Diagrammen in schoolboeken: aanvulling of afleiding?

Transcriptie

1 Diagrammen in schoolboeken: aanvulling of afleiding? Een onderzoek naar effecten van een diagram op het leerstofbegrip van middelbare scholieren met veel en weinig voorkennis Masterscriptie Communicatiestudies Student Judith van Oudheusden Begeleider Henk Pander Maat Datum 6 mei 2008

2 Deze scriptie werd mede mogelijk gemaakt door: (op alfabetische volgorde) Marianne Bijkerk Marieke Bruijns Leontien van de Burgt Pascal Laeijendecker Lau Moison Matthijs Monster Robert de Oude Helma van Oudheusden Nico van Oudheusden Henk Pander Maat Loes van der Meijs Ysbrand van de Veen Saskia Visser Eric van Waalwijk van Doorn Eveline Walter Joost Wildeman & 5Aa en 5Ab van het Gemini College 5Va en 5Vc van het Walburg College Dank! 2

3 Samenvatting In het onderzoek waarvan hier verslag wordt gedaan, is onderzocht wat voor invloed het heeft op het leerstofbegrip van middelbare scholieren als er aan een leertekst een diagram wordt toegevoegd. Ook is onderzocht welke rol voorkennis hierbij speelt. Er is in het onderzoek onderscheid gemaakt tussen leerstofbegrip op textbaseniveau (gedeeltelijk begrip) en begrip op het niveau van het situatiemodel ( volledig begrip, op basis waarvan geleerd kan worden). De theorie over het thema diagrammen en tekst wijst enerzijds op mogelijke positieve effecten van diagrammen op leerstofbegrip, vanwege rijkere geheugenopslag en perceptueel verwerkingsgemak. Anderzijds wijst de theorie op gevaar van overbelasting van het werkgeheugen, waardoor er geen volledige of deels onjuiste representatie wordt gemaakt van de leerstof (slechter begrip). Er is nog maar weinig onderzoek gepubliceerd naar de invloed van diagrammen op het begrip van middelbare scholieren en de resultaten van onderzoeken naar de invloed van gelijktijdige presentatie van diagrammen en tekst op het leerstofbegrip van studenten zijn niet eenduidig. Ook de resultaten van onderzoeken naar de interactie van de variabelen modaliteit (diagram/tekst) en voorkennis (veel/weinig) spreken elkaar tegen. Uit dit onderzoek is gebleken dat het toevoegen van een diagram aan een leertekst weinig invloed heeft op het leerstofbegrip van middelbare scholieren, als men geen onderscheid maakt tussen mannen en vrouwen. Voorkennis heeft een positief effect op leerstofbegrip op textbaseniveau, maar dit effect staat volledig los van de aan- of afwezigheid van een diagram in de stof. Als men wel onderscheid maakt tussen mannen en vrouwen, dan heeft het toevoegen van een diagram wel toegevoegde waarde. Mannen blijken beter te scoren op leerstofbegrip op textbaseniveau als ze een tekst en een diagram bestuderen dan als ze een tekst alleen bestuderen. Vrouwen scoren daarentegen juist beter met een tekst alleen dan met een tekst en een diagram. Het is de vraag of er aan het interactie-effect van tekstversie en geslacht op textbaseniveau consequenties verbonden moeten worden. Het effect oefent namelijk geen invloed uit op het begrip op het niveau van het situatiemodel, en pas op basis van het situatiemodel kan geleerd worden. De uitkomst, dat mannen de stof beter begrijpen als er een diagram aan wordt toegevoegd en vrouwen juist als de stof zonder diagram wordt gepresenteerd, is desalniettemin in overeenstemming met het idee dat mannen visueler en technischer zijn ingesteld en dat vrouwen juist beter zijn met taal. Het biedt een interessante aanleiding voor verder onderzoek. 3

4 Inhoud 1 Inleiding Eerder onderzoek Theorie Criteria voor onderzoek In het kort 19 2 Onderzoeksvragen en hypotheses Hoofdvraag en subvragen Hypotheses 21 3 Methode Ontwerp Proefpersonen en voorkennis Onderzoeksmateriaal Pretest 27 4 Procedure en afname Procedure Afname 30 5 Resultaten Randomisatiecontrole Scoring van de redeneervragen Betrouwbaarheidsanalyses Storende variabelen: geslacht, leeftijd en klas Toetsing van de hypotheses Exploratieve analyse van de kladpapieren 39 4

5 6 Conclusie Beoordeling eigen voorkennis Hoofdeffecten van voorkennis op leerstofbegrip Hoofdeffecten van tekstversie op leerstofbegrip Interactie-effecten van voorkennis en tekstversie op leerstofbegrip Opvallende uitkomsten los van de hypotheses Beantwoording hoofdvraag 44 7 Discussie Opmerkelijke uitkomsten Kanttekeningen en verder onderzoek Theorie en praktijk 48 Literatuur 50 Bijlagen 52 Bijlage I Onderzoeksteksten 52 Bijlage II Vragenlijst 57 Bijlage III Schriftelijke instructie leerlingen 61 Bijlage IV Kladblaadje 62 Bijlage V Instructie docent 63 Bijlage VI Codeboek open vragen 65 Bijlage VII Inventarisatie kladblaadjes 67 Bijlage VIII Enkele kladaantekeningen 73 Bijlage IX Dataset SPSS op CD-rom 77 5

6 1 Inleiding Voor veel scholieren in de bovenbouw van het middelbaar onderwijs zijn leerteksten met diagrammen dagelijkse kost. Zeker bij vakken waarbij processen worden uitgelegd, zoals biologie en scheikunde, wordt tekstueel leermateriaal regelmatig begeleid door diagrammen. Educatieve uitgeverijen gaan er dus van uit dat deze grafische weergaven leerlingen kunnen helpen om leerstof beter te begrijpen en leren, maar is dit wel zo? En geldt deze positieve werking wel voor alle leerlingen? 1.1 Eerder onderzoek In de afgelopen 35 jaar is er heel veel onderzoek gedaan naar het effect van diagrammen op begrip, vrijwel alleen onder studenten. De resultaten van deze onderzoeken waren wisselend. Het uitblijven van eenduidige resultaten is ten dele te verklaren door de diversiteit aan diagramdefinities die onderzoekers eropna houden en door het uiteenlopen van onderzoeksopzetten. Bestaat het diagram bijvoorbeeld uit één of meerdere afbeeldingen of juist uit abstracte vormen? Bevat het pijlen of niet? Wordt het diagram los gepresenteerd of naast een tekst, gelijktijdig met de tekst of juist voor- of achteraf? Welke lezerskenmerken worden er bij het onderzoek betrokken en om wat voor tekst en thema gaat het? Mayer (1989) wees er bijna twee decennia geleden al op dat er in plaats van onderzoek naar de vraag: Verbeteren illustraties leerprestaties? misschien beter gezocht zou kunnen worden naar antwoord op de vraag: Welke soorten illustraties beïnvloeden welke cognitieve processen, gemeten door welke afhankelijke variabelen voor welke typen proefpersonen die welke soorten teksten lezen? De tekst-, diagram- en lezersvariabelen van het onderzoek oefenen namelijk grote invloed uit op de uitkomsten. Vekiri geeft in haar overzichtsartikel (2002) aan dat grafische weergaven het leren alleen kunnen bevorderen als ze lezers in staat stellen de informatie met zo min mogelijk cognitieve verwerking te interpreteren en integreren. 1 Daarvoor moet het diagram in ieder geval goed aansluiten op de menselijke visuele perceptie en het cognitieve systeem van het individu, dat gekenmerkt wordt door onder meer voorkennis, cognitieve vaardigheden en leervaardigheden (Schnotz, 2002). 1 Op hoe deze interpretatie en integratie in zijn werk gaat, zal later in deze inleiding nog worden ingegaan. 6

