Ontwerp onderzoek paper 5. Samenvatting paper 1

Transcriptie

1 Ontwerp onderzoek paper 5 Samenvatting paper 1 Het onderzoek waarover dit paper gaat wordt uitgevoerd in de havo klas op De Nieuwe School. De school verzorgt onderwijs voor eindexamenleerlingen. Ik geef aardrijkskunde les aan een havo en een vwo examenklas. De havo klas bestaat uit 8 leerlingen: 5 jongens en 3 meisjes. Er wordt in de aardrijkskundeles gebruik gemaakt van methode van De Geo. De leerlingen komen elk jaar de school binnen met grote verschillen in voorkennis en met allerlei misvattingen (misconcepties). Uit de lessen en mijn ervaringen en uit de eindexamencijfers blijkt dat de leerlingen wel kennisvragen kunnen beantwoorden, maar veel moeite hebben met beredeneervragen en analyserende vragen. De schoolleiding heeft dit probleem al eerder geconstateerd en heeft hiervoor een algemeen stappenplan ontworpen. Wat betreft aardrijkskunde en zeker bij de fysisch geografische onderwerpen blijkt dit stappenplan onvoldoende te werken. Ontwerphypothese en ontwerpregels De ontwerphypothese voor dit ontwerponderzoek luidt als volgt: De havo leerlingen zijn onvoldoende in staat om bij toetsen een oorzaak-gevolgredenatie te geven voor fysisch geografische processen zoals verwering, erosie en sedimentatie en zijn niet in staat om de gevolgen van deze processen op het landschap te beredeneren en te herkennen. Voor het verbeteren hiervan wordt een lessenserie ontworpen om deze processen voor de leerlingen meer inzichtelijk te maken. Hierbij gaan de leerlingen de begrippen en de processen bij elkaar voegen. Het herkennen en verwoorden van landschapsvormen wordt geoefend. Als laatste worden de overeenkomsten tussen landschapsvormen en de fysisch geografisch processen benoemd. De verwachting is, dat de leerlingen na de interventie beter in staat zijn om de bronnen te verwerken en eveneens de begrippen beter kunnen toepassen bij het maken van een conceptmap en hoger gaan scoren bij een proefwerk. De ontwerpregels waaraan de interventie moet voldoen zijn: - 1. De leerlingen werken in wisselende groepjes De lessen zijn activerend, d.w.z. dat de leerlingen laten zien dat ze kunnen werken met de leerstof (Marzano & Miedema, 2007, p 111) Door samen te werken en de aangeboden lesstof te verwoorden, verdiepen ze de leerstof (Marzano & Miedema, 2007, p ) Door te vergelijken en te analyseren gaan leerlingen hun kennis toepassen in een betekenisvolle situatie (Marzano & Miedema, 2007, p ) De leerlingen herkennen landschappen in samenhang met andere vergelijkbare landschappen. 1

