LVS
Digitale toetsen
Professionalisering
Blended learning E-learning trends en ontwikkelingen
Rekenen
Dyscalculie Verbeteren rekenvaardigheid mbo
Taal
Game Interactieve Fictie Vroege ontwikkeling geletterdheid ICT-vroege geletterdheid Verhaalbegrip kleuters met ICT
Leren
Adaptieve software Blended learning Cognitieve balans Onderzoekend leren Kwaliteit leermateriaal Effectiever onderwijs Edutainment Blended learning effect E-portfolio’s Burgerschap games Verbeteren leerprestaties ICT differentiatie Programmeren 2 Programmeren 1 Mythe van leerstijlen Online informatievaardigheden methoden
Lezen
Lezen met lees-app Ontluikende geletterdheid ICT oplossing problemen lezen Digitale leeskilometers groep 3
Middelen
Computerapplicaties Digitaal schoolbord ICT-beleidsplan Leren in 2020 - 1 ICT in kindcentra Leren in 2020 - 2 Onderwijs en ICT Werking en beperking
Problemen
Cyberpesten Digitale dementie Digitale media en kinderhersenen Problematisch internetgedrag Kleuters en iPads
ICT
Digitale leermiddelen Digitale geletterdheid vo ICT-innovatie Tablet in het onderwijs Nieuwsgierigheid computergames Integreren in klassenpraktijk Buitenschoolse mediagebruik Jonge kinderen en tabletgebruik Digitale gymles Opleiding ICT beheerder
Verder kijken
ict onderwijs digitale vaardigheden ICT rekenen software internet informatie zoeken kennis learning analytics samenwerkend leren metacognitieve vaardigheden tutor scaffolding multimedia beeld geluid audio multimedia geheugen ict multimedia geheugen ict effectief leren multimedia geheugen ict effectief leren bronnen multimedia geheugen zelfsturing ict opbrengstgericht werken digitaal leerlingvolgsysteem professionalisering ict praktijk serious games beroepsonderwijs synchroon coachen opleiding leraren tekst schrijven outline tool toetsen leerlingvolgsysteem opbrengsten TPACK ICT integratie onderwijs typen schrijven typecursus lezen videovoorbeelden ict effect animatie leerproces instructie video

 

Rekenvaardigheden verbeteren met adaptief ict-programma

Geplaatst op 1 juni 2016

Auteurs: Carla Haelermans, Joris Ghysels

Wat maakt een digitaal oefenprogramma effectief? Onderzoek naar een oefenprogramma voor basale rekenvaardigheden wijst uit dat het maatwerk dat een programma kan leveren het verschil maakt. Leerlingen die een voor hen samengesteld adaptief oefenprogramma volgen, boeken veel meer vooruitgang dan leerlingen die lukraak oefeningen doen. De rol van de leraar beperkt zich tot het stimuleren en controleren van het oefengedrag van de leerlingen. Daar hebben vooral zwakke rekenaars baat bij.

Als een boek ingescand wordt, is het technisch gezien een digitaal leermiddel, maar het zal niet meer effect sorteren dan toen het nog een papieren boek was. Toch wordt vaak zonder meer aangenomen dat ict-toepassingen zoals digitale oefenprogramma’s, digitaal lesmateriaal of digitale schoolborden, de leerprestaties positief beïnvloeden (Martens, 2011). In de wetenschappelijke literatuur is voor veel digitale leermiddelen echter nog weinig bewijs te vinden of ze effectief zijn en, zo ja, waaróm ze effectief zijn (zie bijvoorbeeld literatuuroverzicht in Haelermans et al., 2013).

De centrale vraag van dit artikel is dan ook: wat is er bekend over de effecten van toegang tot en oefenen met individuele adaptieve ict-programma’s op de prestaties van leerlingen? En wat is de verklaring van deze effecten? We werken dit uit aan de hand van de literatuur en ons eigen onderzoek gericht op basisrekenvaardigheden. Hierbij hebben we gekeken of en wanneer ict-oefenprogramma’s effect hebben op het vergroten van basale rekenvaardigheden van leerlingen. De ict-oefenprogramma’s waar het hier om gaat behoren tot de zogenoemde individuele adaptieve oefenprogramma’s, waarbij leerlingen een individuele, adaptieve leerroute krijgen met inhoudelijke feedback op hun antwoorden, en waarbij zij vaardig heden aanleren door veelvuldige herhaling.

