Cognitivisme Aan het begin van de twintigste eeuw is gedrag niet meer weg te denken uit de psychologie. Het gaat dan vooral om het waarneembare gedrag. Het gedrag wordt waargenomen of het wordt door middel van apparatuur geregistreerd. Ook het leren komt tot uitdrukking in waarneembaar gedrag. De omgeving is bepalend voor wat een persoon leert. Leren wordt gezien als een de totstandbrenging en versterking van de koppeling tussen een stimulus en een respons. Dit is heel beknopt de theorie van behaviorisme. Onder invloed van de komst van de computer begint de psychologie zich in de jaren vijftig en zestig meer te interesseren voor de processen die zich in het brein afspelen tijdens het leren. Het cognitivisme heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan onze kennis over het verwerven en integreren van informatie en de toepassing ervan. De stroming van het cognitivisme volgt op het behaviorisme. Het kwam als een reactie op de exclusieve aandacht voor de uiterlijke, waarneembare gedragingen en door de opkomst van het computertijdperk kwam er steeds meer aandacht voor de werking van het denken en leren (cognitie) zelf. De cognitieve leertheorieën richten zich op de innerlijke, mentale processen die een rolspelen bij de informatieverweking en probleemoplossing. Men hield zich dus vooral bezig met de vraag: hoe wordt de informatie in de hersenen verwerkt? Zodat kinderen zich de kennis eigen maken en hoe kan de docent er voor zorgen dat dit proces zo optimaal mogelijk verloopt? In de jaren zeventig heeft het cognitivisme de leiding helemaal overgenomen van de behavioristen. Het zichtbare gedrag heeft plaatgemaakt voor dat wat zich in de hersenen afspeelt. Cognitivisme is samen met het behaviorisme een leertheorie uit het objectieve leren. De theorieën van het objectieve leren gaan ervan uit dat kennis objectief bestaat, kennis en vaardigheden neem je over van anderen. De nadruk ligt op het proces van kennisovedracht. Hoe er wordt geleerd; de leerkracht stuurt het leren van het kind. In tegenstelling tot het behaviorisme dat zicht alleen bezighoudt met zichtbaar gedrag, houdt de theorie van het cognitivisme - dat het behaviorisme in de jaren zeventig van de vorige eeuw nagenoeg verpletterde - zich bezig met dat wat zich in de hersenen afspeelt, op het verwerken van informatie. De centrale vraag is: Hoe wordt kennis die kinderen aangedragen krijgen, in de hersenen verwerkt en hoe kan de leerkracht zorgen dat dit proces optimaal verloopt? Verwerking van informatie in de hersenen: In de hersenen speelt het denken zich af in de buitenste laag van de hersenen, de cortex. De hersenen bestaan uit hersencellen die verbonden zijn met dendrieten.. Hoe meer hersencellen worden gestimuleerd, des te meer dendrieten zich vormen en hoe beter het contact tussen de hersencellen. Kinderen in een rijke leeromgeving leren daarom veel maar ook steeds makkelijker! Er ligt informatie in de hersenen opgeslagen en er komt nieuwe informatie bij. De hersenen leggen verbindingen tussen de informatie. De informatie wordt opgeborgen, kan worden teruggevonden en kan worden gecombineerd. De twee hersenhelften zijn op verschillende gebieden actief. De linkerhelft van de hersenen speelt een rol bij onder andere spraak, woorden, opsommingen en getallen. de rechterhelft houdt zich veel meer bezig met ruimtelijke waarneming, verbeelding en ritme. Het leren gaat gemakkelijker als je bij een leeractiviteit beide hersenhelften aanspreekt. Een groter deel van de hersenen is actief, er wordt op meerdere plekken informatie opgeslagen en er worden meer verbanden gelegd. Ieder kind heeft iets andere hersenen. Dit komt door erfelijkheid maar ook voor een groot deel door ervaringen die zijn opgedaan. De hersenen zijn steeds in ontwikkeling Het aanreiken van informatie en het begeleiden van het