Hoe kun je vwo-leerlingen onderzoekende competenties aanleren die ze later nodig hebben in het wetenschappelijk onderwijs?

Geplaatst op 30 november 2020

Vwo-leerlingen kunnen onderzoekende competenties ontwikkelen door onderzoeksopdrachten uit te voeren die een geleidelijke opbouw hebben. Een onderzoeksleerlijn die de samenhang tussen verschillende vakken creëert, geeft docenten en leerlingen houvast. Belangrijk is wel dat alle betrokken docenten er eenduidige instructies over geven en expliciet de fasen van een onderzoek bespreken. Leerlingen ontwikkelen hun onderzoekende houding beter als zij kunnen werken aan een vraagstuk dat hen interesseert en waarbij zij al doende nieuwe kennis opdoen. Belangrijk is dat de docent hun structuur, passende opdrachten en begeleiding biedt.

Leerlingen hebben structuur en begeleiding nodig om hun onderzoekende competenties te kunnen ontwikkelen en om stapsgewijs zelfstandig een onderzoeksproces te kunnen doorlopen. Een open vorm van onderzoek doen is meer geschikt voor jonge, onervaren leerlingen uit de bovenbouw van de basisschool. Hierin gaan leerlingen zelf vragen stellen en op onderzoek uit. Als leerlingen meer ervaren raken met onderzoek doen, is een gerichte en specifieke begeleiding van docenten nodig, afhankelijk van het niveau van de leerling en zijn opvatting over onderzoek.

Docenten kunnen gericht werken aan de onderzoekende competenties van leerlingen. Het gaat om drie onderdelen: versterken van onderzoeksvaardigheden, een onderzoekende houding en kennis en opvattingen over onderzoek.

Onderzoeksvaardigheden verbeteren

Jonge leerlingen die regelmatig oefenen met onderzoek doen verbeteren geleidelijk hun onderzoeksvaardigheden. Ze moeten dat wel onderhouden anders krijgen ze een terugval. Iets leren onderzoeken doet een beroep op een combinatie van vakoverstijgende vaardigheden, zoals relateren, analyseren, kritisch verwerken, oriënteren, toetsen, reflecteren, motiveren, concentreren en nieuwsgierig zijn.

Onderzoekende houding stimuleren

Een onderzoekende houding betekent nieuwsgierig en kritisch zijn, willen begrijpen, bereid zijn tot perspectiefwisseling, afstand nemen van routines en willen delen met anderen. Docenten kunnen dat stimuleren door leerlingen te laten samenwerken aan een onderzoeksvraagstuk dat hen zelf interesseert en door hen voortdurend te confronteren met hun leerproces. Wat ook helpt is leerlingen zelf nieuwe kennis te laten zoeken in plaats van dit van te voren aan te reiken.

Kennis en opvattingen over onderzoek

Leerlingen krijgen geen eenduidig beeld van onderzoek als ieder schoolvak zijn eigen opvatting uitdraagt. Bij bètavakken, zoals natuur- en scheikunde, ligt de nadruk op practica en experimenten uitvoeren, terwijl alfa- en gammavakken meer focussen op bronnenonderzoek en presenteren. Leerlingen kunnen een beperkte kijk op onderzoek krijgen als ze denken dat onderzoek doen alleen het volgen van een 'kookboekinstructie’ is. Het begrip over het onderzoek zelf of achterliggende ideeën ontbreekt dan. Om dit te voorkomen kunnen docenten leerlingen laten reflecteren op resultaten uit onderzoeken naar hetzelfde onderwerp maar met verschillende gehanteerde onderzoeksmethoden. Ook helpt het om leerlingen te laten reflecteren op de opeenvolging van onderzoekfasen, zodat zij daar een scherper beeld van krijgen.

Onderzoeksleerlijn geeft meer samenhang

Een onderzoeksleerlijn is een goede manier om samenhang te creëren tussen vakken. Daarvoor moeten docenten goed met elkaar afstemmen, zowel binnen een vak (verticale leerlijn van brugklas tot eindexamenjaar) als tussen vakken. Docenten kunnen daarbij veel van elkaar leren. Als zij bijvoorbeeld elkaars onderzoeksopdrachten beoordelen, leidt dat tot meer creatieve, theoretisch relevante en praktische onderzoeksactiviteiten. Het invoeren van een onderzoeksleerlijn is veelomvattend en kost tijd. Onderzoekers geven de volgende aanbevelingen:

Maak van tevoren goede afspraken over facilitering (geld en tijd)
Ga pas van start als je voldoende steun ervaart vanuit de schoolleiding
Zoek steun bij collega’s (persoonlijk contact of in formeel overleg)
Zorg voor een betekenisvolle onderzoeksleerlijn voor docenten en leerlingen
Zorg voor stapsgewijze invoering, begin met een pilot en bouw dan verder
Houd de innovatie breed onder de aandacht

Belangrijk voor de leerlingen is in ieder geval dat alle docenten een eenduidige instructie geven bij onderzoeksopdrachten waarbij zij expliciet de fasen van de onderzoekscyclus bespreken.

