BioLogen-denkgereedschap voor het biologieonderwijs

Fred Janssen
BIOLOGEN
DENKGEREEDSCHAP
voor het biologieonderwijs
© 2006, Fred Janssen, ICLON, Universiteit Leiden, Leiden
Deze uitgave mag niet worden gekopieerd of verspreid zonder toestemming van de auteur.
A child's world is fresh and new and beautiful, full of wonder and excitement.
It is our misfortune that for most of us that clear-eyed vision, that true instinct
for what is beautiful and awe inspiring, is dimmed and even lost before we
reach adulthood (....). If a child is to keep alive his inborn sense of wonder he
needs the companionship of at least one adult who can share it, rediscovering
with him the joy, excitement and mystery of the world we live in.
Rachel Carson
Sense of Wonder (1956)
Er is geen ding zo klein of er is oneindig veel over te denken. Zodra immers
het ding door dit denken wordt aangeraakt, groeit het uit tot een wereld, een
samenvatting van oneindig veel mogelijkheden en betekenissen. Want het ding
is maar onbelangrijk, zolang er niet over wordt nagedacht wordt, zolang het
niet de kans krijgt zich in zijn betekenis te doen gelden.
Cornelis Verhoeven
Symboliek van de voet (1961)
Inhoud
Voorwoord
Introductie van DENKGEREEDSCHAP
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Leren is het resultaat van denken
Vragen brengen het denken in beweging
Waar zijn de vragen van leerlingen gebleven?
Hoe kun je vragen oproepen?
Perspectieven als denkgereedschap
Overzicht gebruiksmogelijkheden denkgereedschap
Hoe maak je ruimte in het (over-)volle programma?
5
7
9
11
13
16
20
Gebruik van DENKGEREEDSCHAP
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Hoe zorg je er voor dat ze meedoen?
Duidelijke doelen zijn het halve werk
Hoe wordt je lesdoel een vraag voor de leerlingen?
Een ingewikkeld biologisch systeem stapsgewijs uitleggen
Uitdagende toepassings- en toetsvragen formuleren
Leerlingen verbanden laten leggen
5-minuten biologie
Leerstof behandelen in een motiverende context
De docent als verloskundige: de kunst van het vragen stellen
De docent als verloskundige: helpen zoeken naar antwoorden
Denk- en doe-opdrachten maken
Van stampen naar vraaggestuurd bestuderen van teksten
Bestaand lesmateriaal aanpassen en nieuwe lessen ontwerpen
Van kookboek practica naar open practica
Met (mini-)projecten aan de slag
Een lessenserie voorbereiden met een rode draad
Denken kunnen ze leren
Less is more: het onderwijzen van algemene inzichten
De schoolboeken onder de loep
Hoe maak je lessen biologisch interessant?
Hoe maak je lessen maatschappelijk relevant?
Hoe maak je lessen persoonlijk relevant?
Hoe leer je leerlingen van perspectief wisselen?
23
25
27
31
37
39
42
45
49
55
59
63
67
74
77
84
88
93
100
105
108
110
112
31. Het schoolboek: van leidraad naar naslagwerk
DENKGEREEDSCHAP
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
117
nader uitgewerkt
Biologisch perspectief - Hoe zit het in elkaar?
Vergelijkend perspectief -Welke verschillen/overeenkomsten?
Oorzakelijk perspectief - Hoe komt het?
Bouw&werking perspectief - Hoe werkt het?
Functioneel perspectief - Waarvoor dient het?
Omgevingsperspectief - Wat heeft het in zijn omgeving nodig?
Ontwikkelingsperspectief - Hoe is het ontwikkeld?
Evolutionair perspectief - Hoe is het geëvolueerd?
Zorg perspectief - Hoe kan je er voor zorgen?
Medisch perspectief - Hoe te behandelen als het misgaat?
Technologisch perspectief - Wat kan je er mee doen?
Ethisch perspectief - Wat mag je er mee doen?
Persoonlijk perspectief - Hoe beleef je het?
121
129
130
132
137
141
144
148
153
156
160
163
167
Controversen over denken
45.
46.
47.
48.
49.
50.
Kopiëren of construeren?
Biologisch of cultureel bepaald?
Algemeen of specifiek?
Dom of nog niet begrepen?
Docentgestuurd of leerlinggestuurd?
Leerlinggericht of leerstofgericht?
Bronnen voor verder lezen
173
176
181
183
186
188
191
Bijlagen
1. Overzicht DENKGEREEDSCHAP
2. Leren van je succes: voortbouwen op wat je wilt en kunt
3. Ontwikkelingsonderzoek
200
203
210
Voorwoord
Onderwijsvernieuwingen komen en gaan, maar één onderwijsideaal blijft altijd
bestaan:
leerlingen verleiden tot nadenken over de stof.
Dit onderwijsideaal probeert iedere onderwijsvernieuwing op zijn eigen wijze te
realiseren. In de afgelopen decennia zien we de volgende aanbevelingen vaak
terugkomen:
- sluit aan bij voorkennis van leerlingen;
- sluit aan bij leerstijl van de leerlingen;
- geef leerlingen meer keuzevrijheid;
- laat leerlingen samenwerken;
- gebruik activerende werkvormen;
- laat leerlingen oriënteren en reflecteren op hun leerproces;
- bied de stof in context aan;
- integreer vakgebieden;
- creëer studieplekken voor leerlingen.
Deze aspecten zijn belangrijk, maar blijken onvoldoende om leerlingen te verleiden
tot nadenken over de stof. Een belangrijke middel ontbreekt. Zoals een timmerman
deugdelijk gereedschap nodig heeft om te kunnen timmeren, zo heeft een leerling
goed denkgereedschap nodig om echt na te denken. In dit boek wordt een
gereedschapskist met 13 DENKGEREEDSCHAPPPEN1 gepresenteerd die docenten en
leerlingen kunnen gebruiken bij het nadenken over de natuur.
Het DENKGEREEDSCHAP is niet bedoeld als wéér een nieuwe visie op (biologie-)
onderwijs. Aan onderwijsvisies namelijk geen gebrek! Het probleem voor je als
1
Dit denkgereedschap voor biologie onderwijs is niet ontleend worden aan de
onderwijskunde of leerpsychologie. Ze zijn ontstaan uit (onderzoeks)praktijken waarin
biologische kennis wordt ontwikkeld en gebruikt. En die ik als lerarenopleider [ hier of
elders een verwijzing naar je ervaring/expertise als lerarenopleider. Dit komt in voorwoord
verder niet naar voren.
1
een docent is, hoe je deze visies kan realiseren in je praktijk. Zie het
DENKGEREEDSCHAP als middel om onderwijsvisies vorm te geven in de praktijk.
Hierdoor gaan leerlingen echt leren in een context, dat ze echt zelf kennis
ontdekken, dat ze daadwerkelijk diepgaand teksten leren bestuderen, dat ze zelf
ook vragen kunnen formuleren voor eigen projecten etc.
Hoe kan je dit boek lezen?
Dit boek bestaat uit 50 korte essays. De essays kunnen onafhankelijk van elkaar
worden gelezen. Ze zijn wel gegroepeerd rondom een viertal thema’s:
- introductie van DENKGEREEDSCHAP;
- gebruik van DENKGEREEDSCHAP;
- DENKGEREEDSCHAP uitgewerkt;
- controversen over denken.
Onder het kopje ‘Introductie van DENKGEREEDSCHAP’ tref je een aantal essays aan
waarmee je een globaal beeld krijgt van wat DENKGEREEDSCHAP is, wat je er mee
kan en welke gebruiksmogelijkheden in dit boek worden uitgewerkt. Daarna volgt
een set essays waarin de gebruiksmogelijkheden dan het DENKGEREEDSCHAP worden
geïllustreerd aan de hand van veel voorbeelden. Onder het kopje
‘DENKGEREEDSCHAP uitgewerkt’ worden vervolgens achtergronden en
toepassingsmogelijkheden bij elk van de 13 DENKGEREEDSCHAPPEN verder
uitgewerkt. In ‘Controversen over denken’ bespreek ik de achtergronden van het
DENKGEREEDSCHAP aan de hand van een aantal terugkerende controversen in het
(biologie-)onderwijs. Daarbij laat ik tevens zien hoe het DENKGEREEDSCHAP kan
bijdragen aan een synthese van vaak op het eerste gezicht onverenigbare
standpunten. In ‘Bronnen voor verder lezen’ vind je bronnen die mij hebben
geïnspireerd tot het schrijven van dit boek en standaardwerken ter verdieping:
nuttig voor het kunnen plaatsen en onderbouwen van ideeën uit dit boek. Ten slotte
zijn er bronnen opgenomen die praktische suggesties en voorbeelden bevatten voor
een uitwerking van ideeën uit dit boek.
Zelf aan de slag met DENKGEREEDSCHAPPEN?
Als je bepaalde gebruiksmogelijkheden van het DENKGEREEDSCHAP wilt uitproberen
is het meest motiverend als je daarbij elke keer voortbouwt op wat je echt wil en
kan. In bijlage 2 wordt een aanpak beschreven (leren van je succes) die je kan
helpen bij het bepalen van een dergelijke leerroute. In de bijlagen tref je verder een
overzicht van DENKGEREEDSCHAP aan (bijlage 1) en een korte beschrijving van hoe
je ontwikkelingsonderzoek kan verrichten in je eigen klas (bijlage 3). en enkele
praktische instrumenten voor docenten en leerlingen (bijlage 4).
Een woord van dank
De theorie die in dit boek wordt gepresenteerd is voor te stellen als een kruk. De
leerling, de leerstof en de docent vormen de drie poten van de kruk. Het
DENKGEREEDSCHAP is de zitting die de drie poten met elkaar verbindt. Ik heb het
2
geluk gehad mensen te leren kennen die ieder een onderdeel van de kruk krachtig
vertegenwoordig(d-)en. Arend Jan Waarlo heeft me gevoelig gemaakt voor de
persoon achter de leerling. Peter Voogt (†) heeft me de schoonheid van de biologie
laten ontdekken. Nico Verloop heeft de docent onder mijn aandacht gebracht.
Berry van Berkel heeft mijn interesse gewekt voor de grondslagen van
vakgebieden. Deze interesse heeft uiteindelijk geleid tot de formulering van het
DENKGEREEDSCHAP. Een onmisbare rol in het geheel heeft Agnes Jacobs-Schepers
gespeeld. Zij heeft samen met mij, met veel geduld en grote betrokkenheid, de kruk
in elkaar geknutseld waarbij zij bewaakte dat de boel in balans bleef en je er
gewoon op kon blijven zitten.
Daarnaast wil ik de collega’s en studenten bedanken waarmee ik de laatste jaren
heb gewerkt. Zij hebben heel wat proefballonnetjes van mij aangehoord en
doorgeprikt. Een aantal van hen, wil ik hier in het bijzonder noemen, omdat ze er
voor hebben gezorgd dit boek in een heel andere, hopelijk bruikbaardere, vorm is
gegoten dan een eerdere versie: Els de Hullu, Gee van Duin, Paul van der Zande,
Peter Kop, Paul van Ditzhuizen, Theo Mulder en Annette Will. Carla den Hartog
wil ik bedanken voor de titel van dit boek. Tot slot wil ik mijn dochtertje Loes en
zoontje Cas bedanken omdat ze de verwondering dagelijks voorleven en Anja
omdat ze me heeft laten (in-)zien dat motivatie de sleutel is tot zowel de didactiek
als de pedagogiek
Fred Janssen
februari 2006
3
Introductie
van het
DENKGEREEDSCHAP
4
1
Leren is het resultaat van denken
♣
Probeer eens de volgende rij letters uit het hoofd te leren:
OPUSAKLMANWBPSVTVAIDSVPRO
Waarschijnlijk is het geen eenvoudige opdracht als je deze letters één voor
één uit je hoofd probeert te leren. Het wordt een stuk gemakkelijker als je
probeert een zinvol verband in deze reeks te ontdekken. Een verband dat
voor jou een bepaalde betekenis heeft.2
Deze opdracht laat zien dat zelfs voor de eenvoudigste vorm van leren,
memoriseren, het van belang is dat je nadenkt. Zelfs dan is het van belang dat je
niet alleen inprent en herhaalt, maar dat je probeert verbindingen te leggen met wat
je al weet en zo de aangeboden stof voor jou zinvol structureert. In het
biologieonderwijs vragen we van leerlingen vaak veel meer dan alleen
memoriseren. We willen meestal dat leerlingen de verworven kennis ook kunnen
gebruiken, het liefst in nieuwe situaties. Dergelijke doelen kunnen alleen worden
bereikt als de leerlingen vaak en diepgaand nadenken over de leerstof. De
belangrijkste conclusie van een eeuw didactisch en leerpsychologisch onderzoek
kan dan ook worden samengevat in één zin: Leren is het resultaat van denken3.
Een open deur? Veel biologieonderwijs lijkt als principe te hanteren: leren is het
stapelen van kennis met denken als resultaat. Ik zie vaak dat eerst kennis wordt
aangeboden die leerlingen in verwerkingsopdrachten gaan reproduceren. Daarna
volgt een toets waarbij van leerlingen wel wordt verwacht met deze kennis na te
kunnen denken en te gebruiken in nieuwe situaties. De resultaten van dergelijk
2
Een mogelijke zinvolle structering kan zijn: OP USA KLM ANWB PSV TV
AIDS VPRO
3
Zie essay 45 voor achtergronden
5
onderwijs zijn vaak teleurstellend. Maar niet vreemd. Als leerlingen niet oefenen
met denken over de stof, mag je dan verwachten dat ze dit op een toets wel
kunnen?
♣
Jos moet voor een proefwerk een schema over de werking van het hart
leren. Jos doet dit als volgt. Hij dekt met een blaadje de termen af en
probeert te raden hoe het betreffende onderdeel van het hart heet. Hij
herhaalt dit net zolang totdat hij alle termen foutloos kan opnoemen.
♣
Ilona leert ook het schema over het hart. Zij vraagt zich eerst af waar het
hart voor dient: bloed rondpompen door de bloedsomloop. Ze herinnert
zich dat je een kleine en grote bloedsomloop hebt waarvan de eerste
zuurstofrijk bloed ophaalt van de longen en de ander zuurstofrijk bloed
wegbrengt naar de organen. Ze gaat dan vervolgens na met behulp van het
schema welke onderdelen van het hart bloed pompen naar de longen en
welke vervolgens betrokken zijn bij bloed rondpompen naar de rest van het
lichaam. Ze vraagt zich daarna af waarom je een boezem en een kamer
hebt, voor rondpompen heb je aan de kamers toch genoeg? Ze besluit dat
nog even aan de docent te vragen de laatste les voor het proefwerk.
Ilona heeft beter nagedacht over de stof dan Jos. Zij zal waarschijnlijk betere
resultaten boeken op vragen waarbij inzicht wordt verlangd. Jos weet niet dat en
hoe hij anders kan leren.
Leren is het resultaat van denken, maar denken moet je wel leren.
Hoe kan Jos leren over een schema productiever na te nadenken?
6
2
Vragen brengen het denken in beweging
Als leren het resultaat is van denken, hoe zetten we dit denken bij leerlingen dan in
beweging?
♣
In 1886 publiceerde de Weense sexuoloog Richard von Krafft-Ebbing over
een bijzondere casus. Het ging om een patiënt die drie belangrijke klachten
had. Hij had nooit zin in seks, kon niet ruiken en had een buitengewoon
klein geslachtsdeel. Onlangs is bekend geworden dat deze drie
verschijnselen veroorzaakt worden door een defect op één gen. Hoe zouden
nu de genoemde drie verschijnselen tot stand kunnen komen door het
ontbreken van dit ene eiwit?
Deze vraag zal je waarschijnlijk motiveren om meer te weten over dit verrassende
syndroom. De vraag zorgt er waarschijnlijk tevens voor dat relevante voorkennis
bij je wordt geactiveerd. Maar deze voorkennis is hoogstwaarschijnlijk niet
voldoende om de vraag volledig te kunnen beantwoorden. Je zal nog nieuwe
informatie nodig hebben. Je weet nu echter wat je niet weet waardoor je heel
doelgericht de ontbrekende informatie kan gaan opzoeken.4 Tenslotte zal
beantwoording van deze vraag waarschijnlijk leiden tot nieuwe vragen.
Vragen kunnen dus het denken in beweging zetten. Dit is eigenlijk vanzelfsprekend
als we ons realiseren hoe de kennis is ontstaan die we in het biologieonderwijs
aanbieden. Alle kennis kan worden beschouwd als een antwoord op een vraag die
ooit door de ontdekker van de kennis is gesteld. In het biologieonderwijs laten we
nu vaak de vragen weg en bieden alleen de kant-en-klare antwoorden aan
(antwoordgestuurd onderwijs). We kunnen echter leerlingen helpen bij
herontdekken van en nadenken over de kennis door juist met een vraag te beginnen
(vraaggestuurd onderwijs). Dat hoeft niet precies de vraag te zijn die vroeger de
4
Een antwoord op bovenstaande vraag kun je vinden in essay 25 onder het kopje Libidogen ontdekt?
7
ontdekker heeft gesteld. Kennis is altijd het antwoord op meerdere vragen en de
ene vraag spreekt leerlingen meer aan dan de andere. Ook is het niet nodig dat
leerlingen altijd de vraag zelf moeten beantwoorden. Alleen al het stellen van de
vraag zorgt er voor dat ze met je mee kunnen denken. Vergelijk de volgende twee
presentaties over het immuunsysteem. Welke presentatie stimuleert het meest tot
meedenken?
♣
Docent A vertelt leerlingen dat het immuunsysteem bestaat uit macrofagen,
B-cellen en T-killer-cellen. Macrofagen kunnen bacteriën opeten, als ze
zijn gemerkt met antistoffen die door B-cellen worden gemaakt. T-killercellen kunnen virusgeïnfecteerde cellen doorprikken.
♣
Docent B stelt de vraag: hoe kun je binnengedrongen ziekteverwekkers
zoals bacteriën en virussen onschadelijk maken? Hij vertelt vervolgens dat
je bacteriën kan opvreten en dat dit gebeurt door macrofagen. Maar hoe
kan voorkomen worden dat ze ook dingen van jezelf opvreten? Hij geeft
aan dat B-cellen hiervoor zorgen door antistoffen te maken waarmee ze
schadelijke zaken kunnen merken zodat macrofagen weten wat ze moeten
eten. Hij stelt vervolgens de vraag: Hoe kan je virussen aanpakken die zich
immers in de cel bevinden? Hij vertelt dat we daarvoor cellen hebben die
virusgeïnfecteerde cellen kunnen herkennen en doorprikken, de zgn. Tkiller-cellen.
Waarschijnlijk heb je gezien dat docent A alleen antwoorden geeft en de vragen
niet expliciteert. Docent B expliciteert de vragen wel voordat hij het antwoord
geeft.
Vragen brengen het denken in beweging
Kun jij aanpassingen op de aanpak van B bedenken om leerlingen nog meer te
laten denken?
8
3
Waar zijn de vragen van leerlingen
gebleven?
♣
Vergelijk de vragen in de linker- en rechterkolom.
Waarom hebben we deze vorm?
Waarom valt de maan niet naar beneden?
Waarom heeft papa geen borsten?
Kunnen mensen met dieren praten?
Mag ik dit ook thuis doen?
Wanneer moet het af zijn?
Mag ik met haar in het groepje?
Waarom moeten we dat doen?
Er is onderzoek gedaan naar het vraaggedrag van leerlingen op de basisschool en
voortgezet onderwijs. Dit onderzoek laat zien dat leerlingen naarmate ze ouder
worden steeds minder vragen stellen die voortkomen uit verwondering of
nieuwsgierigheid (de linkerkolom). Tegelijkertijd neemt het aandeel sociaalnormatieve vragen (rechterkolom) sterk toe. Het lijkt er op dat vragen stellen
voortkomend uit verwondering en nieuwsgierigheid wordt afgeleerd. Dit is een
trieste constatering als we er vanuit gaan dat juist deze vragen de motor zijn voor
het denken.
Hoe kan deze trieste trend worden verklaard? Een deel van de verklaring ligt in de
wijze waarop het onderwijs is ingericht. In toenemende mate krijgen leerlingen te
maken met antwoordgestuurd onderwijs. Anders gezegd: ze krijgen antwoorden op
een niet gestelde vraag. Bovendien worden leerlingen op school uiteindelijk
'afgerekend' op de kwaliteit van de antwoorden die ze kunnen (re-)produceren en
niet op de kwaliteit van de vragen die ze stellen. Leerlingen worden dus ook vaak
te weinig gestimuleerd om vragen te stellen.
Er is ook nog een verklaring voor het feit dat leerlingen minder vragen gaan stellen
over de wereld om hen heen. Laten we kijken hoe een jong kind de wereld
waarneemt en hoe dit verandert.
9
♣
Voor jonge kinderen zijn een heleboel dingen ongewoon die wij als
vanzelfsprekend ervaren. Zij kunnen zich nog met andere woorden
verwonderen over dingen waar wij niet meer bij stilstaan. Zo is een
badthermometer voor een kind van één jaar oud geen badwater
thermometer. Het is een boeiend voorwerp met veel mogelijkheden: je
kunt het in je mond stoppen, ermee gooien, erop fluiten, het strelen, etc. Al
die mogelijkheden kunnen en worden door het kind onderzocht. Hoewel
een kind van één jaar uiteraard nog niet expliciet vragen kan formuleren en
verwoorden wordt zijn onderzoek wel geleid door impliciete vragen: Hoe
smaakt het?; Maakt het geluid?; Is het zacht? etc.
Geleidelijk aan wordt echter ook voor een kind een badthermometer een
gewoon voorwerp, dat geen vragen meer oproept. Het leert van zijn vader
of moeder vaak eerst dat je bepaalde dingen niet met een badthermometer
behoort te doen. In je mond stoppen is vies, als je hem op de grond gooit
gaat hij kapot etc. Ook zullen ze het kind op een gegeven moment leren
waarvoor een badthermometer wel is bedoeld. Deze instructie heeft
belangrijke gevolgen. De badthermometer verandert bijzonder ding met
vele mogelijkheden in een gewoon ding dat voor één bepaald doel is
gemaakt. Andere mogelijkheden worden nu ook niet meer verkend. Het is
al is vastgelegd wat je er mee kan en behoort te doen.
Als kinderen ouder worden ondergaan vele dingen in de wereld om hen heen
hetzelfde lot als de badthermometer. Dingen die nog van alles kunnen zijn, worden
dingen met een duidelijke vastgestelde identiteit. Gewoon en vanzelfsprekend.
Wie verbaast zich er nog over dat hij kan praten, lopen, etc. Toch heb je je hier als
kind over verbaasd. Zeer jonge kinderen verwonderen zich nog vrijwel overal over
omdat voor hen alle dingen nog van alles kunnen zijn. Als eenmaal globaal bekend
is wat het is en wat je er mee kan (of behoort te) doen wordt het gewoon en
vanzelfsprekend. Dit geeft duidelijkheid en maakt de wereld hanteerbaar. Kinderen
worden hierdoor minder hulpeloos en afhankelijk van mensen om hen heen. Deze
toegenomen zelfstandigheid heeft zijn prijs. De verwondering over de wereld om
hen heen en de daaruit voortkomende behoefte om vragen te stellen dreigt te
verdwijnen.5
In de ontwikkeling van een kind neemt het stellen van vragen af.
Hoe kun je als docent ze weer oproepen?
5
Zie essay 50 voor verdere uitwerking.
10
4
Hoe kunnen vragen worden opgeroepen?
Jonge kinderen weten relatief weinig en verbazen zich over veel. Leerlingen weten
meer, vinden meer zaken vanzelfsprekend en stellen minder inhoudelijke vragen.
Nu kunnen we van leerlingen geen jonge kinderen meer maken, maar hoe kunnen
we weer vragen bij hen oproepen? We zouden onze inspiratie kunnen ontlenen aan
specialisten. Zij blijken zich immers vaak weer over dingen te verbazen die de
meeste mensen heel gewoon vinden.
♣
Ieder jong kind dat zichzelf voor het eerst in een spiegel ziet is zeer
verbaasd en gefascineerd. Al vrij snel wordt het voor een kind echter
normaal en vanzelfsprekend dat het zichzelf in de spiegel kan herkennen.
Er zijn dan ook nog nauwelijks volwassen die zich hierover verbazen.
Degene die dat wel doen zijn hersenspecialisten die tot op heden nog niet
precies weten hoe onze hersenen het voor elkaar krijgen dat we ons eigen
gezicht herkennen uit miljarden andere gezichten. Deze verwondering bij
specialisten is alleen nog maar toegenomen sinds er mensen bekend zijn
geworden die zichzelf niet herkennen in een spiegel. Deze mensen lijden
aan het Capgras syndroom. Zij zien wel een figuur in de spiegel, maar
ervaren dat niet als zichzelf maar als een exacte replica van zichzelf. Je
kunt je voorstellen dat dit zeer beangstigend is.
Specialisten kunnen zich over zaken verwonderen juist doordat ze veel weten.
Daardoor weten ze ook beter dan leken wat ze nog niet weten. Hierdoor ontstaan
bij hen vragen die bij leken niet ontstaan. Kennis kan er dus toe leiden dat gewone
zaken weer vragen oproepen. Hier doet zich hier een probleem voor. Als we van
leerlingen eerst specialisten maken voordat ze vragen gaan stellen, schieten we ons
doel voorbij. We willen namelijk dat leerlingen in een onderwijsleerproces tot
vragen komen die hen vervolgens helpen om nieuwe kennis te verwerven. We
zullen daarom naar een andere manier moeten zoeken om vragen op te roepen, een
manier die minder kennis van leerlingen vooronderstelt.
11
De situatie van leerlingen aan het begin van de behandeling van een onderwerp kan
worden vergeleken met de positie waarin een wetenschapper zich bevindt aan het
begin van een nieuwe lijn van onderzoek. Hoe komt een wetenschapper tot vragen
over een onderwerp waar hij nog heel weinig over weet? Geen enkel onderzoek
kan in complete onwetendheid starten. Je weet dan namelijk niet wat voor soort
vragen je zinvol kunt stellen. Probeer maar eens een aantal zinvolle vragen te
formuleren voor onderzoek naar de ‘sodurmara’. Wetenschapsfilosofen hebben er
op gewezen dat een nieuwe lijn van onderzoek begint met heel algemene
verwachtingen over het object van onderzoek. Deze algemene verwachtingen
functioneren als een zoeklicht in welk schijnsel zaken opvallen.6. De algemene
verwachting veronderstelt nog niet veel kennis. Het is slechts een globaal idee.
Deze algemene verwachtingen helpen een onderzoek niet alleen op gang, ze
bepalen ook in belangrijke mate het verloop ervan. Een voorbeeld ter illustratie.
♣
Gedragsbiologen wisten dat er in sloten en plassen waterinsecten
voorkwamen die zich zeer actief voortbewegen over het wateroppervlak.
Het onderzoek naar deze beestjes kwam echter niet goed op gang omdat
men niet wist wat voor soort vragen men nu moest stellen. Het onderzoek
kreeg een positieve impuls toen iemand om het idee kwam dat je deze
beestjes kon beschouwen als een soort stimulus-respons machines, die naar
een stimulus (=prikkel) toe of van een stimulus vandaan kunnen bewegen.
Deze algemene verwachting gaf onderzoekers richting bij het formuleren
van vragen: op welke stimuli reageren deze diertjes (licht, wind, contact
met soortgenoot etc.); bewegen ze van de stimulus af of er naar toe? Men
bedacht vervolgens experimentjes waarmee men een antwoord kon krijgen
op deze vragen. Waterinsecten werden in watertanks bestudeerd waarin
men telkens een prikkel kon variëren en dan het gedrag van de beestjes kon
bestuderen.
Hoewel veel van het huidige gedragsbiologisch onderzoek niet meer uitgaat van
het stimulus-respons idee geeft het voorbeeld goed aan wat het belang is van een
algemene verwachting voor het opstarten van onderzoek. Deze algemene
verwachting bepaalt wat voor soort vragen kunnen worden gesteld en hoe een
antwoord kan worden gezocht op deze vragen. Zoals deze algemene verwachtingen
een belangrijke rol spelen bij het vragen stellen door onderzoekers bij een nieuwe
lijn van onderzoek, zo kunnen ze ook een rol spelen bij het oproepen van
verwondering en vragen bij leerlingen. Ik noem
dergelijke algemene
verwachtingen perspectieven omdat ze kunnen worden beschouwd als manieren
van kijken, denken en omgaan met een onderwerp.
6
Zie essay 45 voor achtergronden.
12
5
Perspectieven als DENKGEREEDSCHAP
Je kunt de natuur vanuit verschillende perspectieven bekijken. Afhankelijk van het
gekozen perspectief lichten er andere aspecten op van het betreffende onderwerp.
Perspectieven kunnen worden uitgewerkt als DENKGEREEDSCHAP voor het stellen en
beantwoorden van vragen. Ik heb voor elk perspectief uitgewerkt welk type vraag
(sleutelvraag) centraal staat. Zie de onderstaande tabel. In Bijlage 2 is uitgewerkt
welke type activiteiten (sleutelactiviteiten) moeten worden ondernomen om een
dergelijke vraag te beantwoorden.
De perspectieven corresponderen met fundamentele manieren van omgaan met de
natuur: onderzoeken (vergelijkend, oorzakelijk, functioneel, bouw&werking,
omgeving, ontwikkeling en evolutionair perspectief), verzorgen (zorgperspectief),
behandelen (medisch perspectief), gebruiken (technologisch perspectief) , kiezen
(ethisch perspectief) en beleven (persoonlijk perspectief).
DENKGEREEDSCHAP voor
het biologieonderwijs
Perspectief
Sleutelvraag
Vergelijkend
Waarmee vertoont het verschillen en overeenkomsten?
Oorzakelijk
Hoe komt het?
Functioneel
Waarvoor dient het?
Bouw&werking
Wat is de bouw en werking?
Omgeving
Wat heeft het zijn omgeving nodig?
Ontwikkeling
Hoe is het ontwikkeld?
Evolutionair
Hoe is het geëvolueerd?
Zorg
Hoe kan je het verzorgen?
Medisch
Hoe kan je het behandelen als het misgaat?
Technologisch
Wat kan je er mee doen?
Ethisch
Wat mag je er mee doen?
Persoonlijk
Hoe beleef je het?
Probeer dit nu eens toe te passen op een biologisch onderwerp, bijv. het hart. Op de
volgende bladzijde staat een mogelijke uitwerking.
13
Het hart in perspectief – een uitwerking
persoonlijk
ontwikkeling
ethisch
persoonlijk
omgeving
vergelijkend
evolutionair
functioneel
Veel mensen associëren het hart met warme menselijke gevoelens, zoals
liefde, betrokkenheid, eerlijkheid etc. Dit blijkt bijvoorbeeld uit uitdrukkingen als:
hij heeft mijn hart gestolen; zij heeft het hart op de juiste plaats; ik zweer het
met de hand op mijn hart etc. Toch denken nog maar weinig mensen dat je
diepste gevoelens zich ook letterlijk in je hart bevinden. Aristoteles meende
echter dat het hart letterlijk de zetel was van onze ziel. Hij kwam onder meer
op deze gedachte door observaties van kippeneieren. Het eerste orgaan dat hij
waarnam in een bevrucht kippenei was namelijk het kloppende hartje. Hieruit
concludeerde hij dat het hart dus de bron moest zijn voor al het leven.
Het hart vervult dus een vitale functie. Cellen hebben zuurstof en
voedingstoffen nodig en afvalstoffen moeten worden verwijderd. In het begin
van de evolutie vond dit transport van stoffen alleen door diffusie plaats. Dit
werkte goed voor kleine organismen, zoals eencelligen. Maar organismen
konden niet erg groot worden, omdat diffusie een erg langzaam proces is. Als
in ons lichaam bijvoorbeeld stoffen alleen door diffusie zouden kunnen worden
vervoerd, dan zou het meer dan een jaar (!) duren voordat voedingstoffen uit je
boterham je tenen hebben bereikt. De evolutie van grotere organismen was
dus pas mogelijk toen er snellere manieren van transport ontstonden.
Wij hebben dan ook een speciaal transportsysteem, de bloedsomloop, waarin
de stoffen snel kunnen worden vervoerd. Het hart zorgt er voor dat het bloed in
deze bloedsomloop wordt rondgepompt. Ons hart bestaat eigenlijk uit twee
van elkaar gescheiden pompen. In de ene pomp komt zuurstofarm bloed uit
het lichaam terecht, dit bloed wordt vervolgens naar de longen gepompt, waar
zuurstof wordt opgenomen. Dit zuurstofrijke bloed komt vervolgens in de
andere pomp terecht die het dan weer doorpompt naar de overige organen van
ons lichaam. Beide pompen zijn van elkaar gescheiden omdat anders
zuurstofarm bloed zou vermengen met zuurstofrijk bloed. De prestaties die ons
hart levert zijn indrukwekkend. In rust verricht je hartspier continue twee keer
zoveel arbeid als je beenspieren zouden verrichten als je voluit zou sprinten.
Als je je hele leven niets zou doen, dan zou je hart nog zo’n 20 miljoen
emmers (!) bloed hebben rondgepompt.
bouw &
werking
medisch
technologisch
ethisch
Maar ook zo’n indrukwekkend orgaan kan falen. Soms kunnen medicijnen
helpen, in andere gevallen zijn operatieve ingrepen noodzakelijk. En als niets
meer helpt kan het hart nog worden vervangen. Er zijn al bij mensen
kunstharten geïmplanteerd, maar die functioneren nog niet lang. Wij zijn dus
nog niet in staat zelf een pomp te maken die de prestaties van ons hart
evenaart. Het is ook mogelijk een reeds gebruikte pomp van een overledene te
transplanteren. Omdat er echter te weinig transplantatieharten beschikbaar
zijn, wordt nu ook overwogen of er geen varkensharten voor transplantatie
zouden kunnen worden gebruikt.
De meningen hierover lopen uiteen. De één vind dat je er alles aan moet doen
om een mensenleven te redden. Een ander vindt dat het schandalig dat je
varkens hiervoor gebruikt. Naast argumenten spelen natuurlijk ook gevoelens
een belangrijke rol in deze discussie. Hoewel de meeste mensen niet meer
geloven in het hart als zetel van de ziel, leeft onder sommigen het idee dat je
met een varkenshart toch ook een beetje varken wordt.
persoonlijk
.
14
In dit boek worden de vele gebruiksmogelijkheden van perspectieven besproken.
Ze zijn er op gericht leerlingen te verleiden na te denken over de natuur. Als
voorproefje laat ik hier zien hoe perspectieven het denken van drie brugklassers
over een spin in beweging brengt. Zij hebben een potje voor zich met daarin een
kruisspin en gebruiken de sleutelvragen behorend bij de verschillende
perspectieven voor het bedenken van specifieke vragen over spinnen. Na deze
activiteit selecteren ze de vragen die ze het interessants vinden en gaan een
antwoord zoeken op deze vragen.
♣
Vragen over een kruisspin geformuleerd door een groepje van drie
brugklassers:
Perspectieven
Vergelijkend
Functioneel
Vragen
- hoeveel soorten spinnen heb je eigenlijk?
- hoe heet deze spin?
- waarom heeft deze spin een kruis op zijn rug?
Oorzakelijk
- hoe weet een spin dat hij iets gevangen heeft?
Bouw&werking
- hoe maakt hij eigenlijk de draad voor zijn web?
- hoe zorgt ie er voor dat ie niet struikelt met die
acht poten?
- wat eten spinnen?
Omgeving
- waarom leven spinnen vaak op vochtige
plekken?
- hoe doen spinnen het?
- kunnen babyspinnen ook al webben maken of
moeten ze dat leren?
- konden spinnen vroeger geen web maken?
- wat gebeurt er als een spin je bijt?
- bestaat er tegengif tegen?
- als je zo'n grote harige spin als huisdier wilt
houden wat moet je ze dan te eten geven?
- hoe kun je spinnen het beste dood maken?
- zijn spinnen nuttig voor ons?
- mag je spinnen eigenlijk wel doodtrappen?
Ontwikkeling
Evolutionair
Medisch
Zorg
Technologisch
Ethisch
Persoonlijk
- hoe voelt het, een spin op je hand?
- waarom ben ik bang voor spinnen en jij niet?
15
6
Overzicht gebruiksmogelijkheden
DENKGEREEDSCHAP
Het DENKGEREEDSCHAP kan op veel verschillende manieren worden gebruikt om
leerlingen te stimuleren na te denken over de stof. Hier wordt een beknopt
overzicht van de mogelijkheden gegeven en wordt verwezen naar de betreffende
essays waarin deze mogelijkheden nader worden uitgewerkt. Op deze manier kun
jezelf je weg bepalen bij het lezen van dit boek.
Er zijn veel ideeën ontwikkeld over de inrichting van het biologieonderwijs. Ik
groepeer ze hier in visies op wat en op hoe biologie onderwezen zou moeten
worden onderwezen.
Visies over het ‘wat’ in het biologieonderwijs
Er kunnen vier inhoudelijke visies op biologieonderwijs worden onderscheiden:
vakgericht, maatschappijgericht, persoonsgericht en perspectiefgericht. In de
huidige schoolboeken staat een vakgerichte visie centraal, ook al is er de laatste
tientallen jaren meer aandacht voor de maatschappij-en persoonsgerichte aspecten
van het biologieonderwijs. Een perspectiefgerichte visie is nog nauwelijks
uitgewerkt. Op pagina 17 staat een overzichtstabel waarin voor iedere inhoudelijke
onderwijsvisie naar relevante essays wordt verwezen.
16
Overzicht van inhoudelijke visies op het biologieonderwijs (nummer is vetgedrukt
als het onderwerp centraal staat in het essay)
Kern van de visie
Vakgericht
Leerlingen leren biologische
verschijnselen verklaren en
voorspellen
Centrale perspectieven
 vergelijkend
 functioneel
 bouw&werking
 oorzakelijk
 omgeving
 ontwikkeling
 evolutionair
Maatschappijgericht
Leerlingen oriënteren zich op
maatschappelijke praktijken
waarin biologische kennis een
rol speelt (denk aan
bijvoorbeeld aan medische
sector of landbouw sector)
Persoonsgericht
12, 14, 15, 20, 22, 28,
31, 40 t/m 43, 50




zorg
ethisch
technologisch
medisch
8, 14, 15, 20. 29, 31,
44, 49, 50
Leerlingen leren ontdekken

wie ze zijn en wat ze willen in 
het bijzonder in relatie tot

eigen lijf en de natuur om hen
heen
Perspectiefgericht
Leerlingen leren de natuur
vanuit verschillende
perspectieven te benaderen
zodat ze meer leren zien in
een situatie
Relevante essays
10, 11, 14, 16, 17, 19,
21, 22, 23, 25, 26, 27
en 32 t/m 39, 50

zorg
ethisch
persoonlijk
14, 15, 20, 24, 26, 30,
31, 32 t/m44, 45, 50
alle perspectieven
Visies over het ‘hoe’ in het biologieonderwijs
Er zijn verschillende visies ontwikkeld over de wijze waarop biologieonderwijs
gegeven zou moeten worden. Heel grofweg kunnen we een onderscheid maken
tussen visies waarin docentgestuurd overdracht van kennis en vaardigheden
centraal staat en visies waarin leerlingen kennis en vaardigheden meer of minder
begeleid (her-)ontdekken: leerlinggestuurd. Als we dan nader inzoomen kunnen we
17
deze twee hoofdcategorieën ieder weer opsplitsen in tweeën. Aldus ontstaat een
typologie van vier visies onderwijsleerprocessen.
In principe kan elke inhoudelijke visie op onderwijs (vak, maatschappij, persoon of
perspectiefgericht) worden uitgevoerd volgens elk van de vier typen
onderwijsleerprocessen. Je kan je dus bijvoorbeeld vakgericht biologieonderwijs
voorstellen volgens onderwijsleerproces type 1, 2, 3 en 4. Dit voorbeeld is
hieronder uitgewerkt. Op blz 19 staat een tabel met visies op het hoe van het
biologieonderwijs inclusief verwijzing naar relevante essays.
♣ Visies op het hoe van het biologieonderwijs geïllustreerd aan de hand van een
les over het hart
Type
Voorbeeld
1
De docent vertelt hoe het hart werkt en geeft de functie van het hart aan.
Daarna krijgen leerlingen de opdracht om in een figuur de bloedcirculatie
te tekenen.
De docent laat leerlingen verwonderen over het hart door te vertellen
hoeveel bloed ons hart in een leven rondpompt. Daarna bouwt hij
vragenderwijs de functie en werking van het hart op waarbij hij zelf
zowel de vraag stelt als het antwoord geeft. Daarna volgt dezelfde
toepassingsopdracht als bij type 1.
De docent laat leerlingen op dezelfde manier verwonderen over het hart
en stelt ook zelf de vragen, maar laat leerlingen nu zelf denken over een
antwoord op deze vragen. Daarna volgt dezelfde toepassingsopdracht als
bij type 1
De docent laat leerlingen weer op dezelfde manier verwonderen over het
hart. Daarna mogen leerlingen zelf vragen bedenken over het hart, aan de
hand van sleutelvragen van vier perspectieven (bouw&werking;
functioneel; ontwikkeling; medisch). Leerlingen leggen de docent de
vragen voor en deze selecteert de vragen die ze uit mogen uitwerken.
Daarbij maken ze gebruik van het boek maar ook van andere bronnen. Ze
moeten zelf enkele toepassingsvragen bedenken die ze dan elkaar
voorleggen en waarvan er een aantal klassikaal worden behandeld.
2
3
4
18
Relevante essays voor verschillende type onderwijsleerprocessen
Motiveren
Docentgestuurd
10, 14, 15, 20, 27 t/m 30
Gedeeld en leerlinggestuurd
22, 31, 49, 50
Vragen stellen 9, 10, 16, 19, 22, 23
22, 31, 49
Antwoord
geven
Toepassen
11, 49
17, 18, 22, 24, 49
12, 13, 18, 20
12, 13, 19
In de bovenstaande overzichten zijn de verschillende visies gekoppeld aan essay
waar je meer over de betreffende toepassing van DENKGEREEDSCHAP kan vinden. Als
je nieuwe dingen wil gaan uitproberen werkt het vaak het prettigst als deze nieuwe
mogelijkheden aansluiten bij wat je wil en wat je al kan. In bijlage 2 wordt een
aanpak beschreven voor het ontwikkelen van een persoonlijke leerroute waarbij je
telkens voortbouwt op wat je wil en kan.
De DENKGEREEDSCHAPPEN zijn te gebruiken bij alle type onderwijsvisies en
combinaties.
Maar heb je hier als docent tijd voor in het programma?
Visies op het hoe van het biologieonderwijs
Type 1
Type 2
Type 3
Type 4
n.v.t.
Docent
Docent
Gedeeld
Docent
Docent
Gedeeld/Leerling Gedeeld/Leerling
Gedeeld
Gedeeld
Gedeeld/Leerling Gedeeld/Leerling
Motiveren
Vraag stellen
Antwoord
geven
Toepassen
Docent = docent gestuurd
Gedeeld= gedeelde sturing
Leerling = leerling gestuurd
19
7
Hoe maak je ruimte in het
(over-)volle programma?
Leerlingen laten nadenken kost tijd. Is die tijd er eigenlijk wel in het (over-)volle
biologiecurriculum? Het programma is overvol als je het biologieboeken van kaft
tot kaft met de leerlingen wil doornemen. Maar is dit wel noodzakelijk? Je hebt als
docent natuurlijk de verantwoordelijkheid leerlingen goed voor te bereiden op het
schoolexamen en het centraal schriftelijk eindexamen. Maar om dit te doen hoeft
de methode niet van brugklas tot eindexamenklas nauwkeurig te worden gevolgd.

Veel van de stof die in de onderbouw wordt behandeld wordt nog eens
overgedaan in de bovenbouw. Het is dus niet nodig om alle stof in de
onderbouw al aan bod te laten komen.

In onder- en bovenbouw biologiemethoden staat gemiddeld genomen 40% (!)
meer stof dan in de eindtermen van leerlingen wordt gevraagd. Neem zelf eens
de proef op de som voor een willekeurig hoofdstuk. Ga na welke begrippen
behandeld worden in het boek en welke begrippen over het betreffende
onderwerp staan vermeld in de eindtermen.

