Inleiding onderwijswetenschappen
Onderwijskunde als ontwerpwetenschap deel 2
Thema 6 Executieve functies en het ontwerpen van instructie
6.2 Metacognitie en executieve functies
In de praktijk vinden we een variatie aan begrippen terug die verwijzen naar de executieve functies.
Auteurs hebben het over leerstratgieën, management van leerprocessen, studeerstrategieën,
metacognitieve regulatiestrategieën, studietechniek, leren leren, enz. het gaat steeds over
superstrategieën, die het cognitief functioneren op een of andere manier aansturen.
6.3 Een eerste focus op een derde type kennis: metacognitie
6.3.1 Naar een aflijning van metacognitie
Drie soorten van kennis:
- Declaratieve kennis: definities, formules, wetten, verschijnselen en verbanden binnen een
concreet kennisdomein (conceptuele kennis)
- Procedurele kennis: methodes waarbij declaratieve kennis wordt gebruik
- Metacognitieve kennis: gaat om kennis over onze eigen cognitie, onze eigen
kennisverwerving
Metacognitie: iemands kennis over de eigen cognitieve processen en producten … (en) de actieve
monitoring, en uiteraard de eruit volgende regulatie van deze processen bij de cognitieve objecten
en/of data waarop ze betrekking hebben
Het concept meta werd voor het eerst gebruikt door Tarski om een filosofisch probleem op te lossen
dat de paradox van de leugenaar wordt genoemd
Flavell benadrukt bij metacognitie variabelen in de persoon, de taak en de te gebruiken strategieën.
Hij bouwt bij het begrip metacognitie voort op ideeën van Inhelder en Piaget, als ze het hebben over
second-degree-operaties. Het gaat dus niet over eersteordeoperaties (processen) op externe of
interne informatie, maar over operaties op deze eersteordeoperaties.
6.3.2 Metacognitie in het informatieverwerkend model voor kennisverwerking
Gagné en Yokovich zien metacognitie als bewuste controleprocessen in het complexe geheel van
informatieverwerking (zie figuur blz. 25).
6.3.3 Begripsverwarring
Aan de basis van de begripsverwarring ligt het vage onderscheid tussen metacognitie en cognitie.
Metacognitie is een tweedeordecognitie. Het gaat om gedachten over gedachten, kennis over kennis,
reflectie op handelen … Maar bekijken we deelaspecten van metacognitie en metacognitief gedrag
meer in detail, dan is een en ander minder duidelijk.
De conceptuele verwarring is anno 2018 minder aan de orde, omdat men de interne samenhang van
de soorten kennis benadrukt, en om dat men naast de theoretische taxonomische structuur van
metacognitie, ook rekening houdt met de recente neuropsychologische inzichten, die een en ander
confirmeren dat vroeger louter hypothetisch was.
6.3.4 Taxonomieën voor metacognitie
Bij de omschrijving van het begrip metacognitie door Flavell werd benadrukt dat metacognitie een
complex en multidimensionaal begrip is. We beschrijven twee taxonomieën die dit illustreren. Beide
taxonomieën verschillen in hun factorstructuur:
- Taxonomie van Flavell: hij onderscheidt metacognitieve kennis en metacognitieve
ervaringen.
De metacognitieve kennis splitst hij verder op in drie types van kennis, die op hun
beurt bepaald zijn door drie variabelen: persoons-, taak- en strategische variabelen.
Metacognitieve ervaringen zijn bewuste cognitieve en affectieve ervaringen. Ze
hangen nauw samen met de cognitieve taak of het cognitieve proces.
, - Taxonomie van Brown: hij maakt een onderscheid tussen kennis over de eigen cognitieve
activiteit en regulatie van de eigen cognitieve activiteit.
6.3.5 De invloed van metacognitieve kennis en regulatie
Lerenden met een sterker ontwikkelde metacognitieve kennis blijken betere strategische
probleemoplossers te zijn en hogere leerprestaties te bereiken. Perfect en Schwarz benadrukken
daarbij dat het niet de hoeveelheid metacognitieve kennis is die een rol speelt, maar wel de mate
van structuur en ordening binnen de metacognitieve kennis. Het wordt vooral geactiveerd wanneer
een nieuwe soort van taak moet worden aangepakt, of wanneer de lerende ontdekt dat er een fout
is gemaakt, of wanneer het moeizaam gaat.
6.5 Overzicht van executieve functies
6.5.1 Naar een inventaris van executieve functies
BRIEF: Behavior Rating Inventory of Executive Functioning.
De volgende EF’s worden onderscheiden
- Koude executieve functies (wat waar en wanneer):
Plannen en organiseren: gaat over het georganiseerd aanpakken van taken als het
omgaan met materiaal.
