Praktische didactiek voor natuuronderwijs
H1. Waarover gaat natuuronderwijs?
Natuuronderwijs sluit aan bij de natuurlijke behoefte van kinderen om al doende bezig te zijn met de
concrete werkelijkheid om hen heen. De inhoud van natuuronderwijs bestaat uit herkenbare onderwerpen
uit de omgeving van basisschoolleerlingen, zoals organismen, weer en seizoenen en materialen en
voorwerpen. Verschillen tussen het vroegere en huidige natuuronderwijs:
- Levende organismen en materialen, dingen en verschijnselen krijgen de aandacht.
- Onderzoekend en ontwerpend leren zijn wezenlijke onderdelen van het programma.
- Aandacht voor de aard en betekenis van natuur en techniek: duurzame ontwikkeling.
1.1 Natuuronderwijs op school
De drie pijlers van natuur- en techniekonderwijs zijn:
1. Het leren over het belang en de aard van natuur & techniek: het belang en de waarde van natuur en
de specifieke denk- en werkwijze van natuurwetenschappen en techniek.
2. Het uitvoeren van natuur & techniek: de zorg voor natuur en milieu, het uitvoeren van onderzoek
en het ontwerpen en maken van technische producten.
3. Kennis over en inzicht in de natuurlijke en gemaakte wereld.
Ontwikkelaars van lesmateriaal voor natuur & techniek moeten rekening houden met de kerndoelen en de
volgende punten:
- Natuuronderwijs gaat over de werkelijkheid.
- Kinderen moeten actief op hun eigen niveau bezig kunnen zijn met het onderwerp. Ze leren het
meest van hands-on, brains-on, de combinatie van doen en denken.
- De leerstof moet aanknopingspunten bieden voor de ontwikkeling van verantwoordelijkheid en zorg
voor mens, dier en omgeving.
- De leerstof moet in te passen zijn binnen de gewone schoolpraktijk.
1.2 Waarom Natuur & Techniek?
Geletterdheid in natuur & techniek houdt in dat mensen de wereld in relatie tot natuur & techniek met
vertrouwen tegemoet kunnen treden. Ze kunnen iets op een wetenschappelijke manier beschouwen en zijn
zich bewust van de grenzen van natuurwetenschappelijke kennis. Argumenten waarom onderwijs in de
natuur & techniek aangeboden wordt op de basisschool:
- Kinderen hebben de natuurlijke behoefte om hun omgeving te verkennen.
- De natuur heeft een gunstige invloed op de ontwikkeling van o.a. creativiteit en concentratie.
- Geletterdheid in natuur & techniek geeft zicht op de voor- en nadelen van techniek en maakt het
mogelijk om verantwoorde persoonlijke keuzes te maken op het gebied van voeding, gezondheid,
energie, milieu en duurzame ontwikkeling.
- Het leergebied is geschikt om logisch denken te ontwikkelen. Het stimuleert redeneren met
bewijsmateriaal en multiperspectivisch denken.
H2. Doen en denken
2.1 Hoe leren kinderen de wereld begrijpen?
Al doende bouwen kinderen ervaring op, waarbij indrukken van verschillende zintuigen met elkaar in
verband komen te staan (de sensomotorische ontwikkeling). Nieuwsgierigheid en verwondering zijn
drijfveren om de omgeving te willen begrijpen. Ook de wil om dingen naar hun hand te zetten motiveert
kinderen om te zoeken naar samenhang die ze kunnen gebruiken.
2.2 Ontdekken van regelmaat en samenhang
Terwijl kinderen de werkelijkheid verkennen, kunnen ze hun belevenissen op twee manieren ervaren: als
iets nieuws of als iets wat hoort bij een eerdere ervaring. Kinderen kunnen de ervaringen die bij elkaar
horen op verschillende manieren koppelen:
- Op elkaar lijkende ‘dingen’ vertonen verschillend gedrag (hond – koe).
- Verschillende verschijnselen zijn er tegelijkertijd (zon & schaduw).
