van de initiatieven om een onderzoekende houding

van leerlingen te stimuleren zoals in de inleiding vermeldt en heeft zich in brede zin

ontwikkeld in het afgelopen decennium. Eén van de speerpunten van het Technasium is het

vak Onderzoek & Ontwerp (O&O). Dit vak beoogt de onderzoekende houding te ontwikkelen

vanaf de brugklas en is een leergang tot en met het examen. Hiertoe worden competenties van

leerlingen ontwikkeld in het onderzoeken en ontwerpen (zie bijlage G).

Het Technasium is opgedeeld in 13 regionale netwerken waarin Technasia elkaar

ondersteunen in hun eigen ontwikkeling. Regelmatig vindt er overleg plaats tussen de

Technators van de betreffende scholen in het regionale netwerk.

Om een antwoord te geven op de centrale onderzoeksvraag van deze studie is er gekozen voor

drie Technasium scholen die, naast de klassieke bètavakken, ook het nieuwe erkende

examenvak O&O geven. Zo kan er geobserveerd worden wat de invloed is van dit nieuwe vak

op de onderzoekende houding van de leerlingen.

Pagina 17

3 Onderzoeksvragen

Vanuit de probleemstelling omschreven in de inleiding worden met behulp van het gevormde

theoretisch kader de onderzoeksvragen nader gespecificeerd. De onderzoeksvragen worden

opgesplitst aan de hand van drie verschillende verschijningsvormen van het curriculum (zie

tabel 1). Het beoogd- en uitgevoerd curriculum zijn voor dit onderzoek de relevante

onderdelen, Het bereikte curriculum betreft leerlingen en wordt niet meegenomen want het

heeft geen relatie met de onderzochte benaderingen.

3.1 Het ideologisch curriculum

Om op een hogere niveau meer inzicht te krijgen in wat beoogt wordt met het vak O & O door

het Technasium wordt de volgende onderzoeksvraag gesteld:

Wat zijn de doelen die het Technasium met het vak O & O wil bereiken?

3.2 Het formele curriculum

In dit deel van het curriculum zijn zaken vast gelegd in o.a. examenprogramma’s, syllabi,

handreikingen, lesmateriaal, etc.. Appelhof, Bolte en Seller concludeerden in hun onderzoek

van 2008 aan dat er nog het nodige omschreven moest worden aan het O&O curriculum bij

het Technasium. Om inzicht te krijgen in de huidige stand van zaken met betrekking tot het

formaliseren van dit deel van het curriculum willen we de volgende vraag beantwoord

krijgen:

Wat is de stand van zaken, kijkend naar onderzoeksvaardigheden, in de ontwikkeling van het

formele curriculum van het vak O & O en hoe verhoudt zich dit tot het formele curriculum

van de 3 andere bètavakken?

Deelvragen:

- Hoe zijn onderzoeksvaardigheden verwerkt in de exameneisen van de 4 bètavakken?

- Welke structuren zijn aanwezig voor de docent voor het ontwikkelen van

onderzoeksvaardigheden bij leerlingen in de onderbouw binnen elke discipline?

3.3 Uitgevoerd curriculum

In dit deel van het curriculum wordt gekeken naar wat de docent in de dagelijkse praktijk

denkt en doet. Iedere docent heeft zijn eigen interpretatie van het formele curriculum en heeft

een eigen scala aan verschillende kwaliteiten om onderzoeksvaardigheden aan te leren. Om

hier meer duidelijkheid over te krijgen stellen we de volgende onderzoeksvragen:

Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen eigen visies van bètadocenten over de beste

manier onderwijzen van onderzoeksvaardigheden in de onderbouw van het voortgezet

onderwijs?

Deelvragen:

- Wat verstaan docenten onder onderzoeksvaardigheden?

- Wat zijn de hoofddoelen die docenten hopen te bereiken door het onderwijzen van

onderzoeksvaardigheden?

Pagina 18

Hoewel iedere docent een eigen idee heeft over hoe het beste onderzoeksvaardigheden

onderwezen kunnen worden kan de uitwerking in de praktijk door allerlei omstandigheden

anders uit pakken. Om een beter zicht te krijgen op hoe de werkelijke activiteiten er uitzien

zijn de volgende onderzoeksvragen opgesteld:

Op welke wijze komen de individuele benaderingen van docenten overeen of verschillen ze

binnen de bètadisciplines in het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden in de onderbouw

van het voortgezet onderwijs?

Deelvragen:

- Op welke manieren worden onderzoeksvaardigheden onderwezen door docenten binnen

dezelfde discipline?

- Welke invloed heeft de opleiding van de docent en verdere onderzoekservaringen op de

benadering van het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden?

Wat zijn de verschillen en overeenkomsten in de benaderingen van het onderwijzen van

onderzoeksvaardigheden, tussen bètadisciplines en tussen verschillende Technasium scholen,

in de onderbouw van het voortgezet onderwijs?

Deelvragen:

- Op welke wijze verschillen de individuele benaderingen van docenten of komen ze overeen

binnen elke discipline?

- Zijn er tussen de scholen waarneembare verschillen in benaderingen van het onderwijzen

van onderzoeksvaardigheden in de onderbouw van het voortgezet onderwijs?

Pagina 19

4 Methode

Om te komen tot beantwoording van de onderzoeksvragen zijn er een aantal keuzes gemaakt.

Deze betreffen aspecten als de spreiding van interviews, interboordelaarsbetrouwbaarheid,

validiteit en analyse. Onderstaand wordt beschreven hoe de respondenten zijn gekozen en de

gebruikte procedure ter verkrijging van de onderzoeksdata. Als laatste worden de gebruikte

instrumenten omschreven.

4.1 Respondenten

Om de onderzoeksvragen beantwoord te krijgen zijn interviews afgenomen bij verschillende

scholen van het Technasium in de regio Brabant-Oost.. De interviews zijn verspreidt over 3

Technasia en over 4 vakken: biologie, natuurkunde, scheikunde en O&O. De matrix van 4

vakken bij 3 Technasia zouden 12 interviews hebben moeten opleveren. Dit om een

onderzoeksgroep te creëren die breed genoeg zou zijn om een goede beschrijving mee te

kunnen maken. Aan de Technatoren van de 3 Technasia is gevraagd om docenten bereid te

vinden voor interviews nodig voor dit onderzoek. Echter bij enkele Technasia zijn de vakken

natuurkunde en scheikunde in de onderbouw samengevoegd tot het vak NaSk. Hierdoor werd

het aantal interviews gereduceerd tot 10 (zie onderstaande tabel 5).