informatieverwerkingsproces door de leerkracht In de eerste jaren van het cognitivisme zag men de mens heel sterk in analogie met de computer. Hierbij werd informatieverwerking te veel als een passief proces gezien. De bekende leer- en onderwijspsycholoog Robert Gagné ging na wat de noodzakelijke voorwaarden zijn in de onderwijssituatie en in de leerling (de externe en interne voorwaarden) om het informatieverwerkingsproces zo optimaal te laten verlopen. Externe voorwaarde is de instructie. De leerkracht is manager van de instructie. Hij moet plannen, ontwerpen en begeleiden en bij iedere fase in het proces hoort een bepaald aspect van instructie. Interne voorwaarde zijn de leerlingkenmerken. Verschillen in intelligentie, voorkennis en sociaal-emotionele kenmerken spelen een rol in het informatieverwerkingsproces. Een leerkracht moet hierop inspelen. De activiteiten op school prikkelen de hersenen en hierdoor worden verbindingen in de hersenen gelegd. Een rijke leeromgeving is dus belangrijk: hoe meer hersencellen je prikkelt, hoe meer kinderen ervan opsteken en onthouden. De leerstrategieën en de leeromgeving spelen een belangrijke rol: er moet sprake zijn van betekenisvol leren en de kennis die de leerlingen krijgen aangeboden moet zo aangeboden worden dat het makkelijk kan worden verwerkt en aansluit bij wat de kinderen al weten. Immers bij het selecteren en onthouden van informatie wordt informatie waarin je iets herkent, gekoppeld aan informatie die je in het lange termijngeheugen hebt opgeslagen. Je legt een verbinding tussen iets wat je weet en de nieuwe informatie. Het leren gaat makkelijker. De hersenen herkennen het. Informatie die bestaat uit losse feiten die je niets zeggen, zijn moeilijker te onthouden en worden alleen in het korte termijngeheugen opgeslagen. Een van de technieken uit de stroming van het cognitivisme is mind mapping. Een mind map is een grafisch schema of een informatieboom waarbij een centraal onderwerp als uitgangspunt genomen wordt en alle associaties die daarbij opkomen in beeld worden gebracht. Er worden gemakkelijk te overziene verbanden gelegd tussen de begrippen. Er wordt gewerkt met taal waarbij de linker hersenhelft wordt aangesproken. En er wordt gewerkt met beelden waarbij de rechter hersenhelft wordt aangesproken. Een mind map kan worden gebruikt bij de leeractiviteit onthouden (leren en reproduceren), begrijpen en integreren (relaties leggen tussen begrippen waardoor de informatie meer persoonlijke betekenis krijgt en makkelijker kan worden opgeslagen in het lange termijngeheugen) kort Sensorisch geheugen (KSG), korte termijngeheugen (KTG), lange termijngeheugen (LTG) en werkgeheugen (WG) Begrippen als kort sensorisch geheugen (KSG), korte termijngeheugen (KTG), lange termijngeheugen (LTG) en werkgeheugen (WG) danken we aan deze stroming. Cognitivisten gaan ervan uit dat alle informatie, de stimuli, het kort sensorisch geheugen (KSG) bereiken. Het grootste gedeelte wordt weggefilterd. Door middel van aandacht wordt een klein deel van de stimuli naar het korte termijngeheugen (KTG) getransporteerd. Als dit als “belangrijk” wordt aangemerkt kan het direct naar het langetermijn geheugen (LTG) worden getransporteerd. Of het wordt doorgegeven naar het werkgeheugen (WG). Als dit laatste gebeurt wordt er kennis uit het lange termijngeheugen gehaald. Deze kennis wordt gekoppeld aan de nieuwe informatie in het werkgeheugen. Dit proces wordt denken genoemd. De binnenkomende informatie wordt als het ware bewerkt. Vervolgens kunnen er drie dingen gebeuren: · Er gebeurt niets, de nieuwe informatie wordt afgewezen. · De nieuwe informatie wordt gezien als toevoeging aan de al aanwezige kennis en wordt dan ook als zodanig in het lange termijn geheugen opgeslagen. · De nieuwe informatie brengt een wijziging aan in de al aanwezige