Werkgeheugen: kan men snel nieuwe informatie oppikken en vasthouden, opslaan
en ondertussen anderen info bewerken, om die dan opnieuw te combineren met wat
net was opgeslagen.
Initiatief nemen: hierdoor begint een lerende aan een taak, zet hij door, aarzelt hij
niet, stelt hij niet uit. Procrastineren (uitstelgedrag) is een herkenbare indicator voor
lerenden bij wie deze EF niet goed is ontwikkeld.
Taakmonitoring: hierdoor ga je nakijken of je wel bezig bent met wat je
verondersteld bent te doen; het doel staat voorop en wordt gebruikt als
referentiepunt om stapsgewijs de voortgang van een taak op te volgen
Flexibiliteit: hierdoor kun je snel omschakelen naar een andere taak of kun je je
aanpassen aan een andere setting, context of situatie.
- Warme executieve functies (waarom):
Gedragsevaluatie (zelfmonitoring): dit veronderstelt dat men op zichzelf let en
bekijkt of men wel voldoet aan verwachtingen, regels, afspraken.
Inhibitie: bij een zwakke inhibitie reageren lerenden te snel, buiten proportie of
kunnen ze niet loskomen van hun gevoelens bij een taak.
Emotieregulatie: hierdoor gaan lerenden over hun eigen gevoelens nadenken en
eventueel hun gevoelens ook bijsturen.
6.5.2 Zijn executieve functies belangrijk?
De samenhang met schoolse prestaties staat centraal in de context. Berninger en haar collega’s
stellen vast dat taal-gerelateerde executieve functies samenhangen met betere prestaties voor
luisteren, lezen en schrijven bij 10-15-jarigen: ze beginnen aan een activiteit en kunnen die beter
doorzetten; het werkgeheugen kan info beter vasthouden tijdens het uitvoeren van andere taken; er
zijn positieve effecten op het plannen en organiseren, op het organiseren van materialen en op het
monitoren.
Een belangrijke observatie is dat de aandacht voor executieve functies een andere aanpak vervangt
die voor elk probleem van een lerende met een aparte oplossing kwam.
6.5.4 Executieve functies versus zelfgereguleerd leren en problem solving
De executieve functies blijken sterk te overlappen met andere begrippen die we gebruiken in
instructiesettings. Vooral de nadruk op plannen, organiseren, monitoren … vinden we ook terug bij
een aantal andere centrale concepten die dikwijls als generieke leerdoelen voor instructie gezien
worden. Van lerenden wordt verwacht dat ze hun eigen leerproces kunnen reguleren, dat ze vlot
problemen kunnen oplossen en/of een inquiry cycle (onderzoekscyclus) volgen.
,Zelfgereguleerd leren (self-regulated learning): het proces dat lerenden plannen zodat hun gedrag
helpt om een vooropgezet doel te bereiken. Zimmerman en Schunk omschrijven het als de aanpak
waarbij lerenden doelen naar voren schuiven en controleren, monitoren, en hun gedrag aanpassen
om in een bepaalde setting die doelen te bereiken.
Volgens Schunk en Zimmerman bestaat zelfgereguleerd leren uit feedback-loops -> dat lerenden de
effecten van hun eigen gedrag meenemen in verder leergedrag: gedragsmatige zelfregulatie,
zelfregulatie m.b.t. de omgeving en interne cognitieve zelfregulatie.
Er worden 3 feedback-loops onderscheiden:
- Voorbedachtheid (forethought): refereert aan processen die voorafgaan aan de feitelijke
actie en bepaalt de mate waarin men inspanningen zal leveren, doelen zal bepalen, zal
plannen, zal controleren, enz. Het omvat duidelijk opvattingen die aan de basis liggen van
motivationele aspecten, van verwachtingen over het eindresultaat, enz.
- Leergedrag en controle over wat men zelf wil (performance of volitional control): omvat
gedrag zoals zelfobservatie en self-monitoring
- Zelfreflectie (self-reflection): omvat alle processen die na de uitvoering van een leertaak
voorkomen. De lerende komt tot een zelfbeoordeling op basis van een vooropgezet doel of
criterium.
Zimmerman en Schunk benadrukken dat zelfgereguleerd leren twee sets van regulatie vereisen:
- Metacognitieve regulatie: verwijst naar het inzetten van cognitieve en metacognitieve kennis
en strategieën
- Regulatie die vertrekt vanuit de wil en vanuit motivationele processen.
Het voorgaande suggereert een grote overlap tussen zelfgereguleerd leren en executieve functies
waarbij ook vergelijkbare koude en warme functies worden onderscheiden.
Wanneer we modellen voor problem solving bekijken, hebben we, wanneer we de redenering van
Zelazo en collega’s volgen, te maken met een geordende deelverzameling aan executieve functies.