Hoe werkt het adaptieve ict-oefenprogramma?

Uit het beperkte aantal studies naar het effect van digitale oefenmethoden voor rekenen is bekend dat adaptieve methoden vaak een positief effect hebben op rekenprestaties (Arroyo et al., 2010; Burns et al., 2012; Van Rijn & Nijboer, 2012). Het adaptieve programma dat in het onderzoek gebruikt is (Muiswerk) werkt als volgt: eerst wordt een startmeting afgenomen om te kijken welke vaardigheden de leerling wel en niet beheerst, en welke dus herhaald dan wel aangeleerd moeten worden. Op basis van deze startmeting krijgt de leerling een selectie van oefeningen ter beschikking. Dat laatste is belangrijk. Diverse studies laten immers ook zien dat individuele leerroutes tot hogere leerlingprestaties leiden (Reezigt et al., 2001; Vernooy, 2009). Om de beschikbare set van oefeningen up-to-date te houden, dat wil zeggen passend bij het dan bereikte kennisniveau van de leerling, maakt hij of zij regelmatig (om de een á twee weken) een ‘wat-weet-je-al’-toetsje op school. Op basis hiervan wordt het beschikbare oefenmateriaal aangepast.

De leerlingen oefenen dus in een eigen set van oefeningen (individuele route) die een paar keer per maand aangepast wordt (adaptieve route). Bij de start van een oefening krijgt een leerling eerst uitgebreide uitleg, waarna hij of zij feedback krijgt op zowel goed als fout gegeven antwoorden. Het voordeel van een dergelijk ict-oefenprogramma is dat het hoogst adaptief kan zijn en er tegelijkertijd, door het digitale karakter, op een eenvoudige (en goedkope) manier valt te individualiseren.

Het experiment

Bij ons onderzoek hebben we een groot deel van de brugklasleerlingen van een brede scholengemeenschap gevraagd om thuis, gedurende 15 tot 30 minuten per week, hun rekenvaardigheden te oefenen met het hierboven beschreven adaptieve ict-oefenprogramma. Dit experiment duurde acht weken. Een aantal klassen vormde de controlegroep, die niet met het ict-oefenprogramma aan de slag ging en per saldo dus gemiddeld 15 tot 30 minuten per week minder aan rekenen werkte dan de onderzoeksgroep. Het basisniveau van de onderzoeks- en controlegroep was gelijk, net als de gemiddelde leerlingkenmerken.

De ict-oefenprogramma’s voor rekenen kunnen zowel gekoppeld zijn aan, als onafhankelijk werken van de reguliere wiskundelessen. De onderzoeksschool gebruikte het programma onafhankelijk van de wiskundelessen, waardoor het individuele en adaptieve karakter ervan goed uit de verf kwam en er geen strakke afstemming met het vak wiskunde nodig was. Dit beperkte ook de tijdsinvestering van de leraar.

We hebben op de school ook een tweede experiment gehouden. Hierbij kregen de leerlingen van de onderzoeksgroep de beschikking over álle oefeningen en verviel het individuele karakter van het programma. Op deze manier konden we de verschillen in kaart brengen tussen oefenen op maat en oefenen in het algemeen.

Tot slot hebben we ook gekeken wat de invloed van de locatie is. Daarvoor hebben we groepen leerlingen alleen thuis laten oefenen, alleen op school (onder supervisie van een leraar), en op beide locaties.