7 Onderzoek naar effecten van diagrammen bij middelbare scholieren In het onderzoek waarvan hier verslag wordt gedaan, zal onderzocht worden wat voor invloed het heeft op het leerstofbegrip van middelbare scholieren als er aan een leertekst een diagram wordt toegevoegd. Ook zal onderzocht worden welke rol voorkennis hierbij speelt. Het is namelijk bekend dat voorkennis vaak leidt tot beter tekstbegrip (Anderson & Davidson, 1988; Recht & Leslie, 1988; Calisir & Gurel, 2003; Kendeou & Van den Broek, 2007), maar wat voor effect heeft voorkennis samen met de toevoeging van een diagram? Over de effecten van het toevoegen van diagrammen aan teksten op het leerstofbegrip van middelbare scholieren is nog maar zeer weinig onderzoek gepubliceerd, terwijl juist deze groep veel leerteksten met diagrammen krijgt voorgelegd. Het onderzoek van Reid & Beveridge (1986) is één van de weinige. In dit onderzoek is een variabele meegenomen die enigszins samenvalt met voorkennis, namelijk de vaardigheid in exacte vakken. Reid & Beveridge onderzochten de invloed van vijf verschillende typen illustraties, waaronder een Venndiagram en een outlinediagram, op het leerstofbegrip van tweedeklassers met verschillende vaardigheidsniveaus voor exacte vakken. Leerlingen kregen een biologietekst voorgelegd met of zonder illustraties en beantwoordden vervolgens vragen over de inhoud van de tekst. Naast dat er op alle metingen een positief hoofdeffect werd gevonden van voorkennis, was de belangrijkste uitkomst dat illustraties het begrip van de leerlingen met een hoge vaardigheid verbeterden (wat vragen over informatie die zowel in de tekst als op de illustraties te vinden was betreft), maar het tegenovergestelde effect hadden op leerlingen met een lage vaardigheid. Deze leerlingen scoorden significant slechter wanneer ze de tekst met illustraties kregen voorgelegd, dan wanneer ze de tekst alleen te bestuderen kregen. Dit zijn zeer interessante uitkomsten voor mijn onderzoek. Reid & Beveridge (1986) hebben echter vijf verschillende typen illustraties bij elkaar genomen, waardoor niet duidelijk is of alle typen even veel invloed hebben uitgeoefend op het leerstofbegrip van de leerlingen of dat er verschillen zijn in hun effect. Abstracte en concrete diagrammen Onder studenten is er wel meer onderzoek gedaan naar de invloed van diagrammen op leerstofbegrip. Grofweg zijn er in deze onderzoeken afgezien van de plaatjes, kaarten en grafieken die soms ook diagram genoemd worden twee typen diagrammen te herkennen. Het eerste type bestaat uit één of meerdere afbeeldingen die overeenkomen met hoe het afgebeelde systeem en/of het functioneren daarvan er in de werkelijkheid uit ziet, het tweede type is een meer schematische weergave van een systeem en het functioneren daarvan door middel van vormen en pijlen. Dit tweede type diagram is een 7

8 stuk abstracter dan het eerste. De elementen waaruit het diagram bestaat lijken namelijk niet op zaken in de werkelijkheid, maar hebben een abstracte vorm. Verder geven de pijlen in dit type diagram, in tegenstelling tot die in concrete diagrammen, geen bewegingen weer zoals deze zich in de werkelijkheid voordoen. De pijlen in abstracte diagrammen geven abstracte relaties weer tussen de elementen in het diagram. O Donnell, Dansereau & Hall (2002) maken in hun overzichtsartikel over kennisschema s een indeling van deze abstracte relaties in dynamische verbanden (invloed, chronologisch, causaal), statische verbanden (type, deel, kenmerk) en uitbreidende verbanden (voorbeeld, analogie). Abstracte diagrammen met labels bij de pijlen worden vaak kennisschema s genoemd. In figuur 1 is een voorbeeld te zien van een concreet diagram uit het onderzoek van Mayer & Gallini (1990), figuur 2 geeft een voorbeeld van een abstract diagram uit het onderzoek van Mc Crudden, Schraw, Lehman & Poliquin (2007). Figuur 1 Concreet diagram uit het onderzoek van Mayer & Gallini (1990) 8

9 Figuur 2 Abstract diagram uit het onderzoek van Mc Crudden et al. (2007) De diagrammen bij leerteksten voor middelbare scholieren zijn vaak een combinatie van de bovengenoemde types: in deze diagrammen worden met pijlen abstracte verbanden weergegeven tussen afbeeldingen die in meer of mindere mate lijken op zaken in de werkelijkheid (concreet zijn). In dit onderzoek zal het effect van een dergelijk gecombineerd diagram worden onderzocht. Hieronder volgt daarom een kort overzicht van onderzoek naar de effecten van het gelijktijdig aanbieden van deze twee typen diagrammen met tekst op leerstofbegrip. Naar de gelijktijdige presentatie van abstracte diagrammen/kennisschema s en tekst is nog niet veel onderzoek gedaan. Guri-Rozenblit (1989) onderzocht of het toevoegen van een boomdiagram aan een sociale wetenschappentekst effect had op het leerstofbegrip van studenten. De studenten die het boomdiagram bij de tekst kregen, bleken de centrale ideeën van de stof beter te begrijpen en reproduceerden ook de 9