Het begrip executieve functies is dan meteen ook een soort macroconstruct dat de onderlinge
relaties tussen de verschillende deelfuncties benadrukt.
Wallas publiceerde in 1921 een eerste – descriptief – model voor het oplossen van problemen. Hij
onderscheidde vier stappen:
- Voorbereiding: het probleem leren kennen en informatie verzamelen die relevant zou
kunnen zijn voor de oplossing van het probleem
- Incubatie: nadenken over het probleem. Dit kan zelfs inhouden dat we het probleem even
aan de kant schuiven
- Inzicht: een moment dat de oplossing ineens in ons opkomt
- Controleren: de tijd die we besteden aan het controleren van de bedachte oplossing om na
te kijken of ze wel juist is
Een later model – veruit het meest bekende – werd geconcipieerd door Polya. In feite is het model
een heuristiek. Hiermee wordt een algemene aanpak bedoel om problemen op te lossen die
gebaseerd is op een aantal gedefinieerde principes of regels die, indien ze gevolgd worden, vrij
automatisch leiden tot een oplossing. Het model bevat vier fasen:
- Het probleem onderkennen/het probleem begrijpen
Vat het probleem samen met een grafische voorstelling
Vat de eisen voor de oplossing samen en voeg ze toe aan de figuur
- Een plan ontwerpen
Concentreer je op de ontbrekende informatie
Herformuleer het probleem
, Zoek een verbinding tussen de beschikbare informatie en wat nog ontbreekt
Werk een plan uit waarin de stappen voor de oplossing van het probleem uitgewerkt
worden
- Het plan uitvoeren
Voer het plan uit
Controleer elke stap
- Het resultaat evalueren
Controleer de probleemoplossing
Meerdere auteurs voegen aan het model van Polya een eerste stap toe, namelijk beseffen dat er een
probleem is. Bransford en Stein komen zo tot de IDEAL-heuristiek:”
- Identify the problem
- Define and represent the problem
- Explore possible strategies
- Act on the strategies
- Look back an d evaluate the effects of you activities
Het model van Polya heeft door zijn eenvoud ook geleid tot verkeerd gebruik door
instructieverantwoordelijken. Wilson, Fernandez en Hadaway geven de volgende kritieken op het
model van Polya:
- Hij stelt het oplossen van problemen te veel voor als een lineair proces. Het cyclische
karakter wordt genegeerd
- Probleemoplossing wordt te veel gezien als een vaste reeks van opeenvolgende stappen
- De probleemoplossingscyclus wordt te veel als een techniek voorgesteld die men uit het
hoofd laat leren of slaafs laat volgen
- De nadruk ligt te veel op het uiteindelijke resultaat van het probleemoplossingsproces\
6.6 Executieve functies en instructie
6.6.1 Metacognitie en instructie
Socially shared regulation is een zeer nieuw begrip in de literatuur, dat nog maar weinig wordt
nagestreefd en onderzocht. De samenwerkingscontext kan namelijk een ander voordeel bieden: het
verdelen van de regulatietaken in de groep.
Biggs kiest voor een andere aanpak om metacognitie te ontwikkelen, hij doet dat op basis van een
bewustwording van het eigen metacognitieve functioneren. Het uitgangspunt is dat een grotere
awareness ook de ontwikkeling en het gebruik van metacognitieve kennis en regulatie zal versterken.
In de aanpak van Biggs staat een expliciete reflectie op de eigen studieaanpak centraal.
Biggs onderscheidt drie vormen van leren die elk terugvallen op andere strategieën. Hij bouwt
daarbij verder op de begrippen deep-learning en surface-learning van onder meer Marton:
- Surface (oppervlakteleren): lerenden willen voldoen aan de verwachtingen van de
instructieverantwoordelijke. Meestal leidt de hierbij horende strategie ertoe dat de lerende
de kennis uit het hoofd leert en reproduceert
- Deep (diepteverwerking): bij deze benadering is de lerende intrinsiek geïnteresseerd in de
leerinhouden; hij/zij wil de kennis begrijpen, alles grondig lezen en doornemen, relaties
leggen met vroeger opgedane kennis, enz.
- Achieving (scoregericht): deze lerenden willen vooral een goede score behalen. Hun strategie
focust op timemanagement, op een efficiënte aanpak van het leerproces en op het
toepassen van een economisch principe: een hoog rendement uit een lage taakspanning.
Onderzoek wijst uit dat de verschillende strategieën tot verschillende leereffecten leiden:
- Oppervlakteleren leidt tot een grote brede, maar oppervlakkige kennisbasis
- Diepteverwerking leidt tot zeer gestructureerde kennis