Leerlingen mogen bij hun schoolexamen en hun centraal schriftelijk
eindexamen een informatieboekje (Binask of Biodata) gebruiken. In deze
boekjes staan heel veel inzichtelijke schema’s van bijna alle belangrijke
onderdelen van de biologiestof met bijbehorende namen zodat leerlingen deze
niet allemaal uit hun hoofd hoeven te leren. Hiermee kan veel tijdwinst worden
geboekt. Laat leerlingen één van deze boekjes dus niet alleen gebruiken in het
examen maar ook gedurende de lessen en tijdens proefwerken in onder-en
bovenbouw.
20
Hieronder laat ik zien hoe je met behulp van de eindtermen en informatieboekje
Biodata of Binask stof je schoolboek selectief kan gebruiken.
♣
In biologielessen wordt vaak veel aandacht besteed aan de hormonale
veranderingen gedurende de menstruele cyclus. De volgende twee
eindtermen uit het VWO programma hebben hierop betrekking:
- de cyclische veranderingen beschrijven die tijdens de menstruatiecyclus
plaatsvinden en daarbij aangeven welke hormonen en hormoonklieren bij
deze veranderingen zijn betrokken.
- uitleggen wanneer in de menstruatiecyclus een vrouw vruchtbaar is.
In Biodata is een schema opgenomen over het verloop van hormoonconcentraties gedurende de menstruele cyclus en bijbehorende
veranderingen van baarmoederslijmvlies, eicel en geel lichaam. Het is met
behulp van dit schema voor een leerling mogelijk om aan de hierboven
beschreven eindtermen te voldoen. Een leerling kan leren om dit schema te
interpreteren. Dit kost aanzienlijk minder tijd dan het schema uit zijn hoofd
leren.
Kortom, ik raad je aan bij de voorbereiding van een onderwerp:
- na te gaan wat leerlingen moeten weten en kunnen volgens de eindtermen;
- wat hierover in Biodata of Binask staat en hoe.
Op deze manier kan er veel ruimte worden gecreëerd. Deze ruimte kan worden
benut om leerlingen over de verplichte stof beter te laten nadenken, maar ook voor
behandeling van interessante onderwerpen ‘buiten het boekje’. Dit maakt
biologieonderwijs leuker om te geven en om te krijgen.
Het volgende deel gaat in op het gebruik van het DENKGEREEDSCHAP door leerlingen.
21
Gebruik van het
DENKGEREEDSCHAP
22
8
Hoe zorg je er voor dat ze meedoen?
Een les is alleen geslaagd als leerlingen meedoen. Het is dan ook niet vreemd dat
veel docenten zich juist hierover zorgen maken tijdens de lesvoorbereiding. Doen
ze wel mee en als ze niet meedoen wat ga ik dan doen? Nu kan je het gedrag van
leerlingen natuurlijk nooit precies voorspellen en beïnvloeden. Gelukkig maar. Dat
wil echter niet zeggen dat gedrag volledig onvoorspelbaar is.7 De kans is groot dat
leerlingen meedoen met een les(-activiteit) als ze de volgende vier vragen positief
beantwoorden:
1. Weet ik wat ik moet doen?
2. Wil ik het?
3. Kan ik het?
4. Word ik geaccepteerd?
Weet ik wat ik moet doen?
Leerlingen moeten weten wat eigenlijk van ze wordt verwacht. Dat lijkt
vanzelfsprekend maar toch komt het regelmatig voor dat leerlingen niet weten wat
ze moeten doen. Soms komt dat omdat de instructie voor uitvoering van de
activiteit onduidelijk of onvolledig is. Weten leerlingen met wie ze wat moeten
doen, hoe, met welk resultaat en wanneer klaar?
Vaak weten leerlingen niet wat ze moeten doen als ze klaar zijn met de activiteit
terwijl anderen er nog mee bezig zijn. Ze hebben dan letterlijk niets te doen. Je zult
er dus voor moeten zorgen dat je een plan hebt voor leerlingen die eerder klaar zijn
dan de rest. Ook tijdens klassikaal onderwijs komt het vaak voor dat een deel van
de leerlingen niets te doen heeft. Ze snappen al wat de docent uitlegt of weten
bijvoorbeeld al het antwoord op de vraag van een medeleerling waar de docent
uitgebreid op ingaat. Het is dan ook van belang om klassikale momenten te
beperken voor die leerstof die voor de meeste leerlingen ook van belang en/of
interessant is.
Wil ik het?
Als leerlingen weten wat ze moeten doen hebben ze een keuze: meedoen of niet
meedoen. Als docent kan je deze keuze op twee manieren beïnvloeden.
7
Zie voor achtergronden essay 48.
23
1. Meedoen aantrekkelijk maken
Bijvoorbeeld door stof voor leerlingen interessant, relevant of belangrijk te maken
of door leerlingen enige keuzevrijheid te bieden bij keuze van stof en aanpak. In
veel essays in dit boekje wordt dit motiveren voor de stof verder uitgewerkt. Een
eerste ingang hiervoor biedt essay 10 en 15. Daarbij is het belangrijk leerlingen te
belonen voor gewenst gedrag.
2. Niet meedoen onaantrekkelijk maken
Je kunt er voor zorgen dat niet meedoen onaantrekkelijk wordt door hier voor een
leerling passende negatieve consequentie aan te verbinden. Dat werkt alleen als de
leerling precies weet wat niet mag. Bovendien moet de regel consequent worden
toegepast, anders ontstaat er een nieuwe 'verborgen' regel (‘Bij hem kun je de
eerste 10 minuten gewoon doorketen, pas als hij rood aanloopt moet je oppassen’).
Kan ik het?
Een leerling zal bij een activiteit altijd impliciet of expliciet een inschatting maken
of hij het wel kan. Leerlingen haken af als de taak te moeilijk of juist te makkelijk
is. Het is belangrijk dat de docent van te voren probeert in te schatten wat
leerlingen aankunnen, zodat ze regelmatig succeservaringen kunnen opdoen.
Bovendien zal hij tijdens de les in de gaten moeten houden of zijn inschatting
klopt. Als de taken te moeilijk zijn kan hij ze aanpassen of extra hulp bieden. Als
taken te makkelijk zijn kan hij ze overslaan of complexer maken 8. De inschatting
die leerlingen maken is niet altijd reëel. Sommige leerlingen kunnen meer dan ze
denken. Deze leerlingen schrijven falen vaak toe aan henzelf (ik ben dom) en
succes aan externe omstandigheden (puur toeval, was gewoon makkelijk etc.). Bij
deze leerlingen is het van belang dat je hen helpt bij het realistisch toeschrijven van
succes en falen.
Word ik geaccepteerd?
De eerder genoemde voorwaarden hebben vooral betrekking op de keuze en
begeleiding van activiteiten. Daarnaast is het van belang dat ook je relatie
met de leerlingen goed is. Uiteindelijk gaat het er daarbij vooral om dat de
leerling zich geaccepteerd voelt. Dit gevoel ontstaat als de leerling door jou
wordt opgemerkt, als je belangstelling voor hem hebt, als je positief gedag
en kwaliteiten ziet en beloont, je problemen van de leerling signaleert,
probeert te begrijpen wat hij voelt en bedoelt en de bereidheid toont om met
de leerling naar oplossingen te zoeken9.
Samengevat: stel je bij je lesvoorbereiding een leerling voor en stel jezelf de
vier vragen die voorwaarden zijn voor meedoen en dus slagen van je les.
8
9
Zie essay 9 en 16 voor tips.
Zie essay 44 en 50 voor uitwerkingen.
24
9
Duidelijke doelen zijn het halve werk
Onderwijs is een doelgerichte activiteit. Je geeft leerlingen les omdat je ze iets wilt
leren. Nu is het belangrijk dat je dat iets dat je ze wilt leren zo helder mogelijk
formuleert. Dat is vaak lastig, maar het loont de moeite. Vaak zijn doelen te vaag
geformuleerd. Bijvoorbeeld: Leerlingen begrijpen basisstof 3; Leerlingen weten
hoe het hart werkt; Leerlingen kennen de cel etc. Dergelijke doelstellingen bieden
je nauwelijks houvast bij het onderwijzen en helpen leerlingen niet bij het leren.
Doelen zijn alleen krachtige koersbepalers als je ze concreet, haalbaar en meetbaar
formuleert.
Leskern vaststellen
Een eerste stap bij het formuleren van een concrete doelstelling is jezelf te dwingen
in één of twee zinnen de kern van de les te formuleren. Wat is het meest essentiële
dat leerlingen van de les moeten meenemen? Als je les maar 1 minuut zou duren
wat zou je daarin dan vertellen?
♣
Voorbeelden van dergelijke leskernen:
- Het hart is een dubbele pomp die bloed rondpompt in ons lichaam
zodat zuurstof en voedingstoffen bij de cellen komen en afvalstoffen
kunnen worden afgegeven.
- Goede ontwerpen in de natuur kunnen zonder ontwerper ontstaan, door
een combinatie van toeval en selectie.
- In tegenstelling tot een auto en andere door de mens gemaakte
apparaten vernieuwen organismen zich voortdurend.
Voor het vaststellen van de kern kun je onder andere de lesstof en lesdoelen uit je
boek raadplegen. Ook is het zinvol de eindtermen voor het betreffende onderwerp
op te zoeken en na te gaan wat hierover al in Biodata of Binas staat. Op deze
manier kom je erachter wat in ieder geval moet en waar vrije ruimte ligt. Ook kan
het nuttig zijn om het onderwerp van je les kort vanuit verschillende perspectieven
25
te benaderen. Je komt er dan achter welke aspecten van het onderwerp je de kern
van je les wil laten vormen.10
Wat moeten ze met het geleerde kunnen?
Met het vaststellen van de kern heb je de inhoudscomponent van de doelstelling
bepaald. Nu moet je nog bepalen wat de leerlingen met deze inhoud moet kunnen.
Je wilt veelal dat leerlingen de leerstof niet alleen kunnen reproduceren, maar deze
stof ook kunnen gebruiken in nieuwe situaties. De sleutelactiviteiten behorend bij
de perspectieven kunnen je helpen bij het bepalen van wat leerlingen met de
aangeboden stof moeten kunnen. 11.
♣
Wat moet een leerling bijvoorbeeld kunnen met de eerder genoemde
leskern over het hart? Ik geef hier enkele voorbeelden. De leerling kan:
- verklaren waardoor de twee meest voorkomende hartziekten ontstaan;
(medisch perspectief: sleutelactiviteit 3)
- beschrijven wat het nadeel is als onderdelen van het hart ontbreken;
(bouw&werking perspectief; sleutelactiviteit 4).
- beschrijven aan welke eisen een kunsthart moet voldoen.
(technologisch perspectief: sleutelactiviteit 2).
Doelen stem je af op wat leerlingen al weten. Nu kun je natuurlijk eerst bedenken
wat leerlingen al weten en vervolgens je doel vaststellen, maar dit is vaak lastiger.
Het is vaak gemakkelijker om eerst een doel vast te stellen, deze vervolgens in een
vraagvorm te formuleren en dan proberen in te schatten wat voor soort antwoord
leerlingen aan het begin van de les zouden geven. Op basis daarvan kan je je doel
naar boven over naar beneden bij stellen.12 Kortom, maak je doel haalbaar.
Als je op deze manier doelen concreet, haalbaar en meetbaar13 geformuleerd zit een
belangrijk deel van de lesvoorbereiding erop. Je weet namelijk wat hoofd- en
bijzaken zijn en waar je dus op moet letten. Bovendien geeft een dergelijk doel
richting aan het type activiteiten die leerlingen gaan uitvoeren. Immers, de
activiteiten waarvan je verwacht dat leerlingen die aan het eind van de les kunnen
uitvoeren zijn ook het type activiteiten die leerlingen gedurende les kunnen
oefenen.14
Samengevat: duidelijke doelen zijn het halve werk voor de docent
En hoe zet je nu leerlingen aan het denkwerk?
10
Een voorbeeld is het hart in perspectief in essay 5, en essay 14)
Zie bijlage 1 en 4 voor overzichten.
12
Zie essay 16.
13
‘Meetbaar om tijdens het onderwijs proces te kunnen toetsen of doelen bereikt zijn.
14
Zie essay 12.
11
26
10
Hoe wordt je lesdoel
een vraag voor de leerling?
Weten wat je wilt bereiken is niet genoeg. Het zou namelijk mooi zijn als
leerlingen dit ook graag willen bereiken. Niet omdat het moet of voor een cijfer,
maar omdat het lesdoel voor hen een echte vraag is geworden. Er zijn veel
verschillende manieren om een lesdoel tot een vraag van de leerling te maken.
Lesdoel herformuleren in vraagvorm
De eerste stap daarbij is telkens dat je zelf je lesdoel in vraagvorm formuleert.
Lesdoel
Leerlingen kunnen de functie van
onderdelen
van
een
plantencel
benoemen m.b.v. van een afbeelding
(functioneel)
Leerlingen kunnen aangeven waarin
bacteriën verschillen en overeenkomen
met de mens (vergelijkend)
Leerlingen weten dat een huisdier vaak
dezelfde relatie met de mens heeft als
met zijn partner in de natuur en kunnen
hiermee beargumenteren welk dier
geschikt of ongeschikt is als huisdier
(zorg).
Centrale vraag
Wat moet een plantencel allemaal
kunnen? Welke onderdelen zorgen
hiervoor?
Wat
zijn
de
verschillen
en
overeenkomsten tussen een bacterie en
jezelf?
Welke dieren kun je als huisdier nemen
en welke niet en waarom?
Soms is het eenvoudigweg stellen van de vraag al voldoende om de interesse van
leerlingen op te wekken.
27
De vraag aankleden
Soms moet je een stapje verder gaan en de vraag kort bij leerlingen introduceren.
Daarbij kun je twee technieken gebruiken: concretiseren of contrasteren. ‘
Bij concretiseren zorg je er voor dat verwondering ontstaat over het verschijnsel
door dat je leerlingen het echt laat ervaren of doordat je met voorbeelden of
exactere beschrijvingen verwondering hierover oproept. Hieronder enkele
voorbeelden van concretiseren.
♣
De docent laat een relatief zwaar boomstammetje rondgaan in de klas. Hij
vraagt iedereen te schatten wat het stammetje weegt. Vervolgens
inventariseert hij de antwoorden, hij geeft het juiste antwoord en
concludeert dat dit stammetje dus best zwaar is. Daarna vraagt hij leerlingen om eens met hun handen te wegen hoe zwaar lucht en licht weegt
Leerlingen komen uiteraard tot de conclusie dat dit vrijwel niets weegt.
Docent vertelt dan dat er nu iets heel bijzonders aan de hand is. Dit
boomstammetje heeft zichzelf uit wat lucht, licht, water en een kleine
hoeveelheid stofjes uit de grond gemaakt. Hoe krijgt een plant dat nu voor
elkaar?
♣
Als je leerlingen vraagt hoe je lichaamsgewicht wordt geregeld
zullen ze niet snel warm lopen voor deze vraag. Als je echter dit nader
concretiseert heb je grotere kans dat leerlingen geïnteresseerd raken.
In 40 jaar eet je ongeveer 20.000.000 miljoen kilo op. Toch worden
De meeste mensen gemiddeld genomen maar 11 kilo zwaarder. Hoe kan je
lichaam dit gewicht nu zo precies regelen?
♣
Ga op één been staan en probeer je evenwicht te bewaren. Wat is er voor
nodig om je evenwicht te bewaren?
♣
Neem een rietje in je mond. Knijp je neus dicht en maak enkele
kniebuigingen. Wat voel je? Mensen met astma voelen zich zo heel vaak.
Hoe komt dat en wat kan je er aan doen?
♣
Leg je hand op je borstkast en voel hoe je hart klopt. Wat gebeurt er
eigenlijk in je hart als je het voelt kloppen?
♣
Ga in het plantsoen op het gras zitten en tel hoeveel verschillende planten
en dieren je ziet.
♣
Leerlingen zullen normaal gesproken niet stil staan bij een nestje van een
vogel. De volgende opdracht kan er voor zorgen dat ze zich hier wel over
28
gaan verwonderen. De docent geeft leerlingen in groepjes een klein bosje
takjes. Vervolgens krijgen ze opdracht om hiervan een vogelnestje te
maken. Natuurlijk zal leerlingen dat niet lukken, maar dat is ook niet erg.
Belangrijker is dat leerlingen hierdoor waardering krijgen voor de
prestaties die vogels eigenlijk leveren en zich gaan afvragen hoe een vogel
dat nu eigenlijk voor elkaar krijgt.
Bij contrasteren maak je gebruik van vergelijkingen om iets dat leerlingen gewoon
vinden ongewoon te maken.
♣
Hoe kun je een leerling laten verbazen over zijn eigen ontwikkeling?
Dat mensen zich ontwikkelen uit een bevruchte eicel vinden ze vaak heel
normaal. Verwondering hierover kan worden opgeroepen met behulp van
de volgende vergelijking. Wij mensen kunnen ingewikkelde dingen maken.
Van koffiezetautomaten tot spaceshuttles. Maar hoe slim we ook mogen
zijn we kunnen geen machines maken die uit zichzelf ontwikkelen. De
constructie van bijvoorbeeld een auto-eitje waar dan vervolgens een
volwassen auto uitgroeit gaat ver boven onze pet. Nu zijn wijzelf vele
malen complexer dan de ingewikkeldste machine die ooit door de mens is
gebouwd. En wij hebben ons wel zelf ontwikkeld uit een bevruchte eicel.
Hoe krijgen we dat nu voor elkaar?
♣
Stel je krijgt vanaf nu alleen nog maar wat spa rood te drinken. Hoe lang
zou je nog kunnen leven? Stel de plant in de vensterbank krijgt vanaf nu
alleen nog maar spa rood. Hoe lang zou de plant het volhouden? Hoe is het
mogelijk dat een plant vele malen langer kan leven op een fles spa dan wij?
De vraag laten beantwoorden
Soms is het niet nodig om een vraag aan te kleden, je kan eenvoudigweg leerlingen
uitdagen om de vraag te beantwoorden. Het liefst een simpel klinkende vraag die
lastig blijkt. Leerlingen ontdekken de moeilijkheid pas als ze hem proberen te
beantwoorden. Op dat moment wordt de vraag ook voor hen echt een vraag. Die
meer vragen en motivatie oplevert.
♣
De docent laat leerlingen wat zaadjes zien van verschillende bomen. Hij
vraagt vervolgens wat er zou gebeuren als alle zaadjes gewoon onder de
boom zouden vallen. Leerlingen zullen zich dan realiseren dat dan maar
een paar zaadjes opnieuw tot een boompje zullen uitgroeien. Een boom
moet dus zijn zaad proberen te verspreiden. Maar hoe kan die dat doen?
Leerlingen bedenken twee soorten oplossingen: met de wind of door
29
dieren. Leerlingen krijgen vervolgens van de docent de opdracht om in
groepjes iets te maken waarmee een zaadje het verst door de wind kan
worden meegenomen. Ze krijgen hiervoor een paar zaadjes, papier, schaar,
plakband en wat elastiekjes.
♣
Hoe maakt een spin een web en hoe kan hij hiermee insecten vangen? De
docent brengt deze vraag tot leven door leerlingen de volgende opdracht te
geven:
Je gaat je zelf verplaatsen in een spin en zelf een web maken. Niet in het
echt natuurlijk, maar je maakt er een soort stripverhaal van. Het eerste
plaatje is al voorgetekend. Twee bomen waartussen een web moet komen.
Je werkt in duo’s. De één tekent en de ander denkt mee en controleert of
het eigenlijk wel kan. Je doet net alsof je een spin bent en gaat na hoe jij
het dan zou doen. De ander stelt telkens de volgende vragen:
- hoe moet een spin dat dan doen?
- kan het niet eenvoudiger?
- wat is het nadeel van deze aanpak?
Vragen die ondertussen bij je opkomen schrijf je onder je striptekening en
als je echt niet verder kunt of klaar bent dan steek jij je vinger op, dan kom
ik even langs.
Samengevat: om van je lesdoel ook een leerdoel van leerlingen te maken, helpt het
om je lesdoel in vraagvorm te formuleren. Als het nodig is kun je de vraag
‘aankleden’. Daarbij kun je twee technieken gebruiken: concretiseren of
contrasteren. ‘
30
11
Een ingewikkeld biologisch systeem
stapsgewijs uitleggen
Wat zie je in het vierkant? En als ik verklap dat het een biologisch verschijnsel is?
Bekijk nu het plaatje op de achterzijde van deze pagina.
In dat plaatje wordt onmiddellijk duidelijk wat de krabbeltjes voorstellen (i.c. ogen,
oren, neus en mond). Bovendien wordt in dit plaatje direct duidelijk wat het
verband is tussen de onderdelen. Het grotere geheel wordt zichtbaar gemaakt waar
de onderdelen deel van uit maken (i.c. een hoofd). Dit grotere geheel verleent
betekenis en samenhang aan de afzonderlijke onderdelen.
Met de plaatjes wil ik je laten zien dat het belangrijk is dat leerlingen eerst
kennismaken van met het grotere geheel voordat ze de details bestuderen. Leren ze
namelijk eerst de details dan kunnen ze deze moeilijk begrijpen en plaatsen. Het
grotere geheel dient als een kapstok waaraan de details later hun betekenis en
samenhang ontlenen.
Deze aanpak vinden we in methoden niet altijd terug. Je ziet vaak dat eerst kennis
wordt aangeboden over de details en dan pas over het geheel. We zien dit met
name terug bij de behandeling van bouw&werking van biologische systemen. Er
volgen twee korte fragmentjes over bouw&werking van de pupil. In welk fragment
wordt van deel naar geheel toegewerkt en in welk fragment andersom? Welke
aanpak heeft jouw methode (op dit onderwerp)?
31
♣
Fragment 1
Je ogen hebben licht nodig om te kunnen zien. Als het donker is moet je
zoveel mogelijk licht toelaten in je oog. Maar als de zon heel fel schijnt
moet je juist niet al het licht toe laten want anders word je door het licht
verblind. Je ogen kunnen nu de hoeveelheid licht regelen die binnenvalt.
Daar zorgen je pupillen voor. Bij felle zon zal je pupil kleiner moeten
worden, terwijl deze in het donker juist groter moet worden. Kringspiertjes
rondom je pupil zorgen er voor dat je pupil wordt vergroot of verkleind.
♣
Fragment 2
Iedereen heeft een pupil, daar zitten kringspiertjes aan vast waarmee de
pupil groter of kleiner kan worden gemaakt. Zo kan de hoeveelheid licht
die je oog binnen komt worden geregeld. Licht is nodig om te kunnen zien.
Maar te veel licht leidt tot verblinding, kijk maar eens in de felle zon, en te
weinig licht, bijvoorbeeld in het donker, zorgt er voor dat je oog te weinig
ziet.
Schematisch weergegeven zie je in de fragmenten de volgende opbouw:
- fragment 1: geheel -> delen
functie geheel –> functie onderdeel -> bouw&werking van het onderdeel)
- fragment 2: delen -> geheel
bouw&werking onderdeel -> functie onderdeel -> functie van het geheel).
In boeken tref je vaak de aanpak van delen naar geheel. Leereffectiever is
andersom. OK, zou je kunnen zeggen, maar de pupil is een vrij eenvoudig systeem.
Het bestaat uit enkele onderdelen. Hoe pak ik een ingewikkelder systeem aan? Ook
dan is het advies: starten met de functie van het systeem als geheel. Je volgende
vraag is dan: in welke volgorde behandel ik dan de functies van de onderdelen? Ik
geef een voorbeeld aan de hand van het onderwerp bloedstolling. Daarna leg ik de
gehanteerde aanpak toe..
♣
Tekstboek fragment over bloedstolling
Als er een bloedvat stuk is gegaan komen er uit het beschadigde weefsel
stoffen vrij. Bloedplaatjes kleven aan de beschadigde bloedvatwand en
gaan te gronde, waardoor ook uit de bloedplaatjes stoffen vrijkomen. In
beide gevallen brengen de vrijgekomen stoffen een keten van reacties op
32
gang. Hierdoor wordt protrombine (een inactief pro-enzym) omgezet in
trombine (een actief enzym). Onder invloed van trombine wordt
fibrinogeen uit het bloedplasma omgezet in fibrine. Fibrine vormt een
netwerk van draden, waartussen bloedcellen blijven hangen. Ook deze
bloedplaatjes gaan te gronde, waardoor de stoffen uit de bloedplaatjes
blijven vrijkomen. Het proces van bloedstolling blijft doorgaan tot het
bloedstolsel de wond geheel afsluit.
Het bloedstollingsmechanisme opnieuw ontworpen door een docent
Systeem : Bloedstollingsmechanisme
Functie : Bloedstolling na verwonding
Ontwerpprobleem
1. Hoe zorg je er
voor dat bloed stolt
na verwonding?
Eenvoudige oplossing
1. Met een soort lijm
(fibrine) wordt het wondje
dichtgeplakt.
Nadeel
1. Die lijm kan ook zonder
wondje er voor zorgen dat je
bloed dik wordt en gaat
plakken.
2. Hoe zorg je er 2.a Lijm wordt ergens veilig
voor dat de lijm opgeslagen en komt pas te
aanwezig is als er voor schijn als het nodig is.
ook inderdaad een
wondje is?
2a. De lijm moet dan worden
getransporteerd naar wondje
en kan op de weg er naar toe
al zorgen voor ongewenst dik
worden en plakken van het
bloed
(Oplossing
wordt
verworpen).
2b.
Lijm is in inactieve
vorm altijd en overal
aanwezig (fibrinogeen) en
wordt pas actief door stoffen
in je bloed (
3. Hoe zorg je er
voor
dat
lijmactiverende stoffen
pas in bloed komen
als er een wondje is?
2b. Die lijm-activerende
stoffen mogen pas in het
bloed komen als er ook
inderdaad
een wondje is.
3. Stoffen zijn zelf in een
inactieve vorm aanwezig
(pro-trombine),
worden
actief (trombine) door stoffen
die
vrijkomen
bij
beschadiging van de huid
tijdens verwonding.
De docent besluit het bloedstollingsmechanisme volgens de hierboven
verkregen stappen uit te leggen. Ontwerpproblemen, oplossingen en
nadelen vertelt hij achtereenvolgens aan de leerlingen. Als hij alle stappen
33
heeft doorlopen schrijft hij op het bord hoe de oplossingen door biologen
worden genoemd (zie cursief gedrukte termen).
Bovenstaand voorbeeld laat zien dat je een complex biologisch systeem
stapsgewijs kan uitleggen door het als het ware opnieuw te ontwerpen. Je gebruikt
hiervoor de sleutelactiviteiten behorend bij bouw&werking perspectief.15Je
herformuleert daartoe eerst de functie van het systeem als geheel in een eerste
ontwerpprobleem (i.c. hoe zorg je er voor dat bloed stolt na verwonding?). Je
bedenkt nu telkens een zo eenvoudig mogelijke oplossing voor het probleem en
gaat vervolgens na wat het nadeel is van deze oplossing. Dit nadeel wordt
vervolgens weer geherformuleerd tot een nieuw ontwerpprobleem waarvoor ook
weer oplossingen en nadelen worden bedacht, totdat alle belangrijke onderdelen
van het betreffende systeem een plek hebben gekregen. Op basis van dit
herontwerp kunnen de stappen voor bespreking van het systeem worden
vastgesteld. Het is zinvol om bij de uitleg niet alleen de antwoorden maar ook de
bijbehorende vragen te vermelden, zodat leerlingen actief mee kunnen denken met
de uitleg. De aanpak leent zich ook goed voor een onderwijsleergesprek.16
♣
Nog een voorbeeld. Dit keer een nog complexer systeem: het
immuunsysteem.
bac te rie
B - ce l
Tkiller - c el
viraa l antige en
virusg einfec te erde c el
m a crofa ag
15
16
Zie bijlage 1 en essay 36.
Zie essay 16.
34
Het model van het immuunsysteem toegelicht
Wanneer een ziekteverwekker (bacterie of virus) ons lichaam binnendringt,
komt het immuunsysteem in actie. De bacteriën worden hoofdzakelijk
herkend en onschadelijk gemaakt door B-cellen en macrofagen. Virussen
bevinden zich grotendeels in een gastheercel. Deze virusgeïnfecteerde
lichaamscellen worden hoofdzakelijk herkend en onschadelijk gemaakt door
Tkiller-cellen.
Wanneer een bacterie is binnengedrongen kan deze worden herkend door
een B-cel. De B-cel verhuist met de ziekteverwekker naar een lymfeklier.
Daar wordt een kloon gevormd van B-cellen met dezelfde type receptoren.
Deze kloon van B-cellen, en de antistoffen die ze produceren, verhuizen
weer naar de plek van de infectie. Antistoffen kunnen dan binden aan het
antigeen van de ziekteverwekker. Een macrofaag is in staat het antigeen-antistof complex te herkennen en vervolgens te fagocyteren.
Wanneer virussen zijn vrijgekomen uit de gastheercel kunnen ze door een Tkiller-cel worden herkend. De T-killer-cel verhuist vervolgens naar een
lymfeklier waar selectieve klonering plaatsvindt. De zo ontstane kloon van
T-killer-cellen verhuist weer naar de virusgeïnfecteerde cellen. Indien een Tkiller-cel met zijn receptor bindt aan het door MHC gepresenteerde viraal
antigeen dan kan deze cel de geïnfecteerde cel 'lekprikken'. Indien hierbij
nog virussen vrijkomen kunnen hiervoor antistoffen worden gevormd
waarna het antigeen-antistof complex door een macrofaag kan worden
herkend en vervolgens gefagocyteerd.
Herontwerp van het immuunsysteem (zie volgende pagina) resulteert in het
volgende stappenplan voor bespreking van het immuunsysteem.
Stap 1: Hoe beschermen tegen ziekteverwekkers (hygiëne en
barrières zoals de huid)
Stap 2: Hoe kan een binnengedrongen ziekteverwekker onschadelijk
worden gemaakt? (macrofaag en fagocytose)
Stap 3: Hoe kan worden voorkomen dat een macrofaag lichaamseigen
materiaal fagocyteert? (herkenning antigenen door middel van
specifieke receptoren)
Stap 4: Hoe kan voor ieder antigeen een receptor worden aangemaakt?
(genherrangschikking)
Stap 5: Hoe kan de trefkans tussen een B-cel met een juiste receptor
en de ziekteverwekker worden vergroot? (klonale selectie)
Stap 6: Hoe kunnen virusgeïnfecteerde cellen onschadelijk worden
gemaakt? (T-killer-cellen en MHC)
35
Een gedeelte van het immuunsysteem opnieuw ontworpen
Systeem : Afweer
Functie : Beschermen tegen ziekteverwekkers
Ontwerpprobleem
Oplossing
Nadeel
1. Hoe kun je je tegen
ziekteverwekkers
beschermen?
1.Zorgen dat je er niet in
aanraking meekomt door
hygiënische maatregelen
1. Is nooit waterdicht,
altijd wel in aanraking
met ziekteverwekkers
2. Hoe voorkom je dat 2. Afsluiten (de huid), of als je
ziekteverwekkers bij je ze toch binnenkrijgt dan
binnendringen?
onschadelijk maken in
maagzuur
2.Ook dit is niet
waterdicht; bijv. via een
wondje arriveren
ziekteverwekkers
3. Hoe kunnen
binnengedrongen
bacteriën onschadelijk
worden gemaakt?
3a. Lekprikken
3b Een 'eetcel' die bacteriën
opeet
3a Giftige stoffen uit
bacteriën kunnen
vrijkomen. Kan eigen
cellen lekprikken
3b. Kan eigen materiaal
opvreten
4. hoe kan onderscheid
worden gemaakt tussen
lichaamseigen
materiaal en ziekteverwekkers?
4a. Herkenning van lichaamseigen materiaal: een
soort merkstof aan buitenkant
die door de eetcel kan worden
herkend; als hij het specifiek
herkent wordt het materiaal niet
opgegeten
4a.- bacterie kan merkstof imiteren OF
- als het herkenningsstuk
op de eetcel verandert
dan herkent de cel lichaamseigen materiaal
niet meer. Dit is fataal.
4b. Herkenning ziekteverwekker:ziekteverwekker
draagt merkstof aan het
oppervlak. Indien de macrofaag
deze specifiek herkend dan
wordt dit opgegeten.
4b. Bacteriën en virussen
dragen allemaal verschillende merkstoffen waar
weer aparte herkenningsstukken voor moeten
worden aangemaakt.
5.Hoe kan voor je voor
iedere merkstof een
apart herkenningsstuk
aanmaken ?
Samengevat: eerst het grote geheel levert meer op dan eerst de som der delen.
36
12
Doelgerichte vragen formuleren
Leerlingen leren wat ze oefenen. Een enorme open deur? Klopt! Eén met
verstrekkende gevolgen. In het biologieonderwijs wordt veel geoefend. Na de
uitleg van de leerstof volgt een hele serie opdrachten. Maar oefenen leerlingen met
deze opdrachten eigenlijk wel wat je ze wilt leren?
Je verwacht vaak van leerlingen dat ze inzicht verwerven in de leerstof. Dat
betekent bijvoorbeeld dat leerlingen: kennis kunnen gebruiken voor het voorspellen
en verklaren van verschijnselen, verbanden kunnen leggen met andere onderdelen
van de leerstof en het geleerde kunnen toepassen bij het oplossen van problemen in
het dagelijks leven. Toetsen bevatten steeds meer dit soort type opdrachten. Ook
wanneer dit in voorafgaande lessen niet is geoefend. Maar als leerlingen vooral
oefenen feiten te reproduceren, is de kans klein dat ze op de toets het verwachte
inzicht zullen demonstreren. Want wat nauwelijks wordt geoefend, wordt niet of
onvoldoende geleerd.
Als je dus wilt dat leerlingen leren wat je ze wilt laten leren, laat ze dat dan ook
oefenen. In essay 9 is besproken dat in een duidelijk leerdoel niet alleen is
omschreven wat een leerling moet weten maar ook wat hij met deze inhoud moet
kunnen. Omdat leerlingen voornamelijk leren wat ze oefenen ligt het dus voor de
hand om de oefenopdrachten te laten aansluiten bij de activiteiten die je leerlingen
aan het eind van de les(-senserie) wilt laten uitvoeren. De sleutelactiviteiten kunnen
goed worden gebruikt om uitdagende, doelgerichte en gevarieerde
toepassingsopdrachten en toetsvragen te bedenken.17
17
Bijlage 1, 4 en essay 18.
37
♣
Mogelijke toepassings- en toetsvragen en opdrachten over het hart
geformuleerd met behulp van de sleutelactiviteiten
Vragen- en opdrachten
Perspectief
Nr sleutelactiviteit
Leerling moet zijn hartslag meten bij rust , daarna drie
kniebuigingen maken en daarna weer de hartslag
meten. Waardoor gaat je hart sneller kloppen bij
inspanning?
Oorzakelijk
1 t/m 3
Wat is het nadeel als de boezem van het hart ontbreekt? Bouw&werking
3 en 4
De leerlingen krijgen een plaatje van een enkele
bloedsomloop. Ze moeten aangeven in welk opzicht
deze bloedsomloop verschilt van de onze.
Wij hebben een dubbele bloedsomloop en een vis
heeft een enkele bloedsomloop. Waarom kan een vis
prima overleven met een enkele bloedomloop en wij
niet?
Vergelijkend
2 en 3
Omgeving
2
Je krijgt de opdracht om een kunsthart te maken.
Welke eisen zou je daar dan aan stellen? Licht je
antwoord toe.
Technologisch
2
Je werkt voor de hartstichting en moet een folder
maken over preventie van hartziekten. Noem twee
dingen die je moet doen en twee dingen die je moet
laten als je goed voor je hart wilt zorgen.
Zorg
2 en 3
Rollenspel: Een leerling speelt patiënt en krijgt een
kaartje met klachten. De andere leerling die voor
dokter speelt moet de ziekte vaststellen en een
behandelingsplan opstellen.
Medisch
2t/m4
Stel er zijn twee mensen die wachten op een
hartoperatie. Beide zijn 60 jaar. Eric heeft altijd veel
bewogen en nooit gerookt. Bas heeft altijd
weinig bewogen en veel gerookt. Er kan er maar een
geholpen worden. Wie zou je helpen? Geef aan
waarom je dat vindt.
Ethisch
1t/m4
Samengevat: ‘doelgerichte vragen formuleren’ wil zeggen: formuleer vragen
waardoor leerlingen oefenen wat het leerdoel is. Het leerdoel op het gebied van
kennen én kunnen. De sleutelactiviteiten helpen uitdagende, doelgerichte en
gevarieerde toepassingsopdrachten en toetsvragen te bedenken
38
13
Leerlingen verbanden laten leggen
Toepassingsopdrachten maken duidelijk wat een leerling kan met de stof. Het
wordt hierdoor niet duidelijk hoe leerlingen hun kennis hebben georganiseerd.
Welke verbanden hebben leerlingen gelegd tussen onderdelen van de leerstof en
zijn die verbanden correct?
Hier worden vier vormgevers gepresenteerd die de docent en de leerlingen kunnen
helpen om dit inzicht te verkrijgen.
- tekening maken
- begrippennetwerk maken
- biologische processen uitbeelden
- biologische systemen bouwen
De vormgevers kunnen voor drie doelen worden gebruikt. En dus op verschillende
momenten en manieren in het onderwijsleerproces worden toegepast. De doelen:
1. activeren van voorkennis aan het begin van de behandeling van een onderwerp,
2. verdiepen van kennis en leggen van verbanden gedurende de les,
3 toepassen en toetsen van verworven kennis.
Tekening maken
Het kan (letterlijk) heel illustratief zijn om leerlingen te laten tekenen wat ze weten.
Met name over processen in het menselijk lichaam. Twee praktijkvoorbeelden.
♣
Bij de start van een les over de bloedsomloop krijgen leerlingen een vel
papier met het silhouet van een mens. De vraag is te tekenen hoe ze denken
dat de bloedsomloop loopt. Vervolgens bestuderen ze de paragraaf uit het
boek over de bloedsomloop. Daarna geven ze in de tekening van hun
buurman- of buurvrouw aan wat niet klopt. En wat er mis zou gaan als deze
bloedsomloop zou ’stromen’.
39
♣
Na behandeling van het immuunsysteem krijgen de leerlingen de opdracht
een striptekening te maken. In (vijf) plaatjes geven ze aan wat er
achtereenvolgens gebeurt met een bacterie die hun lichaam is
binnengedrongen bij een wondje in de teen.
Begrippennetwerk maken
Leerlingen kunnen dat wat ze weten ook weergeven in een begrippennetwerk.
♣
Leerlingen krijgen voor de behandeling van de eiwitsynthese een A4tje met
bovenin tien begrippen die in het hoofdstuk over eiwitsynthese zullen
worden behandeld (bijvoorbeeld, DNA, RNA, eiwit etc.). Alle begrippen
waarvan ze denken dat ze die kennen nemen ze op in een
begrippennetwerk, waarbij ook de relaties tussen de begrippen moeten
worden beschreven (bijvoorbeeld: ribosomen maken eiwitten). De docent
neemt deze A4tjes in en gaat na wat de leerlingen al wel en wat ze al niet
begrijpen. Op basis van dit inzicht bereidt hij de volgende les over
eiwitsynthese voor.
♣
Leerlingen krijgen de opdracht om het hoofdstuk over voeding en vertering
in een begrippennetwerk samen te vatten. Ze moeten daarvoor eerst zelf de
belangrijkste begrippen selecteren uit de tekst.
Biologische processen uitbeelden
Leerlingen kunnen hun kennis over biologische systemen niet alleen in een
tekening of in woorden weergeven, ze kunnen het ook uitbeelden. Een dergelijke
aanpak vinden leerlingen vaak leuk om te doen en het maakt voor leerlingen en
docenten meteen duidelijk wat ze al dan niet begrijpen van een complex biologisch
proces. Twee voorbeelden.18
18
http://www.ilo.uva.nl/homepages/gee/2006_voorstelling.htm
opdrachten’
40
voor
leuke
‘uitbeeld
♣
Na lessen over ecosystemen en de belangrijkste spelers hierin wordt een
bepaald ecosysteem gekozen, bijvoorbeeld het duin. Leerlingen spelen nu
de verschillende organismen die in het duin voorkomen en één leerling
speelt de zon. De leerlingen die met elkaar via een voedselrelatie zijn
verbonden houden elkaar de handen vast. Vervolgens introduceert de
docent bepaalde verstoringen, waarbij bijvoorbeeld bepaalde planten
verdwijnen. De betreffende leerlingen laten hun handen los, zodat zichtbaar
wordt wat de gevolgen zijn voor de overige leden van het ecosysteem.
♣
Voorafgaand aan de behandeling van voeding en vertering schetst de
docent de volgende situatie. De cellen in de tenen van Jan hebben zuurstof
en voedingstoffen nodig, bovendien moeten ze hoog nodig afvalstoffen
afgeven. Enkele leerlingen spelen nu organen in het lijf van Jan (slokdarm,
hart, bloedvaten, longen etc.). Vervolgens krijgt een andere leerling de
opdracht om de weg te lopen die een zuurstof molecuul of een boterham
zou volgen om uiteindelijk zuurstof en voedingstoffen bij Jan zijn teen te
brengen. Als observanten van mening zijn dat de leerling een fout maakt,
mogen ze ingrijpen, aangeven waarom het volgens hen niet goed is en
vervolgens een nieuwe route lopen.
Biologische systemen bouwen
Voor leerlingen kan het ook inzichtelijk werken om met eenvoudige materialen
biologische systemen na te bouwen.
♣
Bij de start van een les over het menselijk skelet laat de docent leerlingen
verschillende materialen zien: pvc buis, ijzerdraad, houten latjes etc.
Leerlingen zoeken uit welk materiaal het meest geschikt is om hiervan een
ruggengraat te maken. Na afloop geven ze aan wat voor- en nadelen van de
verschillende materialen zijn en waarvoor ze zouden kiezen.
♣
Leerlingen krijgen (voor behandeling van de stof hierover) de opdracht een
cel te ontwerpen. Daarbij moeten ze nagaan welke functies een cel moet vervullen
om te kunnen overleven en voort te planten. Vervolgens maken ze een schaalmodel
van hun cel met eenvoudige materialen (papier, karton etc.). Ze moeten in een
legenda aangeven wat de functie is van de verschillende onderdelen en waarom het
nodig is dat deze functies moeten worden vervuld.
Samengevat: door gebruik van vormgevers maken leerlingen hun denkproces zicht
baar en leggen verbanden. Je kan hen daardoor gerichter begeleiden.
41
14
5-minuten biologie
♣
-
Elektronica fabrikant Sanyo maakt afbreekbare cd’s van maïs
Mediteren tegen ziekte
Waarom bijten we nagels?
Matthew Nagle kan dankzij elektroden met gedachten het licht, de
computer en de tv bedienen
Waarom heeft de vrouw een verborgen ovulatie?
Bacteriën overleven 7 kilometer onder de grond
De prieelvogel maakt een tuintje voor het vrouwtje en ververst ieder dag
de bloemblaadjes
Waarom slapen we eigenlijk?
Bovenstaande boeiende onderwerpen tref je vaak in de media. In documentaires,
wetenschapsbijlagen van kranten en populair wetenschappelijke tijdschriften zoals:
Natuur en Techniek, Eos, Quest. In de schoolboeken kom je echter dergelijke
onderwerpen nauwelijks tegen. Dit is niet vreemd als je je realiseert dat
schoolboeken zo zijn opgebouwd dat in ieder hoofdstuk één of meerdere
levensverrichtingen worden behandeld (zoals voeding en vertering, ademhaling en
verbranding, gedrag etc.). Bovengenoemde onderwerpen zijn moeilijk in te passen in
een dergelijk stramien omdat hierin levensverrichtingen kris kras aan bod komen.
Het is echter mogelijk om toch regelmatig aandacht te schenken aan deze boeiende
onderwerpen zonder dat dit ten koste gaat van de lestijd die nodig is voor verplichte
lesstof. Je kan deze aanpak 5-minuten biologie noemen omdat er slechts kort (5-10
minuten) aandacht wordt besteed aan een gevonden voorwerp uit de media of de
natuur zelf. De docent of een leerling brengt een onderwerp kort te sprake. Dat kan
gebeuren naar aanleiding van een vraag van de inbrenger of vragen van leerlingen uit
de klas naar aanleiding van de introductie van het onderwerp. Om leerlingen over de
drempel te helpen is het verstandig eerst zelf een aantal keren een onderwerpje in te
42
brengen. Vervolgens kunnen leerlingen de kans krijgen om zelf een onderwerp in te
brengen en kort te bespreken.
De ervaring leert dat leerlingen op deze manier meer oog krijgen voor de natuur in
hun eigen omgeving en de natuur in de media. Tevens leren leerlingen vragen stellen
en merken ze ook dat dit leuk kan zijn. In het begin kunnen leerlingen geholpen
worden bij het vragen stellen door hen de sleutelvragen aan te bieden behorend bij de
perspectieven aan te bieden (zie bijlage 4).
♣
De keizerpinguïn
De docent komt de klas binnen en gaat op een stoel staan vooraan in de klas.
Vervolgens legt hij een hardgekookt ei op zijn voeten en blijft zo even staan.
D.
Kijk, even staan met een ei op mijn voeten lukt me nog wel. Maar
stel je nu voor dat je zestig (!) dagen met dit ei op je voeten moet
blijven staan. Dat is 2 maanden, dag en nacht. En stel je voor dat
je in die zestig dagen ook nog eens niets te eten krijgt. Bovendien
is het erg koud, -40oC, dat is kouder dan de diepvries bij jullie
thuis. En dan waait het ook nog eens heel hard, het stormt, de wind
waait met wel met 150 km per uur. Al die tijd moet het ei op je
voeten blijven liggen anders ben je af. Wie zou het denk je zestig
dagen volhouden?
Marit Je bent dan toch al lang dood, je kunt maar een paar weken zonder
eten, toch?
Lieke Ach, je bent voordat je dood gaat van de honger al helemaal
bevroren.
Tom Ik zou het ei, denk ik, al hebben laten vallen.
D.
Er is inderdaad geen mens die dit zou volhouden, maar het
mannetje van de keizerspinguïn kan dat wel (de docent laat foto
zien van keizerpinguïns op de Zuidpool). Keizerpinguïns leven in
grote groepen op de Zuidpool. Het vrouwtje legt midden in de
Antarctische winter één groot ei. Het mannetje neemt vervolgens,
heel voorzichtig, het ei over van het vrouwtje om het uit te
broeden. Hij plaatst het ei op de bovenkant van zijn voeten en
bedekt het ei met een dikbeveerde huidplooi. Het ei mag de grond
niet raken, omdat het dan snel zou bevriezen. Terwijl de vrouwtjes
naar zee verdwijnen, staan de mannetjes twee maanden lang dicht
tegen elkaar in de duistere ijskoude Antarctische winter. Tegen het
eind van de broedtijd zijn de mannetjes volkomen uitgehongerd,
maar als het ei uitkomt weten ze het jong nog net een beetje
drinken te geven dat lijkt op melk. Daarna is het kuiken afhankelijk
van het meegebrachte voedsel door het vrouwtje. Zij moet
daarvoor vaak wel 150 km lopen, over het aangegroeide ijs, en
43
vervolgens man en kind terugvinden tussen duizenden andere
keizerspinguïns. Als man en vrouw elkaar hebben gevonden,
vertrekt het mannetje niet meteen naar zee om aan te sterken, maar
blijft nog tien dagen om op het jong te passen.
Chantal:
Ilse
Jan
D:
Jan
D:
Rik:
Sjors
Lieke
Karim
Hub
Eric
Sjors
Hebben jullie nog vragen nu dit verhaal hebt gehoord over de
keizerpinquïn? Ik zal ze even opschrijven en we kijken even
hoeveel tijd we nu hebben om hierop in te gaan. De vragen die niet
beantwoord worden komt de volgende 5-minuten biologie aan de
beurt.
Hoe houdt de pinguïn zich warm in de winter?
Ja, en hoe houdt hij zijn voeten warm, want daar zitten toch geen
veren?
Waarom wordt het ei midden in de winter gelegd, dat is toch heel
stom?
Waarom?
Ja dan is het gewoon het koudst om er te staan.
Oke, dus waarom ei midden in de winter leggen en uitbroeden.
Hoe kan een pinguïn zo lang zonder eten? en Hoe doen pinguïns
het eigenlijk?
Heel voorzichtig.
Hoe vindt het vrouwtje het mannetje weer, tussen al die andere
pinguïns?
Hoe snel kunnen pinguïns eigenlijk zwemmen?
Waarom kunnen pinguïns eigenlijk niet vliegen?
Ik dacht dat alleen zoogdieren melk gaven aan jongen, een pinguïn
is toch een vogel waar komt die melk dan vandaan?
Wat eten pinguïns eigenlijk?
Na deze inventarisatieronde worden de vragen over tijdstip en warm houden kort
beantwoord. Een vrijwilliger (Sjors) krijgt de opdracht om de antwoorden op de
overige vragen op te zoeken en te presenteren bij de volgende 5-minuten biologie.
Samengevat: maak 5-10 minuten in je les ruimte om onafhankelijk van je
schoolboek in te gaan op actuele berichten in media, boeiende biologische
verschijnselen. Laat leerlingen daarover nadenken.
In essay 31 wordt beschreven hoe deze 5-minuten biologie verantwoord kan
worden uitgebreid.
44
15
Leerstof behandelen in
een motiverende context
In essay 10 zijn een aantal eenvoudige manieren besproken om van je lesdoel een
vraag te maken voor leerlingen. De vragen hadden daar vooral betrekking op de
bouw&werking en functie van biologische systemen. Kennis over bouw&werking
en functie van biologische systemen kan echter ook vanuit andere perspectieven
aan de orde worden gesteld. In dit essay laten we zien hoe dat je dat relatief
eenvoudig kan realiseren.
Volgorde omdraaien
In biologieboeken wordt veelal eerst kennis aangeboden waarna vragen en
opdrachten volgen waarin leerlingen deze kennis kunnen toepassen. De kennis over
bijvoorbeeld longen, nieren etc. is niet altijd meteen boeiend voor leerlingen omdat
het bouw&werking perspectief centraal staat. In de toepassingsopdrachten wordt de
stof ook vaak vanuit andere, voor leerlingen vaak boeiendere perspectieven
benaderd (bijvoorbeeld medisch, vergelijkend of technologisch perspectief). De
leerlingen moeten echter veelal eerst door de verplichte stof heen voordat ze
toekomen aan de interessantere toepassingsopdrachten. Door nu een
toepassingsopdracht uit het boek naar voren te halen kun je hiermee een
interessante context en vraag oproepen aan de hand waarvan leerlingen meer
gemotiveerd de betreffende leerstof kunnen gaan bestuderen.
♣
Na behandeling van spieren en skelet zijn een aantal aardige opdrachten op
genomen over blessures. Leerlingen moeten bijvoorbeeld uitzoeken wat er
precies aan de hand is bij een voetbalknie. In plaats daarvan zou je de
lessen over spieren en skelet ook kunnen starten met de voetbalknie.
Leerlingen zoeken vervolgens zelf op in het boek wat er dan misgaat
(medisch perspectief). Ze leren zo dat er spieren, pezen en kraakbeen bij
betrokken is.
45
♣
Na behandeling van bouw&werking van ogen volgen er in het boek enkele
opdrachten over scherp en onscherp zien en hoe je dit met een bril kan
corrigeren. Je kan ook heel goed met een dergelijke opdracht beginnen.
Leerlingen doen dan eerst enkele oogtestjes en proberen te verklaren
waarom ze al dan niet scherp zien en proberen te voorspellen wat voor
soort bril je dan nodig hebt (technologisch perspectief). Vervolgens zoeken
ze het goede antwoord op in het boek, of doen zelf een experimentje
waarin ze hun voorspelling testen.
Zelfs toepassingsopdrachten die op zichzelf minder motiverend zijn, kunnen
leerlingen vaak toch motiveren voor de stof als ze voorafgaand aan de behandeling
van de stof worden aangeboden. Ze hebben dan immers een vraag waar ze het
antwoord nog niet van weten en kunnen gericht(-er) op zoek naar een antwoord.
Zo kan op een heel eenvoudige manier van antwoordgestuurd leerproces een
activerend vraaggestuurd leerproces wordt gemaakt.
♣
In een biologieboek wordt na de behandeling van werking van hart en
bloedsomloop leerlingen gevraagd om met kleuren in een schematische
tekening aan te geven hoe het bloed stroomt. Je kan nu eenvoudigweg deze
vraag leerlingen stellen voordat ze deze tekst gaan lezen. De leerlingen
hebben dan een vraag waar ze het antwoord nog niet op weten.
Perspectievenassociatie
Het is natuurlijk ook mogelijk om zelf motiverende contexten en bijbehorende
vragen te creëren waardoor het lesdoel een vraag wordt voor de leerlingen. De
sleutelvragen behorende bij de perspectieven zijn heel geschikt om dergelijke
contexten en bijbehorende vragen op te roepen (zie bijlage 1 en 4). Je neemt
daartoe het onderwerp in gedachten waarover je les wilt gaan geven en je
associeert kort (5 a 10 minuten is vaak al voldoende) op elk van de sleutelvragen.
De associaties kunnen vragen of deelthema’s zijn.
Associëren op het onderwerp de huid met behulp van sleutelvragen
Perspectief
Vragen/deelthema’s over de huid
Vergelijkend
Wat is het verschil tussen krokodillenhuid en onze huid?
Functioneel
Hebben puistjes ook een functie?
Waarom hebben we kippenvel?
Bouw&werking
Waar zit pigment eigenlijk?
Oorzakelijk
Waardoor gaan je haren overeind staan?
Ontwikkeling
Is de huid van een bejaarde en een baby even oud?
Omgeving
Waarom krijg je rimpelige huid als je lang in het water zit?
Evolutionair
Waarom zijn we nu niet meer behaard?
Zorg
Werken huidverzorgingsproducten wel echt?
46
Medisch
Technologisch
Ethisch
Persoonlijk
Brandwonden
Tatoeages, piercings .
Hoe voorkom je discriminatie op huidskleur?
Waarom versier je je huid?
Vervolgens ga je na welk van de associaties een geschikte motiverende context en
vraag oplevert voor de behandeling van de geselecteerde leerstof.
♣
Een docent wil de lagen van de huid behandelen. Hij associeert op de het
onderwerp de huid en besluit dat tatoeage een aardige ingang is voor
leerlingen om lagen van de huid aan de orde te stellen. Hij komt zo tot de
volgende lesopzet.
Motiveren
Vraag
Antwoord geven
Toepassen
♣
Plaatje van getatoeëerde mensen
Hoe diep moet je eigenlijk de naald steken voor een goede
tatoeage?
Leerlingen proberen bovengenoemde vraag te beantwoorden
door tekst uit schoolboek over lagen van de huid te bestuderen.
Bespreek de volgende stelling met je buurman/vrouw: de huid
van een baby is even oud als die van een bejaarde
Een andere docent wil dezelfde lagen van de huid behandelen, maar denkt
bij vergelijkend perspectief in eerste instantie aan een stukje plastic. Zij
vermoedt dat leerlingen in eerste instantie de huid ook beschouwen als een
eenvoudig stukje plastic. Ze wil nu de leerlingen laten ontdekken dat de
huid veel complexer in elkaar zit.
Motiveren
Het is groot, waterdicht, het groeit mee, heeft gevoel, is
ademend, isolerend en sexy. Leerlingen moeten raden wat
het is: de huid
Vraag
De huid heeft dus heel bijzonder eigenschappen. Dat wordt
duidelijk wanneer je het vergelijkt met een stukje plastic.
Stel we zouden een huid hebben van een plastic. Wat zijn
dan de nadelen hoe zou je dat moeten aanpassen om een huid
te krijgen zoals wij?
Leerlingen gaan in een onderwijsleergesprek met de docent
telkens na wat het nadeel is van een plastic huid en bedenken
hoe je dat eenvoudig zou kunnen veranderen om het meer op
onze huid te laten lijken, vervolgens bedenken ze weer een
nieuw nadeel. Bijvoorbeeld nadeel van plastic is dat het
Antwoord geven
47
Toepassen
kapot kan gaan. Er moet dus een laag onder zitten waar weer
nieuwe ‘huid’ wordt aangemaakt. Ander nadeel is dat het
nogal snel gaat zweten. Er moeten dus een soort gaatjes
inzitten zodat je het vocht kan doorlaten etc.
Daarna volgen enkele toepassingopdrachten uit het boek.
Samengevat: het veranderen van de lesvolgorde (vragen -> behandeling stof) of
volgorde van vragen (toepassingsgericht -> meer reproductieve vragen) vergroot de
nieuwsgierigheid en daarmee motivatie van leerlingen.
Zie essay 20 voor een uitbreiding van een dergelijke aanpak.
48
16
De docent als verloskundige I:
de kunst van het vragen stellen
Socrates heeft de docent eens verleken met een verloskundige. Door het stellen van
goede vragen kunnen bij leerlingen inzichten geboren worden. In het onderstaande
onderwijsleergesprek ontdekken leerlingen aan de hand van vragen van de docent
de bouw en werking van het hart.
♣
D:
Ons bloed vervoert stoffen die we nodig hebben. Het brengt
namelijk zuurstof en voedingstoffen overal in ons lichaam, armen,
benen, hersenen enzovoort. Bovendien haalt het afvalstoffen op
zodat we ons zelf niet vergiftigen. Bloed kan alleen zijn werk doen
als het wordt rondgepompt in onze bloedvaten. Ons hart zorgt
daarvoor. Daarbij verzet het enorm veel werk. Terwijl jullie zitten
te luisteren werkt je hart twee keer zo hard als je beenspieren als je
sprint. Als je je hele leven lang vrijwel niets zou doen dan zou je
hart tenminste 12.000.0000.0000 keer je bloed rondpompen dat is
zo'n 20 miljoen emmers bloed. Dat zijn 80 (!) grote zwembaden
vol met bloed. Stel je eens voor dat je 80 zwembaden met bloed
zou moeten leegscheppen met een klein plastic bekertje, want zo
groot is je hart ongeveer. Je hart gaat met dit alles rustig door
terwijl jij kan doen wat je wilt.
D:
Hoe doet ons hart dat eigenlijk? Deze vraag gaan we proberen te
beantwoorden. Hoe pompt het hart bloed door onze bloedvaten? Ik
ben op zoek naar een zo simpel mogelijk hart.
Tasja: Gewoon iets dat zo doet [ze knijpt haar hand open en dicht]
D:
Heel goed, ja gewoon een stuk van ons bloedvat dat goed gespierd
is en dan kan samenknijpen. Het nadeel van een dergelijke aanpak
is echter dat het bloed dan op twee kanten kan opstromen. Hoe
kunnen we er nu voor zorgen dat zo'n pompje het bloed maar een
kant op pompt?
49
Jos:
D:
Eric
D:
Eric:
Joris:
D:
Joris:
D:
Lisa:
D:
Soort schuifdeuren maken zoals bij de supermarkt die maar aan één
kant opgaan.
Dat is een goed idee maar kan het eenvoudiger zonder elektriciteit?
Ja gewoon klapdeurtjes die maar naar een kant kunnen scharnieren.
Inderdaad in ons hart zitten kleppen die werken als een soort
klapdeurtjes die maar aan een kant open kunnen Maar ook zo'n
pompje met klepjes heeft nog een nadeel, dit wordt duidelijk
wanneer je nagaat waar het allemaal bloed naar toe moet pompen.
Het bloed moet niet alleen naar alle delen van het lichaam om
zuurstof en voedingstoffen te brengen en afvalstoffen op te halen.
Het bloed moet ook naar de longen om weer zuurstof op te halen.
Dat lukt niet met ons pompje. Dit pompje heeft onvoldoende
kracht om het bloed eerst door hele lichaam en dan nog naar de
longen te pompen. Hoe kunnen we dat oplossen?
Een pompje erbij zetten.
Nee, dat kan niet want dan krijg je files.
Hoezo?
Nou, als de pompjes niet precies gelijk lopen is het bloed van het
ene pompje al weer terug terwijl het andere nog niet weg is.
Dat is heel slim. We hebben zoals Eric zegt inderdaad twee
pompjes maar zoals Joris al aangeeft moet dat wel filevorming
worden voorkomen. Het ritme waarmee de pompjes samenknijpen
is precies op elkaar afgestemd zodat er geen files of gaten ontstaan.
We hebben dus twee pompjes, we noemen dit de linker en de
rechter harthelft. Het ene pompje pompt zuurstofrijk bloed naar je
hele lichaam. Een ander pompje pompt zuurstofarm bloed naar de
longen waar zuurstof wordt opgehaald. Nu doet er zich er nog een
laatste probleem voor. Ook al hebben we in feite een dubbele pomp
toch blijft het zo dat het bloed nadat het stoffen heeft afgegeven en
opgenomen nog maar heel langzaam stroomt. Als we daar niks aan
zouden dan zou het elke keer langer duren voordat het pompje
weer gevuld is en er weer nieuw bloed kan worden gepompt. Hoe
kan je dat nu oplossen?
De bloedvaten moeten gewoon een beetje meehelpen. Door het
bloed naar het hart te duwen.
Knap bedacht. En dat gebeurt ook een beetje. Ook is het zo dat er
in de bloedvaten naar ons hart toe klepjes zitten zodat wordt
voorkomen dat het bloed terugstroomt. Maar er is ook nog een
andere manier. Elke pompje bestaat uit een zuiggedeelte (boezem)
en een persgedeelte (kamer). Het zuiggedeelte zorgt er voor dat
bloed dat terug naar het hart moet en nog maar heel langzaam
stroomt wordt aangezogen. Vervolgens wordt het aangezogen
50
bloed weer in de persgedeelte (de kamer) gepompt die het dan weer
het lichaam rond pompt. Dus ons hart bestaat uit twee pompjes, een
linker- en rechterhelft, en ieder pompje bestaat weer uit een
zuiggedeelte (boezem) en persgedeelte (kamer).
Bedenken van vragen
Een onderwijsleergesprek staat of valt met goede vragen van de docent. Maar hoe
kom je nu aan deze vragen? In het boek staan immers hoofdzakelijk antwoorden
Kennis is echter altijd een antwoord op een vraag. De vraag kun je achterhalen
door opnieuw de kennis opnieuw te reconstrueren. De sleutelactiviteiten behorend
bij het betreffende perspectief kunnen daarbij helpen. 19
♣
Het hart opnieuw ontworpen met behulp van sleutelactiviteiten behorend
bij bouw&werking perspectief
Systeem: Hart
Functie: Bloed rondpompen in bloedsomloop
Ontwerpprobleem
Eenvoudige oplossing
Nadeel
Hoe kan bloed worden
Pompje dat bestaat uit
Bloed kan twee kanten
rondgepompt?
bloedvat dat samenknijpt
op stromen
Hoe kan worden
Aan pompje kleppen
Bloed heeft
voorkomen dat het bloed toevoegen
onvoldoende snelheid
twee kanten op stroomt?
om zuurstof in longen
op te halen en zuurstof
weg te brengen naar
rest van het lichaam.
Hoe kan de snelheid van Twee pompjes er van maken. Bloed stroomt nog
bloedstroom worden
Een pompje pompt bloed naar steeds te langzaam
vergroot?
longen het andere pompje
terug naar de pompjes,
pompt het zuurstofrijk bloed
waardoor de pomp
naar rest van het lichaam
zich maar heel
langzaam vult en
(=linker en rechter harthelft) daardoor niet snel
genoeg kan pompen
Hoe kan de
Pompjes uitvoeren met een
toestroomsnelheid van
zuig- en een pers-gedeelte Het
het bloed naar de
zuiggedeelte zuigt bloed aan
pompjes worden
en een persgedeelte pompt het
vergroot?
weer weg
(=resp. boezem en kamer)
19
Bijlage 1 en 4.
51
We hebben al eerder laten zien hoe je sleutelactiviteiten behorend bij
bouw&werking perspectief kan gebruiken om immuunsysteem en bloedstolling
opnieuw te ontwerpen.20 De vragen voor zijn onderwijsleergesprek over het hart
heeft de docent bedacht door het hart opnieuw te ontwerpen (zie vorige pagina).
Selectie van de vragen
Nadat je op deze manier de vragen hebt geformuleerd die aan de kennis ten
grondslag liggen moet je nog kiezen welke vragen je in het onderwijsleergesprek
aan bod wilt laten komen. Dit hangt natuurlijk af van je doel, maar ook van de
beginsituatie van de leerlingen. Als het gaat om behandeling van stof over
bouw&werking van biologische systemen (bijna 80% van de stof in
biologieboeken en de eindtermen gaat daarover) kan je hierbij de volgende
vuistregel hanteren: Start met de functie van het systeem waarvan je verwacht dat
leerlingen weten waarom het nodig is dat deze functie wordt vervuld.
♣
Een voorbeeld. Stel je wil een onderwijsleergesprek houden over het hart.
De functie van het hart is rondpompen van het bloed. Dat is nodig om alle
cellen van bloed worden voorzien. Dat is weer nodig omdat cellen
voedingstoffen en zuurstof nodig hebben en afvalstoffen moeten afvoeren.
Dat is op zijn beurt weer nodig om energie en bouwstoffen te leveren voor
de groei en andere processen.
Als leerlingen weten waarom het nodig is dat bloed wordt rondgepompt
dan kun je bij deze functie beginnen en wordt dit je eerste vraag: hoe kan je
bloed rondpompen? Als je echter verwacht dat dit niet geval is dan begin je
een stapje hoger: hoe worden cellen van bloed voorzien? Verwacht je dat
ze dat ook niet weten dan zou je eigenlijk nog een stapje hoger moeten
instappen: hoe komen we aan energie en bouwstoffen voor de groei?
Als je op deze manier je beginvraag hebt bepaald zul je nog moeten nagaan hoe je
deze vraag een vraag van leerlingen kan laten worden. We hebben daar in essay 10
en 15 al aandacht aan besteed. In het eerder genoemde voorbeeld van een
onderwijsleergesprek over het hart wordt de techniek concretiseren gehanteerd.
♣
Als je zegt dat het hart bloed rondpompt zullen leerlingen niet zo snel de
interesse wekken van leerlingen. Als je echter heel concreet maakt hoeveel
bloed feitelijk wordt rondgepompt (80! zwembaden in een mensenleven)
en/of hoeveel arbeid daar wel niet voor wordt verricht dan zal deze vraag
sneller ook een vraag van de leerlingen worden. Ja, hoe doet zo’n hart dat?
Als zo je startvraag ook een vraag voor de leerlingen is geworden, kun je nagaan
welke vervolgvragen je kan stellen. Daarbij kun je gebruik maken van de vragen
20
Zie essay 11.
52
die je in je eigen reconstructie hebt ontwikkeld. Voor elke vraag kun je inschatten
of leerlingen het verwachte antwoorden zouden kunnen bedenken, zo niet dan moet
je de vraag bijvoorbeeld opsplitsen deelstappen, of besluiten dat je het antwoord of
delen van het antwoord aanbiedt.21
Vraagformulering
De manier waarop een vraag wordt geformuleerd bepaalt in belangrijke mate
hoeveel verschillende antwoorden kunnen worden gegeven en daarmee de vrijheid
die leerlingen krijgen. Stel je wilt leerlingen laten bedenken dat er een soort
packmannetjes zijn die bacteriën kunnen opeten, waardoor wij niet ziek van ze
kunnen worden. Welke vraag kun je nu stellen zodat ze gestimuleerd worden om
dit antwoord te bedenken? We geven hier drie vragen die je zou kunnen stellen met
de mogelijke antwoorden die leerlingen zouden kunnen geven.
♣
Vraagformulering in relatie tot verwachte antwoorden
Vraag
Antwoorden die
kunnen geven
leerlingen
zouden
1. Hoe zorg je ervoor dat je niet ziek riolering, handen wassen, naar de dokter
wordt?
gaan voor een spuitje, sjaal om doen als
het koud is etc.
2. Hoe kan je lichaam er voor zorgen de huid, hoesten en niezen zodat
dat je niet wordt van ziekmakende bacteriën weer uit je neus of mond gaan,
bacteriën?
bacteriën opeten of doodprikken,
oppakken en uit je lichaam zetten.
3. Hoe kan je lichaam bacteriën die in bacteriën opeten, of doodprikken, of
je bloed zitten onschadelijk maken?
oppakken en uit je lichaam zetten.
Dit voorbeeld laat zien dat een vraag altijd al veronderstellingen bevat over een
mogelijk antwoord. Hoe meer veronderstellingen in de vraag zijn opgenomen hoe
minder antwoord mogelijkheden de leerling heeft. In vraag 1 wordt alleen maar
gevraagd hoe je er voor kan zorgen dat je niet ziek wordt, in vraag twee wordt dit
al toegespitst op je lichaam en op schadelijke bacteriën. Antwoorden als handen
wassen, riolering ,sjaal omdoen die op de eerste vraag wel kunnen worden
gegeven zullen nu niet meer worden gegeven. In vraag 3 wordt verder
gespecificeerd om welke bacteriën het gaat, het gaat om bacteriën die al in je bloed
zitten. Antwoorden als de huid, hoesten en niezen die nog een goed antwoord
waren op de eerste en tweede vraag zullen nu niet meer worden gegeven.
21
Zie ook essay 48.
53
Als je begint met leerlingen mee te laten denken over een antwoord is het
verstandig om de vraagformulering nog redelijk gesloten te houden, zoals
bijvoorbeeld bij vraag 3. Er zijn dan minder antwoord mogelijkheden waardoor je
gemakkelijker met alternatieve antwoorden van leerlingen kunt omgaan. Ook is
het verstandig deze vorm uit te proberen bij onderwerpen waar je redelijk wat van
af weet. Je bent dan beter in staat om antwoord mogelijkheden van leerlingen te
voorspellen en kunt dan ook gemakkelijker reageren op afwijkende antwoorden.
Als je vaker op deze manier voor een bepaald onderwerp hebt gewerkt, raak je
steeds beter op de hoogte van mogelijke antwoorden van leerlingen en kun je
geleidelijk aan je vragen opener gaan formuleren.
Wat doe je met vragen van leerlingen?
Wie vragen stelt kan ook vragen terug verwachten. Dat is natuurlijk ook het leuke
van een onderwijsleergesprek. Leerlingen worden aan het denken worden gezet en
gaan zelf ook vragen stellen. Sommige vragen zijn voor iedereen in de klas
interessant en passen ook helemaal in de rode draad van het onderwijsleergesprek.
In dat geval kun je zelf de vragen beantwoorden of de vraag doorspelen naar
andere leerlingen.
Het komt echter ook vaak voor dat er vragen worden gesteld die afleiden van de
hoofdlijn en/of maar door een paar leerlingen interessant worden gevonden. Nu is
dat natuurlijk niet erg als je daar af en toe op ingaat maar als je er elke keer op
ingaat dan raken leerlingen de hoofdlijn helemaal kwijt, of haken ze af omdat ze
het niet interessant vinden om te luisteren naar vragen van anderen. Je kan dan
verschillende dingen doen, waarbij het altijd van belang is dat je de inzet van de
vragensteller erkent, zodat deze niet ontmoedigd wordt in de toekomst nieuwe
vragen te stellen.