Uitgebreide beantwoording

Opgesteld door: Wouter Schenke (Kennismakelaar Kennisrotonde)
Vraagsteller: Docent voortgezet onderwijs

Vraag

Hoe zorg je dat vwo-leerlingen onderzoekende competenties (kennis over onderzoek, onderzoeksvaardigheden en onderzoekende houding) aanleren ter voorbereiding op het wetenschappelijk onderwijs?

Kort antwoord

Om onderzoekende competenties bij leerlingen aan te leren is een opbouw nodig naar zelfstandig uit te voeren onderzoeksopdrachten. Bij leerlingen die nog onervaren zijn in het doen van onderzoek, zijn open opdrachten geschikt waarbij zij zelf vragen stellen en op onderzoek uitgaan. Bij meer ervaren leerlingen is op maat begeleiding van de docent nodig, afhankelijk van het niveau en de opvattingen van leerlingen over onderzoek.

De onderzoekende houding van leerlingen wordt gestimuleerd door hen te laten werken aan een onderzoeksvraagstuk dat hen zelf interesseert en waarbij zij nieuwe kennis opdoen tijdens het uitvoeren van het onderzoek. Een onderzoeksleerlijn is een manier om samenhang te creëren tussen vakken. Een onderzoeksleerlijn komt voor leerlingen het meest duidelijk over zodra docenten van verschillende vakken een eenduidige instructie geven waarbij zij expliciet de fasen van de onderzoekscyclus bespreken met leerlingen.

Toelichting antwoord

Docenten: bied structuur en begeleiding

Een geleidelijke opbouw naar meer zelfstandig uit te voeren onderzoeksopdrachten bereidt leerlingen voor op het vervolgonderwijs. Een open-ended vorm van onderzoek doen is meer geschikt voor jonge, onervaren leerlingen uit de bovenbouw van de basisschool. Hierin gaan leerlingen zelf vragen stellen en op onderzoek uit. Als leerlingen meer ervaren raken met onderzoek doen, is een gerichte en specifieke begeleiding van docenten nodig, zo komt uit een meta-analyse van 72 studies met leerlingen van verschillende achtergronden en leeftijden (Lazonder & Harmsen, 2016; Kennisrotonde, 2017).

Leerlingen hebben structuur en begeleiding nodig om hen relatief zelfstandig het proces van onderzoeksvraag via dataverzameling en –analyse naar rapportage te laten doorlopen. Dat is gebleken uit onderzoeken van De Jong (2006) en Van Joolingen e.a. (2005), waarin zij leerlingen volgden die experimenten uitvoerden bij beÌ€tavakken als natuurkunde, scheikunde en biologie.
Docenten moeten zich bewust zijn van hoe zij onderzoek aanbieden aan leerlingen, zo lichten Verberg e.a. (2019) toe. Als docenten beperkte onderzoekservaring hebben, passen zij namelijk vaker beperkte onderwijsmethoden toe met betrekking tot onderzoek. Ook hebben zij eerder de neiging om zich te beperken tot gestructureerde onderzoeksopdrachten.

Onderzoekende competenties

Voor het ontwikkelen van onderzoekende competenties bij leerlingen is er aandacht nodig voor het versterken van onderzoeksvaardigheden, het stimuleren van een onderzoekende houding en het opdoen van brede opvattingen en kennis over onderzoek. Een onderzoekende houding is een containerbegrip en bestaat uit een nieuwsgierige, open houding en een gerichtheid op bronnen om iets zeker te weten, zo leggen Bruggink & Harinck (2012) uit.

Zij baseren zich op wetenschappelijke studies over het doen van onderzoek. Zij geven in hun definitie van een onderzoekende houding ook aan dat die bestaat uit kritisch zijn, willen begrijpen, bereid zijn tot perspectiefwisseling, afstand nemen van routines, en willen delen met anderen.

Onderzoeksvaardigheden verbeteren

Jonge leerlingen die regelmatig oefenen met onderzoek doen en deelnemen aan onderzoeksactiviteiten verbeteren geleidelijk hun onderzoeksvaardigheden. Ook lijken ze in staat die onderzoeksvaardigheden te bestendigen, zo blijkt uit Amerikaans interventieonderzoek onder leerlingen uit de bovenbouw van de basisschool (Kuhn & Pease, 2008). Een valkuil ontstaat op het moment dat leerlingen hun onderzoeksvaardigheden niet blijven oefenen, want dan krijgen zij een terugval in vaardigheden.

Het leren doen van onderzoek doet een beroep op een combinatie van vaardigheden, zoals relateren, analyseren, kritisch verwerken, oriënteren, toetsen, reflecteren, motiveren, concentreren en nieuwsgierig zijn. Dit komt naar voren in onderzoek naar de inrichting van een universitair programma voor bovenbouwleerlingen in het vwo (Aarsen & Van der Valk, 2008) en een onderzoek naar universitaire studenten (Van der Rijst, 2009). De genoemde vaardigheden zijn volgens deze onderzoekers vakoverstijgend en generiek. Het toepassen van de vaardigheden draagt bij aan een goed verloop van het leerproces van leerlingen. Ze helpen leerlingen bijvoorbeeld om vakinhoudelijke kennis en vaardigheden te verwerven. Ook hebben leerlingen deze vaardigheden nodig in hun toekomstige werk en leven in de maatschappij.