, Praktische didactiek voor natuuronderwijs
- Gebeurtenissen hebben steeds een bepaalde volgorde: de eerste gebeurtenis lijkt een voorwaarde
voor de tweede.
2.3 Denkbeelden en denkschema’s
Mensen ontwikkelen hun eigen denkbeelden vanuit een combinatie van allerlei indrukken. Zij combineren
die denkbeelden tot denkschema’s waar de door hen geconstateerde regelmaat en samenhang een plaats
in vindt. Maar als de ‘ontdekte’ regelmaat een gevolg is van toeval of van invloeden zie ze niet kunnen
overzien, kunnen onjuiste denkbeelden (misconcepten) ontstaan.
2.4 Leren door doen
Kleuters kennen aan levenloze voorwerpen persoonlijkheid toe. Rond hun zesde jaar ontstaat een meer
objectieve kijk op hun omgeving. Ondertussen krijgen allerlei basiservaringen, die ze spelend en kijkend om
zich heen verzamelen, een plaats in de denkschema’s. Wanneer na verloop van tijd de denkschema’s
ingewikkelder worden, is het effectief om onderzoekend leren duidelijk te structureren.
2.5 ‘Heen en weer’-denken tussen idee en werkelijkheid
Voor effectief onderwijs in natuur en techniek moeten doen en denken samengaan. Kenmerkend voor
natuur en techniek is het zoeken naar de relatie tussen eigen denkbeelden, voorstellingen of theorie en de
werkelijke waarnemingen, dus het ‘heen en weer’-denken.. Proefjes doen begint met brains-on: kinderen
wisselen ideeën uit over het onderwerp, ze redeneren over hun voorspellingen of verwachtingen. Na de
hands-onactiviteiten volgt opnieuw brains-on.
2.6 Didactiek van Natuur & Techniek
Voor onderwijs in natuur en techniek zijn verschillende vakdidactische benaderingen geschikt, afhankelijk
van het doel van de activiteit:
- Ontdekkend leren (onderzoekend leren en beleven) komt voort uit nieuwsgierigheid en
verwondering.
- Onderzoekend leren komt voort uit nieuwsgierigheid.
- Ontwerpen leren betreft het bedenken en maken van iets om een technisch probleem op te lossen.
- Beleven is de affectieve component van ontdekkend leren, het komt voort uit verwondering en leidt
tot waardering en betekenisverlening.
- Leren kiezen is een doel van educaties.
H3. Waarnemen, identificeren en classificeren
3.1 Waarnemen bij natuuronderwijs
Nauwkeurig waarnemen is een vaardigheid die leraar en leerling een gemeenschappelijke basis geeft. Je
kunt kinderen beter leren waarnemen door hen echte spullen te laten vergelijken, ordenen en op volgorde
leggen (seriëren), hun waarnemingen te laten vastleggen en stimulerend te begeleiden.
3.2 Waarnemen, hoe gaat dat?
Waarnemen is vaak gekoppeld aan actie:
- Je krijgt een zintuiglijke indruk;
- Daarvan word je je bewust;
- Daarover vorm je een eigen mening
en/of daarbij krijg je een gevoel;
- Als gevolg daarvan doe je iets.
Informatie die betekenis voor je heeft, dringt beter tot je door dan informatie die je ‘niet aanspreekt’. De
indrukken die tot je doordringen worden onbewust gefilterd door wat je wilt, weet, voelt en kunt.
3.3 ontwikkeling van het waarnemen
Waarnemen kun je leren en je kunt leren van waarnemen. Door oefening groeit je vaardigheid om nuances
en details, patronen en structuren waar te nemen. Als je waarneemt, kun je je concentreren op één zintuig.
Meestal heeft het meer zin om zo gevarieerd mogelijk gebruik te maken van alle zintuigen. Door je
, Praktische didactiek voor natuuronderwijs
verschillende zintuigprikkels met elkaar in verband te brengen, krijg je een totaalbeeld en kun je zoveel
verschillende dingen van elkaar onderscheiden, identificeren en benoemen.
