Ontwerprapport Naam auteur Vakgebied Titel Status Onderwerp Opleiding Doelgroep Sleuteltermen Bibliografische referentie Betty Bonn Aardrijkskunde Ik houd de wereld in mijn hand. Tastbaar coördinatenstelsel. Paper 3 Onderzoeksmethode Coördinatenstelsel Interfacultaire Lerarenopleidingen, Universiteit van Amsterdam Brugklas HAVO en VWO Coördinaten, coördinatenstelsel, lengte, breedte, lengtegraad, breedtegraad, parallel, meridiaan, breedtecirkel, lengtecirkel, kaartvaardigheden, verbeelding, tactiel object, non-verbale representatie. Bonn, B. (2014). Ik houd de wereld in mijn hand. Tastbaar coördinatenstelsel. Amsterdam: Interfacultaire Lerarenopleidingen UvA. Studentnummer 10607846 Begeleider(s) Beoordelaar(s) indien bekend J.P. (Jannet) van Drie, mw dr J.B. (Joost) Penninx, dhr M.G. (Marcel) van Riessen, dhr drs Datum 29 januari 2014
INHOUD 1. Samenvatting van paper 1... 2 2. Beschrijving van de onderzoeksmethode... 2 2.1. Onderzoeksontwerp... 2 Leerresultaat... 2 Leerervaring... 3 2.2. Onderzoeksinstrumenten en verantwoording... 4 Kwantitatieve toetsanalyse... 4 Inhoudsanalyse... 4 Learner report... 4 2.3. Onderzoeksgroep... 5 Leerresultaat... 5 Leerervaring... 5 2.4. Procedure... 6 2.5. Data-analyse... 6 Kwantitatieve toetsanalyse... 6 Inhoudsanalyse... 6 Leerervaring... 6 Referenties... 7 Bijlage 1 Toetsvragen over het coördinatenstelsel... 8 Bijlage 2 Toetsanalyse... 9 Bijlage 3 Learner report 1... 10 Bijlage 4 Learner report 2... 12 1
1. Samenvatting van paper 1 Het opzoeken van coördinatenparen in een coördinatenstelsel is een vaardigheid om plaatsen op aarde te lokaliseren. De afgelopen jaren is gebleken dat leerlingen dit moeilijk vinden. Dit komt door intrinsieke eigenschappen van het coördinatenstelsel. Die eigenschappen gaan leerlingen nabootsen met een driedimensionale miniatuurweergave. Als leerlingen zelf een coördinatenstelsel op een bol tekenen, en daarna van die bol een plat vlak proberen te maken, verwacht ik dat leerlingen kennis en inzicht met betrekking tot de x- en y-coördinaten efficiënter en effectiever tot zich nemen en beter kunnen toepassen. Ik hanteer de volgende ontwerpregels: 1. De leerlingen maken een bol. Op de bol tekenen de leerlingen (delen van) het latlong coördinatenstelsel. De Noordpool wordt gegeven. Leerlingen beredeneren waar overige elementen op de bol geplaatst moeten worden. 2. Van de bol maken ze een plat vlak. Ze verkennen hierbij de vormverandering die optreedt. 3. Leerlingen oefenen het opzoeken van coördinaten met Google Earth. 4. Leerlingen luisteren naar een korte mondelinge instructie van de docent. Ze lezen in het lesboek en maken opdrachten uit het werkboek. Hiermee wordt de link gelegd tussen de non-verbale representatie en de lesmethode. Ik vergelijk het leerresultaat van de gehele lessenserie met de resultaten van vorig schooljaar. Het percentage leerlingen, dat meer dan de helft van de vragen goed beantwoordt op het SO, zal naar verwachting hoger liggen dan vorig schooljaar. Daarnaast onderzoek ik, met behulp van learner reports, de leerervaring per ontwerpregel. Wat vinden leerlingen zelf dat ze geleerd hebben? Van welke activiteit hebben ze, volgens henzelf, het meest geleerd? Wat begrijpen ze nog niet helemaal? Hoe hebben ze het samenwerken en het individueel werken ervaren? 2. Beschrijving van de onderzoeksmethode 2.1. Onderzoeksontwerp Mijn onderzoek bestaat uit twee delen: naar leerresultaat en naar leerervaring. Leerresultaat Na de lessenserie geef ik een SO. Ik zal vier precies dezelfde vragen stellen als vorig jaar, zie bijlage 1. Om het kwantitatieve leerresultaat te meten vergelijk ik de resultaten met de resultaten van vorig schooljaar: wordt het SO dit jaar beter (of slechter) gemaakt 2