Je kunt zeggen dat je de vraag meeneemt voor de volgende les(-sen). Eventueel
kun je de vraag dan ook door een leerling zelf laten uitzoeken.
Je kunt de vragen opschrijven op het bord en leerlingen er na het
onderwijsleergesprek leerlingen individueel of in groepjes aan laten werken.
Je kunt heel specifieke vragen van één of enkele leerlingen beantwoorden als
ze individueel aan het werken zijn.
Samengevat: door het stellen van goede vragen kunnen bij leerlingen inzichten
geboren worden. Bij het verzinnen van goede vragen bij je voorbereiding,
probeer je die vragen te stellen waardoor de opnieuw gereconstrueerd wordt.
De sleutelactiviteiten kunnen daarbij helpen (bijlage 1 en 4)
De vraag is gesteld en dan? Hoe begeleid je leerlingen bij het antwoord?
54
17
De docent als verloskundige II:
begeleiden bij bedenken van een antwoord
Nadat de docent de vraag heeft gesteld is het de beurt aan de leerlingen. Nu kan je
leerlingen veel of weinig vrijheid geven bij het bedenken van een antwoord.
Hieronder worden 6 opties gegeven waarbij de vrijheid van leerlingen geleidelijk
afneemt:
1. extra tijd geven
2. vraag doorspelen naar andere leerling(-en)
3. strategische hint geven
4. inhoudelijke hint geven
5. uit antwoordmogelijkheden laten kiezen
6. het antwoord zelf geven.
De meeste opties zullen voor zichzelf spreken behalve waarschijnlijk optie 3:
strategisch hints geven. De sleutelactiviteiten behorende bij perspectieven bevatten
dergelijke strategische aanwijzingen hoe je een vraag van een bepaald type kan
oplossen (bijlage 1 en 4). Wanneer leerlingen bijvoorbeeld een antwoord moeten
zoeken voor de wijze waarop een bepaalde functie wordt vervuld kun je hen helpen
door de volgende aanwijzingen:
- aangeven dat ze moeten zoeken naar een zo eenvoudig mogelijk antwoord,
- dat ze kunnen nagaan hoe deze oplossing feitelijk kan worden gerealiseerd
- dat ze kunnen nagaan wat de nadelen zijn van de bedachte oplossing.
Hoeveel vrijheid je de leerlingen geeft bij het bedenken van antwoord, hangt van
verschillende factoren af : ingeschatte voorkennis van de leerlingen, beschikbare
tijd, je eigen vakinhoudelijke kennis en de sfeer in de klas.
Creativiteit van leerlingen stimuleren.
Leerlingen zijn gewend om vragen te beantwoorden, meestal vragen waarvan ze
grote delen van het antwoord al kennen (toepassingsvragen). Veel leerlingen
55
achten zichzelf niet in staat om echt iets nieuws te bedenken. Ze kunnen schroom
hebben om speculatieve antwoorden te bedenken en zijn ook niet gewend om
antwoorden vervolgens weer kritisch te toetsen. Je zal leerlingen daarbij moeten
helpen. We laten eerst een fragment zien waarin een docent dit doet en zullen aan
de hand van dit fragment kort de maatregelen bespreken die je als docent kan
nemen.
D:
D:
Ans:
D:
Ans:
D:
Ans:
D:
Eric:
D:
Jos:
D:
D:
D:
Hoe kan je lichaam bacteriën die in je bloed zitten onschadelijk maken?
[geen reactie]
Hoe zou je dat nu zelf aanpakken als je zo'n bacterie onschadelijk zou
moeten maken? Zou je hem afbranden of misschien doorboren met iets.
Ik zou het met een wielklem doen
Een wielklem. Nou ik ben benieuwd, leg uit.
Ja zo'n ding had mijn vader laatst aan zijn auto zitten.
Tsjonge. En hoe werkt dat bij een bacterie?
Nou dat is gewoon een soort klemmetje wat de bacterie aan zijn staart
vasthoudt zodat hij geen kant meer op kan.
Dat is een heel origineel idee, we noteren het even op het bord. We gaan nu
eerst nog andere oplossingen verzamelen en kijken dan welke we de beste
vinden. Zijn er nog andere oplossingen bedacht?
Ik zou hem gewoon lekprikken
Lekprikken, ook een mooie [doc. schrijft hem erbij]. Nog een?
Je kunt hem ook gewoon opvreten dan ben je er ook meteen vanaf.
Ja inderdaad. Zo nu hebben we drie oplossingen: wielklem die bacterie bij
de staart grijpt. Een prikker die hem lek prikt. En een soort happertje die
hem opvreet. Dat is een mooie oogst. Om nu te bepalen wat de beste
oplossing is gaan wil ik jullie vragen van
iedere oplossing een nadeel te bedenken en dat op je blaadje te schrijven.
Daarna ga we kijken welke oplossing de minste nadelen heeft, of het minst
erge nadeel en dat is dan de beste
[Leerlingen schrijven nadelen op een papiertje]
Oke. De nadelen, Wout wat had jij?
Wout: Ik had van de wielklem dat de bacterie dan in je lichaam blijft en
misschien nog steeds schadelijk kan zijn. Doorprikken weet ik niet of dat
goed is. Is wat er in de bacterie zit niet giftig voor ons? Dan is ie dus wel
dood maar nog steeds gevaarlijk. Opvreten
vond ik dus de beste alleen dat heeft ook een nadeel je kan ook dingen van
jezelf opvreten.
Knap bedacht Wout [noteert de nadelen bij iedere oplossing]. Zij er die nog
andere nadelen hebben bedacht.
56
Liz:
Ja, dat nadeel dat Wout had bij opvreter dat is geldt ook voor de andere
oplossingen
D:
Inderdaad. Die schrijven we erbij.
Alice: Ik had eigenlijk geen ander nadeel, maar wel een oplossing voor de
wielklem. Als je de bacterie nu gewoon bij de staart pakt en uit het lichaam
gooit.
Jan:
Nou dan vind ik opvreten toch beter omdat je anders wel heel veel
wielklemmen nodig hebt die dan een voor een alle bacteriën naar buiten
moeten brengen, dat duurt hartstikke lang hoor.
D:
Wie is het met Jan eens, dat de opvreter de beste is. Iedereen? Nou zo'n
ding hebben we ook echt in ons lichaam. Het is een witte bloedcel die als
een soort packmannetjes bacteriën kan opvreten. Alleen jullie hebben heel
scherp gezien dat die witte bloedcel alleen bacteriën moet vreten en niet
dingen van ons eigen lichaam. Hoe zou hij dat verschil kunnen maken?
Je kan leerlingen stimuleren creatieve oplossingen te bedenken door eerste zelf
enkele voorbeelden hiervan te geven (i.c. afbranden en doorboren) en creatieve
antwoorden van leerlingen ook serieus te nemen. Ze merken dan dat alles is
toegestaan. Bovendien wordt zo duidelijk dat je niet op zoek bent naar eerder
opgedane boekenkennis maar naar oplossingen voor het gestelde probleem. Als een
leerling bijvoorbeeld antistoffen roept omdat hij daar ooit iets over heeft gehoord,
dan kun je doorvragen naar hoe je met antistoffen het betreffende probleem kan
oplossen. Als de leerling dat kan uitleggen is het prima, anders vraag je de
leerlingen om zelf een oplossing te bedenken.
Antwoorden serieus nemen
De bereidheid van leerlingen om antwoorden te bedenken staat of valt met de
bereidheid van de docent om het antwoord serieus te nemen. Serieus nemen
betekent dat de antwoorden op grond van argumenten worden geaccepteerd of
weerlegd. Als een docent regelmatig antwoorden van leerlingen eenvoudigweg als
foutief bestempeld zonder uitleg van redenen waarom het fout is heeft dit een
aantal gevolgen.
Ten eerste zal de leerling zich niet erkend voelen en na verloop van tijd geen
creatieve antwoorden meer proberen te bedenken.
Ten tweede wordt zo bij de leerling een dogmatische houding bevordert. Een
houding waarin redenen er niet toe doen en waar je gewoon moet leren wat je
wordt verteld.
Bij vraaggestuurd leren willen echter juist een kritische houding stimuleren. Een
houding waarin antwoorden op grond van argumenten worden geaccepteerd of
weerlegd. Het type argument waarmee een antwoord kan worden geaccepteerd of
weerlegd is afhankelijk van het perspectief van waaruit wordt gewerkt. In een
57
ethische discussie spelen een ander soort argumenten een rol als bij een onderzoek
naar de bouw&werking van witte bloedcellen.22
Het hoeft niet altijd klassikaal
We besluiten deze bespreking met een opmerking over de groeperingsvorm waarin
de docent leerlingen antwoorden kan laat bedenken. Er zijn drie mogelijkheden: er
kan individueel, in groepjes of klassikaal aan een vraag worden gewerkt.
De drie groeperingsvormen.
Groepering
Omschrijving
Individueel
Leerlingen werken alleen.
Groep
Leerlingen werken samen.
Klassikaal
Alle leerlingen van de klas krijgen gelijktijdig onderwijs.
Voor het behandelen van relatief gesloten vragen is de klassikale vorm goed
geschikt. Als er echter door leerlingen voor een langere tijd gewerkt moet gaan
worden aan meer open vragen dan is de individuele of groepsgewijze aanpak meer
geschikt.
Ook een combinatie van groeperingsvormen kan dan goed werken, zoals bij de
werkvorm DDU. Bij denken-delen-uitwisselen stelt de docent klassikaal de vraag,
leerlingen krijgen vervolgens kort de tijd om individueel een antwoord te bedenken
(zodat iedereen er over heeft nagedacht), daarna worden de antwoorden van
leerlingen in kleine groepjes verder ontwikkeld, en tenslotte worden de
groepsantwoorden klassikaal geïnventariseerd en onder leiding van de docent
geëvalueerd. Deze aanpak zorgt er niet alleen voor dat leerlingen actief betrokken
zijn bij het beantwoorden van de vraag. Bovendien wordt op deze manier het aantal
mogelijke antwoorden al gereduceerd, doordat leerlingen in hun groepje de
antwoorden al kritisch hebben getoetst. Hierdoor is gemakkelijker voor de docent
om de over gebleven antwoorden klassikaal te evalueren. De docent krijgt zo ook
beter inzicht in het denkproces bij leerlingen doordat hij tijdens de
groepsbesprekingen langs kan lopen.
Samengevat:voor het begeleiden van het antwoord zijn erin dit essay verschillende
opties genoemd. Ze verschillen in vrijheidsgraden.
22
Zie bijlage 1 voor overzicht en de essays onder het kopje ‘denkgereedschap nader
uitgewerkt.
58
18
Denk-en doe-opdrachten maken
Als docent denk en doe je veel in een les. Veel van deze denk- en doe activiteiten
kunnen leerlingen (gedeeltelijk) overnemen. Hierdoor worden ze gestimuleerd om
dieper na te denken over de stof.
♣
Docentgestuurd. De docent:
- legt uit
- legt een verband
- stelt vragen
- vat samen
- maakt toetsvragen
Leerlinggestuurd. Leerlingen:
- leggen elkaar de stof uit
- leggen zelf verbanden
- stellen zelf vragen
- vatten zelf de stof samen
- maken zelf toetsvragen
Als je leerlingen meer wilt stimuleren om zelfstandig na te denken dan is het nuttig
om eens op te schrijven welke activiteiten je eigenlijk allemaal zelf onderneemt
tijdens de voorbereiding en uitvoering van de les. Welke van deze activiteiten kan
je leerlingen (geleidelijk) laten overnemen?
De in het voorbeeld genoemde activiteiten zijn vrij algemeen. Met behulp van de
sleutelactiviteiten behorend bij het betreffende perspectief kunnen deze activiteiten
nader worden ingevuld.
♣
Bekijk met het medisch perspectief uit bijlage 1 bij de hand het volgende
voorbeeld. De docent geeft uitleg over astma. De klachten worden
besproken (sleutelactiviteit 1). Er wordt gesproken over de wijze waarop
deze klachten worden veroorzaakt (sl 3) en hoe je het kan behandelen (sl
4). Elk van deze sleutelactiviteiten kunnen ook worden overgenomen door
de leerlingen. Ze kunnen nagaan wat de klachten zijn behorend bij astma
(sl 1). Ze kunnen de oorzaken hiervan opzoeken of proberen te bedenken
(sl 3) en ze kunnen een behandelingsplan opstellen (sl 4)
59
Sleutelactiviteiten kunnen meer docentgestuurd of meer leerlinggestuurd worden
uitgevoerd. Dit zorgt voor een enorme variatie aan activiteiten die je leerlingen kan
laten uitvoeren.23 Maar er zijn nog veel meer varianten mogelijk. De feitelijke
denk/doe-opdracht die leerlingen krijgen wordt namelijk niet alleen bepaald door
sleutelactiviteit en wijze van sturing maar ook door het gehanteerde leermateriaal
en de gekozen groeperingsvorm.
Opdracht = sleutelactiviteit(-en) + sturing + leermateriaal + groepering
We zullen hier nu eerst kort de keuzemogelijkheden van leermateriaal en
groeperingsvorm bespreken. Leerlingen leren altijd aan de hand van iets. Dit iets
noemen we het leermateriaal. We onderscheiden hier vier typen.
Leermateriaal
'Echt' materiaal
Afbeeldingen
Modellen
Beschrijvingen
Spelvormen
Omschrijving
Er wordt gewerkt met levend of dood biologisch
'materiaal', binnen of buiten de klas, inclusief het eigen
lichaam.
Er wordt gewerkt met statische of bewegende
realistische beelden
van het desbetreffende onderwerp zoals foto's, dia's,
film, video etc.
Er wordt gewerkt met vereenvoudigde weergave van de
werkelijkheid in vorm van statische of bewegende
tweedimensionale of driedimensionale modellen van
divers materiaal. Zoals bijvoorbeeld schema's, torso's,
animaties, zelfgebouwde of zelf uitgebeelde modellen
etc.
Er wordt gewerkt met mondelinge of schriftelijke
beschrijvingen zoals presentaties, schoolboekteksten,
artikelen, verhalen, interviews, begrippennetwerken etc.
Er wordt gewerkt met diverse spelvormen zoals quiz,
kwartetten,
puzzels,
raadspellen,
bordspellen,
rollenspelen etc.
De eerste vier typen leermateriaal kunnen worden geordend van concreet naar
abstract. Het meest concreet is het echte materiaal zelf. Leerlingen kunnen dit met
al hun zintuigen waarnemen. Een stapje abstracter zijn realistische afbeeldingen
Nog een stap abstracter zijn modellen waarin de werkelijkheid doelbewust
23
Zie ook essay 12.
60
eenvoudiger is weergegeven. Het meest abstract en ook meest gebruikt in het
onderwijs zijn geschreven of gesproken teksten (beschrijvingen).
Leermateriaal
'Echt' materiaal
Afbeeldingen
Modellen
Beschrijvingen
Spelvormen
Voorbeelden van leermateriaal voor les over de huid
Leerlingen onderzoeken hun eigen huid van hun arm.
Leerlingen krijgen een foto van een hand met een brandwond.
Er staat in het boek een schema van de drie lagen waaruit de
huid is opgebouwd
De leerkracht schrijft twee functies van de huid op het bord
De leerkracht heeft een kruiswoordpuzzel gemaakt met
begrippen die te maken hebben met de vorige les over de huid.
Hoe je een onderwerp behandelt is niet alleen afhankelijk van het gekozen
leermateriaal maar ook van de wijze waarop de leerlingen zijn gegroepeerd. De
mogelijke groeperingsvormen en omschrijving staan hieronder24.
Groepering
Individueel
Groep
Klassikaal
Omschrijving
Leerlingen werken alleen.
Leerlingen werken samen.
Alle leerlingen van de klas krijgen gelijktijdig onderwijs.
Samengevat: de vier componenten voor het maken van een opdracht zijn:
sleutelactiviteit, sturing, leermateriaal en groepering. Door specifieke selectie en
combinatie van deze componenten kan een bijna eindeloze variatie aan denk- en
doe-opdrachten worden samengesteld.
Op de volgende bladzijde staan enkele denk- en doe-opdrachten over de huid en
adviezen over andere bronnen van opdrachten.
24
Voor toelichting zie blz 58.
61
Enkele opdrachten voor
behandeling van de huid
Docent leidt discussie in de klas
over de vraag: vanaf welke leeftijd
je zelf mag bepalen of je een
tatoeage neemt.
Leerlingen doen een proefje met
de huid, waarbij de ene hand in
warm en de andere in koud water
steken.
Leerlingen bouwen zelf een
kunsthuid. Ze nemen hiervoor
materiaal van thuis mee (papier,
plastic, bladeren etc.). Ze testen of
de huid aan de eerder bedachte
functies voldoet.
Perspectief + nr. Leermateriaal
sleutelactiviteiten
Ethisch (sl 1t/m5) Spelvorm
Groepering
Bouw&Werking:
(sl 1t/m3
Echt materiaal
Individueel
Technologisch
(sl 1 t/m 6)
Model
Groep
Klassikaal
Een onuitputtelijke bron van denk- en doe-opdrachten:
Je hoeft natuurlijk niet alle denk- en doe-opdrachten zelf te bedenken. Er is al veel
bedacht waar je gebruik van kan maken. Je kan bijvoorbeeld op leuke ideeën
komen door ook eens andere schoolboeken te raadplegen. Daarnaast is het internet
een bijna onuitputtelijke bron voor lesideeën. Probleem is dat het vaak lastig is om
lessen te vinden. Bestaande Nederlandstalige en buitenlandse portals bevatten vaak
een beperkte collectie lessen. Er zijn wel veel buitenlandse portals die een grotere
collectie lessen omvatten.
De beste resultaten worden vaak toch bereikt door gewoon te googlen. Je moet dan
wel de juiste zoektermen in typen. Je kan voor elk denkbaar onderwerp in de
biologie honderden lessen vinden als je de volgende zoekcombinatie gebruikt:
lesson plan gevolgd door het Engelstalige onderwerp voor je les. Bijvoorbeeld:
lesson plan genetics; lesson plan human heart etc. Je kunt dan uiteraard je
zoekprofiel nog nader specificeren bijvoorbeeld: lesson plan genetics games.
Uiteraard zijn niet alle hits die je krijgt bruikbaar maar door er enkele snel te
scannen kom je vaak wel op leuke ideeën.25
25
Meer ideeën via ‘Bronnen voor nader lezen’
62
19
Van stampen naar vraaggestuurd
bestuderen van teksten
Leerlingen krijgen vaak de opdracht zelf stukken te lezen uit een methode of
andere informatiebronnen zoals een artikel, internet etc. Veel docenten vinden dat
leerlingen deze teksten vaak oppervlakkig bestuderen. Hieronder tref je een
tekstfragment aan uit een schoolboek en de wijze waarop een leerling (Arjen) deze
tekst bestudeert.
♣
Tekstfragment uit een schoolboek
Het hart heeft een linker- en een rechterhelft. Elke helft bestaat uit een
boezem en een kamer. Tussen de boezems en de kamer zit een klep. Dat is
een soort deurtje dat maar naar een kant open kan. Daardoor stroomt het
bloed van de boezem naar de kamer en niet andersom, eenrichtingsverkeer
dus. Het bloed wordt door de linkerkamer in een grote buist gepompt dat is
de aorta, de lichaamsslagader. Die vertakt zich in een grote slagaders, de
hoofdkanalen voor het bloed. Zij voeren het bloed naar de lichaamsdelen,
zoals armen, benen, hersenen en noem maar op. Hier vertakken de
slagaders zich in steeds kleinere slagadertjes. Zo worden zuurstof en
voedingsstoffen op ieder plekje in het je lichaam afgeleverd. Met
afvalstoffen en zonder zuurstof en voedingsstoffen gaat het bloed terug
naar het hart. We noemen de buizen nu geen slagaders meer maar anders.
Eerst zijn ze heel klein maar ze komen bij elkaar en worden breder. Het
bloed komt via de aders in de rechterboezem van het hart terug. Vanuit de
rechterkamer wordt het bloed vervolgens naar de longen gepompt. Met
zuurstof komt het bloed dan terug in de linkerboezem van het hart. Op de
plaats waar we begonnen waren. Het bloed stroomt dus van een rondje. We
noemen dat rondgaan van het bloed de bloedsomloop. [bij deze tekst hoort
een plaatje van hart en bloedsomloop]
63
♣
Arjen bestudeert de tekst over het hart
Arjen gaat als volgt te werk. Hij begint gewoon te lezen bij het begin maar
is na een paar regels de draad kwijt. "Boezem en kamer ’Wat zijn dat voor
dingen?" Hij begint weer overnieuw. Dan ziet hij in het plaatje de termen
staan en begrijpt nu, waar boezem en kamer ze zich bevinden in het hart.
"Dan zit daar nog een klep staat hier, maar die staat niet in een plaatje.
Daar zitten wel van die frubbeltjes maar dat lijkt me geen klep. Bovendien
zitten er daar meer van ook bij dat bloedvat zit zo'n deurtje. Van de
linkerkamer gaat het dus naar zo'n grote buis. Maar dat is toch helemaal
niet links. Dat is rechts". Dan leest hij toch maar verder. "O dus het maakt
een rondje dat bloed”.
Je ziet dat Arjen de tekst gewoon van voor naar achter doorneemt. Hij probeert
daarbij te onthouden en te begrijpen wat er staat. Dit is lastig omdat hij
onvoldoende een beeld van het geheel heeft als hij aan de tekst begint, bovendien
heeft hij onvoldoende relevante voorkennis geactiveerd. Hij kan daardoor ook veel
termen in de tekst niet goed plaatsen. Het gevolg van deze manier van bestuderen
is veelal dat leerlingen pas na heel veel herhalen de tekst wel kunnen reproduceren
maar er verder niet veel meer mee kunnen.
Vraaggestuurd teksten bestuderen
Leerlingen kunnen teksten gemotiveerder, diepgaander en doelgerichter bestuderen
op de volgende manier. Ze stellen zichzelf vragen over de tekst en proberen deze te
beantwoorden, voordat ze de tekst in detail bestuderen. Dit idee is niet nieuw. In
1946(!) nam Robinson het stellen van vragen al op als tweede stap in zijn strategie
voor het bestuderen van teksten, de SQ3R: Survey (overzicht), Question (vragen),
Read (lezen), Recite (herhalen) en Review (samenvatten). In de meeste huidige
lees/studiestrategieën herkennen we de vijf stappen van Robinson. Als je leerlingen
observeert bij het bestuderen van een tekst blijken de meeste de laatste drie stappen
van Robinson redelijk spontaan uit te voeren. De eerste twee stappen worden vaak
door leerlingen overgeslagen. Ze oriënteren zich nauwelijks en beginnen veelal
meteen de tekst van voor tot achter door te lezen. Het lijkt ook de kortste weg om
gewoon met de tekst te beginnen, maar dit is slechts schijn. Een goede oriëntatie
vooraf door middel van het stellen van vragen kan juist tijd besparen. We laten hier
zien hoe Marlies dezelfde tekst meer vraaggestuurd bestudeert.
♣
Marlies bestudeert vraaggestuurd de tekst over het hart
Marlies gaat eerst na waar de tekst over gaat. Ze ziet dat al snel aan de
plaatjes die er bij staan en de eerste regels van de tekst. "O het gaat dus
over het hart en de bloedvaten". Ze begint nu niet eerst met lezen, maar
stelt zich de volgende vraag: Wat is de functie van het hart? "Ja bloed rond
64
sturen door het lichaam. Waarom is dat nodig? Anders ga je dood omdat je
geen eten krijgt in je lichaam. Hoe zou dat kunnen? Gewoon iets dat open
en dicht gaat zodat het bloed rond wordt gestuurd". Dan gaat Marlies de
tekst lezen. Ze leest eerst over linker- en rechterhelft en vraagt zich af :"Het
lijken wel twee pompen waarom zou dat zijn, ik dacht dat er maar eentje
nodig was". Dan leest ze verder en ziet dat de ene helft die bloed naar het
lichaam stuurt, niet alleen voedingsstoffen maar ook zuurstof vervoert. "O
ja zuurstof dat moet natuurlijk ook anders stik je, maar dat moet natuurlijk
dan worden opgehaald bij je longen" Ze leest weer verder en ziet dat staan
"Nu snap ik ook dat er twee pompjes zijn de ene stuurt het naar het bloed
met eten en zuurstof naar je lichaam en de ander haalt zuurstof op bij de
longen. Maar waar gaan die afvalstoffen naar toe, naar je hart staat hier.
Dat lijkt me niet zo goed, moet ik eens aan de juf vragen".
We zien dat Marlies in tegenstelling tot Arjen niet de tekst van voor te achter eerst
gedetailleerd doorneemt. Ze gaat eerst na waar de tekst over gaat en legt dan als het
ware het boek eerst opzij. Ze stelt een paar vragen aan zichzelf: Wat is de functie?,
Waarom is dat nodig? Hoe zou dat kunnen? Ze probeert deze vragen eerst zelf te
beantwoorden. Hierdoor krijgt ze overzicht over het geheel en activeert ze
relevante voorkennis. Daarna gaat ze tekst pas lezen. Ze leest daarbij heel gericht.
Ze zoekt dingen op die ze nog niet weet en toetst of het klopt wat ze denkt. Ze gaat
dus door haar eigen vragen gestuurd door de tekst heen. Uiteindelijk begrijpt ze
daardoor de tekst beter dan Arjen, kan ze er meer mee en vindt ze het ook leuker,
ze zoekt immers antwoord op door haar zelf gestelde vragen.
Hoe komen leerlingen aan vragen?
De moeilijkheid bij deze aanpak zit natuurlijk in het stellen van de vragen.
Leerlingen weten vaak niet welke vragen ze moeten stellen voorafgaand aan
bestudering van de tekst. Die vragen zijn echter eenvoudig te formuleren als je
eerst nagaat vanuit welk perspectief een tekst is geschreven. De sleutelvraag
behorend bij het betreffende perspectief biedt dan een eerste ingang, tevens kunnen
de sleutelactiviteiten in vraagvorm worden geformuleerd.26
♣
Marlies heeft gezien dat het hier gaat om een tekst voer bouw&werking
van hart. Ze gebruikt dan ook de vragen die hierbij behoren. Wat is de
functie van het hart, wat is de functie van deze functie (waarom is dat
nodig?) en hoe zou dat eenvoudig kunnen?
♣
Een leerling moet een tekst lezen over reuma. Hij stelt eerst vast dat het
hier gaat om een medisch perspectief. Aan de sleutelactiviteiten behorend
26
Bijlage 1 en 4.
65
bij medisch perspectief ontleent hij de volgende vragen: (1) Wat zijn de
klachten?; (3) Hoe worden klachten/ziekte veroorzaakt?; (4) Op welke
manier kan het worden behandeld?; (5) Wat zijn voor- en nadelen van de
behandeling? Deze vragen probeert hij eerst heel kort zelf te beantwoorden
voordat hij de tekst gaat bestuderen.
Als het gaat om bestudering van het schoolboek zijn er vaak ook nog andere
manieren om aan startvragen te komen. Leerlingen kunnen doelstellingen die vaak
expliciet zijn geformuleerd in vraagvorm herformuleren of ze kunnen een
interessante toepassingsvraag/opdracht uitkiezen en het antwoord op deze vraag in
de tekst gaan zoeken.
Leren vraaggestuurd teksten te bestuderen
Je kan leerlingen helpen wennen aan vraaggestuurd lezen. Formuleer eerst zelf
startvragen. Laat leerlingen steeds meer zelf vragen formuleren waarop jij feedback
geeft. Belangrijk is dat leerlingen eerst het nut van deze aanpak inzien. Voor hen
lijkt het een omweg om eerst vragen te formuleren en na te gaan wat je er al over
weet. Ze moeten zelf ontdekken, door te doen, dat dit de moeite waard is. Je kan
leerlingen vrij snel het nut er van laten inzien door leerlingen in het begin niet de
vragen vooraf te laten stellen maar achteraf. Dus nadat ze de tekst op hun eigen
manier hebben bestudeerd. Een heel goede vraag hiervoor voor teksten over
bouw&werking perspectief is: Wat is het nadeel als het onderdeel ontbreekt?
Ga zelf maar eens na:
- Wat is het nadeel als de boezem van het hart zou ontbreken?
- Wat is het nadeel als we geen natrium/kalium pomp zouden hebben?
- Wat is het nadeel als lus van Henle zou ontbreken?
Deze nadeel-vraag kun je vaak alleen goed beantwoorden als je niet alleen de
onderdelen kent, maar ook de wijze waarop ze samenwerken, en de omgeving
waarin ze functioneren. Leerlingen ontdekken dan vaak snel dat ze de stof nog niet
helemaal begrijpen en kunnen dan met specifiekere vragen verder (of opnieuw)
lezen.
Bestuderen van schema’s
Uiteraard werkt de aanpak (vragen stellen vooraf of achteraf) ook bij het
bestuderen van schema's over bouw&werking van biologische systemen Het
verdient zelfs de voorkeur dat leerlingen zich eerst oriënteren met behulp van
vragen op deze schema's voordat ze de bijbehorende tekst gaan bestuderen. Het is
namelijk vaak veel eenvoudiger om een overzicht te krijgen over een schema dan
over een tekst.
Samengevat: vraaggestuurd bestuderen van schema’s en tekst levert leerlingen
inzicht en tijd op. Leerlingen passen het alleen toe als ze het als nuttig ervaren.
66
20
Bestaand lesmateriaal aanpassen en
nieuwe lessen maken
Veel docenten geven hun lessen aan de hand van een biologiemethode. In de
methode wordt al een voorstel gedaan hoe je de les over een bepaald onderwerp
kan inrichten. Soms past de les die in het schoolboek is uitgewerkt goed bij jezelf
en bij je leerlingen. Vaak zal je echter de les op verschillende punten moeten
aanpassen om hem geschikt te maken voor je eigen wensen en mogelijkheden.
Ik heb een biologiedidactisch model ontwikkeld dat je kan helpen bij het
aanpassen van een bestaand lesmateriaal. Dit is een model waarin de verschillende
keuzemogelijkheden voor de inrichting van een biologieles bij elkaar staan. Het
maakt zo duidelijk welke keuzen de boekenschrijver heeft gemaakt (analyse) en
helpt je daarbij zelf te kiezen wat jij eigenlijk wilt (ontwerpen).
Het model is opgebouwd uit een aantal componenten die in eerdere essays kort
zijn besproken:
- leervoorwaarden in essay 8;
- leerstof in essay 5 + bijlage 1;
- leerproces in essay 6;
- leervorm in essay 18;
Op de volgende pagina staat een uitwerking van het model in een tabel.
67
Het didactisch model en zijn componenten uitgewerkt.
Leervoorwaarden
Leerstof
Leerproces
Leervorm

duidelijke
doelen

aansluitende
activiteiten
Fasen

motiveren

vraag stellen

antwoord geven

toepassen
Leermateriaal
*
echt materiaal

afbeeldingen

modellen

beschrijvingen

spelvormen

duidelijke
procedures

adequate
evaluatie en
feedback
Sturing

docentgestuurd

gedeelde
sturing

leerlinggestuurd
Groeperingsvorm

individueel

groep

klassikaal

duidelijke regels
Perspectief

biologisch

vergelijkend

oorzakelijk

functioneel

bouw&werki
ng

omgeving

ontwikkeling

evolutionair

zorg

medisch

technologisch

ethisch

persoonlijk

positieve
aandacht

effectief gebruik
van tijd,
ruimte en
middelen
Type

specifieke kennis

algemene
inzichten

vaardigheden

waarderingen
We geven hieronder een voorbeeld. Twee docenten Ton en Marloes gebruiken voor
het analyseren en aanpassen van een les over het skelet voor de brugklas. Beide
docenten werken met dezelfde biologiemethode. Zij analyseren eerst op welke
wijze de biologiemethode in grote lijnen voorstelt dit onderwerp te behandelen.27.
Hieronder staat het resultaat van deze analyse.
Les over skelet uit het schoolboek
Activiteiten
Leerstof
Leerproces
Leervorm
De docent vertelt over de
bouw en functie van ons
skelet
bouw&werking
functioneel
antwoord geven
(docentgest.)
beschrijving
klassikaal
Leerlingen moeten nu met
bouwplaat skelet nabouwen
en van namen voorzien.
bouw&werking
functioneel
toepassen
(docentgest.)
beschrijving/
model
individueel
2727
Zie tabel 14
68
♣
Ton realiseert zich na analyse dat de les antwoordgestuurd is opgebouwd.
Hij wil echter graag een meer vraaggestuurde les geven. Hij de les de les
morgen en heeft onvoldoende tijd om veel nieuwe dingen te bedenken. Hij
gaat daarom na of hij met minimale aanpassing (i.c. omdraaien van de
volgorde waarin de twee hoofdactiviteiten uit het boek worden
uitgevoerd)28 toch van deze les een meer vraaggestuurde les kan maken.
Verder heeft hij goede ervaringen opgedaan met groepswerk en wil hij dit
ook in deze les toepassen. Hij bouwt nu de les uit het schoolboek om tot de
volgende vraaggestuurde les.
Les van Ton over het skelet
Activiteiten
Leerstof
Leerproces
Leervorm
De leerkracht stelt leerlingen de bouw&werking vraag stellen
beschrijving
vraag hoe ons skelet er eigenlijk
(docentgestuurd.) (klassikaal)
uit ziet.
De leerlingen krijgen de
bouw&werking antwoord geven
beschrijving/
bouwplaat van het skelet en
functioneel
(leerlinggestuurd) model
moeten proberen deze te maken.
(groep)
Daarna moeten ze in hun boek
het antwoord controleren, waar
mogelijk veranderen en de
namen erbij schrijven.
♣
bouw&werking beschrijving
functioneel
model
(docentgestuurd)
beschrijving/
model
(groep)
Marloes neemt ook de les uit de biologiemethode als vertrekpunt voor haar
ontwerp. Met behulp van het biologiedidactisch model komt ze echter tot
een heel andere les als Ton. Zij vindt werken met echt materiaal heel
belangrijk. Nu wil het toeval dat zij onlangs in het bos enkele uilenballen
heeft gevonden en daarmee wil zij iets gaan doen in haar skeletles.
Het lesplan van Marloes staat in zijn geheel op de volgende bladzijde.
28
Zie essay 15.
69
Les van Marloes over het skelet
Activiteit
Leerstof
Leerproces
Ieder groepje leerlingen krijgt
bouw&werking motiveren
een krant en twee pincetten, en
(gedeelde sturing)
een afbeelding van een
muizenskelet. Leerlingen
krijgen nu de opdracht om uit
uilenbal zoveel mogelijk
muizenbotjes te halen en daaruit
een zo compleet mogelijk
muizenskeletje samen te stellen.
Groepjes kijken dan bij elkaar
hoe ver ze zijn gekomen.
Leervorm
afbeelding /
echt
materiaal
(groep)
De docent verwacht dat er veel
vragen zullen komen over
uil(lenbal) en de
muis(skeletjes).
bouw&werking vraag stellen
beschrijving
functioneel
(leerlinggestuurd) (klassikaal)
Vragen worden beantwoord
door de docent.
bouw&werking antwoord geven
functioneel
(docentgestuurd)
Vervolgens moeten de
leerlingen het skelet van de
mens uit het boek vergelijken
met die van de muis en
overeenkomsten en verschillen
aangeven.
vergelijkend
toepassen
(gedeelde sturing)
beschrijving
/echt
materiaal
(klassikaal)
beschrijving/
model/echt
materiaal
(groep)
Met het biologiedidactisch model kunnen ook nieuwe lessen mee ontwerpen. Je
laat je als docent minder leiden door de biologiemethode. Vaak staat dan alleen het
onderwerp vast en soms ook een doel dat moet worden bereikt, in verband met
bijvoorbeeld de eindtermen. De rest kan je specifiek voor jouw klas invullen.
We onderscheiden een aantal stappen bij het ontwerpen van nieuw lesmateriaal.
Deze stappen volgen logisch op elkaar, maar het is niet noodzakelijk om deze
stappen ook in deze volgorde uit te voeren. Bovendien zal je in de praktijk
sommige stappen meerdere malen moeten doorlopen, waarbij elke keer het product
per stap specifieker wordt geformuleerd. Ontwerpen van lessen is namelijk vaak
geen lineair maar een spiraalsgewijs proces. We illustreren de aanpak aan de hand
van het onderwerp bestuiving
70
1.
2.
3.
4.
Associeer op onderwerp m.b.v. perspectieven en leermateriaal
Stel doel(-en) en beginsituatie vast
Selecteer fasen en bepaal de volgorde
Bedenk activiteiten en controleer op leervoorwaarden
1. Associeer op perspectieven en leermateriaal
Je kan eerste ideeën ontwikkelen door op het onderwerp te associëren vanuit
verschillende perspectieven en leermateriaal. Beide associaties hoeven niet lang te
duren (10 minuten in totaal is vaak genoeg ). Het gaat er om dat je zo een indruk
krijgt wat er allemaal mogelijk is met het onderwerp. Bovendien helpt het bij het
activeren van relevante voorkennis/ervaringen en middelen die je kan gebruiken bij
het ontwerpen van je les(-sen). Zie voor uitgewerkt voorbeeld tabel 1.
2. Stel doelen en beginsituatie vast
Op basis van deze associaties is het gemakkelijker om doelen voor de les te
formuleren. De aard van het doel wordt bepaald door keuzen m.b.t. perspectieven
en type (zie dimensie leerstof uit het biologiedidactisch model). Tegen deze
achtergrond kan ook worden nagegaan wat leerlingen al kunnen en kennen en waar
je dus bij zou moeten aansluiten bij deze les(-sen). Als je verplicht bent bepaalde
doelen te realiseren dan kunnen deze ook in deze fase worden geformuleerd.
Doelen en beginsituatie hoeven nog niet meteen vast te worden gelegd in deze fase.
Vaak leidt nadere invulling van de les nog tot bijstelling van de doelen.
3. Selecteer lesfasen en bepaal de volgorde
Je kan nu gaan bepalen welke fasen (motiveren, vragen stellen, antwoord geven,
toepassen) je in je les aan de orde wilt stellen en in welke volgorde. Natuurlijk
kunnen bepaalde fasen ook meerdere keren terugkeren. Daarmee bepaal je de
globale structuur van je les. In ons voorbeeld zijn we uitgegaan van een leerproces
waarin leerlingen vraaggestuurd leren vanuit verwondering.
4.. Bedenk activiteiten
Vervolgens kun je de geselecteerde lesfasen gaan invullen met lesactiviteiten. De
bouwstenen voor het ontwerpen van deze lesactiviteiten kun je ontlenen aan je
associatieblad (perspectieven en leermateriaal). Daarnaast kun je nog variëren door
groeperingsvorm en sturingsvorm te kiezen. Bij het ontwerpen van lesactiviteiten
ontstaan ook vaak nieuwe ideeën die je nog niet eerder hebt geformuleerd op je
associatieblad, dat is uiteraard geen probleem. In ons voorbeeld hebben we ter
illustratie drie verschillende lesopzetten uitgewerkt voor het onderwerp bestuiving
(tabel 2). Ter afsluiting is het zinvol om je lesopzet nog eens te controleren op de
leervoorwaarden.
71
Perspectief
Mogelijkheden
Vergelijkend



vergelijk wind- en insectbestuiving
welke verschillende diersoorten zorgen eigenlijk voor bestuiving?
heeft elke plant zijn eigen bestuiver?
Bouw & werking





hoe kan een bloem een insect lokken?
bouw kroonbladeren/ stamper / meeldraden / stuifmeel
hoe vervoert de bij het stuifmeel?
kunnen bloemplanten zich ook
ongeslachtelijk voortplanten?
Functioneel





waarom helpt een insect de bloem?
wat zijn nadelen van windbestuiving?
wat zijn nadelen van insectbestuiving?
wat zijn functie van kroonbladeren, stamper, stuifmeel
en meeldraden
Evolutionair

wat was er eerder wind- of insectenbestuiving?
Ontwikkeling

hoe ontstaat een bloem?
Medisch



wat kan er misgaan met de bestuiving?
tot welke schade leidt dat bijvoorbeeld bij de appeloogst
leidt spuiten van appels er bijvoorbeeld toe dat bestuivende insecten het loodje
leggen?
Technologisch



kun je ook met de hand bestuiven, en wanneer wordt dat gedaan?
hoe afhankelijk zijn we eigenlijk van insecten ,voor bestuiven van vruchtbomen
biologische bestrijding
Ethisch

mag je eigenlijk wel genetische gemanipuleerde planten in de vrije natuur
‘uitzetten’?
Persoonlijk



houden bloemen van mensen of toch niet?
eigenlijk zitten bloemen toch wel heel ingenieus in elkaar
sta eens stil bij het belang van insecten
Leermateriaal
Mogelijkheden
echt materiaal



bloemen meenemen en laten raden wat wind- en wat insectenbestuivers zijn.
leerlingen zelf bloemen laten meenemen
bezoek brengen aan de imker, zit in de buurt
afbeeldingen



plaatjes van bloemen laten zien en dan laten raden of het wind- of
insectenbestuivers zijn
plaatjes van orchideeën met heel bijzondere bloemen
in film Microkosmos zitten misschien leuke fragmenten
model



zelf bloem laten nabouwen van papier en karton
zelf bloem laten ontwerpen die zoveel mogelijk insecten lokt
plastic model van bloem laten zien
beschrijvingen



informatie over kernleerstof uit het schoolboek
stukje (voor-)lezen uit Erik het kleine insecten boek
op internet alle mogelijke informatie bloemen en hun aanpassingen
spelvormen


quiz maken om kennis toe te passen
kruiswoordpuzzel over kernleerstof voor de andere leerlingen laten maken
72
73
Tabel 2:
Lesopzetten voor het onderwerp bestuiving
Lesopzet 1
persoonlijk / functioneel
functioneel/ bouw&werking
bouw&werking
bouw&werking/ vergelijkend
Lesopzet 2
vergelijkend
functioneel / bouw&werking
bouw&werking
vergelijkend
Lesopzet 3
bouw&werking
bouw&werking
functioneel
vergelijkend
Motiveren
Reclame tonen: bloemen
houden van mensen. Lln.
vraag voor leggen of dat wel
waar is? Waar houden
bloemen echt van?
Als lln antwoord niet weten,
dan zelf vertellen; van de wind
of van bijen (dat hangt af van
de bloemen)
(gedeelde sturing/ klassikaal)
Neem gras en een
boterbloem mee. Beweer
dat beide planten prachtig
in bloei staan. Leerlingen
zullen dit van het gras
nauwelijks kunnen
geloven. Met loupe
bekijken ze vervolgens
bloemetjes van het gras
(gedeelde sturing/
klassikaal)
Laat plaatje zien van de
bijenorchis Lln. wordt gevraagd
waarom deze plant zo op een bij
lijkt. Met enige hints komen lln.
waarschijnlijk wel op het idee dat
dit is om mannetjes bijen aan te
trekken. Vraag door waarom ze
dat zouden doen? (Bestuiving ->
voortplanting orchidee)
(gedeelde sturing / klassikaal)
Vraag
stellen
Waarom houden sommige
bloemen van wind en andere
van bijen? Gemakkelijker:
waarom hebben bloemen bijen
of de wind nodig? Voor de
bestuiving. En waarvoor is dat
weer nodig? Voor de
voortplanting van de plant.
Centrale vraag wordt nu: hoe
gaat wind- en
insectenbestuiving in zijn
werk?
(docentgestuurd / klassikaal)
Vraag waarom deze
planten bloemen hebben?
Indien nodig help leerling
bij geven antwoord: voor
de voortplanting. Vertel
vervolgens hoe gras wordt
bestoven door de wind.
Stel daarna de vraag: hoe
zou bestuiving bij bloemen
zoals de roos in zijn werk
zou gaan?
(docentgestuurd/klassikaal)
Vertel dat bestuiving ook door de
wind kan plaatsvinden. Kondig
aan dat dadelijk lln. in duo's 4
plaatjes van bloemen krijgen
voorgelegd. Ze moeten dan vier
vragen beantwoorden:
Welke bloem wordt door wind en
welke door insecten bestoven
Waaraan kan je dat zien?
Wat hebben alle windbloemen
gemeen?
En wat alle insectenbloemen ?
(docentgestuurd / klassikaal)
Antwoord
geven
Klas wordt verdeeld in
groepjes. De groepjes krijgen
om en om een plant die door
de wind- en door insecten
worden bestoven.
Ze krijgen opdracht met behulp
van flora's uit te zoeken:
a. wordt bloem door wind of
door bijen bestoven?
b. hoe gaat bestuiving bij
jouw plant in zijn
werk?
(gedeelde sturing / groep)
Lln. ontwerpen in drietallen
de ideale bloem om bijen
te trekken. Ze tekenen hun
bloem en zetten bij elk
kenmerk dat ze belangrijk
vinden waarom ze het (zo)
hebben getekend.
vervolgens worden deze
ingeleverd.
Daarna lezen ze het stukje
insectenbestuiving en
aanpassingen van
bloemen.
(leerlinggestuurd / groep)
Lln. voeren bovengenoemde
opdracht uit en mogen daarbij
het schoolboek gebruiken.
Hun antwoorden verwerken ze in
een zoektabel waarmee je
insectenbloemen van
windbloemen kunt
onderscheiden
Daarna worden de planten
doorgegeven aan het andere
groepje. Zij moeten zonder
gids bedenken hoe de plant
bestoven wordt en welke
onderdelen van de plant
daarbij wat doen. Ze
controleren antwoord bij
groepje waarvan ze de plant
kregen
(leerlinggestuurd / groep)
Op grond van wat ze
gelezen hebben verbeteren
ze hun 'ideale' bloem.
Lln. moeten nu voor de volgende
keer met behulp van hun
zoektabel een wind- en
insectenbloem meenemen. En
aangeven waarom ze dat
denken.
Toepassen
(gedeelde sturing / groep)
(gedeelde sturing / groep)
(gedeelde sturing / individueel)
74
21
Van kookboek practica naar open practica
Veel leerlingen vinden practica leuk, maar leren ze er ook wat van? Uit veel
onderzoek blijkt dat de waarde van practicum voor begripsontwikkeling beperkt is.
Dit komt hoofdzakelijk door de opzet van het practicum. We geven hieronder eerst
een voorbeeld.
♣
Bloed stroomt niet vanzelf. Daar is een sterke pomp voor nodig: het hart.
Dat uitpompen van het bloed kun je voelen, bijvoorbeeld aan je pols. Maar
ook op andere plaatsen. De pompbeweging van het hart noemen we de
hartslag. Met je hand op je borst kun je de hartslag horen. Als je hard
gelopen hebt klopt je hart sneller. Dan voel je het in je borst bonzen. Er
wordt dan extra veel zuurstof naar de spieren vervoerd.
Je hebt nodig: een horloge met secondewijzer. Leg twee vingers op de
binnenkant van je pols. Kijk op je horloge, tel het aantal polsslagen in 30
seconden.
Hoe vaak is dat in een minuut? ……………
Maak tien diepe kniebuigingen. Tel direct daarna op dezelfde manier het
aantal polsslagen.
Mijn polsslag is nu…. ……………….slagen per minuut
Wat is het verschil?……………….
Hoe komt dat?……………
Reken uit hoe vaak je hart per dag klopt.
Vergelijk met het schema op de volgende bladzijde ‘schoolboek’practica met
vraaggestuurde practica,. In het schema herken je de lestypen uit essay 6. Je ziet
dat de fase ‘antwoord geven’ verder is uitgesplitst. Deze subonderdelen zijn
karakteristiek voor onderzoek: 1 Hypothese bedenken en voorspellingen afleiden;
experiment bedenken; experiment uitvoeren en resultaten weergeven; interpreteren
de resultaten..
1
Voor meer uitwerking essay 31.
76
Type practica met de voor onderzoek karakteristieke onderdelen
Type
Motiveren
Vraag
stellen
Antwoord geven
hypothese
bedenken en
voorspellen
1
2
3
4
5
doc.
doc.
doc.
ged./lln
doc.
doc.
ged./lln.
ged./lln.
doc.
ged./lln
ged./lln
ged./lln
experiment experiment interpreteren
bedenken
uitvoeren
van de
en
resultaten
resultaten
weergeven
doc.
ged./lln
doc.
doc.
ged./lln
ged./lln
ged./lln.
ged./lln
ged /lln
ged./lln.
ged./lln
ged./lln
ged./lln.
ged./lln.
ged./lln
De meeste practica uit methoden voor het biologieonderwijs zijn van type 1. De
practica hebben dan hoofdzakelijk een illustratief karakter. Ze illustreren de theorie
die eerder is behandeld (zie voorbeeld van het practicum over het hart). Motiveren,
vraag stellen en hypothese bedenken wordt vaak overgeslagen. Het experiment is al
beschreven. De leerlingen hoeven het alleen nog maar uit te voeren volgens een
vast recept. Dergelijk practica worden daarom ook wel kookboek-practica
genoemd.
Aan een dergelijke opzet kleven twee belangrijke bezwaren.
- Leerlingen vaak geen idee waar ze mee bezig zijn en waarom ze dat doen.
Ze volgen wel het recept maar omdat ze niet weten op welke vraag ze een
antwoord zoeken kunnen ze alleen maar slaafs het recept opvolgen.
- Leerlingen weinig ruimte om zelf na te denken over de verschillende
aspecten van het practicum. Hun bijdrage blijft vaak beperkt tot
interpreteren van de data. Hierdoor leren ze ook niet hoe ze zelfstandig de
andere stappen kunnen uitvoeren.
Nu is een dergelijk practicum vrij eenvoudig om te buigen tot een practicum
waarbij leerlingen wel gemotiveerd en vraaggestuurd leren. De belangrijkste stap is
eenvoudigweg de volgorde omdraaien waarin theorie en practicum aan bod komen.
In plaats van eerst de theorie te behandelen en dan het practicum te gebruiken als
illustratie, kan ook eerst het practicum worden uitgevoerd en daarna pas de theorie
worden behandeld. We zullen dit illustreren aan de hand van het zojuist
gepresenteerde practicum uit het biologieboek leefwereld. In het volgende
voorbeeld zie je hoe je er een vraaggestuurd practicum van kan maken (type 2).
77
♣
De docent vertelt de leerlingen dat je hart in rust veel harder werkt dan je
beenspieren terwijl je sprint (motiveren). Hij kondigt vervolgens aan dat
we gaan onderzoeken hoe hard ons hart werkt bij rust en als je veel
beweegt (vraag stellen). Hij vertelt dat hij verwacht dat ons hart harder
werkt als jezelf ook hard werkt (hypothese). Nu kunnen we niemand
opensnijden dus zullen we dat op een andere manier moeten onderzoeken.
We gaan kijken hoe hard je hart klopt in rust en na een aantal
kniebuigingen. Je kan dat gewoon voelen. Vervolgens laat de docent de
leerlingen werken volgens de instructie uit het boek (zie introductie van
deze essay). Na het practicum lezen leerlingen de bij behorende theorie
Dit voorbeeld laat zien hoe je een antwoordgestuurd practicum (type 1) eenvoudig
kan ombuigen naar een vraaggestuurd practicum (type 2). Je kan nu vervolgens
stapje voor stapje leerlingen meer vrijheid geven bij de verschillende onderdelen in
het leerproces. Je kan beginnen leerlingen mee te laten bedenken wat een mogelijk
antwoord op de vraag zou kunnen zijn (hypothese bedenken) en hun een bijdrage
laten leveren bij het bedenken van het experiment (type 3). Weer een stap verder is
dat leerlingen ook zelf meedenken bij het formuleren van vragen (type 4).
Tenslotte kun je leerlingen ook alleen aangeven dat ze het hart gaan onderzoeken
en dat ze zelf vraag en onderzoeksaanpak mogen bepalen (type 5).
Natuurlijk wordt hierbij de keuzevrijheid altijd beperkt door de beschikbare
materialen en hulpmiddelen. Je kan leerlingen bijvoorbeeld laten zien wat ze
mogen gebruiken en op grond daarvan zelf laten bepalen welke vragen ze willen
onderzoeken en hoe ze dat gaan doen.1
Samengevat:leerlingen leren met betrekking tot de begripsontwikkeling (meer) van
practica als ze er meer bij nadenken. Practica kun je per fase leerlinggestuurder
opzetten. Zo kan je vrijheidsgraden opbouwen met je leerlingen.
1
Zie essay 32 voor meer voorbeelden.
78
22
Met (mini-)projecten aan de slag
Hoe vaak mogen leerlingen bij jou kiezen? En wat?. Het komt nog wel eens voor
dat ze mogen kiezen met wie, waar, hoe en wanneer ze opdrachten maken. In de
meeste gevallen bepaalt echter de docent wat ze leren. In (mini-)projecten mogen
leerlingen zelf (mee-)bepalen wat ze leren. Die vrijheid kan geleidelijk aan worden
opgebouwd. Hieronder worden enkele voorbeelden gegeven. We laten ook zien dat
een project niet veel tijd hoeft te kosten dit kan ‘5 minuten’1, tot enkele weken
omvatten.
Vier vrijheidsgraden
1. De docent bepaalt het thema van het project. De leerlingen kunnen kiezen
uit een aantal opties.
♣
Leerlingen krijgen les over de voedselweb. Ze mogen zelf kiezen voor
welke van de vijf dieren ze een voedselweb gaan opstellen: vos, ransuil,
das, snoek of mol.
♣
De leerlingen gaan een dierentuin ontwerpen. Ze mogen uit de totale collectie
zelf hun favoriete dier kiezen. Ze gaan vervolgens opzoeken wat het dier
nodig heeft om te kunnen overleven en voort te planten in de dierentuin.
2. De docent bepaalt het thema en leerlingen kunnen zelf deelthema’s kiezen
binnen door de docent bepaalde grenzen
♣
1
Leerlingen krijgen les over het skelet. Ze krijgen drie perspectieven
aangeboden (bouw&werking, ontwikkeling en medisch) waarmee ze
deelthema’s (vragen) mogen gaan bedenken die ze zelf gaan uitwerken.
Het ene groepje leerlingen werkt bijvoorbeeld de vraag uit wat er met je
botten verandert van baby tot volwassenheid (ontwikkeling). Een ander
Zie essay 14.
79
groepje werkt aan de vraag: hoe komt het dat botten zo sterk zijn?
(bouw&werking)
3. De docent bepaalt het thema en leerlingen kunnen zelf deelthema’s kiezen
zonder beperkingen
♣
Bij de introductie van de les over vertering mogen leerlingen vanuit alle
perspectieven vragen bedenken over vertering. De vragen die ze het meest
interessant vinden werken ze uit.
4. De leerlingen bepalen zelf het thema en deelthema’s. Deze situatie komt
normaal gesproken vaker voor in het kader van praktische opdrachten of
profielwerkstuk.
♣
Een leerling vindt ‘ruiken’ wel een interessant onderwerp Hij gaat met de
perspectieven het onderwerp verkennen.

