Tekst/beeld integratie en het effect op leren

Transcriptie

1 Tekst/beeld integratie en het effect op leren M.E.M (Marieke) de Gooijer ( ) Masterthesis Onderwijskundig Ontwerp en Advisering Universiteit Utrecht Begeleidende docent: dr. M.T. (Tim) Mainhard Tweede beoordelaar: dr. F.J. (Frans) Prins Opdrachtgever: CLU, Expertisecentrum Leermiddelenontwikkeling juni 2012

2 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 2 Inhoud Abstract 3 Tekst/beeld integratie en het effect op leren 4 Cognitive theory of multimedia learning 5 Spatial contiguity principe 7 Signaling principe 8 Verwerkingsproces en tekst/beeld integratie 10 Onderzoeksvragen en hypothesen 12 Algemene methode 13 Experiment 1 14 Methode 14 Resultaten 20 Conclusie/ Discussie 26 Experiment 2 28 Methode 28 Resultaten 31 Conclusie/ Discussie 34 Algemene discussie 35 Referenties 36 Noot 38 Appendix A 39 Appendix B 40

3 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 3 Abstract Dit onderzoek richt zich op de vormgeving van leermiddelen, waarin de nadruk ligt op de tekst/beeld integratie in de lay out van leerboeken. De steeds aantrekkelijkere lay outs in leermiddelen kunnen belemmerend werken in het leerproces. Middels een quasi experiment is onderzocht in hoeverre de integratie van tekst/beeld, volgens de spatial contiguity en het signaling principe, in de lay out bijdraagt aan een beter begrip van de leerstof. Aan dit experiment hebben 129 leerlingen uit klas 1 (vmbo t/havo/vwo) van het voortgezet onderwijs deelgenomen, verdeeld over twee experimentele condities (gescheiden en geïntegreerde tekst/beeld lay out). Uit de resultaten blijkt dat leerlingen enkel een beter begrip van de leerstof hebben als tekst en beeld volledig geïntegreerd zijn (kleine afstand tussen tekst en beeld, segmentatie en nummering van de tekst, labellen van de afbeelding en kleurcodering). Vervolgens is met behulp van een hardop kijk methode (eyetracking) onderzocht op welke manier het bestuderen van verschillende lay outs het verwerkingsproces van leerlingen (n = 10) beïnvloedt. Hieruit bleek dat leerlingen die de geïntegreerde lay out bestudeerden, vaker tekst en beeld integreren en langer de afbeeldingen bekijken dan de leerlingen met de gescheiden lay out. Trefwoorden: tekst/beeld integratie, lay out, leermiddelen, spatial contiguity, signaling principe

4 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 4 Tekst/beeld integratie en het effect op leren Leermiddelen zijn van grote invloed op het onderwijs, ongeveer 75 90% van de educatieve inhoud en activiteiten in scholen wordt bepaald door methoden (Chambliss & Calfee, 1998; SLO, 2011). Een leermiddel, in de vorm van een methode, bevat inhoudelijke kennis en ondersteunt de docent op het gebied van planning, uitvoering en evaluatie van het onderwijs. Mede daardoor kan er gesteld worden dat leermiddelen een belangrijke rol vervullen in de ondersteuning van leerprocessen (Reints, 2000). Een aantal aspecten van de hedendaagse leermiddelen leidt echter tot kritiek. Steeds vaker trekken kleurrijke en grote afbeeldingen de aandacht van de lezer, uitgevers zorgen er op deze manier voor dat de methode goed verkoopt. Het probleem is dat een aantrekkelijke lay out, waarin afbeeldingen zich niet altijd verhouden tot de tekst, juist belemmerend kan werken in het leerproces (Reints, 2000; Carney & Levin, 2002). Leermiddelen zijn teksten en/of beelden die bedoeld zijn om het leren te faciliteren, in die zin dat de leerinhouden geselecteerd en geordend zijn met het oog op te bereiken leerdoelen, en die aanzetten tot het uitvoeren van leeractiviteiten en van activiteiten die het leerproces reguleren (Reints, 2000). In deze omschrijving ligt de nadruk op de functie van een leermiddel; het ondersteunen van het leerproces. Mayer (2003) stelt dat er enkel betekenisvol leren kan plaatsvinden wanneer er in de ontworpen instructie rekening wordt gehouden met de manier waarop mensen leren. Volgens zijn spatial contiguity en signaling principe is er een betere transfer mogelijk als gedrukte woorden dichtbij de corresponderende gedeeltes in de afbeelding worden geplaatst en de leertekst signalen bevat die de lezer helpen met het selecteren en organiseren. Dit onderzoek richt zich op de vormgeving van leermiddelen, volgens het spatial contiguity en signaling principe, waarin de nadruk ligt op de tekst/beeld integratie in de lay out van leerboeken. Middels een experiment is onderzocht in hoeverre de integratie van tekst/beeld, volgens de spatial contiguity en het signaling principe, in de lay out bijdraagt aan een beter begrip van de leerstof. Het spatial contiguity en het signaling principe, die onder het kopje cognitive theory of multimedia learning verder zullen worden toegelicht, worden vormgegeven met de volgende principes: de

5 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 5 afstand tussen tekst en beeld, het segmenteren van de tekst, het labellen van de afbeelding, kleurcoderingen en het nummeren van de tekst. Hieronder wordt eerst de cognitive theory of multimedia learning van Mayer uiteengezet, vervolgens zullen de tekst/beeld integratieprincipes besproken worden. Tot slot zal de relatie met het verwerkingsproces aan bod komen. Cognitive theory of multimedia learning De Amerikaanse onderwijspsycholoog Mayer (2003) heeft in de afgelopen decennia veel onderzoek gedaan naar de wijze waarop mensen leren van tekst en beeld. Zijn cognitive theory of multimedia learning is van grote invloed geweest op verschillende leertheorieën, in het bijzonder de theorieën die gericht zijn op het ontwerpen van educatieve multimedia. Mayer spreekt van multimedia learning wanneer er geleerd wordt van woord en beeld. De woorden kunnen zowel geprint zijn als gesproken. De beelden kunnen zowel statisch (illustraties, grafieken, foto s of kaarten) als dynamisch (animatie, video of interactieve illustratie) zijn. Er kan volgens Mayer enkel betekenisvol leren plaatsvinden wanneer er in de ontworpen instructie rekening wordt gehouden met de manier waarop mensen leren. Uit onderzoeken van de onderwijspsycholoog Sweller blijkt dat lerenden vaak overweldigd worden door de hoeveelheid informatie die ze gelijktijdig moeten verwerken, voordat het betekenisvol leren kan plaatsvinden (Sweller, 2005). Deze theorie, bekend onder de naam cognitive load theory, is gebaseerd op kennis betreffende de cognitieve architectuur van de mens, die bestaat uit een effectief en ongelimiteerd lange termijn geheugen en een korte termijn geheugen dat erg beperkt is qua capaciteit en tijdsduur. Mayer (2003) heeft een aantal ontwerpprincipes opgesteld voor het ontwerpen van multimediaal leren. Deze principes zijn gebaseerd op drie aannames over de werking van het menselijk brein. De eerste aanname is dat het menselijke informatieverwerkingssysteem bestaat uit twee aparte kanalen, een auditief/verbaal kanaal voor het verwerken van auditieve en verbale informatie (woorden) en een visueel kanaal voor het verwerken van visuele informatie (beelden). De tweede aanname is dat elk kanaal in het menselijke informatie verwerkingssysteem slechts een

6 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 6 beperkte hoeveelheid informatie tegelijkertijd kan verwerken. Deze aanname komt voort uit de cognitive load theory (Chandler & Sweller, 1991) en de korte termijn geheugen theorie van Baddeley (1998). De laatste aanname is dat er enkel betekenisvol leren kan plaatsvinden als er zowel in het verbale als visuele kanaal actief informatie verwerkt wordt. Er wordt actief informatie verwerkt als de informatie geselecteerd wordt, mentaal wordt georganiseerd in een samenhangende cognitieve structuur en ten slotte geïntegreerd wordt met bestaande relevante voorkennis. In Figuur 1 is het informatieverwerkings proces van de mens schematisch weergeven. De pijlen in het schema staan voor deze cognitieve processen die bij het betekenisvol leren dienen plaats te vinden. Tijdens het leren van multimediale leermiddelen is het risico groot dat lerenden teveel informatie gelijktijdig moeten verwerken (Sweller, 2010). Mayer en Moreno (2003) hebben een aantal mogelijke problemen die tijdens het multimediaal leren tot cognitieve overbelasting kunnen leiden in kaart gebracht. In Figuur 1 markeert de rode cirkel dat er een probleem ontstaat wanneer zowel woorden als beelden tegelijkertijd in het visuele kanaal verwerkt moeten worden. Wanneer een lerende zowel tekst moet lezen als een bijbehorende afbeelding moet bekijken, zal hij een keuze moeten maken waar hij zijn aandacht op gaat richten: het split attention effect treedt op. Daarnaast ontvangen de ogen veel informatie tegelijkertijd, waarvan maar een deel geselecteerd kan worden voor verdere verwerking in het visuele verwerkingskanaal. Figuur 1. Schematische weergave van het informatieverwerkingsproces volgens Mayer (2003). Mayer (2003) heeft op basis van de genoemde aannames een aantal ontwerpprincipes opgesteld, met als doel de cognitieve (over)belasting te verminderen. Eén van de ontwerpprincipes