Resultaten

Uit het onderzoek blijkt dat het oefenen van de rekenvaardigheden met een individueel adaptief ict-programma ervoor zorgt dat leerlingen vooruit gaan en tot een hoger referentieniveau komen. Dit geldt voor zowel vmbo-t als voor havo-/vwo-leerlingen. Deze effecten blijven aanwezig, ook als er gecorrigeerd wordt voor de houding van de leraar (controlerend of niet), het oefengedrag van de leerlingen (het aantal minuten dat ze oefenen), het leerlingniveau (zwakke versus goede rekenaars) en achtergrondkenmerken van de leerlingen.

Als we kijken naar de invloed van het aantal minuten dat ze wekelijks oefenen, dan zien we dat een gemiddelde tijdsinvestering van 15 tot 30 minuten voldoende is voor de meerderheid van de leerlingen om vooruit te gaan in rekenen. Echter: de 20% laagst-presterende leerlingen (op de startmeting) hebben er baat bij om meer oefenminuten te maken, dus meer dan ze gemiddeld doen.

Uit ons tweede experiment, waarbij de leerlingen de beschikking kregen over álle oefeningen, blijkt dat lukraak en naar eigen goeddunken oefenen geen effect sorteert. Zonder de individuele, adaptieve set van oefeningen, gebaseerd op de startmeting en de tussentijdse ‘wat-weet-je-al’-testjes, heeft oefenen met ict-oefen programma’s geen zin en gaan de leerlingen in kwestie niet meer vooruit dan andere leerlingen. Met andere woorden: het is niet louter de extra oefentijd in rekenen die het effect teweeg brengt, maar zeker ook het feit dat het ict-oefen programma individuele adaptieve leerroutes aanbiedt.

Rol leraar en locatie

Het gunstige effect van het individuele adaptieve ict-oefenprogramma op de rekenvaardigheden van leerlingen blijkt relatief onafhankelijk te zijn van de houding van de leraar. Desondanks is diens rol de moeite waard om nader te belichten, want de leraar speelt wel degelijk een rol in het oefengedrag van de leerling en kan daarmee indirect het effect beïnvloeden.

Tijdens het experiment werden de wiskundeleraren verondersteld de leerlingen eraan te herinneren met het ict-programma voor rekenen te oefenen. Echter, niet alle wiskundeleraren stonden even positief tegenover het gebruik van dit programma, onder andere omdat ze rekenen geen onderdeel vinden van wiskunde. Bovendien waren sommigen actiever in het opvolgen van het oefengedrag dan anderen. Gemiddeld genomen oefenden de leerlingen 15 tot 30 minuten per week, maar er waren wel grote verschillen tussen leerlingen, en ook tussen klassen. In een enquête onder alle leerlingen gaf het merendeel aan dat ze het niet leuk vonden om met het programma te oefenen, maar dat ze wel luisterden als de leraar zei dat ze moesten oefenen. Dit geeft een eerste indicatie van het belang van een betrokken leraar. Ook de statistische analyses van het oefengedrag van de leerlingen geven aan dat dit gedrag van de leerling voornamelijk gerelateerd is aan de leraar en dan vooral de mate waarin deze de leerling controleert en stimuleert om meer te oefenen met het ict-oefenprogramma.

Kortom: als de leraar de leerling regelmatig controleert en stimuleert, is extra huiswerk in de vorm van digitaal oefenen met een individueel en adaptief programma een prima manier om rekenvaardigheden van leerlingen te verbeteren. Dan is het niet nodig hier op school tijd voor in te roosteren. De gemotiveerde leraar die de leerling regelmatig aanmoedigt om te oefenen is vooral van belang voor de laagst-presterende leerlingen (vooral vmbo-leerlingen), omdat deze groep leerlingen significant baat heeft bij het maken van meer oefenminuten.

Als we kijken naar de locatie, rest de vraag of leerlingen nu het beste thuis kunnen oefenen met het programma, als een vorm van extra huiswerk, of dat ze dit toch beter tijdens een extra lesuur op school kunnen doen, onder begeleiding van een leraar. Het onderzoek laat zien dat dit niet uitmaakt. Een vergelijking tussen leerlingen die alleen thuis oefenden, zowel thuis als op school oefenden of alleen op school oefenden, laat zien dat leerlingen die alleen thuis oefenen op zijn minst gelijk, zo niet beter presteren dan de leerlingen die alleen op school oefenen onder begeleiding van een leraar. De leerlingen thuis laten oefenen is dus net zo effectief en organisatorisch veel eenvoudiger in te voeren voor scholen.

