Overview. Werkgroep Wiskunde voor Morgen. Rekenen voor de Toekomst van rekenprocedures naar getalrelaties. Onderzoek naar rekenen in Nederland

Vergelijkbare documenten
Breuk in de aansluiting tussen basis- en middelbare school

Doelenlijst 6: VERHOUDINGEN, onderdeel BREUKEN

Uit De Ophaalbrug, werkmateriaal bij de overstap basisonderwijs voortgezet onderwijs, sept. 2003

Tot het onderwijs in het vo horen naast de eerder genoemde getalsoorten ook nog machten, wortels en bijzondere getallen als π.

Rekenen met perspectief

= = =0 7-8= 1 tekort! = 4299

Expertcursus Proeftuin Rekenen Eerste bijeenkomst woensdag 11 mei 2016 vincent jonker en monica wijers

Eindtermen wiskunde. 1. Getallen. Nr. Eindterm B MB NB Opm. B = behaald MB = meer behaald NB = niet behaald Opm. = opmerking

Cursusbeschrijving: Wiskunde in groep 7 en 8, deel 2 Algemene gegevens Cursuscode(s) Opleiding Cursusnaam Cursusnaam Engels Studiepunten Categorie

Doelenlijst 6: VERHOUDINGEN, onderdeel BREUKEN

Kernbegrippen Kennisbasis wiskunde Onderdeel breuken

Rekenen getoetst in vmbo en mbo consequenties voor het onderwijs

Beschrijving & analyse van oplossingsmethoden om te begrijpen hoe leerlingen verticaal mathematiseren

Domein A: Inzicht en handelen

Instructie voor Docenten. Hoofdstuk 14 VERDER REKENEN MET KOMMAGETALLEN

Referentieniveaus uitgelegd. 1S - rekenen Vaardigheden referentieniveau 1S rekenen. 1F - rekenen Vaardigheden referentieniveau 1F rekenen

Domeinbeschrijving rekenen

Tussendoelen domein GETALLEN, subdomein Getalbegrip

Meer dan rekenvaardig

Uitgave Ministerie van Onderwijs en Gezin L.G. Smith Boulevard 76 Oranjestad, Aruba

Afspraken hoofdrekenen eerste tot zesde leerjaar

Overzicht Rekenen-wiskundeonderwijs dat leerlingen voorbereidt op hun toekomst

Tussendoelen domein GETALLEN, subdomein Getalbegrip

Cursus rekendidactiek. Bijeenkomst 2 13 november 2012 monica wijers, vincent jonker Freudenthal Instituut

Reken zeker: leerlijn kommagetallen

Ontwikkeld door: Bronja Versteeg (projectleider), Jolanda Jager en Martha de Vries. ISBN:

Tal-uitwerking einddoelen breuken, verhoudingen, kommagetallen en procenten

Doelenlijst 5: GETALLEN onderdeel KOMMAGETALLEN

Verdiepingsmodule Getallen Tweede bijeenkomst maandag 8 april 2013 monica wijers en vincent jonker

Rekenen en wiskunde ( bb kb gl/tl )

BIJGESTELDE VISIE REKENEN & WISKUNDE

Reken zeker: leerlijn kommagetallen

Getallen 1F Doelen Voorbeelden 2F Doelen Voorbeelden

WISo. Handleiding breukendoos. Inhoud breukendoos. Gebruik van de breukendoos. Inzicht in breuken

Cursus Rekenspecialist. Amarantis - Leusden tweede bijeenkomst 1 februari 2011

Kerninzicht Matrix (cel) Kerndoel

Cursus Rekenspecialist. Amarantis tweede bijeenkomst 12 oktober 2010

Leerlijnenpakket STAP incl. WIG. Rekenen Rekenen. Datum: Schooltype BAO (Regulier) Herkomst Landelijk Periode DL -20 t/m 200

Tussendoelen wiskunde onderbouw vo vmbo

Cursus Rekenspecialist. Amarantis tweede bijeenkomst 18 januari 2011

Welke reken-wiskundige bagage heb je nodig om volwaardig te kunnen participeren in de maatschappij?

didactische vaardigheden rekenen ROC Albeda secretarieel & administratief

GETALLEN Onderdeel: Getalbegrip Doel: Je bewust zijn dat getallen verschillende betekenissen hebben.

Rekenen op taal. Opbouw van deze presentatie. Seminar Berkenbrein Neurocognitie- Wat als leren niet vanzelf gaat?

Officiële uitgave van het Koninkrijk der Nederlanden sinds 1814.

Welkom. Het rekenexamen als kader. Consequenties voor het onderwijs. Presentatie door: Karin Snoodijk

Overig nieuws Hulp ouders bij rekenen deel 3.