2 Evaluatieplan De volgende onderzoeksinstrumenten worden gebruikt: - Het observeren en het analyseren van de resultaten van de lessen. - Het nabespreken van de toetsvragen na de proefwerkweek (resultaatniveau). - Hardop denkend vragen laten beantwoorden en hiervan verslaglegging door een nieuwe conceptmap (resultaatniveau). De nulmeting door middel van het maken van de eerste conceptmap heeft eerder plaats gevonden. De instructie staat in paper 3. - Een korte enquête (reactieniveau) om na te gaan of de leerlingen zelf vinden dat ze bronnen beter kunnen verwerken door middel van stellingen. De uitvoering van de lessenserie vindt plaats in november / december. Door de antwoorden van de conceptmap te analyseren krijg ik inzicht in de resultaten van de interventie. In de week erna wordt een specifieke toets (proefwerk) over dit onderwerp gegeven. Presentatie en analyse van de resultaten Vóór de interventie Eerste Nulmeting (bijlage 1) De eerste nulmeting is gedaan door middel van het maken van een conceptmap. Deze heeft plaats gevonden voor het begin van de lessenserie. Om inzicht te verkrijgen in de voorkennis van de leerlingen hebben zij 30 begrippen (begripskaartjes) gekregen om in samenwerking een conceptmap te maken. De leerlingen werkten in twee groepen (van drie leerlingen) en kwamen door overleg tot een keuze. De leerlingen vonden het een leuke, maar moeilijke opdracht. Vaak werd de hulp van de docent gevraagd. Observaties: meneer, subductie hoort toch bij platentektoniek? De bovenloop is dat aan het begin of het eind van de rivier? De resultaten varieerden nogal per groepje. In één groepje hielden de leerlingen minstens 10 kaartjes over. Onbekende begrippen waren: onder meer: mid-atlantische rug, subductie, fysische en chemische verwering, sedimentatie. Een ander groepje kon zich begrippen herinneren en plakten deze bij elkaar: Tektoniek, plaatbeweging, subductie, trog. In alle groepjes was er sprake van een leerling die zich begrippen kon herinneren, terwijl de anderen toekeken. De kaartjes werden vrij willekeurig naast elkaar geplakt. Pijlen met de relatie ontbraken vrijwel volledig. Begrippen als divergentie en convergentie werden naast andere geplakt zonder verwijzing. Observaties: Erosie, dan gaat de steen toch kapot? In het water of zo? Voorbeelden van misconcepties en verwarring: Magma: vloeistof dat uit de aardkern komt. Epicentrum of hypocentrum: plaats waar de aardbeving het grootst is? Convergentie of divergentie: platen gaan uit elkaar? Hieruit blijkt dat de leerlingen een deel van de begrippen wel eerder geleerd hadden, maar dat de betekenis en vooral de samenhang tussen de begrippen was weggezakt. De verbanden tussen de begrippen werden niet of nauwelijks gelegd. Het sorteren van de begrippen was erg zinvol: begrippen werden na veel discussie vaak correct bij elkaar geplaatst. 2

3 Tweede Nulmeting (begrippen en betekenis) De lessenserie over systeem aarde is nu een aantal weken bezig. Er zijn een tweetal begripstoetsen geweest, die over het algemeen goed gemaakt zijn (gemiddeld cijfer: 6,2 en 6,5). De leerlingen kennen nu meer begrippen en hebben uitleg gekregen over de verbanden. Atlaskaarten zijn besproken en de leerlingen hebben oefeningen gemaakt over de leerstof. De toets in de proefwerkweek kan dan ook als een tweede nulmeting beschouwd worden. Tijdens de proefwerkweek (november 2015) waren een aantal vragen (met bronnen) toegevoegd waarbij inzicht en het vermogen om verbanden te leggen getoetst werd (zie bijlage 1). Het leergedeelte met kennisvragen was over het algemeen goed gemaakt. Het tweede deel van het proefwerk met de inzichtvragen was slecht gemaakt. De leerlingen hadden moeite om de bronnen te gebruiken en deze kritisch te lezen. Daarnaast hadden ze problemen met het atlasgebruik. De relatie tussen bronnen en kaarten in de atlas werd weinig gevonden. Een goed voorbeeld van dit probleem is vraag 23 (zie bijlage 2). (Met 2 bronnen: een kort krantenbericht en een kaartje van het gebied.) In bron 1 lees je over een aardbeving die recent plaatsvond in het oosten van de Democratische Republiek Congo. Dit gebied in Oost-Afrika heet de Oost-Aziatische Slenk. In het tweede deel van de bron is er sprake van actief vulkanisme in dit gebied, een reden waarom de gouverneur het gebied onder toezicht heeft gesteld i.v.m. de aanwezigheid van onontgonnen methaangas reserves. Vraag 23: Leg uit op welke wijze aardbevingen in dit gebied ontstaan. Een aantal antwoorden (foute antwoorden zijn cursief aangegeven): Door convergente plaatbewegingen en als er methaangas ontsnapt ontstaan er aardbevingen. Door de druk van de platen wat warm is geworden en eruit moest met grote kracht. Doordat er nog methaangas in de grond zit. Vraag overgeslagen De aardbevingen in dit gebied zijn ontstaan doordat er methaangas in de grond zit. Aardbevingen in dit gebied ontstaan door grond naar beneden zakt en dat geeft schokken in de aardoppervlakte. De vulkanen die uitbarsten het land flink heen en weer kunnen schudden. En omdat er divergerende platen liggen. GB 175D De leerlingen verbinden vrijwel allemaal de aardbevingen aan het methaangas in de bodem. De bijgevoegde kaart met plaatgrenzen wordt niet herkend. Een leerling verwijst naar een juiste kaart in de atlas. De interventie. Deze is beschreven in paper 4. De verwachting is, dat de leerlingen na de interventie beter in staat zijn om de bronnen te verwerken en eveneens de begrippen beter kunnen toepassen bij het maken van een conceptmap en hoger gaan scoren bij een proefwerk. 3