Tabel 5 Matrix van de verdeling van geïnterviewde docenten over de 3 Technasia

In een periode van 6 weken zijn de 10 interviews afgenomen. De open interviews werden

gehouden met docenten die actief in de onderbouw van het voortgezet onderwijs lesgeven.

4.2 Instrumenten

Er is geen onderzoeksliteratuur gevonden die de benaderingen in het onderwijzen van

onderzoekvaardigheden beschrijft van het nieuwe vak O&O in verhouding tot de 3

natuurwetenschappelijke vakken biologie, natuurkunde en scheikunde. Hierdoor wordt

onderhavig onderzoek een kwalitatief en beschrijvend onderzoek om de huidige benadering in

kaart te brengen.

Er is op basis van algemene onderzoeksliteratuur geen structuur te vormen zodat (eventueel

bestaande) vragenlijsten gebruikt kunnen worden. Ook zou er te veel informatie niet

aangeboord worden voor een beschrijvend onderzoek. Tevens wordt het aanschrijven van alle

Technasia in Nederland om vragenlijsten te beantwoorden een onderzoek van een te grote

omvang zonder dat er enig verkennend onderzoek van te voren heeft plaatsgevonden. Bij een

dergelijke omvang kun je een grote non-respons verwachten. Het risico van matige/slechte

resultaten op de onderzoeksvragen is te groot.

Vanwege de beschikbaarheid van diverse Technasia in de regio is de toegang tot het gewenste

onderzoeksomgeving eenvoudig. De regionale Technasia zijn aan elkaar gekoppeld in een

School / Vak Biologie Natuurkunde Scheikunde O & O

NaSk

School 1 Docent 1 & 2 Docent 4 Docent 3

School 2 Docent 7 Docent 6 Docent 5

School 3 Docent 11 Docent 8 Docent 10 Docent 9

Pagina 20

regionaal verband Brabant-Oost. Hierdoor wordt het leggen van contact niet bemoeilijkt.

Tevens zijn reisafstanden kort voor het bezoeken van de betreffende scholen.

Vanwege de voornoemde randvoorwaarden is gekozen voor interviews. Hierdoor wordt de

hoeveelheid informatie groot en kan van onverwachte gegevens direct aanvullende informatie

verkregen worden. De verwerking van de interviews zal door de hoeveelheid informatie

groter van omvang zijn.

Er is in dit onderzoek gekozen voor open interviews. Om te zorgen dat het interview de

onderwerpen van de onderzoeksvragen afdekt zijn er een aantal vragen opgesteld die het

interview enige structuur geeft (zie bijlage C).

4.3 Procedure

Voordat de Technatoren afspraken gingen maken met betreffende docenten is er informatie

toegestuurd over wat docenten kunnen verwachten van de interviews en het onderzoek. Bij de

kennismaking en introductie aan het begin van het interview bleek dat niet iedere docent deze

informatie ontvangen had.

Dit afstudeeronderzoek is een beschrijvend (kwalitatief) onderzoek. In de literatuur is niets

gevonden gerelateerd aan onderhavig onderzoek vandaar dat er een verkennend onderzoek

wordt uitgevoerd. Vanuit een theoretisch kader worden de benaderingen in het onderwijzen

van onderzoeksvaardigheden door onderbouw docenten onderzocht. In tabel 4 zijn de

verschillende typeringen van onderzoeksvaardigheden gerangschikt. Omdat de verschillende

benaderingen verschillende onderzoeksvaardigheden “aanspreken” en niet alles in één

specifieke volgorde of als één geheel uitgevoerd worden in de onderbouw wordt gekozen voor

één specifieke indeling. In de internationale onderzoeksliteratuur is de indeling volgens de

Science Proces Skills (basic + integrated) de meest gangbare. Ook is in onderliggend

onderzoek de volgorde niet belangrijk. Vandaar dat wordt gekozen voor de

onderzoeksvaardigheden gedefinieerd door de American Association for the Advancement of

Science (AAAS) (tabel 6) als referentie voor dit onderzoek.

De interviews worden afgenomen volgens een standaard structuur (zie bijlage C). De

interviews begonnen met een korte kennismaking en introductie tot het interview. Het

interview zelf is opgedeeld in 4 secties. In de eerste sectie wordt gevraagd naar de

onderzoeksvaardigheden die leerlingen in het voortgezet onderwezen worden om te peilen of

er hetzelfde over onderzoeksvaardigheden gedacht wordt.. In de tweede sectie wordt

gesproken over de dagelijkse praktijk het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden. Sectie 3

gaat over de doelen docenten nastreven in het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden. De

laatste sectie bespreekt de opleiding en het up to date houden van hun eigenkennis en

vaardigheden met betrekking tot onderzoeksvaardigheden.

Na een aantal interviews, als try-out, werd duidelijk dat de reeds geïnterviewde docenten

maar enkele onderzoeksvaardigheden aangeven als antwoord op vragen. Om hun begrip over

onderzoeksvaardigheden beter in kaart te brengen is er een specifieke vraag over wat zij als

onderzoeksvaardigheden zien toegevoegd.

Ieder interview is vastgelegd met een video-opname. Het audio gedeelte van de opgenomen

gesprekken zijn naderhand getranscribeerd. De uitgeschreven interviews zijn geanalyseerd op

kenmerkende uitspraken. Aan deze uitspraken worden labels toegekend en zijn daarna

gecodeerd. Het codeerschema is opgezet volgens criteria beschreven in Baarda en de Goede

Pagina 21

(2006) (zie bijlage D) en is ingedeeld volgens de vier secties van het interview. De gemeten

variabelen zijn van nominaal meetniveau en zijn dichotoom. De keuze voor dichotome

variabelen komt voort uit het feit dat er meerdere antwoorden op vragen gegeven kunnen

worden. Hierdoor krijgen variabelen tegelijk meerdere waarden wat niet te verwerken is. Een

verduidelijkend voorbeeld: Er kunnen meerdere onderzoeksvaardigheden aangegeven worden

op de vraag “Welke onderzoeksvaardigheden er in de onderbouw geleerd moeten worden?”

Op deze wijze van coderen wordt het totaal beeld duidelijk over onderzoeksvaardigheden.

Met behulp van het codeerschema wordt een datamatrix gevuld en geanalyseerd voor

eventuele verbanden.