waardoor kunnen honden veel beter ruiken dan wij?
Functioneel

wat zou het nadeel zijn als je helemaal niet zou kunnen
ruiken?
Bouw&werking

kies je je vriendin eigenlijk met je verstand of met je neus
Ontwikkeling

moet je bepaalde geuren eigenlijk leren ruiken, zoals je
sommige dingen moet leren eten?
Evolutionair

is ons reukvermogen verbeterd of verslechterd gedurende
onze evolutie?
Medisch

zijn er mensen die geurblind zijn (net als kleurenblind) en zo
ja hoe komt dat?
Zorg

kun je door roken je reukvermogen verslechteren en hoe kun
je dat dan weer verbeteren?
Technologisch

zijn er manieren om je eigen reukvermogen te vergroten?
(vgl. gehoor verbeteren met gehoorapparaat)
Ethisch

wanneer wordt eigenlijk iets stankoverlast en wanneer is dit
ontoelaatbaar?
Persoonlijk

wat trekt mij eigenlijk aan in de geur van de parfum van
mijn vriendin?
Vergelijkend
De leerling besluit het onderwerp ‘ruiken en partnerkeuze (bouw en
werking) verder te onderzoeken.
80
Vragen oproepen
Uit de voorbeelden blijkt al dat de perspectieven leerlingen kunnen helpen bij het
formuleren van hoofd- of deelvragen voor hun project. Je kan hiervoor de
perspectieven met bij behorende vragen aanbieden.1. Het is ook mogelijk van te
voren al een korte oriëntatie op het onderwerp te geven vanuit verschillende
perspectieven zodat leerlingen op ideeën worden gebracht (zie voorbeeld
voortplanting en erfelijkheid aan slot van dit essay).
Ook kan echt materiaal of artikeltjes uit de media leerlingen op ideeën brengen
voor een onderwerp. De artikelen en de objecten zijn dan niet in eerste instantie
bedoeld om grondig te bestuderen, maar om aan de hand hiervan te associëren en
nieuwe vragen op te roepen. Een prachtige bron voor artikelen is de krantenbank:
www.lexisnexis.nl/lnn/ln/UvL/. Hier kun je op trefwoorden zoeken in alle artikelen
van Nederlandse kwaliteitskranten over een aantal jaargangen.
♣
Een docent wil leerlingen een project laten uitwerken over spieren. Hij
zoekt in de krantenbank naar aardige artikeltjes. Hij zoekt daarbij telkens
op het trefwoord spieren in combinatie met één van de perspectieven (bv.
spieren en evolutie, spieren en ontwikkeling, spieren en ziekten, spieren en
technologie etc.). Zo heeft hij in korte tijd over alle perspectieven enige
korte artikelen gevonden die leerlingen aan het denken kunnen zetten, en
die weer vragen op kunnen roepen voor eigen projectjes.
Begeleiden bij bedenken/zoeken van antwoorden
Natuurlijk moet voor een project niet alleen een vraag worden geformuleerd,
leerlingen moeten daarna ook op zoek naar een antwoord. Of je deze leerlingen nu
laat opzoeken of zelf laat bedenken in beide gevallen is het zinvol dat ze eerst hun
eigen voorkennis m.b.t. de vraag te laten activeren. Dat kan heel eenvoudig door ze
te stimuleren eerst te proberen de vraag zelf te beantwoorden. Dit leidt vaak tot
meer specifieke vragen waar ze dan een antwoord op kunnen gaan zoeken.
Bij zowel het activeren van voorkennis als bij het opzoeken van het antwoord
kunnen de sleutelactiviteiten behorend bij het betreffende perspectief goede
diensten bewijzen 2
♣
1
2
In de klas wordt de vraag gesteld of er op walvissen mag worden gejaagd.
Leerlingen discussiëren in kleine groepjes over deze vraag. Daarbij krijgen
ze de sleutelactiviteiten behorend bij het ethisch perspectief op een kaartje
Zie bijlage 4.
Zie bijlage 1.
81
uitgereikt. De volgorde wordt niet voorgeschreven wel verwacht de docent
dat ze het resultaat van elke activiteit vermelden.
♣
De leerlingen krijgen de opdracht om rokers en niet-rokers te interviewen
over hun motieven. Ze moeten daarvoor vragen opstellen die ze afleiden
van het de sleutelactiviteiten behorend bij het persoonlijk perspectief.
Aanvankelijk kan de docent zelf nog de passende sleutelactiviteiten aanbieden, en
voordoen hoe je hiermee kan werken. Geleidelijk aan kan leerlingen ook hier meer
vrijheid worden geboden bij keuze en uitvoering van sleutelactiviteiten. Zodat ze
leren passende sleutelactiviteiten te kiezen en uit te voeren .1
Weergeven van resultaten
De resultaten van het project kunnen leerlingen op heel verschillende manieren
worden weergeven. Gebruikelijke aanpakken zijn bijvoorbeeld het houden van een
korte mondelinge presentatie of een poster presentatie. Als je nu alternatieve
vormen wilt bedenken dan kan je als volgt te werk gaan. Eerst ga je na vanuit welk
perspectief het project hoofdzakelijk is opgezet. Vervolgens ga je na bij welke
maatschappelijke praktijk het project aansluit. Daarna bedenk je op welke wijze
binnen een dergelijke praktijk de resultaten worden weergegeven. Een dergelijke
vorm kan vervolgens ook door leerlingen worden gehanteerd.
♣
Onderwerp (perspectief)
- kanker (medisch)
- prenatale diagnostiek (medisch)
- fruitvliegjes (ontwikkeling)
- proefdiergebruik (ethisch)
- eetbare paddenstoelen (technologisch)
- natuurbeleving (persoonlijk)
Vorm voor weergave resultaten
- folder voor patiënten voorlichting
- brievenrubriek voor een vrouwenblad
- korte paper voor een congres
- stellingen en debat voor ethisch
commissie
- receptenboekje met toelichting
- gedicht
Ter afsluiting van dit essay volgen de uitwerkingen van de onderwerpen
voortplanting en erfelijkheid. Deze voorbeelden kunnen leerlingen (en jou )
helpen voor een ander onderwerp zelf uit te werken.
1
Zie ook essay 24.
82
Voortplanting in Perspectief
Ontwikkeling
Bouw& werking
Wij zijn allen, mannen en vrouwen, in zekere zin als vrouw begonnen. Een
embryo groeit uit tot een vrouw, tenzij er mannelijk hormoon wordt
aangemaakt. Geslachtsorganen vormen zich bij een embryo al zes weken na
de conceptie uit een aantal zwellingen. Indien er geen mannelijk hormoon
wordt aangemaakt ontwikkelt zich uit deze zwellingen een vagina. Indien er
wel mannelijk hormoon aanwezig is dan ontwikkelt zich uit dezelfde
zwellingen een penis.
Persoonlijk
Daarna ontwikkelen zich nog vele andere geslachtsverschillen, niet alleen
lichamelijke maar ook psychische. Deze verschillen tussen mannen en
vrouwen beïnvloeden ons hele leven. Freud was zelfs van mening dat vrijwel
al ons gedrag direct voortkomt uit dit sekseverschil. Dit is waarschijnlijk nogal
overtrokken, maar het is wel een feit dat man-vrouw verschillen aanleiding
geven tot de meest hevige gevoelens die mensen kunnen ervaren zoals:
liefde, intimiteit, opwinding, maar ook jaloezie en haat.
Functioneel
Vergelijkend
Evolutionair
Technologisch
Medisch
Ethisch
Maar waarom zijn er eigenlijk mannen en vrouwen? Het biologische antwoord
op deze vraag lijkt vanzelfsprekend: voortplanting. Er is nu eenmaal een man
en een vrouw nodig voor de voortplanting. Toch vinden biologen dat geen
afdoende verklaring. Zij zitten met de mannen in hun maag. Want zijn deze
eigenlijk wel nodig? In de natuur zijn er vele voorbeelden van planten en
dieren die het ook wel in hun eentje afkunnen. Dit heet ongeslachtelijke
voortplanting. Dit lijkt in biologisch opzicht vele voordelen te hebben. Je
kansen op voortplanting nemen namelijk erg toe omdat je geen partner hoeft
te zoeken, bovendien hoef je geen kostbare tijd en moeite te verspillen om
een partner tot paren te bewegen.
Waarom zijn er dan geen vrouwen geëvolueerd die in hun eentje een kind
kunnen maken? Evolutiebiologen hebben nog geen definitief antwoord op
deze vraag kunnen formuleren. Maar ze hebben er wel vele interessante
theorieën over ontwikkeld. In één van de meest gezaghebbende theorieën
gaat men er van uit dat parasieten de aanleiding waren voor de evolutie van
seks.
Onderzoekers zijn druk bezig om mannen overbodig te maken. Zij willen ook
bij ons ongeslachtelijke voortplanting mogelijk te maken, ze noemen dit
klonen. Dit is de nieuwste ontwikkeling binnen de voortplantingstechnologie.
De voortplantingstechnieken waren er aanvankelijk vooral op gericht
ongewenste zwangerschappen te voorkomen. Daarna zijn er verschillende
manieren ontwikkeld om vrouwen kinderen te kunnen laten krijgen voor wie
dit via de normale weg niet mogelijk is. Tot nu toe is daar echter altijd een
zaadcel en een eicel voor nodig geweest. Bij klonen hoeft dit niet meer. In
1997 is deze techniek al succesvol toegepast bij een schaap, bekend onder
naam Dolly. Dat klonen ook bij de mens in principe al mogelijk is blijkt uit een
recent uitgevoerd experiment.
Daarbij doet zich natuurlijk de vraag voor of dit wel een gewenste
ontwikkeling is. Voorstanders wijzen er onder meer op dat het op deze
manier mogelijk wordt mensen vanaf hun geboorte meer gelijke kansen te
geven. Tegenstanders zijn daarentegen bang dat de techniek gebruikt wordt
om supermensen te kweken, en verwijzen daarbij vaak vol afgrijzen naar
Hitler die iets soortgelijks nastreefde.
83
Erfelijkheid in perspectief
Het is 2070. Je achterkleindochter Loes en haar man Theo willen samen
een kind. De tijd dat je zelf kinderen maakt is voorbij, zij bestellen hun
kind bij een daarvoor gespecialiseerd bureau. Ze gaan achter de
computer zitten om het bestelformulier in te vullen. Ze zijn het er snel
over eens dat het een meisje moet worden met bruin haar. Maar dan
wordt het moeilijk, hoe intelligent moet hun dochtertje zijn, moet zij
introvert of extravert zijn, muzikaal of niet etc.
Allemaal lastige
beslissingen, maar uiteindelijk sturen ze toch tevreden hun
bestelformulier retour.
Bovengenoemd scenario is nu nog science fiction. Maar er zijn mensen
die van mening zijn dat dit zeker binnen honderd jaar werkelijkheid kan
worden, omdat de kennis over ons DNA snel toeneemt. Een halve eeuw
geleden was er nog vrijwel niets bekend over het molecuul dat erfelijke
informatie bevat voor het maken van een mens, terwijl nu al het complete
menselijke DNA door het Human Genome project in kaart is gebracht. De
toegenomen kennis van ons DNA maakt ook het gericht ingrijpen
mogelijk, waardoor een baby op bestelling tot de mogelijkheden zou
kunnen gaan behoren.
Technologisch
Voorstanders van deze DNA-technologie wijzen op de bijdragen die het
kan leveren aan het oplossen van ongelijkheid, ziekten en andere
gebreken. Tegenstanders betogen dat je als mens niet voor God mag
spelen. Ook wijzen zij er op dat we de mogelijk nadelige, lichamelijke,
psychische en sociale gevolgen van ons ingrijpen niet kunnen overzien.
Wat betekent het bijvoorbeeld voor een kind, dat zijn ouders hebben
gekozen voor superintelligentie terwijl hij dat zelf niet wil?
Niet alleen speelt de vraag of een baby op bestelling wel mag, ook
kunnen we ons afvragen of het waarschijnlijk is dat dit in de toekomst
kan. Veel onderzoekers menen dat het zeer onwaarschijnlijk is dat we
binnen nu en tweehonderd jaar hiertoe in staat zijn. Om dit te begrijpen
zal eerst iets worden verteld over het DNA zelf en daarna over de lange
indirecte weg van DNA naar een mens van vlees en bloed met allerlei
eigenaardigheden.
Ethisch
Persoonlijk
Functioneel
Bouw
werking
&
Ontwikkeling
Functioneel
Bouw
werking
&
In een bevruchte eicel bevindt zich het complete DNA met informatie voor
het maken, onderhouden en voortplanten van een mens.
De
informatiecapaciteit van ons DNA is enorm. Ons complete DNA bevat
evenveel informatie als 1000 complete Winkler Prins encyclopedieën.
Bovendien bevindt deze informatie zich in de kern van de cel, in een
volume dat 1 miljoen keer kleiner is dan een speldenknop. Deze
informatie wordt dan ook nog eens miljarden malen gekopieerd. Wij
bestaan namelijk uit vele miljarden cellen die alle dezelfde informatie
bezitten als de oorspronkelijke bevruchte eicel waaruit we zijn ontstaan.
Tijdens dit kopieerproces worden nauwelijks fouten gemaakt. Stel je voor
dat je bijna foutloos miljarden keren 1000 complete Winkler Prins
encyclopedieën moet overtypen.
Mensen die verwachten dat kennis van het DNA snel gebruikt kan
worden voor het maken van mensen op bestelling hebben vaak een
verkeerd beeld van DNA. Zij beschouwen DNA als een soort plattegrond.
Zoals je een raam van je huis kan aanwijzen op de plattegrond van je
huis, zo denken zij dat er bepaalde plek op het DNA is dat codeert voor
bijvoorbeeld oogkleur of intelligentie. Deze vergelijking gaat niet op. DNA
kun je beter vergelijken met een recept voor het maken van een mens.
84
Zoals een brokje uit de rechter bovenhoek van een cake niet
correspondeert met een bepaald stukje uit het recept, zo zul je op het
DNA geen specifieke code vinden voor oogkleur of intelligentie.
Omgeving
Bouw
werking
&
Evolutionair
Als het DNA is afgelezen en een eiwit is aangemaakt zijn we nog steeds
ver verwijderd van complexe eigenschappen van mensen, zoals
bijvoorbeeld intelligentie of seksuele opgewondenheid. Dat de weg van
DNA naar gedrag lang is wordt duidelijk bij mannen die leiden aan het
Kallman-syndroom. Deze mannen zijn niet in staat seksuele
opgewondenheid te ervaren door een bepaald genetisch defect.
Normaliter zorgt dit gen er voor dat er tijdens de embryonale ontwikkeling
een eiwit wordt geproduceerd waardoor cellen in de neusregio van het
ontwikkelende embryo een bepaald hormoon kunnen herkennen. Als het
betreffende hormoon door deze cellen wordt herkend verhuizen deze
naar een bepaald gebied in de hersenen. Daar aangekomen stimuleren
ze weer andere cellen tot de productie van hormonen die via
aaneenschakeling van reacties er voor zorgen dat er de juiste
hoeveelheden mannelijk geslachtshormoon worden gevormd die op hun
beurt weer seksuele opgewondenheid veroorzaken. Bij mannen die
leiden aan het Kallman-syndroom wordt door een genetisch defect het
betreffende herkenningseiwit niet aangemaakt, waardoor de cellen uit de
neusregio niet migreren naar de hersenen en er uiteindelijk dus
onvoldoende mannelijke geslachtshormoon wordt aangemaakt. Hierdoor
kunnen deze mannen niet seksueel opgewonden raken. Dit voorbeeld
laat zien dat de weg van DNA naar gedrag lang en complex is en dus ook
moeilijk te beïnvloeden is.
Medisch
Bouw
werking
Ontwikkeling
Daar komt nog bij dat het DNA zelf betrekkelijk hulpeloos is. Net zoals
een recept onvoldoende is voor het bereiden van een maaltijd is DNA
onvoldoende voor het maken van een mens. DNA codeert voor eiwitten.
Deze eiwitten zijn de werkpaarden in een cel, zij doen het eigenlijke werk.
DNA bevindt zich in de kern en kan daar niet uit. Maar de eiwitten worden
gemaakt in fabriekjes in het cytoplasma van de cel. Er is dus een
boodschapper nodig (mRNA) dat de informatie van DNA overbrengt naar
het cytoplasma waarna het kan worden vertaald in eiwitten. Tegelijkertijd
heb je echter weer eiwitten nodig om te bepalen welk stuk van het DNA
moet worden afgelezen. Dus je hebt DNA nodig voor het maken van
eiwitten en je hebt weer eiwitten nodig voor het aflezen van het DNA. Een
kaal stuk DNA is dus onvoldoende voor het maken van een mens. Dit
gegeven leidt overigens bij evolutiebiologen tot de kip-ei-vraag: Wat was
er eerst DNA of eiwitten?
&
Maar ook al zou je deze ingewikkelde routes volledig begrijpen en
beheersen dan nog zullen veel eigenschappen van mensen niet
(volledig) via ons DNA te beïnvloeden zijn. Naast aanleg worden veel,
met name psychische, eigenschappen van mensen ook beïnvloed door
de sociale omgeving, in het bijzonder door opvoeding en onderwijs. Zo
blijkt bijvoorbeeld uit onderzoek dat weliswaar de ene persoon meer
aangeboren aanleg heeft voor muziek dan de ander, maar dat de
muzikaliteit van een persoon zich wel degelijk verder kan ontwikkelen
door luisteren, muzieklessen en muziek maken.
Ons DNA bevat dus wel informatie voor het maken van een mens, maar
er zijn vele andere factoren die het eindproduct mede bepalen. Het is dan
ook een illusie om te denken dat we op korte termijn onze baby's zelf
zouden kunnen ontwerpen en bestellen.
85
23
Een lessenserie voorbereiden
met een rode draad
Heel vaak worden lessen ‘les voor les’ en ‘paragraaf voor paragraaf’ voorbereid.
Dat is jammer omdat hierdoor de rode draad van de lessenserie uit het oog kan
worden verloren. Het schoolboek dicteert dan in welke volgorde welke onderdelen
worden behandeld. Nu hoeft dat niet een bezwaar te zijn, als die volgorde goed in
elkaar zit. Dit is echter niet altijd het geval. Neem bijvoorbeeld de opbouw van
lessenserie over wortels, stengels en bladeren uit Biologie voor Jou.
Bestaande volgorde in hoofdstuk:
'Wortels, stengels bladeren'
1. bouw van wortels
2. functie van wortels
3. bouw van stengels
4. functie van stengels
5. bouw van bladeren
6. functie van bladeren
♣
Voorstel volgorde van bestuderen:
'Wortels, stengels bladeren'
1. functie van bladeren (6->1)
2. bouw van bladeren (5->2)
3. functie van wortels (2->3)
4. bouw van wortels (1->5)
5. functie van stengels (4->6)
6. bouw van stengels (3->6)
De lessenserie in het boek is als volgt opgezet. Eerst worden bouw en
functie van de onderdelen van de plant besproken. In de laatste paragraaf,
functie van bladeren, wordt leerlingen een kapstok aangeboden. Hier wordt
beschreven dat een plant, i.t.t. dieren, zijn eigen voedsel moet maken
(=functie van het systeem als geheel) uit koolstofdioxide, water en licht. En
dat daarom een plant bladeren nodig heeft om koolstofdioxide en licht 'op
te vangen' , wortels om water uit de grond te halen en een stengel om de
bladeren te dragen en de stoffen te transporteren (=globale omschrijving
van de wijze waarop de functie wordt vervuld). Helaas, wordt deze mooie
kapstok pas aan het eind (!) van het hoofdstuk gepresenteerd. Als
leerlingen deze paragraaf eerst hadden gelezen dan hadden ze de
paragraven waarin de bouw&werking van resp. wortels, stengels en
86
bladeren worden beschreven veel beter begrepen. Nu moeten ze zich eerst
door al deze details 'worstelen' voordat ze een samenhangend plaatje
krijgen gepresenteerd. Het hoofdstuk uit het boek wordt beter leerbaar als
dus eerst met de laatste paragraaf wordt begonnen en daarna de
verschillende onderdelen worden behandeld. Bij de behandeling van de
onderdelen is het dan bovendien beter om eerst telkens de functie aan de
orde te stellen en daarna pas de bouw.
Dit voorbeeld laat zien dat het de moeite loont om bij de start van een nieuw thema
je te oriënteren op het boek en voor jezelf een rode draad te ontwikkelen.
Daarmee is wellicht nog niet helemaal duidelijk geworden hoe je tot zo’n rode
draad komt. Je hiervoor eerst moeten vaststellen wat de kern van de lessenserie is.
♣ Voor een lessenserie over de plant in de onderbouw zou je de volgende twee
kernen kunnen formuleren:
1. Planten kunnen iets heel bijzonders. In tegenstelling tot mensen zijn
planten in staat uit water, lucht, licht en mineralen hun eigen voedsel te
maken. Daarvoor hoeven ze niet eens van hun plek af. .
2. Planten zijn ook heel belangrijk. Dieren eten planten, of dieren die
weer planten eten. Zonder planten kunnen dieren, inclusief wij mensen,
niet leven.
Als de kern eenmaal is geformuleerd dan kun je nagaan welke specifiekere leerstof
hierbij hoort.
♣
Voor kern 1 vind ik het van belang dat ze weten dat een plant er in wezen
eenvoudig uit ziet. Alles wat het nodig heeft zijn bladeren om lucht en licht
op te vangen, wortels om water en mineralen op te nemen en een stengel
om de stoffen te vervoeren naar de verschillende delen van de plant.
Vervolgens kun je nagaan of je met de gekozen leerstof bijdraagt aan het realiseren
van de eindtermen m.b.t. het betreffende thema. Dit is, zeker voor de onderbouw,
natuurlijk niet altijd nodig, maar het is natuurlijk wel mooi als het wel lukt. Daarna
kun je eens kritisch kijken naar de leerstofkeuze van de schoolboekschrijvers. Wat
draagt er bij aan de kern, wat is ondersteunend, wat is overbodig, wat ontbreekt?
♣
Als je op deze manier het hoofdstuk over planten doorwerkt, dan blijkt dat
veel van de aangeboden stof overbodig is. Bijvoorbeeld nervatuur van de
bladeren, of de verschillende typen wortels. Tegelijkertijd ontbreekt er ook
wat om leerlingen de kernen goed te laten begrijpen. Zo wordt in het
hoofdstuk onvoldoende duidelijk gemaakt dat we allemaal afhankelijk zijn
van planten.
87
De kern van de lessenserie is bepaald en de belangrijkste daarbij behorende leerstof
vastgesteld. Soms kan het zinvol zijn om deze centrale begrippen weer te geven in
een begrippennetwerk. Dit is niet alleen handig bij je eigen voorbereiding maar
later ook van belang voor leerlingen.
Nu kan een rode draad worden vastgesteld. Je gaat daarvoor eerst op zoek naar de
vragen achter de kern. Het kan hiervoor nuttig zijn om na te gaan vanuit welk
perspectief de kern is geformuleerd, het is dan eenvoudiger met behulp van de
sleutelvragen om de achterliggende vraag op te sporen. Als je nu meerdere vragen
hebt vastgesteld dan moet je nog bepalen in welke volgorde deze vragen aan bod
komen. Daarbij kan het volgende criterium worden gebruikt:
orden de vragen zo dat beantwoording van de ene vraag
de volgende vraag oproept
Dit wil niet zeggen dat leerlingen altijd zelf de volgende vraag moeten stellen. Het
is voldoende als leerlingen ervaren dat deze vraag zinvol en logisch voortvloeit uit
het voorafgaande. Als je namelijk op deze manier te werk gaat is de kans groot dat
leerlingen inhoudelijk gemotiveerd worden en blijven. Immers, het werken aan de
ene activiteit roept de motivatie op voor het werken aan de volgende activiteit.
♣
Kern 1 (bouw&werking perspectief / omgevingsperspectief) is antwoord
op de vraag: Hoe komen planten aan hun eten?
Kern 2 (omgevingsperspectief) is antwoord op de vraag: Zouden we zonder
planten dood gaan van de honger?
De vraag van kern 1 zal niet automatisch een vraag voor leerlingen zijn.
Als ze echter eerst ontdekken dat we zonder planten niet zouden kunnen
overleven (kern 2) dan wordt het opeens de vraag relevant hoe planten dan
kunnen overleven. Hoe komen zij aan hun eten? (kern 1).
Je kan leerlingen dus waarschijnlijk beter motiveren als je eerst kern 2
behandelt en dan kern 1.
Als je nu op deze manier de rode draad van de lessenserie hebt bepaald kun je elke
kernvraag nader gaan uitwerken. Daarbij kun je als volgt te werk gaan. Je
verplaatst je in de leerlingen en vraagt je af hoe zij de vraag zouden beantwoorden.
Afhankelijk van de uitkomst pas je de vraag aan, splits je op in deelvragen, en/of
bied je informatie aan (zie ook essay 16). Bij de voorlopige beantwoording van de
vragen kun je gebruik maken van sleutelactiviteiten behorend bij betreffende
perspectief.
88
Een mogelijke rode draad voor het onderwerp bouw van planten in de onderbouw.
Centrale vragen
Antwoorden
Zouden we doodgaan van de honger als Leerlingen denken eerst van niet, je kan
er geen planten zouden zijn?
toch ook dieren eten. Maar als ze de
voedselketen volgen komen ze altijd
weer bij planten uit. Dan zullen ze
ontdekken dat wij uiteindelijk volledig
afhankelijk zijn planten voor ons eten.
Wat hebben planten dan
omgeving nodig om te eten?
in
hun Leerlingen weten waarschijnlijk dat ze
licht nodig hebben water en mineralen
(pokon). Lucht zal wellicht worden
vergeten.
Dit
kan
worden
gedemonstreerd of beredeneerd.
Wat maakt de plant van licht en deze Van suikers. De suikers kunnen weer als
stoffen
brandstof en bouwstof worden gebruikt.
Wat heeft de plant nodig om stoffen en Bladeren (licht en lucht), Wortels (water
licht op te nemen
en mineralen). Stengel om bladeren te
dragen (transport kan nu of later)
Hoe vangen bladeren licht en lucht op
Zie betreffende paragraaf in boek
Hoe nemen wortels water en mineralen Zie betreffende paragraaf in boek
op?
Hoe vervoert de stengel de stoffen?
Zie betreffende paragraaf in boek
Iemand beweert dat wij allemaal
uiteindelijk op zonne-energie draaien.
Heeft deze persoon gelijk of niet? Licht
je antwoord toe.
Als leerlingen de twee kernen van de
lessenserie hebben opgepikt dan zouden
ze deze vraag adequaat moeten kunnen
beantwoorden.
De rode draad moet natuurlijk nog worden aangekleed. Je moet bedenken welke
stof je precies per stap aanbiedt of laat ontdekken, welke werkvormen je daarbij
gaat gebruiken, welke toepassingsvragen je ze wilt laten maken, hoe je het in de
tijd plant etc. Daarbij kun je natuurlijk telkens aansluiten bij keuzen die door het
boek zijn gemaakt of daarvan afwijken. Hoofdzaak is dat je nu een rode draad hebt
voor een lessenserie die er voor zorgt dat jij en je leerlingen hoofd-en bijzaken
beter kunnen scheiden en die enige garantie biedt dat leerlingen op elk moment van
de lessenserie ook weten waar ze mee bezig zijn en waarom.
89
24
Denken kunnen ze leren
♣
Stel je voor dat je een kind leert zwemmen. Je mag kiezen uit de volgende
drie aanpakken:
1. Het kind in het diepe gooien en na een tijdje terugkomen of het al
zwemt.
2. Het kind zweminstructie geven op het droge en daarna in het diepe
gooien.
3. Het kind in het water laten oefenen, eerst met veel hulp (ondiep water
en/of met bandjes en instructie) en geleidelijk aan wordt de hulp
afgebouwd en leert het kind steeds zelfstandiger zwemmen.
Ik neem aan dat iedereen voor aanpak 3 kiest en onmiddellijk aanpak 1 en 2 als
onzinnig verwerpt. Nu lijkt leren denken erg op leren zwemmen. Onderzoek toont
aan dat leren denken ook het best volgens manier 3 kan worden aangepakt. Toch
zie je in de praktijk nog heel vaak aanpak 1 en 2 wordt toegepast. Leerlingen
worden vaak in het diepe gegooid. Er wordt eenvoudigweg van de één op de
andere dag van hun verwacht dat ze zelf verbanden kunnen leggen, zelf
denkvragen kunnen stellen, zelf experimenten kunnen uitvoeren, zelf teksten
diepgaand kunnen bestuderen. Ze krijgen hiervoor geen denkgereedschap of andere
hulp aangereikt. Als leerlingen op deze manier dan een tijdje zelfstandig hebben
proberen te denken, en de resultaten teleurstellend zijn, dan wordt vaak
geconcludeerd dat leerlingen deze zelfstandigheid blijkbaar niet aankunnen en
neemt de docent het denken weer over. Hij gaat weer veel uitleggen, legt zelf de
verbanden, stelt zelf de vragen etc.
Ook aanpak 2, oefenen op het droge, zie je regelmatig. Veel scholen bieden
leerlingen studielessen aan waar ze leren studeren. In deze studielessen worden
dan vaak algemene vaardigheden geoefend die ze dan in het betreffende vak
moeten gaan toepassen. Ze leren dus de vaardigheden in een andere context dan
waarvoor ze ze gaan gebruiken. Zoals je niet leert zwemmen in het water door te
oefenen op het droge zo leer je ook niet goed denken als strategieën worden
aangeleerd in een andere context waarin je ze ook gebruikt.
Onderzoek laat zien dat je denkvaardigheden het beste kan aanleren in de context
waarin je ze ook gaat gebruiken. Dit impliceert ook dat je niet al te hoge
verwachtingen mag hebben over transfer van vaardigheden van het ene naar het
90
andere vak. Als leerlingen onderzoek leren doen bij geschiedenis mag je niet
verwachten dat ze dat ook kunnen bij biologie. Als ze leren oriënteren op een tekst
bij Nederlands dan is de kans groot dat ze dat niet automatisch ook kunnen bij
biologie etc. 1
Oefenen in context met afnemende hulp
We willen leerlingen leren denken; leren hoe ze bepaalde problemen kunnen
aanpakken etc. Daarvoor hebben ze denkgereedschap nodig. En leren met dit
denkgereedschap te werken in de gebruikscontext. Dit kan de docent voordoen
door hard-op denkend de vaardigheid te demonstreren. Daarbij is het belangrijk dat
hij expliciet maakt wat hij doet en waarom. Vervolgens kunnen leerlingen zelf
oefenen met het toepassen van dergelijke denkvaardigheden waarbij hulp wordt
afgebouwd. Hulp kan op vele manieren worden geboden en afbouwen van hulp kan
dan ook verschillende dingen betekenen (zie hieronder)
Veel hulp
Weinig tot geen hulp
Inhoudelijk eenvoudige taken
Inhoudelijk complexere taken
Veel onderdelen van de aanpak Weinig tot geen onderdelen van aanpak
overnemen
overnemen
Wijze van aanpak voorschrijven
Wijze van aanpak meer open laten
Denkondersteuning met stappenplannen Weinig denkondersteuning
en/of werkbladen
Veel feedback bij uitvoering
Weinig tot geen feedback bij uitvoering
♣
Een docent wil leerlingen leren om zich beter te oriënteren op een
biologietekst. Hij doet eerst hardop voor hoe hij zelf zo’n tekst leest. Hij maakt
daarbij gebruik van enkele sleutelactiviteiten behorend bij het bouw&werking
perspectief. Hij zegt dat hij eerst snel de schema’s en de kopjes doorkijkt om zich
een beeld te vormen van het onderwerp van de paragraaf. ‘Het gaat dus om de
nier’. Eerst vraagt hij zich af waarvoor de nier dient. Deze vraag probeert hij te
antwoorden en anders zoekt hij hem op. Daarna bedenkt hij zelf een zo eenvoudig
mogelijke oplossing voor deze functie. Daarna leest hij de paragraaf en gaat
ondertussen na wat wel en niet klopt aan zijn oplossing. Dan vat hij zijn inzicht
samen en controleert met een nadeel-vraag voor een aantal onderdelen of hij het
heeft begrepen.2
De docent schrijft deze stappen in vraagvorm op een werkblaadje.
Leerlingen vullen deze vragen nu in voordat ze de stof van voor tot achter
1
2
Zie essay 47 voor nadere verklaring.
Zie essay 19.
91
gaan bestuderen. Hij loopt rond en geeft leerlingen die fouten maken
feedback. Daarna praat hij met leerlingen over de resultaten. Wat vond je
goed gaan wat vond je minder goed gaan. Hoe kwam dat? Op basis van
deze evaluatie passen leerlingen zelf de strategie aan zodat deze bij hen
past.
Motiveren voor gebruik DENKGEREEDSCHAP
Aan bovengenoemde aanpak kleeft nog wel een bezwaar. Er wordt verondersteld
dat leerlingen ook hun aanpak willen veranderen. Dit blijkt lang niet altijd het geval
te zijn. Het veranderen van je manier van leren en denken is vaak ingrijpend. Dat
doen leerlingen alleen als het echt nodig is of als ze merken dat de nieuwe aanpak
veel beter werkt. In hun ogen:hogere cijfers of meer vrije tijd. Het zou mooi zijn
als je leerlingen eerst in een positie brengt dat ze de vaardigheid in kwestie ook
echt willen leren. Er zijn twee manieren waarop je dat kan doen.
♣
De docent laat leerlingen opschrijven wat ze allemaal na elkaar doen als ze
voor een proefwerk leren (bijvoorbeeld: tekst lezen, onderstrepen,
opdrachten maken, laten overhoren door mijn moeder etc.). Ze noteren ook
hoeveel tijd het hen kost om te leren voor een proefwerk. De docent neemt
de blaadjes in en maakt op basis van de antwoorden een lijst van dingen die
je allemaal kan doen als je voor een proefwerk leert. Hij voegt daar zelf
ook nog een aantal activiteiten aan toe. Deze lijst wordt besproken in de
klas. Iedere leerling wordt gevraagd op basis van deze groslijst een eigen
lijstje samen te stellen wat hij of zij gaat doen voor het nieuwe proefwerk.
Na het proefwerk wordt opnieuw geëvalueerd (aanpak in relatie.tot cijfer
en tijdsbesteding) en eventueel weer bijgesteld.
Het is ook mogelijk leerlingen meer inhoudelijk te motiveren om een strategie te
leren of bij te stellen. Je kan bijvoorbeeld leerlingen aan een voor hen interessant
inhoudelijk probleem laten werken en er voor zorgen dat ze dit probleem met hun
eigen aanpak moeilijk of niet kunnen oplossen. Vervolgens wissel je met hen
oplossingsstrategieën uit en voeg je waar nodig elementen toe uit de strategie die je
ze wilt leren.
♣
Leerlingen hebben in de klas allemaal een plant die ze verzorgen. Sommige
floreren andere hangen slap. Dit roept de vraag op hoe het nu precies komt
dat bladeren slap hangen. Leerlingen proberen te bepalen hoe dat komt.
Maar weten nog niet zo goed hoe ze een dergelijke vraag moeten
aanpakken. Na enige tijd inventariseert de docent de gehanteerde
strategieën om tot een antwoord te komen: Je hebt nu geprobeerd de
oorzaak van het slap worden van de bladeren van deze plant op te sporen,
hoe ben je daarbij te werk gegaan? De door leerlingen gehanteerde
92
strategieën worden dan vervolgens klassikaal besproken, voor- en nadelen
afgewogen en verder ontwikkeld.
Reflectie op basisaannamen
Onderzoek laat zien dat leerlingen een strategie beter kunnen gebruiken als ze ook
weten waarom de strategie werkt en wanneer hij wel en niet werkt. De
toepassingsmogelijkheden van een strategie worden bepaald door de aannames die
aan deze strategieën ten grondslag liggen. In de essays 32 t/m 44 worden deze
aannames voor iedere strategie behorend bij een bepaald perspectief kort
besproken.
♣
De strategie voor het vaststellen van de functie van een biologisch
kenmerk1 is gebaseerd op de aannames dat:
1.een kenmerk een functie heeft;
2.dat de functie van het kenmerk direct of indirect bijdraagt aan het
voortplantingssucces van een organisme:
3.de functie van het kenmerk goed worden vervuld, dat wil zeggen met de
minste nadelen voor het organisme als geheel.
De strategie werkt voor het achterhalen van functies van alle biologische
kenmerken die aan bovengenoemde voorwaarden voldoen. Nu voldoen ook
heel veel kenmerken aan deze voorwaarden en daarom is de strategie breed
toepasbaar. Er zijn echter ook kenmerken die hier niet aan voldoen. Neem
de volgende drie voorbeelden: (1) wat is de functie van onze kin?; (2)
welke functie heeft de witte kleur van onze botten; (3) wat is de functie van
tepels bij een man? Een leerling die de basisaannames kent die achter de
strategie ten grondslag liggen zal de strategie niet meteen naar de
prullenbak verwijzen als hij een keer niet werkt maar nagaan wat er in de
betreffende situaties anders is en wat dit betekent voor de strategie.
Reflectie op aannames kan het best plaatsvinden naar aanleiding van gevallen
waarbij de strategie niet werkt. Je kan dan met leerlingen nagaan waarom de
strategie hier niet werkt en wanneer de strategie dan wel van toepassing is. Hierna
volgt nog een voorbeeld van een reflectie op aannames naar aanleiding van de
vraag: waarom hebben we benen en geen wielen?
♣
Waarom benen en geen wielen?
Organismen zijn vaak tot in de kleinste details aangepast om te overleven in de omgeving
waarin ze voorkomen. Een verbluffend voorbeeld hiervan is bepaalde spechtensoort. Zijn
snavel, staart en poten lijken te zijn ontworpen om insecten(-larven) onder de schors
vandaan te halen. Maar de grootste verrassing is zijn tong. Bij sommige spechtensoorten is
1
essay 36.
93
deze tong zo lang dat hij moet worden opgewonden in ‘hoorntjes’ die pas bij de oogkassen
eindigen! Dergelijke bijzondere aanpassingen in de natuur hebben bij veel mensen tot de
gedachte geleid dat je in de natuur alleen de best denkbare (perfecte) ontwerpen zal
aantreffen. Ook bij leerlingen kom je deze gedachte vaak tegen. Ze kunnen zich moeilijk
voorstellen dat iets in de natuur geen functie heeft, of dat deze functie krakkemikkig wordt
vervuld. Uitgaan van perfectie is vaak ook nuttig als motor voor het leerproces. Iemand die
dit uitgangspunt serieus neemt zal namelijk niet snel tevreden zijn als hij de functie van een
structuur nog niet kent en zal twijfelen aan zijn kennis als een structuur deze functie
krakkemikkig vervult.
Maar perfectie is niet altijd een vruchtbare aanname, omdat soms door verschillende
beperkingen het best denkbare ontwerp niet kan zijn ontstaan. Mijn inziens is het zinvol
leerlingen in te leiden in dit type beperkingen. Hierdoor worden bepaalde ontwerpen beter
begrepen en leren ze meer over de ontstaanswijze van ontwerpen in de natuur. Een
geschikte vraag om met leerlingen de verschillende beperkingen te verkennen is de
volgende: waarom hebben wij benen en geen wielen? Iedereen die wel eens naast een fiets
heeft gerend weet dat rollen veel efficiënter (5x minder energieverbruik!) is dan lopen.
Waarom worden mensen dan toch niet met wieltjes geboren?
Ten eerste zijn er omgevingsbeperkingen die dit verhinderen. Een structuur moet namelijk
de functie in de betreffende omgeving kunnen vervullen. Wielen zijn perfect voor de
voortbeweging, maar alleen op een glad en vlak oppervlak zoals de meeste fietspaden en
wegen in Nederland. Maar soortgelijke oppervlakten waren nauwelijks aanwezig in de tijd
toen wielen zouden moeten zijn geëvolueerd. En ook in onze huidige omgeving zijn veel
plekken makkelijker bereikbaar met onze benen dan met bijvoorbeeld een rolstoel.
Ten tweede hebben waarschijnlijk structuurbeperkingen het ontstaan van wielen onmogelijk
gemaakt. Een structuur moet namelijk ook met de beschikbare middelen kunnen worden
gebouwd. Zo kunnen in wielen moeilijk voedingstoffen worden aangevoerd. Bloedvaten
zouden dan immers een roterende as moeten passeren.
Tenslotte zijn er evolutionaire beperkingen die het ontstaan van wielen hebben verhinderd.
Een complexe structuur als het wiel kan niet in één keer zijn ontstaan, ze kan alleen in een
geleidelijk stapsgewijs proces tot stand zijn gekomen. Daarbij moet worden voortgebouwd
op wat al aanwezig is. De aanleg voor benen is al heel vroeg in onze evolutionaire
geschiedenis in ons bouwplan vastgelegd, voor de evolutie van wielen was waarschijnlijk
een te grote verandering van dit bouwplan noodzakelijk. Maar ook al zou dit wel mogelijk
zijn geweest, dan is het moeilijk voorstelbaar dat tussenstadia van een wiel
overlevingswaarde zouden hebben gehad.
Tenminste drie soorten beperkingen verhinderen dus dat in de natuur ook altijd het best
denkbare ontwerp ontstaat. Dat wil niet zeggen dat perfectie niet een goede eerste
werkhypothese blijft. Wanneer echter de werkelijke structuur niet overeenkomt met de
‘perfecte' structuur zal deze aanname stapsgewijs moeten worden bijgesteld. Eerst kunnen
eventuele omgevingsbeperkingen worden opgespoord door de vraag te stellen wat het
nadeel is van de perfecte structuur. Blijken deze beperkingen geen rol te spelen dan kan op
zoek worden gegaan naar eventuele structuurbeperkingen door na te gaan hoe de perfecte
structuur zou kunnen worden gerealiseerd. Is de perfecte structuur dan nog steeds mogelijk
dan hebben waarschijnlijk evolutionaire beperkingen verhinderd dat deze structuur is
ontstaan.
Dit essay laat zien dat ‘denken’ een vaardigheid is die leerlingen kunnen leren;
door als docent de vaardigheid hardop denkend voor te doen en leerlingen
geleidelijk te laten overnemen. Strategiewisselingen in denken, zullen
leerlingen alleen dan toepassen als het ze iets oplevert.
94
25
Less is more:
onderwijzen van algemene inzichten
Het DENKGEREEDSCHAP dat in dit boek centraal staat helpt leerlingen bij het denken.
Maar dit betekent niet dat zelfstandig denken zonder kennis kan. Het zijn met name
algemene inzichten die belangrijk zijn voor het denken van leerlingen. Hiermee
kunnen ze verbanden leggen tussen uiteenlopende verschijnselen. Bovendien geven
deze inzichten aan in welke richting ze kunnen zoeken bij het beantwoorden van
een bepaalde vraag.
♣
Neem bijvoorbeeld het idee van tropisme. Dit algemene inzicht verwijst
naar de aangeboren neiging van veel (lagere) organismen om op een
voorspelbare manier naar een externe prikkel toe te bewegen of van de
prikkel af te bewegen (zoals het groeien van planten naar het licht, of het
wegvluchten van pissebedden naar het donker als je een stoeptegel optilt).
Het tropisme idee brengt heel verschillende verschijnselen met elkaar in
verband, zoals het zwermen van sprinkhanen en het doodvliegen van
vliegen tegen een lamp. Iemand die het tropisme begrip heeft geleerd zal
gemakkelijker een antwoord kunnen bedenken voor uiteenlopende
problemen zoals: Hoe komt het dat wortels altijd naar beneden groeien?;
Hoe kan worden voorkomen dat kamerplanten krom groeien?
Algemene inzichten in schoolboeken
In schoolboeken wordt er enige aandacht geschonken aan algemene inzichten. Een
idee als regulatie wordt bijvoorbeeld in de meeste schoolboeken in veel
aansprekende contexten uitgewerkt (diabetes, groei, menstruele cyclus etc.)
Leerlingen leren zo ook dat het hier niet zo maar een feitje betreft maar een
algemeen idee dat in veel verschillende situaties van toepassing is. Andere
algemene inzichten komen er vaak minder goed vanaf. Soms worden ze helemaal
niet behandeld. Vaker komt het echter voor dat ze wel worden genoemd maar dat
ze onvoldoende in gevarieerde en krachtige voorbeelden worden uitgewerkt.
Hierdoor leren de leerlingen het inzicht ook niet kennen als krachtig instrument
voor het oplossen van problemen maar als op zich zelf staand feit.
95
Ter illustratie zal ik hier in een aantal korte essays de volgende vijf algemene
inzichten met behulp van een krachtig voorbeeld nader uitwerken.
1.
2.
3.
4.
5.
organismen maken zichzelf
er bestaan geen genen voor eigenschappen, alleen voor eiwitten
organismen zijn goede ontwerpen die zonder ontwerper kunnen ontstaan
al het leren, van de laagste tot de hoogste vorm, gaat via trial en error
organismen vernieuwen zichzelf continu
Onderwijzen van algemene inzichten
Algemene inzichten kunnen ook op verschillende manieren worden onderwezen.
Daarbij is het vooral belangrijk dat het inzicht geen loze abstractie blijft voor de
leerlingen maar dat ze de gebruikswaarde ervan in verschillende situaties leren
ontdekken. Alleen dan kan het idee leerlingen helpen bij het verder denken. Dat
kan in principe op twee manieren. Je kan eerst het algemene inzicht presenteren en
daarna voorbeelden geven (of leerlingen voorbeelden laten bedenken).
♣
Algemeen inzicht -> Voorbeelden
De docent introduceert het idee van een voedselkringloop. Nadat hij heeft
uitgelegd wat het is, geeft hij twee voorbeelden hiervan. Daarna laat hij
leerlingen twee voedselkringlopen afmaken die slechts gedeeltelijk zijn
weergegeven.
De zojuist gepresenteerde aanpak was antwoordgestuurd. Je kan algemene
inzichten ook meer vraaggestuurd laten ontwikkelen. In dat geval wordt de
volgorde ook omgekeerd (voorbeeld -> algemeen inzicht). Je start dan met een
concrete vraag waarvoor leerlingen een antwoord moeten zoeken of waarvoor een
antwoord wordt aangeboden. Vervolgens laat je zien dat dit antwoord een
voorbeeld is van een algemener idee. Daarna onderzoeken leerlingen nog een
aantal andere voorbeelden. Dit wordt ook wel een deductieve aanpak genoemd.
♣
Voorbeelden -> Algemeen inzicht
De docent laat leerlingen met behulp van DENKGEREEDSCHAP behorend bij het
omgevingsperspectief (zie bijlage 1) eerst zelf enkele voedselkringlopen
ontwerpen, zonder deze term expliciet te noemen. Sommige ontwerpen de
omgeving van een vos, andere van de beer, weer andere van een bosuil. Aan de
hand van deze ontwerpen van leerlingen wordt het idee voedselkringloop
geïntroduceerd bij de leerlingen. Leerlingen krijgen vervolgens de opdracht om
uitgaande van een bepaald organisme een kringloop te maken. Dit wordt ook wel
een inductieve aanpak genoemd.
96
♣
Organismen maken zichzelf (zelforganisatie)
Niet in onze genen?
De Amerikaanse geneticus J. Craig Venter heeft bekend gemaakt dat het recept voor het
maken van een mens veel minder genen bevat dan aanvankelijk werd aangenomen. We
moeten het met slechts 30.000 genen doen. We hebben maar 300 genen meer dan een
muis en maar twee keer zoveel genen als een eenvoudige fruitvlieg. Als onze complexiteit
niet in onze genen zit, waar zit die dan wel?
Leerlingen weten vaak niet zo goed raad met
deze vraag. Zij gaan er vaak impliciet vanuit dat
alle informatie voor het maken van een mens in
de genen ligt opgeslagen. Ook al leren
leerlingen dat je onze genen kunt beschouwen
als een soort recept, dit misverstand blijft vaak
bestaan. Veel leerlingen geloven in de fantasie
van Michel Chrichton. Deze auteur beschrijft in
zijn ‘Jurassic Park’ hoe wetenschappers een
complete dinosaurus verwekten uit enkel
dinosaurus-DNA dat bewaard was gebleven in
muggen die 65 miljoen jaar geleden waren
gefossiliseerd. De impliciete veronderstelling
achter Jurassic Park is dat alle informatie voor
het maken een organisme, inclusief zijn gedrag, in het DNA zit opgeslagen. Deze
veronderstelling is zelfs bij benadering niet waar. Als lang niet alle informatie voor het
maken van een mens in onze genen aanwezig is, waar bevindt zich dan de overige
informatie? En hoe beïnvloeden deze informatiebronnen elkaar? Een tekening van M.C.
Escher kan leerlingen een eerste inzicht verschaffen in deze problematiek. In de tekening
zien we hoe een hand een andere hand tekent. Dit lijkt niet vreemd, totdat we zien dat de
hand zijn eigen tekenaar (de ander hand) tekent. De handen tekenen dus elkaar! In dit
circulaire proces van tekenen en getekend worden is het onmogelijk te bepalen wat nu de
belangrijkste hand is. Ze bepalen immers voortdurend elkaar.
Iets soortgelijks vindt plaats bij de ontwikkeling van een mens uit een bevruchte eicel. Het
DNA kan worden beschouwd als een recept voor het maken van een mens, maar dit recept
bevat lang niet alle benodigde informatie. De omgeving van het DNA bevat belangrijke extra
informatie voor de ontwikkeling van de bevruchte eicel. Experimenteel embryologen wisten
dit al in het begin van de vorige eeuw. Zij toonden het belang van het cytoplasma onder
meer aan met behulp van kerntransplantaties. Zij namen twee bevruchte eicellen van twee
verschillende diersoorten en verwisselden hun kernen. Dit leidde tot een gestoorde
ontwikkeling van beide eicellen. Veel later hebben genetici ontdekt dat het cytoplasma
eiwitten bevat die een rol spelen bij het aan- en uitschakelen van genen. Deze eiwitten
bepalen dus welk deel van het recept wordt 'uitgevoerd'. De omgeving beïnvloedt dus de
genen, maar de genen beïnvloeden op hun beurt weer hun directe omgeving. Immers, de
aangeschakelde genen zorgen er voor dat er eiwitten worden aangemaakt die de
samenstelling van het cytoplasma veranderen. Deze veranderende omgeving kan er dan
weer voor zorgen dat weer andere genen worden aangeschakeld enzovoort, enzovoort.
Net zoals de handen in de afbeelding van Escher elkaar tekenen, zo 'tekenen' genen en hun
directe omgeving elkaar! De bijna onwaarschijnlijke complexiteit van de menselijke
ontwikkeling zit dus niet in onze 30.000 genen 'ingebakken' maar vindt plaats in een
wisselwerking tussen genen en omgeving. In dit wonderbaarlijke circulaire proces trekken
wij onszelf als het ware aan onze eigen haren omhoog.
97
♣
Er bestaan geen genen voor eigenschappen, alleen voor eiwitten.
Libido-gen ontdekt?
Met de regelmaat van de klok wordt er weer een gen voor een bepaalde eigenschap is
ontdekt. Een gen voor haarkleur, een agressie-gen en zelfs een libido-gen. Leerlingen
denken dan vaak dat een dergelijk gen de ontwikkeling van de betreffende eigenschap
volledig controleert. Niets is minder waar.
Een defect gen kan een eigenschap ernstig verstoren. Zo blijkt een defect KAL-1 gen te
leiden tot verlaagd libido bij mannen. Maar hieruit mag niet worden geconcludeerd dat dit
gen volledig verantwoordelijk is voor het libido van de man. We kunnen dit leerlingen laten
zien door eens stap voor stap met ze na te gaan hoe een defect gen (i.c. het KAL-1-gen) de
ontwikkeling van een eigenschap beïnvloedt. De ziekte die door een defect KAL-1 gen wordt
veroorzaakt wordt het Kallmann-syndroom genoemd.. Een patiënt aan het woord:
Ik ben 27 maar wordt nooit ouder dan 18 geschat. Ik heb geen baardgroei een hoge stem.
Als ik de telefoon opneem denken mensen vaak dat ze een vrouw aan de lijn hebben. Ik kan
ook niets ruiken. Elke dag controleer ik wel vijftig keer of ik het gas wel heb uit gedaan. Maar
zelf heb ik de meeste moeite met de grootte van mijn geslachtsorgaan, dat is nooit groter
geworden dan die van een jongetje van een jaar of zeven. Daar ben ik vroeger veel mee
gepest, vooral tijdens het omkleden voor de gymles. Ik durf daarom ook geen contact te
maken met meisjes. Ik weet ook niet echt of ik wel een vriendin wil omdat ik nog nooit zin
heb gehad in seks”.
Wat heeft een kleine penis, weinig zin in seks en niet kunnen ruiken met elkaar te maken?
In 1991 is ontdekt dat al deze verschijnselen uiteindelijk veroorzaakt worden door een defect
KAL-1 gen. Dit gen codeert voor een eiwit dat cel-cel contact tussen neuronen stimuleert.
Indien gedurende de embryonale ontwikkeling dit eiwit niet aanwezig is in de neusregio van
het embryo heeft dit dramatische gevolgen. Het zorgt er onder meer voor dat de daar
aanwezige neuszenuwen de hersenen niet kunnen bereiken, waardoor de ontwikkeling van
het reuksysteem in de hersenen wordt geremd. Maar in de neusregio van het embryo
bevinden zich ook bepaalde hormoon producerende neuronen (GnRH-cellen) die een
centrale rol spelen bij de ontwikkeling van de geslachtsorganen. Als het eiwit, waarvoor het
KAL-1-gen codeert, in de neusregio ontbreekt verhuizen deze GnRH-cellen niet richting de
hypothalamus en geven daar dus ook niet hun hormoon af. Hierdoor wordt de hypofyse
weer niet gestimuleerd om LH en FSH te gaan produceren. Deze hormonen zijn weer nodig
om de testes te laten ontwikkelen. Doordat de testes zich niet goed ontwikkelen wordt er
niet voldoende testosteron geproduceerd. Uiteindelijk resulteert dit in een niet goed
ontwikkelde penis en een verlaagd libido.
Aan de hand van dit voorbeeld kunnen een aantal belangrijke principes over de relatie
tussen genen en eigenschappen worden besproken. Het voorbeeld laat zien dat de weg van
een gen naar een eigenschap vaak lang en indirect is. Genen coderen niet voor
eigenschappen maar voor eiwitten. En die eiwitten spelen een rol bij de ontwikkeling van de
eigenschappen. Het eiwit waarvoor het KAL-1 gen codeert is weliswaar onmisbaar bij de
ontwikkeling van de geslachtsorganen, maar is tegelijkertijd slechts een schakeltje in een
lang complex traject. Elk van genoemde stappen in dit traject worden op hun beurt ook weer
door genen beïnvloed. Bij de ontwikkeling van vrijwel elke eigenschap zijn dan ook vaak
vele honderden genen betrokken. Bovendien beïnvloedt één gen vaak meerdere, schijnbaar
onafhankelijke, eigenschappen.
Zoals een kapot kabeltje er voor kan zorgen dat een auto niet meer start, zo kan een defect
gen een eigenschap ernstig verstoren. Maar zoals voor het starten van een auto veel meer
nodig is dan dat ene kabeltje, zo is er voor de ontwikkeling van een eigenschap veel meer
nodig dan één gen.
98
♣
Organismen zijn goede ontwerpen die zonder ontwerper kunnen
ontstaan.
De wereld op zijn kop!
Geen enkele biologische theorie roept zoveel emoties op als de evolutietheorie. Sommige
mensen vinden het de grootste theorie uit de geschiedenis van de natuurwetenschappen.
Andere vinden het gevaarlijke onzin. Deze gevoelens en standpunten kunnen alleen door
leerlingen worden begrepen wanneer evolutietheorie voor hen in een breder kader wordt
geplaatst. Hieronder wordt heel beknopt een mogelijk kader geschetst.
Kosmische piramide
Vóór Darwin hadden veel mensen het volgende mens- en wereldbeeld. Eerst was daar God.
God schiep de materie, toen het leven, en als kroon op de schepping, leven met een geest,
de mens. God ‘droeg’ de hele piramide en tussen de lagen van de piramide bevonden zich
waterdichte schotten. Uit levenloze materie zou nooit door louter natuurkrachten leven
kunnen ontstaan, en uit leven zonder geest zou nooit leven met een geest kunnen ontstaan.
Voor dit standpunt werden ook bewijzen aangevoerd. Het godsbewijs van William Paley is
een voorbeeld hiervan. Deze theoloog en inspirator van Darwin maakte gebruik van de
volgende analogieredenering. Stel je loopt over de heide en vindt een zakhorloge
(polshorloges hadden ze toen nog niet). Je opent het horloge en ziet hoe vele tandwieltjes
en veertjes onderling zijn verbonden zodat het horloge de tijd aan kan geven. Als je nu
gevraagd wordt hoe het horloge is ontstaan, welke verklaring zou je dan geven?
Horlogemaker
Iedereen, betoogt Paley, zal het uiterst onwaarschijnlijk vinden dat het horloge door toeval
tot stand is gekomen, dat regen en wind brokken materie hebben veranderd in een horloge.
Daarvoor zit het horloge te doelgericht en te complex in elkaar. Als je een dergelijke
ingenieus ontwerp tegenkomt moet je bijna wel concluderen dat het door een intelligente
horlogemaker is ontstaan. Welnu, vervolgt Paley, als je het met deze redenering eens bent
dan moet je een vergelijkbare conclusie trekken voor de levende natuur. Ontwerpen in de
natuur zijn immers vele malen complexer dan een horloge, ze moeten dus wel zijn
ontworpen door een heel intelligente ontwerper, God.
Hier lijkt geen speld tussen te krijgen (laat leerlingen dit maar eens proberen). Darwin bleek
hiertoe echter wel in staat. Hij was het met Paley eens dat een complex ontwerp niet in één
keer door toeval kan ontstaan. Hij stelde daarom voor het toeval ‘uit te smeren’. Complexe
ontwerpen in de natuur ontstaan volgens Darwin niet in één keer maar geleidelijk in een
reeks tussenstadia, waarbij het verschil tussen het ene en het andere stadium zo klein is dat
ze door toeval kunnen zijn ontstaan. Dit cumulatieve proces wordt in banen geleid door
natuurlijke selectie. Succesvolle variaties worden doorgegeven aan de volgende generatie
zodat daar weer op kan worden voortgebouwd, minder succesvolle variaties verdwijnen uit
de populatie.
Gevaarlijk idee
De implicaties van dit eenvoudige idee voor het toenmalige dominante mens-en wereldbeeld
waren enorm. De schotten tussen de lagen van piramide leken opeens niet meer waterdicht
te zijn. Als uit levensvormen andere levensvormen kunnen ontstaan waarom zou de mens
niet zelf kunnen zijn ontstaan uit niet-menselijk leven? Wat heeft dat voor consequenties
voor uniek geachte menselijke kwaliteiten zoals vrije wil, bewustzijn, taal etc.? Darwin’s idee
leidt ook tot de vraag of leven niet uit materie zou kunnen zijn ontstaan. En uiteraard leidt
het tot vragen over de basis van piramide: Als goede ontwerpen in de natuur kunnen
ontstaan zonder ontwerper, bestaat God dan eigenlijk wel? De vaak emotionele reacties van
voor-en tegenstanders van de evolutietheorie zijn nu voor leerlingen wellicht ook wat beter
te begrijpen. Voorstanders vinden het een prachtig idee omdat hiermee voorheen
gescheiden domeinen van materie, lichaam en geest worden verbonden. Tegenstanders
vrezen het idee omdat het knaagt aan het fundament van hun mens-en wereldbeeld.
99
♣
Al het leren, van de laagste tot de hoogste vorm gaat via trial en error
Wat is de overeenkomst tussen Einstein en een amoebe?
Deze vreemde vraag is gesteld en beantwoord door de filosoof Karl Popper. Popper wees er
op dat zowel Einstein als de amoebe leren via trial en error, door vallen en opstaan dus.
Trial en error mag dan een heel fundamentele vorm van leren zijn, er kunnen wel 'lagere en
'hogere' vormen van trial en error leren worden onderscheiden. Ik zal hier een aantal
basisvormen presenteren als treden van een ladder. Deze ladder kan leerlingen helpen het
eigen leerproces en het leren van andere organismen beter te begrijpen.
Zuigreflex van Albert
Albert Einstein, een amoebe en alle andere
levende wezens op aarde zijn via een
proces van trial en error tot stand gekomen. Omdat hun
voorouders door toevallige mutaties of recombinatie van
genen succesvoller waren dan hun tijdgenoten waren zij in
staat hun genen door te geven aan de nakomelingen. Op
deze eerste trede van de ladder is er dus sprake van een
evolutionair 'leerproces'. Nu is het maar goed dat we uitgerust
zijn met aangeboren eigenschappen waardoor we kunnen
overleven in onze omgeving. Zo zou bijvoorbeeld kleine Albert
het heel moeilijk hebben gekregen als hij geen aangeboren
zuigreflex had gehad. Maar het is ook fijn als gedrag via trial
en error kan worden aangepast als de omstandigheden
veranderen. De meeste organismen zijn hiertoe ook in staat,
overigens dankzij aangeboren instincten.
Gokje wagen
Zelfs een amoebe kan deze tweede trede van de ladder beklimmen. Een amoebe die een
stukje glas krijgt aangeboden zal dit de eerste keer nog opnemen maar de tweede keer al
niet meer. Deze amoebe heeft bepaald gedrag uitgeprobeerd en doet dit niet meer als dit
'ongewenste' gevolgen heeft. Kenmerkend voor de pogingen bij deze vorm van trial en error
leren is dat ze min of meer blind zijn. Er wordt nauwelijks gebruik gemaakt van informatie
over de omgeving. Leerlingen zie je nog wel eens op deze manier een opdracht maken. Ze
wagen een gokje en als het niet klopt proberen ze het gewoon nog een keer. Een amoebe
kunnen we dit niet kwalijk nemen, deze kan niet veel meer. Deze kan alleen door zijn 'kop'
te stoten leren van ervaringen. Maar wij en vele andere diersoorten, kunnen de ladder nog
een trede bestijgen. Wij kunnen in ons hoofd, op grond van informatie, al een aantal
mogelijke handelingen overwegen alvorens er één uit te proberen. Leerlingen wordt dan ook
veelal geleerd eerst na te denken en dan te doen. Lees eerst de opgave goed, ga na welke
informatie je al hebt en welke informatie je nog nodig hebt, alvorens de opdracht te maken.
Van reflex naar reflectie
In het huidige onderwijs vragen we van leerlingen nog een trede hoger te klimmen. We
verwachten niet alleen dat ze eerst denken en dan doen, maar ook nog reflecteren op hun
eigen denken. Dit leren leren is voor de meeste diersoorten teveel gevraagd. Wij zijn echter
in staat effectievere manieren van denken te leren. Ook dit leren leren verloopt via vallen en
opstaan. Terwijl onze amoebe al bij de tweede trede blijft steken kunnen leerlingen net als
Einstein de ladder bestijgen van reflex naar reflectie. Dit betekent uiteraard niet dat ze alleen
maar moeten reflecteren,. Als echter het handelen vastloopt is het zinvol een trede hoger te
klimmen zodat productiever met de situatie kan worden omgegaan.
100
♣
Organismen vernieuwen zichzelf continu
Stroomt alles?
De Griekse filosoof Heraclites stelde ooit de vraag: Waarom kun je niet twee keer dezelfde
rivier oversteken? Zijn eerste verklaring zullen leerlingen wel onderschrijven. Bij de tweede
keer stroomt er ander water door de rivier en is het dus niet meer dezelfde rivier. Heraclitus
gaf echter nog een tweede verklaring. Net als de rivier verander je ook zelf voortdurend van
moment tot moment. Met deze tweede verklaring zullen leerlingen meer moeite hebben.
Menselijk lichaam als een auto?
Leerlingen beschouwen het menselijk lichaam namelijk vaak als een vrij statisch geheel.
Hun beeld van het menselijk lichaam lijkt op hun beeld van een auto. Net als een auto
bestaan wij uit een aantal onderdelen die er te samen voor zorgen dat we functioneren.
Evenals een auto hebben wij energie nodig voor de voortbeweging. Onze brandstof is alleen
geen benzine maar voedsel. Leerlingen weten natuurlijk dat wij, in tegenstelling tot een auto,
onze onderdelen zelf maken. Maar ze gaan er veelal vanuit dat als je niet meer groeit, de
onderdelen ook niet meer veranderen. Net als bij een auto kunnen ze natuurlijk wel slijten
en kapot gaan. Soms kun je hiervoor naar een dokter, zoals je met je auto naar een monteur
gaat. Soms kan een vitaal onderdeel niet worden gerepareerd of vervangen en dan ga je
dood.
Continue verbouwing
Het bovengenoemde statische beeld van het menselijk lichaam wordt door veel
schoolboeken bevestigd. Zo wordt de verbranding bij de mens vaak expliciet vergeleken met
de verbranding bij een auto. Ons lichaam is echter veel dynamischer dan een machine.
Neem bijvoorbeeld verbranding. Bij een auto wordt de benzine nooit onderdeel van de auto.
Bij ons wel. Veel van wat we eten is in korte tijd al ingebouwd in ons lichaam, in onze
zenuwcellen, spiercellen etc. We zijn dus letterlijk wat we eten. Maar als er zoveel wordt
ingebouwd moet er toch ook wat uitgaan? Dat gebeurt ook, bestanddelen van je lichaam
worden voortdurend vervangen. Dit gebeurt uiteraard bij een auto niet, je zou raar staan
kijken als de afgesleten achterband van je auto zich automatisch zou vernieuwen. Ons
lichaam wordt dus continue verbouwd. Deze verbouwing is zo ingrijpend dat veel
onderdelen van ons lichaam binnen enkele weken geheel zijn vernieuwd. Een winkel wil nog
wel eens sluiten tijdens een ingrijpende verbouwing, maar dat kunnen wij ons niet
permitteren.
Goed geregeld
Terwijl de bestanddelen van je lichaam dus voortdurend worden vervangen, blijven we wel
dezelfde persoon. Gelukkig maar. Maar hoe kan dat? Wie of wat we zijn wordt niet bepaald
door onze bestanddelen, maar door de wijze waarop ze zijn georganiseerd. En die
organisatie wordt wel gedurende langere tijd constant gehouden. Regelmechanismen in ons
lichaam zorgen er voor dat een bestanddeel dat verdwijnt, op het juiste moment en op de
juiste plek weer wordt vervangen door een soortgelijk bestanddeel. Tegen deze achtergrond
kunnen we ook veroudering bij de mens beter begrijpen. In tegenstelling tot wat veel
leerlingen denken is veroudering niet het gevolg van slijtage. Zowel de huid van een kleuter
als van een bejaarde is aan slijtage onderhevig en verandert voortdurend. Een kleuter is
echter veel beter en nauwkeuriger in staat zijn huid te vervangen dan een bejaarde.
Naarmate we ouder worden, gaan onze regelmechanismen steeds minder nauwkeurig
werken. Veranderingen worden minder goed gedetecteerd en gecorrigeerd. Aan de
gevolgen hiervan bezwijken we uiteindelijk.
Hoewel Heraclites ruim 2500 jaar geleden nog niet wist wat wij nu weten had hij wel gelijk.
Wij zijn het resultaat van een onafgebroken stroom van materiaal dat door ons heentrekt en
ons tegelijkertijd vormt. Wij zijn een levensstroom.
101
26
De schoolboeken onder de loep
Voor docenten die ontevreden zijn met hun schoolboek, blijkt het vaak lastig om
hieraan te ontsnappen. Om te kunnen ontsnappen moet je weten waaraan je
eigenlijk wilt ontsnappen en waar naar toe wilt ontsnappen. In dit essay wordt de
onderliggende structuur van veel biologiemethoden geëxpliciteerd. In de essays 27
t/m31 worden diverse ontsnappingsroutes kort uitgewerkt.
De huidige schoolboeken voor biologie kunnen veelal worden getypeerd als
M&M-curricula. De Mens staat centraal, en de leerstof wordt vaak Medisch
ingekleurd. Bovendien wordt de leerstof, net als de M&M-snoepjes, in gescheiden
porties toegediend, meestal worden er 1 of 2 levensverrichtingen per hoofdstuk
behandeld. Ter illustratie zijn twee onderbouw boeken (1MHV en 2MHV) van
Biologie voor Jou onder de loep genomen. Daarbij hebben we ons beperkt tot een
analyse van de basisstof uit de informatieboeken.
Uit de analyse blijkt dat de Mens het merendeel van de boeken in beslag neemt:
67%. Verder wordt verreweg de meeste aandacht besteed aan bouw&werking van
biologische systemen (35%) op de voet gevolgd door het functionele (24%) en het
medische (12%) perspectief (zie cirkeldiagram). Wanneer we ons nu beperken tot
de hoofdstukken waarin levensverrichtingen, zoals ademhaling, bloedsomloop etc,
centraal staan (cursief gedrukt in onderstaande tabel) dan wordt het M&M karakter
van deze schoolboeken nog duidelijker. 86% van de leerstof gaat dan over de mens
en 27% van de leerstof is medisch ingekleurd.
Overzicht van hoofdstukken uit deel 1MHV en deel 2MHV Biologie voor Jou
1. wat doe je in de biologie?
8. schoolomgeving
2. wortels, stengels, bladeren
9. voeding en vertering
3. ordening
10. verbranding en ademhaling
4. stevigheid en beweging
11. bloedsomloop
5. groei en ontwikkeling
12. voortplanting
6. bloemen vruchten en zaden
13. erfelijkheid en evolutie
7. afval en milieu
14. regeling en gedrag
15. mens en milieu
102
Ook is opvallend dat in deze hoofdstukken niet meer dan 1 of
2
levensverrichtingen per keer worden behandeld en dat er zelden relaties worden
gelegd tussen de verschillende levensverrichtingen. Hoewel de exacte percentages
zullen verschillen treffen we de bovengenoemde M&M-inkleuring ook in veel
andere schoolboeken aan.
schimmel
1%
plant
14%
dier:overig
17%
bacterie
1%
mens
67%
ethisch
3%
persoonlijk
3%
ontwikkelingsbiologisch
8%
functioneel
24%
medisch
12%
evolutionair
4%
vergelijkend
10%
bouw&
werking
35%
103
Er is ook kritiek gekomen op de inhoud van het huidige curriculum. De inhoud van
de kritiek is uiteraard afhankelijk van de visie op de wenselijke inhoud van het
biologieonderwijs. In essay 27 t/m 30 wordt de kritiek besproken van
vertegenwoordigers van respectievelijk de vakgerichte, maatschappijgericht,
persoonsgerichte en perspectiefgerichte visie. Hieronder bespreken we één
kritiekpunt meer in detail en laten we zien hoe dit probleem relatief eenvoudig kan
worden ondervangen.
Vertegenwoordigers van vakgerichte visie hebben onder andere kritiek geuit op de
sterke mensgerichtheid en ontbreken van samenhang in het reguliere curriculum.
We willen laten zien dat door een eenvoudige aanpassing van de volgorde waarin
de hoofdstukken worden behandeld het curriculum meer natuurgericht en meer
samenhangend kan worden gemaakt.
Bestaande en alternatieve volgorde van behandeling van de hoofdstukken uit 1mhv
en 2mhv van Biologie voor Jou. In enkele gevallen hebben we een hoofdstuk
opgeknipt in twee delen. Tussen haakjes is vermeld welke basisstof behoort bij het
betreffende deel.
bestaande volgorde
1. wat doe je in de biologie?
2. wortels, stengels, bladeren
3.
4.
ordening
stevigheid en beweging
5.
6.
groei en ontwikkeling
bloemen vruchten en zaden
7.
8.
afval en milieu
schoolomgeving
9. voeding en vertering
10. verbranding en ademhaling
11. bloedsomloop
12. voortplanting
13. erfelijkheid en evolutie
14. regeling en gedrag
15. mens en milieu
alternatieve volgorde
1. schoolomgeving
2. gedrag
(uit regeling en gedrag: 8t/m9)
3. groei en ontwikkeling
4. ecologie
(uit: afval en milieu: 1t/m2)
5. ordening
6. evolutie
(uit: erfelijkheid en evolutie: 3t/m5)
7. wortels, stengels, bladeren
8. voeding
(uit: voeding en vertering: 1t/m5)
9. stevigheid en beweging
10. zenuwstelsel en waarneming
(uit regeling&gedrag: 1t/m7)
11. vertering
(uit: voeding en vertering 6t/m8)
12. bloedsomloop
(uit: bloedsomloop 1t/m5)
13. verbranding en ademhaling
14. uitscheiding
(uit: bloedsomloop: 6)
15. voortplanting
16. bloemen, vruchten en zaden
17. erfelijkheid
(uit: erfelijkheid en evolutie: 1t/m2)
18. mens en milieu
19. afval
(uit: afval en milieu: 3t/m5)
104
was -> wordt
8 -> 1
14 -> 2
5 -> 3
7 -> 4
3-> 5
.13-> . 6
2 -> 7
9 -> 8
4 -> 9
14 -> 10
9 -> 11
11 -> 12
10 -> 13
11 -> 14
12 -> 15
6 -> 16
13 -> 17
15-> 18
7-> 19
In de onderbouwboeken van Biologie voor Jou kunnen twee type hoofdstukken
worden onderscheiden. Er zijn hoofdstukken waarin levensverrichtingen van dieren
(m.n. de mens) en planten worden beschreven op orgaanniveau en lager (de cursief
gedrukte hoofdstukken in de linkerkolom van de tabel). Daarnaast zijn er
hoofdstukken waarin organismen als geheel in relatie tot hun omgeving centraal
staan (organismaal niveau en hoger). Aandacht voor andere organismen dan de
mens (natuurgerichtheid) en samenhang vinden we vooral terug in deze laatst
genoemde hoofdstukken. Nu is het opvallend dat juist deze hoofdstukken
hoofdzakelijk aan het einde van de beide schoolboeken worden behandeld.
We stellen voor om juist met deze hoofdstukken te beginnen. Vanwege hun
aanschouwelijk karakter kunnen deze hoofdstukken, zoals schoolomgeving, gedrag
en ordening, een goede functie vervullen t.b.v. een brede oriëntatie op de biologie.
Leerlingen maken zo kennis met een diversiteit aan organismen en krijgen enig
inzicht in samenhang tussen enkele levensverrichtingen (bijvoorbeeld bij groei en
ontwikkeling) en samenhang tussen organismen in de ruimte (bijvoorbeeld bij
de schoolomgeving) en in de tijd (bij evolutie). Bovendien verschaffen deze
hoofdstukken leerlingen een kapstok waarmee ze afzonderlijke levensverrichtingen
van dieren (inclusief de mens) en planten in de daarop volgende hoofdstukken
beter kunnen begrijpen. Ze hebben dan namelijk geleerd dat organismen door
evolutie ieder op hun geheel eigen wijze zijn aangepast om te overleven en zich
voort te planten in de omgeving waarin ze voorkomen. Ze hebben tevens op een
rudimentair niveau geleerd dat planten en dieren ieder op een heel verschillende
manier aan hun energie en stoffen komen om te overleven. Dit inzicht is wezenlijk
omdat de verschillen tussen de bouwplannen planten en dieren bijna volledig
kunnen worden teruggevoerd op het verschil in de wijze waarop planten en dieren
aan de benodigde energie en stoffen komen.
We zullen dit hieronder heel kort uitwerken en stellen ook voor om de
levensverrichtingen van planten en dieren ook in de zo dadelijk te noemen
volgorde te behandelen. Planten zitten vrij eenvoudig in elkaar omdat ze niet van
hun plek af hoeven te komen om te overleven. Ze hebben genoeg aan bladeren om
zonlicht en koolstofdioxide op te vangen, wortels voor het opnemen van
eenvoudige stoffen, en een stengel om stoffen te vervoeren. Dieren daarentegen
zitten veel ingewikkelder in elkaar omdat ze om te overleven in het algemeen van
hun plek af moeten komen om andere dieren of planten te eten voor de benodigde
energie en stoffen. De daarbij benodigde levensverrichtingen kunnen worden
opgedeeld in twee hoofdgroepen:
1.Levensverrichtingen die nodig zijn om voedsel te vangen, achtereenvolgens:
stevigheid en beweging, waarneming en een zenuwstelsel om waarneming en
beweging te coördineren.
105
2.Levensverrichtingen om voedsel te verwerken, achtereenvolgens: vertering,
bloedsomloop, ademhaling, verbranding, uitscheiding. Nadat leerlingen zo hebben
geleerd hoe planten en dieren kunnen overleven kan nader worden uitgewerkt hoe
ze zich voortplanten inclusief de erfelijke basis hiervoor. Na deze meer
gedetailleerde benadering van bouwplannen van planten en dieren (inclusief de
mens) kan dan weer opnieuw worden uitgezoomd naar de plek van de mens in zijn
omgeving en hoe deze elkaar wederzijds beïnvloeden. Nadat leerlingen zo hebben
geleerd hoe planten en dieren kunnen overleven kan nader worden uitgewerkt hoe
ze zich voortplanten inclusief de erfelijke basis hiervoor. Na deze meer
gedetailleerde benadering van bouwplannen van planten en dieren (inclusief de
mens) kan dan weer opnieuw worden uitgezoomd naar de plek van de mens in zijn
omgeving en hoe deze elkaar wederzijds beïnvloeden.
106
27
Hoe maak je lessen
biologisch interessant?
♣
Leerlingen krijgen ieder een vijg en de docent vraagt ze er een klein hapje
van te eten. Hij vertelt de leerlingen nu dat ze net iets heel bijzonders
hebben gegeten: een heel kerkhof. Zo dadelijk zal duidelijk worden
waarom. Daarna vertelt hij het volgende verhaal over de vijg.
Er zijn meer dan 800 soorten vijgen. Iedere vijgensoort wordt bestoven door zijn
eigen soort vijgwespje. Vreemd genoeg kun je aan een vijgenplant geen bloemen
ontdekken. Wel zie je groene bolletjes en in deze bolletjes bevinden zich
honderden minuscule bloemetjes. Maar hoe kan de vijgwesp dan de bloemetjes
bereiken? In het bolletje zit een heel kleine opening. Die opening is zo klein dat het
wespenvrouwtje, beladen met stuifmeel, zich naar binnen moeten persen en daarbij
zelfs vaak haar vleugels verliest. Men veronderstelt dat op deze manier
ongewenste parasieten buiten de 'deur' kunnen worden gehouden. Door al dit
gewrik zou ook het kostbare stuifmeel verloren kunnen gaan, maar daar hebben de
wespjes wat op gevonden. Ze vervoeren het stuifmeel in speciale uitsparingen in
hun borst.
Eenmaal binnen begint het wespje de vrouwelijke bloemen te bestuiven met het
meegebrachte stuifmeel. Maar dat doet ze niet voor niets. Ze legt met haar legboor
tevens een eitje op de bloembodem van deze bloemetjes. Haar larven zullen zich
straks gaan voeden met de groeiende zaden. Natuurlijk moet de vijg voorkomen dat
in al haar bloemen een eitje wordt gelegd, omdat anders alle zaden door de
opgroeiende larven worden opgegeten. Sommige vijgensoorten lossen dit op met
twee soorten bloemen: bloemen met lange en korte stampers. Bij bloemen met de
lange stampers kan de legboor van het wespje de bloembodem niet bereiken en dat
is een signaal voor het wespje om haar eitjes niet af te zetten. Als een
wespenvrouwtje haar eitjes heeft gelegd heeft ze haar taak volbracht en sterft ze in
de vijg.
107
De wespenmannetjes komen het eerst uit de eitjes en groeien uit tot volwassen
wespjes. Zij gaan nu eerst hun zussen zoeken die zich nog in hun capsule bevinden
en bevruchten vervolgens deze nog ongeboren maagden. Vervolgens knagen ze
gezamenlijk (!) een opening in de vijg, waardoor later de vrouwtjeswespen de vijg
kunnen verlaten. Hun eigen taak zit er dan op en ze sterven in de vijg. De
inmiddels bevruchte vrouwtjes komen nu ook uit en gaan op zoek naar de
mannelijke bloemetjes en verzamelen het stuifmeel. Daarna verlaten ze de vijg op
zoek naar een andere vijg met rijpe vrouwelijke bloemen, die ze kunnen bestuiven
en waarin ze hun eieren kunnen leggen.
De docent vraagt nu aan de leerlingen waarom ze zo juist een kerkhof
hebben opgegeten en wie er in dit kerkhof ligt.
In bovenstaand lesje probeert de docent bij de leerlingen verwondering te wekken
over de voortplanting van de vijg. Deze docent is een vertegenwoordiger van de
vakgerichte visie op biologieonderwijs. Hij vindt het belangrijk dat leerlingen
geboeid raken door alles wat groeit en bloeit. Tevens wil hij leerlingen biologische
kennis en inzichten meegeven zodat ze verschijnselen in de natuur beter kunnen
begrijpen. Tenslotte hecht hij veel belang aan het ontwikkelen van biologisch
denken. Ze moeten leren als een bioloog naar de natuur te kijken, daar vragen over
leren stellen en antwoorden op leren zoeken.
Vertegenwoordigers van de vakgerichte visie hebben de volgende kritiek op het
reguliere curriculum:
 Het huidige curriculum is te mensgericht. De mens is slechts één van de
tweehonderd miljoen bekende soorten en in het biologieonderwijs zou dit meer
moeten worden weerspiegeld. Men vindt het belangrijk dat er ook aandacht is
voor andere organismen als de mens.
 Het curriculum vertoont te weinig samenhang. Doordat in ieder hoofdstuk maar
één of enkele levensverrichtingen worden behandeld krijgen leerlingen geen
beeld van wat de verschillende levensverrichtingen met elkaar te maken
hebben.
 Er worden teveel feitjes onderwezen en er is te weinig aandacht voor algemene
biologische inzichten.
 Er is te weinig aandacht voor ontwikkeling van biologisch denken.
Op welke wijze kan het DENKGEREEDSCHAP nu helpen bij het realiseren van deze
vakgerichte visie op het biologieonderwijs?
Het zijn met name de biologische perspectieven die hiervoor interessant zijn:
vergelijkend, oorzakelijk, functioneel, bouw&werking, omgeving, ontwikkeling en
evolutionair perspectief. Verwondering oproepen over biologische verschijnselen
kan vooral door ze vanuit andere organismen dan de mens (zoals in voorbeeld van
108
de vijg) of vanuit een ander dan bouw&werking perspectief te behandelen. Zo kan
je leerlingen bijvoorbeeld voortplanting laten benaderen vanuit een evolutionair
perspectief. Waarom planten wij ons eigenlijk geslachtelijk voort, ongeslachtelijke
voortplanting zou toch veel eenvoudiger zijn?
De zes biologische perspectieven vormen ook een goede operationalisering van
biologisch denken. In veel discussies wordt namelijk wel het belang van biologisch
denken onderkend, maar wordt niet geëxpliciteerd wat het precies inhoudt
waardoor het ook heel moeilijk is om dit leerlingen te leren. Doordat sleutelvragen
en sleutelactiviteiten hier zijn uitgewerkt ben je als docent ook in staat expliciet
aandacht te besteden aan het aanleren van biologisch denken. Voor vele
voorbeelden en mogelijke toepassingen verwijzen we naar essays waarin de
betreffende perspectieven worden behandeld.1
Tot slot willen we hier nog kort ingaan op de vraag hoe je aan leuke biologische
weetjes kan komen. Soms kom je die vanzelf tegen in kranten, artikelen of op t.v.
Het is zinvol om daar een archiefje van aan te leggen zodat je ze kan gebruiken
wanneer je het betreffende onderwerp behandelt. Maar vaak sta je ook met lege
handen. In dit geval kan het internet vaak uitkomst bieden. Je kan daarbij als volgt
te werk gaan. Bevraag eerst het onderwerp vanuit de verschillende perspectieven.
Gebruik daarvoor de bijbehorende sleutelvragen. Enkele perspectieven leveren dan
vaak vragen of thema’s op waarvan je vermoedt dat ze potentieel interessant
kunnen zijn. Deze vragen en thema’s gebruik je vervolgens als zoektermen
waarmee je met google en/of de krantenbank2 vrijwel altijd snel weetjes kan
opsporen.
♣
Neem bijvoorbeeld een op het eerste gezicht saai onderwerp als het liedje
van de vink. Je gaat dit nu vanuit een aantal perspectieven bevragen. Het
bouw&werking perspectief levert bijvoorbeeld de vraag op hoe kan een
vink eigenlijk zo’n liedje produceren? Vanuit het ontwikkelingsperspectief
komt de vraag bij je op: hoe leert een jong vinkje zingen en van wie leert
het dat? Je vermoedt dat dit laatste aspect wel interessant kan zijn en tikt in
op google: chaffinch song learning3. Je krijgt een aantal hits waarvan je er
enkele snel scant. Je ontdekt twee weetjes die verwondering kunnen
wekken: (1) dat vinken bij het leren gebruik maken van een wachtwoord en
(2) dat het vrouwtje ook de jonge feedback geeft met haar vleugels. Mijn
ervaring is dat je op deze manier over vrijwel elk onderwerp snel (binnen
15 minuten) één of meerdere weetjes op het spoor komt.
1
Zie essay 32 t/m 39.
Zie essay 18.
3
Nederlandstalige zoektermen kunnen ook worden gebruikt, maar dat levert vaak veel
minder treffers op
2
109
28
Hoe maak je lessen
maatschappelijk relevant?
♣
Familie Dommelsvoort uit Cuijk moet worden verhuisd, omdat op hun
plek een watersportkantine moet komen. Familie Dommelsvoort is één
van de vijf dassenfamilies die wordt bedreigd door watersport recreatie in
een grintgat aan de Maas. Er is in de gemeenteraad al besloten dat de
kantine er komt. Ook is men wettelijk verplicht om elders voor de
dassenfamilie een andere woonplek te creëren. De volgende vragen
liggen nu ter tafel:


Waar kan de dassenfamilie naar toe? Hoe moet die omgeving
eventueel worden aangepast zodat ze daar kunnen leven?
Wat kost een dergelijke verhuizing? Wie gaat dat betalen?
Leerlingen werken als volgt aan deze vragen. Eerst moeten er een viertal
verschillende scenario’s worden ontwikkeld voor de inrichting van het
nieuwe gebied voor de dassen. Deze worden door verschillende groepen
gemaakt. Daarna wordt een gemeenteraadsvergadering voorbereid waarin
een besluit moet worden genomen over vraag 1 en 2. Hiervoor worden de
rollen verdeeld. Er zijn biologen bij die werken voor de stichting das en
boom en de gemeente adviseren. Er is een burgemeester en enkele
gemeente raadsleden van respectievelijk VVD en Groen Links. Er is een
exploitatiehouder van het watersportgebied. Tot slot vindt de
gemeenteraadsvergadering gesimuleerd en wordt er een besluit genomen.
Bovenstaande les past goed in een maatschappijgerichte visie. In deze visie
worden maatschappelijke praktijken waarin biologische kennis een rol speelt als
vertrekpunt gekozen voor inrichting van het biologieonderwijs. De leerling neemt
gedurende zijn leven deel aan verschillende praktijken waarin de levende natuur
een belangrijke rol speelt: koken, zorgen voor huisdieren of eigen gezondheid.
110
Het biologieonderwijs dient volgens vertegenwoordigers van de
maatschappijgerichte visie leerlingen voor te bereiden op deelname aan
of
meningsvorming over deze praktijken. Het reguliere curriculum wordt vanuit
deze visie op de volgende punten bekritiseerd:
 De te leren biologische kennis is ontleend aan de biologie als wetenschap.
Praktijken dienen als middel deze kennis goed te begrijpen. Deze redenering
zou je moeten omkeren. Dat betekent dat je uitgaat van een praktijk en nagaat
wat een leerling aan biologische kennis nodig heeft om in de betreffende
praktijk te kunnen functioneren. Een dergelijke redenering zal er toe leiden dat
veel biologische kennis die nu nog wel wordt behandeld uit het programma zal
verdwijnen.
 Het curriculum is te eenzijdig gericht op verwerven van kennis. Om aan deze
praktijken te kunnen deelnemen dienen leerlingen ook diverse vaardigheden te
verwerven.
Op welke wijze kan het DENKGEREEDSCHAP bijdragen aan de ontwikkeling van meer
maatschappijgerichte biologielessen? De centrale perspectieven binnen een
maatschappijgerichte visie zijn het zorg, medische, technologische en ethische
perspectief. Als je vanuit deze perspectieven biologische onderwerpen belicht dan
komen vanzelf de relevante maatschappelijke praktijken ‘bovendrijven’.
Spieren bekeken vanuit
maatschappelijke perspectieven
Zorg
Medisch
Technologisch
Ethisch
Relevante praktijken
Fitness centra; Fysiotherapie
Polikliniek voor sportblessures
(Top-)sport; Vleesproductie
Dopingcontrole
In een maatschappelijke praktijk werken mensen die onder andere biologische
kennis gebruiken om de doelen van betreffende praktijk (bv gezondheid,
schoonheid, vleesproductie etc.). te realiseren. In het biologieonderwijs kun je nu
leerlingen laten oriënteren op deze praktijken door ze hieraan te laten deelnemen
(echt of gesimuleerd). Dat betekent dan vaak dat ze aan de hand van een
realistische casus één of meerdere rollen simuleren in een aardige werkvorm,
bijvoorbeeld debat of rechtbank. Daarbij wordt vaak onvoldoende aandacht besteed
aan manieren van denken die bij de betreffende rol horen, waardoor inzichten of
meningen relatief oppervlakkig blijven. De sleutelactiviteiten behorend bij de
betreffende perspectieven kunnen worden gebruikt om leerlingen te helpen hun rol
te verdiepen (zie essay40 t/m 43). Zo kunnen sleutelactiviteiten behorend bij het
ethische perspectief leerlingen helpen bij het grondig voorbereiden van een debat
over bijvoorbeeld orgaandonatie.
111
29
Hoe maak je lessen
persoonlijk relevant?
♣
In een les over evolutie krijgen leerlingen het volgende schema
voorgelegd.
Mogelijke opvattingen over de relatie tussen evolutie en het bestaan en de
invloed van God.
Atheïstische
Accepteren evolutie en ontkennen dat God bestaat
evolutie
Nontheïstische
Accepteren evolutie en geloven dat God bestaat. God
evolutie
heeft echter geen invloed op het verloop van de
evolutie.
Theïstische
Accepteren evolutie en geloven God bestaat. God
evolutie
heeft ergens in de evolutie een rol gespeeld. Als
Schepper van beginvoorwaarden, supervisor en/of
beïnvloeden van sleutelgebeurtenissen.
Creationisme
Verwerpen evolutie en geloven dat God bestaat. God
heeft in zes dagen de aarde en zijn bewoners heeft
geschapen via afzonderlijke scheppingsdaden
De docent licht het schema kort toe en vraagt en vervolgens de leerlingen
ieder voor zichzelf op te schrijven welke positie hen het meest aanspreekt
en waarom. Tevens moeten leerlingen hun persoonlijke visie in een aantal
regels proberen te verwoorden. Vervolgens mogen leerlingen zelf trio’s
samen stellen. Ze interviewen elkaar over hun positie. Visies mogen niet
worden bekritiseerd, alleen worden verhelderd (waarom vind je dat?)
Tijdens de klassikale nabespreking worden standpunten met argumenten
verzameld en besproken. De docent voegt waar nodig nog argumenten toe.
Leerlingen krijgen de opdracht mee om kort op te schrijven wat ze geleerd
hebben van deze les.
112
In het bovengenoemde voorbeeld staat niet de evolutietheorie zelf centraal maar de
wijze waarop leerlingen deze al dan niet hebben geïntegreerd in hun eigen
levensbeschouwing. Niet de theorie zelf maar de persoonlijke betekenis komt
daarmee op de voorgrond te staan. Dit sluit aan bij het belangrijkste doel van het
onderwijs volgens de vertegenwoordigers van de persoonsgerichte visie: leerlingen
begeleiden bij hun persoonlijke ontwikkeling. Bij een persoonsgerichte visie op het
schoolvak wordt de inhoud van het onderwijs sterker dan bij de vak- en
maatschappijgerichte visie bepaald door de leerlingen. Daarvoor is het van belang
dat de docent zich terughoudend opstelt en bij de keuze van leerstof voortdurend
aansluit bij de vragen, waarderingen en gevoelens van de leerlingen.
Vertegenwoordigers van deze visie hebben ook kritiek op het reguliere curriculum:
 Er is te weinig aandacht voor de interesses van de leerlingen. Leerlingen
zouden idealiter zelf moeten kunnen bepalen waaraan ze zouden willen werken
in het biologieonderwijs.
 In het huidige curriculum is er wel veel aandacht voor het hoofd, maar
onvoldoende voor hart (gevoelens en waarderingen) en handen (vaardigheden)
 Er is te veel aandacht voor objectieve kennis en veel te weinig aandacht voor
wat de leerstof voor een leerling betekent. Centraal staan de vragen: Wat doet
dit met jou? Hoe beleef jij dat?
Welke rol kan het DENKGEREEDSCHAP spelen bij het realiseren van deze meer
persoonsgerichte visie op biologieonderwijs? Uiteraard zijn een zorg, ethisch en
persoonlijk perspectief heel geschikt om de leerstof te personaliseren. De
sleutelactiviteiten die hierbij worden uitgewerkt zorgen er voor dat dergelijk
onderwijs niet blijft steken in een oppervlakkige mening of gevoel maar dat keuzen
en gevoelens ook daadwerkelijk kunnen worden verdiept en onderzocht. Voor vele
voorbeelden en toepassingsmogelijkheden verwijs ik naar de betreffende
perspectieven in essay 40, 43, 44.
De andere perspectieven zijn echter ook belangrijk voor het realiseren van een
persoongerichte visie. Vertegenwoordigers van de persoonsgerichte visie willen
namelijk leerlingen zoveel mogelijk betrekken bij het bepalen van de leerstof.
Daarbij wordt er impliciet vanuit gegaan dat leerlingen al weten wat ze belangrijk
en interessant in de omgang met de levende natuur. In veel gevallen zal echter
deze interesse zich nog moeten ontwikkelen. Pas als je enig inzicht hebt in de
mogelijke aspecten van een bepaald onderwerp kun je bepalen wat je interessant
vindt en wat bij jouw past. Door een onderwerp vanuit verschillende perspectieven
benaderen kan een leerling gemakkelijker ontdekken wat hij echt interessant en
belangrijk vindt. 1
1
Zie ook essay 50.
113
30
Hoe leer je leerlingen
van perspectief wisselen?
Vertegenwoordigers van de perspectiefgerichte visie op biologieonderwijs vinden
dat in het reguliere biologie curriculum de leerstof veel te eenzijdig wordt
benaderd, hoofdzakelijk vanuit bouw&werking, functioneel en medisch
perspectief. Zij vinden het belangrijk dat de leerlingen de levende natuur vanuit
verschillende perspectieven leren te benaderen. Dit wordt belangrijk gevonden
omdat leerlingen zo meer leren zien in een situatie, waardoor de betrokkenheid
wordt vergroot en ze beter zelfstandig kunnen kiezen wat ze vinden van of willen
doen in een bepaalde situatie. In het reguliere biologieonderwijs wordt de stof niet
alleen eenzijdig belicht leerlingen krijgen ook geen gereedschap in handen om zelf
de natuur vanuit meerdere kanten te leren bekijken en te bevragen.
is cruciaal voor het uitwerken van de bovengenoemde visie op
biologieonderwijs. Voor een uitwerking van de perspectieven verwijs ik naar de
essays 32 t/m 44. Binnen de perspectiefgerichte benadering ligt het accent op het
leren vragen stellen en antwoorden zoeken vanuit verschillende perspectieven.
Daarvoor wordt het niet alleen van belang geacht dat leerlingen de strategieën
behorend bij de verschillende perspectieven leren kennen. Veel aandacht wordt ook
besteed aan de basisaannames die aan de perspectieven ten grondslag liggen, zodat
leerlingen ook leren wanneer ze wel of niet een bepaald perspectief kunnen
toepassen. Ook wordt van belang geacht dat leerlingen worden ingeleid in de
algemene inzichten behorend bij de verschillende perspectieven. Het verwerven
van specifieke kennis krijgt minder aandacht. Specifieke kennis is alleen van
belang als hiermee algemene inzichten en perspectieven worden geïllustreerd.
DENKGEREEDSCHAP
Leerlingen leren onderwerpen vanuit verschillende perspectieven te bekijken en te
bevragen door ze dit eerst te demonstreren (zie volgende bladzijde Cel in
Perspectief). Vervolgens leren ze zelf de sleutelvragen te gebruiken om
114
onderwerpen te bevragen en antwoorden te zoeken. Tot slot reflecteren leerlingen
op de gehanteerde strategie en de onderliggende aannames 1
♣
Histori
sch
Bouw &
Werking
Functione
el
Cel in Perspectief
Twee eeuwen geleden wist men nog niet dat wij, net als alle andere
levende wezens, uit cellen bestaan. Er waren geen microscopische
technieken om deze minutieuze bouwstenen, vaak slechts een
duizendste millimeter groot, waar te nemen.
Ieder van ons bestaat uit meer cellen dan er mensen op aarde zijn,
ongeveer 100.000.000.000.000! Maar niet alleen het aantal cellen is
indrukwekkend. Elke cel is weer een wondertje op zich. Elke cel kan
miljoenen eiwitten maken die het gebruikt om zelf te overleven en die
nodig zijn om zijn specifieke functies voor ons te vervullen:
waarnemen van prikkels (zintuigcellen), samentrekken van spieren
(spiercellen); geleiden van prikkels (zenuwcellen) etc.etc. Evenals
wijzelf worden onze cellen geboren, werken ze voor de kost, planten
zich voort en sterven.
14
Ontwikkel
ing
Medisch
Bouw&w
erking
1
In een gezond mens gaat dit alles meestal goed, de 10 cellen
werken dan netjes samen. Soms echter komt het voor dat cellen zich
niet langer opofferen voor ons algemeen belang (i.c. onze eigen
voortplanting) maar zich ongebreideld zelf gaan voortplanten ten
koste van ons. Deze zelfzuchtige cellen kunnen zorgen voor
kankergezwellen.
Eén type cellen, de voortplantingcellen, vervullen een heel speciale
rol in het geheel. Zij zijn namelijk in staat een heel nieuw mens te
vormen, als ze versmelten met een voortplantingscel van het andere
geslacht. Moet je voorstellen één bevruchte eicel bevat het recept
voor het maken van een compleet mens! Omdat alle cellen van ons
lichaam voortkomen uit die ene bevruchte eicel bevatten alle cellen
het complete recept. Gedurende de ontwikkeling vindt er echter
specialisatie plaatst waardoor de cellen, nog maar één of enkele
taken kunnen verrichten.
Technolo
gisch
Onderzoekers experimenteren momenteel met cellen van menselijke
embryo’s die nog niet zijn gespecialiseerd en nog alles kunnen
worden. Deze cellen kan men gebruiken om verschillende type cellen
uit te laten ontstaan (bijv. hartcellen). De zo ontstane cellijnen kunnen
dan voor transplantatiedoeleinden worden gebruikt.
Deze
experimenten hebben echter al tot heftige discussies geleid: Mag je
menselijke embryo’s wel voor dit doel gebruiken? Zou jezelf, indien je
weefsel nodig hebt, gebruik maken van cellen die volgens deze
technologie zijn verkregen?
Ethisch
Onze complexe cellen die informatie bevatten voor het ontwikkelen
van een compleet mens zijn niet in één keer ontstaan. Ze zijn in een
lang evolutionair proces tot stand gekomen. De cellen van alle
Zie essay 24 en 22.
Evolution
air
115
Vergelijkend
Persoonlijk
mensen op aarde stammen uiteindelijk af van een veel eenvoudigere
bacteriecel. Volgens de symbiosetheorie stammen we niet alleen van
bacteriën af maar dragen we zelfs met ons mee. Eén van de
belangrijkste onderdelen van onze cel, onze energiecentrales de
mitochondriën, zijn zelf afstammelingen van bacteriën die vroeger vrij
rondzwommen maar zijn opgenomen door onze vroege vooroudereencelligen. In onze cellen functioneren deze mitochondriën nu
redelijk zelfstandig, ze hebben eigen DNA en kunnen zichzelf
voortplanten. Ze vormen een groot deel van ons totale drooggewicht.
Dit gegeven kan leiden tot vragen over onze eigen identiteit. Zijn wij
de meester en onze mitochondriën de slaven die voor ons werken?
Of zijn wij de slaven die naar de pijpen van onze mitochondriën
dansen? Bestaan wij als zodanig eigenlijk wel? Kunnen we niet beter
worden beschouwd als een grote kolonie mitochondriën? Dit soort
ideeën leidt gemakkelijk tot gevoelens van verbazing en
verwondering maar ook tot gevoelens van vervreemding en
ongemak.
116
31
Het schoolboek :
van leidraad tot naslagwerk
♣
1
2
3
4
5
Cas geeft les aan leerlingen van 4 Havo. In de afgelopen 16 lessen zijn de
volgende thema’s ingebracht door leerling(en) of docent:
Thema
Inbrenger
Duur
Borstvoeding
Leerling n.a.v. discussie met
4 lessen
nicht over belang borstvoeding
Levenscyclus van vijg en
Docent n.a.v. lezing boek van
2 lessen
vijgwesp
Dawkins
Het leven van het
Leerling n.a.v. artikeltje
2 lessen
vogelbekdier
hierover in Quest
Is frietvet gezond?
Leerling n.a.v. folder bij
3 lessen
frietzaak
Voortplanting en
Docent n.a.v. hoofdstuk uit het 5 lessen
sexualiteit
boek
Een veel voorkomende reactie op bovengenoemd voorbeeld luidt ongeveer als
volgt: “Ja, was het biologieonderwijs maar zo leuk en afwisselend, maar helaas laat
het huidige programma dergelijk hobbyisme niet toe. Je moet leerlingen immers
voorbereiden op het eindexamen”. In dit essay wil ik laten zien het goed mogelijk
is om idealisme (onderwerpen behandelen vanuit interesse van leerlingen en
docent) en realisme (voldoen binnen de gestelde termijn aan de eindtermen) te
verenigen. Thema 1 t/m 4 zijn weliswaar geen hoofdstukken uit het boek, maar dat
wil niet zeggen dat er geen stof wordt behandeld die van belang is voor het
examen. Die kennis wordt echter in een andere context behandeld. Bovendien
wordt in een thema kennis uit meerdere reguliere hoofdstukken aan de orde
gesteld.
117
♣
Hieronder worden enkele vragen genoemd die in de lessen over
borstvoeding zijn uitgewerkt met verwijzingen naar het reguliere
hoofdstuk waar ze betrekking op hebben
Vragen
Hoe wordt de hoeveelheid en
samenstelling van de melk aangepast
als het kind ouder wordt?
Is borstvoeding licht verteerbaar en
zo ja waarom?
Leert het kind drinken of is het
aangeboren.
Hoofdstuk reguliere boek
Regulatie
Voeding en vertering
Gedrag
Het probleem is dus niet dat de stof in het boek niet wordt behandeld, maar het
probleem is veeleer dat hoofdstukken niet netjes na elkaar maar kris kras en
meerdere keren worden doorkruist. Als je voor een dergelijke aanpak kiest is het
dus van belang de leerlingen de verworven kennis ook vasthouden en koppelen aan
relevante onderdelen van hoofdstukken uit het boek.
Leerlingen een boek laten maken
Je kan dit realiseren door leerlingen niet alleen met het reguliere boek te laten
werken maar ze tegelijkertijd ook, als klas, een boek te laten maken. Dit boek-inwording heeft dezelfde hoofdstukindeling als het reguliere boek. In dit boek-inwording is per hoofdstuk een lijstje opgenomen met doelstellingen (afgeleid van de
eindtermen over het betreffende onderwerp). Als leerlingen nu een bepaald
(sub)thema hebben uitgewerkt (bijvoorbeeld regulatie van hoeveelheid en
samenstelling van de melk) dan schrijven ze daar een kort stukje over. Dit stukje
komt in het boek-in-wording onder het hoofdstuk regulatie. Ze gaan na vervolgens
(of vooraf) na aan welke doelstellingen hiermee worden ‘gedekt’. Vervolgens
bestuderen ze uit het reguliere schoolboek de pagina’s die op deze doelstellingen
betrekking hebben en maken eventueel de daarbij behorende toepassingsvragen.
Op deze manier gebruiken ze hun reguliere boek als naslagwerk en maken ze
tegelijkertijd soort schaduw-boek waarin onderwerpen uit het reguliere boek
worden uitgewerkt aan de hand interessante thema’s.
Een uitgewerkt voorbeeld
Laten we nu meer in detail kijken hoe dit in zijn werk zou kunnen gaan. Leerlingen
of docenten brengen een door henzelf gekozen thema in (bv. borstvoeding).
Deelvragen voor het betreffende thema worden geformuleerd door docent en
leerlingen en indien interessant nader uitgewerkt door één of meerdere leerlingen.
Het formuleren van deelvragen/thema’s kan gebeuren aan m.b.v een lijstje
118
perspectieven maar ook met een lijstje levensverrichtingen (zie voorbeeld
hieronder).
♣
De uitwerking van het thema borstvoeding begint bijvoorbeeld met een
korte associatie op het thema vanuit de verschillende perspectieven en
levensverrichtingen. Dit leverde de vragen op waarvan er een aantal door
leerlingen (alleen of in groepjes) zijn uitgewerkt.
Resultaten van associatie op het thema borstvoeding
Perspectieven
Thema : Borstvoeding
Vergelijkend
Functioneel
Bouw&werking
Oorzakelijk
Omgeving
Ontwikkeling
Evolutionair
Zorg
Medisch
Technologisch
Ethisch
Persoonlijk
Geven walvissen ook de borst, het zijn toch zoogdieren?
Kan iedere vrouw borstvoeding geven?
Is borstvoeding geven ook van belang voor kind-moeder band?
Hoe wordt een borst eigenlijk groter?
Wat zit er in de moeder melk?
Wat zorgt er voor dat de melk eruit komt?
Is borstvoeding geven niet gevaarlijk met al die giftige stoffen die je
inademt?
Is de melk vanaf het begin dezelfde samenstelling of wisselt dat?
Hoe leert het kind drinken? Of leert het dat niet?
Waarom zijn wij eigenlijk gaan zogen?
Is het goed of beter voor het kind dan flessenmelk?
Wat gebeurt er bij een borstontsteking en hoe kan je dat
voorkomen?
Hoe krijg je de melk eruit als er geen baby is?
Als het beter is, mag en kan je het vrouwen dan verplichten, met
borstvoeding te beginnen?
Is het fijn borstvoeding geven? Hoe voelt dat eigenlijk?
Levensverrichtingen Thema : Borstvoeding
Ademhaling
Bescherming
Beweging
Erfelijkheid
Gedrag
Regulatie
Stevigheid
Hoe kan het kindje ademhalen als het aan de borst ligt?
Wordt het kind minder snel ziek als het moedermelk krijgt?
Is de zuigreflex aangeboren of aangeleerd?
(zie boven)
Hoe wordt bepaald hoeveel melk wordt gegeven, en hoe zorg je er
voor dat je meer aanmaakt als het kindje groter wordt?
Worden je botten zwakker als je borstvoeding geeft?
119
Stofwisseling
Transport
Uitscheiding
Vertering
Voeding
Voortplanting
Waarneming
Kan een vrouw van al het eten goede borstvoeding maken?
Waar wordt eigenlijk de melk gemaakt en hoe komt het bij de tepel?
Is borstvoeding licht verteerbaar?
Wat zijn verschillen tussen borstvoeding en kunstvoeding voor wat
betreft samenstelling
Hoe weet een pasgeboren kindje waar het moet zijn, is dat op reuk?
Bij de beantwoording van de vragen maken de leerlingen gebruik van het
bij het betreffende perspectieven behorende sleutelactiviteiten. Elk groepje
leerling schrijft een stukje voor het boek in wording. De bijdragen kunnen
worden gecontroleerd door de docent en/of een roulerende redactie van
leerlingen. Na afloop reflecteren leerlingen ook op de gehanteerde
sleutelactiviteiten. De docent houdt middels een lijst van inhoudelijke
doelen en een lijst van vaardigheden (sleutelactiviteiten bijlage 1 voor
overzicht) of de uitgewerkte thema’s de inhoudelijke doelen en
vaardigheden voldoende dekken.
Voordelen
Een dergelijk aanpak heeft een aantal voordelen ten opzichte van de reguliere
behandeling van levensverrichtingen hoofdstuk na hoofdstuk. Docenten en
leerlingen kunnen nu meer hun eigen interesse volgen bij het kiezen van een thema.
De media en de natuur in en om ons reiken vaak boeiende stof aan. Verhoogde
interesse leidt op zichzelf al vaak tot verhoogde leerwinst. Als je ergens voor
gemotiveerd bent leer je immers effectiever en efficiënter. Maar de leerwinst kan
ook om een andere reden hoger zijn. Doordat leerlingen kris kras en meerdere
malen door de stof gaan leren ze verschillende levensverrichtingen op
verschillende manieren met elkaar te verbinden. Bovendien leren ze de stof in heel
veel verschillende contexten te gebruiken waardoor de kans aanzienlijk wordt
vergroot dat leerlingen de kennis ook later nog kunnen gebruiken in nieuwe
contexten.
Moeilijkheden en oplossingen hiervoor
Tot slot wil ik nog enkele moeilijkheden van de aanpak en mogelijke oplossingen
bespreken. Leerlingen en docenten zullen aan een dergelijke aanpak moeten
wennen. Daarom is het belangrijk de aanpak stapsgewijs te introduceren. Je kan het
reguliere boek en hoofdstukvolgorde helemaal loslaten maar dat hoeft natuurlijk
niet. Hieronder volgen enkele suggesties voor het stapsgewijs loslaten van de
hoofdstukvolgorde. Deze suggesties kunnen ook worden beschouwd als zinvolle
varianten van de aanpak.
120