7 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 7 heeft te maken met het split attention effect. Dit effect kan verminderd worden door de informatie op een geïntegreerde manier te presenteren in het leermiddel, waardoor de lerende de aandacht niet hoeft de verdelen tussen tekst en beeld (Florax & Ploetzner, 2010). Deze geïntegreerde manier van ontwerpen wordt in de multimedia learning theory van Mayer het spatial contiguity principe genoemd. Een ander ontwerpprincipe is het signaling principe. Het signaling principe houdt in dat een multimedia presentatie beter wordt begrepen als er signalen in verwerkt zijn die de organisatie van de presentatie verduidelijken. Spatial contiguity principe De mate van integratie van tekst en beeld wordt voor een groot deel bepaald door de afstand tussen tekst en beeld. Volgens het spatial contiguity principe is er een betere transfer mogelijk als gedrukte woorden dichtbij de corresponderende gedeeltes in de afbeelding worden geplaatst. Florax en Ploetzner (2010) hebben onderzocht welke vormgevingsaspecten ervoor zorgen dat het split attention effect optreedt. Ze hebben in dit onderzoek gekeken naar het effect van tekstsegmentatie (opsplitsen in betekenisvolle eenheden), het gebruik van afbeeldingslabels en de fysieke afstand tussen tekst en beeld (spatial contiguity principe). Figuur 2. Geïntegreerd tekst/beeld format (links) en een format met continue tekst (rechts) (Florax & Ploetzner, 2010).

8 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 8 Het leermateriaal waarin tekst en beeld fysiek zo dicht mogelijk bij elkaar werden geplaatst (Figuur 2, links) bleek net zo effectief als het leermateriaal met de gesegmenteerde tekst en de gelabelde afbeelding (Florax & Ploetzner, 2010). Eén van de discussiepunten van dit onderzoek was dat er wellicht teveel de nadruk wordt gelegd op de fysieke nabijheid, omdat het leermiddel waarin de segmentatie van de tekst en het labelen van de afbeelding waren toegepast en waarbij ze niet fysiek dichtbij elkaar stonden dezelfde leerresultaten opleverden. Deze manieren van tekst/beeld integratie hebben te maken met het signaling principe. Signaling principe Door signalen (markeringen) te verwerken in instructiemateriaal is er een betere transfer mogelijk, omdat het de lerende helpt de informatie te selecteren en organiseren (Mayer, 2003). Er zijn meerdere manieren waarop dit signaling principe toegepast kan worden. Het leermateriaal met een continue tekst zonder labels bij de afbeelding leidde tot de slechtste leerresultaten (Florax & Ploetzner, 2010) (Figuur 2, rechts). Hieruit kan geconcludeerd worden dat het segmenteren van de tekst een bijdrage kan leveren aan het tekstbegrip, doordat op deze manier duidelijk te zien is welke tekstelementen samen een betekenisvol geheel vormen. Het helpt de lerenden de verschillende gedeeltes te identificeren en daar de aandacht op te richten, dit faciliteert het diepere verwerken van de gepresenteerde informatie (Florax & Ploetzner, 2010). Ook het labellen van de afbeelding leidt tot een beter begrip, omdat de lerende hierdoor ziet welke gedeeltes in de afbeelding inhoudelijke gerelateerd zijn aan de tekst. Zonder labels is het moeilijker voor de lerende de informatie in de tekst met de informatie in de afbeelding te verbinden. Een kanttekening die hierbij gemaakt moet worden is dat dit effect wel sterk te maken heeft met het soort afbeelding die gebruikt is in dit onderzoek. Dit kan verklaard worden aan de hand van de functie indeling voor afbeeldingen van Levin (1981). Levin heeft in de jaren 80 veel onderzoek gedaan naar het onthouden van informatie en de functie van afbeeldingen daarbij. Hij onderscheidt vijf verschillende functies met betrekking tot afbeeldingen: decoratief, representerend, organiserend, interpreterend en transformerend (Levin,

9 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN ; Carney & Levin, 2002). In Figuur 3 is te zien dat het leereffect per functie verschilt; decoratieve afbeeldingen blijken geen bijdrage te leveren aan het begrip, terwijl de transformerende afbeeldingen juist een groot effect hebben op leren. In leermiddelen komen transformerende afbeeldingen (afbeeldingen met daarin een soort ezelsbruggetje) echter nauwelijks voor. Figuur 3. Gemiddelde effectgrootte van verschillende afbeeldingfuncties (Carney & Levin, 2002). De afbeelding die in het onderzoek van Florax en Ploetzner (2010) is gebruikt, valt onder de categorie interpreterende afbeeldingen. Interpreterende afbeeldingen proberen ingewikkelde en complexe verschijnselen te vereenvoudigen, in dit geval het menselijk zenuwstelsel. De tekst bij deze afbeelding verklaart de verschillende processen die daarin plaatsvinden. Daarom is het van belang dat de lerende duidelijk ziet met welk gedeelte in de afbeelding de tekst correspondeert. Decoratieve afbeeldingen zijn niet relevant voor de aangeboden informatie en hebben vooral een commerciële (verkoop) en motiverende functie (aandacht trekken). In leermiddelen kan beter gebruik gemaakt worden van representerende afbeeldingen (concretiseren de tekst, bijvoorbeeld een foto van een vogel in een natuurgids), organiserende afbeeldingen (bieden een duidelijk kader voor de tekstinhoud, bijvoorbeeld een landkaart) of interpreterende afbeeldingen (bijvoorbeeld een schematische weergave van de werking van het hart).

10 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 10 Door middel van typografie kan een link tussen de tekst en de afbeelding duidelijk worden gemaakt. Typografische aandachtstrekkers zijn cursieve letters, vette letters, onderstreepte letters, hoofdletters en het gebruik van diverse lettergroottes zoals vaak toegepast wordt in de titel en kopjes (Hartley, 2004). Een verwijzing in de tekst naar een afbeelding valt met een vette letter meer op in de context, waardoor de aandacht van de lezer daarop gefocust zal worden. Markeringen die niet onder typografie vallen maar wel toegepast worden in leermiddelen zoals tekstboeken zijn kaders, icoontjes, pijlen en nummers. Uit meerdere onderzoeken blijkt dat het gebruik van nummering het onthouden van de gemarkeerde informatie verbetert (Goldman, 1988; Lorch, 1985; Lorch & Chen, 1986). De nummering in de tekst kan leiden tot een grotere mate van integratie van tekst en beeld als de nummering gekoppeld wordt met de bijbehorende gedeeltes in de afbeelding. Kleur coderingen, al eerder onderzocht door Kalyuga, Chandler & Sweller (1999), hebben ook een positief effect op leren (Ozcelik, Karakus & Cagiltay, 2009). Begrippen worden beter onthouden als deze zowel in de tekst als in de illustratieve afbeelding dezelfde tekstkleur heeft, ook wel kleurcodeeffect genoemd. De lerende heeft minder tijd nodig om de corresponderende begrippen in tekst en afbeelding te vinden, omdat kleurcoderingen de lerende alert maken op het vinden van gerelateerde inhoud en doordat de gekleurde woorden zich duidelijk onderscheiden van de omgeving. Wanneer het makkelijk is voor de lerende om relevante informatie te vinden en verbale en visuele informatie met elkaar te integreren, dan wordt de informatie dieper verwerkt. Het dieper verwerken van informatie is een voorwaarde voor betekenisvol leren (Mayer, 2003; Mayer & Chandler, 2001; Seufert, 2003). Verwerkingsproces en tekst/beeld integratie Uit het onderzoek van Florax en Ploetzner (2010) blijkt dat de mate van tekst/beeld integratie effect heeft op de leeropbrengsten. Blijkbaar hebben de verschillende versies van het leermateriaal geleid tot een andere manier van bestuderen van de informatie. Lorch & Chen (1986) ontdekten dat de gemarkeerde zinnen met nummering trager werden gelezen en dat bij het terugvragen de informatie juister en beter georganiseerd was. Een langere fixatieduur, de tijd dat de