Getallen 1 is een computerprogramma voor het aanleren van de basis rekenvaardigheden (getalbegrip).

Kennis van de telrij De kinderen kunnen tellen en terugtellen tot 10 met sprongen van 1 en van 2.

Getal en Ruimte wi 1 havo/vwo deel 1 hoofdstuk 4 Didactische analyse door Lennaert van den Brink ( )

Vervolgcursus Rekenen Eerste bijeenkomst dinsdag 20 maart 2012 vincent jonker

Rekenvaardigheden op de basisschool

Leerlingen aan de peilstok van Plasterk

Zwakke rekenaars sterk maken. Bijeenkomst monica wijers, ceciel borghouts Freudenthal Instituut

Cursus rekenen in de bbl tweede bijeenkomst woensdag 14 december 2011 vincent jonker

Cursus Rekenspecialist. Amarantis tweede bijeenkomst 8 mei 2012 Monica Wijers

Wiskundeonderwijs voor de 21 ste eeuw

20 De leerling leert alleen en in samenwerking met anderen in praktische situaties wiskunde te herkennen en te gebruiken om problemen op te lossen

Analyse rekenalgebraïsche. vaardigheden in de onderbouw van het havo/vwo. ReAL Leerlijnen van rekenen naar algebra

Virbo. Krachtlijnen leerplan wiskunde

Opleiding docent rekenen MBO. 26 januari 2017 Bijeenkomst 5 Groep Da Vinci 2

Klok dag en nacht. Hulpkaart OPTELLEN/AFTREKKEN

2.2 Ongelijknamige breuken en vereenvoudigde breuken Gemengde getallen optellen en aftrekken Van breuken naar decimale getallen 28

Bijlage bij aflevering 3 van de serie Formatief evalueren bij wiskunde

Aansluiting schoolboeken basisschool en havo/vwo

Brochure. Remediërend Rekenprogramma Breuken deel 1 en 2

Rekenen in de 21e eeuw

Het Fundament voor goed rekenonderwijs

Referentieniveaus rekenen en de overgang van po naar vo. Probleemloos de brug over 16 november 2011 Monica Wijers

Passende Perspectieven. Bij Rekenrijk 3 e editie

Reken uit en Leg uit 3e bijeenkomst 28 oktober 2014 monica wijers en vincent jonker

Vrije scholen Zwevezele Interventierooster Hannelore Benoit

Vervolgcursus Rekenen Eerste bijeenkomst woensdag 29 januari 2014 monica wijers en vincent jonker

Dit betekent. noodzakelijk.

Getallen. Onderdeel 1: Optellen en aftrekken. Onderdeel 1 van Getallen sluit aan op de leerlijnen Rekenboog.zml bij de Kerndoelen 1 en 2

REKENZWAK VMBO-MBO. Lonneke Boels - Christelijk Lyceum Delft Rekencoördinator, docent rekenen, technator RT-praktijk Alaka rekenen basisschool en pabo

Wiskundige denkactiviteiten in de wiskundemethoden

Panamaconferentie Verbanden herkennen en begrijpen. verhoudinge n. vermenigvuldigen. optellen. gestructureer d tellen.

Vrije scholen Zwevezele Interventierooster Hannelore Benoit

Referentieniveaus Rekenen Kansen met perspectief, ook voor zwakkere rekenaars

Vervolgcursus Rekenen

De 10 e editie havo-vwo OB

Basisvaardigheden algebra. Willem van Ravenstein Den Haag

Dossier opdracht 2. Analyse 1 - Didactiek

Reken uit en Leg uit Tweede bijeenkomst monica wijers en vincent jonker

havo/vwo: vooral breuken en bèta, maar met ruimte voor meer en anders Vincent Jonker Freudenthal Instituut

basiscursus rekenen tweede bijeenkomst Woensdag 5 november 2013 vincent jonker

Vervolgcursus Rekenen. bijeenkomst 3 12 januari 2012 vincent jonker, monica wijers Freudenthal Instituut

basiscursus rekenen tweede bijeenkomst woensdag 31 oktober 2012 vincent jonker

Automatiseren in de rekenles: Wat je moet weten

Vrije scholen Zwevezele Interventierooster Hannelore Benoit

Verhoudingen. de deel geheel relatie: 4 als 3 van de 4 delen van een geheel ( 4 taart);