kennis. En wordt dus als gewijzigde kennis opgeslagen in het lange termijn geheugen. Dit model heeft ervoor gezorgd dat langdurig instampen van leerstof vervangen werd door meerdere male herhalen van de leerstof. Kunstmatige intelligentie Kunstmatige intelligentie (KI) of artificiële intelligentie (AI) is de wetenschap die zich bezighoudt met het creëren van een artefact dat een vorm van intelligentie vertoont. Het is echter moeilijk te definiëren wat 'intelligentie' precies is. Het is derhalve ook moeilijk te definiëren wat artificiële intelligentie precies is. Dingen die aanvankelijk als zeer intelligent werden beschouwd, zoals het winnen van een partij schaak van de wereldkampioen schaken, blijken opeens toch niet zo intelligent te zijn als het doel eenmaal is bereikt (Kasparov-Deep Blue, 1997). Soms wordt wel eens half-schertsend gezegd 'Kunstmatige intelligentie is wat we de computer nog niet kunnen laten doen'. Een vrij algemeen geaccepteerde test voor kunstmatige intelligentie is de Turing-test, geformuleerd door de Engelse wiskundige Alan Turing, een van de vaders van de informatica. Deze komt erop neer dat als een computer iemand voor de gek kan houden en deze kan laten geloven dat hij een mens is, de computer intelligent moet zijn. Deze visie kan tot het 'extreme' doorgevoerd worden, wat leidt tot het idee dat een kunstmatig intelligente entiteit het ultieme model van de mens is. In deze hoedanigheid heeft de AI veel te maken met de psychologie. Een andere visie is om alleen de 'goede' dingen van de mens te gebruiken en waar mogelijk dingen te verbeteren. Computers zijn in verschillende dingen, zoals wiskunde, een stuk beter dan mensen. Een menselijke intelligentie gecombineerd met de rekenkracht en opslagtechnieken van een computer overstijgt de menselijke intelligentie. Bij dergelijke artefacten is de mens als maat overduidelijk minder geschikt. Als dit het doel is dan relateert de AI zich weer meer met de informatica. Technieken als neurale netwerken en genetische algoritmen laten zien dat de AI ook inspiratie haalt uit de biologie. Zoals te lezen is zijn veel takken van de wetenschap gerelateerd aan de AI. De kunstmatige intelligentie zou dus ook gezien kunnen worden als een brug tussen verschillende disciplines. Puberbrein Jongeren krijgen steeds meer vrijheden en verantwoordelijkheden. Maar hun brein is pas rond hun 25e volgroeid. Dit boek maakt inzichtelijk hoe jongeren zich tussen hun 10e en 25e ontwikkelen en toont aan waarom jongeren juist vanaf de tienerleeftijd vragen om duidelijke grenzen en goede begeleiding. Pubers hebben, misschien nog wel meer dan kinderen, structuur en kaders nodig. De auteurs vertalen deze inzichten naar terreinen als opvoeding, onderwijs, arbeidsmarkt en marketing en geven veel praktijkvoorbeelden en praktische adviezen hoe volwassenenbeter met jongeren kunnen omgaan. De wegen tussen verschillende hersendeeltjes zijn op zijn op 12 jarige leeftijd kronkel weggentjes en die groeien uit tot 4 baans snelwegen dat is ongeveer tot 25 jarige leeftijd. Onderwijstheorie van Ausubel Leren met betekenis Het onderwijs heeft als doel leerlingen in te leiden in betekenissen, dat wil zeggen: hen door het leren van begrippen, regels, principes en vaardigheden uit de verschillende kennisdomeinen (vakgebieden) grip te laten krijgen op de omringende werkelijkheid. Ausubel, een psycholoog, is geïnteresseerd in de manier waarop de mens nieuwe informatie opneemt in het kennisbestand dat hij reeds bezit over het betreffende domein. Nieuwe informatie dient op de juiste plaats en de juiste manier te worden opgeslagen om deze later zonder problemen te kunnen terugvinden of te reproduceren. Welke processen hierbij een rol spelen en hoe het onderwijs daarmee in het aanbieden van informatie rekening kan worden gehouden, heeft hij uitvoerig