In bijlage E zijn 2 gedeelten van de datamatrix te zien gerelateerd aan de onderbouw van het

voortgezet onderwijs. In de bovenste rijen van het eerste gedeelte staat de identificatie van de

desbetreffende docent volgens tabel 9. In het tweede blok staat aangegeven welke fase uit

figuur 4 de genoemde onderzoeksvaardigheden zitten en in het derde blok staat aangegeven

welke onderzoeksvaardigheden genoemd zijn. Het tweede gedeelte wat is weergegeven laat

zien welk soort “practicum” uitgevoerd wordt om onderzoeksvaardigheden aan te leren.

Om de betrouwbaarheid van het onderzoek te vergroten is een scheikunde docent, niet van

één van de Technasia en van een school uit de regio, gevraagd om een uitschreven interview

te coderen volgens het opgestelde codeerschema (zie bijlage D). Dit gecodeerde interview

wordt gebruikt als input als beoordelaar 2 om de mate van interbeoordelaars-betrouwbaarheid

vast te stellen.

4.4 Validiteit

De interviews worden op een kwantitatieve methode geanalyseerd met behulp van Baarda &

de Goede (2006). Het codeerschema is gemaakt aan de hand van het theoretisch kader en de

onderzoeksvragen. De resultaten worden verwerkt met Excel. Om te borgen dat de

beoordeling van de gegevens uit de interviews betrouwbaar is, wordt er een inter-beoordelaars

analyse gedaan met behulp van Cohen’s Kappa.

Om de validiteit van het onderzoek verder te vergroten wordt triangulatie (Baarda & de

Goede & Teunissen, 2005) toegepast door middel van het analyseren van documenten

verkregen tijdens of na de interviews. Ook is de website van het Technasium volledig

doorzocht op beschikbare en relevante informatie over het vak O&O en de werkwijzen van

het Technasium.

Pagina 22

5 Resultaten

Met behulp van de datamatrix van gecodeerde interviews wordt er in dit hoofdstuk een

beschrijving gemaakt van die antwoord moet geven op de onderzoeksvragen. Toegevoegd is §

5.5 met een bepaling van de betrouwbaarheid van het interpreteren van de interviews. § 5.6

behandeld de documentanalyse om de validiteit van het onderzoek te vergroten.

5.1 Ideologisch curriculum

Een korte analyse van de verschillende informatiebronnen van het Technasium levert de

volgende (sub)doelen op met betrekking tot wat men met het vak O & O (hieronder vermeldt

als leergang) bereiken wil.

Doel van de Stichting Technasium (Technasium a, 2011):

Het bevorderen en ontwikkelen van onderwijs in de (technische) bètawetenschappen

gedurende het Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs en/of het Hoger Algemeen

Vormend Onderwijs alsmede het verrichten van alle handelingen die met het vorenstaande

verband houden of daartoe bevorderlijk kunnen zijn.

De Stichting Technasium tracht haar doel te bereiken door:

• Het ontwikkelen van een complete leergang in de (technische) bètawetenschappen en

het aanbieden van een dergelijke leergang aan daartoe geïnteresseerde

onderwijsinstellingen

• De coördinatie van de invoering van een door de stichting ontwikkelde leergang in de

(technische) bètawetenschappen op een daarin geïnteresseerde onderwijsinstelling, na

de invoering van welke leergang de onderwijsinstelling het predicaat 'Technasium'

mag dragen

• Het samenstellen, ontwikkelen en redigeren van cursusmateriaal

• Het met elkaar in contact brengen van bedrijven, onderwijsinstellingen en

onderwijsontwikkelaars

• Het op gemeentelijk, provinciaal en landelijk niveau vinden van steun en draagvlak

voor de ontwikkeling van onderwijs in de (technische) bètawetenschappen

• Het doorontwikkelen van een door de stichting ontwikkelde leergang alsmede het in

stand houden van de kwaliteit daarvan

Uit deze basisvisie blijkt dat het ontwikkelen, invoeren en in stand houden van de complete

leergang in de (technische) bètawetenschappen (het vak O&O) voor de Vwo en Havo de kern

is van het Technasium. Het vak O& O zit dus in het domein van de bètawetenschappen echter

er kan niet uit de doelstelling opgemaakt worden wat de relatie is tot de andere bètavakken.

Wel is er duidelijk dat het vak O & O een leergang ⁄ vak is naast de andere bètavakken. Het

promoten van het Technasium ⁄ het vak O & O is een andere steunpilaar.

5.2 Formele curriculum

Deze sectie van het onderzoek wordt in twee delen besproken. Het eerste deel is een

document analyse van de beschikbare informatie over het vak O & O van het Technasium en

de 3 klassieke bètavakken. Het tweede deel is wat in de gesprekken met de docenten als

formeel curriculum wordt gezien.

Pagina 23

5.2.1. Examenprogramma’s

Om een eerste inzicht te krijgen hoe onderzoeksvaardigheden in het curriculum voor komen

worden van de exameneisen van de 4 bètavakken. Voor de drie klassieke bètavakken zijn

deze algemeen omschreven in de examenprogramma’s 2012 (CvE, 2010): De kandidaat kan

een natuurwetenschappelijk onderzoek voorbereiden, uitvoeren, de verzamelde

onderzoeksresultaten verwerken en hieruit conclusies trekken. Bij nadere bestudering van het

gerelateerde domein uit de exameneisen voor de vakken natuurkunde, scheikunde en biologie

blijken deze identiek omschreven te zijn (zie onderstaande tabel 6). In tegenstelling tot de

verwachting is dat omschreven onderzoeksvaardigheden niet domein specifiek zijn voor ieder

vak.maar domein overstijgend.

Tabel 6 Onderzoeksvaardigheden van de vwo examenkandidaat 2012

natuurkunde, scheikunde en biologie uit domein A6 van de exameneisen

Onderzoeksvaardigheden natuurkunde, scheikunde en

biologie SPS

Fase

(Leite)

1 een natuurwetenschappelijk probleem herkennen en specificeren.

8 Integrated 1

2 verbanden leggen tussen probleemstellingen, hypothesen, gegevens

en aanwezige natuurwetenschappelijke voorkennis. 11 Integrated 1

3

een natuurwetenschappelijk probleem herleiden tot een

onderzoeksvraag.

- 1

4 hypothesen opstellen en verwachtingen formuleren.