Referenties

  • Arroyo, I., Park Woolf, B., Royer, J.M., Tai, M. & English, S. (2010). Improving math learning through intelligent tutoring and basic skills training. In V. Aleven, J. Kay & Mostow (Red.). ITS 2010, Part I, LNCS 6094 (pp. 423-432). Berlijn/Heidelberg: Springer-Verlag.
  • Burns, M.K., Kanive, R. & DeGrande, M. (2012). Effect of a computer-delivered math fact intervention as a supplemental intervention for math in third and fourth grades. Remedial and Special Education, 33(3), 184-191.
  • Haelermans, C. & Ghysels, J. (2013). The effect of an online practice tool on math in secondary education – Evidence from a randomized feld experiment. (TIER Working Paper 13/08).
  • Haelermans, C., Ghysels, J., Stals, D. & Weeda, F. (2013). Het effect van online digitaal oefenen op rekenprestaties van brugklasleerlingen. Economisch Statistische Berichten, 98(4671), 650-653.
  • Martens, R. (2011). Waarom ict de sleutel tot beter onderwijs is. OnderwijsInnovatie, 13(4), 11-13.
  • Reezigt, G.J.H., Houtveen, A.A.M. & Grift, W. van de. (2001). Vormgeving en effecten van adaptief onderwijs. Groningen: RUG/GION.
  • Rijn, H. van & Nijboer, M. (2012). Optimaal feiten leren met ict. 4W. Weten Wat Werkt en Waarom, 1(1), 6-11.
  • Vernooy, K. (2009). Omgaan met verschillen. Wat werkt? Geraadpleegd op 2 juli 2012 op http://www.onderwijsmaakjesamen.nl/actueel/omgaan-met-verschillen- nader-bekeken-wat-werkt#

Wat we weten over adaptief oefenen met ict-programma’s

  • Leerlingen die (thuis) rekenen oefenen met een ict-programma dat voorziet in een individueel adaptief oefentraject, gaan vooruit in hun rekenvaardigheden en komen tot een hoger referentieniveau.
  • Het effect van oefenen met dit type ict-toepassing is toe te schrijven aan het individuele maatwerk dat het programma biedt in combinatie met extra oefentijd, en niet louter aan de extra oefentijd.
  • De effecten van thuis oefenen in de eigen tijd zijn even groot of zelfs groter dan oefenen onder schooltijd in aanwezigheid van de leraar.
  • Het resultaat is relatief onafhankelijk van de houding van de leraar. Wel kan hij of zij door stimulering en controle van de leerlingen het oefengedrag beïnvloeden en daarmee het effect van het ict-programma zonder veel moeite vergroten. Dit komt vooral de laagst-presterende leerlingen ten goede.

Details van het onderzoek

  
NWO-projectnummer:  
Titel onderzoeksproject:  
Looptijd:30-11--0001 tot 30-11--0001

[Bron: Nationaal Regieorgaan Onderwijsonderzoek (NRO)]

Gerelateerd

Edutainment
Educatieve software voor jonge kinderen
redactie
Onderwijs en ICT
Het gewenste resultaat schema - onderwijs en ICT
Menno van Hasselt
Lezen met lees-app
Technisch lezen oefenen met een adaptieve leesapp
redactie

Schrijf in voor de nieuwsbrief
Schrijf in voor de nieuwsbrief
Schrijf in voor de nieuwsbrief
Schrijf in voor de nieuwsbrief
[extra-breed-algemeen-kolom2]

Leerlingen met dyslexie

Kwink op school

Wandelen voor water

Academica Business College




Inschrijven nieuwsbrief


Volg wij-leren.nl

Volg ons op LinkedIn Volg ons op twitter Volg ons op facebook

Mis geen bijdragen.