Onderzoekende houding van leerlingen

Via reflectie en benutten van bronnen kom je tot meer kennis van onderzoek en ontwikkel je een onderzoekende houding, zo zegt Meijer (2017). Ze maakt op basis van vragenlijstonderzoek een onderscheid in een interne en externe dimensie. Bij de interne dimensie baseer je je op reflectie en kom je tot nieuwe inzichten en gedrag. Bij de externe dimensie vergroot je je kennis door actief en doelgericht op zoek te gaan naar kennis van anderen.

De interne en externe dimensie van de onderzoekende houding van leerlingen is op meerdere manieren te stimuleren. De interne dimensie kan een docent stimuleren door leerlingen te laten samenwerken aan een onderzoeksvraagstuk dat hen zelf interesseert en door hen te confronteren met hun leerproces tijdens en na afloop van het uitvoeren van het onderzoek. De externe dimensie kun je stimuleren door leerlingen zelf nieuwe kennis te laten zoeken over een vraagstuk tijdens het uitvoeren van een onderzoek in plaats van deze kennis over een onderwerp vooraf te geven (Hunter, Laursen & Seymour, 2006; Verberg, Post, Van der Rijst & Admiraal, 2019).

Kennis over onderzoek: opvattingen

Leerlingen krijgen geen eenduidige blik op onderzoek als ieder schoolvak een eigen beeld uitdraagt van onderzoek en wat onderzoek doen inhoudt. Bij bètavakken, zoals natuur- en scheikunde, ligt de nadruk op practica en experimenten uitvoeren, terwijl bij alfavakken en gammavakken meer focus ligt op bronnenonderzoek en presenteren. Leerlingen kunnen smalle opvattingen over onderzoek ontwikkelen, bijvoorbeeld als zij denken dat onderzoek doen alleen het volgen van een ‘kookboekinstructie’ betreft. Zij krijgen dan weinig begrip van het onderzoek zelf en van de achterliggende ideeën van het onderwerp dat ze onderzoeken, zo blijkt uit de reviewstudie van Hofstein en Lunetta (2004).

Volgens Verberg e.a. (2019) zijn er twee manieren om leerlingen een meer holistische kijk op onderzoek te geven, als zij een smalle opvatting hebben ontwikkeld over onderzoek. De eerste manier is leerlingen te laten reflecteren op resultaten uit onderzoeken naar hetzelfde onderwerp maar met verschillende gehanteerde onderzoeksmethoden. De tweede manier is om leerlingen te laten reflecteren op de opeenvolging van onderzoekfasen, zodat zij daar een scherper beeld van krijgen.

Samenhang tussen vakken

Een onderzoeksleerlijn is een manier om samenhang te creëren tussen vakken, zoals onderzoekers Verberg, Post, Van der Rijst en Admiraal (2019) aangeven in hun ontwerpstudie naar de opzet van een onderzoeksleerlijn. Een onderzoeksleerlijn komt voor leerlingen het meest duidelijk over zodra docenten van verschillende vakken een eenduidige instructie geven waarbij zij expliciet de fasen van de onderzoekscyclus bespreken met leerlingen.

Voor het creëren van een samenhangende onderzoeksleerlijn is afstemming tussen docenten van verschillende vakken nodig. Dit geldt zowel binnen een vak (verticale leerlijn van brugklas tot eindexamenjaar) als aansluiting tussen vakken (horizontale leerlijn) (Van der Valk & Van Soest, 2004). Verdergaande samenwerking tussen onervaren docenten, bijvoorbeeld door elkaars onderzoeksopdrachten te beoordelen, lijkt te leiden tot meer creatieve, theoretisch relevante en praktische onderzoeksactiviteiten (Tsai, Lin, & Yuan, 2002).

Het implementeren van een onderzoeksleerlijn vereist een grote verandering in de school, omdat in alle leerjaren en bij alle vakken veranderingen moeten plaatsvinden om die vaardigheden in het curriculum een plek te geven. Deze veranderingen hebben de vorm van de invoering van nieuwe opdrachten, vakken en beoordelingsinstrumenten en hebben gevolgen voor zowel docenten als leerlingen. Uit de onderzoeken van Verberg e.a. (2019) en Uiterwijk-Luijk (2017) komen de volgende aanbevelingen voor de invoering van een onderzoeksleerlijn:

Maak van tevoren goede afspraken over facilitering in termen van geld en tijd.
Ga pas van start als je voldoende steun ervaart vanuit de schoolleiding.
Probeer steun te vinden bij andere collega’s, met name door persoonlijk contact en gebruik te maken van reguliere overlegstructuren binnen de school.
Zorg dat de onderzoeksleerlijn voor docenten en leerlingen betekenisvol is, dat zij weten waar het toe dient.
Laat de implementatie stapsgewijs verlopen, begin met een pilot en bouw van daaruit verder.
Breng en houd de innovatie breed onder de aandacht.