10 relaties tussen de elementen in de stof beter dan de studenten die alleen de tekst te bestuderen kregen. Mc Crudden et al. (2007) vonden in hun onderzoek dat studenten, bij gelijktijdige presentatie van een tekst over ruimtevaart en een causaal diagram, de causale verbanden in de stof beter begrepen dan met de tekst alleen. De resultaten van deze twee onderzoeken suggereren dat abstracte diagrammen niet overbodig zijn, maar leerstofbegrip verbeteren bovenop het effect van de tekst. Uit onderzoeken waarin de effecten van abstracte diagrammen en kennisschema s vergeleken werden met die van tekst is consistent gebleken dat de hoofdpunten van de stof beter begrepen werden bij het bestuderen van een diagram, dan bij het bestuderen van tekst. Zie voor een overzicht van dergelijke onderzoeken O Donnell, Dansereau & Hall (2002). Wat de effecten van het gelijktijdig presenteren van meer concrete diagrammen en tekst betreft, lopen de onderzoeksopzetten en resultaten te zeer uiteen om eenduidige conclusies te kunnen trekken (zie Vekiri, 2002 voor een overzicht). Bij twee van deze onderzoeken is de interactie van tekstversie (met/zonder concreet diagram) met voorkennis onderzocht. Mayer & Gallini (1990) legden studenten in drie experimenten een ongeïllustreerde technische tekst voor of één van de drie geïllustreerde versies van deze tekst. De geïllustreerde tekstversies waren: de tekst met configuratie-illustraties, de tekst met illustraties over het functioneren van het systeem of de tekst met beide typen illustraties (waarbij de beide typen illustraties tezamen gezien zouden kunnen worden als een diagram, zie figuur 1). In alle drie de experimenten bleken de studenten met weinig voorkennis beter in staat redeneervragen correct te beantwoorden wanneer ze de tekstversie met beide typen illustraties hadden bestudeerd, dan wanneer ze één van de andere tekstversies hadden bekeken. Voor studenten met veel voorkennis maakten de tekstversies wat redeneervragen betreft geen verschil. 2 Hegarty & Just (1993) vonden tegenovergestelde resultaten. Zij legden studenten ófwel tekstdelen voor over pullysystemen van verschillende complexiteit, diagrammen over deze systemen, of de tekstdelen en de diagrammen. Studenten met veel voorkennis die de tekst met de diagrammen kregen voorgelegd, scoorden in dit onderzoek beter op redeneervragen over de configuratie van het systeem, dan studenten met weinig voorkennis die deze versie hadden bestudeerd. 3 Het voorkenniseffect dat Hegarty & Just vonden op vragen over de procesinformatie van de pullysystemen, namelijk dat proefpersonen met veel voorkennis de stof beter begrepen, komt overeen met die in eerdergenoemde literatuur. Mayer & 2 In tegenstelling tot de eenduidigheid bij de redeneervragen, spraken de vrije reproductieresultaten van de drie experimenten elkaar tegen. In experiment 1 reproduceerden de studenten met weinig voorkennis beter bij de tekstversie met de beide illustraties, in experimenten 2 en 3 waren dat juist de studenten met veel voorkennis. 3 Hierbij moet de kanttekening gemaakt worden dat hetgeen Hegarty en Just een diagram noemen, bestaat uit één, vrij simpele, afbeelding die geen pijlen bevat en dus strikt genomen meer weg heeft van een afbeelding dan van een diagram. 10

11 Gallini rapporteren de score van de voorkennisgroepen niet, aangezien zij zich vooral richten op de uitkomsten van proefpersonen met weinig voorkennis. 1.2 Theorie In leerboeken voor middelbare scholieren worden diagrammen onder meer gebruikt als visuele ondersteuning van tekstuele uitleg. Deze visuele en tekstuele uitleg van bijvoorbeeld een biologisch proces wordt daarbij zoveel mogelijk op dezelfde bladzijde gepresenteerd. Onderzoek naar de effecten van deze vorm van presentatie heeft nog niet tot eenduidige resultaten geleid, zeker niet als daarbij ook de voorkennis van proefpersonen werd betrokken. Zo leidde gelijktijdige presentatie van concreet visueel en verbaal materiaal, kort samengevat, bij Reid & Beveridge (1986) en Hegarty & Just (1993) tot beter begrip bij proefpersonen met veel voorkennis, maar bij Mayer & Gallini (1990) juist tot beter begrip bij proefpersonen met weinig voorkennis. Ook de meer theoretische literatuur geeft geen uitsluitsel over de effecten van de gelijktijdige presentatie van verbaal en visueel materiaal op het leerstofbegrip van lezers (al dan niet met voorkennis). Positieve resultaten van deze vorm van presentatie kunnen verklaard worden met de Dual Coding theorie van Paivio (Paivio, 1971; Paivio, 1986; Clark & Paivio, 1991). Deze theorie stelt onder meer dat er twee losstaande en onafhankelijke, maar met elkaar verbonden cognitieve systemen zijn voor het verwerken en opslaan van informatie: een non-verbaal voor beeldinformatie en een verbaal voor linguïstische informatie. Als visueel en verbaal materiaal tegelijk gepresenteerd wordt, kunnen lerenden hetzelfde materiaal in twee vormen van geheugenrepresentaties opslaan (linguïstisch en visueel) en associaties maken, wat zou zorgen voor betere geheugenopslag. Ook de Visual Argument hypothese (Waller, 1981 in Vekiri, 2002) gaat uit van positieve effecten van beeldmateriaal, al gaat deze hypothese niet in op de combinatie van visueel en tekstueel materiaal, maar alleen op de positieve eigenschappen van beeld. Volgens deze hypothese zijn grafische representaties als diagrammen effectief, omdat er vanwege hun visueelruimtelijke eigenschappen minder cognitieve transformaties nodig zijn om ze te verwerken dan voor tekst. Met grafische weergaven kunnen mensen perceptuele inferenties maken: ze kunnen informatie, in plaats van via interpretatieprocessen, automatisch uit de stof halen met behulp van hun perceptiemechanismen. Diagrammen blijven daarmee beter binnen de perken van het werkgeheugen. De perceptiemechanismen helpen ons de wereld om ons heen en dus ook tekst en beeld- te organiseren in betekenisvolle eenheden en zijn beschreven door de Gestaltpsychologen. 11