De docent volgt grotendeels het boek maar laat leerlingen grotere
(eventueel zelfgekozen toepassingsopdrachten uitwerken waar af en toe
ook stof van andere hoofdstukken bij wordt gebruikt. Bijvoorbeeld
uitwerken van een sportblessure naar aanleiding van het hoofdstuk
stevigheid en beweging
De docent kiest zelf, of laat leerlingen onderwerpen kiezen die betrekking
hebben op enkele van te voren geselecteerde hoofdstukken (bijvoorbeeld
het moet gaan over voeding en vertering en/of ademhaling verbranding
en/of genetica.
Leerlingen of docent kiest zelf kris kras uit thema’s behorend bij het
betreffende leerjaar.
De docent laat keuze helemaal vrij over de biologiestof van het totale
programma. Als hij merkt dat bepaalde doelstellingen onvoldoende aan
bod komen dan beperkt hij tijdelijk de keuzevrijheid en laat leerlingen
subthema’s kiezen behorende bij de doelstellingen die nog moeten worden
uitgewerkt.
Een andere moeilijkheid betreft de beoordeling. Normaal toets je de stof behorend
bij een hoofdstuk. Nu kun je de stof toetsen behorend bij het behandelde thema. Op
gezette tijden kan een docent een toets samen stellen op basis van de bijdragen die
tot nu toe zijn aangeleverd voor het boek-in-wording en rekening houdend met
reeds behandelde inhoudelijke doelen voor de respectievelijke hoofdstukken.
Beoordeling van vaardigheden kan plaatsvinden aan de hand van checklists
aangevuld met reflecties van leerlingen op de gehanteerde sleutelactiviteiten.
121
DENKGEREEDSCHAP
nader uitgewerkt
122
32
Biologisch perspectief
Het biologisch perspectief is het meest gebruikte perspectief binnen het
biologieonderwijs. Ik heb het opgedeeld in zes deelperspectieven: vergelijkend,
oorzakelijk, bouw&werking, functioneel, omgeving, ontwikkeling en evolutionair
perspectief. Gemeenschappelijk aan de zes deelperspectieven is dat er geprobeerd
wordt van een stukje van de natuur te begrijpen hoe het in elkaar zit. Dit gebeurt
door middel van onderzoek waarbij het ontwikkelen en toetsen van hypothesen
met behulp van experimenten een belangrijke rol speelt. We beschrijven het
ontwikkelen en toetsen van hypothesen hier eerst in algemene zin. Daarna wordt
dit voor ieder deelperspectief nader uitgewerkt (essay 33 t/m 39). We illustreren
het Biologisch perspectief aan een onderzoek naar het trekken van zalmen.
♣
Hoe vinden zalmen de weg terug?
Zalmen worden geboren in ondiepe smalle beekjes en zwemmen daarna
naar zee, soms wel meer dan 2500km (!) van hun geboorteplek vandaan.
Na ongeveer 4 jaar zijn ze geslachtsrijp en keren dan weer terug naar het
zoete water om daar zelf eitjes te leggen. Opvallend daarbij is dat ze altijd
precies terugzwemmen naar de plek waar ze geboren zijn. Hoe herkennen
ze deze lange weg terug? Ze kunnen namelijk gemakkelijk verdwalen.
Misschien kunnen ze het ruiken? In een experiment heeft men dit getoetst.
Men heeft neusopeningen van de zalmen afgesloten die zich bevonden vlak
voor de riviermonden. Je verwacht dan dat ze niet hun weg terugvinden.
Dit bleek ook het geval. De zalmen met dichtgestopte neusopeningen
zwemmen in het 'wilde' weg naar 'verkeerde' rivierarmen. Reuk heeft er
dus mee te maken. Maar dit resultaat leidde weer tot nieuwe vragen. Het
reukvermogen van zalmen moet wel heel goed zijn, beter dan dat van de
beste speurhonden, hoe kunnen ze anders sporen van hun geboortewater
ruiken terwijl het zo sterk wordt verdund. En hoe vinden ze in eerste
instantie de weg. Ze moeten immers van open zee eerst bij de riviermonden
zien te komen. Ook roepen deze resultaten functionele vragen op.
Waarvoor zwemmen die zalmen eigenlijk helemaal terug naar hun
geboorte water, er zijn toch veel meer plekken waar ze hun eitjes succesvol
zouden kunnen afzetten? Waarom al die moeite?
123
Hoe zit het in elkaar?
1. observeer/beschrijf verschijnselen
2. formuleer een biologische vraag
3. bedenk een hypothese
4. toets de hypothese
5. interpreteer
de resultaten
Bovenstaand
onderzoek
laat zien hoe binnen het biologisch perspectief antwoorden
worden gezocht op gestelde vragen. We zien dat de onderzoekers eerst een
hypothese (voorlopig antwoord) formuleren op de gestelde vraag: misschien
vinden zalmen de weg terug door middel van de reuk. Vervolgens bedenken ze
een experiment waarmee ze kunnen toetsen of hun hypothese klopt. De hypothese
geeft zelf richting bij het bedenken van een experiment. Als je vermoedt dat
zalmen de weg terugvinden op het zicht dan bedenk je een ander experiment dan
als je denkt dat zalmen de weg terugvinden op de reuk. Om er nu zeker van te zijn
dat je met het experiment ook je hypothese kan toetsen, formuleer je
voorspellingen: als de hypothese juist is, dan moet ik de volgende waarnemingen
kunnen doen. Als zalmen de weg terugvinden op de reuk, dan zouden ze de weg
niet moeten vinden als we de neusgaten dichtstoppen.
Vervolgens wordt het experiment uitgevoerd en verzamel je de gegevens. Je moet
vervolgens je gegevens interpreteren in licht van je voorspelling en je hypothese. Je
gaat dan na of er is gebeurd wat je had voorspeld. Als dit niet het geval is weet je in
ieder geval dat je hypothese niet klopt en moet je een nieuwe bedenken. Als je
voorspelling wel uitkomt is de kans aanwezig dat je hypothese klopt maar dat weet
je nooit helemaal zeker. Het is namelijk altijd mogelijk dat er andere hypothesen
zijn die leiden tot dezelfde voorspelling. Het is dus zinvol om alternatieve
hypothesen op te stellen en deze ook te toetsen. Stel dat vissen zich oriënteren op
magnetische velden of op het zicht zou dat dan leiden tot andere voorspellingen?
In het onderzoek uit het voorbeeld worden voor het beantwoorden van een vraag
hypothesen opgesteld en experimenteel getoetst. Dat hoeft niet altijd. Neem de
vraag: Waar staan meer soorten planten op veldje a of veldje b? Om deze vraag te
beantwoorden hoef je geen hypothese en een experiment uit te voeren je kan
eenvoudigweg de natuurlijke situatie bekijken. Bij bespreking van het
bouw&werking perspectief gaan we hier nader op in. Het voorbeeld van het
zalmenonderzoek laat goed zien dat met het beantwoorden van een vraag een
onderzoek vaak niet is afgelopen. In de meeste gevallen leidt het antwoord
opnieuw tot verwondering en nieuwe vragen: Hoe kan de zalm ruiken waar hij
geboren is? (bouw&werking perspectief) ; Hoe oriënteert de zalm zich als hij nog
te verder verwijderd? (bouw&werking perspectief); Waarvoor gaat de zalm
helemaal terug naar zijn geboortewater om eieren te leggen (functioneel
perspectief)?
124
Toepassingsmogelijkheden
Bij bespreking van inrichting van het practicum hebben ik al een aantal niveaus
onderscheiden voor onderzoek (essay 21).
Onderzoeken op 5 niveaus
Niveau
Motiveren
Vraag
stellen
Antwoord geven
hypothese
bedenken en
voorspellen
1
2
3
4
5
doc.
doc.
doc.
ged./lln
doc.
doc.
ged./lln.
ged./lln.
doc.
ged./lln
ged./lln
ged./lln
experiment experiment interpreteren
bedenken
uitvoeren
van de
en
gegevens
resultaten
weergeven
doc.
ged./lln
doc.
doc.
ged./lln
ged./lln
ged./lln.
ged./lln
ged /lln
ged./lln.
ged./lln
ged./lln
ged./lln.
ged./lln.
ged./lln
Ik heb daar laten zien dat je bestaande practica (niveau 1) geleidelijk kan
ombouwen naar meer leerlinggestuurde practica waarin leerlingen vraaggestuurd
leren. Hier willen ik er slechts aan toevoegen dat het uiteraard niet noodzakelijk is
om telkens met leerlingen de gehele cyclus van verwonderen, vraag stellen,
hypothese bedenken en toetsen te doorlopen. Daarvoor ontbreekt het vaak aan tijd
en middelen. Toch kunnen er vaker korte momenten van onderzoek worden
ingebouwd in reguliere lessen zonder dat dit veel extra tijd of middelen kost. We
geven hier enkele mogelijkheden.
♣
hypothese laten bedenken.
Meestal geeft de docent of het boek antwoord op een gestelde vraag. Het is
vaak zinvol om leerlingen zelf een bijdrage te laten leveren aan bedenken
van een voorlopig antwoord (hypothese). Ze leren hierdoor niet alleen zelf
hoe ze bepaalde type vragen kunnen bentwoorden. Het is tevens vaak ook
motiverend en zorgt er bovendien voor dat hun voorkennis wordt
geactiveerd, waardoor ze veel gerichter en meer vraaggestuurd de stof
verder zullen gaan bestuderen en/of het verhaal van de docent beluisteren.
Bij de bespreking van de deelperspectieven worden activiteiten besproken
die leerlingen kunnen helpen bij het formuleren van hypothesen.
♣
gebeurtenissen laten voorspellen
125
Van een hypothese kan een voorspelling worden afgeleid. Dit kan je ook
leerlingen laten doen. Het is ook mogelijk om voorspellingen te formuleren
onafhankelijk van eerder geformuleerde hypothesen. Wat denk je dat
pissebedden onder de tegel zullen doen als je de tegel optilt? Wat zou er
gebeuren er met de groeisnelheid van je haar als je vaker gaat knippen? Als
je een hartje in een boom kerft op 1 meter hoogte waar denk je dan dat het
hartje zich bevindt ongeveer 10 jaar later als de boom 3 meter is gegroeid?
Dergelijke ‘wat gebeurt er als..’ vragen zorgen er ook voor dat leerlingen
hun voorkennis activeren en tevens met meer interesse de feitelijke
resultaten zullen beluisteren/bestuderen. Het is daarbij vaak zinvol om
leerlingen niet alleen te vragen wat ze denken dat er zal gebeuren maar hen
tevens toe te laten lichten waarom ze denken dat dit gebeurt. Aan gelijke
voorspellingen kunnen namelijk verschillende verwachtingen (hypothesen)
ten grondslag liggen. Een leerling kan een goede voorspelling doen op
grond van een verkeerde verwachting, en omgekeerd. Voor jou als docent
is het belangrijk om te weten welke ideeën een leerling (al) heeft gevormd,
omdat dit het startpunt is voor een (nieuw) leerproces.
♣
experimentje bedenken en/of uitvoeren
Ook deze activiteit dient een dubbel doel. Leerlingen leren dat je kennis
kan toetsen met behulp van een experimentje en hoe je dat kan doen.
Bovendien biedt het zowel leerlingen als de docent een goede mogelijkheid
inzicht te krijgen in wat leerlingen tot dan toe hebben geleerd of weten
over de betreffende verschijnselen. Daarbij hoeven ze niet altijd eerst een
hypothese en/of voorspelling te formuleren en daarna pas een proefje te
bedenken. Het is ook mogelijk de omgekeerde weg te behandelen.
Leerlingen eerst een proefje laten bedenken, en vervolgens leerlingen te
vragen wat ze nu met dit proefje willen aantonen. Nu stuit het uitvoeren
van experimentjes vaak op praktische bezwaren. Tijd en middelen
ontbreken vaak. Toch is het heel goed mogelijk om leerlingen zinvolle
experimentjes te laten doen die niet veel tijd kosten en nauwelijks extra
materiaal vragen. Ten eerste kunnen leerlingen heel veel experimentjes
doen met hun eigen lichaam. Dat hebben ze gewoon altijd bij zich. We
formuleren hier een aantal vragen die leerlingen eenvoudig experimenteel
kunnen toetsen: Welke kanten kunnen je gewrichten op bewegen? Hoeveel
lucht heb je in een uitademing (m.b.v. ballon) ;wat gebeurt er met je
middenrif als je ademhaalt?; Wanneer wordt je pupil groter en kleiner; hoe
lang doet je spijsvertering er over? (m.b.v. onderzoeken door stukjes
paprika te eten) etc. Bijna alles wat in de methodes staat over het menselijk
lichaam kan door leerlingen zelf worden uitgeprobeerd. Een andere
makkelijk toegankelijke bron van echt materiaal is gewoon de supermarkt
(of groenteman en slager). Bijna alles wat daar in de schappen ligt kan voor
126
practica worden gebruikt. Denk bijvoorbeeld aan kippenvleugeltjes, vis,
mosselen, bloembollen, fruit, groente etc. Tot slot kunnen er veel leuke (en
diervriendelijke) experimentjes gedaan met ongewervelde dieren die
gemakkelijk in de schoolomgeving te vinden zijn of eenvoudig te koop zijn
(als voedseldieren) bij een dierenspeciaalzaak. Denk bijvoorbeeld aan
slakken, spinnen, vlinders, regenwormen, vliegen etc.
♣
gegevens interpreteren
In plaats van leerlingen zelf een experimentje te laten uitvoeren kun je ze
ook resultaten van experimenten van andere voorleggen en ze zelf deze
gegevens laten interpreteren. Leerlingen zullen dan ontdekken dat
resultaten lang niet altijd zo eenduidig zijn en dat het soms nog moeilijk is
om goede conclusies te verbinden aan resultaten.
127
33
Vergelijkend perspectief
Het vergelijkend perspectief gebruik je eigenlijk voortdurend, vaak onbewust. Je
bent namelijk de hele dag bezig je ervaringen in te delen en te benoemen. We
moeten ook vergelijken en indelen omdat we anders niet over dingen zouden
kunnen praten en denken. Ordenen zorgt er ook voor dat je weer iets terug kan
vinden. Denk maar aan boeken in een bibliotheek. Omdat het aantal soorten
organismen gigantisch is (meer dan tweehonderd miljoen soorten nu bekend) zijn
biologen al eeuwen bezig deze organismen in te delen van en van een naam te
voorzien. Alleen zo is het mogelijk om kennis die we over soorten verkrijgen
(bijvoorbeeld welke zijn giftig en welke niet) te bewaren voor anderen. Indelen is
echter niet zo gemakkelijk als het lijkt. Dat blijkt uit het volgende voorbeeld.
♣
Wat is dit voor vreemd beest?
In 1799 kreeg George Shaw een wonderlijk beest in zijn bezit. Eerst dacht
hij dat het flauwe grap was van de Chinezen. Die naaiden namelijk wel
eens koppen van apen en staarten van vissen aan elkaar om Europese
zeelieden in verwarring te brengen. Maar Shaw kon bij nadere inspecties
geen naden vinden. Toen werd hij pas echt nieuwsgierig. Hij vergeleek het
dieren met dieren die hij al kenden. Het dier had de beharing van een
zoogdier, de bek leek op een snavel van een eend en het bezat eileiders en
een uitgang (cloaca) die ook bij vogels voorkomen. Alle belangrijke
biologen die zich met classificatie bezig hielden uit die tijd stortte zich op
deze vondst. De Duitser Meckel meende dat het gewoon een zoogdier was
en ging daarom op zoek naar melkklieren die hij later ook vond. Alleen in
tegenstelling tot alle bij hem bekende zoogdieren vond hij geen tepels. De
fransman Geoffroy daarentegen voorspelde op grond van de eileiders dat
het dier eierleggend zou zijn en dus geen zoogdier. In 1884 werden voor
het eerst vogelbekdieren met jongen gevangen. Toen bleek dat Meckel en
Geoffroy allebei een beetje gelijk hadden. De jongen worden uit eieren
geboren en vervolgens gezoogd. Uiteindelijk werd het vogelbekdier
ondergebracht in een aparte orde binnen de zoogdieren: de monotremata.
Later is daar nog de mierenegel aan toegevoegd.
128
Waarmee vertoont het verschillen en overeenkomsten?
1.
2.
3.
4.
bepaal criterium voor indeling
inventariseer relevante kenmerken
vergelijk met standaard of ander item uit de mogelijke groep
stel groep en naam vast
Het bovengenoemde voorbeeld laat zien dat niet iedereen dingen op dezelfde
manier indeelt. De eerste vraag die zich meestal voordoet is welke verschillen en
overeenkomsten eigenlijk van belang zijn. Dit is afhankelijk van het criterium
waarop je indeelt. Als je dieren wilt indelen op geschiktheid als huisdier zul je op
andere kenmerken letten dan wanneer je ze wilt indelen op eetbaarheid. Biologen
delen organismen in op verwantschap. Daarbij maken ze gebruik van een systeem
bestaande uit 7 hiërarchische groepen (soort, geslacht, familie, orde, klasse, fylum
en rijk). We kunnen dit aan de hand van de mens illustreren. Wij zijn de enige nog
levende soort in het geslacht Homo. Wij behoren samen met bijvoorbeeld
chimpansee tot de familie van de mensapen, tot de orde van aapachtigen, de klasse
van de zoogdieren, het fylum gewervelden en het rijk van de dieren. Als biologen
organismen in groepen in delen dan gaan ze er vanuit dat organismen die meer
verwant zijn ook meer op elkaar lijken. Ze delen dus organismen in groepen in op
grond van gelijkenis. Maar zoals het voorbeeld laat zien is het dan nog niet zo
eenvoudig te bepalen welke kenmerken cruciaal zijn voor vergelijking. Het
vogelbekdier had kenmerken van verschillende groepen. In het algemeen is het
verstandig om niet op één of enkele kenmerken af te gaan maar er zoveel mogelijk
kenmerken in de vergelijking te betrekken.
Daarbij maak je natuurlijk wel altijd een selectie, je kan niet alles vergelijken. Die
selectie vindt plaatst op grond van een hypothese die je hebt tot welke groep het
dier behoort. Volgens Meckel was het een zoogdier en daarom ging hij op zoek
naar melkklieren. Volgens Geoffroy was het meer een soort reptiel en daarom ging
hij op zoek naar eieren. Hun hypothese bepaalde dus welke kenmerken ze
belangrijk vonden en waar ze verder naar gingen zoeken. Uiteindelijk bleek het
beestje zowel eieren te leggen als te zogen en op grond daarvan werd besloten er
een nieuwe orde te creëren binnen de zoogdieren: de eierleggende zoogdieren. Dit
voorbeeld laat zien dat ook vergelijken een proces is waarbij je niet eenvoudigweg
kijkt, maar dat dit gebeurt op basis van hypothesen die vervolgens worden getoetst.
Toepassingsmogelijkheden
In het bestaande biologieonderwijs wordt het vergelijkend perspectief vaak op een
heel andere manier gebruikt dan in bovengenoemde voorbeeld. Leerlingen krijgen
dan eerst kenmerken van een of meerdere groepen aangeboden en moeten daarna,
129
met of zonder zoekkaart, vast stellen tot welke groep een plant of een dier behoort.
Hierdoor zijn ze in feite alleen bezig met determineren en leren ze niet hoe je
organismen kan indelen en welke moeilijkheden zich hierbij voordoen. Het is
zinvol hen hier ook kennis mee te laten maken. In het algemeen maakt dit de
activiteit voor leerlingen ook veel spannender. Hieronder noemen we een aantal
toepassingsmogelijkheden waarbij de gehele of gedeelten van de strategie worden
uitgevoerd.
♣
(on-)bekende dieren of planten laten indelen.
Voor de hand liggend is natuurlijk een voor leerlingen (on-)bekend plant
of dier te laten indelen, binnen het bestaande planten- of dierenrijk.
Daarbij moeten leerlingen vooraf wel enige kennis hebben verworven van
een aantal hoofdgroepen. Tot welke groep behoort de walvis?
♣
fantasiedier indelen.
Een aardige variant hierop is leerlingen een fantasiedier laten indelen in het
bestaande dierenrijk. Bijvoorbeeld een tekenfilmfiguur of een knuffeldier.
Zo kun je bijvoorbeeld een smurf meenemen en leerlingen vragen deze in
te delen. Er ontstaat dan vaak een geanimeerde discussie waarbij leerlingen
meestal eerst maar op grond van éên kenmerk in delen ("hij kan praten dus
het is een mens", "nee het is een vogel want hij heeft een eendekontje"). Ze
ontdekken dan dat je meerdere kenmerken moet bekijken om te kunnen
indelen en dat het lastig is te bepalen wat nu echt kritische kenmerken zijn
of niet ("zoogt het de jongen of niet"). Ook zullen ze merken dat ze op
grond van hypothesen over wat het zou kunnen zijn weer vaak nieuwe
kenmerken aan hun fantasiedier zullen ontdekken. Uiteindelijk kun je
leerlingen ook vragen op basis van hun indeling hun fantasiedier een
'wetenschappelijke' naam te geven.
♣
indelen naar andere criteria dan verwantschap.
Biologen delen in op grond van verwantschap maar er zijn meer type
indelingen mogelijk die ook voortdurend worden gebruikt bijvoorbeeld
naar: giftigheid, aantrekkelijkheid, geschiktheid als huisdier, eetbaarheid
etc. Je kan leerlingen zelf een aantal organismen (op afbeeldingen of echt)
voorleggen en ze vragen ze in te delen waarbij ze een criterium naar eigen
keuze mogen gebruiken. Eventueel maken leerlingen nadat ze hun indeling
hebben gemaakt ook een zoekkaart waarmee andere leerlingen organismen
kunnen determineren volgens hun indeling.
♣
wie hoort er niet in het rijtje thuis
Leerlingen krijgen een aantal organismen (of onderdelen er van) of
leefgebiedjes aangeboden waarbij ze vervolgens moeten bepalen welke er
130
niet bij hoort. Om dit te kunnen bepalen moeten ze bedenken op basis van
welk criterium de groep is ingedeeld, welke kenmerken daarbij belangrijk
zijn ,en welk ding dan op grond van zijn kenmerken hier niet aan voldoet.
♣
zoek de overeenkomsten en de verschillen
Leerlingen zoeken overeenkomsten en/of verschillen tussen een aantal
aangeboden organismen (of onderdelen hiervan) of leefgebiedjes.
Bijvoorbeeld vergelijkend onderzoekje naar waterdiertjes in sloot of
vennetje. Of leerlingen bijvoorbeeld op grond van een plaatje laten zoeken
naar overeenkomsten en verschillen tussen hand van een mens en een
vleermuisvleugel. Dergelijke oefeningen zijn zinvol omdat ze leerlingen
hierdoor vaak weer anders gaan kijken naar dingen om hun heen en daar
vaak weer nieuwe kenmerken aan ontdekken. Dit kan ook een opstapje zijn
voor verder onderzoek vanuit functioneel en bouw&werking perspectief. In
dat geval laat je leerlingen verschillen en overeenkomsten niet alleen
vaststellen maar ook verklaren. Hoe komt het dat er in deze sloot veel meer
waterdiertjes voorkomen dan in dit vennetje (bouw&werking). Waarom
hebben wij een dubbele bloedsomloop nodig en kunnen vissen het met een
enkele bloedsomloop af (functioneel perspectief).
♣
maak een zoekschema
Meestal determineren leerlingen met behulp van een kant en klaar
zoekschema. Maar je kan leerlingen ook een zoekschema laten maken voor
een gegeven indeling.
♣
raden wat het is door vragen stellen
Een leerling of een docent neemt in gedachten wat hij of zij voor
organisme is. De leerlingen moeten dan door middel van vragen proberen
er achter te komen wat hij/zij is.
131
34
Oorzakelijk perspectief
Omdat niets in de natuur gebeurt zonder oorzaak gaan we vaak op zoek naar
oorzakelijke verklaringen voor onverwachte gebeurtenissen.
♣
Stel een baby huilt vaak, voornamelijk overdag, en de ouders willen weten
hoe dat komt. Ze bedenken de volgende mogelijke oorzaken: misschien
heeft de baby honger of heeft hij het te koud? Nu gaan we er even vanuit
dat een baby direct na de voeding geen meer honger heeft. Toch blijkt de
baby ook na de voeding nog te huilen. Het lijkt er dus op dat het honger als
mogelijke oorzaak ‘afvalt’. We gaan nu op dezelfde manier na of kou
misschien de oorzaak kan zijn. Het blijkt dat de baby 's nachts als met een
kruikje slaapt niet huilt. Misschien staat de wieg overdag op een te koude
plaats in de kamer. Koude zou dus een oorzaak kunnen zijn.
We bespreken nu detailleerder hoe je de oorzaak van een opvallend verschijnsel
kan achterhalen (hoe komt het?). Bij oorzaken-onderzoek ga je er vanuit dat: (1)
geen enkele gebeurtenis kan plaatsvinden zonder oorzaak; (2) dat de oorzaak moet
liggen in voorwaarden die aan de gebeurtenis voorafgaat. Voor het zoeken van
oorzaken kan je de volgende vuistregel hanteren:
als een factor altijd aanwezig voordat een effect optreedt, en afwezig is in verder
vergelijkbare situaties waarin het effect niet optreedt, dan is dit vermoedelijk de
oorzaak.
Hoe komt het?
1.
2.
3.
4.
bepaal wanneer het verschijnsel optreedt
maak een lijstje van mogelijke oorzaken
ga na of oorzaak altijd aanwezig is als het verschijnsel optreedt
bepaal of oorzaak altijd afwezig is als het verschijnsel afwezig is
132
Het voorbeeld van de huilende baby laat zien dat bovenstaande vuistregel kan
helpen bij zoeken naar de oorzaak door andere mogelijke oorzaken te elimineren.
In combinatie met experimenten kan deze vuistregel heel krachtig zijn. Door
middel van experimenten kan je een factor variëren en de andere factoren proberen
zoveel mogelijk constant te houden. In ons voorbeeld is dit experiment heel
eenvoudig. Als je vermoedt dat koude de oorzaak zou kunnen zijn, dan kun je
eenvoudigweg de baby overdag eens op een andere plek in de kamer leggen (waar
het minder koud is) en dan voorspel je dat het kind minder zal huilen. Blijkt het
kind dan nog steeds overdag te huilen dan zou het kunnen zijn dat huilen dus toch
niet de oorzaak is. Je zult dan dus nieuwe mogelijke oorzaken moeten bedenken en
daarop de vuistregel met of zonder experiment op toepassen.
Het is echter ook mogelijk dat kou wel een oorzaak is maar dat het niet de enige
oorzaak is. Een gebeurtenis kan natuurlijk ook meerdere oorzaken hebben die
elkaar oproepen of versterken. In dit geval zul je ook nog op zoek moeten gaan
naar andere mogelijke oorzaken. Stel de baby heeft last van een verkeerd zittende
nekwervel die vooral pijn doet als het beweegt (overdag) en als het koud is. Bij het
opstellen van mogelijke oorzaken zullen altijd ook globale verwachtingen over
mogelijke mechanismen een rol spelen. Een persoon die in wateraders gelooft die
zal dit wellicht als mogelijke oorzaak voor huilen van de baby in zijn lijstje
opnemen om nader te onderzoeken. Terwijl een persoon die daar helemaal niet in
gelooft het ook niet zal onderzoeken.
Toepassingsmogelijkheden
♣
zoek oorzaak voor een gebeurtenis (gedrag/proces)
In dit geval zijn de effecten bekend en wil je leerlingen oorzaak hiervan
laten opsporen. Waarvan word je verkouden? Hoe vindt een duif zijn hok
terug? Hoe komt het dat dit plantje harder groeit dan het plantje dat daar in
de vensterbank staat?
♣
zoek oorzakelijk verband tussen twee verschijnselen
In dit geval worden leerlingen twee verschijnselen aangeboden en moeten
leerlingen zelf onderzoeken of en zo ja welk oorzakelijk verband er bestaat
tussen de verschijnselen. Bijvoorbeeld tussen hoogspanningsmasten en
hoofdpijn? Of tussen ademsnelheid en hartslagfrequentie etc.
133
35
Bouw- en werking perspectief
Het bouw&werking perspectief is het meest voorkomende perspectief in het
biologieonderwijs. Dit is zo dominerend dat leerlingen (en docenten) zo leren dat
dit de enige manier is om naar de natuur te kijken.
♣
Hoe vinden bijen de bloemen?
Als een bij een veldje bloemen heeft gevonden dan blijken andere bijen dat
snel te kunnen vinden. Hoe kan dat? De meest eenvoudige oplossing is dat
de bij de andere bijen er naar toe gidst. Maeterlinck heeft deze hypothese al
tegen het einde van de 19e eeuw getoetst. Je zou dan verwachten dat als je
een bij wegvangt nadat hij in de korf is geweest de andere bijen de weg
niet meer kunnen vinden. Dit bleek niet het geval te zijn. Maar hoe kunnen
bijen dan wel het goede veldje vinden?
Vanaf 1919 ging Karl Von Frisch zich met deze vraag bezighouden. Hij
meende dat de dans van bijen hier iets mee te maken zou hebben. Hij had
ontdekt dat bijen bij terugkomst een dansje maakte op de raat in de vorm
van een achtje. Von Frisch bestudeerde de dansjes van de met een stip
gemarkeerde bijen die op kunstmatige voedselbronnen (schaaltjes met
suikerwater) vlogen. Hij merkte dat hoe verder de voedselbron verwijderd
was hoe meer de bijen met hun achterste kwispelden op het rechte stuk van
hun achtje dat ze danste. Elke kwispel bleek ongeveer te staan voor 50
meter. Nu wist Von Frisch hoe bijen de afstand tot de voedselbron kunnen
communiceren. Maar hoe bepalen ze richting waarop ze moeten vliegen?
Deze component ontdekte Von Frisch toen hij gelijktijdig twee groepen
bijen uit dezelfde kast trainde op twee verschillende locaties. Het viel toen
op dat de twee groepen in een andere richting danste op de raat. De
opwaartse lijn (bijen dansen op een verticaal staande raat in de korf) bleek
daarbij de richting van de zon te zijn. Als de voedselbron zich bijvoorbeeld
30 graden links van de zon bevond dan week de dans van de bijen ook 30
graden af ten opzichte van deze opwaartse lijn. Von Frisch bleek zo goed
134
bedreven te zijn in het interpreteren van de dans dat hij door alleen naar
een bijendans te kijken kon voorspellen op 20 meter nauwkeurig waar de
voedselbron zich bevond. Dit onderzoek riep vervolgens de vragen op: Hoe
'weten' bijen hoever ze gevlogen hebben; Hoe vinden bijen de weg als het
bewolkt is; Wordt in de dans de hoogte van voedselbron aangegeven? etc.
Wat is de bouw&werking?
1.
2.
3.
4.
5.
bepaal de functie
herformuleer functie (of nadeel) in een ontwerpprobleem
bedenk een eenvoudige oplossing
formuleer nadeel van de oplossing
kies de oplossing met minste nadelen (ga naar 2)
Onderzoek vanuit een bouw&werking perspectief begint vaak zoals we in het
voorbeeld ook zien met een opvallende waarneming, bijen blijken gemakkelijk de
weg naar een goede voedselbron te vinden. Vervolgens wordt er een mogelijke
oorzaak gezocht voor de betreffende waarneming. In dit voorbeeld probeert Von
Frisch een oorzakelijk verband te vinden tussen de dans van de bijen en hun
vermogen de weg te vinden.1 Het zoeken naar een dergelijk verband is vaak een
opstapje naar een nauwkeurigere onderzoek naar de werking van het betreffende
verschijnsel. Nadat Von Frisch had vastgesteld dat bijen communiceerden met een
dans, probeerde hij op te helderen hoe die dans precies in zijn werk ging en op
welke wijze bijen hiermee richting en afstand tot de voedselbron kunnen
communiceren. Onderzoek binnen het bouw&werking perspectief kent dus vaak de
volgende volgorde: opvallende waarneming (wat zie ik?) -> oorzakelijk verband
vaststellen (hoe komt het?) -> werking ophelderen (hoe werkt het?).
Dit betekent echter niet dat verwachtingen over de werking geen enkele rol spelen
in de eerste twee fasen van het onderzoek. Veel onderzoekers voor von Frisch
hadden bijendans nooit in verband gebracht met oriëntatie omdat ze er vanuit
gingen dat deze kleine 'domme' insecten nooit op deze manier elkaar de weg
zouden kunnen 'vertellen'. Waarnemingen van opvallende verschijnselen en het
zoeken naar oorzaken vindt dus altijd plaatst tegen de achtergrond van (vaak nog
globale) verwachtingen over een mogelijke werking. Bij bespreking van
oorzakelijk perspectief hebben we al kort nagegaan hoe je oorzaak van iets kan
opsporen, daarom zullen we hier vooral stil staan bij opheldering van de werking.
1
Zie essay 34.
135
De werking van iets kan worden onderzocht door een hypothese daarover op te
stellen en daar een voorspelling over te doen.1 Maar de moeilijkheid is nu vaak een
goede hypothese te bedenken. Von Frisch kreeg dit inzicht door combinatie van
observaties en experimenten. Door twee groepen op verschillende locaties te
trainen ontdekte hij dat de lange kant van het achtje de richting aangaf. Nu zou je
kunnen denken dat hij dat voor dit experiment ook wel had kunnen vermoeden.
Maar toen wist hij nog niet waar hij op moest letten en daardoor 'zag' hij het niet.
Hij wist toen nog niet dat dát element van de dans van belang was en hoe je dat kon
interpreteren. Door de situatie te manipuleren zag hij verschillen tussen beide
groepen toen wist hij waar hij naar moest kijken. Door combinaties van observaties
en experimenten kunnen dus hypothesen worden opgesteld die vervolgens indien
nodig nog nader kunnen worden getoetst.
Er is echter nog een andere manier om hypothesen over kenmerken van
organismen (structuren, gedrag of processen) op te stellen. Daarbij wordt gebruik
gemaakt van het gegeven dat de meeste kenmerken van organismen een functie
hebben Je kan nu een hypothese over de werking van iets opstellen door het
opnieuw te ontwerpen. In eerdere essays zijn al voorbeelden van deze aanpak
besproken: immuunsysteem en bloedstolling2 en het hart.3 Die voorbeelden laten
zien dat je een hypothese kan bedenken over de werking van een structuur, proces
of gedrag door het opnieuw te ontwerpen. Een dergelijke aanpak werkt voor de
meeste onderdelen en gedrag van organismen omdat ze een functie hebben en
omdat deze functie goed wordt vervuld. Goed vervullen betekent in dit geval dat er
een oplossing is geselecteerd die de minste nadelen heeft voor het organisme als
geheel).4
Uiteraard maakt een dergelijke aanpak experimenteel onderzoek niet overbodig. Je
zult middels experimenteel onderzoek immers moeten nagaan of je hypothese ook
klopt. Een biologisch systeem herontwerpen zorgt er echter voor dat je maximaal
gebruik maakt van relevante voorkennis bij het ontwikkelen van slimme
hypothesen die ook de moeite waard zijn om te toetsen.
Toepassingsmogelijkheden
Ik maakte een onderscheid in drie fasen in onderzoek naar bouw&werking van iets:
(1) opvallende waarnemingen (wat zie ik?) -> (2) oorzaken zoeken (hoe komt het?)
-> (3) werking ophelderen (hoe werkt het?/hoe wordt de functie vervuld?) De
meeste onderzoekjes in het biologieonderwijs blijven in de eerste fase steken.
Leerlingen zijn vooral bezig met waarnemen van structuren of gedrag van
1
Zie essay 32.
Zie essay 11.
3
Zie essay 16.
4
Zie essay 36 voor nadere toelichting.
2
136
organismen. Teken de bouw van een bloem. Welke insecten komen voor in de
vijver? etc. Er worden af en toe onderzoekjes gedaan waarin leerlingen een
oorzakelijk verband moeten opsporen. Onderzoek naar de werking van onderdelen
of gedrag van organismen komt daarentegen niet of nauwelijks voor. Veel
docenten denken dat dit te moeilijk is voor leerlingen, en verwachten bovendien
dat hiervoor veel experimenten voor nodig zijn die eenvoudigweg in een klas niet
kunnen worden uitgevoerd, omdat tijd en middelen ontbreken. Beide problemen
doen zich niet of veel minder voor als leerlingen de werking ophelderen door
herontwerpen. Leerlingen zijn dan prima in staat interessante hypothesen te
ontwikkelen over vragen (van het type: hoe wordt functie x vervuld?): Hoe maakt
een spin een web?; Hoe kan een vleermuis de weg vinden in het donker?; Hoe
wordt het licht geregeld?; Hoe kun je bloed rond pompen?; Hoe kun je er voor
zorgen dat je niet opvalt in de woestijn?; Hoe kan een boom er voor zorgen dat de
zaden worden verspreid? etc.
We geven hier nu nog enkele toepassingsmogelijkheden van de gehele strategie en
van onderdelen ervan.
♣
stel vast hoe een kenmerk (structuur/proces/gedrag) werkt door ontwerp
Zie hierboven voor voorbeelden.
♣
ga na hoe een leefomgeving in elkaar zit
Natuurlijk kunnen leerlingen ook de bouw&werking van een leefomgeving
onderzoeken. Ze kunnen daarbij bepaalde biotische (planten en dieren) en
abiotische factoren (licht, temperatuur etc.) onderzoeken en vervolgens
nagaan hoe deze factoren met elkaar samenhangen. Het is ook mogelijk om
de omgeving rondom een dier te ontwerpen
♣
ontwerp een dier/plant voor een bepaalde leefomgeving
Het is tevens mogelijk leerlingen een bepaald omgeving 'aan te bieden',
bijvoorbeeld een woestijn, het strand, de zee etc.. Leerlingen krijgen dan
vervolgens de opdracht om een dier of plant te ontwerpen dat kan
overleven (en eventueel zich ook kan voortplanten) in de betreffende
omgeving. Van de belangrijke kenmerken van hun plant en dier geven ze
op hun 'bouwtekening' aan waarvoor het dient.
♣
waarnemen en beschrijven van een kenmerk van organismen
Leerlingen krijgen opdracht om gedrag, structuur of processen goed te
bekijken en te beschrijven. De waarneming kan worden aangescherpt door
leerlingen het betreffende onderwerp te laten tekenen, het na te bouwen
(bijvoorbeeld van klei) of door het proberen op nieuw te ontwerpen.
137
♣
bedenk een nadeel als het kenmerk ontbreekt
Leerlingen hoeven niet altijd een structuur helemaal te herontwerpen om
een beter beeld te krijgen van de bouw&werking. Als de werking van iets
gegeven is, is het vaak al heel zinvol om na te gaan wat het nadeel zou zijn
als een onderdeel ontbreekt. Wat is het nadeel als je geen trommelvies,
longblaasjes, haarvaten, rode bloedcellen etc. zou hebben? Leerlingen
ontdekken dan vaak dat ze een systeem nog niet helemaal goed begrijpen
en kunnen dan gericht informatie gaan opzoeken om hun voorkennis aan te
vullen.
138
36
Functionele perspectief
Al eeuwenlang verbazen mensen zich over de functionaliteit van organismen. Het
lijkt wel alsof ze zijn ontworpen om een bepaalde functies te kunnen vervullen in
een bepaalde omgeving. Denk bijvoorbeeld aan: de vinnen van vissen waarmee ze
uitstekend kunnen zwemmen; de bek van een specht waarmee hij holen kan maken
in een boom; de kleuren en vorm van een orchidee waarmee insecten worden
aangetrokken voor de bestuiving etc. Vaak is echter niet onmiddellijk duidelijk
waarvoor iets dient. Onderzoek vanuit een functioneel perspectief is er nu op
gericht de functie van structuren of gedrag op te helderen.
♣
Waarom heeft de ponyvis een lampje?
Er bestaat een bijzonder visje, het ponyvisje, dat leeft in vrij donker water,
en een lampje heeft aan de buikzijde. Dit lampje schijnt alleen overdag en
zorgt voor een zwak verlichte buik. Waarvoor zou dit lampje nu dienen?
Hasting dacht eerst dat het lampje gebruikt zou worden om soortgenoten
beter te kunnen zien. Daarvoor bleek het lampje niet geschikt te zijn omdat
het maar heel zwakjes schijnt en bovendien aan de buikzijde zit. Zou het
lampje de ponyvisje kunnen beschermen tegen roofvissen?
Roofvissen kunnen de ponyvis normaal gesproken niet goed zien omdat
het vrij donker water is. Maar roofvissen kunnen de ponyvis in principe
makkelijk opmerken als ze onder de ponyvis doorzwemmen. Bij het minste
licht van boven zien ze namelijk de schaduw (het silhouet) van de ponyvis
tegen dit licht bewegen. Behalve als dit silhouet wordt uitgewist door een
verlichte buik! Hasting stelde een aantal eisen op waaraan het lampje zou
moeten voldoen om deze functie te vervullen:
1. het lampje vlakt precies de schaduw uit;
2.het is 's nachts niet aan;
3.het is aan als er gevaar dreigt.
Gedragsonderzoek toonde aan dat het lampje van de ponyvis aan deze
eisen voldeed. Daarbij werd een ponyvis in een aquarium gezet in een
139
donkere kamer. Zijn licht zou dan uit moeten zijn. Dat bleek het geval.
Toen er vervolgens een lichtje boven het aquarium aan werd gedaan bleek
de ponyvis ook zijn 'lampje' aan te doen, waarbij het silhouet onder hem
volledig werd uitgewist. Hasting concludeerde op grond van dit onderzoek
dat het lampje dus waarschijnlijk als een vorm van camouflage fungeert.
Hij ontdekte verder dat het licht werd geproduceerd door bacteriën. En dat
er zich in de zwemblaas bepaalde kristallen bevinden die als een soort
reflector fungeren zodat het licht wordt verspreid. Ook dit onderzoek
leidde ook weer toe nieuwe vragen over de bouw&werking van het
lichtproducerende orgaan zoals bijvoorbeeld: hoe zorgt de ponyvis er voor
dat het lampje alleen schijnt als het nodig is, de bacteriën produceren
immers dag en nacht licht?
Waarvoor dient het?
1.
2.
3.
4.
beschrijf het onderdeel en zijn omgeving
bedenk een mogelijke functie
bedenk hiervoor een zo eenvoudig mogelijke oplossing
vergelijk bedachte met feitelijke oplossing, indien beide niet overeenkomen
ga naar 2
Ook aan onderzoek vanuit een functioneel perspectief liggen een aantal
veronderstellingen ten grondslag: (1) alle complexere onderdelen van een
organismen hebben een functie; (2) die functie wordt vaak goed vervult (i.c. de
oplossing is geselecteerd die de minste nadelen heeft voor het organisme als
geheel). Op basis van deze uitgangspunten kun je de functie achterhalen door het te
herontwerpen.
We zien dat Hasting zijn onderzoek volgens deze stappen heeft uitgevoerd. Na een
eerste inventarisatie van hoe het lampje werkt en waar de ponyvis voorkomt
bedacht hij een hypothese over de mogelijke functie van het lampje. Zijn eerste
hypothese (communicatie tussen soortgenoten) werd op deze manier weerlegd.
Voor deze functie voldeed het lampje niet aan verwachte eisen. De tweede
hypothese werd voorlopig bevestigd. Het lampje voldeed aan alle eisen die je er
aan zou kunnen stellen als het voor camouflage zou dienen. Uiteraard zal deze
hypothese ook nog experimenteel moeten worden getoetst. In dat geval wordt
bijvoorbeeld bij een aantal ponyvisjes het lampje afgeplakt of operatief verwijderd
en dan zou je kunnen voorspellen dat deze dieren eerder prooi worden van
roofvissen dan ponyvisjes die nog wel een intact lampje hebben.
Een dergelijke experimentele opzet kan ook meteen gebruikt worden voor het
vaststellen van de functie. Je verwijdert de betreffende structuur of zorgt dat het
140
niet functioneert en gaat vervolgens na welke verschillen in activiteit je waarneemt
t.o.v. van een organisme dat nog wel over de betreffende structuur bezit. Deze
activiteit kan ook in een gedachte-experiment worden uitgevoerd. Je gaat dan wat
er zou gebeuren als de betreffende structuur niet aanwezig zou zijn. Deze beide
benaderingen zijn echter vaak pas goed hanteerbaar als je al meer weet over de
werking en omgeving van de structuur of als je al een vaag vermoeden hebt wat de
functie zou kunnen zijn. Anders weet je niet goed waar je op moet gaan letten.
Wanneer de kennis over de structuur of betreffende gedrag beperkt is is het dus
zinvol om eerst een hypothese hierover te ontwikkelen op basis van herontwerp
(zie stappen hierboven).
Nu werkt deze strategie alleen als bij structuren en gedrag die daadwerkelijk een
functie hebben en waarbij de functie ook goed wordt vervuld. In de meeste
gevallen kloppen deze aannames, er zijn echter bij organismen nu nog structuren
aanwezig die tijdens evolutie hun functie hebben verloren. Zo treffen we bij een
walvissenskelet nog resten van hun viervoetige voorouders die op het land leefde.
Bij ons tref je bijvoorbeeld enkele losse pezen in onze hand en in de kuit, en in
onze hals bevinden zich resten van kieuwweefsel die verwijzen naar verre
voorouders. Deze evolutionaire geschiedenis verhindert soms ook dat functie
optimaal wordt vervuld. Zo verslikken we ons af en toe, doordat de kruising tussen
ademhalingsweg en slokdarm niet ideaal is (zie voor meer voorbeelden bijlage 2 en
3). Deze vreemde kruising kan echter worden verklaard vanuit de evolutionaire
geschiedenis. Het feit dat sommige structuren geen functie hebben en dat sommige
functie niet goed worden vervuld is geen reden om de strategie van herontwerp niet
te gebruiken voor het achterhalen van een functie. Als een structuur een functie
heeft dan vind je hem op deze manier. Als een structuur onverhoopt geen functie
blijkt te hebben dan merk je dat ook en dan kan bestudering van evolutionaire
geschiedenis van structuur opheldering bieden. Je bent dan echter overgestapt van
een functioneel naar een evolutionair perspectief (essay 39).
Toepassingsmogelijkheden
In het reguliere biologieonderwijs wordt bij behandeling van onderdelen van
planten en dieren (incl. de mens) vaak ook de functie vermeld. Er wordt echter
zelden door leerlingen onderzoek verricht naar de functie van een gegeven
structuur of gedrag. Dat is jammer omdat dit type onderzoek door leerlingen vaak
als heel motiverend wordt ervaren. Bovendien verschaft onderzoek naar de functie
altijd ook weer meer inzicht in de bouw&werking van de betreffende structuur
inclusief de omgeving waarin de structuur zijn functie moet vervullen.
Bij de toepassingsmogelijkheden die we zo dadelijk bespreken is het belangrijk
met het volgende rekening te houden. Structuren, gedrag en processen binnen
organismen dragen allemaal uiteindelijk (direct of indirect) bij aan: overleven en
141
voortplanten van het organisme. Binnen een functioneel perspectief wordt er tegen
deze achtergrond naar functies en nadelen van structuren en gedrag gezocht.
Leerlingen willen in dit verband het technisch perspectief nog wel eens verwarren
met het functionele perspectief. Bijvoorbeeld. Wat is de functie van een bloem?
Als leerlingen dan antwoorden: staat leuk in een vaas, ze ruiken lekker etc., dan
praten ze over doelen waarvoor wij bloemen kunnen gebruiken (technologisch
perspectief). Binnen een functioneel perspectief betekent de vraag ‘wat is de
functie van een bloem altijd: welke bijdrage levert de bloem aan overleven en
voortplanting van plant. Hieronder worden enkele toepassingsmogelijkheden
beschreven.
♣
functie vaststellen van een gegeven kenmerk (structuur, gedrag of proces).
Laat leerlingen bijvoorbeeld onderzoeken waarom baby's altijd een
wipneus hebben. Waarom hebben we wenkbrauwen? Waarvoor knipperen
we met onze ogen? Waarvoor hebben we oorschelpen? Waarom heeft een
pauw zo'n grote staart? etc.
♣
functie vaststellen op basis van kennis van de leefomgeving.
In dit geval is omgeving bekend en moeten leerlingen nagaan welke
functies moeten worden vervuld in de betreffende omgeving. Wat moet je
kunnen om te overleven in de woestijn? Wat moet een walvis kunnen om
lang onder water te blijven? Welke functies moet een de vacht van een
poolkonijntje vervullen? etc.
♣
ga na of het niet eenvoudiger kan / wat het nadeel is als het ontbreekt
Wat zou er allemaal misgaan als je niet kan ruiken? Waarom planten we
ons eigenlijk geslachtelijk voor, klonen zou toch veel gemakkelijker zijn?
Waarom hebben we eigenlijk antistoffen een eetcel zou toch genoeg
kunnen zijn? Het stellen van deze vragen leidt er niet alleen toe dat je meer
inzicht krijgt in de functie van gedrag of een structuur, het helpt ook bij het
verhelderen van werking ervan.1 In de meeste gevallen zal een dergelijke
vraag door middel van een gedachtenexperiment (moeten)worden
beantwoord. Soms is het ook mogelijk om door middel van een
experimentje (tijdelijk) de structuur/gedrag uit te schakelen. Denk
bijvoorbeeld heel eenvoudig aan een tijdje je neus dicht houden als je aan
het eten bent. Smaakt het dan anders? Wat concludeer je hieruit over de
functie van ruiken?
1
Zie essay 35.
142
37
Omgevingsperspectief
Structuren en gedrag van een organisme zijn aangepast om functies te vervullen in
de omgeving waarin het voorkomt. Een vis kan bijvoorbeeld voortbewegen met
vinnen in het water. Voortbewegen op het land is daarentegen voor een vis
onmogelijk. Als je nu weet welke functie(-s) een organisme moet vervullen kun je
kennis verkrijgen over de omgeving door na te gaan te gaan wat een organisme
nodig heeft in zijn omgeving om deze functie te vervullen.
Wat heeft een vos nodig in zijn omgeving?
Een vos moet eten, daarvoor heeft hij in zijn omgeving onder andere
konijnen nodig. Maar dit konijn moet zelf ook weer kunnen eten. Hij eet
onder meer bladeren van de paardenbloem. Maar waar leeft de
paardenbloem dan weer van? Deze heeft op zijn beurt weer lucht, zonlicht,
water en heel eenvoudige stoffen uit de grond (mineralen) nodig om te
kunnen overleven. Waar haalt nu de paardenbloem de mineralen vandaan?
Deze mineralen kunnen worden ontleend aan resten van dode planten en
dieren. Maar een plant kan niet zelf deze mineralen vrijmaken uit plantenen dierenresten. Bacteriën en schimmels kunnen dit wel. Zij kunnen hun
benodigde energie en stoffen voor de groei onttrekken aan planten- en
dierenresten. Als afval produceren zij mineralen. Deze vrijgemaakte
mineralen kunnen weer worden opgenomen door de paardenbloem.
Wat heeft het in zijn omgeving nodig?
1. bepaal welke functies het moet vervullen
2. ga na voor elk van de functies na wat het in zijn omgeving hiervoor nodig
heeft
3. ga na of functies van alle organismen in de omgeving zijn vervuld
143
Toepassingsmogelijkheden
♣
ontwerp de omgeving om een organisme
Je kan uitgaande in feite twee kanten op ontwerpen. Naar binnen en naar
buiten. Bij het naar 'binnen' ontwerpen ga je uit van een functie en bedenk
je hoe deze functie door het organisme zelf kan worden vervuld (zie essay
35) Bij het naar buiten ontwerpen ga je uit van de functie die door een
organisme moet worden vervuld en bedenk je de omgeving er bij die nodig
is om deze functie te kunnen vervullen (zie casus)
Het is ook mogelijk om met behulp van deze aanpak bijvoorbeeld de
sociale structuur van een volk bijen of mieren te ontwerpen. Je start dan
met de koningin en gaat vervolgens na welke taken allemaal moeten
worden vervuld om er voor te zorgen dat zij ongestoord eitjes kan blijven
leggen en dat je jongen te eten krijgen. Op deze manier kun je met
leerlingen alle rollen in een volk ontwerpen (soldaten voor de verdediging;
werksters voor het verzamelen van voedsel etc..).
♣
bedenk wat er nodig om een product te maken
Deze aanpak kan niet alleen toegepast voor het ontwerpen van een
omgeving rondom dieren. Op deze manier kun je leerlingen ook producten
van dierlijke, plantaardige of microbiële oorsprong laten verkennen.
Leerlingen zullen dan ontdekken dat bij al vrij eenvoudige onbewerkte
producten zoals een melk of een ei er al een 'wereld' achter zit (kip -> maïs
-> maïsplant -> etc). Dit wordt uiteraard nog duidelijker wanneer je wat
ingewikkeldere producten laat verkennen bijvoorbeeld een boterham met
honing. Je kan er voor kiezen om leerlingen alleen na te laten gaan welke
dieren, planten of micro-organismen er bij betrokken zijn, maar de aanpak
kan ook worden uitgebreid naar de menselijke activiteiten (hoe maak je
van tarwe meel voor brood) die nodig zijn om de betreffende (producten)
van organismen te maken. Ook is het mogelijk dat leerlingen niet alleen
nagaan wat er nodig is maar ook waar het vandaan komt. Ze zullen dan
vaak ontdekken dat de ingrediënten van een enkel product uit vele
verschillende landen komen.
♣
waarom komt het daar voor?
Een andere aanpak waarbij de omgeving van organisme centraal staat is
meer bekend in het reguliere biologieonderwijs. Een plant of dier wordt
gepresenteerd in zijn natuurlijke omgeving en leerlingen proberen er achter
te komen waarom het organisme vooral voorkomt in deze omgeving.
Waarom komt een cactus voor in de woestijn? Waarom tref je veel
insectenlarven onder boomschors aan? etc.
144
♣
omgeving bedenken bij bestaand organisme.
Er is nog een variant op de bovenstaande aanpak mogelijk. In dit geval
presenteer je alleen het organisme en laat je leerlingen bedenken in welke
omgeving dit organisme vermoedelijk voorkomt en waarom juist daar.
Leerlingen krijgen bijvoorbeeld een (plaatje van) poolkonijntje te zien.
Vervolgens moeten ze proberen functies van belangrijke kenmerken van
organismen op te sporen en daarna nagaan in welk type omgeving deze
functie goed zouden kunnen worden vervuld.
145
38
Ontwikkelingsperspectief
Organismen komen niet in één keer als volwassen individu ter wereld. Ze
ontwikkelen zich geleidelijk in een aantal stadia van ei tot volwassen individu.
Vanuit het ontwikkelingsperspectief worden deze stadia bestudeerd.
Hoe leren vinken zingen?
Volwassen mannelijke vinken staan bekend om hun 'vinkenslag'. Elk
liedje duurt 2.5 seconden en bestaat uit twee frasen en een duidelijk eind.
Thorpe vroeg zich af hoe mannelijke vinkjes leren zingen. Als vinkjes het
van volwassen mannetjes zouden leren dan zou je verwachten dat met de
hand grootgebrachte jongen die geïsoleerd zijn van soortgenoten niet
typisch als een vink leren zingen. Dat bleek ook zo te zijn. De vinkjes die
geïsoleerd van soortgenoten opgroeide ontwikkelde alleen een heel
eenvoudig liedje bestaande uit een frase en zonder duidelijk eind. Nu
Thorpe wist waarvan ze het liedje leren probeerde hij uit te zoeken
wanneer ze leren zingen. Uit isolatie-experimenten op verschillende
leeftijden van de vinkjes bleek dat vinkjes vrij vroeg in hun leven de zang
van volwassen vinken moeten horen, als dat niet gebeurt dan kunnen ze het
later ook niet meer leren. Onderzoekers na Thorpe hebben nog een aantal
andere aspecten van zangleren bij vinken opgehelderd. Hoe 'weet' een
vinkje bijvoorbeeld waar hij naar moet luisteren. Hij moet immers geluid
van zijn ouders imiteren en niet naar de zang van andere vogelsoorten die
zich vlak bij het nest bevinden? Hiervoor moeten vinkjes in ieder geval de
vinkenslag kunnen herkennen. Maar waaraan herkent een vinkje de
vinkenslag? Is het mogelijk dat vinkjes een soort akoestisch wachtwoord in
hun brein hebben opgeslagen: alles wat je na dit piepje hoort, moet je
kunnen reproduceren. Dit idee is getoetst bij vinkjes die in isolement
opgroeiden en die geluiden van verschillende vogelsoorten te horen kregen.
Ze vertoonde daarbij duidelijk voorkeur voor het leren van het soorteigen
146
liedje. Totdat de beginklank werd weggelaten, dan leerden ze ook stukken
van het liedje van andere soorten.
Onderzoek naar ontwikkeling van kenmerken van organismen volgt in grote lijnen
het onderzoek naar bouw&werking van kenmerken (zie essay 35): waarnemen ->
oorzaken zoeken -> werking ophelderen. Onderzoek naar ontwikkeling van
kenmerken van organismen begint veelal met waarnemen en beschrijven van
observatie van de ontwikkeling van het kenmerk dat men wil bestuderen. Zo heeft
Thorpe eerst in een natuurlijke situatie de ontwikkeling van vinkenzang
bestudeerd.
Hoe is het ontwikkeld?
1. verzamel gegevens over begin-, tussen, - en tussenstadia
2. als gegevens ontbreken ontwerp tussenstadia (zie b&w perspectief).
3. ga na hoe overgangen tussen stadia worden veroorzaakt
(zie oorzakelijk perspectief)
Om vervolgens te kunnen bepalen wat de overgang tussen verschillende
ontwikkelingsstadia bepaalt is er vaak experimenteel onderzoek nodig. Het
onderzoek is daarbij veelal eerst gericht op het opsporen van oorzaken die
overgang van ene naar andere stadium kunnen verklaren. Zo blijkt uit isolatie
experimenten dat het zingen van mannelijke soortgenoten invloed heeft op
zangleren van de vinkjes.
Daarna richt het onderzoek is veelal op de opheldering van de precieze werking.
Hoe leren vinkjes nu precies van volwassen vinken (wanneer precies en hoe
precies)? Onderzoek naar zangleren bij vinken heeft zo meer inzicht opgeleverd
over perioden waarin zingen wordt geleerd en de wijze waarop vinkjes leren van
volwassen vinken. Bij onderzoek naar de werking kan weer gebruik worden
gemaakt van de functie van een bepaald (ontwikkelings-) kenmerk. Kennis van die
functie stelt je in staat om de werking te ontwerpen zodat je gericht hypothesen kan
ontwikkelen (het 'wachtwoord' principe), die vervolgens experimenteel kunnen
worden getoetst.
Toepassingsmogelijkheden
Er worden binnen het reguliere biologieonderwijs wel onderwerpen aangeboden
vanuit een ontwikkelingsperspectief. Denk bijvoorbeeld aan ontwikkeling van
planten, ontwikkeling van insecten en van de mens. In de meeste gevallen wordt de
ontwikkeling dan eenvoudigweg beschreven of moeten leerlingen ontwikkeling
van iets bij houden en beschrijven/tekenen. Daarmee blijft het onderzoek
hoofdzakelijk steken in de eerste fase: waarnemen van de ontwikkeling. Opsporen
147
van oorzaken van ontwikkeling en opheldering van werking komt veel minder
voor. Een soortgelijke situatie hebben we al beschreven voor het bouw&werking
perspectief. Wij denken dat er meer mogelijk is met het ontwikkelingsperspectief
en zullen hier eerst enkele voorbeelden geven van toepassing van de gehele
strategie (ontwikkeling waarnemen -> overgangen oorzakelijk verklaren ->
werking ophelderen) beschrijven gevolgd door enkel toepassingsmogelijkheden
voor onderdelen van de strategie.
♣
ontwikkeling beschrijven en overgang tussen stadia verklaren
Planten zijn hiervoor natuurlijk heel geschikt. Leerlingen kunnen zaden of
bollen planten en vervolgens de ontwikkeling van de plant volgen en
beschrijven. Hiermee kunnen ook heel goed experimentje worden gedaan
waarmee oorzaken voor de overgang van het ene naar andere stadium
kunnen worden onderzocht. Deels gebeurt dit al in het reguliere
biologieonderwijs
bijvoorbeeld
door
kiemexperimentjes
onder
verschillende omstandigheden. Daarna kunnen leerlingen ook kennis van
oorzaken verdiepen door ook inzicht in de werking hieraan te koppelen. Nu
wordt er vaak wel in de methoden aandacht geschonken aan de werking
(bijvoorbeeld wat een plant met licht kan doen of hoe water wordt
gebruikt) maar dit wordt vaak niet gekoppeld aan de experimentjes waarbij
oorzakelijke verbanden worden opgespoord.
Een andere geschikte groep organismen om de gehele strategie aan te
illustreren zijn insecten. Fruitvliegjes, vlinders, huisvliegen, kunnen
gemakkelijk worden gekweekt onder verschillende omstandigheden. Tot
slot kan de strategie goed worden doorlopen voor aspecten van
ontwikkeling van dieren inclusief de mens. Experimentjes zijn hierbij vaak
niet mogelijk en onwenselijk. De natuur en/of cultuur heeft echter (helaas
voor de betreffende dieren en mensen) vaak al voor ons 'geëxperimenteerd'.
Denk bijvoorbeeld aan de bekende casus van Kasper Hauser een jongen die
aan het begin van de negentiende eeuw in Duitsland ineens uit een kelder
te voorschijn kwam. Hij was bijna in volledig isolement opgegroeid. Hij
kon niet of nauwelijks praten, maar kon bijvoorbeeld wel een perfecte
imitatie geven van vallende waterdruppels in een emmer. Dergelijke casi
kunnen worden gebruikt om leerlingen te laten afleiden welke oorzaken
een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van een bepaald kenmerk
(bijvoorbeeld in dit geval m.b.t. taalontwikkeling).
♣
ontwerp ontbrekende ontwikkelingsstadia.
We illustreren deze activiteit aan de hand van het hart. Voor de geboorte
werken de longen van het kindje nog niet, omdat de moeder dan nog
zuurstof levert. Het hartje werkt echter al wel. Na de geboorte moeten de
148
longen uiteraard wel gaan werken. Hoe verandert de werking van
bloedsomloop (incl. het hart) in de periode net voor de geboorte tot het
moment dat het kindje zelfstandig gaat ademhalen? Er moet voor de
geboorte weinig bloed naar longen stromen omdat die nog niet werken,
terwijl na geboorte er wel voldoende bloed van en naar de longen moet
gaan. Dit kan worden gerealiseerd door een kortsluiting te maken tussen
de slagader die bloed naar voert. Bloed stroomt dan niet naar longen maar
naar het lichaam. Deze kortsluiting moet verbroken worden door
ademhaling
♣
reconstrueren van tussenstadia
Leerlingen leren veel over de ontwikkeling wanneer ze een begin- en
eindstadium van een ontwikkeling krijgen voorgelegd en vervolgens
tussenstadia moeten reconstrueren. Je geeft leerlingen bijvoorbeeld een
plaatje van appelbloesem en je geeft ze een appel. Vervolgens moeten
leerlingen proberen te reconstrueren hoe de appel uit de appelbloesem is
ontstaan. Welke delen van appel vind je bijvoorbeeld nog bij de bloem
terug? Dit type activiteit kan nog worden vergemakkelijkt indien een
leerling ook plaatjes krijgt van tussenstadia en deze moet ordenen in de
goede volgorde.
149
39
Evolutionair perspectief
Sinds Darwin heeft de biologie er een perspectief bij gekregen. Organismen en hun
kenmerken kunnen ook vanuit een evolutionair perspectief worden benaderd.
Complexe organismen zijn niet in één stap ontstaan maar in een geleidelijk
stapsgewijs evolutionair proces tot stand gekomen. Evolutiebiologen proberen deze
stapsgewijze evolutie te reconstrueren.
♣
Hans Banziger ontdekte bij toeval een bijzondere mottensoort. Er landde
op een dag een mot op zijn hand. De mot klom naar zijn vingers en stak
zijn monddelen in zijn vinger en zoog bloed op. Dit deed weliswaar pijn
maar Banziger genoot ook. Hij had namelijk de eerste mottensoort ontdekt
die een intacte huid kan doorboren en bloed zuigt. De meeste bekende
mottensoorten zuigen nectar uit bloemen. Banziger had dus te maken met
een unieke soort en vroeg zich af hoe deze bloedzuigende soort zou kunnen
zijn geëvolueerd. Hij beredeneerde dat de soort moet zijn ontstaan uit een
nectar zuigende voorouder. Deze redenering berust op twee vuistregels van
de vergelijkende methode:
1. als een kenmerk veel voorkomt (i.c. nectar zuigen) bij verwante
soorten dan is het waarschijnlijk ook aanwezig geweest in de
gemeenschappelijk voorouders van deze soorten
2. als een kenmerk slechts voorkomt bij één of enkele soorten is het
waarschijnlijk recent geëvolueerd.
Vervolgens stelde Banziger zich de vraag: Via welke tussenstadia kan uit
een nectar-zuigende mottensoort een bloed-zuigende mottensoort zijn
ontstaan? De overgang kon zeker niet in een stap tot stand zijn gekomen
omdat daarvoor de monddelen van de bloed- en nectar zuigende motten
teveel verschillen. Banziger ging binnen nu levende motten soorten op
zoek naar kenmerken die zouden kunnen fungeren als tussenstadia in de
evolutie van nectar- naar bloedzuigende vorm. Nu blijken er mottensoorten
150
te zijn die suikerhoudende sap halen uit zacht fruit. Ook zijn er motten die
in staat zijn om ook harder fruit te doorboren en vervolgens het sap hiervan
te nuttigen. Naast de behoefte aan suikers hebben motten ook behoefte aan
bepaalde zouten. Deze zouten ontlenen ze niet aan nectar maar aan
brakwaterpoeltjes, dierlijke urine, of direct aan levende of dode dieren.
Sommige mottensoorten drinken zelfs krokillentranen voor hun
zoutbehoefte. Bloed is een ideale voedingsbron omdat het zowel suikers als
zouten bevat. Op grond van dit vergelijkend onderzoek kwam Banziger tot
de volgende hypothese over de evolutie van bloedzuigende motten uit
nectar zuigende motten.
Mogelijke stadia in de evolutie van een bloedzuigende mot
Stadium
Bron voor suikers
1.
Mot haal suikers uit nectar bloemen en zouten uit urine,
bloeddruppels op dode dieren etc.
2.
Mot haalt suikers uit beschadigd fruit en zouten uit
bovengenoemde bronnen
3.
Mot haalt suikers uit zacht fruit en zouten uit bovengenoemde
bronnen
4.
5.
Mot haalt suikers uit hard fruit door het te doorboren en
zouten uit bovengenoemde bronnen
Mot haalt suikers en zouten uit bloed door intacte huid te
doorboren
Hoe is het geëvolueerd?
1.
2.
3.
4.
verzamel gegevens over stadia
bepaal stadia(- volgorde) door ontwerp (zie b&w p)
bepaal stadia (-volgorde) door vergelijking (zie hiernaast)
ga waarom het eerstvolgende stadium een verbetering is t.o.v. voorafgaande
stadium.
151
Evolutiebiologen proberen gebeurtenissen te reconstrueren die al heel lang geleden
hebben plaatsgevonden. Dit betekent dat de veronderstelde stadia vrijwel nooit met
zekerheid kunnen worden vastgesteld. Er zijn echter wel een aantal strategieën die
kunnen worden gebruikt bij het opstellen en voorlopig toetsen van hypothesen over
evolutie van een kenmerk.
De meest bekende strategie is onderzoek naar gefossiliseerde tussenstadia. Zo
probeert men bijvoorbeeld te reconstrueren hoe de mens op twee benen is gaan
lopen op grond van onderzoek naar gefossiliseerde (resten van) skeletten van onze
voorouders. In heel veel gevallen is er echter heel weinig of niets overgebleven van
tussenstadia. Zeker als het gaat om evolutie van bepaald gedrag, dit fossiliseert
uiteraard niet. In dit geval kan soms vergelijkend onderzoek naar nu levende
organismen aanwijzingen verschaffen voor het mogelijke verloop van de evolutie
van een kenmerk. Het voorbeeld dat we zojuist hebben beschreven over de
bloedzuigende mot laat dit zien.
Bij dit vergelijkend onderzoek worden de vuistregels gehanteerd die we in het
voorbeeld ook kort hebben aangeduid. Door middel van meer gedetailleerd
taxonomisch onderzoek en genetisch onderzoek bij nu levende soorten kan meer
zekerheid worden verkregen over de relatieve ouderdom van de verschillende
tussenstadia.
Er is ook nog een derde (meest speculatieve) manier om de evolutie van een
kenmerk te reconstrueren. Kenmerkend voor evolutie is dat de meeste huidige
complexe kenmerken zijn geëvolueerd van eenvoudig naar complex in een reeks
van tussenstadia. Het verschil tussen het ene stadium en het eerstvolgende moet zo
klein dat de verandering door toeval (mutatie) moet kunnen zijn ontstaan.
Bovendien dient elk tussenstadium de bezitter er van in staat te stellen om te
overleven en voortplanten en een selectief voordeel op te leveren (in de betreffende
omgeving) ten opzichte van het voorafgaande stadium.
We kunnen nu zicht krijgen op een mogelijke evolutie van een kenmerk door het te
herontwerpen. In dit geval ontwerpen we het betreffende kenmerk (bijvoorbeeld
het oog) van eenvoudig naar complex uitgaande van de functie van het kenmerk als
geheel. We bedenken daarbij telkens een zo eenvoudig mogelijke manier om de
functie te vervullen en gaan daarna na wat de nadelen zijn van deze aanpak. De
tussenstadia die we op deze manier ontwikkelen hebben weliswaar geen
overlevingswaarde voor het huidige bezitter van het kenmerk, maar kunnen dit wel
hebben gehad voor onze voorouders (of nu levende organismen) waarbij de functie
in een andere omgeving moest worden vervuld. We hebben hiervan al eerder
voorbeelden gegeven van het hart en van het immuunsysteem. Hieronder geven we
152
een voorbeeld van het oog, bij elk stadium geven we aan welke nu levende
organismen nog over dit type oog beschikken.
♣
Ogen hebben we nodig om ons te oriënteren op de wereld om ons heen.
Een eenvoudige manier van oriëntatie kan al plaatsvinden met behulp van
een lichtgevoelig organel, zoals we dat vaak aantreffen bij eencelligen,
zoals b.v. het oogdiertje. Met dit organel kan echter niet goed worden
bepaald waar het licht vandaan komt. Slakken ondervangen dit probleem
door een aantal lichtgevoelige cellen in een kommetje plaatsen. Dit is een
stap vooruit, maar als wij de ogen van een slak zouden hebben zouden we
niet in staat zijn een scherp beeld te vormen van onze omgeving. Dit kan
worden gerealiseerd door het kommetje zo ver te krommen dat het licht
slechts door een kleine gaatje naar binnen kan, zoals bij het raadselachtige
weekdier nautilus. Maar als de opening kleiner wordt het beeld niet alleen
scherper, maar ook donkerder. Dit kan worden opgelost door een lens te
plaatsen achter een relatief grote opening. Nadeel van dit type oog is dat
niet elk voorwerp even scherp kan worden waargenomen. Voor
voorwerpen die dichtbij zijn heb je een sterkere lens nodig dan voor
voorwerpen die ver weg gelegen zijn. Wij lossen dit probleem op doordat
we middels spiertjes in ons oog de bolling van de lens kunnen aanpassen.
Het herontwerpen leidt zo tot een hypothese over de mogelijke stadia in de
evolutie van het oog: 1) lichtgevoelig organel; 2) een komoog; 3) oog met
gaatje; 4) oog met vaste lens; 5) oog met variabele lens.
Toepassingsmogelijkheden
In het huidige biologieonderwijs wordt de leerstof nauwelijks vanuit een
evolutionair perspectief benaderd. In de meeste gevallen wordt er in schoolboeken
slechts een hoofdstuk gewijd aan de evolutietheorie. Dit is jammer omdat de
hierboven genoemde drie strategieën ook geschikt zijn voor gebruik in
biologielessen. Bestudering van een onderwerp vanuit evolutionair perspectief leidt
veelal tot twee type inzichten. Enerzijds krijgen leerlingen inzicht in de evolutie
van een kenmerk, anderzijds leren ze hierdoor vaak ook heel veel over de functie,
werking en omgeving van het betreffende kenmerk. Hieronder beschrijven we een
aantal toepassingsmogelijkheden van het evolutionair perspectief voor het
biologieonderwijs.
♣
evolutionaire reeks vaststellen m.b.v. fossielen
Leerlingen krijgen dan bijvoorbeeld afbeeldingen van een aantal fossielen
te zien en moeten dan proberen de fossielen op volgorde in de tijd te leggen
en beargumenteren waarom ze voor de betreffende volgorde hebben
gekozen. Dit kan bijvoorbeeld met platen van mensenschedels of foto’s
van onderbenen van paarden uit verschillende perioden.
153
♣
evolutionaire reeks vaststellen m.b.v. vergelijkend onderzoek
Leerlingen kunnen voor heel veel verschillende kenmerken middels
vergelijkend onderzoek (zie voorbeeld van de bloedzuigende mot) nagaan
volgens welke evolutionaire reeks het kenmerk vermoedelijk is
geëvolueerd.
♣
evolutionaire reeks opstellen d.m.v. herontwerp
Een dergelijk aanpak zoals we voor het oog presenteerde is het meest
geschikt in het biologieonderwijs, omdat leerlingen met relatief weinig
voorkennis al een plausibele hypothese kunnen opstellen. Zoals we eerder
aangaven kan herontwerp zowel worden gebruikt voor het verwerven van
inzicht over functie en bouw&werking van een kenmerk als voor
ontwikkelen van kennis over mogelijk evolutie van een kenmerk.
♣
evolutionaire geschiedenis van dysfunctionele kenmerken achterhalen.
Evolutie bouwt voort op wat aanwezig is en kent geen doel. Dit leidt in
heel veel gevallen tot optimale ontwerpen, maar soms komen in
organismen onderdelen voor die geen functie meer hebben of waarvan de
functie niet optimaal wordt vervuld. Denk bijvoorbeeld aan de bevalling bij
vrouwen. Dit is een uiterst pijnlijke aangelegenheid en dat had wellicht
gemakkelijker kunnen verlopen met minder complicaties als het kind via
een andere uitgang ter wereld zou kunnen komen. Een minder
problematische ontwerpfout, maar die toch jaarlijks nog enkele mensen het
leven kost, is dat we ons regelmatig kunnen verslikken doordat lucht- en
voedingswegen elkaar kruisen. Voor leerlingen kan het interessant zijn om
de evolutionaire geschiedenis van dergelijke kenmerken te ontrafelen zodat
duidelijk wordt waarom we met deze mankementen kampen.
♣
functie, bouw&werking en/of omgeving van tussenstadia reconstrueren.
Zoals we functie, bouw&werking, ontwikkeling en omgeving van
kenmerken van nu levende organismen kunnen onderzoeken zo kun je ook
een of meerdere van deze aspecten onderzoeken aan gegeven tussenstadia
van een bepaalde evolutionaire reeks. Je kan bijvoorbeeld leerlingen laten
reconstrueren waarvoor vleugels dienden toen ze nog niet geschikt waren
om er mee te vliegen. Je kan leerlingen de leefomgeving rondom een
bepaalde dinosauriër laten reconstrueren etc. Daarbij kunnen grotendeels de
zelfde strategieën worden gebruikt als die we eerder bij het functioneel en
bouw&werking perspectief hebben beschreven.
154
40
Zorgperspectief
Binnen de hiervoor besproken biologische perspectieven (vergelijkend,
functioneel, bouw&werking en ontwikkeling), staat de vraag centraal hoe een
stukje natuur in elkaar zit. Vanuit een zorgperspectief verschuift de aandacht naar
het wel en wee van een stukje natuur. De vraag staat dan centraal hoe je goed voor
de natuur kan zorgen.
♣
Wat verwacht een papegaai van zijn baasje?
Veel mensen hebben papegaaien. Ze worden vaak beschouwd als leuke
huisdieren. Toch worden bij veel mensen papegaaien naar verloop van tijd
minder verdraagzaam. Ze gaan veel schreeuwen en bijten en plukken
zichzelf kaal. Hoe kun je er nu voor zorgen dat je papegaai zich weer wat
beter gaat voelen? Daarvoor is het belangrijk meer te weten over hoe
papegaaien leven in de natuur. Veel soorten papegaaien soorten zijn van
nature strikt monogaam. Nadat ze met zorg een partner hebben uitgezocht
deelt een paartje vaak levenslang lief en leed.
Ze zijn dan ook letterlijk onafscheidelijk, zijn altijd samen, strijken elkaars
veren, voeden elkaar en vliegen soms zo dicht bij elkaar dat hun vleugels
elkaar bijna raken. Een papegaai beschouwt zijn baasje dan ook primair als
zijn levenspartner, met alle daarbij behorende verwachtingen. Een papegaai
verwacht dat zijn baasje er bijna altijd voor hem is, dat hij niet wordt
genegeerd en wordt betrokken bij de vele aspecten van gezinsleven, zodat
hij zich onderdeel voelt van de groep. Tegen deze achtergrond zijn de
wandeldagen voor baasjes met hun papegaaien, die papegaaienstichting
SPPW organiseert, opeens wat minder vreemd.
Hoe kan je er voor zorgen?
1.
2.
3.
4.
verplaats je
ga na wat het nodig heeft
bedenk een aanpak
ga voor- en nadelen van aanpak na
155
Bovenstaand voorbeeld laat zien dat ook verzorgen kennis veronderstelt. Je moet
namelijk eerst weten wat een plant of dier nodig heeft voordat je het adequaat kan
verzorgen. Hiervoor moet je je verplaatsen in de ander, het andere. Waar zou dit
dier (bijvoorbeeld papegaai) of plant (mijn cactus op de vensterbank) nu behoefte
aan hebben? Je inleven in het ander maakt je gevoelig voor de situatie van de
ander. Maar inleven garandeert niet automatisch dat je het goede doet. Het is
verleidelijk om jezelf te verplaatsen in de situatie en je af te vragen wat zou ik nu
willen. Soms leidt dit tot adequate antwoorden maar vaak zul je zo ook de plank
misslaan. Dieren en planten hebben andere behoeften als jij. Die kun je alleen leren
kennen door nadere bestudering van de betreffende dieren en planten.
Vaak is bestudering van de natuurlijke situatie waarin dieren en planten voorkomen
dan heel nuttig. Het papegaaien voorbeeld illustreert dit. Als we weten wat ze in de
vrije natuur eten, hoe ze wonen en hoe ze met elkaar omgaan dan verschaft dat
vaak ook inzicht in hoe we met papegaaien in gevangenschap moeten omgaan. Als
we dieren en planten optimaal willen verzorgen dan zullen we namelijk in het
algemeen de natuurlijke omstandigheden zoveel mogelijk moeten benaderen. Als
we daar erg van afwijken leidt dit vaak tot afwijkend gedrag bijvoorbeeld zichzelf
kaalplukken bij papegaaien of staartbijten bij varkens.
In het geval van dieren zal deze algemene soortspecifieke kennis over levenswijze
van planten en dieren moeten worden aangevuld met specifieke kennis over het
betreffende individu. Zo zal de ene poes het heel fijn vinden om aangehaald te
worden terwijl een andere poes daar weer niks van moet hebben. Dergelijke
specifieke kennis kan alleen worden opgebouwd door ervaring met het betreffende
dier op te doen en je daarbij regelmatig de vraag te stellen wat vind het dier fijn en
wat vind het minder fijn. Natuurlijk kan je ook voor dieren en planten in het wild
zorgen; van het bijvoeren van vogels in je tuin in de winter tot het strijden voor het
behoud van de leefomgeving van de reuzenpanda. Ook in deze gevallen is
soortspecifieke kennis over welzijn van planten en dieren in 'ideale'
omstandigheden onontbeerlijk.
Toepassingsmogelijkheden
In het biologieonderwijs wordt er relatief weinig aandacht besteed aan het
verzorgen van planten en dieren, en het eigen lichaam. Dat is jammer omdat dit een
heel goede manier is om betrokkenheid van leerlingen bij de natuur en bij hun
eigen lichaam te bevorderen. Bovendien vraagt verzorging vaak weer om
ontwikkeling van kennis waardoor de ontwikkeling van betrokken en begrip vanuit
dit perspectief vaak heel goed hand en hand gaan. We schetsen hier
toepassingsmogelijkheden voor de gehele strategie waarbij we tevens zullen
aangeven welke onderdelen ook zinvol apart kunnen worden uitgevoerd.
156
♣
dier/plant (inclusief het leefgebied) laten verzorgen
Vaak hebben leerlingen dieren of planten in huis. In bepaalde
biologieonderwijs lessen kunnen deze dieren of planten ook de hoofdrol
spelen. Ook is het goed mogelijk om in de klas bepaalde planten of dieren
(bijvoorbeeld wandelende takken, vlinders, vissen, een vogel etc. ) te laten
verzorgen. Alternatieven zijn bijvoorbeeld beheer van stukje groen in de
buurt de school, het aanleggen van een minivijvertje (bijvoorbeeld in
cementbak) etc. In al deze situaties kunnen leerlingen eerst een plan
bedenken hoe ze de verzorging gaan aanpakken, en daarbij behorende
informatie verzamelen, vervolgens kan het plan worden uitgevoerd,
geëvalueerd en bijgesteld. Bij het verzamelen van informatie voor het
opstellen van een goed verzorgingsplan kunnen de biologische
perspectieven een belangrijke rol spelen.
Als het gaat om dieren of planten die leerlingen niet zelf kunnen verzorgen
(bijvoorbeeld dierentuin dieren) dan is het nog steeds wel mogelijk om een
verzorgplan op te stellen (bijvoorbeeld op basis van informatie over
leefwijze van dieren in het wild een plan maken voor de inrichting van een
dierentuin) en/of bestaande verzorgmaatregelen te evalueren. Ook kan de
aandacht gericht worden op ontwikkelen van een maatregelen voor
instandhouding of bevordering van leefomgeving van een bepaald dier
(denk aan acties van Wereld Natuur fonds). Wat moeten we doen om
bijvoorbeeld walvissen, de reuzenpanda of de ijsbeer te behouden?
♣
verzorgen van het eigen lichaam
Leerlingen kunnen niet alleen uitzoeken hoe ze het welzijn van dieren en
planten kunnen bevorderen, ook zorgen voor je eigen lichaam kan een
belangrijk onderdeel zijn van lessen biologieonderwijs. De vraag staat dan
telkens centraal wat is eigenlijk goed voor mij(-n lichaam)? Het gaat dan
niet alleen om eten, drinken, kleden maar ook bijvoorbeeld om slapen etc.
Daarbij is het belangrijk dat leerlingen niet alleen 'soortspecifieke
informatie' verzamelen (de gebruikelijke informatie van voedingscentra
etc.) maar dat ze juist ook nagaan wat voor hen persoonlijk goed werkt (zie
ook persoonlijk perspectief). Het is in dit verband van belang dat ze ook
signalen van hun eigen lijf leren interpreteren. Wat voelt goed en wat voelt
niet goed.
157
41
Medisch perspectief
Vanuit een zorgperspectief zijn we bezig met het preventief bevorderen van
welzijn. We kunnen echter vaak niet helemaal voorkomen dat mensen, dieren en
planten ziek worden, we kunnen dan proberen ze te behandelen (medisch
perspectief).
De maagzweer van Barry Marshall
In 1984 dronk de 32-jarige arts-in-opleiding Barry Marshall een
infecterende cocktail. Waarom deed hij dat? Wat zat er in de cocktail? En
hoe liep het af met Barry? Als je in de jaren zeventig en tachtig een
maagzweer had, dan schreef de dokter veelal rust voor en zuurproductie
remmende medicijnen. Men ging er vanuit dat maagzweren hoofdzakelijk
worden veroorzaakt door stress. Stress leidt tot verhoogde zuurproductie
wat op zijn beurt weer leidt tot aantasting van de slijmvlieslaag die de
maagwand beschermt, met een verhoogde kans op maagzweren als gevolg.
De ontdekking van Marshall zou echter een volledig ander licht laten
schijnen op ontstaan en behandeling van maagzweren. In 1982 was de artsin-opleiding Marshall op zoek naar een interessant onderzoeksproject. Hij
hoorde dat Robin Warren, een patholoog, kort daarvoor had ontdekt dat bij
patiënten met maagzweren ook vaak vreemde spiraalvormige bacteriën
(Heliobacter pylori) worden aangetroffen in maaginhoud en
maagslijmvlies.
Hoe kan je het behandelen als het misgaat?
1.
2.
3.
4.
5.
ga na wat de klachten zijn
stel op basis van de klachten de ziekte vast
bepaal oorzaken van de klachten/ziekte
bedenk een behandelingsplan
bepaal voor-en nadelen van de behandeling
158
Marshall startte een grootschalig beschrijvend onderzoek bij 100 patiënten
waarin hij onder meer naging in hoeverre Heliobacter en maagzweren
gelijktijdig voorkwamen. Heliobacter bleek voor te komen bij 77% van de
patiënten met maagzweer en bij 50% van de patiënten zonder maagzweer.
Deze bevindingen versterkte bij Marshall in zijn vermoeden dat
Heliobacter maagzweer zou kunnen veroorzaken. Met de resultaten van dit
onderzoek kon hij echter niet bewijzen of de bacterie oorzaak of gevolg
was van de maagzweer. Gezaghebbende maagdarmspecialisten uit die tijd
vonden zijn hypothese "volkomen belachelijk". Ten eerste geloofde ze niet
dat een bacterie kan overleven in het zure maagmilieu waarin zelfs nagels
oplossen. Ten tweede was men overtuigd van de alternatieve
'stresshypothese' omdat behandeling door rust in combinatie met zuur
remmers redelijk goede resultaten liet zien.
Maar Marshall zette door. Een krachtig bewijs voor de hypothese zou
natuurlijk geleverd worden als je bij gezonde personen maagzweren zou
kunnen 'opwekken' door infectie met Heliobacter en dat je deze personen
vervolgens weer kan laten genezen door behandeling met antibiotica. Het
'opwekken' van maagzweren bij gezonde personen is uiteraard niet
toelaatbaar. Daarom besloot Marshall zichzelf als proefpersoon te nemen.
Hij maakte een cocktail met een bacteriecultuur van drie dagen oud. Na
zeven dagen kreeg hij symptomen van een ernstige maagontsteking (vaak
de voorloper van een maagzweer). Hij moest erg overgeven, had hoofdpijn
en kreeg een stinkende adem. Een maagonderzoek toonde aan dat
Heliobacter ook aanwezig waren. Op de veertiende dag nam hij antibiotica
en binnen twee etmalen waren de symptomen verdwenen. Na deze
'succesvolle'
interventie werd een grootschaliger (dubbel blind)
experiment opgezet waarin 100 maagzweer patiënten, waarbij Heliobacter
was aangetoond, willekeurig werden toegewezen aan drie type
behandelingen: placebo, antibiotica en zuurremmers. Behandeling met
antibiotica bleek verreweg de beste resultaten op te leveren.
Bij bespreking het functionele perspectief hebben we laten zien dat veel kenmerken
van organismen een functie hebben. Als alle functies goed worden vervuld dan
noemen we vaak een organisme gezond, als niet alle functies door bepaalde
oorzaken goed worden vervuld dan is het organisme ziek. Dit uit zich dan vaak in
klachten (bijvoorbeeld hoofdpijn, stinkende adem en overgeven bij een ernstige
maagontsteking). Het zou natuurlijk mooi zijn als je geheel of gedeeltelijk verloren
functies weer kan herstellen. In het geval van maagzweer blijkt dit nu redelijk te
lukken. Daarvoor is het wel nodig dat je de oorzaak van functieverlies op het spoor
159
komt (i.c. de Heliobacter) en deze succesvol weet te verwijderen (in dit voorbeeld
door antibiotica). Maar zelfs als dat mogelijk is kan de schade die zijn aangericht
zo groot zijn dat volledig functie herstel niet meer mogelijk is.
Bij veel ziekten komen we echter niet eens aan verwijderen van oorzaak toe omdat
we eenvoudigweg nog niet weten hoe het precies wordt veroorzaakt. Van ziektes
als bijvoorbeeld reuma, multiple sclerose en schizofrenie zijn bijvoorbeeld de
oorzaken nog grotendeels onbekend. In dergelijke gevallen kunnen we alleen
proberen de klachten enigszins te verminderen. Veel medische behandelingen
pakken dan ook niet zozeer de oorzaak van een ziekte aan maar zorgen slechts voor
vermindering van de klachten. De behandelingen die worden toegepast hebben
bijna altijd naast de bedoelde effecten, vervelende bijwerkingen (zie bijvoorbeeld
bijsluiters van medicijnen). Zo kunnen bloeddrukverlagers vaak ook leiden tot
kramp in de benen. Daarom hoort het kiezen van een behandeling altijd gepaard te
gaan met een zorgvuldige afweging van voor- en nadelen.
Toepassingsmogelijkheden
Aan het medisch perspectief wordt binnen het biologieonderwijs regelmatig
aandacht geschonken. In veel gevallen wordt dan eerst iets verteld over
bouw&werking van een onderdeel (bijvoorbeeld over de longen) van ons lichaam
en wordt daarna verteld welke klachten er op treden als er iets misgaat met het
betreffende onderdeel (bijvoorbeeld astma). Aan leerlingen wordt dan soms
gevraagd op grond van kennis van werking uit te leggen hoe de klachten kunnen
worden veroorzaakt en/of behandeld. Het medisch perspectief wordt dus vooral
gebruikt om verworven kennis over bouw&werking toe te passen. Voor leerlingen
kan het echter veel interessanter zijn om deze volgorde om te draaien. Veel van de
hieronder geschetste toepassingsmogelijkheden zijn hier een voorbeeld van.
♣
ziekte vaststellen en behandelen
Bij dit type activiteiten start een leerproces bijvoorbeeld met een ziek
organisme. De leerlingen verplaatsen zich hierbij in de rol van een arts die
ziekte moet vaststellen (bij bijvoorbeeld een nierpatiënt) en een
behandeling moet opstellen. In een dergelijk leerproces wordt het medisch
perspectief niet alleen ingezet voor het toepassen van bouw&werking
kennis maar worden er juist geprobeerd hiermee verwondering en vragen
op te roepen (vgl. situatie van Marshall uit het voorbeeld). Om die vragen
te kunnen beantwoorden moeten leerlingen onder meer inzicht verwerven
in bouw&werking. Leerlingen kunnen de strategie die we hebben
beschreven bij bouw&werking perspectief onder onderzoek naar oorzaken
vaak goed gebruiken om mogelijke oorzaken op het spoor te komen.
Experimenteel onderzoek bij mensen is natuurlijk niet mogelijk (bij
planten soms wel). Eventueel kan de docent hier gegevens voor aanleveren.
160
♣
zoekkaart maken voor vaststellen van ziekten
Leerlingen kunnen op grond van kennis van ziekten, oorzaken en klachten
een zoekkaart opstellen waarmee een of meerdere ziekten kunnen worden
vastgesteld. Meestal kunnen dergelijke zoekkaarten worden weergegeven
in de vorm van een 'belastingformulier'. Bijvoorbeeld (1) wanneer is de
diarree begonnen? Indien de laatste drie dagen ga dan naar 2. Langer dan
drie dagen geleden ga dan naar 3. (3) heeft uw kind tegelijkertijd last van
verstopping en diarree? Ja, ga dan naar 4; nee ga dan naar 5. (4) mogelijke
oorzaak: overloopdiarree als gevolg van chronische verstopping.
Maatregelen:…
♣
oorzaak van klachten of ziekte opsporen
Leerlingen kunnen zelf vaak al met behulp van de oorzaken-strategie die
onder bouw&werking beschreven staat een eerste vermoeden uitspreken
over mogelijke oorzaken van hun klachten (of ziekte). Ik moet overgeven
hoe zou dat komen?
♣
klachten voorspellen op grond van kennis van bouw&werking
Op grond van kennis van bouw&werking van een orgaan kun je leerlingen
ook laten voorspellen welke klachten je kan krijgen als er iets misgaat.
♣
behandeling bedenken
Leerlingen kunnen op grond van kennis van klachten en/of oorzaken van
een ziekte ook zelf een behandeling bedenken. Als je weet dat ontlasting
van huisstofmijten allergische reacties kan veroorzaken wat kun je daar dan
tegen doen? Hoe zou je een verstuikte voet het beste kunnen behandelen.
♣
behandeling evalueren en verbeteren
Leerlingen kunnen ook (bestaande) behandelingen evalueren op voor- en
nadelen en op basis daarvan verbeteringen voor stellen.
161
42
Technologisch perspectief
Bij een zorg- en medisch perspectief ben je nog gericht op het bevorderen van
welzijn van of beter maken van een bepaald plant, dier of mens. Je kan echter
andere organismen of hun leefomgeving ook gebruiken voor je eigen doeleinden.
Zo eten wij bijvoorbeeld ook andere planten en dieren. In dit geval benader je
andere organismen vanuit een technologisch perspectief.
♣
Nestkastje van Floor.
Floor heeft vaker koolmeesjes in de tuin gehad. Het lijkt haar leuk als deze
beestje ook eens in haar tuin zouden broeden. Ze heeft gehoord dat je hier
nestkastjes voor kan ophangen. Ze wil echter graag vaak kijken hoe het
met de jonge vogeltjes gaat en heeft ze gehoord dat als je vaak in het kastje
kijkt je de oudervogels kan verjagen. Dat wil ze in ieder geval zien te
voorkomen. Hoe kan ze nu toch regelmatig in het kastje kijken zonder de
oudervogels te storen? Als ze nu eens de achterkant van het kastje van glas
maakt, dat stoort misschien minder dan de deksel optillen. Nadeel daarvan
is natuurlijk dat er te veel licht binnenkomt, dus misschien moet ze er dan
toch weer een deurtje voor maken. Maar dan bedenkt ze dat ze er niet goed
bij kan. Een kastje moet vrij hoog hangen en ze kan toch niet telkens op
een ladder gaan staan. Dan komt ze op een ander idee. Ze hangt het kastje
gewoon voor haar slaapkamerraam. Dan kan ze er vanuit haar slaapkamer
gewoon inkijken. Maar hoe zorgt ze nu dat het niet te vaak licht is in het
kastje? Ze realiseert zich dan dat ze er gewoon haar gordijn voor kan
schuiven. Ze besluit nu eerst een tekeningetje te maken zodat ze weet
hoeveel hout ze nodig heeft voor het kastje. Samen met haar vader wordt
het kastje daarna in elkaar gezet. Het eerste jaar bezoeken de koolmeesjes
het kastje wel maar leggen ze geen eitjes. Gelukkig gebeurt dit het tweede
jaar wel. Floor heeft vanuit haar slaapkamer de hele ontwikkeling van
bebroeden van de eitjes tot het uitvliegen van de jongen gevolgd.
162
Wat kun je er mee doen?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
stel (gebruiks-) doel vast
ga na aan welke eisen het moet voldoen
maak een ontwerp
ga voor- en nadelen van ontwerp na
maak en gebruik het product
ga voor-en nadelen van gebruik na
Terwijl je vanuit een biologisch perspectief in eerste instantie geïnteresseerd bent
hoe een stukje natuur in elkaar zit ben je vanuit een technologisch perspectief
vooral gericht op veranderen/gebruiken van een stukje natuur voor eigen
doeleinden. Je stelt in dit geval een gewenste situatie vast (bijvoorbeeld het kunnen
volgen van de ontwikkeling van mezen) en vergelijkt dit met de huidige situatie (er
broeden nu geen mezen in de tuin) vervolgens ga je bedenken hoe je uitgaande van
de bestaande situatie de gewenste situatie kan bereiken. Soms is het vrij eenvoudig
om de gewenste situatie te bereiken. Als je gewoon honger hebt en je hebt een
appel in een fruitschaal liggen dan hoef je hem maar te pakken en op te eten. Je
hoeft dan de natuur niet te bewerken en het is dan ook niet nodig om eerst een
ontwerp te maken. Soms zijn echter je behoeften complexer (zoals die van Floor)
en dan moet je iets nieuws ontwerpen alvorens dat je het kan gebruiken. Ontwerpen
is een proces van vallen en opstaan. Je bedenkt en/of probeert wat je evalueert
nadelen en voordelen en stelt je ontwerp bij. Daarbij gaat het uiteindelijk om dat je
een ontwerp maakt dat voldoet aan de eisen die je eraan hebt gesteld. Het
voorbeeld van Floor laat zien dat gebruiken van de natuur en zorgen voor de
natuur ook samen kunnen gaan.
Toepassingsmogelijkheden
Het technologisch perspectief komt in reguliere biologieonderwijs regelmatig voor.
Vaak gaat het dan niet om ontwerpen maar om gebruiken van stukjes van de
natuur. Met name het ontwerpen zou meer aandacht kunnen krijgen in reguliere
biologieonderwijs. Hieronder worden enkele toepassingsmogelijkheden op een
rijtje gezet.
♣
ontwerpen en gebruiken van natuurlijke materialen
Leerlingen kunnen bijvoorbeeld planten gebruiken om te eten maar