4 In het kort: Eerste les: opdracht en uitvoering Begrippen en betekenis De leerlingen worden in vier groepjes van twee verdeeld. De groepen krijgen 10 kaartjes met begrippen en 10 kaartjes met betekenissen (bijlage 3). Ze krijgen de opdracht om het juiste begrip bij de juiste betekenis te zoeken. Daarna moeten de kaartjes gesorteerd worden aan de hand van een overkoepelend begrip. Na de instructie en het indelen van de groepjes gaan de leerlingen voortvarend aan de slag. Observaties: De leerlingen discussiëren over de begrippen: Nee joh, bij erosie blijven de stenen niet liggen maar komen ergens anders te liggen. Oh ja, maar dat is sedimentatie! Een stratovulkaan is toch een kegelvulkaan? Ik noem het altijd een kegelvulkaan! Uitvoering De leerlingen werken vrij zelfstandig en komen er goed uit. Af en toe roept iemand door de klas met als voorbeeld: Chemische verwering, dat verandert toch? De docent wordt zo ingeschakeld om het juiste antwoord te verkrijgen. Deze vragen worden genoteerd voor bespreking in het klassikale nagesprek. Door de betreffende leerling in het klassengesprek hardop te laten denken komen de leerlingen tot de goede oplossing. Het klassengesprek na het samenvoegen van de kaartjes verloopt geanimeerd. De leerlingen willen graag aantonen dat ze de begrippen bij de juiste betekenis gevoegd hebben. De nadruk van deze les ligt bij de samenhang tussen begrippen en betekenis. Observatie: De leerlingen zijn erg tevreden na afloop van de les: leuke les! Tweede les: opdracht en uitvoering Het tekenen van een meander van een rivier Dit is een oefening met het visualiseren van de veranderingen in het landschap die in de loop van de tijd zijn ontstaan. Deze les is helaas door tijdgebrek niet doorgegaan. Derde les: opdracht en uitvoering Een oefening in het combineren van visuele en begripsmatige landschapskenmerken. Het vergelijken van 6 landschappen op aarde en vergelijkbare landschappen op Mars (zie ook paper 4). Het materiaal bestaat weer uit kaartjes met de begrippen en landschapsfoto s. De klas gaat ongedeeld aan de slag met het sorteren van de 12 foto s. De foto s met de zelfde landschapsvormen (op aarde en op Mars) moeten twee aan twee naast elkaar op tafel komen te liggen (overeenkomst). Klassikale nabespreking over de verschillen tussen de landschappen op Mars en op aarde, met tijdsspanne en gegevens over endogene krachten op Mars. Op deze manier wordt kennis geconstrueerd over de endogene en exogene krachten op aarde. De nadruk van deze les ligt bij de samenhang tussen begrippen en de toepassing daarvan op verschillende landschappen, onder invloed van de endogene en exogene krachten die op het oppervlak inwerken. Uitvoering De begrippen sorteren en samenvoegen wordt vlot uitgevoerd. De leerlingen herinneren zich de kaarten van de vorige les. Het uitdelen van de foto s volgt. De leerlingen reageren verbaasd en enthousiast: Ik wist niet dat op Mars ook zulke foto s gemaakt waren. En: Kun je op Mars zo dichtbij komen? En: Is die vulkaan echt zo hoog? 4