12 Integrated 1

5 prioriteiten, mogelijkheden en randvoorwaarden vaststellen om een

natuurwetenschappelijk onderzoek uit te voeren. 10 Integrated 1

6

een werkplan maken voor het uitvoeren van een

natuurwetenschappelijk onderzoek ter beantwoording van een

onderzoeksvraag. - 1

7 relevante waarnemingen verrichten en (meet) gegevens verzamelen.

5 Basic 2

8 conclusies trekken op grond van verzamelde gegevens van uitgevoerd

onderzoek 6 Basic 3

9 Oplossing, onderzoeksgegevens, resultaat en conclusies evalueren

-

3

Als de exameneisen voor onderzoeksvaardigheden vergeleken worden met de SPS van de

AAAS dan valt op dat zoals verwacht de integrated SPS de boventoon voeren. Enkele

omschreven onderzoeksvaardigheden zijn niet direct terug te leiden tot de SPS definities.

Indien men de fases van het onderzoeksproces volgens Leite (2005) toekent is er een nadruk

op het opzetten en ontwerpen van het experiment. De exameneisen in het domein

onderzoeksvaardigheden worden niet in het centraal examen getoetst maar alleen in het

schoolexamen en is op individuele basis.

Voor het vak O&O zijn, niet zo als de 3 klassieke bètavakken, exameneisen omschreven voor

onderzoeksvaardigheden. Uit documenten van het Technasium (Technasium b, 2011) valt op

te maken dat de afsluiting van het vak O&O plaats vindt binnen het schoolexamen door

middel van de beoordeling van twee keuze projecten in het voorlaatste examenjaar en de

meesterproef in het examenjaar. Bij de beoordeling is naast de O & O docent de externe

opdrachtgever van invloed. Het cijfer wordt ook bepaald door 2 componenten: de

productbeoordeling wat een cijfer voor het hele team wat aan de opdracht heeft gewerkt en

Pagina 24

een procescijfer wat individueel is. Vanaf het eerste leerjaar wordt al aan opdrachten gewerkt

in teams en leren ze ook reflecteren.

Tijdens de leergang O & O tot en met het examenjaar wordt gekeken hoe de leerlingen

diverse competenties ontwikkelen (zie bijlage G). De O & O leerlingen leren reflecteren met

behulp van de competentiekaart (zie bijlage H). Worden de onderzoeksvaardigheden (SPS)

van de AAAS er naast gelegd dan is er geen enkele overeenkomst te vinden.

5.2.2 Lesmateriaal

Uit de interviews met de betreffende onderbouw docenten is gebleken dat het merendeel

commercieel verkrijgbare lesmethoden zijn. In enkele gevallen wordt er een

zelfgeschreven methode gebruikt. Een overzicht is te vinden in onderstaande tabel.

Tabel 7 Gebruikte lesmethoden per bètadiscipline

Biologie Natuurkunde NaSk Scheikunde O&O

Biologie voor

jou

Explora

Nova & Actief

van nature

NasTeq

Zelf geschreven

Chemie overal Geen

Op alle 3 de scholen wordt “Biologie voor jou” gebruikt. Kenmerkende uitspraken van enkele

docenten zijn: “Die methode is echt heel dekkend” en “Daar staan een aantal practica in

waarvan we het merendeel doen”. Bij alle 3 de scholen wordt de lesmethode integraal gevolgd

op één kleine uitzondering van een extra experiment na. Explora wordt maar op één school

gebruikt.

Tabel 8 Overzicht welke vak(ken) geïnterviewde docenten onderwijzen

Onderbouw Bovenbouw

School Docent Hoofdvak 2e vak Hoofdvak 2e vak

1

1 Biologie O&O

2 Biologie Scheikunde

3 O&O NaSk O&O

4 NaSk Natuurkunde

2

5 O&O NaSk Natuurkunde O&O

6 NaSk Scheikunde

7 Biologie O&O Biologie

3

8 Natuurkunde

9 O&O Informatiekunde

10 Scheikunde O&O

11 Biologie

Maar één docent op school 3 (zie tabel 7 en 8) geeft scheikunde. Zij gebruikt een

commercieel verkrijgbare methode.

Bij natuurkunde op school 3 wordt een commerciële methode gebruikt. Bij de introductie van

het vak aan het begin de tweede klas wordt gebruik gemaakt van het eerste hoofdstuk uit

Pagina 25

Actief van nature. Dit hoofdstuk is specifiek gericht op het aanleren van onderzoeksvaardig-

heden.

Het vak NaSk wordt op 2 scholen onderwezen (zie tabel 7). Op School 1 wordt in de tweede

klas een commerciële methode gebruikt en in de 3e klas een zelfgeschreven methode. Deze is

geschreven in overleg met de betreffende onderbouw docent en de bovenbouw docent

natuurkunde. De focus lag hierbij dat de theorie goed moest aansluiten bij die van de

bovenbouw. De andere zelf geschreven methode bij school 2 had een ander perspectief.

Hierbij stonden onderzoeksvaardigheden en kritische houding centraal. Kenmerkende

uitspraken zijn: “We hebben heel duidelijk gekozen om in het begin van de 2e klas, de eerste

twee periodes ons te richten op vaardigheden.” en “In de 3e klas dan zitten we op twee

sporen. We gaan door met die onderzoeksvaardigheden. Maar aan de andere kant dan zit je

met de voorbereiding voor die leerlingen die een natuurprofiel gaan kiezen. Dus dan moet je

er ook meer theorie in gaan brengen.”

Bij het vak O&O wordt bij alle 3 de Technasia geen lesmethode gebruikt. Er zijn geen

commerciële methoden beschikbaar. In de doelstelling van het Technasium (§ 5.1) staat te

lezen dat ze zelf cursusmateriaal samenstellen, ontwikkelen en redigeren. Iedere

schoolperiode wordt er gewerkt aan een nieuwe onderzoeks- of ontwerpopdracht. Iedere

opdracht is uniek en totaal verschillend. Er worden onder andere kennis, onderzoeksvaardig-

heden en competenties aangesproken.