11 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 11 blik van de lerende gericht is op de inhoud, wordt beschouwd als indicatie voor het dieper verwerken van de informatie (Rayner, 1998). Ook bij kleurgecodeerde tekst bleek de fixatieduur gemiddeld langer dan bij de tekst zonder kleur (Ozcelik, Karakus & Cagiltay, 2009). Het eyetracking onderzoek van Holsanova, Holmberg en Holmqvist (2009) toonde het split attention effect aan. De lezers van een krant met de lay out waarin tekst en beeld zijn gescheiden (zie Figuur 4 links), richten de aandacht op één van de twee (ze bekijken alleen de afbeeldingen en niet de tekst). Ook bleek dat de tekst in de lay out, waarbij de afbeeldingen dichtbij de corresponderende gedeeltes in de tekst waren geplaatst, meer werd gelezen (zie Figuur 4 rechts). Hieruit kan worden geconcludeerd dat er bij een geïntegreerde lay out sprake is van meer tekst/beeld integratie, omdat de plaatjes werden bestudeerd en gescand in directe connectie met de tekst van het artikel. Figuur 4. Gescheiden lay out (links) en de geïntegreerde lay out (rechts) (Holsanova et al, 2009). Samenvattend kan gesteld worden dat de mate van integratie van tekst en beeld bepaald wordt door het spatial contiguity principe en het signaling principe. Het spatial contiguity principe heeft te maken met de fysieke afstand tussen tekst en beeld. Het signaling principe helpt de lerende het leermateriaal te selecteren en te organiseren. Dit principe betreft de organisatie van de tekst (segmentatie), het labelen van de afbeelding en de wijze waarop tekst en afbeelding door markeringen (nummering van de tekst, kleur codering) met elkaar geïntegreerd worden. In dit

12 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 12 onderzoek worden twee verschillende stimuli (in de vorm van lay outs) gebruikt, die op basis van bovengenoemde principes sterk verschillen in de mate van tekst/beeld integratie. Zo zal in de geïntegreerde lay out de fysieke afstand tussen tekst en beeld klein zijn; in de tekst zal verwezen worden naar de afbeelding, die voorzien is van nummering en bijschrift; en wanneer er in de tekst verschillende stappen van een proces worden beschreven dan zal deze tekst gesegmenteerd en genummerd worden en dichtbij de afbeelding worden geplaatst die dit proces visueel weergeeft. In de andere lay out zullen deze principes niet worden toegepast. Dit betekent een grote afstand tussen de tekst en de afbeeldingen, geen gelabelde afbeeldingen en geen markeringen als nummering en kleur codering waardoor tekst en beeld beter geïntegreerd worden. Er dient wel rekening gehouden te worden met de functies van de afbeeldingen, niet elke afbeelding kan op dezelfde wijze geïntegreerd worden met de tekst. Het doel van dit onderzoek is het inzichtelijk maken op welke manier tekst en beeld binnen leermiddelen geïntegreerd kunnen worden en welk effect dat heeft op zowel het verwerkingsproces als het begrip van de leerstof bij de leerling. Dit onderzoek is een aanvulling op bestaande wetenschappelijke literatuur, omdat het effect van tekst/beeld integratie op zowel de leeruitkomsten als het verwerkingsproces wordt onderzocht. Daarnaast richt dit onderzoek zich op leermiddelen (schoolboeken), terwijl bestaande onderzoeken tekst/beeld integratie hebben onderzocht binnen andere media (zoals kranten en websites). Onderzoeksvragen en hypothesen De eerste vraag in dit onderzoek is: In hoeverre draagt de integratie van tekst/beeld, volgens het spatial contiguity en het signaling principe, in de lay out bij aan een beter begrip van de leerstof?. De verwachting is dat leerlingen die een geïntegreerde tekst/beeld lay out bestuderen de leerstof beter begrijpen (gemiddeld beter scoren op de toets vragen) dan de leerlingen die een gescheiden lay out bestuderen waarin het spatial contiguity en het signaling principe niet zijn toegepast. Het spatial contiguity principe krijgt in de geïntegreerde tekst/beeld lay out vorm door de afstand tussen tekst en de corresponderende afbeeldingen te verkleinen. Het signaling principe wordt toegepast door tekstsegmentatie, het labelen van afbeeldingen, kleurcoderingen en het nummeren van tekst.

13 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 13 Hieronder zal eerst de onderzoeksopzet (deelnemers, instrumenten, procedure en analyse) worden toegelicht. Onder het kopje instrumenten worden de hypothesen betreffende deze onderzoeksvraag nader gespecificeerd. De tweede vraag die in dit onderzoek centraal staat is: Op welke manier beïnvloedt de mate van integratie van tekst/beeld in de lay out het verwerkingsproces (saccades, fixatieduur op afbeelding)?. De verwachting is dat leerlingen die de geïntegreerde lay out bestuderen tekst en beeld meer integreren (meer saccades tussen tekst en beeld en langere fixatieduur op afbeeldingen die geïntegreerd zijn met de tekst) dan de leerlingen die de gescheiden tekst/beeld lay out bestuderen. De verwachting is dat bij de gescheiden tekst/beeld lay out het split attention effect zal optreden: de aandacht zal gericht worden op een van beiden: tekst of beeld (minder saccades tussen tekst en beeld en kortere fixatieduur op afbeeldingen die geïntegreerd zijn met de tekst). Ook is de verwachting dat uit de vragenlijsten zal blijken dat deze leerlingen meer moeite hebben met het integreren van tekst en beeld, dit gedeelte zal beschreven worden bij experiment 1. Algemene methode Onderzoeksopzet In experiment 1 is een kwantitatief onderzoek uitgevoerd, in de vorm van een quasiexperiment. Tijdens dit experiment zijn de deelnemers opgesplitst in twee groepen: een experimentele groep die een gescheiden lay out bestudeerde en een experimentele groep die een geïntegreerde lay out bestudeerde. De scores op de voor en natoets zijn vervolgens met elkaar vergeleken om antwoord te kunnen geven op de eerste onderzoeksvraag. In experiment 2 is vervolgens onderzocht op welke manier de verschillende lay outs het verwerkingsproces beïnvloeden. De wijze waarop de deelnemers de informatie selecteren is inzichtelijk gemaakt door middel van handmatig eyetracking onderzoek 1, dit zal in het onderzoek worden aangeduid met hardop kijk methode. Deelnemers hebben met een pen aangewezen waar ze tijdens het bestuderen van de leerstof naar keken, op deze manier kunnen de oogbewegingen van de deelnemer zichtbaar gemaakt worden. Eyetracking onderzoek wordt vaak gebruikt omdat

14 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 14 oogbewegingen een onopvallend, gevoelig, real time gedrag index bieden van de lopende visuele en cognitieve verwerking en geven ons inzicht in de verdeling van de aandacht (Holsanova et al., 2009). Op deze manier is onderzocht in hoeverre leerlingen tekst en beeld integreren (saccades) en hoe lang ze gefixeerd zijn op de afbeeldingen (fixatieduur). Experiment 1 In dit experiment is getoetst of leerlingen die een geïntegreerde tekst/beeld lay out bestudeerden een beter begrip van de leerstof hebben dan leerlingen die een gescheiden tekst/beeld lay out bestudeerden. Methode Deelnemers Het onderzoek is uitgevoerd onder 129 leerlingen (74 meisjes, 55 jongens, M leeftijd = 12.6 jaar), uit de eerste klas van het voortgezet onderwijs (Vechtdal College te Ommen). Deze leerlingen zitten in de volgende dakpanklassen: vmbo t/havo en havo/vwo. Voorafgaand aan het quasiexperiment is elke deelnemende klas opgesplitst in twee gelijkwaardige groepen op basis van het cijfer dat de leerling voor het vak aardrijkskunde staat. De experimentele groep met de gescheiden lay out (E 1 ) bestond uit 62 leerlingen (24 jongens, 38 meisjes) en de experimentele groep met de geïntegreerde lay out (E 2 ) bestond uit 67 leerlingen (31 jongens, 36 meisjes). Instrumenten Tekst/beeld lay out. Op basis van een bestaande aardrijkskunde methode (de Geo, lesboek 1) zijn twee verschillende stimuli ontwikkeld. Er is gekozen voor paragraaf 3 uit hoofdstuk 5, deze paragraaf gaat over de Merapi vulkaan op Java. Deze paragraaf is gekozen, omdat de leerlingen dit onderwerp pas later in het schooljaar behandelen. Vanuit deze bestaande lay out zijn twee nieuwe lay outs gemaakt, door middel van het verplaatsen van de tekst en de afbeeldingen. Eén afbeelding is vervangen door een andere, omdat de afbeelding die oorspronkelijk onderdeel was van de leerstof geen enkele aansluiting had met de tekst in de paragraaf. De afbeelding van de doorsnede van de vulkaan is aan de leerstof toegevoegd, omdat deze afbeelding een gedeelte van de tekst

15 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 15 verduidelijkt. Deze aanpassing maakte het mogelijk om de geïntegreerde tekst/beeld lay out, op basis van de theorie over tekst/beeld integratie, nog duidelijker te laten verschillen met de gescheiden lay out. De ontwerpkeuzes van zowel de gescheiden tekst/beeld lay out (Figuur 5) als van de geïntegreerde tekst/beeld lay out (Figuur 6) zijn in de tekst voorafgaand aan de onderzoeksvragen al uiteengezet, daarom zullen de figuren hieronder kort worden toegelicht. Gescheiden tekst/beeld lay out. Figuur 5. Gescheiden tekst/beeld lay out. De gescheiden tekst/beeld lay out is ontworpen vanuit het principe dat de tekst en de afbeeldingen totaal gescheiden van elkaar op de pagina worden geplaatst. In Figuur 5 is te zien dat de teksten op de rechter bladzijde staan en dat de afbeeldingen op de linker bladzijde staan. De andere principes zijn in deze lay out niet toegepast. De tekst is verdeeld over drie kolommen, omdat ook in de originele methode de tekst op deze manier werd weergegeven.

