Onderzoekend en Ontwerpend Leren in het Basisonderwijs

Orion lezing 1 december 2011Ed van den Berg

Hogeschool van AmsterdamVrije Universiteit

Kleintje wetenschap

Raadsel: rechthoekig gaatje, rond beeld op vloer

Zonnebeelden

Schaduw van vergiet bij speciale gebeurtenis

Schaduw/licht onder bomen

Heen-en-weer denken

• Begrippen: licht, schaduw, vorm, lichtstralen, beeld of afbeelding

• Verschijnselen: vierkant gaatje, ronde lichtvlek, eclips

• Zonder begrip valt ons niets op, zonder begrippen zien we niets!

Wereld van IdeeënMinds-on

Wereld van DingenHands-on

TheorieënModellenBegrippenRelaties

ObjectenVerschijnselen

WaarnemingenExperimentenMetingenProducten (T)

Wereld van WetenschappersRondspelen van theorieën, resultaten, interpretaties,Consensus?....”community of practice”

Genereren en Valideren van Kennis

W&T is heen-en-weer denken tussen de Wereld van Ideeën en de

Wereld van Dingen

Manipuleren van objectenHands-on

Manipuleren van begrippenMinds-on

Manipuleren van begrippen, kunnen ze dat?

• Rosa: als je het zaadje in de pot hebt gedaan en dan wat water en dan gaat het groeien. Een ander: dan kunnen de wortels drinken. Juf: maar het zaadje heeft geen wortels toch? Die komen er. En dan Jesse: het is hetzelfde als met de mens. Eten van een mens is water voor een bloem. Als ik eet dan groei ik. Als de bloem drinkt, dan groeit ‘ie. Een ander: maar waar is de mond? Jesse: de wortels drinken voor de plant.

Een ander voorbeeld: spiegels

• Kinderen uit groep 1 en 2 zijn al een paar lessen bezig met spiegels en reflecties. Ineens wijst Sven (leeftijd 5 jaar) naar het plafond. Golven op het plafond! Wat is dat? Hij geeft zelf correct de oorzaak aan: De zon schijnt op het water en naar het plafond. Deze kleuter kan de ideeën van spiegelen, zon, water en plafond al op een zinvolle manier bij elkaar brengen!

Onderzoekend en Ontwerpend Leren (OOL) in 7 stappen

1. Confrontatie met verschijnsel of probleem2. Verkennen, “aanrommelfase”3. Onderzoeksvragen, opzetten experiment,

verwachtingen/voorspellingen4. Uitvoeren5. Concluderen6. Presenteren, communiceren7. Verdiepen, verbreden

OOL in 5 stappen (de Vaan/Marell)1. Er komt iets binnen (introductie)2. Vrije exploratie (aanrommelfase)3. Vraag het de natuur zelf maar

(onderzoeksvragen, opzet experiment, uitvoering, conclusie)

4. Vertel het elkaar (rapportage)5. Verbreding of verdieping

Tuin of Terrarium en Vragen Stellen

Verkennen en vragen stellen

Peter Bom in NVOX over wat leeft er in de grond?• Vragen van kinderen• Vragen classificeren– Vraag voor de klas– Vraag voor de juf/meester– Vraag om te onderzoeken– Vraag voor de expert– Vraag voor God/voor de toekomst

Experimenten uitvoeren in de tuin

Zien in het Donker?

Licht verkennen

• Hoe ver komt het licht van een kaars?• Maakt het verschil of de zaal donker is?• Gaat het licht van de kaars overal heen?• Wat is het bewijsmateriaal voor onze

antwoorden?• Wat is zien?

Experimenteren: concept cartoons

Bedenk een experiment!

Taal en W&T: Logboek

• Ik denk dat ….. zal gebeuren want ….. (voorspelling)

Mijn experiment:• Wat ik ga vergelijken …………. • Wat ik ga meten ………..• Wat ik hetzelfde houdt om een eerlijk te vergelijken

………….

Taal en W&T: Logboek

• Ik denk dat ….. zal gebeuren want ….. (voorspelling)

Mijn experiment:• Wat ik ga vergelijken ………. Verschillende verpakking• Wat ik ga meten ……….. Tijd nodig voor smelten• Wat ik hetzelfde houdt om een eerlijk te vergelijken

…………. Massa/vorm klontjes

Taal en W&T: Redeneren en Niveaus

Kinderen:1. kunnen of willen geen discussie2. kiezen een mening. 3. geven een argument.4. geven verdere argumenten voor hun keuze.5. reageren op argumenten van anderen.6. houden de discussie op verschillende manieren aan

de gang.7. evalueren het bewijsmateriaal en komen tot een

oordeel.

Nog meer redeneren

• Gebruik van: als … dan, omdat, doordat, want • Gebruik van ervaring in redeneren• Gebruik van begrippen als warmte en warmte

overdracht

Achtergrond voor onszelf

Warmteoverdracht• Geleiding: warmte wordt van molecuul tot

molecuul doorgegeven– Stoppen: isolator (textiel, piepschuim)

• Stroming: warme stof verplaatst zich– Stoppen: stroming verhinderen

• Straling: zon, gloeiend hout– Stoppen: spiegelend materiaal, bv in thermoskan

Kleintje Wetenschap

Geld verbranden

• Papier in mengsel van 50% water en 50% alkohol (hoeft niet precies)

• Wat zout toevoegen voor oranje kleur• Aansteken!

Aandachtspunten: Logboek

• Kinderen eigen ideeën en redeneren laten documenteren met figuren en taal in logboek

Start van logboek

• Mijn vraag………………………(vraag)• Vandaag willen we uitvinden…… (probleem)• Ik denk dat ….. zal gebeuren want ….. • (voorspelling)• Ik zag dat ……………(observatie)• Vandaag leerde ik …………… (conclusie)• Ik vraag me af ………… (volgende stap)

Kern van logboek: Claims and Evidence

• Patroon: verwachting-bewijsmateriaal-conclusie:– Ik denk of verwacht dat…..– Ik zie dat…..– Ik concludeer dat ……

Voorbeeld Claims en Evidence

Samenvatting

• Natuurwetenschap en techniek is heen-en-weer denken tussen begrippen en verschijnselen

• Hands-on en minds-on• Kinderen kunnen dat• Onderzoekscyclus• Redeneren met bewijsmateriaal• Taal: via redeneren, verslag doen, logboek