3.4 Het waarnemen en herkennen van kenmerken
Als je bewust waarneemt gebeurt er iets in je hersenen:
- Identificeren: herkennen van een specifieke combinatie van eigenschappen of bepaalde
karakteristieke kenmerken (de kat van de buren)
- Interpreteren: ordeningen die je bewust of onbewust hebt aangebracht (de kat is gevaarlijk)
De verwerking van zintuiglijke indrukken is gebaseerd op eerdere ervaringen en ‘verduidelijkt’ de wereld om
je heen. Door een voorwerp te onderzoeken, herken je eenzelfde combinatie van eigenschappen als in
voorwerpen die je al kent. Omdat je de neiging hebt om indrukken te ordenen, kun je nieuwe informatie
snel opbergen en weer vlug oproepen. Tegelijkertijd filter je de informatie die op je afkomt: je onderscheidt
belangrijke zaken en bijzaken, dit gebeurt subjectief. Hieraan zit een risico (kokervisie), maar is noodzakelijk.
3.5 Vergelijken en ordenen, identificeren en classificeren
Kinderen komen tal van situaties tegen waarin dingen naar kenmerken geordend zijn (supermarkt).
Identificeren en classificeren zijn sleutelactiviteiten om zicht te krijgen op hoe onze leefwereld in elkaar
steekt. Nauwkeurig waarnemen, verschillen en overeenkomsten opmerken, kenmerken leren benoemen:
dit alles helpt hen hun leven steeds beter mentaal te (her)ordenen en meer grip op hun leefomgeving te
krijgen.
Seriëren is dingen vergelijken en rangschikken volgens een geleidelijke overgang van één eigenschap. Het
biedt mogelijkheden om veranderingen in de tijd zichtbaar te maken. Kinderen kunnen meetbare
veranderingen grafisch weergeven, andere processen lenen zich meer voor een fotorapportage.
3.6 Waarnemen stimuleren
Je moet de aandacht van leerlingen vast kunnen houden om de kwaliteit van hun waarneming te
beïnvloeden. Stimulerende waarnemingssituaties zijn:
- Het plaatsvinden van spontante veranderingen aan het object
- Het veroorzaken opzettelijke veranderingen
- Het zelf zoeken naar verschillen en overeenkomsten met andere objecten.
3.7 Nauwkeurig vergelijken; waarnemen met hulpmiddelen
Je kunt nauwkeurig waarnemen stimuleren door leerlingen opdrachten te geven om de waarnemingen vast
te leggen. Daarbij laat je de leerlingen steeds meer gebruikmaken van meetresultaten, detailtekeningen en
vaktaal. Als je kleur, toonhoogte, lengte of temperatuur van voorwerpen wil vergelijken, vergelijk je door de
voorwerpen tegelijk of kort naar elkaar waar te nemen. Als zo’n directe vergelijking niet mogelijk is, moeten
leerlingen hun waarnemingen vastleggen en/of hulpmiddelen gebruiken.
H5. Onderwijsleerstijlen bij natuuronderwijs
5.1 Hoe moet je kiezen uit al die verschillende benaderingen?
De volgende uitgangspunten zijn gebaseerd op wat kinderen eigen is en op de doelen van natuuronderwijs:
- Het onderwijs moet passen bij de aard van kinderen, het moet ‘beleefd’ worden.
- Het onderwijs moet passen bij de cognitieve mogelijkheden van kinderen, dus ook aansluiten op de
verschillende ontwikkelingsstadia van kinderen binnen elke groep.
- Voor natuuronderwijs is de onderzoekende werkwijze onmisbaar.
- Bij natuuronderwijs hoort ook het dragen van verantwoordelijkheid (o.a. voor materialen en
organismen)
5.2 Drie stijlen voor onderwijs in natuurwetenschappen
Spontaan ontdekkend leren is een vorm van leerlinggestuurd leren waarbij de kinderen zelf het initiatief
nemen. Deze vorm wordt ook wel aangeduid als natuurlijk leren, leren door interne sturing of