16 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 16 Geïntegreerde tekst/beeld lay out. Figuur 6. Geïntegreerde tekst/beeld lay out. In de geïntegreerde tekst/beeld lay out (Figuur 6) is te zien dat op de linker bladzijde de afbeeldingen dichtbij de tekst zijn geplaatst waar over wordt gesproken. De afbeelding met de doorsnede van de vulkaan is op meerdere manieren geïntegreerd met de tekst: de tekst gesegmenteerd is en dichtbij de afbeelding is geplaatst, op deze manier worden de opeenvolgende stappen in dat proces verduidelijkt. Daarnaast is met behulp van lijnen aangegeven met welk gedeelte in de afbeelding de tekst correspondeert. Ook is er gebruik gemaakt van nummering, zodat de volgorde waarin de tekst gelezen moet worden duidelijk gemarkeerd is. Verder zijn de verwijzingen lichtblauw gemarkeerd, dit draagt bij aan het kleurcode effect. Op de rechter bladzijde was het moeilijker om de tekst en de afbeeldingen te laten integreren, omdat de afbeeldingen enkel dienen ter decoratie van de tekst en inhoudelijk weinig toevoegen (Levin, 1981; Carney & Levin, 2002). De gehele tekst is in deze lay out niet in kolommen geplaatst, omdat dit door de combinatie met de brede afbeeldingen zou leiden tot een onoverzichtelijke lay out.

17 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 17 Begrip van de leerstof. Op basis van de leerstof in de lay outs zijn twee toetsen ontwikkeld: een voor en natoets. De toetsen bestaan uit kennis en inzichtvragen. Een voorbeeld van een kennisvraag is: Wat is het verschil tussen lava en magma?. Een voorbeeld van een inzichtvraag is: Leg in drie stappen uit hoe het komt dat een botsing tussen twee platen, waarbij de ene plaat onder de ander duikt, leidt tot vulkaanuitbarstingen. Per toets konden er 12 punten behaald worden. Alle vragen van de natoets zijn geanalyseerd aan de hand van de vijf principes die een bijdrage leveren aan de tekst/beeld integratie. Per vraag is bekeken volgens welke principes de bevraagde leerstof is geïntegreerd in de geïntegreerde tekst/beeld lay out. In Tabel 1 is te zien tot welke categorie elke natoets vraag behoort. Tabel 1 Categorieën natoetsvragen na analyses van de tekst/beeld integratie principes Spatial Contiguity Signaling principe Afstand tussen tekst Segmenteren Labelen van Nummering Vraag Categorie en beeld van de tekst de afbeelding Kleurcodering van de tekst 1a C X X X 1b C X X X 1c A 2 D X X X X X 3 A 4 B X X 5 B X X 6a B X X 6b A 7 A

18 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 18 Dit resulteert in de volgende hypothesen: 1. De verwachting is dat de score van beide experimentele groepen op de vragen uit categorie A niet van elkaar zullen verschillen. 2. De verwachting is dat de score van beide experimentele groepen op de vragen uit de categorieën B, C en D wel van elkaar zullen verschillen. De verwachting is dat categorie D grotere verschillen oplevert dan categorie B of C, omdat de leerstof in deze categorie door middel van alle tekst/beeld integratie principes volledig is geïntegreerd. Vragenlijst. Het verwerkingsproces wordt onderzocht aan de hand van de ervaren overzichtelijkheid van het leermiddel en de ervaren mate van tekst/beeld integratie. Alle leerlingen hebben na het experiment een vragenlijst ingevuld. Deze vragenlijst bestaat uit twee schalen met in totaal 14 items (Tabel B1). Deze vragenlijst is getoetst op betrouwbaarheid hetgeen resulteerde in twee betrouwbare schalen: overzichtelijkheid (α =.75) en tekst/beeld integratie (α =.69). Een voorbeeld van een item met betrekking tot de overzichtelijkheid is: Ik vond het leermateriaal overzichtelijk. Een voorbeeld van een item met betrekking tot de mate van tekst/beeld integratie is: Ik heb het bestuderen van de tekst steeds afgewisseld met het bestuderen van de afbeeldingen. De leerlingen konden op een vier punt schaal aangeven, uiteenlopend van 1 (helemaal niet mee eens) tot 4 (helemaal mee eens), in hoeverre ze het eens zijn met de stellingen. Procedure Bij de start van het onderzoek start kregen de leerlingen de volgende informatie: Het komende lesuur zullen jullie deelnemen aan een onderzoek. Het onderzoek heeft als doel meer te weten te komen over leerboeken. Jullie krijgen dadelijk drie opdrachten. Allereerst zullen jullie een toets maken over een onderwerp waarover je in de les nog niets hebt geleerd. Daarna krijgen jullie de opdracht een gedeelte uit een leerboek te bestuderen. Nadat jullie dit hebben gedaan krijgen jullie weer een toets. Aan het eind vullen jullie nog een korte vragenlijst in. De informatie die uit deze opdrachten komt, wordt uitsluitend gebruikt voor het onderzoek en de cijfers op de toetsen zullen niet meetellen voor school. Het experiment startte met de voortoets, waarmee getoetst wordt in

19 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 19 hoeverre de leerling voorkennis heeft van het onderwerp. De leerlingen kregen 10 minuten de tijd om deze toets te maken. Deze toets is niet met de leerlingen besproken. Vervolgens kregen de leerlingen, die vooraf zijn opgedeeld in twee gelijkwaardige groepen, een van de twee lay outs (gescheiden tekst/beeld lay out/ geïntegreerde tekst/beeld lay out). Ze kregen 15 minuten om dit te bestuderen. De instructie die vooraf wordt voorgelezen luidt: Op je tafel ligt een papier met daarop tekst en afbeeldingen, je kunt het vergelijken met een pagina uit een leerboek. De opdracht die je nu krijgt is als volgt: Bestudeer de tekst en bestudeer de afbeeldingen. Hiervoor krijg je 15 minuten de tijd. Je mag hierbij niet overleggen en aantekeningen maken. Nadat deze tijd verstreken is, krijg je een toets over deze leerstof. Veel succes. Ten slotte kregen de leerlingen 10 minuten de tijd om de natoets te maken. Op de achterkant van het blad waar de leerlingen de antwoorden op in konden vullen, stond de vragenlijst die ze op het eind moesten invullen. Analyse Begrip van de leerstof. De antwoorden op de voor en natoets van het quasi experiment zijn gecorrigeerd met behulp van een vooraf gemaakt antwoordmodel. Hierin staat nauwkeurig omschreven wanneer een antwoord correct is en hoeveel punten daaraan moeten worden toegekend. Voorafgaand aan de analyses zijn de scores op de items van de voortoets (VtoetsTOT) en van de natoets (NtoetsTOT) gecombineerd tot een totaalscore. De scores op de items van de natoets zijn eveneens gecombineerd tot vier categorieën, gebaseerd op de analyse in Tabel 1 (CategorieA, CategorieB, CategorieC en CategorieD). Van elk item uit de voor en natoets is vooraf gecontroleerd of er sprake was van voldoende spreiding. Vragenlijst. Voorafgaand aan de analyses betreffende het verwerkingsproces, zijn de antwoorden op verschillende vragenlijst items gecombineerd tot totaalscores van de onderzochte variabelen: de ervaren overzichtelijkheid van het leermiddel (OverzTOT) en de ervaren mate van tekst/beeld integratie (IntegTOT). De totaalscores van de beide experimentele groepen zijn met elkaar vergeleken met behulp van een t toets. Hieruit zal blijken of er verschil is tussen de

20 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 20 experimentele groepen betreffende de mate waarin de leerling tekst en beeld heeft geïntegreerd en de mate waarin de leerling de lay out duidelijk/overzichtelijk heeft gevonden. Resultaten De 129 leerlingen, die zowel aan de voor als natoets van het experiment hebben deelgenomen en zijn meegenomen in de analyses. De beschrijvende statistieken van de gemeten variabelen, zoals de voortoets en natoets scores, zijn opgenomen in de appendix (Tabel A1). Voordat de resultaten worden uiteengezet, die antwoord geven op de vooraf opgestelde onderzoeksvraag, zal eerst omschreven worden of er bij de experimentele groepen sprake was van gelijke voorkennis en of er binnen deze groepen sprake is geweest van leren. T toetsen Verschillen de twee experimentele groepen significant van elkaar wat betreft voorkennis? De gemiddelde scores op de voortoets zijn tussen de groepen vergeleken met behulp van een t toets, waarbij gold H 0 : μ 1 = μ 2 en α =.05. De experimentele groepen verschillen niet op voorkennis (t(127) =.608, p >.05) (Tabel 2). Tabel 2 Gemiddelde scores op de voor en natoets van de twee experimentele groepen Experimentele groep N M SD Voortoets Gescheiden lay out Geïntegreerde lay out Natoets Gescheiden lay out Geïntegreerde lay out