uiteengezet. Ausubel onderscheidt ontvangend leren tegenover ontdekkend leren. Het verschil tussen ontvangend leren en ontdekkend leren schuilt in de wijze waarop nieuwe informatie wordt aangeboden en door de lerende bewerkt wordt tot persoonlijke kennis. Bij ontvangend of receptief leren wordt de informatie in kant-en-klare vorm aangeboden, zodat deze nagenoeg zonder bewerking door de leerling in zijn langer termijngeheugen kan worden opgenomen en later gereproduceerd. Een voorbeeld van deze manier van leren is het leren van een wiskunde formule. Bij ontdekkend leren dient de leerling zelf de essentie uit de aangeboden informatie te ontdekken en deze zo te bewerken, dat er een goede opname bij de leerlingen kan plaats vinden. Ook al lijkt het niet waarschijnlijk toch gaat de voorkeur van Ausubel uit naar ontvangend leren, want dit is efficiënter en effectiever. Hij zegt hierbij wel dat je moet realiseren dat de leerling in een passieve rol wordt gedwongen. Om leerkrachten te helpen ontvangend onderwijs ook voor de lerende actief van aard te laten zijn, reikt Ausubel hen een onderwijsstrategie aan die men kan gebruiken bijvoorbeeld: · Te verwijzen naar eerder behandelde leerstof · Vergelijkingen te maken · Voorbeelden of analogieën te geven of te laten bedenken · De essentie van de leerstof in eigen woorden laten samenvatten Ausubel heeft echter nog twee soorten van leren die tegenover elkaar staan. Namelijk betekenisvol leren tegenover betekenisloos leren. Het verschil tussen betekenisvol en betekenisloos is gelegen in de mate waarin nieuwe informatie betekenis krijgt voor de leerling. Nieuwe informatie krijgt pas een betekenisvol karakter als deze verbonden kan worden met reeds aanwezige kennis in de hersenen van de leerling. Door bewerking van de aangeboden informatie construeert de lerende als het ware zelf zijn eigen kennisbestand. In tegenstelling tot betekenisvol leren is er bij betekenisloos leren slechts sprake van uit het hoofd leren. Door het ontbreken van een werkelijke integratie in de reeds aanwezige kennis zullen de aangeleerde begrippen, regels, principes en formules betekenisloos blijven van het karakter dragen van een lege huls. Betekenis is dus niet een objectief gegeven van het leermateriaal, maar wordt in het proces van kennisverwerving aan de leerinhoud verleend door deze te integreren in de kennis die de lerende al heeft. Als voorbeeld kan je hiervoor nemen het leren van aardrijkskundige plaatsen. Een plaats op de kaart aanwijzen en dan de naam erbij noemen geeft voor leerlingen weinig betekenis aan die naam. Ze kunnen de kennis dan wel in het korte termijngeheugen plaatsen. Het blijft daar dan voor korte tijd. Doordat er echter geen linken zijn naar andere kennis zullen de begrippen echter ook weer snel vergeten zijn. Om de plaatsen bij de leerlingen betekenis te geven zou je bijvoorbeeld bij het leren van Kaatsheuvel kunnen zeggen dat daar de Efteling is. Je geeft dan betekenis aan de plaats, maar je betrekt dan ook vaak de evaring van de leerlingen erbij. Volgens Ausubel wordt de betekenis- of zinvolheid van het leren voornamelijk bepaald door: · De aard en opbouw van de leertaak en leerinhoud · De voorkennis ofwel de kwaliteit van de cognitieve structuur van de lerende · De leerintentie van de leerling. Door integratie van nieuwe kennis in het reeds aanwezige kennisbestand ontstaat er een nieuw netwerk van kennis, die zich zowel kwantitatief als kwalitatief onderscheidt van de kennis die aanwezig was voor het leerproces begon. Toepassing van de leertheorie van Ausubel in het onderwijs Mijns inziens is een goed voorbeeld van het toepassen van de leertheorie van Ausubel het volgende. Je wilt bij jou vak geheel nieuwe stof behandelen over lucht en luchtdruk. Aan het begin vraag je de leerlingen of ze al een idee wat het onderwerp luchtdruk