Uit gesprekken met O & O docenten is duidelijk geworden dat een opdracht een externe

opdrachtgever moet hebben wat ook valt op te maken uit documenten van het Technasium

(Technasium b, 2011). Ieder opdracht is maar 2 jaar geldig en mag dan niet meer gebruikt

worden omdat deze dan niet meer actueel is. Hoewel het onderdeel is van het formele O & O

curriculum zijn de opdrachten niet toegankelijk voor niet Technasium scholen. De opdrachten

worden centraal ingestuurd en beheert in een database bij het Techansium. Zij redigeren de

opdrachten en na akkoord worden deze geretourneerd. Daarna mag de opdracht gebruikt

worden door degene die de opdracht heeft ingestuurd. Het lesmateriaal wordt dus voor alle

Technasia met grote regelmaat ververst. O & O docenten moeten de opdrachten zelf schrijven

en krijgen, naast tijd om ze te schrijven, vanuit het Technasium centraal ook een opleiding

hiervoor.

Na de diverse interviews is materiaal meegegeven ter nadere bestudering. In bijlage E is door

docenten zelf lesmateriaal te zien. De uitspraken tijdens de interviews komen hiermee

overeen .

5.3 Uitgevoerd curriculum

Dit onderzoek bestudeert hoe docenten onderzoeksvaardigheden onderwijzen in de

onderbouw. Om inzicht te krijgen hoe docenten deze aanleren werd aan het begin van ieder

interview gevraagd naar wat zij zien als onderzoeksvaardigheden in het algemeen. Daarna is

gevraagd welke daarvan zij relevant achten die leerlingen in de onder- en bovenbouw geleerd

moeten krijgen. Als slotvraag over deze definitievragen moeten de docenten aangeven welke

onder-zoeksvaardigheden in de onderbouw relevant zijn om aangeleerd te krijgen (zie bijlage

C).

5.3.1 Visie op onderwijzen van onderzoeksvaardigheden

Pagina 26

Zoals uit figuur 6 duidelijk wordt heeft ieder docent een eigen visie hoe het beste

onderzoeksvaardigheden onderwezen kunnen worden. Om antwoord te kunnen geven op de

eerste onderzoeksvraag van het uitgevoerd curriculum worden de antwoorden op de 2

deelvragen geanalyseerd.

Onderzoeksvaardigheden

De antwoorden zijn op 2 manieren beoordeeld. Ten eerste wordt gekeken naar de globale

omschrijving door de docenten van de onderzoekvaardigheden en beoordeelt in welke fase

van figuur 1van het onderzoek volgens Leite (2005) het onder te brengen is. Indien er

specifieke onderzoeksvaardigheden genoemd worden dan worden die stuk voor stuk

toegewezen aan één van de 13 AAAS (basic & integrated) SPS (zie tabel 4 en bijlage B).

In het algemeen wordt aangegeven dat de onderzoeksvaardigheden (zie figuur 1) in de fases 1

(het ontwerpen en opzetten van het experiment), 2 (het uitvoeren van het experiment) en 3 (de

analyse en interpretatie van de meetgegevens) zitten. Fase 4, het communiceren over het

onderzoek, wordt door alle docenten niet als onderdeel gezien als een te beheersen

vaardigheid van het onderzoeken. Dit geldt zowel voor de onderbouw als de bovenbouw.

Een aantal docenten kon op deze vraag geen antwoord geven omdat ze nog nooit in de

bovenbouw lesgegeven hadden of daar geen inzicht in hadden verkregen. Voor de onderbouw

wordt fase 3 gezien als de belangrijkste om aan te leren gevolgd door fase 2 en 1 welke even

belangrijk worden gevonden.

Wat betreft de specifieke onderzoeksvaardigheden (AAAS classificatie) is er een heel

gemêleerd beeld ontstaan. Wat de docenten in de onderbouw zien dat leerlingen moeten

aanleren is vrij gelijkelijk verdeelt over bijna alle onderzoeksvaardigheden. Alleen het SPS 7

(vervolgmetingen voorspellen op basis van eerdere metingen) en SPS 12 (het opstellen van

hypotheses) werden niet genoemd. De rangschikking van de onderzoeksvaardigheden worden

hieronder weergegeven en is het totaal van alle ondervraagde docenten (zie tabel 9).

Tabel 9 Aantal onderzoeksvaardigheden genoemd voor de onderbouw

Onderzoeksvaardigheid frequentie SPS

SPS5 (meten) 6 Basic

SPS11 (interpreteren data) 6 Integrated

SPS13 (onderzoek in verslag vasteggen) 6 Integrated

SPS1 (observeren) 5 Basic

SPS6 (verklaren van waarnemingen) 4 Basic

SPS9 (formuleren onderzoeksvraag en theorie) 4 Integrated

SPS10 (controleren van variabelen in experiment) 4 Integrated

SPS4 (berekeningen) 3 Basic

SPS8 (meetprocedure) 3 Integrated

SPS2 (classificeren) 2 Basic

SPS3 (ruimte-/tijdrelaties) 2 Basic

SPS7 (inter-/extrapoleren) 0 Basic

SPS12 (opstellen verwachting/hypothese) 0 Integrated

Er zijn dus geen heel specifieke onderzoeksvaardigheden die opvallen in de onderbouw.

Verwacht werd dat in de onderbouw meer de basic SPS geoefend zouden worden. Het

tegendeel is waar.

Pagina 27

Voor de bovenbouw komen er enkele vaardigheden bovendrijven. In afnemende

belangrijkheid zijn dit:

Tabel 10 Aantal onderzoeksvaardigheid genoemd voor de bovenbouw

Onderzoeksvaardigheid frequentie SPS

SPS13 (onderzoek in verslag vasteggen) 6 Integrated

SPS9 (formuleren onderzoeksvraag en theorie) 5 Integrated

SPS5 (meten) 4 Basic

SPS1 (observeren) 4 Basic

SPS11 (interpreteren data) 3 Integrated

SPS12 (opstellen verwachting/hypothese) 2 Integrated

SPS10 (controleren van variabelen in experiment) 2 Integrated

SPS8 (meetprocedure) 2 Integrated

SPS4 (berekeningen) 2 Basic

SPS3 (ruimte-/tijdrelaties) 2 Basic

SPS6 (verklaren van waarnemingen) 1 Basic

SPS7 (inter-/extrapoleren) 0 Basic

SPS2 (classificeren) 0 Basic

Wat hier opvalt is dat voor de bovenbouw wel zoals verwacht meer integrated SPS

onderwezen worden (zie tabel 10). Dit is in lijn met de wat er in het formele curriculum van

de betavakken te zien is (zie tabel 6). De algemene onderzoeksvaardigheden die er boven

uitsteken (in deze volgorde) zijn SPS13 (onderzoek in verslag vastleggen) en SPS9

(formuleren van onderzoeksvraag en theorie).

