Praktische didactiek voor natuuronderwijs
Hoofdstuk 6 Onderzoekend en ontdekkend leren
Onderzoekend leren: inquiry-based science education (IBSE). Kinderen leren een combinatie van
onderzoeks- en denkvaardigheden in te zetten om objecten, gebeurtenissen en verschijnselen, én de
samenhang daartussen, geleidelijk te doorgronden.
Big ideas: kernconcepten van het leergebied.
6.1 Onderzoek bij natuuronderwijs
Onderzoek bij natuuronderwijs: alles wat leerlingen denken en doen om antwoorden te vinden op
onderzoeksvragen over de natuurlijke en door mensen gemaakte werkelijkheid. Dat denken en doen
omvat alle fasen van empirisch onderzoek:
- Onderzoekbare vragen stellen
- Een uitkomst voorspellen en testen aan de werkelijkheid
- Een proefopzet bedenken
- Onderzoeksresultaten verzamelen, vastleggen, ordenen en interpreteren
- Conclusies trekken
Verschillende soorten vragen leiden tot verschillende soorten onderzoek. Naast eerlijk onderzoek
kun je denken aan:
- Identificeren en classificeren: voedingsmiddelen indelen m.b.v. de schijf van vijf,
plantendelen zoeken met overeenkomstige kenmerken.
- Waarnemen of meten: veranderingen over korte of lange tijd
- Zoeken naar patronen en verbanden: plantengroei in relatie tot lichthoeveelheid
6.2 Wanneer ontstaat onderzoekend gedrag?
Onderzoekend gedrag bij kinderen (en volwassenen) kan spontaan ontstaan, bij verwondering
bijvoorbeeld, of als hun nieuwsgierigheid geprikkeld wordt dor iets nieuws of onverwachts. Als die
prikkel uitdagend genoeg is én de kinderen zich op hun gemak voelen, gaan ze het nieuwe
verkennen.
Aanrommelen: spontane exploratie -> leerervaringen toepassen.
6.3 Onderzoekshouding van leerlingen en leerkracht
Het bevorderen van een onderzoekende houding is in de eerste plaats een pedagogisch doel. Het is
waardevol als kinderen zich openstellen voor de werkelijkheid om zich heen, betekenis leren geven
aan die werkelijkheid en er waarde aan toekennen.
Een goede onderzoekshouding bestaat allereerst uit nieuwsgierigheid, en verder uit kritische zin,
onbevooroordeeldheid en objectiviteit, nauwkeurigheid en zorgvuldigheid, respect voor de kracht
van bewijs, behoedzaamheid bij het trekken van conclusies, bereidheid met anderen samen te
werken en resultaten met anderen te delen of ter discussie te stellen.
6.4 Van vrije exploratie tot gericht onderzoek
De manier waarop kinderen materiaal verkennen, verschilt nogal. De volgende reeks laat zien hoe
het onderzoek kan variëren van vrije exploratie – speels, associatief – tot doelgerichte en planmatige
opgezette experimenten:
- Doen om het doen: kinderen hebben vaak plezier in gewoon doen, zonder uit te kunnen
leggen waarom (vrije exploratie/aanrommelen, geen ontwikkelingsstadia).
- Een resultaat willen bereiken: zaken die vooral op het resultaat zijn gericht en niet zozeer op
de manier waarop, of op het materiaal waarmee dat resultaat bereikt is (vrije
exploratie/aanrommelen, geen ontwikkelingsstadia).
, - Onderzoeken hoe voorwerpen reageren: het voorwerp en z’n eigenschappen zijn zelf
interessant. Aanraken, omduwen, in het water gooien, laten rollen en dergelijke zijn bedoeld
om meer informatie over het voorwerp te krijgen (vrije exploratie/aanrommelen, geen
ontwikkelingsstadia).
- Variabelen verkennen: gaat om het zoeken naar factoren die van invloed zijn op
gebeurtenissen -> factoren kunnen gelegen zijn in de handelingen of factoren in de
materialen. Het gaat hier om ‘als … dan’-verkenningen (doelgerichte en planmatige opzet al
goed denkbaar).
- Onderzoek opzetten vanuit een bewust gestelde vraag: meest planmatige vorm van
materiaalverkenning. De bewuste gestelde vraag is aanleiding om vooraf na te denken over
de manier van onderzoeken. De vraag leidt tot een planmatige opzet. De meest vergaande
vorm van planmatigheid is in dit verband het opstellen en systematisch uittesten van
hypothesen (vooronderstellingen) (gericht onderzoek d.m.v. systematische aanpak van
onderzoeksvraag).
6.5 Ontwikkeling in probleemoplossend handelen
Probleemoplossend handelen is feitelijk geen vorm van onderzoekend leren, maar het kan wel een
geschikt startpunt zijn.
Bij probleemoplossend handelen in de eindfase kunnen kinderen (en volwassenen) als volgt te werk
gaan: ze benaderen het probleem systematisch en herkennen de factoren die van invloed kunnen
zijn; daarna beoordelen ze die factoren een voor een. In feite komt dat neer op het zelfstandig
opzetten van een onderzoek of het oplossen van een technisch probleem, en dat zijn tamelijk
complexe vaardigheden.
In grote lijnen zijn bij probleemoplossend handelen door kinderen de volgende 3 fasen te
onderscheiden:
- Ongerichte aanpak: ze doen zomaar iets met het materiaal; ze geven snel op of richten hun
aandacht op iets anders wanneer de activiteit geen boeiend resultaat oplevert.
- Gissen en missen (trial-and-error): ze doen intuïtief handelend met materiaal een of meer
pogingen om een doel te bereiken. Ze gebruiken daarbij geen doordachte strategie. Wel
leggen ze achteraf verbaden en verklaren ze waardoor de aanpak wel of niet lukte.