Leerlijnen groep 4 Wereld in Getallen

Opleiding docent rekenen MBO. Groep 1 1 november 2013 Vijfde bijeenkomst

Opleiding docent rekenen MBO. 28 mei zesde bijeenkomst Groep 4 ROCmn

Doelenlijst 11: VERBANDEN

Tussendoelen rekenen-wiskunde voor eind groep 5

Bijlage 11 - Toetsenmateriaal

Het Breukenboekje. Alles over breuken

Transcriptie:

Rekenen voor de Toekomst van rekenprocedures naar getalrelaties If computers do all the mathematics, What should we do in mathematics education? (Conrad Wolfram) Koeno Gravemeijer Geek Bruin-Muurling 1 2 Werkgroep Wiskunde voor Morgen Op welke reken-wiskundige doelen moeten we ons richten om leerlingen goed voor te bereiden op de maatschappij van de toekomst? werkgroep Wiskunde voor Morgen NVvW & NVORWO 3 Overview Onderzoek laat zien, dat het onderwijzen van geïsoleerde vaardigheden zoals zich dit nu in de Nederlandse onderwijspraktijk voordoet niet werkt. Voorbereiding op het werken met apparaten vraagt geen procedurele rekenvaardigheden, maar begrijpen, toepassen en (globaal) controleren In een op begrijpen gerichte leerlijn spelen getalrelaties een centrale rol 4 Onderzoek naar rekenen in Nederland Deel 1 GEÏSOLEERDE VAARDIGHEDEN PPON-onderzoek Achteruitgang bewerkingen, standaardprocedures Verbetering getalbegrip, schattend rekenen Rekendiscussie Onderzoek Aftrekken onder de 100 (Kraemer, 2011) Vermenigvuldigen van breuken (Bruin-Muurling,2010 ) Algebra (Stiphout, 2011 ) 5 6

Afrekken onder de 100 J-M. Kraemer (2011) Rijgen: Meest gebruikt, effectief, flexibel 65 38 =, via 65 30 = 35, 35 5 = 30, 30 3 = 27 Splitsen: Veel onjuiste antwoorden 68 45 = ; 60 40 = 20, 8 5 = 3, antw. 20 + 3 = 23 Redeneren: Veel onjuiste antwoorden Beperkt inzicht in het omgaan met tientallen en eenheden & beperkt inzicht in relatie tussen optellen en aftrekken De leerlingen ontwikkelden een beperkte set rekenmanieren en bereikten een beperkt niveau van begrip. 7 8 Rekenmethoden Rekenmethoden In rekenmethoden Focus op rijgen; procedure die werkt! Weinig aandacht voor splitsen en redeneren in schoolboeken Gerichtheid op routinematige oplossingsmanieren die juiste antwoorden produceren Gevolg: Leerlingen ontwikkelen zelf manieren van splitsen en redeneren, zonder inzichtelijke basis 9 10 Breuken vermenigvuldigen (Geeke Bruin-Muurling, 2010) 3e klas VWO en HAVO (N = 347) onderwerp Optellen en aftrekken niet-verwante noemers succesvol Alleen de beste leerlingen Vermenigvuldigingen als 4/7 van 35 euro, of 5 x 4 1/5 Deelopgaven in context De helft van de leerlingen De helft van de leerlingen Kale deelopgaven Een kwart van de leerlingen 11 12

Breuken vermenigvuldigen Breuken vermenigvuldigen De leerlingen hadden geen inzicht in de onderliggende concepten, zoals eenheid, breuk als een getal, De leerlingen hadden geen inzicht in de relaties tussen breuken en de operaties vermenigvuldigen en delen De leerlingen ontwikkelden een beperkte set taakspecifieke rekenmanieren en bereikten een beperkt niveau van begrip. 13 14 Basisschoolmethodes Start in methodes: betekenisvolle rekenmanieren, geworteld belevingswereld van leerlingen Dan, inoefenen getalspecifieke oplossingsmethoden 16 x ¾ ó16 pakjes van ¾ liter Ø herhaald optellen ¾ + ¾ + ¾ x 16 ó ¾ deel van16 kilogram à eerst delen door 4, Ø 16 : 4 = 4; 3 x 4 = 12 16 4 4 4 4 15 16 Basisschoolmethodes Vervolgstap ontbreekt: Waarom is 16 x ¾ gelijk aan ¾ of 16? Waarom is ¾ + ¾ + ¾ gelijk aan [16 4=4] x 3? Leerlingen associeren breuken met maten, liters, pizza s, (benoemde getallen) De getallen zijn géén wiskundige objecten geworden à Problemen bij de overgang naar VO Voortgezet ondewijs, nieuwe procedure Algemenen regel met onbenoemde getallen (wiskundige objecten) breuk x breuk = teller x teller noemer x noemer ¾ x ½ plaatje als bewijs Nog een maniertje à verwarring 17 18