21 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 21 Is er sprake geweest van leren binnen de experimentele groepen? Voordat de gepaarde t toets is uitgevoerd voor beide groepen, is eerst met de Kolmogorov Smirnovtest getoetst op de assumptie normaalverdeling met betrekking tot de verschilscore. De verschilscore in de experimentele groep met de gescheiden lay out is significant normaal verdeeld (D(62) = 0.11, p >.05). Uit de gepaarde t toets is gebleken dat de experimentele groep met de gescheiden lay out gemiddeld significant hoger scoort op de natoets dan op de voortoets (t(61) = 4.55, p <.05, r =.50) (Tabel 2). De verschilscore in de experimentele groep met de geïntegreerde lay out is niet normaal verdeeld (D(67) = 0.12, p <.05). Om deze reden is een alternatieve toets, in dit geval de Wilcoxon signed rank test, uitgevoerd. Hieruit blijkt dat de experimentele groep met de geïntegreerde lay out op de natoets (Mdn = 8.0) significant hoger scoorde dan op de voortoets (Mdn = 6.0), z = 5.39, p <.05, r =.66. Kortom, binnen beide experimentele groepen is sprake geweest van leren. Covariantie analyses In hoeverre draagt de integratie van tekst/beeld, volgens het spatial contiguity en het signaling principe, in de lay out bij aan een beter begrip van de leerstof? Om deze vraag te kunnen beantwoorden is per categorie van de natoetsitems (Categorie A, B, C en D) een ANCOVA uitgevoerd waarmee onderzocht is of de experimentele groepen E 1 en E 2 verschillen in de gemiddelde score voor de vier categorieën van de natoetsitems, gecorrigeerd voor de mate van voorkennis. Bij elke ANCOVA is met de Levene s test of equality of error variances gecontroleerd of de varianties van de twee groepen gelijk zijn. Bij alle vier toetsen bleek dat de varianties niet significant van elkaar verschilden. Per getoetste categorie zullen de resultaten hieronder besproken worden. Verschillen de scores van beide experimentele groepen op de natoetsitems van categorie A, waarbij gecorrigeerd is voor de mate van voorkennis? De verwachting is dat deze scores niet van elkaar zullen verschillen, aangezien het spatial contiguity en het signaling principe niet zijn toegepast op de leerstof van de vragen uit deze categorie. Een covariantieanalyse (ANCOVA) is uitgevoerd, waarbij gold H 0 : μ 1 = μ 2 en α =.05. De covariaat, de voortoets, was niet significant gerelateerd aan de

22 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 22 score op Categorie A (Tabel 3). Ook was er geen significant effect bij de experimentele groepen op de score van Categorie A, na controle op het effect van de voortoets. De H 0 wordt niet verworpen, dit is in overeenstemming met de verwachting vooraf. Er kan gesteld worden dat de experimentele groepen niet onderling verschillen van score op de natoetsitems van categorie A. Verschillen de scores van beide experimentele groepen op de natoetsitems van categorie B, waarbij gecorrigeerd is voor de mate van voorkennis? De verwachting is dat deze scores van elkaar zullen verschillen. Opnieuw is een covariantieanalyse uitgevoerd. De covariaat, de voortoets, was niet significant gerelateerd aan de score op Categorie B (Tabel 2). Ook was er geen significant effect bij de experimentele groepen op de score van Categorie B na controle op het effect van de voortoets. Het resultaat, dat de scores van beide groepen niet verschillen op de natoetsitems van categorie B is niet in overeenstemming met de vooraf opgestelde hypothese, de H 0 kan niet worden verworpen. Verschillen de scores van beide experimentele groepen op de natoetsitems van categorie C, waarbij gecorrigeerd is voor de mate van voorkennis? De verwachting is dat de scores van elkaar zullen verschillen. Uit de covariantieanalyse bleek dat de voortoets niet significant gerelateerd was aan de score op Categorie C (Tabel 2). Ook was er geen significant effect bij de experimentele groepen op de score van Categorie C na controle op het effect van de voortoets. Het resultaat, dat de scores van beide groepen niet verschillen op de natoetsitems van categorie C is niet in overeenstemming met de vooraf opgestelde hypothese, de H 0 kan niet worden verworpen. Verschillen de scores van beide experimentele groepen op de natoetsitem van categorie D, waarbij gecorrigeerd is voor de mate van voorkennis? De verwachting is dat deze scores van elkaar zullen verschillen, aangezien de leerstof in deze categorie door middel van alle tekst/beeld integratie principes volledig is geïntegreerd. Uit de covariantieanalyse bleek dat de voortoets significant gerelateerd was aan de score op Categorie D (Tabel 3). Ook was er een significant effect bij de experimentele groepen op de score van Categorie D na controle op het effect van de voortoets. Deze uitkomst, dat de scores van de twee groepen significant van elkaar verschillen op de natoetsitems van categorie D, is in overeenstemming met de vooraf opgestelde hypothese, de H 0 kan in dit geval

23 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 23 worden verworpen. In Tabel 4 is te zien dat als de omstandigheden gelijk zijn en de voortoets score neemt toe met één punt, dan zou de score op categorie D met 0,13 verhoogd worden. Deze waarde is positief, dit betekent dat de score op de voortoets een positieve relatie heeft met de score op categorie D. De experimentele groep met de gescheiden lay out scoorde 0.78 punt lager op categorie D dan experimentele groep met de geïntegreerde lay out. Het verschil tussen de experimentele groepen met betrekking tot categorie D wordt ook weergegeven in Figuur 7. Tabel 3 Resultaten covariantieanalyses (ANCOVA s) voor de categorieën A, B, C en D Categorie A Categorie B Categorie C Categorie D Covariaat F (voortoets) Sig. p =.06 p =.70 p =.29 p <.05 r Experimentele groep F (E 1 E 2 ) Sig. p =.57 p =.49 p =.68 p <.001 Partial η Tabel 4 Uitvoer ANCOVA, Parameter Estimates, met als afhankelijke variabele Categorie D Parameter 95% Confidence Interval B SE t Sig. Lower Bound Upper Bound Intercept VtoetsTOT [Groep=1] [Groep=2] 0 a..... a. Deze parameter is op nul gezet, omdat het overbodig is.

24 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 24 Figuur 7. Correlatie tussen categorie D en de voortoets voor beide experimentele groepen. T toetsen vragenlijst Verschillen de twee experimentele groepen significant van elkaar wat betreft de mate waarin ze de leerstof als overzichtelijk hebben ervaren? De gemiddelde scores op overzichtelijkheid zijn tussen de groepen vergeleken met behulp van een t toets, waarbij gold H 0 : μ 1 = μ 2 en α =.05. Gemiddeld genomen heeft de experimentele groep met de gescheiden lay out een hogere score op overzichtelijkheid dan de experimentele groep met de geïntegreerde lay out (tabel 5). Dit verschil blijkt niet significant te zijn t(127) =.59, p >.05. Op basis van dit resultaat wordt H 0 niet verworpen. Er kan gesteld worden dat de experimentele groepen onderling niet verschillen in de mate waarin ze de leerstof als overzichtelijk hebben ervaren. Verschillen de twee experimentele groepen significant van elkaar wat betreft de ervaren mate waarin ze tekst en beeld hebben geïntegreerd? De gemiddelde scores op overzichtelijkheid zijn tussen de groepen vergeleken met behulp van een t toets. Gemiddeld genomen heeft de experimentele groep met de gescheiden lay out een lagere score op tekst/beeld integratie dan de experimentele groep met de geïntegreerde lay out (Tabel 5). Dit verschil is significant t(127) = 2.63, p <.05, r =.23. Op basis van dit resultaat kan de H 0 worden verworpen. In Figuur 8 is te zien dat de

25 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 25 experimentele groep met de geïntegreerde lay out tijdens het bestuderen van de leerstof meer tekst/beeld integratie heeft ervaren dan de groep met de gescheiden lay out. Tabel 5 Gemiddelde scores op ervaren overzichtelijkheid en tekst/beeld integratie van de twee experimentele groepen Experimentele groep N M SD Overzichtelijkheid Gescheiden lay out Geïntegreerde lay out Tekst/beeld integratie Gescheiden lay out Geïntegreerde lay out Noot. Het theoretisch minimum = 7 en het theoretisch maximum = 28 voor overzichtelijkheid en tekst/beeld integratie. Figuur 8. Boxplot van tekst/beeld integratie voor beide experimentele groepen.