12 Ze worden daarom ook wel Gestaltprincipes genoemd (Horn, 1998). Zo is er onder meer het Gestaltprincipe van nabijheid (mensen hebben de neiging elementen die het dichtst bij elkaar staan samen te groeperen), het principe van gelijkheid (mensen hebben de neiging zaken met gelijke visuele kenmerken samen te groeperen) en het principe van gesloten vormen (mensen hebben de neiging elementen waar een lijn omheen staat als eenheid te zien). Diagrammen en andere grafische weergaven zouden informatie dus overbrengen door zowel hun visuele elementen en de manier waarop die elementen ruimtelijk verdeeld zijn. Larkin & Simon (1987) schrijven wat dit betreft over het computationele voordeel dat diagrammen hebben in vergelijking tot teksten. Dit voordeel heeft betrekking op het gemakkelijker vinden van informatie en het gemakkelijker maken van inferenties. De Cognitive Load theorie van Sweller en collega s (Sweller, 1988; Sweller et. al., 1990), geeft in tegenstelling tot de bovengenoemde theorieën juist aan dat het gelijktijdig presenteren van tekst en beeldmateriaal een negatief effect heeft op begrip en leren. De theorie stelt dat het mentaal integreren van informatie uit meerdere ongelijksoortige bronnen een extra, onnodige cognitieve belasting van het werkgeheugen veroorzaakt. Hierdoor blijft er minder cognitieve ruimte over voor leren, dat door Sweller en collega s gedefinieerd wordt als het aanvullen of construeren van mentale schema s. Deze verminderde cognitieve ruimte voor leren kan zorgen voor verwerkingsproblemen, zeker bij lezers met weinig voorkennis. Deze laatste groep beschikt namelijk nog niet over de gewenste mentale schema s om het materiaal te verwerken en het construeren van deze schema s uit leermateriaal vraagt om cognitieve transformaties in het werkgeheugen. De Cognitive Theory of Multimedia Learning van Mayer, Heiser & Lonn (2001) wijst in dezelfde richting: ook in deze theorie wordt ervan uitgegaan dat de verwerkingsmogelijkheden van de visuele en verbale werkgeheugens zeer gelimiteerd zijn. De theorie neemt van de Dual Coding Theory (Paivio, 1971; Paivio, 1986; Clark & Paivio, 1991) het idee over dat er twee cognitieve systemen zijn, die bij gelijktijdig gepresenteerde visuele en verbale informatie in principe kunnen zorgen voor een betere geheugenopslag, mits de informatie het werkgeheugen niet overbelast. Als er te veel elementen gerepresenteerd worden om in het verbale of visuele werkgeheugen verwerkt te worden, zou dit tot overbelasting kunnen leiden, waarbij niet alle informatie verwerkt wordt (Mayer & Moreno, 2002). Mayer & Moreno schrijven naar aanleiding van dit model dat het wel beter is om corresponderende woorden en illustraties tegelijk te presenteren dan apart (het naburigheidsprincipe, contiguity principle), maar dat dit bij voorkeur niet via één perceptiekanaal moet gebeuren (het modaliteitsprincipe). Het gelijktijdig presenteren van tekst en beeld op papier zou het visuele werkgeheugen snel 12

13 overbelasten, beter zou zijn om de woorden in audiovorm, en de beelden op papier te presenteren. Het model van Mayer, Heiser & Lonn (2001) biedt naast de hierboven genoemde voorspelling een omvattende theorie van tekst- en beeldbegrip/leren waarbij expliciet de rol van voorkennis in beschouwing wordt genomen. Ook Schnotz & Bannert (1999, in Schnotz, 2002) stelden een model op dat ingaat op hoe gelijktijdig tekst- en beeldbegrip plaatsvindt, maar dit gaat niet in op voorkennis. Wel is dit laatste model interessant omdat het, naar het voorbeeld van het Construction-Integrationmodel van Van Dijk & Kintsch (1983), ingaat op de meerdere niveaus van tekst- en beeldbegrip, iets wat Mayer en collega s minder doen. Ik zal daarom beide modellen kort toelichten. Cognitive Theory of Multimedia Learning Deze theorie van Mayer, Heiser en Lonn (2001) is grotendeels gebaseerd op de Dual Coding Theory (Paivio, 1971; Paivio, 1986; Clark & Paivio, 1991), de Cognitive Load theorie (Sweller, 1988; Sweller et. al., 1990) en de Constructivist Learning Theory (Mayer, 1996; Mayer, 1999 in Mayer & Moreno, 2002; Wittrock, 1990). Van Dual Coding is het idee overgenomen dat visuele en verbale materialen verwerkt worden in verschillende verwerkingssystemen. Uit de Constructivist Learning Theory nemen Mayer, Heiser & Lonn over dat betekenisvol leren plaatsvindt wanneer lerenden actief relevante informatie selecteren, deze integreren tot coherente representaties en integreren met andere kennis (Mayer & Moreno, 2002). Figuur 3 Cognitive Theory of Multimedia Learning (Mayer, Heiser & Lonn, 2001), zoals weergegeven in Mayer & Moreno (2002) Wanneer een cognitief actieve lerende geconfronteerd wordt met zowel verbaal als visueel materiaal, zal deze, volgens het model van Mayer en collega s, relevante delen 13

14 van de verbale presentatie selecteren en deze in het verbale werkgeheugen houden (wordbase, zie figuur 3). Op eenzelfde wijze zal de lezer aandacht schenken aan relevante delen van het beeldmateriaal en deze in het visuele werkgeheugen houden (imagebase). Vervolgens gaat de lerende de woorden organiseren tot een verbaal mentaal model door verbanden aan te brengen. 4 Ook zal de lezer verbanden leggen tussen de beelden, wat resulteert in een visueel mentaal model. Nadat de verbale en visuele mentale modellen gevormd zijn, maakt de lezer referentiele verbindingen tussen deze modellen en zijn of haar voorkennis. Deze processen vinden iteratief plaats. Om te komen tot integratie tussen de verbale en visuele representaties is het noodzakelijk dat deze tegelijkertijd in het geheugen gehouden worden. Net als in de Cognitive Load theorie wordt er in deze theorie van uitgegaan dat de verwerkingsmogelijkheden van de visuele en verbale werkgeheugens zeer gelimiteerd zijn. Als er te veel elementen gerepresenteerd worden om in het verbale of visuele werkgeheugen verwerkt te worden, dan kan dit tot overbelasting en begripsproblemen leiden (Mayer & Moreno, 2002). Het model van Schnotz & Bannert Schnotz & Bannert (1999, in Schnotz, 2002) beschrijven tekst- en beeldbegrip in hun model als elkaar aanvullende manieren om in fases een geïntegreerde representatie op te bouwen: het situatiemodel (een term afkomstig van Van Dijk & Kintsch, 1983). Het model van Schnotz & Bannert heeft net als dat van Mayer en collega s een verbale representatietak (hier de linkerkant) en een visuele representatietak (hier de rechterkant), zie figuur 4. Bij tekstbegrip verwerken verbale organisatieprocessen morfologische en syntactische aspecten van de informatie tot een interne representatie van de oppervlaktestructuur van de tekst. Deze oppervlaktestructuur roept conceptuele processen op, die resulteren in een structurele, propositionele representatie van de semantische inhoud van de tekst, de zogenoemde textbase (Van Dijk & Kintsch, 1983). Bij zowel het construeren van de oppervlaktestructuur als van de textbase worden cognitieve schemata geactiveerd die een selecterende en organiserende functie hebben. Van Dijk & Kintsch (1983) omschrijven de textbase als een tekstrepresentatie die relatief onbesmet en onuitgebreid blijft: alleen inferenties die nodig zijn om locale of globale coherentie (mentale samenhang) te vormen, worden er deel van. De geactiveerde cognitieve schemata helpen bij het locale begrijpen van de concepten in de tekst en het construeren van globale en locale coherentie. Vanuit de aldus gevormde textbase wordt een mentaal model ontwikkeld van de situatie die in de tekst beschreven wordt, het 4 Mayer & Moreno spreken hier expliciet van causale relaties, maar ik neem aan dat er ook andere typen verbanden worden gelegd als deze in de stof aanwezig zijn. 14

