Wat leren kinderen van technieklessen?

Dannie Wammes is docent Wetenschap en Techniek bij de HAN-pabo en verantwoordelijk voor het bachelor-onderzoek binnen deze hogeschool. Ook werkt hij één dag per week voor de Wageningse basisscholen waar hij in samenwerking met leerkrachten lesmateriaal ontwikkelt. Daarnaast promoveert hij aan de Universiteit Utrecht. Het KWTG sprak hem over het onderzoek dat hij momenteel uitvoert.

Wat was je onderzoeksvraag?
“Hoe kan de vaardigheid van leerlingen binnen het domein techniek vastgesteld worden?”

Waar komt deze onderzoekvraag vandaan?
“Veel leerkrachten staan met hun mond vol tanden als hen wordt gevraagd wat kinderen eigenlijk leren van technieklessen. Wanneer ze de vaardigheid van leerlingen in het domein techniek kunnen vaststellen geeft hen dat de mogelijkheid om leerlingen en ouders bewust te maken van dat talent én het geeft hen de mogelijkheid om de effectiviteit van hun techniekonderwijs te evalueren.”

Waarom is het belangrijk dat dit onderzoek wordt uitgevoerd?
“Allereerst omdat het een vraag was van verschillende leerkrachten die graag willen weten wat hun onderwijs oplevert. Daarnaast wordt de opbrengst van techniekonderwijs aantoonbaar. Bij de keuzes die scholen maken om meer of minder aandacht te besteden aan onderwerpen speelt duidelijkheid over de opbrengst een belangrijke rol.”

Hoe voer je het onderzoek uit?
“Ik heb samen met leerkrachten en directeuren uit het basisonderwijs het onderzoeksvoorstel gemaakt. De eerste stap was het bedenken van een diagnostische aanpak die toepasbaar zou kunnen zijn in de klas. Volgens de aanpak van Evidence Centered Design heb ik een blauwdruk ontworpen voor diagnostische taken waarmee je snel inzicht kunt krijgen in het begrip dat leerlingen van technische systemen hebben. Het ontwerp van deze blauwdruk is in eerste instantie gebaseerd op resultaten van verschillende wetenschappelijke onderzoeken naar kennisontwikkeling en het begrijpen van techniek.

Vervolgens heb ik aanvullend onderzoek uitgevoerd om een aantal keuzes die deels op praktische overwegingen zijn gemaakt proefondervindelijk te onderbouwen. Dat gebeurde met twee diagnostische taken die we aanpasten aan de in de blauwdruk vastgelegde criteria: de trapkogelbaan en de zenuwspiraal. Bij dat onderzoek waren 272 bovenbouwleerlingen, 5 onderzoekers gespecialiseerd in vaardigheidsontwikkeling en 13 techniekdocenten betrokken.

In de volgende fase test ik of leerkrachten kunnen werken met de diagnostische taken. Daarnaast onderzoeken een aantal van mijn studenten wat de waarde van de informatie uit de taken is voor leerkrachten. Zij kijken naar wat de informatie uit de taken toevoegt aan de inschattingen die de leerkrachten maken over de technische vaardigheid van hun leerlingen. Aan dit onderzoek nemen 10 leerkrachten deel.

In het laatste deel van het onderzoek bekijk ik welk effect het hebben van kennis over de beginsituatie van leerlingen met betrekking tot technische vaardigheden kan hebben op het handelen van de leerkracht en het leren van de leerlingen.”

Zijn er al onderzoeksresultaten/conclusies bekend?
“Ja. Wat daarbij wel belangrijk is om te benadrukken, is dat er bij techniek veel kennis komt kijken die niet gemakkelijk in taal te vatten is. Daarom gaat de blauwdruk uit van non-verbale taken. Daarmee vervaagt het onderscheid tussen ‘begrip’ en ‘vaardigheid’. Ik gebruik beide termen om de uitkomst van een taak te duiden. Belangrijke resultaten/conclusies: • Het ontwerp maakt het mogelijk om het begrips- of vaardigheidsniveau van een leerling vast te stellen aan de hand van de uitkomst van één taak, die leerlingen binnen vijf minuten kunnen maken. Dat is belangrijk omdat er vaak weinig tijd beschikbaar is voor techniekonderwijs. Ook heb je als leerkracht niet de mogelijkheid om alle leerlingen uitgebreid te observeren. Met ons ontwerp kunnen leerlingen die klaar zijn een foto maken van het resultaat, zodat de leerkracht dat na lestijd kan bekijken en beoordelen. • Ons ontwerp maakt het mogelijk om vergelijkbare begripsniveaus vast te stellen bij sterk verschillende technische vraagstukken. Het vaststellen van begrip bij het bouwen van een brug of bij een programmeertaak lijkt in eerste instantie op het vergelijken van appels met peren, maar onze taken maken een dergelijke vergelijking toch mogelijk. Dat komt omdat we in ons ontwerp het begripsniveau niet technisch, maar ontwikkelingspsychologisch definiëren. • Scores op gebieden als rekenen en begrijpend lezen geven nauwelijks enige indicatie voor de prestaties van leerlingen op onze taken. We kunnen dus vaardigheden vaststellen die je als leerkracht niet te zien krijgt met de gebruikelijke toetsen. Ik veronderstel dat dit aan de ene kant komt doordat technische vaardigheden echt anders zijn dan de vaardigheden die van belang zijn bij rekenen en begrijpend lezen. Aan de andere kant heeft het er waarschijnlijk mee te maken dat de taken binnen ons model non-verbaal zijn. Daardoor kunnen kinderen hun visuele en procedurele kennis tonen.”

Hoe komt jouw onderzoek ten goede aan de dagelijkse onderwijspraktijk van leerkrachten?
“De blauwdruk geeft richtlijnen voor het maken van taken voor technische systemen die op sterk verschillende principes zijn gebaseerd. Met dergelijke taken kun je als leerkracht vaststellen hoe goed leerlingen technische principes begrijpen. Je kunt ook de ontwikkeling van leerlingen monitoren, want taken kunnen meerdere keren worden ingezet. Bijvoorbeeld aan het begin en aan het eind van een lessenserie. Dan weet je als leerkracht of de lessen waarde hebben gehad, of de leerlingen erna inderdaad meer weten dan ervoor.”

Hoe komt jouw onderzoek ten goede aan de leerlingen?
“Leerlingen kunnen een meer ‘uitgesproken’, concrete waardering krijgen voor hun technisch talent. Zeker voor leerlingen die minder presteren op het gebied van rekenen en taal kan dat belangrijk zijn voor de ontwikkeling van hun zelfbeeld. Bijkomend voordeel is dat je de technische vaardigheid van leerlingen in groep 8 kunt meenemen in het advies voor vervolgonderwijs.”

Meer weten over dit onderzoek? Neem contact op met Dannie Wammes via Dannie.Wammes@han.nl.