5 Het sorteren van de foto s is lastiger: de foto s van erosie en verwering worden gemakkelijk door elkaar gehaald. Na verloop van tijd wordt het duidelijk dat Mars een andere kleur heeft en is de juiste combinatie snel gevonden. In het nagesprek komt vooral de grote vulkaan op Mars en de tegenhanger op Hawaii aan de orde. Een schildvulkaan? Dat betekent dus dat Mars van binnen vloeibaar is? Na uitleg over de afkoeling van Mars verzucht een leerling: Dat kan dus ook op aarde gebeuren. Observaties: De leerlingen hebben nu goed in de gaten wat er van hen verlangd wordt. Ze werken vrij snel. Bij verwarring (bijvoorbeeld bij erosie-verwering) staan ze even stil, maar snel wordt een oplossing gevonden. Leerlingen die goed weten wat gevraagd wordt nemen makkelijk het voortouw. In het nagesprek worden ook de leerlingen die bij het sorteren minder aan het woord zijn geweest gevraag om hardop de overeenkomsten (en verschillen) tussen de foto s van Mars en aarde te formuleren. Meest gehoorde opmerking De aarde heeft veel meer kleur Ná de interventie Analyse van de antwoorden proefwerk (leerniveau) De proefwerkvragen (zie paper 4) kwamen uit het havo examen 2013, 2e tijdvak. Het betrof goed geformuleerde examenvragen over Antelope Canyon en de Colorado. Van de acht leerlingen hadden nu drie vrijwel alle vragen goed gemaakt. Twee leerlingen hadden de helft goed. Twee leerlingen hadden slechts een of twee vragen goed. (Overigens zijn twee leerlingen later ingestroomd, waarvan een het proefwerk niet gemaakt heeft.) Voorbeeld: vraag 16: Gebruik de atlas Leg uit hoe het klimaat op het Colorado Plateau de erosie in de Antelope Canyon versterkt. Je uitleg moet een oorzaak-gevolg relatie bevatten. Antwoorden Omdat er weinig neerslag is en dat weinige neerslag is aanwezig in stortbuien en hevige stormen, waardoor er veel water stroomt en dan het gesteente meeneemt en het vaste gesteente slijt/schuurt. Het gebied heeft een woestijnklimaat. Er zijn weinig planten daardoor aanwezig, waardoor de erosie veel uitschurender is (...) Doordat het er altijd super droog is kan de wind die zanddeeltjes draagt kapot veel afslijten. Geen antwoord (later ingestroomd) Als gevolg van de hoge temperatuur en de droge lucht in het gebied van de Colorado zorgt dit voor een chemische reactie, waardoor het gesteente sneller loslaat van elkaar. Ik heb in de atlas gekeken op blz. 186/187. Ik zie dat er veel neerslag valt. Door de neerslag is er veel erosie. Vraag overgeslagen. De leerlingen gaven al veel nauwkeuriger antwoord op de vragen. Oorzaak en gevolg werden een paar keer (vrij) correct beschreven. En aantal leerlingen bleven achter en geven geen of een foutief antwoord. De bronnen werden zorgvuldig gelezen en goed gebruikt. De atlas werd nu als extra middel ingezet. De leerlingen zijn nog op zoek naar een methode om 5