inhoudt. Een van de leerlingen noemt een hoge druk gebied een ander zegt hierop een lage druk gebied. Op deze wijze kun je voorkennis van leerlingen activeren en de te leren stof gelijk in de juiste context plaatsen. Ook het geven van praktijken voorbeelden die de leerlingen herkennen kun je een nieuw begrip betekenis geven voor de leerlingen. Bijvoorbeeld noem je het feit dat een strandbal zijn stevigheid dankt aan lucht of een voetbal. Dit zijn gelijk voorbeelden die de leerlingen herkennen en aanspreken. Op deze manier kun je leerlingen helpen om de kennis in de juiste context te plaatsen. Zo geef je de leerstof betekenis voor je leerlingen. Het activeren van voorkennis en het behandelen van voorbeelden die leerlingen kunnen herkennen zijn goede voorbeelden van de toepassing van de leertheorie van Ausubel in de praktijk. Krachtig leren; Vijf dimensies van Marzano Marzano onderscheidt in zijn instructiestrategie vijf dimensies van leren: een positieve houding over het eigen leren, het verwerven en integreren van nieuwe kennis, het verfijnen en bijstellen van de geleerde kennis, het creatief toepassen van het geleerde, en het ontwikkelen/leren van productieve leergewoontes. Wat is het? Marzano’s instructiestrategie is ontwikkeld op basis van een grote verscheidenheid aan onderzoeksresultaten. Marzano beschrijft in zijn instructiestrategie vijf dimensies van leren/denken. Hij heeft deze strategie ontwikkeld op basis van een grote hoeveelheid onderzoek over leren en beschouwt de vijf dimensies als de noodzakelijke ingrediënten voor actief en authentiek leren van leerlingen. De vijf dimensies zijn: het ontwikkelen van een positieve houding en opvatting over het eigen leren (dimensie 1), het leren/denken noodzakelijk voor het verwerven en integreren van nieuwe kennis (dimensie 2), het leren/denken noodzakelijk voor het uitbreiden en verfijnen van kennis van vaardigheden (dimensie 3), leren/denken nodig voor het betekenisvol gebruiken van kennis (dimensie 4) en productieve leeren denkgewoontes (dimensie 5). De vijf dimensies hangen nauw met elkaar samen: dimensie 2 gaat vooraf aan dimensie 3; de dimensies 2 en 3 gaan vooraf aan dimensie 4; de dimensies 1 en 5 omvatten de dimensies 2 t/m 4. De dimensies kunnen als volgt (kort) omschreven worden: Dimensie 1: Een positieve houding en opvatting over het (eigen) leren In deze dimensie staan die aspecten centraal die voorwaarde zijn voor het leren van de leerlingen. Te denken valt aan het zich veilig voelen in de klas, zich geaccepteerd voelen door medeleerlingen en vertrouwen hebben in eigen kunnen. Dimensie 2 Het verwerven en integreren van nieuwe kennis In deze dimensie staat het aanleren van twee vormen van kennis namelijk declaratieve kennis en procedurele kennis. Declaratieve kennis betreft informatie die leerlingen moeten kennen: woorden, regels, principes, … Procedurele kennis is kennis over wat leerlingen moeten doen: handelingen. Dat betreft bijvoorbeeld kennis van het doen van een staartdeling, het lezen van een kaart of het gebruik maken van grammaticaregels. Marzano beschrijft hoe beide vormen van kennis een andere didactiek vragen. Dimensie 3: Het uitbreiden en verfijnen van kennis van vaardigheden. In deze dimensie worden een achttal vaardigheden aangeboden waarmee leerlingen hun kennis kunnen uitbreiden en verfijnen. Dat zijn de vaardigheden vergelijken, classificeren, induceren, deduceren, analyseren, construeren van ondersteuning, abstraheren, en analyseren van perspectieven. Wanneer leerlingen deze vaardigheden actief inzetten bij de in de tweede dimensie geleerde kennis, verfijnen ze die kennis en breiden ze die uit. Dimensie 4: Betekenisvol gebruik van kennis In deze dimensie gaat het om betekenisvol gebruik van kennis. Het gaat om het ontwikkelen van kennis die in te zetten is in realistische