Post on 08-Jun-2015
Experimenten efficiënt inschakelen in de les
Henk Pol, ELAN lerarenopleiding
Universiteit Twente
Doelstelling en bronnen
De vraag is hoe we ons practicum zouden kunnen verbeteren?
Waar zoek je dan?
Wetenschappelijke literatuur
Ervaring van lerarenopleiders (m.n. Getting Practical uit UK)
Eigen ervaring als docent en vakdidacticus Natuurkunde
Overzicht van deze lezing
Introductie ons, vraag, bronnen
Wat is het ‘effect van een practicum’?
Welke doelstellingen kennen we? (in aansluiting op vorige lezing)
De verschillende doelstellingen op een rij
De context van een practicum
A. Doelen van de docent
wat de leerlingen ervan moeten leren
B. Gegeven opdracht
wat de bedoeling is dat leerlingen doen
D. Leer-resultaten
wat de leerlingen er werkelijk van leren
effectiviteit
1
Reflecteren op praktisch werk
C. Uitvoering van de
opdrachtwat de leerlingen
werkelijk doen
2
Effectiviteit op niveau 1
Deden leerlingen wat de bedoeling was te doen en zagen ze wat de bedoeling was te zien?
Effectiviteit op niveau 2
Leerden de leerlingen wat ze moesten leren en kunnen ze zich dat later herinneren?
Doelen / redenen om een practicum te doen
Verband tussen volume en fase van een stof laten zien
Eigenschappen van stoffen leren kennen
Begrip van de hoeveelheid energie in voedsel
Herhaling van een chemische reactie
Doelen / redenen om een practicum te doen
Onderzoeksvoorstel leren schrijvenLeren presenterenEen onderzoeksplanning leren maken
Een grafiek leren tekenenEen voorschrift leren uitvoeren / stapsgewijs werkenLeren nauwkeurig te werken
Leren samenwerkenLeren zelfstandig te werkenVeilig leren werkenEen verslag leren maken
Leren technisch te ontwerpenLeren beschrijven van jouw waarnemingen
Waarom laten we praktisch werk doen? - de kerndoelen bij Leren onderzoeken
• Kennis maken met apparatuur en/of gangbare werkwijzen.
• Verder oefenen met apparatuur en/of gangbare werkwijzen.
• Weergeven wat is waargenomen.
• Waarnemingen met elkaar in verband brengen.
• Een concept, verklaring, model of theorie beter begrijpen.
• Een onderzoeksvraag formuleren.
• Een plan van aanpak opstellen.
• Risico’s evalueren.• Relevante
gegevens verzamelen.
• Gegevens effectief presenteren.
• Gegevens verwerken en interpreteren.
• Conclusies trekken over de onderzoeksvraag op grond van de gegevens.
• De getrokken conclusies evalueren.
Motivatie • Motiveren.• Actief leren.• Samenwerken leren /
stimuleren.
Leerdoelen bij één opdracht, volgens een docentWat zijn de leerdoelen van een praktische activiteit? ACTIVITEIT
PO – 5 VWO
A. Natuurweten-schappelijke kennis en inzicht ontwikkelen
A1. Weergeven wat is waargenomenA2. Waarnemingen met elkaar in verband brengen (bijv. overeenkomst, verschil, trend)A3. Een concept, verklaring, model of theorie beter begrijpen
B. Gebruik van apparatuur; uitvoeren van gangbare werkwijzen
B1. Kennismaken met apparatuur en/of gangbare werkwijzenB2. Verder oefenen met apparatuur en/of gangbare werkwijzen
C1. Inzicht ontwikkelen wat betreft het doen van natuurwetenschappelijk onderzoek
C1. Beter begrijpen hoe je onderzoek doet
C2. Bepaalde aspecten leren van het doen van onderzoek
C2a. Een onderzoeksvraag stellenC2b. Een plan van aanpak opstellenC2c. Risico’s evaluerenC2d. Relevante gegevens verzamelenC2e. Gegevens effectief presenterenC2f. Gegevens verwerken en interpreterenC2g. Conclusies trekken over de onderzoeksvraag op grond van de gegevensC2h. De getrokken conclusies evalueren
D. Affectieve en sociale doelen D1. MotiverenD2. Actief lerenD3. Samenwerken leren/stimuleren
Leerdoelen bij één opdracht, volgens een docentWat zijn de leerdoelen van een praktische activiteit? ACTIVITEIT
PO – 5 VWOA. Natuurweten-schappelijke kennis en inzicht ontwikkelen
A1. Weergeven wat is waargenomen XA2. Waarnemingen met elkaar in verband brengen (bijv. overeenkomst, verschil, trend)
X
A3. Een concept, verklaring, model of theorie beter begrijpen
X
B. Gebruik van apparatuur; uitvoeren van gangbare werkwijzen
B1. Kennismaken met apparatuur en/of gangbare werkwijzen
X
B2. Verder oefenen met apparatuur en/of gangbare werkwijzen
X
C1. Inzicht ontwikkelen wat betreft het doen van natuurwetenschappelijk onderzoek
C1. Beter begrijpen hoe je onderzoek doet X
C2. Bepaalde aspecten leren van het doen van onderzoek
C2a. Een onderzoeksvraag stellen XC2b. Een plan van aanpak opstellen XC2c. Risico’s evalueren C2d. Relevante gegevens verzamelen XC2e. Gegevens effectief presenteren XC2f. Gegevens verwerken en interpreteren XC2g. Conclusies trekken over de onderzoeksvraag op grond van de gegevens
X
C2h. De getrokken conclusies evalueren XD. Affectieve en sociale doelen D1. Motiveren X
D2. Actief leren XD3. Samenwerken leren/stimuleren X
De multimeter
Verschillende doelstellingen: verschillende soorten kennis
Kennis en begrip: declaratieve kennis
Gebruik van apparatuur: procedurele kennis
Onderzoeksvaardigheden: strategische kennis
Motivatie? Komen we later op terug…
Het ACT * model van Anderson
http://www.instructionaldesign.org/theories/act.html
Ervaring met onderzoeksvaardigheden
Onderzoeksvaardigheden
Strategische kennis
Soort van probleem oplossen
Probleem stellen Het probleem
begrijpen
Terug kijken
Plan uitvoeren
Plan maken
Strategische kennis aanleren (De Corte 2004, Mayer 2008)
Actieve rol van de leerling (in evenwicht met instructie, context)
In concrete domeinen en contexten, geïntegreerd
Ondersteuning expliciet op onderdelen onderzoeksproces (fading)
Reflectie expliciet maken / discussie van proces
Oefening baart kunst
Begeleiding? Dilemma: antwoorden vs. terugvragen
Ander dilemma
Onderzoeksvaardigheden leren vs. onderzoekend leren
Wat is onderzoekend leren???