6 de vragen te beantwoorden. Maar er begint langzamerhand een logica te ontstaan hoe ze deze vragen kunnen gaan aanpakken (vaardigheden). De nabespreking van het proefwerk leverde veel inzicht op. De leerlingen hadden goed over de vragen nagedacht en konden hun antwoord daarna beter verwoorden (hardop denken). Analyse van de conceptmap (leerniveau) De opdracht Conceptmap (zie bijlage paper 4) verliep voorspoedig. Bij deze conceptmap werd in groepjes van twee leerlingen gewerkt. De leerlingen hadden weinig vragen en bediscussieerden de antwoorden met elkaar. Met veel plezier werd doorgewerkt tot het mooi was. Eén groepje had meer moeite met de opdracht: deze leerlingen zijn pas later in het jaar ingestroomd en hadden de eerste conceptmap niet gemaakt. Observaties: Groepje 1: Erosie, daar hoort toch sediment bij? Groepje 1: Dan zet je hier een pijl vanwege onder andere... Groepje 2: Eerst sorteren, daarna plakken we de betekenis erbij. Groepje 3: Vr. Horen deze kaartjes bij elkaar? Antw. Ja, want dit komt na dat! Groepje 4: Dat wordt toch helemaal verbrokkeld? Leuk om met elkaar samen te werken De leerlingen werkten vrijwel helemaal zelfstandig. Elk groepje had zijn eigen werkwijze. Elke groep was eerst bezig met sorteren. Dat verliep zorgvuldig en foutloos. Vooral een groepje besteedde erg veel aandacht aan de verbanden tussen de begrippen. Een voorbeeld daarvan is: Benedenloop rivier wordt via traag verbonden met Meanderende rivier. Het exacte effect van deze opdracht is moeilijk te meten. Wel gingen de leerlingen geconcentreerd werken en zochten weinig steun bij de docent. In de nabespreking waren ze heel tevreden over het resultaat. Analyse van de vragenlijst (reactieniveau): Dit laatste komt ook terug in de antwoorden van de vragenlijst. In totaal hebben zeven leerlingen de lijst ingevuld. 1. Ik kan door het werken met begrippen (begripskaartjes) de betekenis uit de theorie beter onthouden. Antwoorden: 7x ja Toelichting: Op deze manier zie ik sneller verbanden. Omdat het leuk is. Omdat ik de verbanden ook weet. Zorgt voor herhaling, zodat je je geheugen kunt opfrissen. 2. Door het werken met foto s van landschappen samen met begripskaartjes heb ik een betere voorstelling van de exogene processen gekregen. Antwoorden: 6x ja, 1x nee Toelichting: Dan weet je ook welke voorstelling je erbij moet maken en kan je dat in een toets makkelijker terughalen. Ja, als ik ze zie kan ik ze makkelijke onthouden. Omdat het leuk was. 6

7 3. Het lezen en begrijpen van bronnen is makkelijker geworden door werken met foto s en de bijbehorende begrippenkaartjes. Antwoorden: 4x ja, 2x nee, 1x geen antwoord. Toelichting: Nee omdat je dan afgeleid wordt door die foto s Nee, redelijk, ik moet nog wel veel meer oefenen. 4. De bronnen in een aardrijkskundige vraag leveren veel informatie op. Antwoorden: 2x ja, 4x nee, 1x geen antwoord Toelichting: Soms Nee, omdat je zelf veel moet weten om de vraag te beantwoorden. Als ik het niet begrijp heb ik er niets aan. Niet heel veel. 5. Door de inhoud van de bronnen is het makkelijker om te begrijpen wat er gevraagd wordt. Antwoorden: 7x ja Toelichting: Maar soms toch nog te beknopt. Omdat het uitgelegd wordt wat het verhaal is bij die vraag. Conclusie en discussie Er zijn slechts voorzichtige conclusies te trekken. De resultaten van het proefwerk geven wel aan dat er in het algemeen vooruitgang is geboekt, maar ook dat hoeft niet persé het gevolg van de lessenserie te zijn. Aan de hand van de vragenlijst valt wél te concluderen dat de leerlingen de variatie in lesopzet gewaardeerd hebben en zelf aangeven meer inzicht te hebben gekregen in fysisch geografische processen zoals verwering, erosie en sedimentatie. Ook is er voldaan aan de verwachting dat de leerlingen na de interventie beter in staat zijn om de bronnen te verwerken en eveneens de begrippen beter kunnen toepassen bij het maken van een conceptmap en hoger gaan scoren bij een proefwerk. De ontwerpregels die waaraan de interventie moet voldoen zijn: - 1. De leerlingen werken in wisselende groepjes De lessen zijn activerend, d.w.z. dat de leerlingen laten zien dat ze kunnen werken met de leerstof (Marzano & Miedema, 2007, p 111) Door samen te werken en de aangeboden lesstof te verwoorden verdiepen ze de leerstof (Marzano & Miedema, 2007, p ) Door te vergelijken en te analyseren gaan leerlingen hun kennis toepassen in een betekenisvolle situatie (Marzano & Miedema, 2007, p ) De leerlingen herkennen landschappen in samenhang met andere vergelijkbare landschappen. Deze ontwerpregels zijn goed gevolgd. Deze hebben allemaal bijgedragen aan gevarieerde lessen. De leerlingen geven zelf aan dat hun kennis verdiept is. Ze zijn op zoek gegaan naar 7