contexten. Marzano onderscheidt vijf soorten betekenisvolle leertaken: besluitvormingstaken, onderzoek, experimenteel onderzoek, probleemoplossen en uitvinden/ontwerpen. Dimensie 5: Productieve leer- en denkgewoontes Leren is vooral effectief wanneer leerlingen in staat zijn hun eigen leergedrag vorm te geven. In deze dimensie beschrijft Marzano hoe leerlingen dat zouden kunnen doen. Hij besteedt daarbij aandacht aan zelfregulerend denken/leren, aan kritisch denken/leren en aan creatief denken/leren. Hoe ermee om te gaan? De vijf dimensies vormen een raamwerk, dat gebruikt kan worden om een curriculum, een instructie of een beoordeling te organiseren. Elk van de vijf dimensies reikt de docent daarvoor een groot aantal ingrediënten aan. De vijf dimensies zijn door docenten in te zetten om bijvoorbeeld de vraag te beantwoorden die bij elke dimensie hoort. Bij dimensie 2 zou dat kunnen zijn: ‘Wat zijn de onderwerpen die ik de leerlingen wil aanleren?’ of ‘Welke vaardigheden wil ik de leerlingen aanleren?’. Bij dimensie 3 zou dat kunnen zijn: ‘Welke kennis wil ik verfijnen en welke activiteiten van leerlingen zet ik daarbij in?’. Bij dimensie 4: ‘Wat zijn de grote onderwerpen waarbij betekenisvol gebruik zinvol is en hoe zal ik die taak structureren?’. Wanneer deze vragen beantwoord zijn, is het mogelijk om de vragen bij dimensie 1 en 5 te beantwoorden. Bij dimensie 1 zou dat kunnen zijn: ‘Wat kan ik eraan doen om bij leerlingen een meer positieve houding ten aanzien van het leren te ontwikkelen?’. En bij dimensie 5: ‘Welke productieve leer/denkgewoonten moeten beklemtoond worden?’. Het zal duidelijk zijn dat de klemtoon in deze serie vragen meer kan liggen op bijvoorbeeld dimensie 2. Dan staat beheersing van kennis centraal. Of meer kan liggen op dimensie 4. Dan staat betekenisvol gebruik van kennis, onderzoek centraal. Marzano pleit ervoor om aan alle dimensies aandacht te besteden en er niet één achterwege te laten. Hij pleit daarbij voor een afwisseling van zowel docentgestuurde activiteiten (presentaties) als meer leerlinggestuurde activiteiten (workshops). Bij dat laatste pleit hij voor hogere orde leren. Relevantie voor de onderwijspraktijk Het denken van Marzano in de vijf dimensies heeft drie sterke kanten. De eerste is dat zijn instructiestrategie gebaseerd is op een grote verscheidenheid aan onderzoek. De tweede sterke kant is dat hij een volledig uitgewerkte instructiestrategie heeft ontwikkeld waarin de belangrijkste (uit onderzoek) bekende leeractiviteiten van leerlingen verwerkt zijn. De derde is dat hij naast een algemene beschrijving een trainingsmap voor docenten en een map voor trainers van docenten heeft ontwikkeld, met een groot aantal voorbeelden en uitwerkingen. De mappen zijn bijzonder goed door docenten “door te werken”. Al met al levert zijn aanpak bijzonder veel variatie in voorbeelden, uitwerkingen, ideeën en adviezen. Het is materiaal om altijd achter de hand te hebben en uit te putten. Wel dient gesteld dat ik vind dat de kracht van Marzano in de dimensies 1, 2 en 4 zit. Daarin zijn bijzonder aardige dingen te vinden. Ik vind dimensie 3 matig in de keuze van de vaardigheden (dat komt omdat Marzano oorspronkelijk alleen denkvaardigheden centraal stelde) en ik vind zijn denken in dimensie 5 achterhaald. De nieuwere opvattingen over metacognitie en transfer en/of breinvriendelijk leren hebben daar aanzienlijk meer te bieden. Bron: http://koll.wikispaces.com/Belangrijke+constructivistische+denkers+ http://inwiki.pabo-inholland.nl/cognitivisme http://cognitivisme.wikispaces.com/Grondslag+Cognitivisme http://www.onderwijsmaakjesamen.nl/thema/leren/krachtig-leren-vijfdimensies-van-marzano/ http://nl.wikipedia.org/wiki/Kunstmatige_intelligentie Filmpjes http://www.youtube.com/watch?v=HCcAK_Kb2Bc http://www.youtube.com/watch?v=BRycC1zl6mI