en zo ja hoeveel beter (of slechter)? Dit meet ik met het percentage leerlingen dat meer dan de helft van de vragen goed beantwoordt. Ik verwacht dat dit percentage hoger zal liggen dan vorig schooljaar, want: 1. Door het verbeelden van de aarde en het coördinatenstelsel met een driedimensionale miniatuurweergave zullen leerlingen beter onthouden hoe dat coördinatenstelsel werkt. Verbeelding is volgens Marzano en Miedema (2005) de meest krachtige aanpak om iets te onthouden. Door het inductief redeneren waar bepaalde elementen zich op de aardbol bevinden zullen leerlingen dingen ontdekken die niet waarneembaar zijn in de werkelijkheid (Marzano & Miedema, 2005). Leerlingen zullen deze elementen zelf op hun aardbollen tekenen, waardoor ze wel zichtbaar en tastbaar worden. Osinga en Krauskopf (2004) beschreven dat de complexiteit van een abstract en driedimensionaal object beter te begrijpen is als je het zelf maakt. Zij kwamen tot deze conclusie nadat zij een model van een, abstract en driedimensionaal, Lorenz-vlak gehaakt hadden. 2. Van de bol maken leerlingen een plat vlak. Ze verkennen hierbij de vormverandering die optreedt. Dit geeft leerlingen inzicht in het feit dat kaarten altijd een vervorming van de werkelijkheid in zich hebben. Het zal hen doen begrijpen waarom meridianen en parallellen op veel kaarten niet als rechte lijnen worden weergegeven. Het zal hen uitdagen om de, op de eigen aardbol getekende, elementen op verschillende kaartprojecties terug te vinden. 3. Door het oefenen met Google Earth zal de vaardigheid van het opzoeken van coördinaten beter inslijpen (Marzano & Miedema, 2005). 4. Leerlingen luisteren naar een korte mondelinge instructie van de docent. Ze lezen in het lesboek en maken opdrachten uit het werkboek. Hiermee wordt de verbinding gelegd tussen de non-verbale representatie en de lesmethode. Daarnaast maak ik een kwalitatieve toetsanalyse (inhoudsanalyse) waarbij ik de gemaakte fouten op het SO indeel in vijf categorieën, zie bijlage 2. Ook die percentages vergelijk ik met de percentages van vorig schooljaar. Worden bepaalde fouten vaker of minder vaak gemaakt? Worden er nog andere soorten fouten gemaakt? Leerervaring Om leerervaringen te meten zal ik op twee momenten een learner report laten invullen; (1) na de interventie met de tastbare wereldbollen en (2) na het oefenen met Google Earth en de les met lesboek en werkboek. Zo kan ik de leerervaringen met een tactiel object vergelijken met het oefenen met Google Earth en werken uit de methode. De halfopen vragen uit het learner report refereren aan mijn ontwerpregels. Dan kan ik zien wat de leerlingen van welke activiteit (lees: ontwerpregel), volgens henzelf, geleerd hebben. Daarnaast vraag ik naar de beleving van het samenwerken. Ik wil weten of de leerlingen, volgens henzelf, iets van het samenwerken geleerd hebben en zo ja wat. 3
2.2. Onderzoeksinstrumenten en verantwoording Kwantitatieve toetsanalyse Uit de kwantitatieve toetsanalyse van het SO, opgenomen in bijlage 2, blijkt dat 46% van de leerlingen vorig schooljaar meer dan de helft van de vragen goed beantwoordt. Mijn verwachting is dat het percentage dit jaar hoger ligt. Door het tellen van de juiste beantwoorde vragen per leerling onderzoek ik of mijn verwachting klopt. Inhoudsanalyse Ik maak een inhoudsanalyse van het SO waarbij ik de gemaakte fouten indeel in vijf categorieën, zie ook bijlage 2: (1) niets ingevuld, (2) een niet bestaande waarde