Hoofddoelen

Uit de antwoorden valt op te maken dat circa ¾ van de geïnterviewde docenten dezelfde visie

hebben betreffende de beste manier waarop onderzoeksvaardigheden onderwezen kunnen

worden. Het hands-on doen van een onderzoekspracticum was veruit het meest gehoorde

antwoord. Dit geldt voor alle vakken. Twee docenten hebben (nog) geen visie (kunnen)

ontwikkelen vanwege, of te kort in het onderwijs werkzaam of de hoofdtaak lag niet in het

onderwijzen.

De twee volgende punten inde visie van de docenten die terug komen zijn

apparatuurpracticum en authentiek leren. De eerste zit geconcentreerd op één school. Wat van

het vak O & O verwacht mag worden is dat zij aangeven dat authentiek leren belangrijk is

binnen het vak. Dit is inderdaad het geval. Daarnaast zijn er twee docenten die aangeven dat

authentiek leren z.i. de beste manier van aanleren van onderzoeksvaardigheden is.

Voor het, volgens eigen visie, kunnen uitvoeren van de beste manier van onderzoeksvaardig-

heden onderwijzen moet er ook gekeken worden of deze in de praktijk ook uitvoerbaar is. Er

kan gekeken worden of de omstandigheden hiervoor ideaal zijn. De biologie docenten geven

aan het zij het liefst veldonderzoek in de natuur doen. Een aantal randvoorwaarden zouden

hiervoor gecreëerd moeten worden. Een blokuur is een van deze omstandigheden want het

naar buiten gaan en in het leslokaal terug komen duurt even. In het geval van één lesuur zou

er weinig productieve tijd over blijven. Ook is er een open vraag van wie er verantwoordelijk

is in geval er iets met een leerling gebeurt buiten het schoolgebouw tijdens een biologieles.

Ook als ideaal omschreven door enkele docenten, niet alleen biologie, is het hebben van

Pagina 28

kleinere klassen. Hierdoor zou er meer individuele aandacht aan het leerproces van de

leerlingen besteed kunnen worden voor het aanleren van onderzoeksvaardigheden. Een andere

wens die als ideaal gezien wordt door niet O&O docenten is het kunnen maken van excursies.

Hierdoor kan beter de vertaalslag van theorie naar de praktijk duidelijk gemaakt worden.

De docenten zijn eensgezinder in hun doelen die nagestreefd worden in het aanleren van

onderzoeksvaardigheden. Het hoofddoel wat door ¾ van de docenten wordt aangegeven is het

totale onderzoeksproces weergegeven door de fases 1, 2 en 3 van omschreven door Leite

(2005). De ene docent legt meer accent op het bewust doorlopen van alle stappen van het

onderzoek en het maken van het verslag. De andere docent legt meer accent op het definiëren

van het onderzoek en het ontwerpen van het experiment. Weer een andere docent legt de

nadruk op het zelfstandig en goed kunnen vergaren van informatie en niet “voortdurend” de

docent gaan bevragen. Weer een andere docent probeert de leerlingen zelfstandiger een

onderzoek te laten doen. Normaliter zijn de experimenten van zijn vak in de onderbouw meer

kookboekpractica. De subdoelen van de betreffende zijn allemaal verschillend over de

docenten en scholen.

5.3.2 Benaderingen in de onderbouw

Bij de klassieke bètavakken worden de onderzoeksvaardigheden grotendeels via

experimenteren aangeleerd. Per vak wordt beschreven wat de verschillen zijn binnen de

vakgebieden over de scholen heen.

Verschillen tussen de bètadisciplines

Bij het vak biologie wordt in de onderbouw bij het aanleren van onderzoeksvaardigheden

hoofdzakelijk gefocusseerd op fase 2 (het uitvoeren van het experiment). Een belangrijk

onderdeel van biologie is microscopie. Hier wordt veel aandacht aan besteed. In het begin zijn

het veel apparatuurpractica die overgaan begripspractica. Nadat de leerling het instrument

beheerst wordt er veel gedaan aan observeren en het vastleggen door het teken wat men ziet.

Veldonderzoek komt niet voor. Op één school wordt fase 3 (de analyse en interpretatie van

de meetgegevens) (zie figuur 1) op zich zelfstaand geoefend. De gebruikte lesmethode levert

de meetdata aan waarna de leerlingen de analyse en interpretatie moeten doen. Een

kenmerkende uit spraak is: Je oefent vaak op papier. Je hebt niet altijd de tijd om alle potten

en pannen de klas binnen te halen”. Zij krijgen dan verschillende technieken aangeleerd. Op

één school hoeft er nooit een verslag geschreven te worden.

Bij het vak natuurkunde worden in de onderbouw de gebruikelijke onderzoeksvaardigheden

onderwezen. De basis zit in fase 2 en 3 van figuur 1. Naar het eind van de 3e klas worden

enkele onderzoeksvaardigheden uit fase 1 (het ontwerpen en opzetten van het experiment),

onderwezen en geoefend. Op school 3 waar dit vak gegeven wordt is er schoolbreed een opzet

van een verslagindeling waar alle bètavakken zich aan houden. Dit schept duidelijkheid voor

de leerlingen. De experimenten worden vaak uitgevoerd als kookboekpractica.

Op dezelfde school wordt ook het vak scheikunde gegeven. Voor dit vak moet ook een

verslag van een practicum gemaakt worden, maar hier is fase 1 erg belangrijk. De leerlingen

moeten de proef, al dan niet met begeleidende formuleren, volledig voorbereiden. In het

werkplan moet o.a. rekening gehouden worden met de veiligheidskaart. Een kenmerkende

uitspraak is: “Ze moeten het zelf helemaal voorbereiden. Dan kunnen we aan het begin van de

les zien of ze het in orde hebben. Na akkoord kunnen ze meteen aan de slag. Hebben ze het

Pagina 29

niet in orde dan mogen ze niet deelnemen aan de oefening. Ze moeten het practicum in hun

eigen tijd inhalen.”

Bij het vak NaSk worden de onderzoeksvaardigheden vanaf het begin af aan geoefend vanaf

begin 2e klas tot eind 3

e klas.

Het vak O&O steunt in eerste instantie op de onderzoeksvaardigheden opgedaan in de

monovakken. Alleen als de benodigde onderzoeksvaardigheden nog niet eerder onderwezen

zijn in eerdere leerjaren bij de bétavakken of wiskunde dan wordt er een workshop geregeld.