26 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 26 Conclusie/ Discussie In experiment 1 is met een quasi experiment bij 129 leerlingen onderzocht, in hoeverre de integratie van tekst/beeld een bijdrage levert aan een beter begrip van de leerstof. Voorafgaand aan de analyses is de leerstof ingedeeld in categorieën, die weergeven in hoeverre de leerstof volgens de tekst/beeld integratieprincipes is geïntegreerd. In overeenstemming met de vooropgestelde hypothese bleek dat, na correctie voor de mate van voorkennis, er geen verschil was in begrip van de niet geïntegreerde leerstof tussen de beide experimentele groepen. Er werd vooraf geen verschil verwacht, omdat voor het beantwoorden van de toetsvragen geen integratie nodig was, aangezien de informatie voor beide groepen alleen tekstueel werd aangeboden. Er werd op basis van de onderzoeken van Florax & Ploetzner (2010) en Ozcelik, Karakus & Cagiltay (2009) verwacht dat de andere leerstofcategorieën, waarbij tekst en beeld gedeeltelijk of volledig geïntegreerd zijn, wel tot een verschil in begrip zou leiden tussen beide experimentele groepen. Echter, er bleek geen verschil te zijn in begrip van de leerstof, die gedeeltelijk geïntegreerd is. De volgende principes waren op deze leerstof toegepast: afstand tussen tekst en beeld, labelen van de afbeelding en kleurcodering. Een mogelijke verklaring voor het feit dat er geen verschil is gevonden, kan zijn dat de leerlingen moeite hebben gehad met het aflezen van de informatie uit de afbeelding, aangezien er bij een aantal vragen naar specifieke gedeeltes uit de afbeelding werd gevraagd. Het kan ook te maken hebben met het feit dat de leerstof die in de toets werd gevraagd relatief eenvoudig was voor de leerling, waardoor de inhoudelijke visuele ondersteuning door middel van een afbeelding niet noodzakelijk was om de leerstof te begrijpen. Wel verschilden de experimentele groepen in begrip wat betreft de leerstof, die volledig geïntegreerd is. De groep die de geïntegreerde leerstof heeft bestudeerd (kleine afstand tussen tekst en beeld, segmenteren van de tekst, labelen van de afbeelding, kleurcodering en nummering van de tekst), blijkt een beter begrip van de leerstof te hebben dan de groep die de nietgeïntegreerde leerstof heeft bestudeerd. Dit komt overeen met resultaten uit vergelijkbare onderzoeken, zoals het onderzoek van Lorch & Chen (1986) waaruit bleek dat gemarkeerde zinnen met nummering trager werden gelezen en dat bij het terugvragen de informatie juister en beter

27 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 27 georganiseerd was. Ook het segmenteren van de tekst zou volgens Florax & Ploetzner (2010) een bijdrage leveren aan het begrip, doordat er duidelijker is te zien welke tekstelementen samen een betekenisvol geheel vormen. Een kritische kanttekening die bij dit resultaat gemaakt moet worden is dat de wijze waarop de toetsvraag is gesteld wat betreft de vorm goed aansluit op de wijze waarop de leerstof, in de geïntegreerde lay out, is gepresenteerd. Zo is er gevraagd naar drie opeenvolgende stappen waarin uitgelegd moet worden hoe een vulkaanuitbarsting tot stand komt na een botsing tussen twee platen. Net als deze toetsvraag, is de leerstof in de geïntegreerde lay out als een sequentie gepresenteerd, doordat de tekst gesegmenteerd en genummerd is. Toch is er geen enkel verschil in de tekst zelf aangebracht, in beide lay outs is deze identiek. Hierdoor kun je stellen dat beide onderzoeksgroepen dezelfde informatie tot zich hebben genomen en dat de integratie van tekst en beeld een grote bijdrage heeft geleverd aan het begrip van de leerstof. Voor al deze uitkomsten geldt dat er in de analyses gecorrigeerd is op de mate van voorkennis, die gemeten is met behulp van een voortoets over dezelfde leerstof. De onderzoeksvraag kan als volgt beantwoord worden: de integratie van tekst/beeld kan, volgens het spatial contiguity en het signaling principe, in de lay out bijdragen aan een beter begrip van de leerstof indien de leerstof volledig geïntegreerd wordt volgens de volgende principes: kleine afstand tussen tekst en beeld, segmenteren van de tekst, labelen van de afbeelding, kleurcodering en nummering van de tekst. De integratie van tekst/beeld kan op deze manier de leerstof versterken, maar er moet wel rekening gehouden worden met de functies van de afbeeldingen en het leereffect van de afbeeldingen (Levin, 1981; Carney & Levin, 2002). Uit de vragenlijst is gebleken dat de leerlingen beide lay outs als overzichtelijk ervaren. Dat hier geen verschil is gevonden tussen beide groepen is niet heel opvallend aangezien in beide lay outs gebruik is gemaakt van vetgedrukte tussenkopjes en een overzichtelijke paginaindeling, waardoor de informatie overzichtelijk oogt. Uit de andere vragenlijstresultaten bleek dat de leerlingen met de geïntegreerde lay out meer tekst/beeld integratie ervaren. Dit resultaat is in overeenstemming met de verwachtingen vooraf, aangezien er duidelijk vanuit de tekst naar de afbeeldingen wordt verwezen en de afbeeldingen dichtbij de inhoudelijk corresponderende tekst

28 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 28 staan. Een bezwaar van de vragenlijst kan zijn dat sommige stellingen in de vragenlijst te letterlijk zijn afgeleid van de onderzoeksvraag waardoor het minder valide zou zijn. Een voordeel is dat de leerlingen tijdens het experiment niet door hadden dat de ene helft van de groep een andere lay out aan het bestuderen was, waardoor ze zonder de voorkennis (dat het onderzoek over tekst/beeld integratie gaat) de vragenlijst hebben ingevuld. In de algemene discussie zal verder worden ingegaan op de generaliseerbaarheid van de resultaten en het praktisch en theoretisch belang. In experiment 2 wordt het leerproces onderzocht wat voorafgaat aan de toetsresultaten die in experiment 1 onderzocht zijn, met het doel de resultaten uit dit experiment nader te kunnen verklaren. Experiment 2 In dit experiment is onderzocht op welke manier het bestuderen van een geïntegreerde tekst/beeld lay out en een gescheiden tekst/beeld lay out het verwerkingsproces beïnvloedt. Met behulp van een hardop kijk methode is zichtbaar gemaakt hoe vaak leerlingen tekst en beeld integreren (saccades, oogbewegingen tussen tekst en beeld) en hoe lang ze kijken naar de afbeeldingen en de tekst (fixatieduur). Methode Deelnemers Het onderzoek is uitgevoerd onder 10 leerlingen (5 meisjes, 5 jongens, M leeftijd = 12.7 jaar). Deze leerlingen zitten in klas 1 van het havo/vwo. De jongens en de meisjes zijn evenredig verdeeld over de twee experimentele groepen die een lay out (gescheiden en geïntegreerde) moesten bestuderen. Instrumenten Tekst/beeld lay out. In dit experiment zijn dezelfde stimuli gebruikt als in experiment 1. Voorafgaand aan het experiment zijn beide lay outs opgedeeld in tien verschillende areas of interest, elke area omvat een afbeelding of een alinea tekst (Figuur 9).

29 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 29 Figuur 9. Areas of interest in de lay outs. Hardop kijk methode. Het verwerkingsproces is onderzocht met behulp van een hardop kijk methode. Leerlingen wijzen met een pen aan waar ze naar kijken tijdens het bestuderen van de leerstof. Op deze manier is handmatig een eyetracking onderzoek uitgevoerd. De bewegingen van de pen zijn vastgelegd met behulp van een videocamera, zodat naderhand de beelden geanalyseerd konden worden. Bij elke leerling is gemeten hoeveel tijd hij besteedt aan de verschillende areas of interest (fixatieduur). Ook is gemeten hoe vaak de leerling wisselt van tekst naar afbeelding en omgekeerd, deze oogbewegingen worden saccades genoemd. Deze wisselingen kunnen inzichtelijk