15 situatiemodel. Volgens Van Dijk & Kintsch (1983) vormt het situatiemodel de basis voor de interpretatie van de tekst. Het bevat de kennis die impliciet gelaten wordt in de tekst of die op een andere manier wordt verondersteld. Andere uitbreidingen dan de inferenties die nodig zijn om locale en globale coherentie te vormen, maken deel uit van dit situatiemodel. Bij het ontwikkelen van dit situatiemodel wordt volgens Kintsch en Franzke (1995 in Molinari & Tapiero, 2007) informatie uit de tekst verwerkt ten aanzien van de voorkennis van de lezer en met deze voorkennis geïntegreerd. Schnotz (2002) spreekt zich hier echter niet expliciet over uit en ook in het model wordt voorkennis niet genoemd. Figuur 4 Het model van Schnotz & Bannert (1999, in Schnotz, 2002) 15

16 Om beeldmateriaal te begrijpen creëert de lezer, volgens het model van Schnotz & Bannert, door perceptuele verwerking allereerst een mentaal visueel beeld van het beeldmateriaal. Dit mentale visuele beeld komt overeen met de representatie van de oppervlaktestructuur bij tekst. Bij deze perceptuele verwerking wordt taakrelevante informatie geselecteerd door het activeren van cognitieve schemata en vervolgens visueel georganiseerd door automatische routines. Grafische elementen worden geïdentificeerd en visueel georganiseerd volgens de Gestaltprincipes. Vervolgens construeert de lezer door schemagedreven semantische verwerking die zorgt voor het begrijpen van beelden in plaats van alleen het waarnemen ervan een intern situatiemodel van de verbeelde situatie en een propositionele representatie (textbase) van het onderwerp van het beeldmateriaal. Bij illustraties kan de lezer hierbij cognitieve schema s van alledaagse perceptie gebruiken, voor grafieken en diagrammen zijn, volgens Schnotz (2002), specifieke grafische schemata nodig. Zodra het mentale situatiemodel is ontwikkeld, kan er nieuwe informatie uit afgelezen worden, deze wordt expliciet gemaakt door het te encoderen in propositionele vorm. De nieuwe propositionele informatie wordt gebruikt om de propositionele representatie (textbase) aan te vullen. Er is in het model van Schnotz & Bannert dus een constante interactie tussen de propositionele representatie en het situatiemodel. Bij tekstbegrip is het startpunt van deze interactie een propositionele representatie (de textbase), die gebruikt wordt om een situatiemodel te construeren. Bij het begrijpen van beeldmateriaal is het startpunt van de interactie een situatiemodel, dat gebruikt wordt om nieuwe informatie af te lezen die toegevoegd wordt aan de propositionele representatie (textbase). In tegenstelling tot bij de Dual Coding Theory is er in het model van Schnotz & Bannert (1999 in Schnotz, 2002) geen één-op-één relatie tussen externe en interne representaties. Een tekst als externe verbale representatie leidt tot zowel een interne verbale representatie (textbase) als een interne visuele representatie (situatiemodel). Beeldmateriaal als externe visuele representatie leidt tot zowel een interne visuele representatie (situatiemodel), als tot een interne verbale representatie (textbase). Volgens het model van Schnotz & Bannert zou het gemakkelijker moeten zijn een situatiemodel te bouwen van beeldinformatie dan van tekstuele informatie, omdat van beeldinformatie op basis van de mentale visuele representatie direct een situatiemodel opgebouwd kan worden. Hierbij zijn elementen van de eerder besproken Visual Argument hypothese te herkennen. Bij tekstbegrip is daarentegen een extra stap nodig om te komen tot de constructie van het situatiemodel. Op basis van de mentale oppervlaktestructuur van de tekst wordt een propositionele textbase gecreëerd en pas daarvan kan een situatiemodel worden gemaakt (Molinari & Tapiero, 2007). 16

17 De modellen van Mayer en collega s (2001) en Schnotz & Bannert (1999 in Schnotz, 2002) verschillen vooral in de manier waarop tot de uiteindelijke geheugenrepresentatie, het situatiemodel, gekomen wordt. Wel gaan beide modellen ervan uit dat volledig begrip pas echt tot stand komt bij het construeren van dit situatiemodel. Het is op basis van het situatiemodel dat lerenden, volgens Van Dijk en Kintsch (1983), tekstuele en niettekstuele bronnen kunnen integreren, dat ze kunnen leren en kunnen redeneren. Probleemoplossingstechnieken zoals logica hebben geen betrekking op de natuurlijke taal in de tekst, maar op het model dat daarvan gemaakt wordt. Ook leren vanuit een tekst is meestal niet het leren van de tekst zelf. Als beeldmateriaal invloed heeft op begrip, dan zou dit te toetsen zijn door het situatiemodel te testen, bijvoorbeeld door het stellen van redeneervragen. Het idee dat de vragen die aan proefpersonen gesteld worden geschikt moeten zijn om begrip te meten, komt overeen met het laatste van de vier criteria die Mayer in 1989 opstelde voor onderzoek naar betekenisvolle instructiemethoden. Specifieker: voor onderzoek naar betekenisvolle instructiemethoden waarbij beeldmateriaal gebruikt wordt. Deze criteria heeft hij sindsdien verschillende malen met succes getest (Mayer, 1989; Mayer & Gallini, 1990). Aangezien ik het met Mayer eens ben dat Welke soorten diagrammen beïnvloeden welke cognitieve processen, gemeten door welke afhankelijke variabelen voor welke typen proefpersonen die welke soorten teksten lezen? een productievere vraag is dan: Verbeteren diagrammen leerprestaties? zal er in dit onderzoek uitgegaan worden van deze vier criteria (figuur 5). 1.3 Criteria voor onderzoek Het eerste criterium van Mayer (1989) voor het vinden van bewijs voor effectieve illustraties is dat het leermateriaal potentieel betekenisvol moet zijn, er moet een coherent mentaal model mee kunnen worden opgebouwd. Is dit niet het geval, dan zullen pogingen leerlingen te ondersteunen bij hun begrip niet slagen. Mayer zelf richt zich op leerteksten die uitleg geven over de werking van een bepaald systeem en de onderdelen daarvan, ik richt me op een biologisch proces en de elementen daarin. Het tweede criterium is de voorkennis van de proefpersonen. Als de proefpersonen alle informatie in de stof op voorhand al kennen en begrijpen, valt er weinig voordeel meer te behalen uit het experimentele materiaal. Mayer geeft daarom aan dat er onderzoek gedaan moet worden onder proefpersonen met weinig voorkennis. Hij toonde de relevantie van dit criterium aan in de onderzoeken die hij met Gallini deed (1990). De onderzoeken van Reid & Beveridge (1986) en Hegarty & Just (1993) spreken 17