- Systematisch probleemoplossend handelen: ze bedenken zelf de stappen die nodig zijn om
het probleem op te lossen en ze doorlopen deze stappen volgens plan.
Aanpak Bedoeling van kinderen Leerresultaat
Ongericht, verkennend Ligt niet vast Ervaring, vrije exploratie
Intuïtief, niet planmatig Ligt vast Beginnend inzicht
Systematisch gepland Ligt vast Verdieping van inzicht
6.6 De schoolpraktijk; begeleiding en leeropbrengst
Vooral de eerste twee fasen van probleemoplossend handelen zijn voor leerlingen van de basisschool
van groot belang.
Onderzoekend gedrag zal (op geschikte momenten) niet zo vaak spontaan ontstaan, maar als
leerkracht kun je het toeval wel een handje helpen met interessante spullen, open opdrachten en
uitdagende problemen.
Als kinderen een aantal keren tevergeefs hebben geprobeerd om een doel te bereiken, kunnen ze
ontmoedigd raken. Probeer in zo’n geval in te schatten hoe je de kinderen het beste kunt helpen. Als
de aanpak bij onderzoekend leren succesvol is, blijken leerlingen op den duur steeds vaker te
beschikken over inzichten die kennelijk zijn gebaseerd op eigen onderzoek aan de werkelijkheid,
binnen of buiten schooltijd. Als hun interesse gewekt is, bijten ze zich vast in onderzoeksvragen. Ze
, stellen aanvullende vragen, doen voorspellingen op basis van wat ze eerder hebben uitgezocht of
bedacht, geven suggesties voor het testen van eigen of andermans denkbeelden, werken met
klasgenoten samen en wisselen ideeën uit. De onderzoeksresultaten benutten ze om na te gaan
welke van hun denkbeelden valide en bruikbaar zijn.
Als kinderen op school vaker de gelegenheid krijgen om zelf antwoorden te zoeken op hun vragen,
zullen niet alleen hun onderzoeksvaardigheden toenemen. Ze leren bovendien hun eigen
waarnemingen en conclusies serieus te nemen en te vertrouwen op hun eigen denkkracht.
Hoofdstuk 7 Jonge kinderen en natuuronderwijs
7.1 Natuuronderwijs en kleuters
Zowel voor natuuronderwijs aan jonge als aan oudere kinderen geldt: de concrete werkelijkheid staat
centraal en dezelfde doelen liggen in het verschiet. Maar sterker dan bij oudere kinderen zijn bij
kleuters hun eigen activiteit en ervaring, hun beleving en betrokkenheid voorwaarden om effectief te
kunnen leren.
Juist bij de jongste kinderen is spontaan ontdekkend leren onvervangbaar: de samenhang tussen hun
eigen activiteiten en hun waarnemingen kunnen ze uitsluitend zelf ontdekken. De activiteiten met
concrete materialen zijn van grote invloed op de denkbeelden die kinderen zich over de
werkelijkheid vormen.
Kleuters denken en beleven anders dan wij. Wij volwassenen kunnen ons moeilijk in hen verplaatsen,
onze ‘grotemensenlogica’ zit daarbij in de weg:
- Kleuters ontwikkelen zich vanuit de sterk egocentrische peuterfase; peuters kunnen niet
anders dan hun omgeving bekijken vanuit hun eigen standpunt (ego = ik, centrum =
middelpunt). Kleuters zijn een stapje verder dan peuters: wij kan in de plaats komen van ik.
Ze kunnen zich identificeren met anderen als ze daar een band mee hebben.
- Jonge kinderen maken nog geen onderscheid tussen levend en levenloos. Eigenschappen die
de kinderen zelf hebben, kennen ze toe aan de dingen in hun omgeving.
- Langzamerhand verliest de omgeving zijn vanzelfsprekendheid en vragen jonge kinderen zich
af waarom dingen en gebeurtenissen zijn zoals ze zijn. Kleuters zien vaak de wil van iets of
iemand, als verklaring voor een verschijnsel. Vanuit hun egocentrische optiek is het logisch
dat wanneer ze iets met spullen doen, hun eigen wil de oorzaak is van het resultaat. Uit
uitspraken van kleuters blijkt dat ze vaak het doel of nut van feiten en gebeurtenissen zien
als oorzaak. Dat noemt men finale verklaringen. Op zoek naar samenhang in hun
wereldbeeld, stellen kinderen veel waaromvragen. Dit zijn in feite vaak waartoevragen;
kinderen zijn op zoek naar een bedoeling of toepassing.
- Jonge kinderen hanteren vaak ‘verklaringen’ die ze heel gemakkelijk vervangen door andere,
zonder (voor ons) duidelijke redenen.
Jonge kinderen die zich op hun gemak voelen, verkennen hun omgeving met een onbevangen
nieuwsgierigheid. Deze ‘experimentele dialoog’ met de dingen en organismen verloopt spelenderwijs
en associatief: verrassende of opvallende ervaringen bepalen wat ze er verder mee doen. Ze
herhalen wat hen boeit, proberen iets anders, en vaak maken ze anderen deelgenoot van hun
ontdekking.
Kleuters die aanrommelen, hebben meestal geen duidelijk verwachtingspatroon, want de ‘eigen aard
van de dingen’ is nog geen uitganspunt. Ze zijn nog volop bezig om te ervaren dat verschijnselen uit
hun omgeving gehoorzamen aan wetmatigheden. Overigens zijn er veel eigen ervaringen nodig om
de ‘aard van de dingen’ te kunnen ontdekken.