bijvoorbeeld ook om mee te verven. In de meeste gevallen zullen er nog
bewerkingen moeten worden toegepast die in de vorm van bijvoorbeeld
een recept kunnen worden beschreven. Zo'n recept kan ook worden
uitgevoerd en geëvalueerd. Daarvoor kunnen planten van de groenteboer
maar ook planten uit 'het wild' worden gebruikt. Ook is het mogelijk dat
leerlingen eerst zelf in een schooltuin bijvoorbeeld planten opkweken. Ook
163
met micro-organismen zijn er veel gebruiksmogelijkheden: denk maar aan
maken van kaas, brood etc. Andere toepassingen van het technologisch
perspectief hebben te maken met natuurontwikkeling. Denk aan het maken
van een vijvertje, nestelgelegenheid voor vogels verschaffen,
voedselplanten voor bijvoorbeeld vlinders aanplanten etc. Tenslotte kunnen
leerlingen ook aan de slag gaan met onderdelen van hun eigen lichaam.
Bijvoorbeeld haar- en huidverzorging etc.
♣
behoeften onderzoek
Je hoeft alleen iets te ontwerpen als daar ook behoefte aan is. Als je dingen
gaat maken voor andere mensen is het zinvol om een behoeften onderzoek
te verrichten. Dergelijk onderzoek kan je helemaal aan het begin van
technisch ontwerpen verrichten, zodat je op het spoor komt van eventuele
behoeften. Welke problemen komt u nu tegen met afvalscheiding? Maar
het behoefte onderzoek kan ook worden verricht als er al globale plannen
voor producten bestaan. Leerlingen kunnen bijvoorbeeld een aantal
manieren bedenken om duurzaam om te gaan met energie in je eigen huis.
Ze kunnen dan daarna bijvoorbeeld een aantal mensen uit de buurt
interviewen van wat ze van hun plannen vinden.
♣
ontwerpen
Het is lang niet altijd mogelijk dat leerlingen ook maken wat ze ontwerpen.
Dat wil niet zeggen dat ontwerpen alleen geen zinnige activiteit kan zijn.
Denk bijvoorbeeld aan het ontwerpen van een dierenwinkel, of het
ontwerpen van een dierentuin.
♣
herontwerpen
Bij het functionele perspectief lieten we zien dat je door herontwerp inzicht
kan krijgen in de functies die en bepaald kenmerk van een organisme
vervuld. Herontwerpen kan ook heel zinvol zijn om inzicht te krijgen in de
functies van nog slecht begrepen door de mensen gemaakt ding. Neem
bijvoorbeeld een olijfontpitter. Leerlingen zullen vaak niet weten waar het
ding voor is bedoeld. Leerlingen kunnen daar achter komen door het
opnieuw te ontwerpen volgens de strategie die we bij het functionele
perspectief hebben beschreven (zie functioneel perspectief voor verschillen
en overeenkomsten tussen functionele en technische perspectief).
♣
gebruiken, evalueren en verbeteren
Leerlingen hoeven niet altijd zelf iets te ontwerpen of te maken het kan ook
zinvol zijn om leerlingen een bestaand ontwerp te laten gebruiken, voor- en
nadelen hiervan na te gaan en het grond daarvan bij te stellen.
164
43
Ethisch perspectief
We kunnen op verschillende manieren met de natuur omgaan: onderzoeken,
verzorgen, behandelen en gebruiken. Maar niet alles wat kan is ook wenselijk.
Vanuit een ethisch perspectief staat de vraag centraal of wat kan ook wenselijk is.
♣
Walvisjacht
Een tijd geleden is er een conferentie geweest waarin een aantal landen
vertegenwoordigd waren. De centrale vraag daar was: hoe behoren we in
de toekomst met walvisjacht om te gaan? Hieronder worden de
standpunten van een paar deelnemende landen weergegeven.
Japan:
Dit land wil op alle walvissen blijven jagen.
- Walvissen leven van de vis die de Japanners zelf nodig hebben om te
leven. Op Japan is geen veeteelt mogelijk.
- Er komt werkeloosheid in de walvisindustrie als er een vangstverbod
wordt ingesteld.
- Er zijn veel meer walvissen dan er geschat worden. De schattingen
kloppen niet.
Rusland
Dit land wil alleen op walvissen jagen die niet beschermd worden of ten
dele beschermd worden.
- De Inuit die in Siberië wonen moeten op alle walvissen kunnen blijven
jagen. Het is nodig voor hun levensonderhoud.
- De Russische fabrieksschepen zullen niet op beschermde walvissen
jagen, uitgezonderd de potvis. Zij zullen gaan jagen op de kleinere
walvissen.
165
Engeland
Dit land jaagt niet op walvissen, maar voert veel walvisvlees in.
a. Vangst op walvissen stopgezet, maar de invoer van walvisvlees is
noodzakelijk. Dit wordt gebruikt als voedsel voor onze huisdieren:
katten en honden.
b. De mensen van de Faeröer eilanden moeten dezelfde rechten krijgen
als de Inuit. De mensen verdienen er zo ook nog wat extra bij.
c. De walvisvangst moet beperkt worden. Er mogen niet meer walvissen
worden geschoten dan er jaarlijks bijkomen.
Nederland
Dit land jaagt niet op walvissen, en heeft de invoer van walvisvlees
verboden.
a. Er mag helemaal niet op walvissen worden gejaagd. De aantallen
walvissen moeten zich eerst weer uitbreiden.
b. De invoer van walvisvlees moet worden verboden. Pas dan kunnen
andere landen geen geld meer verdienen aan de walvisjacht.
c. Men moet voor het voer van katten en honden maar andere dieren
gebruiken.
Wat mag je er mee doen?
1.
2.
3.
4.
inventariseer keuzemogelijkheden
ga na met wie er rekening moet worden gehouden
onderzoek waarden en consequenties van keuzemogelijkheden
maak een beargumenteerde keuze
Vanuit een biologisch perspectief willen we weten wat het geval is, vanuit een
technologisch perspectief vragen we ons af van wat kan, vanuit een ethisch
perspectief gaan we na wat mag. Mogen we bijvoorbeeld wel op walvissen jagen?
Een ethische vraag wordt vaak pas gesteld als er keuzemogelijkheden zijn. Toen
we nog niet op walvissen konden jagen omdat we niet over middelen beschikten,
vroegen we ons ook niet af of het wel mocht. Binnen de ethiek spelen feiten een rol
maar uiteindelijk gaat het om het vormen en beargumenteren van een mening:
welke van de keuzemogelijkheden is wenselijk en waarom? Bij het
beargumenteren van een mening spelen drie zaken een belangrijke rol:
belanghebbenden, consequenties en waarden. We zullen deze achtereenvolgens
kort bespreken.
166
Bij elke ethische kwestie zijn er meerdere belanghebbenden. Dit zijn partijen voor
wie de betreffende keuze gevolgen heeft. In ons voorbeeld van de walvisjacht zijn
dit bijvoorbeeld: de walvissen, de walvisjagers, mensen die werken in de
walvisverwerkende industrie etc. Bij het kiezen dien je rekening te houden met de
verschillende belanghebbenden. Dat betekent uiteraard niet dat je besluit altijd voor
alle belanghebbende positief zal uitvallen, maar je dient op zijn minst je te
realiseren wat de consequenties van een beslissing is voor de verschillende
belanghebbenden zijn en deze af te wegen.
Bij dat afwegen spelen waarden een belangrijke rol. Waarden zijn dingen die je
belangrijk vindt in het leven. Denk bijvoorbeeld aan vrijheid, andere geen pijn
doen, geluk, eerlijk delen etc.. etc. Uiteindelijk kies je voor iets omdat dit de
waarden die jij het belangrijkst vindt het best dient. Als je het leven van walvissen
het allerbelangrijkst vindt, veel belangrijker dan het inkomen van mensen die leven
van de walvisindustrie dan kies je dus voor afschaffen van walvisjacht. Mensen
brengen dus een rangorde aan in waarden, van minst naar meest belangrijk. Bij het
bepalen van je mening over een ethische kwestie is het dus van belang dat je
overzicht hebt over keuzemogelijkheden, dat je de gevolgen van een keuze voor
verschillende belanghebbenden in je overweging betrekt, en dat je bij het vormen
van een mening de waarde het zwaarste laat wegen die ook voor jou ook het
zwaarste weegt.
Toepassingsmogelijkheden
Ook in het biologieonderwijs wordt er af en toe met leerlingen gediscussieerd over
ethische kwesties. Mag je dieren eigenlijk wel eten? Mag je spinnen doodtrappen?
Mag je kippen in legbatterijen houden? Mag je een keer per jaar met vliegtuig op
vakantie? etc. Vaak leiden deze vragen tot veel emoties maar ook vaak tot een
ontevreden gevoel bij de docent en bij (sommige) leerlingen na afloop van de
discussie. Er wordt niet altijd goed naar elkaar geluisterd, een mening wordt niet
altijd beargumenteerd, men gaat niet op elkaars argumenten in,en lang niet alle
leerlingen doen aan de discussie mee etc.
Het gebruik van het ethisch perspectief kan vreemd genoeg vaak worden verbeterd
als er juist minder worden gediscussieerd. In plaats van verdedigen van meningen
in een discussie zou er meer aandacht moeten zijn voor het vormen van meningen
door inventariseren van: (a) keuzemogelijkheden (b) belanghebbenden; (c)
consequenties (d) van waarden dien aan keuzen ten grondslag liggen. Natuurlijk
kan er dan nog steeds worden gediscussieerd maar dit krijgt dan een andere plek.
Zo is het bijvoorbeeld zinvol om bij de introductie van een ethische kwestie de
meningen middels een korte discussie te peilen. Daarna volgt een fase van
meningsvorming waarvoor een strategie hieronder wordt beschreven. Na deze fase
167
kan er opnieuw een groeps- of klassikale discussie plaatsvinden waarin leerlingen
hun mening nu met argumenten kunnen verdedigen.
Hieronder wordt een strategie voor meningsvorming kort besproken. Elk van de
onderdelen van deze strategie kan ook afzonderlijk worden toegepast.
♣
inleven in verschillende belanghebbenden
Neem als voorbeeld de kwestie: Mag je kippen in een legbatterij houden?
Leerlingen zullen het in eerste instantie vaak snel eens zijn over deze
kwestie: Mag niet want dat is zielig voor de kippen. Ze bekijken dan echter
de kwestie vanuit één belanghebbende (de kip) en vanuit één waarde
(welzijn van de kip). Je kan hen echter stimuleren meerdere
belanghebbende in deze kwestie op te sporen en hen vervolgens vragen in
te leven in de positie van deze belanghebbenden: wat zou die kiezen en
waarom? Wat zou de boer willen, wat willen de meeste mensen die eieren
eten? etc. In veel gevallen zullen leerlingen dan tot de ontdekking komen
dat ze eigenlijk helemaal niet weten wat bepaalde belanghebbenden willen
en dat ze daar dus meer informatie over moeten gaan (op-)zoeken.
♣
keuzemogelijkheden op een rijtje zetten
Inleven in belanghebbenden leidt vaak al tot een eerste inzicht in
keuzemogelijkheden. Je kan kippen in legbatterijen houden, maar ook
buiten gewoon vrij in de wei, of ze binnen laten scharrelen etc. Het is
belangrijk
om
leerlingen
stimuleren
creatieve
alternatieve
keuzemogelijkheden te laten bedenken. Ook hier is vaak extra informatie
noodzakelijk om te kunnen beoordelen of een keuze wel echt mogelijk is
(of het dus technisch kan). De vraag of het ook wenselijk is wordt kan later
aan de orde worden gesteld.
♣
consequenties van keuzen verhelderen
Elke keuze heeft bepaalde consequenties voor de verschillende
belanghebbenden. Deze consequenties kunnen door leerlingen worden
verkend.
♣
verhelderen van waarden en beargumenteerd kiezen
Elke keuze heeft zijn consequenties en deze consequenties waardeer je, wat
vind je belangrijk en wat vind je minder belangrijk. Op grond van deze
afweging kunnen leerlingen kiezen wat ze het meest wenselijk vinden.
168
44
Persoonlijk perspectief
Onderzoeken, behandelen, gebruiken en verzorgen draagt bij aan de ontwikkeling
van persoonlijke betrokkenheid bij de planten, dieren en je eigen lichaam. Die
betrokkenheid kan nog worden vergroot indien leerlingen hun ervaringen met de
natuur vanuit een persoonlijk perspectief verder verdiepen en verkennen. We
illustreren het persoonlijke perspectief met een opdracht die je ook zelf kan doen.
♣
Teken midden op een vel papier een cirkel en zet het woord Ik in het
midden. Teken er nu drie steeds groter wordende cirkels omheen. Schrijf
nu in de cirkel die dichtst bij ‘Ik’ die onderdelen/ of aspecten (bijvoorbeeld
gewicht, of grootte) van je lichaam die voor jou het meest betekenis
hebben. Schrijf in de cirkel hier omheen enkele onderdelen/aspecten van je
lichaam die voor jou iets minder belangrijk zijn. En in cirkel daar om heen
schrijf je de onderdelen/aspecten van je lichaam die jou het minst
bezighouden.
Ga nu gemakkelijk zitten en stuur je adem (bij een inademing) eerst 1
minuten naar die onderdelen van je lichaam die je het belangrijkst vindt.
Daarna stuur je je adem 1 minuten naar onderdelen die je het minst
belangrijk vindt. Hoe voelde je je? Wat viel je op toen je deze oefening
deed?
Teken nu op een nieuw vel papier jezelf waarbij je die onderdelen die je
het belangrijkst vindt erg uitvergroot en de onderdelen die je onbelangrijk
vindt heel klein houdt. Licht je tekening toe aan een ander.
Welke voornemens heb je het afgelopen jaar genomen met betrekking tot
je lichaam? Waarom vind/vond je dat belangrijk om te doen? Heb je die
voornemens al kunnen uitvoeren? Zo ja, hoe voel jij je daaronder? Zo niet,
wat heeft je belemmerd om je voornemens ook te realiseren? Als je deze
169
vraag moeilijk vindt om te beantwoorden kun je ook nagaan wat de
voordelen voor je zijn om deze voornemens niet uit te voeren, en welke
nadelen je ziet in het wel uitvoeren van je voornemens.
Hoe beleef je het?
1.
2.
3.
4.
5.
neem aandachtig waar
bepaal wat jij belangrijk vindt aan het onderwerp
welke gevoelens roept het bij je op?
welk gedrag roept het bij je op?
ga na of je feitelijk gedrag in overeenstemming is met je gewenste
gedrag
Met bovenstaande oefening proberen we bewustwording van je eigen lichaam, wat
je daarvan vindt en hoe dat voelt te vergroten. Het gaat niet om leren over het
lichaam, maar om leren over en van jouw lichaam. Binnen het persoonlijk
perspectief gaat het om ervaringen die een persoon zelf belangrijk vinden. Dat wat
iemand belangrijk vindt noemen we in navolging van Hermans waarderingen.
Bijvoorbeeld: ik heb een lelijke huid; mijn hond is mijn vriend; die boom heb ik
zelf met mijn vader geplant etc. Persoonlijke waarderingen zijn heel concreet en
kunnen positief en negatief zijn. Daarmee onderscheiden ze zich van ethische
waarden zoals vrijheid, rechtvaardigheid die vaak abstracter zijn en altijd positief
zijn. Iets wat je belangrijk vindt, je waarderingen, zijn aan de 'binnenkant'
gevoelens verbonden en aan de 'buitenkant' verbonden met bepaalde gedragingen.
We zullen de gevoels- en gedragskant van een waardering kort bespreken.
Een waardering kan zowel gepaard gaan met positieve als negatieve gevoelens en
die gevoelens kunnen meer of minder intens zijn. Neem bijvoorbeeld als
waardering: mijn hond is mijn vriend. De persoon die deze waardering uit
associeert dit met de volgende gevoelens: trots, blij, angst, verbondenheid,
bezorgdheid, tederheid, stoer etc. De gevoelens verschaffen ons informatie over de
betekenis die iemand geeft aan een waardering. Deze persoon is enerzijds trots op
zijn hond en heeft hiermee een goede band, maar is anderzijds bijvoorbeeld ook
bang dat de hond iets zal overkomen omdat hij al heel oud is. Aan waarderingen
zijn naast gevoelens ook veelal gedragingen gekoppeld. De eigenaar van de hond
geeft uiting aan zijn waardering voor de hond, doordat hij om goed te eten geeft,
vaak uitlaat, af en toe wat extra's geeft, vaak met hem speelt etc. In dit geval komt
gedrag overeen met zijn waardering. Maar stel nu dat iemand van mening is dat
zijn hond heel belangrijk voor hem is maar ondertussen zijn hond verwaarloost,
dan is er reden dit verder te onderzoeken. Hoe komt het dat hij dan toch niet goed
voor de hond zorgt? Hoe belangrijk is die hond echt voor hem? Wat is er
belangrijker? Of wat belemmert hem om goed voor de hond te zorgen?
170
Daarmee komen we op een ander aspect van waarderingen. Waarderingen staan
nooit alleen maar maken deel uit van een persoonlijke waarderingssysteem. Zo
hebben mensen niet alleen waarderingen op gebouwd met betrekking tot zichzelf,
of andere mensen maar ook ten opzichte van de natuur. De ene waardering kan
belangrijker zijn dan de andere, er zijn dan meer en intensere gevoelens mee
verbonden en heeft vaak dan ook meer invloed op het handelen. Zo kan iemand het
belangrijk vinden om veel te sporten, maar het tegelijkertijd nog belangrijker
vinden om met vrienden uit te gaan. Hij besluit dan ook niet naar de sportavond te
gaan maar een avondje te gaan stappen.
Nu vindt in de alledaagse omgang van mensen het waarderingsproces tamelijk
ongestructureerd plaats. Mensen doen bepaalde ervaringen op en geven op
enigerlei wijze uitdrukking aan wat ze belangrijk vinden door bijvoorbeeld over
deze ervaringen nog eens na te praten. Je kan nu op twee manieren persoonlijke
waarderingsproces verdiepen. Enerzijds kan je de ervaring zelf proberen te
verdiepen. Dit kan door meer te ontspannen, alle zintuigen te gebruiken, de
aandacht te richten op wat je voelt in het hier en nu. Anderzijds kun je deze
ervaringen ook systematischer onderzoeken op hun persoonlijke betekenis. Dit kan
(a) door waarderingen te expliciteren, dus door uitdrukking in woord of tekening te
geven (wat vind je er belangrijk aan?) (b) gevoelens te expliciteren die aan een
ervaring verbonden zijn (wat voel je erbij?); (c) waarderingen te toetsen aan je
gedrag (welke gedrag hoort er bij? en je feitelijke en gewenste gedrag in
overeenstemming?)
Toepassingsmogelijkheden
In het reguliere biologieonderwijs is er vaak wel regelmatig aandacht aan het
opdoen van ervaringen met alle zintuigen maar er is vaak minder aandacht voor
onderzoeken van deze ervaringen vanuit een persoonlijk perspectief. Toch is ook
dit laatste aspect heel belangrijk omdat dit de betekenis van ervaring sterk kan
beïnvloeden.
Stel een docent laat een spin zien en een aantal leerlingen vinden dat eng en gaan
gillen. De docent zegt vervolgens dat ze niet bang hoeven te zijn omdat hij ze niet
uit het potje laat en stelt vervolgens de vraag waarin spinnen zich onderscheiden
van insecten. In deze situatie ervaren een aantal leerlingen wel iets, dat in dit
voorbeeld, in negatieve zin van belang voor hen is maar er wordt verder weinig
meer mee gedaan door de docent. De docent zou leerlingen ook hebben kunnen
vragen wat ze van spinnen griezelig vinden, of ze al lang daar bang voor zijn, wat
ze doen als een spin tegen komen etc. Allemaal vragen waarmee de leerlingen
worden uitgenodigd hun persoonlijke beleving van spinnen verder te onderzoeken
en met elkaar te delen. Vaak leidt het verwoorden van deze beleving er al toe dat
171
deze verandert. Een leerling realiseert zich dan bijvoorbeeld dat hij vooral bang is
voor harige spinnen omdat hij die ooit in een enge film heeft gezien, terwijl hij juist
kleine spinnetjes in de tuin met hun webben juist wel mooi vindt vooral ‘s ochtends
vroeg als die webben nog zo mooi glinsteren. Hieronder volgen enkele
toepassingsmogelijkheden van het persoonlijke perspectief. Tezamen vormen ze
een gehele strategie maar de onderdelen kunnen ook afzonderlijk worden
toegepast.
♣
zorg voor ontspanning
Een natuur- of lichaamservaring opdoen die ook persoonlijke betekenis
voor iemand heeft gaat vaak beter als de leerlingen de tijd hiervoor krijgen
en redelijk ontspannen zijn. Dat betekent onder meer dat leerlingen de tijd
moeten krijgen het onderwerp rustig te verkennen. Bij dit verkennen is het
van belang dat er niet teveel moet, maar dat ze, indien mogelijk, hun eigen
interesse kunnen volgen.
♣
verdiep de ervaring door meerdere zintuigen en het lichaam te gebruiken
Voor verdieping van de ervaring is van belang dat leerlingen niet alleen
met de ogen iets verkennen,maar daarbij ook gebruik maken van
bijvoorbeeld geur, smaak, tast etc. Je kan leerlingen een dode tak geven en
gewoon vragen deze te tekenen, maar je kan ook ze vragen deze tak te
voelen, te ruiken etc. Leerlingen kunnen een boom op een afstandje
bekijken maar ze kunnen ook hem eens proberen te omvatten, er tegenaan
duwen etc. Dit geldt niet alleen voor de natuur om hen heen maar ook voor
het ervaren van onderdelen van hun eigen lichaam.
♣
inleven
De ervaring kan soms ook worden verdiept door je in te leven in je
onderwerp. Nemen we bijvoorbeeld een regenworm. Hoe zou het zijn om
een regenworm te zijn, wat zou je dan voelen, wat zou je doen etc. Je kan
daarbij ook proberen leerlingen in "gesprek" te brengen met het onderwerp.
Wat zou je die regenworm willen vragen en wat zou die dan
antwoorden. Of bijvoorbeeld: Leef je eens in die grote boom. Wat heeft die
allemaal al meegemaakt? Hoe zou jij het vinden om altijd op een plek te
staan etc. Het inleven kan worden vergemakkelijkt door geleide
fantasieoefeningen. De docent vertelt dat een verhaaltje waar de leerling
zich bevindt en wat hij achtereenvolgens gaat doen, de leerling beweegt
zich vervolgens in deze 'verzonnen' wereld. Je kan bijvoorbeeld leerlingen
in gedachten een reis laten maken door hun eigen lichaam. Waar kom je
dan langs, waar zou je willen blijven en waar wil je snel weer weg etc.
172
♣
geef aan wat je belangrijk vindt en welke gevoelens dit bij je oproept
Als leerlingen een ervaring hebben opgedaan kan vervolgens de betekenis
van deze ervaring voor de leerlingen worden verkend. Dit kan door
leerlingen de belangrijke aspecten van een ervaring en hun gevoelens
daarbij te laten verwoorden. Open vragen en een gesprek zijn hiervoor
geschikt, maar leerlingen kunnen de persoonlijke betekenis ook weergeven
op andere manieren. Denk bijvoorbeeld aan een verhaaltje, een gedicht,
een tekening, een toneelstukje etc.
♣
toets je waardering aan je gedrag
Aan waarderingen zijn ook altijd gedragingen verbonden. Als een
waardering niet in gedrag tot uiting komt is het van belang dat de leerling
onderzoek hoe dat komt. Wat zou je eigenlijk willen doen en waarom heb
je dat nog niet gedaan of waarom lukt dat je niet. Hierbij kan als vuistregel
worden gehanteerd een leerlingen vaak goede redenen heeft om bepaald
gedrag wel of niet te vertonen. Je kan leerlingen helpen om deze redenen te
achterhalen.
173
Controversen over denken
174
45
Kopiëren of construeren?
Veel mensen gaan er impliciet vanuit dat hun geest werkt als een soort emmer. Via
onze zintuigen stroomt de informatie uit de omgeving de emmer binnen. Op deze
manier wordt informatie natuurgetrouw gekopieerd in onze geest.
Deze
emmertheorie is al heel oud en heeft opvattingen over onderzoek
(wetenschapsfilosofie) en leren (leerpsychologie) lange tijd sterk bepaald.
In de wetenschapsfilosofie heeft de emmertheorie geleid tot het voorschrijven van
de inductieve onderzoeksmethode. De beginselen hiervan zijn al in de 16e eeuw
door Bacon uiteengezet. Onderzoek begint in deze opvatting met nauwkeurig
waarnemen. Daarbij is het van belang dat de onderzoeker alle voorkennis en
vooroordelen uitschakelt. Op basis van dit fundament van feiten kunnen vervolgens
heel voorzichtig algemenere uitspraken worden opgesteld die dan weer getoetst
worden door weer nieuwe feiten te verzamelen. Op deze manier is de kans het
grootst dat we ware kennis verzamelen over de wereld om ons heen.
In de leerpsychologie is de emmertheorie van de geest nader uitgewerkt door de
behavioristen. Behavioristen zoals Skinner beschouwen mensen als een soort
stimulus-respons machines. Leren is dan het ontstaan van associaties tussen
informatie uit de omgeving (stimuli) en bepaalde (denk-)handelingen van de
leerling (responsies). Door oefening kunnen de verbindingen worden versterkt. Op
basis van deze visie op leren zijn ook onderwijsprogramma’s opgesteld.
Kenmerkend voor dit type onderwijs is dat de leerstof in heel kleine stapjes wordt
aangeboden. Na elke eenheid krijgen leerlingen vragen voorgelegd, waarna ze
onmiddellijk feedback krijgen op het gegeven antwoord. Op deze manier wil men
de kans verkleinen dat er fouten inslijpen.
Een behavioristische visie op leren en een inductieve visie op onderzoek zijn de
laatste decennia in diskrediet geraakt. De emmertheorie van de geest die aan deze
beide visies ten grondslag ligt blijkt namelijk niet houdbaar te zijn. Deze
175
emmertheorie is al tweehonderd vijftig jaar geleden door Kant bekritiseerd, maar
Popper heeft de onhoudbaarheid hiervan het krachtigst aangetoond.
Dit kan met een eenvoudige opdracht worden gedemonstreerd.
♣
Pak een papiertje en schrijf op wat je observeert
De meeste mensen zullen dit een onzinnige of moeilijke opdracht vinden. Zij
zullen zich afvragen wat ze eigenlijk moeten observeren, anders is er geen
beginnen aan. Observeren is namelijk altijd selectief. Waar je naar kijkt is
afhankelijk van je doelen en verwachtingen.
♣
Een bosbouwer, een schilder en verliefd stelletje lopen door het bos.
Alledrie zien ze een bepaalde boom. De bosbouwer ziet een boom die
binnenkort moet worden omgehakt. De schilder valt de boom op omdat de
lichtinval zo mooi is. Het verliefde stelletje valt voor de boom omdat er
mooi mos ondergroeit waar ze op kunnen gaan zitten.
Onze geest kan dus beter niet worden voorgeteld als een emmer maar als een
zoeklicht. Doelen en verwachtingen bepalen je zoeklicht. In dit schijnsel neem je
de wereld om je heen waar. Het bepaalt wat je ziet en hoe je het ziet. De
zoeklichttheorie heeft ook geleid tot andere opvattingen over onderzoeken en leren.
Inductief onderzoek is onmogelijk en onwenselijk. Het is onmogelijk om
onbevooroordeeld waar te nemen, je zoeklicht bepaalt immers wat je ziet en hoe je
het ziet. Het is ook onwenselijk omdat je zonder zoeklicht niet meer weet waarnaar
je moet kijken. Popper stelt dan ook voor verwachtingen juist niet te onderdrukken
maar deze juist te expliciteren en vervolgens kritisch te toetsen. Denk goed na over
je vraag en formuleer verwachte antwoorden (hypothesen) en toets deze kritisch.
Anders gezegd: in plaats van fouten proberen te voorkomen moet je bereid zijn ze
eerst maken en ze vervolgens op te sporen.
Nu liggen aan specifieke vragen en verwachtingen altijd weer algemenere
vooronderstellingen (perspectieven) ten grondslag. Je vraagt je alleen af wat de
functie van de nier is als je verwacht dat een organen zoals nieren een functie
hebben. Wetenschapsfilosofen als Kuhn en Lakatos en de onderwijsfilosoof
Schwab hebben er al ongeveer vijftig jaar geleden op richtinggevende karakter van
deze perspectieven voor het stellen en beantwoorden van onderzoeksvragen.
Met behulp van de zoeklichttheorie kunnen ook behavioristische leertheorieën
worden bekritiseerd. Behavioristen zijn er onrechte vanuit gegaan dat de stimulus
voor iedereen hetzelfde betekent. De voorkennis en doelen van leerlingen bepalen
176
echter wat ze zien en hoe ze het waarnemen. Die voorkennis blijkt over bijna elk
onderwerp wel al aanwezig te zijn ook al hebben leerlingen hier niet eerder
onderwijs over gehad. Met name in de jaren tachtig is veel onderzoek gedaan naar
leerling denkbeelden over uiteenlopende onderwerpen. Dit onderzoek kan als volgt
worden samengevat. Voorkennis van leerlingen is soms goed, vaak gefragmenteerd
en soms ook verkeerd. Bovendien blijken deze denkbeelden vaak hardnekkig te
zijn, als je hier niet expliciet aandacht aan wordt besteed.
♣
Zo blijken bijvoorbeeld veel leerlingen zowel voor als na afloop van evolutieonderwijs nog steeds Lamarckiaanse denkbeelden te hanteren. Zij zijn van
mening dat eigenschappen die tijdens het leven zijn verworven kunnen
worden doorgegeven aan de nakomelingen. In het onderstaande fragment
wordt dit geïllustreerd. Het betreft hier een eerstejaarsstudent medische
biologie aan een Amerikaanse universiteit.
Question: If this fairskinned girl grew up in Africa what would you predict
would happen to the color of her skin?
Student: She'd get sunburnt, then tanned.
Question: If she then married someone of her own race and they lived in
Africa and had children born in Africa, what would you predict their children's skin would be like at birth?
Student: (Pause). The kids could be slightly darker at birth.
Leren wordt nu dan ook beschouwd een constructief proces waarbij leerlingen
telkens voortbouwen op wat ze al weten en kunnen. Het onderwijs dient dan ook zo
te worden ingericht dat leerlingen voortdurend in een positie worden gebracht dat
ze hun voorkennis uitbreiden of bijstellen (in de gewenste richting). Nu moeten
leerlingen niet alleen daartoe in staat worden gesteld ze moeten het ook willen.
Vraaggestuurd onderwijs is een vorm van onderwijs waarbij leerlingen ook
inhoudelijk gemotiveerd worden om hun kennis uit te breiden of bij te stellen.
Leren is weliswaar een constructief proces maar dat betekent niet dat leerlingen
ook automatisch kennis kunnen construeren. Terwijl wetenschapsfilosofen al lang
geleden hebben gewezen op belang van perspectieven voor kennisconstructie, is
hier binnen de constructivistisch traditie nog nauwelijks aandacht voor. Ik hoop dat
de essays in dit boek laten zien dat perspectieven een centrale rol kunnen spelen bij
het construeren van biologische kennis door leerlingen
177
46
Biologisch of cultureel bepaald?
Is het denken van mensen biologisch of cultureel bepaald? Deze controverse houdt
al heel lang de gemoederen bezig, omdat wordt verwacht dat de uitkomst van deze
controverse consequenties heeft voor belangrijke menselijke waarden, zoals
vrijheid en gelijkheid. Als denken biologisch wordt bepaald zijn we dan nog wel
vrij in ons doen en laten en zijn mensen dan nog wel gelijk? De gangbare opvatting
over deze kwestie kan als volgt worden samengevat:
Dieren beschikken over instincten. Hierdoor is hun vrijheid beperkt.
Mensen daarentegen worden met veel minder instincten of reflexen
geboren. Dit maakt ons vrij. Hoe wij denken en handelen wordt vooral
bepaald door de cultuur waarin we opgroeien.
In deze opvatting wordt een baby min of meer beschouwd als een onbeschreven
blad. Het hangt af van de cultuur af waar het kind groeit hoe het ‘boek’ wordt
volgeschreven.
Deze opvatting blijkt echter onhoudbaar te zijn. Zonder doelen en verwachtingen is
leren van ervaring niet mogelijk. Leren van ervaring veronderstelt namelijk selectie
en ordening, maar selectie en ordening is niet mogelijk zonder selecterend of
ordenend principe (zie essay 45). Mensen moeten dus al vanaf de geboorte
beschikken over zeer algemene verwachtingen waarmee ze informatie uit hun
omgeving kunnen ordenen en structureren. Kant formuleerde dit vermoeden al
tweehonderdvijftig jaar geleden. Darwin ging nog een stap verder en vermoedde
dat deze algemene verwachtingen evenals onze organen zijn geëvolueerd. Deze
vermoedens hebben de laatste decennia psychologen geïnspireerd onderzoek te
verrichten naar het denken van baby’s. Dit onderzoek laat zien dat kinderen
worden geboren met heel algemene verwachtingen over objecten, personen, taal,
dieren, getallen, rechtvaardigheid etc.
178
♣
Uit onderzoek naar baby's van twee maanden oud blijkt bijvoorbeeld dat zij
al heel verschillende verwachtingen hebben over het gedrag van objecten
en personen. Baby’s zijn zeer verbaasd als ze zien dat een balletje uit
zichzelf begint te bewegen. Blijkbaar verwachten ze dit niet van objecten.
Ze vinden het echter helemaal niet vreemd als personen uit zichzelf gaan
bewegen. Dit wil natuurlijk niet zeggen dat baby's niets meer hoeven te
leren. Baby’s hebben bijvoorbeeld een intuïtief besef van zwaartekracht, ze
vinden het bijvoorbeeld heel vreemd als een blokje dat van de tafel wordt
gestoten in de lucht blijft hangen. Maar ze vinden het weer heel gewoon als
het blokje op de tafel blijft liggen terwijl nog maar 1/10 van zijn oppervlak
op de tafel rust. Instinctieve kennis maakt leren dus niet overbodig. Maar
omgekeerd is het leren van meer gedetailleerde kennis niet mogelijk zonder
deze instinctieve algemene kennis.
♣
Dit geldt ook voor het leren van een taal. Hiervoor is luisteren en oefenen
niet voldoende. Je dient ook over een aangeboren set van basale regels te
beschikken waarmee taal kan worden geconstrueerd. Het gaat dan niet om
de grammatica voor het Nederlands, maar om de onderliggende regels die
voor elke taal gelden, de zgn. Universele Grammatica. Als deze regels
aangeboren zijn, dan moet er ook genetische variatie zijn voor deze regels.
Voor een bijzondere taalafwijking is dit ook gedemonstreerd. Mensen die
hieraan lijden zijn niet in staat om te leren hoe woorden moeten worden
veranderd naar de meervoudsvorm of van tegenwoordige naar verleden
tijd. Deze mensen hebben verder een normale intelligentie en geen andere
taalproblemen. Opzienbarend is dat familieonderzoek uitwijst dat deze
afwijking wordt veroorzaakt door één dominant allel.
We worden dus niet als een onbeschreven blad geboren maar hebben over
verschillend zaken al heel algemene verwachtingen. Deze verwachtingen
begrenzen niet onze vrijheid. Integendeel, ze zijn juist noodzakelijk om van
ervaringen te kunnen leren. Evolutionair psychologen gaan er dan ook vanuit dat
wij juist flexibel zijn omdat we over meer instincten beschikken dan dieren.
Deze aangeboren verwachtingen zijn soortspecifiek. Dat wil zeggen dat alle
mensen hierover beschikken. De mate waarin verschilt echter. Hierdoor heeft de
ene persoon bijvoorbeeld een grotere aanleg op het mathematisch-logische terrein
terwijl een ander weer meer aanleg blijkt te hebben op inter-persoonlijk gebied.
Aanleg betekent echter uiteraard niet dat je bij je geboorte alles al weet en kan het
betekent dat je plafond (dus wat je kan bereiken) met veel oefening en leren hoger
ligt dan mensen die niet beschikken over dit talent.
179
We worden niet alleen met algemene verwachtingen geboren over oorzakelijkheid,
objecten, getallen, ruimte, rechtvaardigheid etc., deze verwachtingen ontwikkelen
zich ook gedurende onze ontwikkeling van het kind. Jean Piaget was de eerste die
de ontwikkeling van kinderen veel van deze domeinen systematisch heeft
onderzocht.
♣
Taima zes jaar
Piaget: Je ziet hier twee balletjes van boetseerklei een rode en witte.
Zit er in alle twee de balletjes evenveel klei?
Taima: Ja
Piaget: Oke dan gaan we nu doen of het taart is. Jij hebt de rode taart
en ik de witte. Als we nu allebei de taart opeten hebben we
dan hetzelfde gegeten.
Taima: Ja
Piaget maakt nu van het witte balletje een soort stokje.
Piaget: Als we nu het zouden opeten hebben we dan allebei hetzelfde
Taima: Nee, dan heb jij meer te eten als ik
Piaget: Waarom
Taima: Omdat het langer is.
Voor ons is dit een vreemde conclusie. Er gaat namelijk niets af of bij dus
het blijft hetzelfde ongeacht de veranderde vorm. Jonge kinderen zien ook
dat er niets afgaat of bijkomt maar dat is voor hen nog geen argument. Ze
richten zich op één dimensie en zien dan de andere niet. Nog niet, want als
kinderen twee jaar ouder zijn geven ze wel de goede argumentatie.
Piaget ging er vanuit dat ontwikkeling van algemene verwachtingen het gevolg is
van rijping en interactie met fysieke omgeving en dat je deze ontwikkeling
nauwelijks door onderwijs kan beïnvloeden. Op basis van dit idee hebben veel
mensen destijds de conclusie getrokken dat het onderwijs ook zou moeten
aansluiten bij deze vaste ontwikkelingsstadia. Het heeft namelijk weinig zin andere
dingen aan te bieden dan waar het kind vanuit zijn spontane ontwikkeling aan toe
is. Het onderwijs moet met andere woorden de ontwikkeling van kind volgen
(volgend onderwijs). Dit verklaart ten dele waarom er tot op de dag van vandaag in
het basisonderwijs en de onderbouw van het voortgezet onderwijs weinig aandacht
wordt besteed aan hypothese vormend en toetsend onderzoek. Er wordt namelijk
veronderstelt dat leerlingen nog concrete denkers zijn en nog niet in staat zijn tot
hypothetisch denken. Ook leidt het er toe dat meer abstractere algemene inzichten
zoals regulatie, erfelijkheid, etc. niet of nauwelijks worden geïntroduceerd
Een leeftijdsgenoot van Piaget, Vygotskij heeft er op gewezen dat Piaget
onvoldoende aandacht had voor de rol die cultuuroverdracht speelt bij de
180
ontwikkeling van het denken. Vygotskij benadrukte dat denken altijd gemedieerd
is, we denken niet met ons blote hoofd maar gebruiken hiervoor gereedschappen
die door mensen zijn ontwikkeld. Onderwijs heeft dan ook de taak om leerlingen
deze cognitieve gereedschappen aan te bieden en ze te leren hiermee te werken.
Onderwijs moet volgens hem dan ook niet volgend zijn maar ontwikkelend. Dat
wat een leerling zelfstandig, zonder hulp, op een bepaalde leeftijd kan zegt nog niet
zoveel over de ontwikkelingsmogelijkheden van de leerling. Het gaat Vygotskij
dan ook niet om het feitelijke ontwikkelingsniveau van een kind maar om de zone
van nabije ontwikkeling. Dat is het scala aan activiteiten die een leerling aan kan
met hulp van een docent of medeleerling. Die hulp bestaat dan uit het aanbieden
van begrippen, strategieën, hints, feedback etc. Geleidelijk aan kan dan de hulp
worden afgebouwd en kan de leerling steeds zelfstandiger de betreffende
activiteiten verrichten (zie essay 24). Onderzoek heeft aangetoond dat leerlingen op
deze manier, ook al op jonge leeftijd hypothesen kunnen leren formuleren en
toetsen. Ook blijkt het mogelijk te zijn reeds op basisschool abstractere inzichten te
onderwijzen, alleen moeten deze dan wel goed worden geconcretiseerd en in veel
verschillende situaties worden uitgewerkt.
Laten we de balans opmakend de beginvraag opnieuw proberen te beantwoorden:
Is denken nu biologisch of cultureel bepaald? We worden allemaal met heel
algemene verwachtingen geboren. Deze verwachtingen zijn in een lang
evolutionair proces tot stand gekomen. Zonder deze verwachtingen zouden we niet
van ervaring kunnen leren. Deze instinctieve ideeën ontwikkelen zich door rijping
en door contact met onze fysieke omgeving. Maar gelukkig is er voor de
ontwikkeling van denken nog een heel belangrijke rol weggelegd voor
cultuuroverdracht in het algemeen en onderwijs in het bijzonder.
Nu lijkt deze laatste conclusie triviaal. Denken kan je leren, dat wisten we toch al,
alle onderwijsinstellingen gaan hier immers vanuit. Deze triviale conclusie heeft
echter een aantal verrassende consequenties. Deze consequenties zijn vooral
krachtig verwoord door Simon, één van de grondleggers van de cognitieve
psychologie. Hij illustreert de consequenties aan de hand van de volgende analogie.
Als je wilt voorspellen hoe een vlaflip zich zal gedragen als je hem in een bakje
giet, dan hoef je vrijwel niets te weten over de vlaflip zelf, kennis van de vorm van
het bakje volstaat. De vlaflip past zich immers volledig aan aan de vorm van het
bakje. Het denken van de mens kan je nu vergelijken met het gedrag van de vlaflip.
Denken van mensen is uitermate flexibel (niet ondanks, maar dankzij bepaalde
aangeboren mentale structureren). Het denken is in staat zich aan te passen aan de
eisen die de (probleem-)taak stelt. Als je dus wilt weten hoe iemand een bepaalde
taak zal aanpakken dan is kennis van de taak vele malen belangrijker dan kennis
van intrinsieke eigenschappen van de menselijke geest. Natuurlijk moet je wel iets
weten over de persoon. Je moet vooral weten welke doelen de persoon nastreeft, en
181
over welke voorkennis en strategieën de persoon beschikt. Deze relevante
persoonskenmerken zijn echter allemaal veranderbaar en leerbaar.
Als je leerlingen dus een bepaalde manier van denken wilt leren, dan moet je eerst
uitpluizen op welke manier je een bepaald type taak/vraag kan aanpakken. Daarbij
kun je inspiratie opdoen bij onderzoekers en praktijkmensen die al lang op een
bepaalde manier een bepaald type vragen aanpakken. Tevens kun je veel ideeën
ontlenen aan het werk van vakfilosofen die de vooronderstellingen (grondslagen)
van bepaalde type taken en vragen hebben verkend en geëxpliciteerd. Op basis van
deze informatie kun je een efficiënte strategie voor het aanpakken van bepaalde
vragen/taken construeren. Daarbij moet je natuurlijk wel rekening houden met de
toekomstige gebruiker, de leerlingen. Het is vooral belangrijk dat de leerling in
staat wordt gesteld om met behulp van de strategie zijn relevante voorkennis over
een bepaalde taak maximaal te benutten. De strategie moet dan ook zo worden
aangepast dat dit mogelijk wordt. Op deze manier heb ik voor dit boek 13
DENKGEREEDSCHAPPEN uitgewerkt (zie essay 32 t/m 44).
Dit alles is in principe mogelijk zonder je te verdiepen in de eigenschappen van de
menselijke geest. Uiteraard betekent dit niet dat onderzoek naar eigenschappen van
de menselijk geest onzin zou zijn. Dit onderzoek zorgt er vooral voor dat we
kunnen begrijpen waarom het denken van mensen zo flexibel is en geeft inzicht in
mogelijke grenzen van ons denken. Maar deze kennis is nauwelijks relevant voor
het maken van onderwijs waarbij we het denken van leerlingen willen bevorderen.
182
47
Algemeen of specifiek?
Als je denken van leerlingen wilt stimuleren wat moet je ze dan aanbieden? Of
anders gezegd: Wat is eigenlijk de werkzame stof van het denken? De volgende
drie visies hebben lange tijd het debat bepaald.
Visie A:
Denken kan niet zonder kennis van zaken. Als je veel weet kan je beter denken.
Visie B:
Denken is vooral een algemene vaardigheid. Het is een kwestie van gedegen
oriëntatie vooraf, goede vragen stellen, een plan op stellen voor het zoeken naar
antwoorden, dit plan uitvoeren, hierop reflecteren en de aanpak bijstellen als dat
nodig is.
Visie C.
Er bestaat niet één manier van denken. De wijze waarop je vragen stelt en
antwoorden zoekt is afhankelijk van het domein. Je zult leerlingen dus moeten
inleiden in deze vakspecifieke manieren van denken.
Kortom, als we het denken van leerlingen willen bevorderen, moeten ze dan
gewoon veel weten, moeten we ze algemene denkvaardigheden leren of moeten we
ze vakspecifiek DENKGEREEDSCHAP aanbieden? Onderzoek naar denken heeft laten
zien dat alle drie de ingrediënten van belang zijn voor leren denken. Elk speelt
echter wel een andere rol.
Kennis is het meest krachtige instrument om mee te denken. Sterker nog, als je veel
kennis hebt over een probleem dan hoef je bijna niet meer te denken dan is het een
kwestie van herkennen. Nadeel van kennis is echter dat het vaak specifiek is en dus
beperkt toepasbaar. Bovendien bevinden leerlingen zich in het onderwijs meestal
juist een positie dat hun kennis nog maar beperkt aanwezig is en er juist nog veel
183
moet worden bijgeleerd. De vraag wordt dan waarmee de leerlingen deze kennis
kan verwerven.
Algemene denkvaardigheden, zoals die ook in het studiehuis worden gepropageerd,
kunnen leerlingen helpen om kennis op een bepaald gebied te verkrijgen. Ze
hebben als voordeel dat ze breed toepasbaar zijn, ze kunnen immers worden
gebruikt voor alle vakken en dus voor heel veel verschillende taken. Er kleeft
echter ook een groot nadeel aan. Ze geven weinig richting bij het uitvoeren van een
specifieke taak. Natuurlijk is het belangrijk om goede vragen te stellen, maar hoe
kom je aan die vragen bij een tekst over biologie? Natuurlijk is het belangrijk om
kritisch te evalueren. Maar hoe weet de leerling wat voor soort argumenten tellen
binnen een bepaald vakgebied? Onderzoek laat dan ook zien dat leerlingen het
vaak heel moeilijk vinden om deze algemene vaardigheden te vertalen naar een
bepaald vakgebied, waardoor de waarde hiervan ook beperkt is.
Algemene denkvaardigheden kun je vergelijken met je handen. Met je handen kun
je heel veel verschillende objecten vastpakken:
pennen, ballen, spelden,
schroevendraaiers etc. Alleen de vorm van je hand zal voor ieder object weer
opnieuw moeten worden aangepast om een goede grip te krijgen. Hoe kun je nu
algemene denkvaardigheden aanpassen aan de eisen die een taak stelt? Hierbij
speelt vakspecifiek DENKGEREEDSCHAP een belangrijke rol. Zij bevat informatie over
het domein in kwestie geeft dus meer richting. Leerlingen wordt niet alleen geleerd
dat ze vragen moeten stellen en antwoorden moeten zoeken. Het DENKGEREEDSCHAP
geeft ook inzicht in welke type vragen kunnen worden gesteld en hoe een antwoord
op dergelijke vragen kan worden gevonden.
Samenvattend kunnen we concluderen dat algemene denkvaardigheden als vragen
stellen, antwoorden zoeken, toepassen en evalueren belangrijk zijn, maar alleen
goed bruikbaar zijn als ze contact maken met de kennis die je al hebt over het
domein. Het is het vakspecifiek DENKGEREEDSCHAP die dit contact mogelijk maakt.
Met behulp van dit gereedschap kunnen vervolgens weer specifieke en algemene
inzichten worden ontwikkeld die weer kunnen worden gebruikt bij het
beantwoorden van vragen binnen het betreffende vakgebied.
184
48
Dom of nog niet goed begrepen?
♣
Jos heeft al drie proefwerken achter elkaar een onvoldoende voor biologie
gehaald. De docent van Jos begint zich nu zorgen te maken. Hij vraagt zich
eerst af of Jos wel genoeg doet aan biologie. De inzet van Jos tijdens de les
en thuis, blijkt echter prima te zijn, gezien het huiswerk dat hij inlevert. Als
zijn inzet goed is dan kan hij waarschijnlijk het niveau toch niet aan,
concludeert de docent. Hij besluit dit de volgende leerling bespreking eens
aan de orde te stellen.
Dergelijke diagnoses komen veel voor in het onderwijs. Als prestaties van
leerlingen onvoldoende zijn wordt vaak eerst gekeken naar de inzet. Als de inzet
goed genoeg is dan volgt vaak de conclusie dat leerling waarschijnlijk het niveau
niet aan kan en dus te dom is. Er wordt dus eerst een verklaring gezocht op het
niveau waar de leerling nog wat aan kan doen (inzet) en als dit in orde is wordt er
al snel getwijfeld aan de intellectuele capaciteiten van een leerling. Daarmee
verschuift de verklaring naar het biologische niveau. Een niveau waar zowel de
leerling als de docent niet zoveel aan kan veranderen. Het enige wat je dan kan
doen is de leerling op een lager niveau laten werken.
Nu is het goed mogelijk dat de diagnose terecht is maar vaak is er nog wat anders
aan de hand. Je hebt geen ingewikkelde methode nodig om dit te achterhalen. Een
aanpak die je ook in dagelijks leven gebruikt voor het begrijpen van mensen
volstaat. Je loopt daarbij als het ware een denkbeeldige ladder af. We geven
hiervan eerst een voorbeeld.
♣
Als je iemand in een pak de straat over ziet rennen, dan ga je er
waarschijnlijk vanuit dat hij ergens naar toe moet, wellicht een afspraak
(doel). Waarschijnlijk realiseert de persoon dat het al laat is (kennis) en dat
hij daarom rent om nog op tijd te komen. Als dezelfde persoon een
trainingspak aan zou hebben zou de verklaring wel wat veranderen maar
185
nog steeds worden geformuleerd in termen van doelen en kennis. Je gaat er
vanuit dat hij graag wil of moet rennen (doel) en dat hij daarom de straat
rennend oversteekt.
Stel je nu voor dat de man in het pak achteruit de straat over zou rennen.
Daar zou je waarschijnlijk heel vreemd van opkijken. In eerste instantie
zou je dan wellicht nog proberen goede redenen te verzinnen voor dit
gedrag. Is het bijvoorbeeld een opdracht in het kader van een ontgroening
of vrijgezellenfeest? Als je echter nergens toeschouwers ziet kom je
wellicht tot de conclusie dat bij de jongeman wel een steekje los moet zijn.
Een aanpak voor het begrijpen van denken en handelen van mensen kan dus als
volgt worden gesystematiseerd. Je begint (naïef) te veronderstellen dat de persoon
net zo zou handelen als jij dat in die situatie zouden doen. Pas tegen deze
achtergrond valt ook vaak ‘vreemd’ gedrag op. Wanneer je dan een gedachte of
handeling vanuit deze aanname niet kan begrijpen, probeer je de handeling te
begrijpen vanuit de aanname dat de persoon adequaat handelt in de situatie zoals
hij die ziet. Je gaat er vanuit dat de persoon zijn kennis en strategieën adequaat
gebruikt om zijn doelen te realiseren in de betreffende situatie. Als je echter
vervolgens geen goede redenen voor het gedrag kan vinden stap je over naar een
verklaring op biologisch niveau. De achteruitlopende man uit bovenstaand
voorbeeld weet bijvoorbeeld (tijdelijk) niet meer wat hij doet omdat hij onder
invloed is van alcohol of drugs of omdat hij er gewoon iets anders (structureel) mis
is met zijn hersenen.
Wat er nu in het onderwijs vaak gebeurt is dat bij verklaren van denken of doen
van leerlingen vrij snel wordt overgestapt naar het biologische niveau (zoals bij
voorbeeld van Jos), terwijl de bovenste sporten van de ladder nog onvoldoende zijn
verkend. Onderzoek naar probleem oplossen bij leerlingen en volwassenen laat
zien dat in de meeste gevallen de beperkingen niet liggen op het biologische
niveau. Veelal kunnen mindere prestaties worden toegeschreven aan doelen,
kennis, en/of strategie. Anders gezegd vaak zijn leerlingen niet te dom maar heb je
eenvoudigweg nog niet goed begrepen waarom ze een bepaalde taak niet goed
kunnen volbrengen.
♣
Neem we als voorbeeld Jos die drie keer slecht presteert op een toets.
Je kan dan eerst nagaan of Jos wel de goede doelen stelt bij het leren van
proefwerk. Wellicht dat Jos alleen maar leert op reproductie terwijl de
docent inzicht verwacht. Als Jos al de goede doelen stelt dan kun je
afvragen of Jos wel over de vaardigheden beschikt om de stof inzichtelijk
te leren. Ook kun je nagaan of het Jos het wellicht aan bepaalde kennis
ontbreekt waardoor hij bepaalde zaken niet goed kan begrijpen of waardoor
186
hij een strategie niet goed kan gebruiken. Pas als al deze factoren zijn
verkend is het zinvol om over te stappen op het biologisch niveau en je af
te vragen of het niveau van Jos wel hoog genoeg is.
♣
Een brugklas leerling kijkt door een microscoop naar zijn eigen
wangslijmvlies. Hij tekent zowel plantencellen als dierlijke cellen. Je
vraagt aan de leerling of hij planten- en dierencellen ziet. De leerling meent
van wel. Is de leerling nu gewoon dom of is er wat anders aan de hand? Je
vraagt vervolgens de leerling hoe die plantencellen daar dan kunnen
komen. De leerling is van mening dat plantencellen gewoon in de groente
zitten die je opeet. Die plantaardige cellen komen dan vervolgens overal in
je lijf. Je hebt dus planten en dieren cellen in je lijf. Natuurlijk is dat niet
correct maar je begrijpt nu beter waarom een leerling een plantencel kon
zien en tekenen en je begrijpt nu wat de leerling nog niet begrijpt en kan
daar aan gaan werken.
Het komt natuurlijk voor dat we denken en handelen van leerlingen niet rationeel
kunnen verklaren. Als we geen goede redenen kunnen vinden voor een gedachte of
handelen kun je overschakelen naar een oorzakelijk verklaring op het biologische
niveau. De leerling kan bijvoorbeeld het niveau niet aan (is te dom). Of een leerling
krijgt een proefwerk telkens niet op tijd af omdat hij heel langzaam leest vanwege
zijn dyslexie. Of een leerling raffelt zijn proefwerk af omdat hij zich niet zo lang
achter elkaar kan concentreren door zijn ADHD.
De hierboven geschetste aanpak voor het begrijpen van leerlingen kan ook worden
gebruikt tijdens de lesvoorbereiding om gedrag / denken van leerlingen in te
schatten. Als je een opdracht of vraag hebt gemaakt, kan je eerst nagaan hoe je het
zelf zou doen. Je krijgt dan enig inzicht in de kennis en vaardigheden die nodig zijn
om de opdracht uit te voeren. Vervolgens ga je na of leerlingen over de vereiste
kennis en vaardigheden beschikken. Op basis van deze inschatting pas je waar
nodig de opdracht of vraag aan. (zie ook essay 16 voor concrete handvatten)
Nu heb je als docent natuurlijk niet altijd de tijd om gedrag of gedachten van al je
leerlingen echt te begrijpen. Dit is ook niet altijd nodig. Het is echter belangrijk
dat je juist bij leerlingen die helemaal niet gemotiveerd zijn en/of regelmatig slecht
presteren nagaat of het niet ligt aan hun doelen, kennis en/of vaardigheden.
Hiermee wordt voorkomen dat te snel (en onterecht) wordt geconcludeerd dat een
leerling te dom is of gewoon lui. Een dergelijk oordeel heeft immers grote
gevolgen. Leerlingen kunnen hierdoor onterecht een niveau lager worden geplaatst
of zelfs van school verdwijnen.
187
49
Docentgestuurd of leerlinggestuurd?
Tessa: Ideaal onderwijs is leerlinggestuurd. Leerlingen bepalen zelf aan welke
vragen ze werken en hoe ze dat doen. Op deze manier raken ze echt
gemotiveerd en leren ze dus ook veel meer. De docent dient de leerlingen
vooral te stimuleren zelfstandig te leren.
Casper: Leerlinggestuurd leren is echt onzin. Je vraagt van leerlingen
dingen die ze helemaal niet aan kunnen. Leerlingen kunnen en willen niet
duizenden jaren beschaving herontdekken. Het is bovendien verspilde tijd
om dit dunnetjes over te doen.
Tessa en Casper verwoorden hiermee twee standpunten die je vaak tegenkomt in
een discussie over docent- of leerlinggestuurd onderwijs. Tessa is helemaal voor
leerlinggestuurd onderwijs. Casper is van mening dat het zowel onmogelijk als
onwenselijk is. Laten we proberen de discussie te nuanceren door de argumenten
van Casper onder de loep te nemen.
Leerlinggestuurd onderwijs onmogelijk?
Als docenten leerlinggestuurd onderwijs uit proberen zijn hun ervaringen lang niet
altijd positief. Leerlingen blijken het vaak heel moeilijk te vinden om een eigen
vraag te bedenken. Ook vinden leerlingen het vaak lastig om zelf goed na te
denken over de vraag, vaak komen ze niet veel verder dan het overtypen van
teksten van internet. Dat leerlingen het niet meteen kunnen wil echter niet zeggen
dat het niet kunnen leren. Zelf vragen stellen en zelf antwoorden bedenken binnen
een bepaald vakgebied moeten leerlingen leren. Het denkgereedschap dat in dit
boek wordt aangereikt kan hen hierbij helpen.
Leerlinggestuurd onderwijs onwenselijk?
Maar waarom zou je leerlingen alles laten ontdekken als je ze het ook gewoon kan
vertellen? Zelf ontdekken of opzoeken van kennis kost immers meer tijd. Dit is
188
ook niet altijd nodig. Het is afhankelijk van je doelen die je op een bepaald moment
met je onderwijs nastreeft. Als je leerling gewoon bepaalde specifieke kennis wilt
laten verwerven dan is het helemaal niet verkeerd omdat dit gewoon goed uit te
leggen. Een vraaggestuurde aanpak verdient daarbij wel de voorkeur omdat
leerlingen dan meer worden gemotiveerd en geactiveerd om met je verhaal mee te
denken (zie essay 11). Als je leerlingen bepaalde (moeilijke) algemene inzichten
wilt laten verwerven dan kan juist een meer leerlinggestuurde aanpak heel zinvol
zijn (zie essay 25 voor een uitwerking). Tot slot is een leerlinggestuurde aanpak
ook van belang als je leerlingen bepaalde denkvaardigheden wilt aanleren.
Leerlingen leren alleen zelfstandig denken als ze daar ook de kans voor krijgen.
Mits geleidelijk aan opgebouwd biedt leerlinggestuurd onderwijs de gelegenheid
hiervoor (zie essay 24).
189
50
Leerlinggericht of leerstofgericht?
Carl:
We onderwijzen leerlingen - geen vakken! Leerlingen moeten vooral
ontdekken wat ze willen en kunnen. Dat kan alleen maar in een sfeer
waarin de leerlingen zich geaccepteerd voelt. Het bevorderen van een
goede relatie tussen leerlingen onderling en met de docent is dan ook
belangrijker dan de vakkennis die wordt aangeboden.
Eva:
Zonder kennisoverdracht wordt onderwijs navelstaarderij. We willen ze
voorbereiden op de maatschappij, daarvoor zullen ze wel wat moeten leren.
Duizenden jaren beschaving worden anders verkwanseld. Uiteindelijk is
onderwijs toch cultuuroverdracht zodat we op de schouders van onze
voorgangers kunnen gaan staan.
Al sinds dat er onderwijs bestaat is er discussie tussen mensen die van menig zijn
dat het vooral gaat om ontwikkeling van zelfkennis (leerlinggericht) en andere die
vinden dat het gaat om verwerven wereldkennis en vaardigheden (leerstofgericht).
Ik ben van mening dat het hier niet echt gaat om twee alternatieven, maar om twee
zijden van dezelfde medaille. Gemeenschappelijk doel van beide benaderingen is
mensen leren om zelfstandig richting te geven aan hun eigen leven. Zelfstandig
keuzen maken veronderstelt enerzijds dat je je bewust bent wat er mogelijk is in
een situatie, anderzijds moet je weten wat je echt wil en kan. Pas als aan beide
voorwaarden is voldaan ben je niet langer speelbal van machten en krachten, maar
ben je (meer) in staat het roer in eigen handen te nemen.
Ik wil nu beide voorwaarden wat verder uitwerken. De vertegenwoordigers van de
leerstofgerichte benadering wijzen op het belang van kennis voor de ontwikkeling
van leerlingen. Kennis is belangrijk omdat zonder kennis je nauwelijks
mogelijkheden ziet in een situatie en er dus vaak geen sprake is van een keuze.
190
Daarbij moet wel worden opgemerkt dat niet alle kennis even geschikt is voor dit
doel. Feitenkennis is onvoldoende. Vooral in de traditie van liberal education is
nader uitgewerkt om welke kennis het gaat. Zij onderstrepen het belang van brede
en diepe kennis. Met het breedte kenmerk wordt bedoeld dat een leerling moet
worden ingeleid in de belangrijkste vormen van denken en ervaren die door de
mensheid zijn ontwikkeld. Deze denk- en ervaringsvormen hebben ik eerder
aangeduid met de term perspectieven. Leerlingen dienen te worden ingeleid in een
breed scala aan manieren van denken en ervaren zodat hij situaties vanuit
verschillende invalshoeken kan benaderen en inzicht krijgt in wat er in situatie
mogelijk is. Kennis moet niet alleen breed maar ook diep zijn. Hiermee wordt
bedoeld dat een leerling de verworven kennis ook kan verantwoorden. Het gaat dus
om meer dan weten dat maar ook om weten waarom. Kennis als kennis (i.p.v. als
dogma’s) verwerven betekent dat je iets gaan geloven op grond van redenen die je
er voor hebt. In dit geval kan een overtuiging niet vast en onwankelbaar zijn. Als je
van andere en betere redenen op de hoogte raakt, kan dat er toe leiden dat je jouw
overtuiging gaat herzien. Dit betekent dat aan kennisontwikkeling ook een
bepaalde houding is verbonden: een instelling van het geven, vragen en beoordelen
van redenen.
Als je weet wat er in een situatie mogelijk is, weet je nog niet automatisch wat je
zelf wil en kan in de betreffende situatie. Dit aspect, de ontwikkeling van
zelfkennis krijgt vaak weinig aandacht in het onderwijs. Voor een nadere invulling
van dit aspect kunnen waardevolle inzichten worden ontleend aan therapeutische
benaderingen, daar staat immers ontwikkeling van zelfkennis centraal. Binnen deze
benaderingen wordt benadrukt dat het helemaal niet vanzelfsprekend is dat iemand
daadwerkelijk weet wat hij (ten diepste) wil en kan. Het is dus ook niet
vanzelfsprekend dat iemand in een situatie de keuzen maakt die het beste bij hem
passen.
Dit wordt duidelijk als we ons realiseren dat mensen naast een behoefte tot
zelfstandigheid ook altijd een behoefte hebben aan waardering van belangrijke
anderen. Zolang een persoon gewaardeerd wordt om wat hij ten diepste denkt, wilt
en voelt liggen beide behoeften in elkaars verlengde en zal een persoon in een
situatie dat doen wat bij hem past. Als echter een persoon vermoedt of merkt dat
wat hij wil of denkt niet gewaardeerd wordt door belangrijke anderen, of zelfs
wordt afgewezen dan ontstaat er een intern conflict. Als dit vaak gebeurt kan dit er
toe leiden dat een persoon niet alleen zijn gedrag maar ook zijn denken, en zelfs
zijn gevoelens gaat aanpassen aan de wensen van de anderen. Dit alles vanuit de
behoefte gewaardeerd te worden door deze belangrijke anderen. Geleidelijk aan
kan zo een discrepantie ontstaan tussen wat je moet doen om waardering van
andere te krijgen en wat je vanuit jezelf zou willen. Hierdoor wordt ook open
ervaren van je interne en externe werkelijkheid steeds moeilijker. Een persoon gaat
191
steeds selectiever waarnemen, onwelgevallige ervaringen worden vervormd (naar
omgevingseisen) of afgeweerd. Zelfstandig richting geven aan je eigen leven wordt
nu moeilijk omdat je feite contact bent verloren met wat je nu echt wil en kan.
Om er nu voor te zorgen dat een persoon dicht bij zichzelf blijft (of komt) wordt
binnen de humanistisch psychologie het belang van de relatie benadrukt.
Onvoorwaardelijke positieve waardering van de persoon is essentieel om de
persoon (opnieuw) in contact te laten komen wat hij echt is, wil en kan. Iemand die
met zijn eigen centrum in contact staat is zelfstandig en voelt zich ook
verantwoordelijk voor zijn eigen doen en laten. Bovendien zal deze persoon zich
meer open stellen voor ervaringen zowel binnen in hem als om hem heen.
Leerstof- en leerlinggericht onderwijs mits goed ingericht werken dus ieder een
ander voorwaarde van zelfstandigheidbevordering uit. De leerstofgerichtheid zorgt
er voor dat leerlingen mogelijkheden leren zien in een situatie. Leerlinggerichtheid
zorgt er voor dat leerlingen leert kiezen wat hij eigenlijk zelf wil en kan in de
situatie. Beide aspecten zijn essentieel zijn voor het ontwikkelen van
zelfstandigheid. Iemand die weet wat er mogelijk is in een situatie maar niet weet
wat hij zelf wil is stuurloos. Omgekeerd kan eenzijdige aandacht voor ontwikkeling
van zelfkennis ook gemakkelijk leiden tot navelstaarderij. Zelfkennis ontstaat
namelijk niet alleen door introspectie maar ook door interactie met de situatie.
Vaak ontdek je pas wat je in een situatie wilt als je de mogelijkheden hebt verkend.
Zo beschouwd wordt ook duidelijk dat zelfstandigheid als overkoepelend doel van
onderwijs niet iets is wat ophoudt als leerlingen de school hebben verlaten.
Zelfstandigheid heeft namelijk een gradueel karakter. Je kan op steeds meer
levensterreinen steeds zelfstandiger worden in de zin dat je steeds meer weet wat er
mogelijk is in de betreffende situaties en dat je steeds beter en dieper jezelf leert
kennen in de betreffende situaties. Dit proces van verzelfstandiging is een proces
waarvan je je zelfs kan afvragen of een mens hier ooit volleerd in kan zijn. Het gaat
namelijk uiteindelijk om leren leven. De filosoof Otto Duintjer heeft geprobeerd
heel beknopt weer te geven waar het bij die te leren levenskunst tenminste op aan
komt:
“Stapje voor stapje en telkens weer opnieuw: je meer leren blootstellen aan
de werkelijkheid, zoals die zich per situatie manifesteert, om ons en in ons,
zonder afweer en verdringing enerzijds en zonder vastklampen anderzijds
(....) tot je laten doordringen wat er per situatie te zien, te horen te voelen
en te overwegen valt. En dan afgaande op wat zich toont (niet op wat je
denkt, wenst of vreest dat zich toont), per situatie antwoorden (met heel je
hart en heel je verstand)”
192
Bronnen voor verder lezen
Hieronder zijn bronnen opgenomen met voorbeelden, uitwerkingen, en
onderbouwing van ideeën die in dit boek zijn gepresenteerd.
Rol van perspectieven bij het denken
Popper, K.R. (1972). Objective Knowledge. Oxford: Clarendon Press.
De wetenschapsfilosoof Popper laat in dit werk zien dat we niet zonder verwachtingen kunnen
waarnemen of denken. Deze verwachtingen gaan in laatste instantie terug aangeboren
verwachtingen die in een lang proces zijn geëvolueerd.
Chalmers, A.F. (1999) .What is this thing called science? Milton: Open University Press
Plaatst het werk van Popper in een breder kader en laat zien hoe filosofen na Popper verder
hebben gedacht over de rol en consequenties van het idee dat denken en waarnemen door
algemene verwachtingen wordt bepaald.
Pinker, S (1997). How the mind works. NY: Penquin Putnams Inc.
Pinker, S. (2002) The blanke slate. The modern denial of human nature. NY.
Penquin books
In deze boeken laat Pinker op basis van recent onderzoek zien dat we niet als een blanco blad
worden geboren, maar dat mensen met algemene verwachtingen worden geboren die evenals
onze organen zijn geëvolueerd. Pinker toont ook aan dat de angst voor een dergelijke visie op
de menselijke natuur ongegrond is.
Simon, H.A. (1996). The sciences of the artificial (3 nd ed.). Cambridge MA:
MIT-press.
Simon laat zien dat ons denken nauwelijks door biologische eigenschappen van de hersenen
wordt begrensd en dat het verloop van het denken met name wordt bepaald door de aard van de
taak, de doelen, kennis en strategie waarover de persoon beschikt. Een groot deel van het
denken is dus leerbaar. Hij beargumenteert vervolgens overtuigend dat voor het ontwerpen van
krachtig denkgereedschap analyse van de taak (i.c. het vak) en voorkennis van personen veel
belangrijker is dan analyse van de mentale architectuur van de persoon.
Boer, Th, de (1997). Pleidooi voor interpretatie. Amsterdam: Boom.
Als doelen, kennis en strategie van de persoon zijn denken en handelen
grotendeels bepalen, dan kan je denken en handelen van personen begrijpen en voorspellen
door hier rekening mee te houden. In de sociale wetenschappen heet een dergelijke aanpak
interpreteren. De Boer schets de grondslagen en methodiek van het interpreteren. De ladder
van begrijpen uit essay 48 wordt in zijn boek uitvoerig besproken.
Duintjer, O. (2002). Onuitputtelijk is de waarheid. Budel: Damon.
Verhoeven, C. (1999). Inleiding tot de verwondering. Budel: Damon.
(Leren) denken wordt door deze beide filosofen gezien als een proces waarbij voortdurend
vanzelfsprekendheden worden doorbroken door wisseling van perspectief. Beide benadrukken
ook dat dit proces onuitputtelijk is omdat er telkens weer vanuit nieuwe gezichtspunten
nieuwe dingen over de werkelijkheid en jezelf kunnen worden ontdekt.
193
Rol van perspectieven bij bevorderen van denken van leerlingen
Janssen, F.J.J.M. & Verloop, N. (2003). De betekenis van perspectieven voor leren
leren. Pedagogische studiën, 5, 375-391.
Terwijl het binnen de filosofie al bijna vijftig jaar min of meer een open deur is dat denken
en waarnemen perspectiefgebonden is, is er binnen theorieën over leren onderwijzen nog
nauwelijks aandacht voor dit fenomeen. De laatste twee decennia wordt weliswaar
onderkend dat vakspecifiek denkgereedschap naast kennis en algemene vaardigheden
belangrijk zijn voor het leren, maar dit gereedschap is nog niet of nauwelijks voor
schoolvakken uitgewerkt. Het artikel biedt een beknopt historisch overzicht van de discussie
en verwijst weer naar relevante bronnen.
Perkins, D. (1995). Outsmarting IQ. The emerging science of learnable intelligence New York: The
Free Pres
Perkins geeft een goed toegankelijk overzicht van de discussie over intelligentie en in
hoeverre deze leerbaar is en zo ja welke ingrediënten daarbij essentieel zijn (zie essay 47).
Westbury, I. & Wilkof, N.J. (1978) Joseph J.Schwab. Science, curriculum and liberal education.
Selected Essays. Chicago: The university of chicago press.
Joseph Schwab was eind jaren vijftig de eerste didacticus die wees op het belang van
perspectieven voor het inrichten van onderwijs. Hij gebruikte daarbij ook voorbeelden uit de
biologie. Helaas heeft zijn benadering nauwelijks navolging gevonden.
Bailey, C. (1985). Beyond the present and the particular: A theory of liberal
education. London: Routledge & Kegan Paul.
In bepaalde versies van liberal education wordt het belang van perspectieven als leerstof
voor leerlingen uitvoerig beargumenteerd. Dit boek geeft een overzicht van de belangrijkste
vertegenwoordigers van deze perspectiefgerichte visie. Het blijft echter bij het aanreiken
van argumenten waarom perspectieven belang zijn, de perspectieven zijn niet of nauwelijks
voor de verschillende schoolvakken uitgewerkt.
Perspectieven nader uitgewerkt
Het DENKGEREEDSCHAP dat in dit boek is besproken is grotendeels gebaseerd op een analyse van
(grondslagen van) manieren van denken over en omgaan met de natuur. Hieronder worden voor elk van
de perspectieven enkele boeken genoemd die: (1) grondslagen van het betreffende perspectief goed
weergeven (aangeduid met een (g); en/of (2) algemene inzichten en krachtige voorbeelden aanreiken
(aangeduid met een (a)); en/of vakdidactische proefschriften waarin lesmateriaal is beschreven dat
theoretisch en empirisch is onderbouwd (aangeduid met vd). Voor toegang tot ander lesmateriaal verwijs
ik naar de methode die wordt beschreven in essay 18. De beste ingang voor Nederlandstalig lesmateriaal
en andere relevante sites (eindtermen, educatieve uitgeverijen, examens etc.) biedt de digitale school:
http://www.digischool.nl/bi/
Biologisch perspectief
Alberts, B. (e.a.). (2002) Moleculair biology of the cell. New York: Garland Publishing, Inc (a)
[standaardwerk dat ook didactisch goed is opgezet]
Campbell, N.A. & Reece, J. (2001). Biology. Redwood City: The Benjamin/ Cummings publishing
Company.(a)
[uitstekend naslagwerk voor alle aspecten van de biologie]
Duve, de. C. (2002). Life evolving. Molecules, mind and meaning. Oxford. OxfordUniversity Press
(a)
[met name de chemie van het leven wordt hier boeiend en begrijpelijk in aantal algemene
inzichten uitgewerkt]
Halsema, M & A.Moes (2001). Bronnenboek biologie. Alphen aan den Rijn:
Kluwer (vd)
[lessen(-series) over vele biologische onderwerpen]
194
Kamp, M. (2000). Centrale concepten in het curriculum. Het voorbeeld homeostase In het curriculum
biologie van de bovenbouw vwo. Proefschrift. ILS.Nijmegen.
Klinckmann, E. (Ed.) (1970). Biology teachers' handbook (2nded.). New York: Wiley (vd).
[onder leiding van Schwab geschreven. Interessant zijn vooral de Invitations To Inquiry
waarin leerlingen middels proeven worden geïntroduceerd in drie biologische perspectieven]
Mayr, E. (1997). This is biology. Cambridge. The Belknapp Press of Harvard University Press (g)
[mooi (vaak historisch) overzicht van grondslagen van de biologie en algemeen biologische
inzichten]
Schaffner, K.F. (1993). Discovery and Explanation in Biology and Medicine.
Chicago: The University of Chicago Press (g).
[standaardwerk voor filosofie van de biologie met aandacht voor methodologie en type
verklaringen]
Schalk, H (in voorbereiding). Begrip van bewijs. IDO-VU. Vrije Universiteit
Amsterdam (vd)
[proefschrift over leren onderzoeken met speciale aandacht voor toetsingsfase]
Steen, van der (1993). A practical philosophy for the life sciences. Albany: State
University of New York Press. (g)
[toegankelijke inleiding in de filosofie en methodologie van
de biologie, met veel
voorbeelden]
Wilson, E.O. (1999). Consiliences. The unity of knowledge. New York: Vintage Books (a)
[een poging de verschillende domeinen van de wetenschap met elkaar te verbinden via de
biologie. Geeft een goed overzicht van algemene inzichten]
Zwiers, J, Janssen, F, Bork, J & Hagenaars, P. (e.a) (2005). Natuur is overal. Een Praktijkgericht
didactiekboek natuuronderwijs met bouwstenen voor een competentiegerichte werkwijze. Heeswijk
Dinther: Esstede (vd).
[hierin worden onder andere de perspectieven en vraaggestuurd leren uitgewerkt voor
natuuronderwijs op de basisschool]
http://newton.physics.wwu.edu:8082/jstewart/scied/bioindex.html:
[een portal met heel veel nuttig links voor behandeling van biologische
onderwerpen]
http://www.nap.edu/readingroom/books/nses/html/ &
http://www.project2061.org/publications/bsl/online/bolintro.htm:
[Op beide sites tref je de Amerikaanse eindtermen voor onderwijs in de
natuurwetenschappen aan, waaronder biologieonderwijs. Een goede bron om algemene
biologische inzichten aan te ontlenen. Tevens worden leerlingdenkbeelden voor de meeste
algemene inzichten besproken]
http://pespmc1.vub.ac.be/
[geeft een goed overzicht van de vele aspecten van het systeemdenken]
Vergelijkend perspectief
Buter, E.M. (1963) Cybernogenese. Groningen: Wolters (vd)
[lessenserie waarin leerlingen vraaggestuurd leren classificeren]
Dawkins, R. (2004). The ancestor’s tale. A pilgramage to the dawn of life. London: Phoenix. (a)
[elke groep organismen uit de levensboom wordt hierin exemplarisch uitgewerkt]
Judson, O. (2002). Dr. Tatjana weet raad. Alles over evolutie en seks bij dier en
mens. Utrecht. Spektrum (a)
[in de vorm van een brievenrubriek passeert het vaak bizarre seksleven van vele soorten de
revue, toont de kracht van vergelijkende benadering aan]
Mayr, E. (1997). This is biology. Cambridge. The Belknapp Press of Harvard University Press (g)
[met mooi hoofdstuk over taxonomie in historische context]
Weelie, D.& A. Wals (1998). Biodiversiteit als leergebied van natuur- en
milieueducatie. Wageningen. IKC (vd).
http://tolweb.org/tree/phylogeny.html (a):
[een site waarop enorm veel informatie over nu levende soorten
overzichtelijk bijeen is
gebracht].
195
Oorzakelijk perspectief
Buddingh, J. (1996). Regulatie en homeostase als onderwijsthema: een biologie-didactisch onderzoek. Vakgroep Didactiek van de Biologie. Utrecht: CDβ press (vd).
Schaffner, K.F. (1993). Discovery and Explanation in Biology and Medicine.
Chicago: The University of Chicago Press (g).
Steen, van der (1993). A practical philosophy for the life sciences. Albany: State
University of NewYork Press (g).
Functioneel perspectief / bouw&werking perspectief
Beeftink, C. (2000). Met het oog op integratie. Een studie over integratie van
leerstof uit de natuurwetenschappelijke vakken in de tweede fase van het voortgezet
onderwijs. Vakgroep Didactiek van de Biologie. Utrecht: CDβ press (vd).
Collin, A., M. Bekoff & Lauder, G. (1998). Nature’s Purposes. Analyses of
function and design in biology. Cambridge: MIT Press (g).
[belangrijke artikelen over het functie begrip in de biologie bijeengebracht]
Dawkins, R. (1996). Het toppunt van onwaarschijnlijkheid. Amsterdam: Contact (a).
Dennett, D.C. (1995). Darwin's dangerous idea. Evolution and the meanings of life. New York: Simon &
Schuster (g/a).
[benadrukt en verdedigt de centrale rol van functioneel denken in de biologie]
Janssen, F. (1999). Ontwerpend leren in het biologieonderwijs. Uitgewerkt en
beproefd voor immunologie. Vakgroep Didactiek van de Biologie. Utrecht: CDβ press (vd).
[hier tref achtergronden en nadere uitwerking aan van een aanpak van
biologieonderwijs waarbij leerlingen kennis ontwikkelen over een biologisch systeem door
het opnieuw te ontwerpen]
Knippels, M.C.P.J. (2002). Coping with the abstract and complex nature of
genetics in biology education. The yo-yo learning and teaching strategy. Vakgroep
Didactiek van de Biologie. Utrecht: CDβ press. (vd)
[laat belang zien van voortdurend op en neer denken tussen de verschillende
organisatieniveau om genetica beter te begrijpen]
Roebertsen, H. (1997). Integratie en toepassing van biologische kennis rond het
thema‘lichaamsprocessen en vergift Vakgroep Didactiek van de Biologie.Utrecht: CDβ
press. (vd)
Verhoeff, R.P. (2003). Towards systems thinking in cell biology education.
Vakgroep Didactiek van de Biologie. Utrecht: CDβ press. (vd)
Williams, G.C. (1997) De natuur als ontwerper. Amsterdam: Contact (a)
Illustreert aan de hand van vele goede voorbeelden de kracht en beperkingen van de
aanname dat organisme als goede ontwerpen kunnen worden beschouwd.
Wouters, A.G. (1999). Explanation without a cause. Utrecht-Leiden: Zeno (g)
[originele benadering
van het functie begrip in de biologie. Een benadering van
functionaliteit die ten grondslag ligt aan ontwerpend leren]
Omgevingsperspectief
Tinbergen, J. (red.) (2000). De onvrije natuur. Verkenningen van natuurlijke
grenzen. Utrecht: KNNV Uitgeverij. (a)
[bundeling van ook voor leerlingen geschikte korte artikelen over
ecologisch onderzoek]
Wilson, E.O (1992). The diversity of life. Cambridge: Harvard University Press.
http://kidnet.roadside.nl/?tree[1]=5&tree[2]=92: (vd)
[lessenseries over ontwerpen van levensgemeenschappen en bijen-en
mierenvolken]
http://www.cdbeta.uu.nl/vo/modelleren/leerling/biologie.php: (vd)
[lessenserie over modelleren van ecosystemen met bijbehorende
196
computersoftware]
http://team.bk.tudelft.nl/Publications/2006/SunWind.htm: (a)
[een heel originele introductie op de ecologie, waarin veel algemene
inzichten aan de hand van goede voorbeelden worden geïllustreerd]
Ontwikkelingperspectief
Aegerter-Wilmsen, T. (2005). Digital learning material for experimental design and
model building in molecular biology. Proefschrift:Vakgroep Moleculaire biologie.
Wageningen
(http://mbedu.fbt.wur.nl/demo_thesis). (vd)
Bateson, P. & P. Martin (2000). Design for a life. How behaviour develops.
London: Vintage (a)
[laat aan de hand van vele krachtige voorbeelden zien hoe gedrag ontstaat
uit interactie van genen met omgeving
Dekkers, M. (2002). De larf. Over kinderen en metamorfose. Amsterdam: Uitgeverij
Contact (a)
Wolpert, L. (2002) Principles of development. Oxford: Oxford University Press
[standaardwerk](g/a)
Evolutionair perspectief
Behe, M (2006). Darwin’s black box. New York: Free Press
[kritiek op evolutietheorie van een van de belangrijkste vertegenwoordigers van de
intelligent design beweging] (g)
Boersma, K, Gearardts, C. , Hullu, E. & F. Janssen (in druk). Evolutie in het
biologieonderwijs. NVON (vd)
[met (opzetten voor) lessenseries over natuurlijke selectie, evolutionair leren denken en relatie
evolutie en levensbeschouwing]
Dawkins, R. (1988). The blinde horlogemaker. Amsterdam: Contact. (g/a)
[een inspirerende inleiding in evolutionair denken]
Haring, B. (2001). Kaas & evolutietheorie. Baarn: Fontein. (a)
[introductie in evolutietheorie die leerlingen ook zelf met veel plezier zullen lezen]
Maynard-Smith, J. & E. Szathmary (1995). Major transitions in evolution. Oxford:
W.H. Freeman Spektrum. (a)
[in de loop van de evolutie zijn er nieuwe manieren ontstaan om
informatie over te
dragen, aan de hand van deze overgangen wordt bijna de hele biologie in
een
evolutionair perspectief behandeld]
Ridley, M. (2004). Evolution. Oxford: Blackwell Scientific Publications. (a)
[standaardwerk]
Steen, van der (2000). Evolution as natural history. A philosophical analysis.
Greenwood. Pub Group (g).
Strien, W. Van (red.) (1999). Evolutie betrapt. Utrecht: Knnv uitgeverij (a)
[serie korte artikelen waarin toegankelijk verslag wordt gedaan van recent evolutionair
onderzoek]
Tallon, I., Briga, M., Moens, G., Monbaliu & Woensel, C. Van (red.) (2005).
Evolutie vandaag. Hoe de dingen ontstaan en waarom ze veranderen. Brussel: VuBpress. (a)
[niet alleen wordt een
goed overzicht gegeven van moderne ontwikkelingen binnen
evolutietheorie, tevens worden
toepassingen van evolutietheorie op andere
levensterreinen besproken]
http://cogweb.ucla.edu/ep/EP-primer_contents.html (g/a)
[goede introductie in de evolutionaire psychologie]
http://www.stephenjaygould.org/books.html.(g/a)
[hier kun je een aantal belangrijke boeken over evolutietheorie gratis downloaden]
197
Zorg perspectief
Janssen, F.J.J.M. (1993). Zorg voor de natuur. Een ethische, psychologische en
didactische fundering. Utrecht: Vakgroep Didactiek van de Biologie. (g/a/vd)
Vorstenbosch, J. (2005). Zorg. Een filosofische analyse. Uitgeverij Niewezijds.(g)
Medisch perspectief
Boersema, J & Lucas Reijnders (Eds.) (2005) Principles of Environmental Science. Kluwer Academic
Publishers, Dordrecht/Boston MA. (g/a)
[standaardwerk op gebied van
milieukunde].
Brunsting, A (e.a.). (1990). Handboek NME-VO. Den Haag: SDU-uitgeverij (vd)
[met een goed kader en veel beproefd lesmateriaal voor natuur-en milieueducatie in de klas]
Diamond, J. (2004). Collapse. How societies choose to fail or succeed. New York:
Pinquin press. (g/a)
[Originele en omvattende diagnose van onder meer de milieuproblemen]
Fanu, J. Le (1999). The rise and fall of modern medicine. London: Abacus.
[ontwikkelingen in de medische wetenschap worden hier aan de hand van krachtige
voorbeelden besproken, tevens bevat het boeiende bespiegelingen over de toekomst van de
geneeskunde]
Roos, R. & Bekker, R. & ’t Hart, J. (2000). Het milieu van de natuur. Herkennen
van verzuring, vermesting en verdroging in de natuur. Stichting Natuur en
milieu. (a)
Steen, W. van der. (1991). Denken over geneeskunde. Een praktische filosofie voor
De gezondheidszorg. Lochem, Tijdstroom. (g)
Technologisch perspectief
Boerwinkel, D.J. (2003). Leren kijken door een ontwerpersbril. Het vorm
-functieperspectief als leerdoel van natuuronderwijs. Vakgroep Didactiek van de Biologie.
Utrecht: CDβ press. (vd)
[lesmateriaal
waarin leerlingen van de basisschool leren zowel biologische als
technische systemen met een ontwerpersbril te bekijken]
Procee, H. (1997). De nieuwe ingenier. Over techniekfilosofie en professioneel
handelen. Amsterdam: Boom (g)
Jong, T.M. De & D.J.M. van de Voordt (ed.) (2005). Ways to study and research urban, architectural
and technical design. Amsterdam: IOS press (g/a)
[originele visie en methodologie van ontwerpen wordt hierin grondig uitgewerkt]
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ (g/a/vd) hier tref je vele interessante links aan over technische, biologische
en maatschappelijke en ethische aspecten van biologietechnologie
Ethisch perspectief
Beauchamp, T. en J. Childress (1999). Principles of biomedical ethics. New York:
Oxford University Press (g)
[standaardwerk waarin aan de hand van vier morele principes: zelfbeschikking,
rechtvaardigheid, weldoen, niet schaden biomedische kwesties worden benaderd].
Korthals, M. (2002). Voor het eten. Filosofie en ethiek van voeding. Amsterdam:
Boom. (g/a)
[ethische kwesties m.b.t. productie en consumptie van voedsel worden hierin
toegankelijk uitgewerkt]
Mepham, B. (2005). Bioethics. An introduction for the biosciences. Oxford:
Oxford University Press (g/a)
[standaardwerk, zie voor eerste kennismaking zijn
www.ethicalmatrix.net
198
Ven, van der, J. A. (1999). Het morele zelf. Kampen: Kok (g/a/vd)
[standaardwerk op het terrein van ethische vorming]
Waarlo,A.J. (2005). Weten en wegen. Communicatie over erfelijkheid en gezondheid.
Universiteit Utrecht. (vd)
[integreert een persoon-, maatschappij-en vakgerichte benadering van
gezondheidseducatie]
Willigenburg, van T., van den beld, A. & Heeger, F.R. (1998). Ethiek in praktijk.
Assen: van Gorcum (g/a)
[veel interessante casi worden hier uitgewerkt]
Persoonlijk perspectief
Alblas, A. (1999). Onderwijzen voor een natuurbetrokken bestaan.
Proefschrift.Vakgroep Onderwijskunde: Wageningen Universiteit (g)
[bied achtergronden en handreikingen voor de inrichting van persoonsgericht natuur en
milieu-educatie]
Delhaas, R. & Koekkoek, H. (1994):Tot achter de horizon. Lessen in
waardenvorming, een scholingsgids voor NME-docenten. Enschede,SLO/ Groningen,
ULO-biologie RuG. (vd)
[uitstekend bronnenboek voor lessen over waardenvorming]
Ford, D.H. & H.B. Urban. (1998). Contemporary models of psychotherapy. New
York: John Wiley and Sons (g/a)
[geeft een gedegen overzicht van belangrijkste psychotherapeutische stromingen]
Hermans, H.J.M & Hermans, E. (1995). Self-Narratives. New York: Gillford Press.
(g/a)
[een verdere uitwerking van de persoonlijkheidstheorie die ten grondslag
ligt aan de in dit boek beschreven persoonlijke perspectief]
Hermans, H.J.M. (2000) Het verdeelde gemoed. Baarn: H. Nelissen (g/a)
[in dit boek wordt zijn persoonlijkheidstheorie voor iedereen toegankelijk uitgewerkt]
Lemaire, T. (2002). Met open zinnen. Natuur, landschap en aarde. Amsterdam:
Ambo (g/a)
[Lemaire onderzoekt onze verhouding tot de natuur, het landschap en de aarde. De nadruk
ligt daarbij op de rol van de zintuigen en zintuiglijkheid]
Rogers, C. (2000). Mens worden. Een visie op persoonlijke groei. Utrecht:
Bijleveld.(g/a)
[schetst op inspirerende wijze de basisvoorwaarden voor persoonlijke
groei)
Schoots-Wilke, H & G.A. Wijers (2001) Handboek leerlingbegeleiding. Alphen
aan den Rijn: Kluwer.(a)
[dit losbladig handboek bevat een goed overzicht van theorieën en praktische handreikingen
gericht op meer persoonsgerichte benadering van leerlingen]
http://www.seksuelevorming.nl/ (vd)
[Een site met goede informatie en lesmateriaal voor seksuele vorming in het biologieonderwijs]
Theoretische bronnen over algemene didactiek
Bereiter, C. (2002). Education and mind in de the knowledge age. Mahwah, New
Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
[plaatst zijn eigen benadering van leren denken in relatie tot vele andere
benaderingen en is daarmee tevens een goede terreinverkenning]
Berliner, D.C. & R.C. Calfee (1996). Handbook of educational psychology. New
York: Simon & Schuster MacMillan.
[standaardwerk]
Boekaerts, M. & Simons, P.R.J. (1995). Leren en instructie. Psychologie van de
leerling en het leerproces. Assen: Dekker& van deVegt.
199
[met veel aandacht voor motivationele, persoonlijkheids- en sociale
aspecten van het leren ]
Brophy, J. (2004). Motivating students to learn. London: Lawrence Erlbaum
Associates.
[hierin wordt een gedegen maar ook praktisch overzicht gegeven van motivatietheorieën]
Carr, A. (2004). Positive psychology. The sciences of happiness and human
strengths. New York: Routledge
[toegankelijk overzicht van recent psychologisch onderzoek naar de wijze waarop je
kwaliteiten van mensen kan benutten voor leren en ontwikkeling]
Creemers, H.P.M. (red.) Onderwijskundig lexicon. Editie III. Alphen aan den Rijn:
Samson
[losbladig lexicon, met goede overzichten van onderwijskundige en algemeen didactische
problematieken]
DeBoer, G.E. (1991). A history of ideas in science education. New York: Teachers
College Press.
[verhelderend historisch overzicht van ontwikkeling in denken over natuurwetenschappelijk
onderwijs met ook specifieke aandacht voor ontwikkeling in Amerikaans biologieonderwijs]
DeCorte, E. & F.E.Weinert (Eds. (1996) International Encyclopedia of
developmental and instructional psychology. Oxford: Elsevier Science ltd. [standaardwerk,
bied beknopte theoretische overzichten over de belangrijkste onderwerpen binnen de
onderwijs- en ontwikkelingspsychologie]
Egan, K. (1997) The educated mind. How cognitive tools shape our understanding.
Chicago: The university of Chicago press.
[goed toegankelijk boek over drie belangrijke curriculumvisies. Egan schetst tevens een
alternatief]
Eschenhagen, D., Kattman, U., Rodi, D. (2003) Fachdidaktik Biologie. Köln:
Aulis Verlag Deubner
[het belangrijkste Duitse biologiedidactisch handboek]
Fraser, B. J. & K.G. Tobin (1998). International Handbook of science education.
Dordrecht. Kluwer.
[met beperkt aandacht voor biologiedidactiek]
Ford, D.H. & H.B. Urban. (1998). Contemporary models of psychotherapy. New
York: John Wiley and Sons [standaardwerk]
Jackson, P.W. (Ed.) Handbook of Research on Curriculum. New York: Macmillan Publishing
Company.
[standaardwerk op terrein van curriculumtheorie]
McInerney, D.M. & Etten, S (2004). Big theories revisited. Volume 4 in research on sociocultural
influences on motivation and learning. Greenwich: Imformation Age Publishing.
[goede introductie van belangrijkste theorieën op gebied van motivatie en zelfregulatie]
Miedema, S. (red.). (1997) Pedagogiek in meervoud. Wegen in het denken over onderwijs en opvoeding.
Houten: Bohn Stafleu van Loghum
[uitstekende inleiding in de grote pedagogische denkers]
Oers, B. van (1987). Activiteit en begrip. Amsterdam, VU uitgeverij.
[bied zeer gedegen overzicht in grondslagen van begripsontwikkeling]
Reigeluth, C.M. (Ed.) (1999). Instructional-design theories and models. A new
paradigm of instructional theory. Volume II. Mahwah, New Jersey: Lawrence Erlbaum
Associates.
[overzicht van belangrijke, vaak vraaggestuurde, onderwijsaanpakken]
Schoots-Wilke, H & G.A. Wijers (2001) Handboek leerlingbegeleiding. Alphen
aan den Rijn: Kluwer.
Verloop, N. & Lowyck, J. (red.) (2003). Onderwijskunde. Groningen: WoltersNoordhof
[standaardwerk op het brede terrein van de onderwijskunde, met heel veel
goede verwijzingen]
Wardekker, W.L (1986). Wetenschapstradities en onderwijsvernieuwing. Amsterdam: VU uitgeverij.
[zeer gedegen onderzoek naar grondslagen van en verbanden tussen visies op (sociaalwetenschappelijk) onderzoek en visies op leren en onderwijzen.
200
Relevante wetenschappelijke tijdschriften
International Journal of Science Education
Journal of Research in Science Teaching
Pedagogische studiën.
Review of educational research
Science education
Tijdschrift voor didactiek van wiskunde en de natuurwetenschappen
Praktische bronnen over algemene didactiek
Ebbens, S., S. Ettekoven, & J. Rooijen van (2005). Effectief leren. Basisboek
Groningen: Wolters-Noordhoff
Ebbens, S. & Ettekoven, S. (2005). Samenwerkend leren. Praktijkboek. Groningen:
Wolters-Noordhoff.
Geerlings, T. & Veen, van der T. (1996). Lesgeven en zelfstandig leren. Assen:
Van Gorcum.
Handboek Vaardigheden (1997). Loenen aan de Vegt: Edumedia.
Hoogeveen, P. & J. Winkels (1996). Het didactisch werkvormen boek. Variatie en
differentiatie in de praktijk. Assen: Van Gorcum.
Marzano, R. & Miedema, W. (2005) Leren in vijf dimensies. Moderne didactiek
voor het voortgezet onderwijs. Assen: Van Gorcum Ahem
Moust, J.H.C. & P.A.J. Bouhuijs, H.G, Schmidt (2000). Probleemgestuurd leren.
Groningen: Wolters--Noordhoff.
Reehorst, E. (2004). Verhalend ontwerpen. Groningen; Wolters-Noordhof
Schoots-Wilke, H & G.A. Wijers (2001) Handboek leerlingbegeleiding. Alphen
aan den Rijn: Kluwer.
Relevante tijdschriften