30 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 30 maken in hoeverre de leerling tekst en beeld integreert. Op basis van bestaande literatuur zijn de volgende hypothesen opgesteld (Lorch & Chen, 1986; Holsanova, Holmberg en Holmqvist, 2009): 1. De verwachting is dat de leerlingen die de geïntegreerde lay out bestuderen meer tekst en beeld integreren (hoger aantal saccades tussen tekst en beeld) dan de leerlingen die de gescheiden lay out bestuderen. De verwachting is dat bij de leerlingen met de gescheiden lay out het split attention effect zal optreden. 2. De verwachting is dat de gemarkeerde zinnen met nummering (in de geïntegreerde lay out) trager worden gelezen (langere fixatieduur) dan de zinnen zonder nummering (in de gescheiden lay out). Op basis van de literatuur kunnen wat betreft fixatieduur niet meer hypothesen worden opgesteld. Dit gedeelte van het experiment zal voornamelijk exploratief van aard zijn. Procedure Bij de start van het onderzoek start kreeg elke leerling de volgende informatie: Je gaat deelnemen aan een onderzoek. Het onderzoek heeft als doel meer te weten te komen over leerboeken. Je krijgt twee opdrachten. Eerst een korte oefenopdracht om te wennen aan de manier van werken en daarna de echte opdracht waarvoor je 10 minuten een bladzijde uit een leerboek gaat bestuderen. Het experiment begon met een oefenopdracht, waarbij de leerling een recept kreeg te zien en de opdracht kreeg met een pen aan te wijzen waar hij naar keek. Nadat de leerling dit één minuut had gedaan, controleerde de onderzoeker of hij daadwerkelijk bepaalde gedeeltes niet had bekeken van de tekst en afbeeldingen die hij niet had aangewezen. Ook kreeg de leerling nadere instructies indien hij het niet precies genoeg had aangewezen waar hij naar keek. Als de leerling begreep wat de bedoeling was, kreeg hij 10 minuten de tijd om een gedeelte uit een leerboek te bestuderen. Er werd aan de leerling verteld dat hij achteraf een aantal vragen zou krijgen over de leerstof. Vervolgens kreeg de leerling een van de twee lay outs te zien. Na het experiment kreeg elke leerling een vraag over de leerstof, ook werd er aan de leerling gevraagd hoe hij de opdracht heeft ervaren.

31 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 31 Analyse Alle videobeelden zijn als volgt geanalyseerd: allereerst is opgeschreven op welke tijd de leerling naar een area of interest keek (Voorbeeld: 1.26 min. T2; 1.30 min. T3; 1.37 min. A4), vervolgens zijn alle seconden per area of interest bij elkaar opgeteld (deze uitkomsten zijn omgezet in percentages, afgezet tegen de totale tijd waarin de leerling de leerstof heeft bestudeerd), tenslotte is er voor beide experimentele groepen een gemiddelde berekend in percentages (de waarden hiervan kunnen met elkaar vergeleken worden). Op basis van bovenstaande analyse kon ook geteld worden hoe vaak de leerling wisselde van tekst naar beeld en omgekeerd. De wisselingen van tekst naar tekst of afbeelding naar afbeelding werden niet meegeteld, omdat hierbij geen sprake is van tekst/beeld integratie. Vervolgens is uitgerekend hoeveel tekst/beeld saccades er in tien minuten zouden zijn als de leerling deze tijd vol had gemaakt. Resultaten Op welke manier beïnvloedt de mate van integratie van tekst/beeld in de lay out de saccades tussen tekst en beeld tijdens het verwerkingsproces? In Tabel 6 is te zien dat de leerlingen die de geïntegreerde lay out bestudeerden meer heen en weergaande oogbewegingen (saccades) laten zien tussen tekst en beeld dan de leerlingen die de gescheiden lay out bestudeerden. Gedurende een duur van tien minuten integreerden de leerlingen met een geïntegreerde lay out meer dan zes keer zoveel tekst en beeld dan de leerlingen met een gescheiden lay out. In Figuur 10 is te zien dat alle deelnemers in de experimentele groep met de gescheiden lay out minder tekst en beeld integreren dan de deelnemers met de gescheiden lay out. Opvallend is dat vier van de vijf leerlingen met de gescheiden lay out begonnen met het kort bestuderen van de afbeeldingen om vervolgens de gehele tekst te lezen. De leerling wordt bij deze lay out gedwongen een keuze te maken tussen de visuele informatie: de afbeeldingen op de linker pagina of de tekst op de rechterpagina. Een keuze tussen een van beiden leidt in dit geval direct tot het split attention effect, in dit geval kozen de meeste leerlingen ervoor eerst kort de afbeeldingen te bekijken. De leerlingen met de geïntegreerde lay out

32 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 32 bestudeerden de leerstof in de volgorde zoals het in de lay out werd aangeboden, waardoor afwisselend naar tekst en beeld werd gekeken. Deze resultaten komen overeen met de opgestelde hypothesen. Tabel 6 Gemiddeld aantal saccades (in 10 minuten) tussen tekst en beeld van de twee experimentele groepen Experimentele groep N M SD Min. Max. Gescheiden lay out Geïntegreerde lay out Noot. Het theoretisch minimum = 0 en het theoretisch maximum = 599 voor aantal saccades in 10 minuten. Figuur 10. Boxplot van gemiddeld aantal saccades tussen tekst en beeld voor beide experimentele groepen. Op welke manier beïnvloedt de mate van integratie van tekst/beeld in de lay out de fixatieduur op tekst en beeld tijdens het verwerkingsproces? In Tabel 7 is te zien dat de leerlingen met de gescheiden lay out gemiddeld langer gefixeerd zijn op de tekst (93 % van de totale tijd) dan de leerlingen met de geïntegreerde lay out (82 % van de totale tijd). Dit betekent dat de leerlingen met

33 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 33 de geïntegreerde lay out gemiddeld meer tijd besteden aan het bestuderen van de afbeeldingen, namelijk 18 % van de totale tijd, dan de groep met de gescheiden lay out, die slechts 8 % van de tijd aan de afbeelding besteedt. De verwachting dat de gemarkeerde zinnen met nummering trager worden gelezen dan de zinnen zonder nummering is niet in overeenstemming met de resultaten. Tekst 2 was in de geïntegreerde lay out genummerd, maar is in de experimentele groep juist korter bestudeerd in vergelijking met dezelfde tekst in de gescheiden lay out (Tabel 7). Toch dient hier een kanttekening geplaatst te worden, tekst 2 wordt in de geïntegreerde lay out namelijk volledig geïntegreerd met afbeelding 3. Indien de percentages van deze twee areas of interest met elkaar gecombineerd worden, is het resultaat omgekeerd. De leerlingen met de geïntegreerde lay out besteden er in dit geval 24,57 % van de tijd aan in vergelijking met 23,24 % bij de groep met de gescheiden lay out. Desondanks is het verschil zo klein dat er gesteld kan worden dat deze groepen hierin niet verschillen. De verschillen in fixatieduur tussen de twee groepen kunnen in dit experiment niet met een t toets vergeleken worden, aangezien de groepsgrootte daar te klein voor is. Tabel 7 Gemiddelde fixatieduur (in %) op de areas of interest van de twee experimentele groepen Gescheiden lay out (n = 5) Geïntegreerde lay out (n = 5) Area of Interest M SD M SD Tekst Tekst Tekst Tekst Tekst Afbeelding Afbeelding Afbeelding Afbeelding Afbeelding Noot. De gemiddelde bestudeertijd in de groep met de gescheiden lay out is 462 seconden (SD = 55). De gemiddelde bestudeertijd in de groep met de geïntegreerde lay out is 339 seconden (SD = 60).

34 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 34 Conclusie/ Discussie In experiment 2 is met een hardop kijk methode bij 10 leerlingen onderzocht op welke manier de mate van integratie van tekst/beeld in de lay out het verwerkingsproces beïnvloedt. In dit experiment is gemeten hoe vaak de leerlingen tekst en beeld met elkaar integreerden, aan de hand van het aantal saccades tussen tekst en beeld. Hieruit kwam duidelijk naar voren dat de geïntegreerde tekst/beeld lay out leidde tot meer tekst/beeld integratie. Leerlingen die de geïntegreerde lay out bestudeerden, wisselden meer dan zes keer zoveel van tekst naar afbeelding en omgekeerd. De leerlingen die de gescheiden lay out bestudeerden begonnen doorgaans met het kort achtereenvolgens scannen van de afbeeldingen om vervolgens de gehele tekst één of meerdere keren door te lezen. Dit resultaat is vergelijkbaar met de uitkomsten uit het onderzoek van Holsanova, Holmberg en Holmqvist (2009) waarin het split attention effect ook zichtbaar werd bij de gescheiden tekst/beeld lay out. Opvallend is dat tijdens het observeren van experiment 1 ook zichtbaar werd dat leerlingen die de gescheiden lay out bestudeerden het stencil met de leerstof dubbelvouwden, waardoor de afbeeldingen uit beeld verdwenen en alleen de tekst werd bestudeerd. Uit de resultaten van dit experiment is ook gebleken dat de fixatieduur op de afbeeldingen langer is bij de geïntegreerde lay out. Dit resultaat kan deels verklaard worden door het feit dat de leerlingen de afbeelding in samenhang met de inhoudelijk gerelateerde tekst bestudeerden, waardoor de aandacht direct op de afbeelding gericht wordt door de inhoudelijke overeenkomsten en verwijzingen in de tekst. De verwachting dat gemarkeerde tekst met nummering langzamer bestudeerd zou worden, zoals bleek uit het onderzoek van Lorch & Chen (1986), kan niet door de resultaten ondersteund worden, de verschillen en de onderzoeksgroep zijn te klein om hier op basis van betrouwbaarheid en validiteit uitspraken over te kunnen doen. Een punt van kritiek op dit experiment kan zijn dat de videobeelden slechts door één onderzoeker zijn geanalyseerd, door de tijdsdruk was het helaas niet mogelijk een tweede beoordelaar een onafhankelijke analyse te laten maken en de beoordelaarsbetrouwbaarheid te meten. Ondanks dat zijn de metingen die in dit experiment zijn uitgevoerd zo nauwkeurig mogelijk uitgevoerd en geanalyseerd.