8 verbanden tussen de begrippen en herkennen landschappen in samenhang met andere landschappen. Ze kunnen nu voorzichtig gaan analyseren wat er gevraagd wordt bij een examenvraag. Een tweede conclusie is dat de docent meer inzicht gekregen heeft in de individuele leerstijlen van de leerlingen. In het vervolg van het schooljaar kan hier gebruik van gemaakt worden. Het is te hopen dat op het eindexamen de resultaten ook merkbaar zijn. Suggestie voor herontwerp Korte suggesties: De lessenserie is erg doeltreffend voor het inzicht van de leerlingen. Wat betreft het onderzoeksdoel is het lastig om te voorspellen of en hoe dit opnieuw (met meetbare resultaten) gedaan kan worden. De onderzoeksinstrumenten (conceptmap, toets, vragenlijst) waren doeltreffend, maar de te onderzoeken groep was te klein om verstrekkende conclusies te trekken. Daarnaast veranderde de groep in de loop van de lessen serie. Dat maakt het lastig voor gevolgtrekkingen. Terugblik: Het is lastig om met een veranderende groep leerlingen een zorgvuldig onderzoek te doen. Het probleem zoals beschreven in paper 1 is nog aanwezig. Desondanks heeft deze lessenserie veel opgeleverd: Plezier om te werken met een lastig onderwerp; veel variatie en daardoor enthousiasme bij de leerlingen. Nieuwe vaardigheden om te werken met bronnen en de atlas. Aansluitend bij de de theorie zoals beschreven in paper 1 is er veel aandacht besteed aan de hogere denkniveaus uit de taxonomie van Bloom. Ebbens en Ettekoven onderscheiden verschillende vormen van vragen die bij een verschillend denkniveau horen. Deze zijn onder te verdelen in onthouden, begrijpen, integreren en creatief toepassen (Ebbens & Ettekoven, 2009, p 187). Veel hiervan is in lesvorm de revue gepasseerd. In de syllabus centraal examen havo (CvE, 2015) wordt onder het domein A: vaardigheden expliciet gesteld dat leerlingen: verschillen tussen verschijnselen op aarde plus de relaties daartussen en verschillen binnen gebieden en tussen gebieden plus relaties binnen en tussen gebieden moeten kunnen onderscheiden en verklaren. In deze lessencyclus is hier veel aandacht aan besteed. Gevolg is dat ook de lagere denkniveaus: onthouden, begrijpen, toepassen verder zijn aangesproken. In het proefwerk was te merken dat een aantal leerlingen een grote stap hadden gemaakt en daardoor ook de begrippen beter konden onthouden. Voor mij als docent was het erg prettig om met deze havo groep op deze manier te werken. De band tussen groep en docent is hier door versterkt. Het enthousiasme van de docent zal ongetwijfeld ook een rol gespeeld hebben. En nu hopelijk hoge scores bij het eindexamen! Bijlagen (zie ook paper 4) 8

9 Bijlage 1: conceptmap nulmeting Bijlage 2: vragen proefwerkweek (aparte bijlage) Bijlage 3: proefwerkweek antwoorden (aparte bijlage) Bijlage 4: conceptmap nameting 9

10 10

11 Extra bijlage 5: ingevulde vragenlijst (aparte bijlage) 11