Vaardigheid leerlingen in verschillende leerjaren VO Breuken vermenigvuldigen, in schoolboeken Schoolboeken mikken op getalspecifieke oplosingsprocedures Gerichtheid op routinematige oplossingsmanieren die juiste antwoorden produceren 19 20 Onderzoek naar rekenonderwijs in Nederland Algebra vergelijkbaar (van Stiphout, 2011) De leerlingen ontwikkelden een beperkte set rekenmanieren en bereikten een beperkt niveau van begrip. Gerichtheid op routinematige, situatiespecifieke, oplossingsmanieren die juiste antwoorden produceren Conceptual tasks difficult for secondary school students Tasks such as: If a b = 1 + 2a 1 + b, then a =..? Grade 10, 0% correct Grade 11, 1% correct Grade 12, 1% correct 21 22 Algebra vergelijkbaar (van Stiphout, 2011)) Algebra vergelijkbaar (van Stiphout, 2011) Conceptual tasks difficult for secondary school students Tasks such as: If a b = 1 + 2a 1 + b, then a =..? ó a Q = 1 + 2aP Grade 10, 0% correct Grade 11, 1% correct Grade 12, 1% correct Solve: (x 5)(x + 2)(x 3) = 0 2008 2009 Grade 9, 4% 51% correct Grade 10, 29% 40% correct Grade 11, 37% 52% correct Grade 12, 47% 75% correct 23 24

Algebra vergelijkbaar (van Stiphout, 2011) De leerlingen ontwikkelden een beperkte set rekenmanieren en bereikten een beperkt niveau van begrip. Gerichtheid op routinematige, situatiespecifieke, oplossingsmanieren die juiste antwoorden produceren Onderzoek naar rekenonderwijs in Nederland Task Propensity : De neiging van leraren en schoolboekauteurs om over onderwijs te denken in termen van individuele opgaven, die door leerlingen moeten worden beheerst. (Gravemeijer et al. (2016) Task propensity voor leerlingen: zo gericht op taakkenmerken dat ze niet uitzoomen en niet generaliseren. 25 Hangt samen met het meten van vaardigheid via individuele toetsitems 26 Toetsing Onderzoek naar rekenonderwijs in Nederland Conclusie: Het onderwijzen van geïsoleerde vaardigheden zoals zich dit in de Nederlandse onderwijspraktijk voordoet (voordeed) - werkt niet. 28 Deel 2 REKENEN-WISKUNDE VOOR DE TOEKOMST 29 Digitale maatschappij Veranderingen in de maatschappij: Werken met computers/apparaten Door/met computers gegenereerde informatie Vaardigheden: Minder procedurele vaardigheden nodig in beroep en maatschappij Toegenomen belang van: begrijpen toepassen van reken-wiskundige kennis interpreteren en reflecteren op uitkomst apparaten en software kritisch wiskundig denken 30

Verandering in doelen 21 st Century Skills Complexe toepassingssituaties Andere leerstofaccenten Statistiek, variabelen & functies, 3Dmeetkunde, ICT leren gebruiken, gebruiken om te leren Andere reken-wisk. vaardigheden Complementariteit Rekenen/wiskunde: niet richten op wat computers (beter) kunnen, maar op rekenen / wiskunde die aanvullend is 31 32 Als de computer het werk doet 1. herkennen van problemen die reken-wiskundig kunnen worden opgelost; 2. vertalen van een probleem in een reken-wiskundige bewerking, die met een computer kan worden uitgevoerd; 3. begrijpen wat deze bewerking inhoudt; 4. interpreteren & controleren van de antwoorden die de computer geeft. Als de computer het werk doet Modelleren Begrijpen Globaal controleren vandaag focus op: 1. Globaal Rekenen 2. Begrijpen 33 34 Globaal Rekenen 4 x 27 ruim 4 x 25 = 100 minder is dan 4 x 30 = 120 twee keer 54 = 108 Getalrelaties: bijvoorbeeld veelvouden van 25, 75, 125 etc. ó kommagetallen, breuken en procenten. Verschillende oplossingswegen 4 x 1,25 = 5 ó 4 x 25 = 100 à 4 x 125 = 500 of 4 x 1,25 = 4 x 1¼ = 5 Zekerheid 35 Netwerken van getalrelaties t.b.v. globaal rekenen Voorbeelden getalrelaties, waarvan 25 de spil vormt: veelvouden van 25 en van 125, relaties met 1/2, 1/4 en 1/8. gecombineerd met machten van 10 getalrelaties rond 24 vermenigvuldigingen die 24 als uitkomst hebben zoals 3 x 8, 4 x 6, 2 x 12 en 8 x 3, 6 x 4, 12 x 2, en ook 2 x 3 x 4 = 24 en 2 x 2 x 2 x 3 x = 24) veelvouden van 12. 36