35 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 35 Algemene discussie In deze thesis is onderzocht in hoeverre tekst/beeld integratie een bijdrage levert aan het leerproces en op welke manier het verwerkingsproces hierdoor wordt beïnvloed. De uitkomsten, die in de conclusies van beide experimenten zijn geïnterpreteerd, bekrachtigen voor een deel de cognitive theory of multimedia learning van Mayer. Dit onderzoek heeft zich voornamelijk gericht op het signaling en spatial contiguity principe, welke zijn uitgesplitst in vijf onderliggende tekst/beeld integratie principes. Aangezien er enkel een leereffect is gevonden voor de volledig geïntegreerde leerstof en niet voor de leerstof waarin een aantal principes zijn toegepast is het gewenst nader onderzoek te doen naar het effect van de afzonderlijke tekst/beeld integratie principes. Ook is het voor de generaliseerbaarheid beter dit onderzoek te herhalen met andere leerstof, aangezien de inhoud van leerstof bepaalde beperkingen en mogelijkheden met zich meebrengt met betrekking tot tekst/beeld integratie. Een studie naar de wijze waarop tekst en beeld in bestaande leermiddelen zijn geïntegreerd zou hier een onderdeel van kunnen uitmaken. Dit onderzoek is uitgevoerd onder 139 leerlingen uit de eerste klas van het voortgezet onderwijs van de niveaus vmbo t/havo/vwo, deze onderzoeksgroep is redelijk groot maar ook vrij specifiek waardoor de resultaten niet direct gelden voor leerlingen uit andere leerjaren en van andere niveaus. Om in het algemeen uitspraken te kunnen doen over het effect van tekst/beeld integratie op leren, zal er een vervolgonderzoek moeten komen waarin verschillende groepen leerlingen worden betrokken. Uit beide experimenten is gebleken dat de plaatsing van tekst en beeld, in de lay out van een leermiddel, invloed heeft op het verwerkingsproces en het uiteindelijke leerresultaat. Deze resultaten pleiten ervoor dat uitgevers/ leermiddelenontwikkelaars kritisch moeten kijken naar de wijze waarop leermiddelen worden vormgegeven, zeker met betrekking tot tekst/beeld integratie. Leermiddelen dienen immers het leerproces te ondersteunen en wetenschappelijk onderzoek naar de relatie tussen de vormgeving van leermiddelen en het leerproces kan daar een grote bijdrage aan leveren.

36 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 36 Referenties Baddely, A. (1998). Human memory. Boston: Allyn & Bacon. Blockhuis, C., Corbalan, G., Voorde, M. ten, & Vries, H. de (2011) Leermiddelenmonitor 10/11. Gebruiken,ontwikkelen,kwaliteit en beleid. Enschede: SLO. Carney, R. N., & Levin, J. R. (2002). Pictorial illustrations still improve students learning from text. Educational Psychology Review, 14(1), Chambliss, M.J., & Calfee, R.C. (1998). Textbooks for Learning: Nurturing Children s Minds. Malden, MA/Oxford, UK: Blackwell Publishers. Chandler, P., & Sweller, J. (1991). Cognitive load theory and the format of instruction. Cognition and Instruction, 8, Florax, M., & Ploetzner, R. (2010). What contributes to the split attention effect? The role of text segmentation, picture labelling, and spatial proximity. Learning and Instruction, 20, Goldman, S.R. (1988). Strategies for Understanding Information Organization in Discourse. Paper presented at the Psychonomics Society Convention, Chigago. Hartley, J. (2004). Designing instructional and informational text. In D. H. Jonassen (Ed.) Handbook of Research in Educational Communications and Technology (2nd edition). Mahwah, N.J: Erlbaum. ISBN Holsanova, J., Holmberg, N., & Holmqvist, K. (2009). Reading Information Graphics: The Role of Spatial Continguity and Dual Attentional Guidance. Applied Cognitive Psychology, 23, Kalyuga, S., Chandler, P., & Sweller, J. (1999). Managing split attention and redundancy in multimedia instruction. Applied Cognitive Psychology, 13, Levin, J.R. (1981). On function of pictures in prose. In Pirozzolo, F.J., and Wittrock, M.C., Neuropsychological and Cognitive Processes in Reading, Academic Press, New York, pp Lorch, R.F. (1985). Effects on recall of signals to text organization. Bull. Psychonom. Soc. 23:

37 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 37 Lorch, R.F., & Chen, A.H. (1986). Effects of number signals on reading and recall. Journal of Educational Psychology, 78, Mayer, R.E. & Chandler, P. (2001). When learning is just a clock away: Does simple user interaction foster deeper understanding of multimedia messages? Journal of Education Psychology, 93, Mayer, R.E. (2003). The promise of multimedia learning: Using the same instructional design methods across different media. Learning and Instruction, 13, Mayer, R.E. (2003). Nine Ways to Reduce Cognitive Load in Multimedia Learning. Educational Psychologist, 38, Mayer, R.E., & Moreno, R. (2003). Nine Ways to Reduce Cognitive Load in Multimedia Learning. Educational Psychologist, 38, Mayer, R.E. (2007). Learning and Instruction. In Dijk, W. van, Verheul, I. (2008) De verleiding weerstaan, over de noodzaak van het doordacht ontwerpen van opleidingen. Houten. Ozcelik, E., Karakus, T., Kursun, E. & Cagiltay, K. (2009). An Eye tracking Study of How Color Coding Affects Multimedia Learning. Computers & Education (SCSI), 53(2), Rayner, K. (1998). Eye movements in reading and information processing: 20 years of research. Psychological Bulletin, 124, Reints, A. J. C. (2000). Een keurmerk voor leermiddelen: waar wachten we nog op. In K. Stokking, G. Erkens, B. Versloot & L. van Wessum (Eds.), Van onderwijs naar leren: tussen het aanbieden van kennis en het faciliteren van leerprocessen (pp ). Leuven Apeldoorn: Garant. Seufert, T. (2003). Supporting coherence formation in learning from multiple representations. Learning and Instruction 13, Sweller, J. (2005). Implications of cognitive load theory for multimedia learning. In R.E. Mayer (Ed.), The Cambridge handbook of multimedia learning (pp ). New York: Cambridge University Press.

38 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 38 Noot 1 Een eyetracking onderzoek met geavanceerde apparatuur was helaas niet te realiseren, vandaar dat er voor deze handmatige variant (hardop kijk methode) is gekozen.

39 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 39 Appendix A Tabel A1 Beschrijvende statistieken voor de gemeten variabelen in experiment 1 N Minimum Maximum M SD Experimentele groep Voortoets Natoets Natoets categorie A Natoets categorie B Natoets categorie C Natoets categorie D Overzichtelijkheid Tekst/beeld integratie Noot. Het theoretisch minimum = 1 en het theoretisch maximum = 2 voor experimentele groep en natoets categorie c. Het theoretisch minimum = 1 en het theoretisch maximum = 12 voor voortoets en natoets. Het theoretisch minimum = 0 en het theoretisch maximum = 4 voor natoets categorie a. Het theoretisch minimum = 0 en het theoretisch maximum = 3 voor natoets categorie b en d.

40 TEKST/BEELD INTEGRATIE EN HET EFFECT OP LEREN 40 Tabel B1 Vragenlijst Appendix B Helemaal niet mee Een beetje Grotendeels Helemaal eens mee eens mee eens mee eens 1. Ik vond de teksten duidelijk 2. Ik heb de tekst goed begrepen 3. Ik vond de afbeeldingen duidelijk 4. Ik heb de afbeeldingen goed begrepen 5. Ik kon goed zien waar ik moest beginnen op de pagina 6. Ik vond het leermateriaal chaotisch 7. Ik vond het leermateriaal overzichtelijk 1. Tijdens het bestuderen van de tekst zag ik duidelijk naar welke afbeelding ik moest kijken 2. Ik heb het bestuderen van de tekst steeds afgewisseld met het bestuderen van de afbeeldingen 3. Door de afbeeldingen kon ik de tekst beter begrijpen 4. Ik vond de volgorde waarin de tekst en de afbeeldingen op de pagina stonden duidelijk 5. Ik vond het moeilijk de juiste plek in de tekst terug te vinden, nadat ik een afbeelding had bestudeerd 6. Ik heb alleen de tekst bestudeerd 7. Ik heb alleen de afbeeldingen bestudeerd