Wat betreft het vastgelegd zijn van het onderwijzen/aanleren van onderzoeksvaardigheden is

er niets specifieks gevonden. Het zit impliciet besloten in de lesmethoden die gebruikt worden

en worden niet vermeldt in weekplanners o.i.d..Door het volgen van de lesmethode komen de

diverse onderzoeksvaardigheden aan bod.

Opleiding en ervaringen docenten

Zoals in figuur 7 te zien is kunnen docenten via diverse wegen hun kennis en ervaring

opbouwen om les te kunnen geven in de onderbouw van het V.O.. Betreffende de ervaringen

met onderzoeksvaardigheden tijdens de eigen opleidingen wordt aangegeven dat de

docentenopleiding hierin de belangrijkste rol speelt maar opvallend genoeg ook de eigen

ervaringen van het onderzoek doen tijdens de middelbare schooltijd. Hierna vindt geen

verdere scholing plaats ten aanzien van onderzoeksvaardigheden en het wordt niet

gestimuleerd vanuit de scholen. Wel wordt aangegeven dat door het onderwijzen van

onderzoeksvaardigheden de eigen ervaringen met het onderzoekdoen vergroot wordt.

Tijdens de interviews werden uitspraken gedaan die karakteristiek voor het onderwijzen van

onderzoeksvaardigheden in de onderbouw. Ten eerste is er de persoonlijke bagage die van

invloed is op het onderwijzen van onderzoeksvaardigheden. Getuige hiervan het antwoord op

de vraag over wat de beste manier is om onderzoeksvaardigheden te onderwijzen. “Door te

doen. Ik ben zelf een echte doener dus dat breng je automatisch over op je leerlingen. Ook

was er de reflectie van een docent aan het einde van een interview: “Ik realiseer mij wel dat

het hele scala van de natuurwetenschappelijke methode zelden bij een practicum ter sprake

komt. Dat realiseer ik mij nu wel. Daar sta je niet zo bij stil, Door dit interview wordt je e r

wel bewuster van.”

5.3.3 Verschillende benaderingen tussen bètadisciplines en scholen

Verschillen bètadisciplines

Het grote verschil tussen de 4 bètadisciplines zit tussen het vak O&O en de 3 klassieke

monovakken zit in de manier van onderwijzen. De klassieke bètavakken krijgen vanuit een

lesmethode onderricht in theorie (o.a. d.m.v. frontaal lesgeven) en onderzoeksvaardigheden.

De overdracht van kennis en vaardigheden vindt in principe plaats binnen één lesuur (o.a.

door onderzoeks- en apparatuurpracticum).

Het vak O & O, omdat het een projectbenadering is, wordt niet in één lesuur gedaan, maar

bestrijkt een hele periode van 6 – 8 weken afhankelijk van het schooljaar. Iedere week zijn er

rond de 6 lesuren beschikbaar voor de uitvoering. Dit betekent tussen de 40 en 50 lesuren

voor de ene opdracht van de periode. Ook wordt bij het vak O&O niet onderwezen vanuit een

lesmethode. De leerlingen moeten door het doen het vak in de praktijk leren. De O&O

Pagina 30

docenten hebben een coachende rol tijdens het uitvoeren van de projectopdrachten, die iedere

schoolperiode anders zijn, door de leerlingen. Wel krijgen ze een paar maal feedback tijdens

de duur van het project. Het project is pas goed opgeleverd als de externe opdrachtgever er

mee akkoord gaat. Het vak O & O is ingebed tussen de andere bètavakken. Uit bijlage G en H

valt op te maken dat er niet specifiek onderzoeksvaardigheden geoefend worden. Het vak O &

O steunt hierbij zwaar op de onderzoeksvaardigheden die aangeleerd worden bij de andere

bètavakken. Een kenmerkende uitspraak hierbij is “We gaan er wel van uit dat ze dingen die

ze bij de monovakken, die ze bij natuurkunde en scheikunde gehad hebben, zoals

verslaglegging, goed onderzoek doen goed waarnemen en conclusies trekken, dat ze die dan

wel gebruiken bij O & O”. Als er een lacune in de kennis is van de leerlingen van de

onderbouw voor een project dan kunnen ze bij de desbetreffende vakdocent terecht of zijn er

hbo instellingen bereidt hierin onderricht te geven zodat het project voortgang kan vinden.

Omdat men bij het vak O & O ervan uitgaat dat de onderzoeksvaardigheden bij de klassieke

bètavakken geleerd worden.kan er concentratie op de in bijlage G en H omschreven

kwaliteiten en competenties concentreren. Kennishiaten specifiek voor de projectopdrachten

worden per geval aangeleerd.

5.4 Interbeoordelaarsbetrouwbaarheid

Cohen’s Kappa is de gebruikelijk maat om de betrouwbaarheid tussen beoordelaars aan te

geven (Eggen & Sanders, 1993). De datamatrix bestaat, op een enkele vraag na, uit dichotome

(nominale) variabelen. Om de betrouwbaarheid van het onderzoek te waarborgen wordt er

door 2 beoordelaars, waarvan 1 de docent in opleiding is, een zelfde interview gecodeerd

volgens het codeerschema uit bijlage D. De resultaten berekening zijn te zien in tabel 11.

Tabel 11 Proporties geobserveerde overeenkomsten

Cohen’s kappa voor de 2 beoordelaars levert 0,71 op. Een κ tussen de 0,61 en 0,80 wordt

gezien als een voldoende tot goede betrouwbaarheid. Hierdoor kunnen we er van uit gaan dat

het toewijzen van uitspraken van docenten aan de respectievelijke codes in voldoende mate

betrouwbaar is.

Pagina 31

6 Discussie

Dit afstudeeronderzoek is een beschrijvend onderzoek. In dit hoofdstuk wordt gekeken welke

conclusies uit onderzoeksresultaten te trekken zijn. Indien mogelijk wordt er gezocht naar

verklaringen voor de diverse resultaten. Afsluitend wordt de gebruikte methode besproken en

worden er aanbevelingen gedaan voor vervolgonderzoek.

6.1 Conclusies

Onderzoeksvaardigheden

Het inzicht over onderzoeksvaardigheden in de onderbouw is in brede zin niet diep geworteld

bij docenten. Onder de respondenten zijn er voor de onderbouw niet specifieke

onderzoeksvaardigheden aan te merken die meer aandacht krijgen dan anderen zoals vermeldt

in tabel 9. Er is geen verband gevonden tussen de onderbouw en de basic SPS. Naar de

bovenbouw vindt er een verschuiving van aandacht plaats naar specifiekere

onderzoeksvaardigheden (integrated SPS). Er is hier een betere consistentie tussen het

formele en uitgevoerde curriculum.