Verandering Deel 3 GETALRELATIES EN PROCES- OBJECT OVERGANGEN Rekenen: van procedures naar netwerken van (getal)relaties Conceptuele leerlijnen Ontwikkelen van wiskundige objecten met een duale betekenis: proces & object 37 38 Begrijpen Conceptuele leerlijnen Proces - object Proces-object Abstracte begrippen zijn resultaat van een langlopend constructieproces, in dat proces kun je niet zomaar stappen overslaan à Noodzaak v.e. groeiproces: Ontstaansgeschiedenis van de wiskunde: Processen worden objecten, die zelf weer onderdeel van nieuwe processen worden 39 Algebraïsche functies Sfard (1991) Betekenis op procesniveau: rekenvoorschrift: y=2x+3 eerst keer twee, dan drie erbij Aandacht verschuift naar samenhang tussen invoer en uitvoer à Betekenis op objectniveau: functies als objecten met kenmerken, bijv. lineair kwadratisch periodiek lineair kwadratisch periodiek 42

Getallen Proces-object Jonge kinderen begrijpen de vraag: Hoeveel is 4+4? niet Terwijl ze wel weten dat 4 appels en 4 appels samen 8 appels zijn Getallen gekoppeld aan telbare objecten: vier appels, vier kinderen, vier knikkers, Getallen Proces-object Op een hoger niveau is 4 een wiskundig object dat zijn betekenis ontleent aan een netwerk van getalrelaties (Van Hiele): 4 = 2+2 = 3+1 = 5-1 = 8:2 Via processen: splitsen, samenvoegen, vergelijken, Tientallen en eenheden Jonge leerlingen zien tien aanvankelijk als òf één tien, òf tien eenheden Tientallige getalrelaties: 63 = 6 x 10 + 3 63 = 60 + 3 63 = 50 + 13 63 = 70 7, 60 + 3 = 63, Ervaring met activiteiten als tientallig groeperen, inpakken, uitpakken, tellen, vergelijken à één tien en tien eenheden als één ding zien (object). 45 Som en verschil als objecten Flexibel structureren en combineren, leiden ertoe dat som en verschil mentale objecten worden: 65+17 is tien meer dan 65+7 bereidt voor op algebra: (2x+17)-(2x+7) =.. 46 Vermenigvuldigen van twee-cijferige getallen Inzicht in het tientallig positiestelsel en eigenschapsrekenen zijn voldoende voor eenvoudige vermenigvuldigingen. 23 x 45 à distributieve eigenschap 23 x 45 = = 20x45 + 3x45 = = 20x40+20x5 + 3x40+3x5 47 Breuken Betekenis op procesniveau: ¾ à in 4 stukjes verdelen en 3 stukjes nemen Van benoemde breuken (pizza s, kilometers, ), naar onbenoemde breuken Betekenis op objectniveau; getalrelaties: ¾ = 3 x ¼ ¾ = ½ + ¼ ¾ + ¼ = 1 ¾ + ¾ = 1 ½ enz.

Breuken Gebruik van getalrelaties, 4 x ¾ Opbouwen van een relatienet met breuken die noemer 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 of 12 hebben 50 Breuken, dualiteit Proces ¾ ó 4 3 & object ¾ ó getalrelaties Tweezijdige betekenis proces en object moet leiden tot flexibel kunnen wisselen van betekenissen bij het vermenigvuldigen van breuken Bijvoorbeeld: x ¾, is gelijk aan [ x 3] 4 Vermenigvuldigen van breuken Gemakkelijk kunnen wisselen tussen gelijkwaardige interpretaties: 15 x ¾ = 15 x (3 4) 15 x ¾ = 15 x 3 x ¼ = = 15 x ¼ x 3 = = (15 4) x 3 15 x ¾ = (15 x 3) x ¼ = = (15 x 3) 4 Terug kunnen naar concrete betekenis 51 52 Deel 4 CONCLUSIE 53 Conclusie Gerichtheid op geïsoleerde vaardigheden (Task propensity à tegenvallende resultaten) Toekomst: Voorbereiding op het werken met apparaten vraagt begrijpen, toepassen en (globaal) controleren In een op begrijpen gerichte doorgaande leerlijn spelen proces-objectovergangen een centrale rol; objectvorming ó netwerken van getalrelaties Netwerken van getalrelaties zijn veelal voldoende wanneer we grote getallen aan de computer overlaten 54

DANK U 55 56