ingevuld, (3) halfronden verwisseld, (4) verkeerde kant op geteld en (5) overige fouten. Ook die percentages vergelijk ik met de percentages van vorig schooljaar. Dit geeft mij inzicht in: bij welk(e) aspect(en) van werken met een coördinatenstelsel mijn interventie het meeste resultaat boekt, en dus ook bij welke aspecten meer of andere aandacht nodig is om de resultaten te verbeteren. Learner report Janssen (2000) beschrijft het learner report als een vorm van zelfevaluatie, waarbij leerlingen zelf rapporteren wat zij van het onderwijs hebben meegenomen. Hierin zit een belangrijk element dat gestoeld is op de ideeën van De Groot (1980) namelijk dat leerlingen zich bewust zijn van hetgeen ze geleerd hebben. Ik laat op twee momenten een learner report invullen: (1) na de interventie met de tastbare wereldbol, waarbij leerlingen in groepjes samenwerken en (2) na het oefenen met Google Earth en de les met lesboek en werkboek, waarbij de leerlingen individueel werken. Zo kan ik (1) de leerervaringen met een tactiel object vergelijken met het oefenen met Google Earth en werken uit de methode en (2) de beleving van het samenwerken in groepjes vergelijken met het individueel werken. Het learner report wordt in half-open vorm afgenomen, waarbij ik de vragen relateer aan mijn ontwerpregels: ik vraag leerlingen naar (1) wat ze inhoudelijk geleerd hebben, (2) wat ze geleerd hebben over iets terwijl ze dachten dat het anders was ( uitzonderingen ), (3) wat ze geleerd hebben over zichzelf, en tenslotte (4) wat ze geleerd hebben over zichzelf, terwijl ze dachten dat het anders was (ook uitzonderingen ), zie bijlagen 3 en 4. Door de half-open manier van vragen worden leerlingen uitgenodigd om hun leerervaringen met betrekking tot de ontwerpregels en het samenwerken op te schrijven. Dit geeft mij informatie over: welke ontwerpregels, volgens de leerlingen, het beoogde doel gediend hebben en welke niet 4
wat ze, per ontwerpregel, onthouden hebben of ze vinden dat ze van het samenwerken met anderen ook iets geleerd hebben en zo ja wat. 2.3. Onderzoeksgroep Leerresultaat Ik zal de leerresultaten van twee groepen brugklassers vergelijken. De ene groep bestaat uit totaal 69 leerlingen: 43 tweetalig-onderwijs-leerlingen en 26 HAVO/Atheneum leerlingen. Van deze leerlingen heb ik de resultaten van vorig schooljaar bewaard. Die zal ik vergelijken met de resultaten van mijn huidige Atheneum klas van 26 leerlingen, na de interventie. Ik denk dat ik deze groepen leerlingen goed kan vergelijken, vanwege: het niveau van de leerlingen (kwantitatief): ik zal de rapportcijfers aardrijkskunde van het eerste rapport van de vier klassen met elkaar vergelijken. Daaruit kan ik concluderen of er een klas is die in zijn geheel echt beter is dan een andere klas. De gemiddelde rapportcijfers van de klassen van vorig jaar zijn: o 1Ha3 (26 leerlingen): 7,73 o 1EGA1 (21 leerlingen): 7,81 o 1EGA2 (23 leerlingen): 7,70 o Het gemiddelde van bovenstaande klassen, rekening houdend met het aantal leerlingen in de klassen, is: 7,74. Op het moment van schrijven heeft 1A2 als gemiddelde cijfer: 7,74. Dat geeft mij nu een goede indicatie dat de klassen van vorig jaar inderdaad vergelijkbaar zijn met mijn huidige klas. het niveau van de leerlingen (kwalitatief): o Zes van de 26 HAVO leerlingen zijn aan het eind van vorig schooljaar bevorderd naar het Atheneum. o Twee van de 43 tweetalig onderwijs (tto) leerlingen gingen aan het eind van vorig schooljaar naar 2 HAVO. o Eén tto leerling ging aan het eind van vorig schooljaar naar 1 HAVO. o Twee van mijn huidige Atheneum leerlingen hadden een HAVO-advies. o De leerlingen op het tto zijn vaak erg slim (VWO+ niveau), maar zij hebben, zeker in het begin, de handicap van de Engelse taal die ze lang niet allemaal even goed beheersen. de leerstof in het boek, de opdrachten in het werkboek en de vier vragen op mijn SO zijn in de genoemde klassen precies hetzelfde. Leerervaring De leerervaring meet ik bij mijn huidige 1 Atheneum klas van 26 leerlingen. 5