18 dit criterium echter tegen: zij vonden juist dat studenten met veel voorkennis baat hadden bij de gelijktijdige presentatie van diagrammen en tekst. Het voorkenniscriterium zal hier nader onderzocht worden door de leerprestatie van leerlingen met weinig voorkennis van biologie (die geen biologie volgen) op een biologietekst te vergelijken met die van leerlingen met veel voorkennis (die wel biologie volgen). Ter controle zal de leerlingen gevraagd worden hoe zij hun eigen voorkennis inschatten. Met Mayer s criterium wordt in zoverre nog rekening gehouden in dat er gekozen is voor leerstof waar de leerlingen die wel biologie volgen enigszins maar zeker niet volledig mee bekend zijn. Criterium drie betreft de effectiviteit van de manipulatie, in dit geval de toevoeging van een diagram. Dit moet de aandacht van de lerende op effectieve wijze richten op de uitleg en de lerende helpen verbindingen te leggen. Het vierde en laatste criterium stelt dat de toetsing geschikt moet zijn om begrip te meten. De evaluatie moet zich volgens Mayer (1989) richten op het meten van betekenisvolle uitkomsten, het meten van systematisch denken being able to creatively use the information in the passage to answer transfer questions. In dit onderzoek betekent dit in ieder geval het testen van het situatiemodel Figuur 5 De onderzoekscriteria van Mayer (1989) door het stellen van redeneervragen, maar ook het stellen van textbasevragen. In de modellen van Mayer, Heiser & Lonn (2001), Schnotz & Bannert (1999) en dat van Van Dijk & Kintsch (1983) wordt de textbase namelijk als noodzakelijk tussenstation gezien op weg naar het situatiemodel. Het is volgens de modellen simpelweg onmogelijk een situatiemodel te construeren zonder de tussenkomst van de propositionele tekstrepresentatie. Aangezien leerteksten vaak vrij informatiedicht zijn, kan het zijn dat het tekstbegrip (het construeren van een situatiemodel) niet volledig tot stand komt vanwege problemen met het opbouwen van 18

19 de textbase (en in Mayer, Heiser & Lonn s model ook de imagebase) of het situatiemodel. Bij het stellen van alleen redeneervragen zou niet duidelijk worden waar het begrip eventueel, bij bepaalde groepen leerlingen, spaak loopt. Is dat al bij het opbouwen van de text/imagebase (het begrijpen van concepten en de samenhang in de tekst) of bij het construeren van het situatiemodel (volledig begrip) op basis daarvan? Het zou goed kunnen dat leerlingen in de leestijd die ze krijgen vanwege de veelheid aan informatie niet verder komen dan het opbouwen van een textbase. Daarom zullen er ook vragen gesteld worden over de inhoud van de tekst. Naast de vier criteria van Mayer zal er in dit onderzoek zoveel mogelijk aangesloten worden op hoe het huidige lesmateriaal en de natuurlijke leersituatie op middelbare scholen eruitziet. 1.4 In het kort Om het voorgaande samen te vatten: de theorie wijst enerzijds op mogelijke positieve effecten van diagrammen op leerstofbegrip, vanwege rijkere geheugenopslag en perceptueel verwerkingsgemak, maar anderzijds op gevaar van overbelasting van het werkgeheugen, waardoor er geen volledige of een deels onjuiste representatie wordt gemaakt van de leerstof (slechter begrip). Er blijkt verder nog maar weinig onderzoek te zijn gedaan naar de invloed van diagrammen op het begrip van middelbare scholieren en de resultaten van onderzoeken naar de invloed van gelijktijdige presentatie van diagrammen en tekst op het begrip van studenten zijn niet eenduidig. Ook de resultaten van onderzoeken naar de interactie van de variabelen modaliteit (diagram/tekst) en voorkennis (veel/weinig) spreken elkaar tegen. De elkaar tegensprekende resultaten zijn deels te wijten aan de variatie in onderzoeksopzetten. Daarom zal er met dit onderzoek, naast op de schoolpraktijk, aangesloten worden bij de criteria die Mayer (1989) heeft opgesteld voor onderzoek naar instructiemateriaal. Om zijn vraag in te vullen, zal dit een onderzoek worden naar de vraag of het toevoegen van een gecombineerd diagram aan een leertekst over een biologisch onderwerp het begrijpen van leerstof (het construeren van een geïntegreerd situatiemodel), gemeten door herkenningsvragen (textbase) en redeneervragen (situatiemodel) beïnvloedt bij middelbare scholieren met veel of weinig inhoudelijke voorkennis. 19

20 2 Vraagstelling en hypotheses 2.1 Hoofdvraag en subvragen In het onderzoek waarvan hier verslag wordt gedaan, staat de volgende vraag centraal: Wat voor invloed heeft het op het leerstofbegrip van middelbare scholieren als er aan een leertekst een diagram wordt toegevoegd en welke rol speelt voorkennis hierbij? Bij deze vraag kunnen verschillende subvragen gesteld worden over de effecten op het niveau van het situatiemodel, de effecten op textbaseniveau en over begrip van leerteksten in het algemeen. Hieronder volgt een overzicht van deze vragen, waarna op basis van de in de inleiding behandelde onderzoeksliteratuur en theorie een aantal hypotheses kunnen worden opgesteld over de uitkomsten. Beoordeling eigen voorkennis Voorkennis thema Voorkennis onderwerp Beoordelen leerlingen die biologie volgen hun voorkennis van het thema van een biologietekst hoger dan leerlingen die dit vak niet volgen? Beoordelen leerlingen die biologie volgen hun voorkennis van het onderwerp van een biologietekst hoger dan leerlingen die dit vak niet volgen? Hoofdeffecten op situatiemodel voorkennis tekstversie Is er verschil in hoe leerlingen met veel voorkennis (biologie) scoren op redeneervragen en hoe leerlingen met weinig voorkennis (zonder biologie) scoren op deze vragen? Is er verschil in hoe leerlingen die alleen een tekst bestuderen, scoren op redeneervragen en hoe leerlingen die zowel een tekst als een diagram bestuderen, scoren op deze vragen? Hoofdeffecten op textbase voorkennis tekstversie Is er verschil in hoe leerlingen met veel voorkennis (biologie) scoren op textbasevragen en hoe leerlingen met weinig voorkennis (zonder biologie) scoren op deze vragen? Is er verschil in hoe leerlingen die alleen een tekst bestuderen, scoren op textbasevragen en hoe leerlingen die zowel een tekst als een diagram bestuderen scoren op deze vragen? 20