Nieuwsgierigheid en kritisch
denken stimuleren
Verschillende doelstellingen: hetzelfde practicum?
Practicum systeembord 5V
Deel 1: de hoofdzaak Hiernaast zie je het systeembord. Links zit de invoer (bijvoorbeeld sensoren). Rechts de uitvoer (bijv. zoemer) En in het midden de verwerking: allerlei poorten. 1) Links zie je een variabele spanning. Verbind de uitgang daarvan met een led (Light Emitting Diode) Vanaf welke spanning gaat de led aan? ………………. Een computer “denkt” binair dwz met 0 en 1. Nul = uit Eén = aan. Wat houdt dat in? Je ziet dat bij de led: nul= een spanning van 0,0 tot ong. 1,5 V. Eén = een spanning van ong 1,5 tot 5,0 V 2) Verbind de drukschakelaar met een led. Doe wat je niet laten kunt. Schrijf je conclusie op met de getallen: 0 en 1 …………………………………………………………………………………………… 3) Verbind de drukschakelaar met een zoemer. Wat doet een zoemer dus? Zeg het met 0 en 1. ……………………………………………………………………………………………………………. 4) Verbind de drukschakelaar met de ingang van de invertor en de uitgang met een led. Wat doet ie? …………………………………………………………………………………… 5) Een waarheidstabel is een schema waarin met nullen en enen de werking wordt weergegeven. De waarheidstabel voor de invertor ziet er zo uit: 6) Verbind een drukschakelaar met de bovenste ingang van de EN-poort (noem ik A) en een andere druk schakelaar met de onderste ingang van de EN-poort (B). Verbind de uitgang met een led. Onderzoek wat een EN-poort doet. Vul de waarheidstabel verder in. Waarom zou hij EN-poort heten? ……………………………… …………………………………………………………………..
invertor ingang uitgang 0 1 1 0
EN-poort A B uitgang 0 0 0 1 1 0 1 1
Maak een inbraakalarm.
Als een dief een lichtbundel onderbreekt, moet een alarm klinken. De eigenaar van het huis kan het alarm uitschakelen door indrukken van een knop.
Ontwerp een schakeling voor dit anti-diefstalsysteem.
Gebruik hierbij een sterke lichtbundel (bijv. een bureaulamp) met een veel hogere lichtintensiteit dan het omgevingslicht
Motivatie: de manier waarop
Motivatie:
1) waarom?
2) ‘het leuk vinden’
Vooraf uitleggen waarom een proef gedaan moet worden?
Motivatie is geen doel, maar een katalysator
Bellenvat
De context
Omstandigheden waaronder een practicum wordt gedaan
De praktische condities
Inleiding en afsluiting van de les
De les ervoor, de les erna, de toetsing
Een leerlijn
Aandachtspunten (VUE, volgens GP)
Voorbereiding
Doel
De praktische activiteit zelf
Leerlingen laten nadenken
Differentiatie in niveau
Uitvoering
Evaluatie
Voorbereiding: doel
Wat wil je met de activiteit bereiken: kennis en inzicht/ vaardigheden/
onderzoeken of ontwerpen?
Wat is het leerdoel of wat zijn de leerdoelen van de activiteit?
Hoe zorg je ervoor dat de leerlingen dit weten?
Voorbereiding: de praktische activiteit zelf
Heeft de activiteit een structuur?
Hoe wordt de activiteit uitgelegd?
Hoe open is de activiteit?
Wat gaan de leerlingen doen met het gereedschap en de materialen?
Hoe gaan de leerlingen vastleggen wat ze doen en waarnemen?
Voorbereiding: leerlingen laten nadenken
Wat zorgt ervoor dat leerlingen gaan nadenken?
Welke onderlinge discussie vindt plaats voor, tijdens en na de
activiteit?
Hoe stimuleer je dat leerlingen er met elkaar over praten?
Voorbereiding: differentiatie in niveau
Hoe moeilijk is het om te begrijpen wat je doet? Hoe moeilijk de
uitvoering?
Is differentiatie nodig?
Uitvoering
Hoe ga je het succes vaststellen, welke criteria ga je daarbij
gebruiken?
Hoe ga je aan de hand van die criteria de prestaties van de leerlingen
beoordelen?
Evaluatie
Deden en zagen de leerlingen wat de bedoeling was te doen en te
zien?
Konden de leerlingen het doel van de activiteit uitleggen?
Gebruikten de leerlingen bij discussies over de activiteit de vaktermen
zoals dat je bedoeling was?
Leerden de leerlingen wat de bedoeling was dat ze leerden?
Dank U voor uw aandacht!
Henk Pol
ELAN
h.j.pol@utwente.nl