2.4. Procedure In week 49 geef ik een SO met (onder meer) vier dezelfde toetsvragen als vorig jaar. Na les 3 (in week 47), zie bijlage 3, en 5 (in week 48), zie bijlage 4, laat ik de leerlingen een learner report invullen. 2.5. Data-analyse Kwantitatieve toetsanalyse Na het tellen van de goed beantwoorde vragen per leerling vul ik die in op een Excel sheet. Er zijn vijf categorieën: leerlingen die 0, 1, 2, 3 of 4 vragen goed beantwoord hebben, zie ook bijlage 2. De aantallen zet ik om in percentages en die vergelijk ik met de percentages van vorig jaar. De verschillen rapporteer ik in cijfers/percentages en in cirkeldiagrammen. Inhoudsanalyse Ik maak een inhoudsanalyse waarbij ik de gemaakte fouten indeel in vijf categorieën, zie ook bijlage 2: (1) niets ingevuld, (2) een niet bestaande waarde ingevuld, (3) halfronden verwisseld, (4) verkeerde kant op geteld en (5) overige fouten. Als er bij overige fouten een bepaald soort fout vaak voorkomt zal ik een extra categorie toevoegen. Ik moet dan de inhoudsanalyse van de resultaten van vorig jaar opnieuw doen en die fout extraheren om een goede kwalitatieve vergelijking te kunnen maken. Ook de percentages fouten per categorie vergelijk ik met de percentages van vorig schooljaar. Dit geeft mij inzicht in: bij welk(e) aspect(en) van werken met een coördinatenstelsel mijn interventie het meeste resultaat boekt, en dus ook bij welke aspecten meer of andere aandacht nodig is om de resultaten te verbeteren. De percentages fouten per categorie presenteer ik in staafdiagrammen. Leerervaring Voor de verwerking van de gegevens uit de learner reports gebruik ik de Grounded Method Theory van Glaser en Strauss (2009). Zij beschrijven (en deden dat overigens ook al in 1967) hoe je, in de sociale wetenschappen, door het analyseren van dataverzamelingen op een inductieve manier theorieën kunt ontwikkelen. De kwalitatieve gegevens uit de learner reports zal ik ordenen. Ik neem elke opmerkingen van elke leerling en maak verzamelingen ( clusters ) van opmerkingen die op elkaar lijken. Omdat ik nog niet weet wat de leerlingen zullen invullen, en het learner report half-open is, werk ik niet met vooraf geformuleerde verzamelingen. De 6
verzamelingen breng ik onder in, meer conceptuele, categorieën. Ik tel hoeveel opmerkingen er per categorie gemaakt zijn. Dat presenteer ik in staafdiagrammen van het aantal opmerkingen per categorie. Dit doe ik voor beide learner reports. Daarna vergelijk ik de beide learner reports met elkaar: hoe verschillen de resultaten van het eerste meetmoment met de resultaten van het tweede meetmoment? Dit presenteer ik met staafdiagrammen en een kwalitatief rapport. Referenties Glaser, B. G., & Strauss, A. L. (2009). The discovery of grounded theory: Strategies for qualitative research. Transaction Books. Groot, A. D. (1980) 1. Over leerervaringen en leerdoelen. Handboek voor de Onderwijspraktijk, 10. Janssen, T. M. (2000). 'Iets van herkenning en opluchting'. Een onderzoek naar leereffecten van literatuuronderwijs. Docentengids Voortgezet Onderwijs. Marzano, R. & Miedema, W. (2005). Leren in 5 dimensies. Assen: Van Gorcum. Osinga, H. M. & Krauskopf, B. (2004), Crocheting the Lorenz Manifold. The Mathematical Intelligencer Vol 26(4), 25-37 1 Groot, A. D. (1980). Over leerervaringen en leerdoelen. Handboek voor de Onderwijspraktijk, 10. Dit schrijven heb ik alleen indirect geraadpleegd via het artikel van Janssen (2000) en het college van Janssen op 15 oktober 2013 te Amsterdam (UvA/ILO). 7