De geïnterviewde docenten hebben,voor het overgrote deel, als doel om

onderzoeksvaardigheden aan te leren via een onderzoeksexperiment. Desgevraagd zijn de

docenten, in hun visie, het er minder over eens dat dit de best manier is. Het aanwezig zijn

randvoorwaarden, of anders omschreven het ontbreken van ideale omstandigheden zorgt er

voor dat de beste manier niet gerealiseerd kunnen worden.

Benaderingen in de onderbouw

Er zitten grote verschillen in de benaderingen van het aanleren van onderzoeksvaardigheden

in de klassieke bètavakken. Bij biologie wordt vaker droog geoefend op fase 3 (de analyse en

interpretatie van de meetgegevens). Ook is het gebruik van de microscoop prominenter

aanwezig. Bij scheikunde op school 3 is de voorbereidende fase prominent. Bij natuurkunde

worden meer kookboekpractica gedaan en bij NaSk wordt meer vanuit de ervaring door te

doen kennis opgebouwd.

O&O is een verhaal apart. De leerlingen krijgen projectopdrachten en moeten op authentieke

wijze via teamleren hun kennis en ervaring opbouwen om volledige projecten uit te voeren

van begin tot het einde. De onderzoeksvaardigheden halen ze bij de klassieke bètavakken

weg. Indien deze ontbreken moeten die extern gehaald worden.

Verschillen bètadisciplines

Het fundamentele verschil tussen de 4 bètadisciplines zit tussen het vak O&O en de 3

klassieke bètavakken. De 3 monovakken zijn al jaren lang examen vakken en er is al heel veel

ontwikkeld en onderzocht. Het onderwijzen vindt in principe binnen één lesuur plaats terwijl

O&O een grotere periode beslaat. Het vak O&O is een multidisciplinair vak en is heel

dynamisch. Omdat het vak O&O nog maar ca. 6 jaar bestaat moet er nog het een en ander

ontwikkeld worden (bijvoorbeeld een compleet curriculum).

Pagina 32

Onderzoeksvaardigheden docenten

Docenten doen in hun middelbare school tijd en hun vervolgopleidingen, waaronder de

opleiding tot docent, onderzoeksvaardigheden op. Daarna houdt de opleiding hiervan op. Wel

vindt vanuit de praktijk (lees ervaring) nog wel enige inzichtvergroting plaats in individuele

gevallen.

Het Technasium, als nieuwe onderwijsstroming, is sinds ca. 6 jaar in ontwikkeling. Omdat er

weinig infrastructuur was hebben docenten zelf moeten bijdragen in de ontwikkeling hiervan.

Naast de eigen opleiding tot O&O docent hebben individuele docenten verschillende

aanvullende cursussen gevolgd. Al met al bleef er weinig tijd over voor verdere opleidingen.

Het ontwikkelen van de eigen onderzoeksvaardigheden hebben bij Technasiumdocenten geen

prioriteit. Bij één Technasium gaven bovenbouw docenten ook les in de onderbouw. Zij

waren zich bewuster van onderzoekvaardigheden tijdens de interviews. Ook zijn zij

individueel actief in hun eigen ontwikkeling hierin. Voor het vak NaSk is een geheel eigen

lesmethode ontwikkeld op basis van onderzoeksvaardigheden voor de onderbouw. Er wordt

om de zoveel tijd gecheckt of de eigen methode nog up to date is. Uit dit onderzoek is niet op

te maken of het feit dat eerste graads docenten onderscheidend zijn voor het bewuster omgaan

met het aanleren van onderzoeksvaardigheden of dat vanuit de school een actiever beleid is

t.a.v. onderzoeksvaardigheden.

O & O en de klassieke bètavakken

De klassieke bètavakken ontwikkelen domein specifieke onderzoeksvaardigheden die bij het

vak O & O als een gegeven worden gebruikt waarop de O & O competenties (zie bijlage G en

H) ontwikkeld kunnen worden tijdens de leergang van de eerste tot en met de examenklas. De

ontwikkeling vindt plaats via authentieke projecten. Het kan via een onderzoeksproject of een

ontwerpproject waarin een stuk onderzoek zit.

Totaal beeld

Het curriculum van het vak O & O is nog in ontwikkeling. Uit deze studie blijkt dat voor het

vak O & O gebouwd wordt op de onderzoeksvaardigheden ontwikkelt bij de klassieke

bètavakken en dat er geen standaard lesmateriaal beschikbaar is. De onderzoeksvaardigheden

worden niet specifiek omschreven en uit documenten van het Technasium en interviews met

docenten blijkt dat er meer wordt gefocust op de ontwikkeling van competenties anders dan

onderzoeksvaardigheden zoals omschreven in de wetenschappelijke literatuur. Wel zou de

benadering van het aanleren van onderzoeksvaardigheden bij het vak O & O gekarakteriseerd

kunnen worden als authentiek. Voor de klassieke bètavakken blijkt er een beter verband te

zijn voor de bovenbouw met de wetenschappelijke literatuur dan bij de onderbouw met

betrekking tot aan te leren onderzoeksvaardigheden. In de onderbouw zit het onderwijzen van

onderzoeksvaardigheden impliciet verwerkt in het formele curriculum (lesmethoden) en is

niet specifiek omschreven. Er meer gebruik gemaakt van bekende benaderingen zoals

kookboekpractica of data-analyse.

6.2 Verbetering methode

De methode is opgezet om met 3 studenten de interviews op 3 scholen over 4 vakken af te

nemen. Er is gekozen om toch aan deze opzet vast te houden ook al is het met 1 persoon

uitgevoerd omdat het onderzoek bij maar 1 school niet zoveel had opgeleverd. Echter de

Pagina 33

hoeveelheid werk was aanzienlijk. Gezien het feit dat de antwoorden op enkele vragen geen

relevante informatie opleverden en een mogelijk grotere omvang van een vervolgonderzoek is

gewenst is het beter om het aantal interviewvragen te reduceren en eventueel andere

instrumenten in te zetten op basis van de uit dit onderzoek verkregen resultaten.

Om de informatie verkregen uit interviews of andere instrumenten beter te kunnen plaatsen

zouden technatoren en sectieleiders ook geïnterviewd