21 Interactie-effecten op situatiemodel Voorkennis x tekstversie Verschilt het effect van tekstversie op leerstofbegrip op het niveau van het situatiemodel naargelang het voorkennisniveau (veel/weinig voorkennis)? Interactie-effecten op textbase Voorkennis x tekstversie Verschilt het effect van tekstversie op leerstofbegrip op het niveau van de textbase naargelang het voorkennisniveau (veel/weinig voorkennis)? Begrip algemeen Als het begrip spaak loopt (bij bepaalde groepen leerlingen), op welk niveau gebeurt dit dan, op tekst/imagebaseniveau of op het niveau van het situatiemodel? 2.2 Hypotheses Voorkennis Er wordt verwacht dat leerlingen die biologie volgen hun voorkennis van het thema en het onderwerp van de tekst hoger beoordelen dan hun medeleerlingen die het vak niet volgen. Op basis van de literatuur mag verder worden verwacht dat voorkennis invloed zal hebben op hoe goed de stof begrepen wordt: meer voorkennis leidt tot beter leerstofbegrip. Dit effect is vele malen eerder aangetoond en ondersteunt het idee uit het Construction-Integration model van Van Dijk & Kintsch (1983) en het model van Mayer, Heiser & Lonn (2001) dat leerstofbegrip tot stand komt door de integratie van tekstuele informatie (en beeldinformatie) met voorkennis. Als er geen of weinig voorkennis is, wordt deze integratie en dus het begrip bemoeilijkt. Op basis hiervan wordt verwacht dat leerlingen met veel voorkennis de redeneervragen, die het situatiemodel testen, beter zullen beantwoorden dan leerlingen met weinig voorkennis. Aangezien het hier om een informatiedichte leertekst gaat, die in een beperkte tijdspanne bestudeerd moet worden, zou het echter ook mogelijk kunnen zijn dat het situatiemodel niet of maar deels opgebouwd wordt en dat het effect van voorkennis alleen of met name zichtbaar wordt op textbaseniveau. Ook bij de vorming van de textbase is namelijk voorkennis betrokken, zij het op een meer impliciete manier. Voorkennis speelt hierbij een rol in de vorm van cognitieve schemata, besproken in het model van Schnotz & Bannert (1999). Deze schemata vergemakkelijken de opbouw van de textbase. Ze zijn bij leerlingen met veel voorkennis in meerdere mate en bij leerlingen met weinig voorkennis in mindere mate aanwezig (zie ook de Cognitive Load Theory van Sweller 1988; Sweller et. al., 1990). Het ontbreken van deze schemata zou ervoor kunnen zorgen dat de concepten in de tekst minder goed begrepen worden en globale en 21

22 locale coherentieverbanden minder goed worden herkend, wat het opbouwen van een textbase voor leerlingen met minder voorkennis lastiger maakt. Tekstversie Op basis van eerder onderzoek naar de invloed van het gelijktijdig presenteren van grafische weergaven en tekst en de theorieën over dit thema zijn, zoals duidelijk werd in de inleiding van dit onderzoek, moeilijk hypotheses op te stellen. Het ene onderzoek en de ene theorie wijzen op positieve effecten, terwijl het andere onderzoek en de andere theorie weer op negatieve effecten wijzen. Het is vanwege het uiteenlopen van de onderzoeksopzetten en theorieën lastig te voorspellen of en welke invloed het toevoegen van een diagram aan leerstof zal hebben op het leerstofbegrip van middelbare scholieren: de score op de redeneervragen. Overigens geldt ook voor een eventueel effect van tekstversie op leerstofbegrip dat wanneer het situatiemodel niet of maar deels opgebouwd wordt door de informatiedichtheid van de tekst, dit eventuele effect ook alleen of met name zichtbaar zou kunnen worden op textbaseniveau. Interacties voorkennis en tekstversie Wat mogelijke interacties tussen tekstversie en voorkennis op leerstofbegrip betreft, spreekt van de besproken theorieën alleen de Cognitive Load Theory (Sweller, 1988; Sweller et. al., 1990) zich uit. Deze theorie voorspelt dat leerlingen met weinig voorkennis sneller last zullen hebben van overbelasting van het werkgeheugen door de gelijktijdige presentatie van tekst en beeldmateriaal, dan leerlingen met veel voorkennis. Dit, omdat leerlingen met weinig voorkennis niet of minder beschikken over schemata om de informatie te verwerken en het verwerven van dit soort schemata uit leermateriaal aanvullende cognitieve verwerkingen vereist. Op basis van deze theorie zou dus te verwachten zijn dat leerlingen met weinig voorkennis (zonder biologie) slechter scoren met de tekst en het diagram dan met de tekst alleen. Read & Beveridge (1986) vonden inderdaad dat leerlingen met weinig voorkennis slechter scoorden met tekst en diagrammen. Ze vonden ook dat leerlingen met veel voorkennis juist beter scoorden met toegevoegde diagrammen dan met de tekst alleen. Mayer & Gallini (1990) vonden daarentegen juist een positief effect van diagrammen bij studenten met weinig voorkennis. Voor studenten met veel voorkennis maakte de tekstversie in hun onderzoek wat betreft leerstofbegrip niet uit. Het diagram dat in dit onderzoek wordt voorgelegd aan leerlingen is echter een stuk abstracter dan het diagram in het onderzoek van Mayer & Gallini en in het onderzoek van Read & Beveridge werden tegelijkertijd verschillende typen illustraties voorgelegd. Er zijn dus meerdere interactie-effecten van voorkennis en tekstversie denkbaar. 22