Bijlage 1 Toetsvragen over het coördinatenstelsel In het SO werd (onder meer) gevraagd: 1. Ga naar het kaartblad De Wereld staatkundig. Geef de geografische coördinaten (in graden ooster- of westerlengte en graden noorder- of zuiderbreedte) van de volgende plaatsen: a. Chengdu (vak F31) b. Hobart (vak N35) c. Accra (vak I20) d. Manaus (vak J14-J15) Antwoorden: a. 31 NB, 104 OL b. 43 ZB, 147 OL c. 5 NB, 0 O/WL d. 3 ZB, 60 WL Elk juist antwoord levert een punt op. Deze toetsvragen zijn onderdeel van een SO waar maximaal 22 (HAVO) of 23 (VWO) punten voor behaald kunnen worden. 8
Bijlage 2 Toetsanalyse Toetsanalyse*(kwantitatief) SO#(4#opgaven) aantal*goed aantal*lln aantal*lln VWO/TTO HAVO/VWO TOTAAL % 4 10 8 18 26,1 3 8 6 14 20,3 2 11 2 13 18,8 1 6 4 10 14,5 0 8 6 14 20,3 69 100 Toetsanalyse*(kwalitatief) SO#(4#opgaven) 1 2 3 4 5 totaal*fout totaal*goed aantal*lln 1Ha3 14 7 9 4 12 46 58 26 1EGA1 2 2 12 8 8 32 48 20 1EGA2 2 7 14 8 11 42 50 23 totalen 18 16 35 20 31 120 156 69 % 7% 6% 13% 7% 11% 43% 57% 1 niets#ingevuld 2 een#niet#bestaande#waarde#ingevuld,#zoals#108 NB 3 halfronden#verwisseld 4 verkeerde#kant#op#geteld:#lln#geven#38 #ZB#als#iets#2 #ten#zuiden#van#40 #ZB#ligt 5 overige#fouten 9
Bijlage 3 Learner report 1 Learner report 1 Beste leerling, Ik ben benieuwd wat je van de afgelopen paar lessen geleerd hebt: van het maken van je eigen wereldbollen tot het werken met verschillende kaartprojecties. Ik ben ook benieuwd of je iets over jezelf geleerd heb, bijvoorbeeld over hoe je het samenwerken hebt beleefd. Op de volgende bladzijde staan halve zinnen. Het is de bedoeling dat jij de zinnen afmaakt. Het is voor mij heel belangrijk dat je dit serieus doet. Het is helemaal anoniem. Alvast hartelijk bedankt! B. Bonn 10
Van het maken van een wereldbol heb ik geleerd dat... Wat is nog niet helemaal begrijp van die wereldbol is... Van het tekenen van de zuidpool, meridianen en parallellen op een wereldbol heb ik geleerd dat... Wat ik nog lastig vind aan het tekenen van de zuidpool, meridianen en parallellen op een wereldbol is hoe... Van het maken van een kaart van mijn wereldbol heb ik geleerd dat... Wat ik nog niet helemaal begrijp van de kaarten, is hoe... Van het samenwerken met anderen heb ik geleerd/gezien dat ik... Van mijn rollen in de groepjes heb ik geleerd/gezien dat ik... 11
Bijlage 4 Learner report 2 Learner report 2 Beste leerling, Ik ben benieuwd wat je van de afgelopen paar lessen geleerd hebt. Ik bedoel de lessen met Google Earth waarbij je geoefend hebt met het opzoeken van geografische coördinaten en de lessen uit de boek over parallellen en meridianen en het opzoeken van geografische coördinaten in de atlas. Op de volgende bladzijde staan voorbeeldzinnen. Wil je de zinnen afmaken? Het is voor mij heel belangrijk dat je dit serieus doet. Het is helemaal anoniem. Alvast hartelijk bedankt! B. Bonn 12
Van het oefenen met het opzoeken van coördinaten met Google Earth heb ik geleerd dat... Wat is nog niet zo goed snap van het opzoeken van coördinaten met Google Earth is... Van het lezen in het lesboek en de opdrachten maken uit het werkboek heb ik geleerd dat... Wat ik nog niet zo goed snap van het het lesboek en de opdrachten uit het werkboek is... Van / bij het zelfstandig werken heb ik gemerkt dat ik... 13