23 3 Methode In deze paragraaf wordt besproken hoe het onderzoek eruitziet en welke keuzes bij het ontwerp en de uitvoering zijn gemaakt. 3.1 Ontwerp Dit onderzoek heeft een 2 x 2 tussen proefpersoonontwerp met een onafhankelijke proefpersoonvariabele (de hoeveelheid voorkennis over het onderwerp van de tekst) en een onafhankelijke tekstvariabele (tekstversie met of zonder diagram). 3.2 Proefpersonen en voorkennis Aan dit onderzoek namen 83 middelbare scholieren uit de vijfde klas van het vwo deel, 47 vrouwen en 36 mannen. Deze leerlingen waren verdeeld over vier klassen op twee verschillende scholengemeenschappen: het Gemini College in Ridderkerk en het Walburg College in Zwijndrecht. Op elke school werd het onderzoek afgenomen in twee klassen. Er is gekozen voor scholieren uit de bovenbouw van het vwo, omdat zij ervaring hebben met grafische weergaven zoals diagrammen. Zij zullen dus al beschikken over de grafische schemata die volgens Schnotz & Bannert (1999) noodzakelijk zijn voor het gelijktijdige verwerken van tekst en diagrammen. Door te kiezen voor leerlingen die vanwege hun ervaring hoogstwaarschijnlijk beschikken over dergelijke schemata kan een diagraminstructie achterwege gelaten worden. Dit is praktisch bij het verborgen houden van de variabelen voor de proefpersonen en de verdeling van versies over de klassen. De leerlingen die de tekstversie krijgen, hoeven dan niet naar een ander lokaal vanwege een instructie die gegeven wordt over het diagram. Hiermee wordt de natuurlijke leeromgeving van de leerlingen minder verstoord. De hoeveelheid voorkennis over het onderwerp van de tekst is geoperationaliseerd door de tekstversies voor te leggen aan leerlingen die wel biologie volgen (veel voorkennis) en leerlingen die geen biologie volgen (weinig voorkennis). In iedere klas ontstonden zo vier groepen: Groep Voorkennis tekstversie 1 biologieleerlingen die een tekst kregen voorgelegd 2 biologieleerlingen die een tekst + een diagram kregen voorgelegd 3 niet-biologieleerlingen die een tekst kregen voorgelegd 4 niet-biologieleerlingen die een tekst + een diagram kregen voorgelegd Tabel 1. Groepen 23

24 Alle leerlingen hebben tot en met de derde klas biologie gevolgd. Dat 5 vwo-leerlingen die geen biologie volgen dit vak al langer niet hebben gehad dan 4 vwo-leerlingen die geen biologie volgen, heeft meegespeeld bij de keuze het onderzoek in vijfde klassen af te nemen in plaats van in vierde klassen. Voorafgaand aan het onderzoek is de leerlingen gevraagd aan te geven hoeveel kennis zij denken te hebben van het thema en het onderwerp van de tekst. Hierop wordt nog terug gekomen bij het bespreken van de vragenlijst Onderzoeksmateriaal Onderzoekstekst Voor dit onderzoek is een tekst met een diagram over allergische reacties aangepast uit de methode Biologie voor jou (Smits & Waas, 1998). Het ging hierbij om verrijkingsstof uit het 4 vwo-boek. Er is gekozen voor verrijkingsstof, omdat dit stof is die in de biologielessen niet behandeld is, maar waarin wel termen en (soortgelijke) processen voorkomen waarmee de biologieleerlingen bekend zijn. Zo hebben de biologieleerlingen al wel les gehad over het menselijke afweersysteem, maar niet over wat dit systeem doet bij een allergische reactie. Mayer (1989) noemt enige onbekendheid met het onderwerp van de tekst namelijk als één van de criteria voor het vinden van bewijs voor effectieve illustraties. De originele tekst van Smits & Waas is op een aantal punten aangepast. Aangezien de tekst doorgaat op stof die behandeld is in het voorafgaande hoofdstuk van het boek, zijn in de onderzoeksversie een aantal kernbegrippen over het afweersysteem herhaald. Ook zijn verwijzingen duidelijker (redundanter) gemaakt, zodat de verbanden in de tekst ook voor de leerlingen zonder biologie iets gemakkelijker te herkennen zouden zijn. Met deze aanpassingen voldoet de tekst aan Mayer s eerste criterium voor het vinden van bewijs voor effectieve illustraties, namelijk dat het leermateriaal potentieel betekenisvol dient te zijn. De twee tekstversies verschillen alleen in de aan- of afwezigheid van een diagram. Dit diagram toont beeldend/schematisch wat er in het lichaam gebeurt bij de allergische reactie die beschreven wordt in de tekst. De verbanden tussen de elementen in het diagram zijn dynamisch van aard (O Donnell, Dansereau & Hall, 2002) en worden weergegeven met pijlen. Het diagram is gebaseerd op dat van Smits & Waas (1998), maar is iets moderner vormgegeven: het is ontwikkeld met computerprogramma s in plaats van getekend zoals het origineel. Het onderzoeksdiagram voldoet aan Mayer s derde criterium: het is gemaakt om de aandacht van de lezer op 24

25 effectieve wijze te richten op de uitleg en de lezer te helpen verbindingen te leggen. Een voorbeeld van beide tekstversies is opgenomen in bijlage I. Vragenlijst De invloed van de onafhankelijke variabelen tekstversie en voorkennis op de afhankelijke variabele tekstbegrip is gemeten door middel van een vragenlijst. Deze is te vinden in bijlage II. Afgezien van het voorblad, met vragen over persoonlijke gegevens en de inschatting van de eigen voorkennis, bestaat de vragenlijst uit twee delen: 1. twintig gesloten ja/nee-vragen, die zijn bedoeld om de textbase te testen en 2. drie open redeneervragen, die zijn bedoeld om het situatiemodel te testen dat de leerlingen hebben gevormd van (het proces van) de beschreven allergische reactie. De gesloten vragen zijn ontwikkeld op basis van de Sentence Verification Technique (Royer, Hastings & Hook, 1979; Royer, 2001). Bij deze methode worden er voor elke zin van de tekst waar de test over zal gaan drie versies ontwikkeld: een originele zin (original sentence), een geparafraseerde zin (paraphrase sentence) en een betekenisveranderde zin (meaning-change sentence). Van deze zinnen komen de originele zinnen letterlijk uit de tekst en worden de geparafraseerde zinnen ontwikkeld door zoveel mogelijk woorden in de originele zinnen te wijzigen zonder dat hierdoor de betekenis van de zinnen verandert. In de betekenisveranderde zinnen worden één of twee woorden op zo n manier gewijzigd dat het hoofdidee van de zin verandert. Als deze zinnen ontwikkeld zijn, wordt de SVT-test samengesteld door met een groep personen een keuze te maken uit de zinnen en daaraan zogenaamde afleidingszinnen (distractor sentence) toe te voegen. Dit zijn zinnen die wat betreft syntactische structuur en algemeen thema overeenkomen met zinnen uit de tekst, maar die in betekenis niet verbonden zijn aan één van de zinnen uit de tekst. Een SVT-test op basis van een tekst met twaalf zinnen zou dan bestaan uit vier originele zinnen, vier parafrases, vier betekenisveranderende zinnen en vier afleidingszinnen, totaal dus zestien SVT-items. De proefpersonen moeten bij een SVT-test aangeven welke zinnen in betekenis overeenkomen met wat er in de tekst staat, en welke zinnen niet. De tekst die in dit onderzoek aan de leerlingen is voorgelegd, bestaat uit 34 zinnen. Het strikt toepassen van de SVT-methode had (als er vier zinnen zouden zijn weggelaten) veertig SVT-items opgeleverd. Aangezien het beantwoorden van veertig SVT-items de voor het onderzoek beschikbare tijd te boven zou gaan, is er eerst een selectie gemaakt van zinnen waarvan vervolgens SVT-items zijn gemaakt. Gekozen is om 25