American Biology Teacher

Bio-aktueel (krantenartikelen met opdrachten)

Journal of Biological Education

Niche (recent opgeheven maar oude jaargangen bieden veel praktische lesideeen)

NVOX (blad voor onderwijs in de natuurwetenschappen)

Bionieuws (met onderwijskatern)
201
Bijlage 1
Overzicht DENKGEREEDSCHAP voor het biologieonderwijs
Perspectief &
Sleutelvraag
Voorbeeld
Sleutelactiviteiten
Biologisch
Zalmen keren als ze geslachtsrijp zijn terug
naar de geboorteplek. Hoe vinden ze deze
terug? Het zou kunnen zijn dat ze de
geboorteplek kunnen ruiken. Je verwacht dan
dat zalmen met dichtgestopte neusopeningen
de weg niet terug kunnen vinden. Dit blijkt ook
het geval te zijn.
Onderzoeken
1. observeer/beschrijf
verschijnselen
2. formuleer een biologische
vraag
3. bedenk een hypothese
4. toets de hypothese
5. interpreteer de resultaten
In 1799 vond George Shaw beest met de
beharing van een zoogdier, de bek leek op een
snavel van een eend en het had eileiders. De
Duitser Meckel dacht dat het zoogdier was en
ging op zoek naar melkklieren die hij ook vond.
De Fransman Geoffroy dacht dat het
eierleggend was en dus geen zoogdier. Beide
bleken gelijk te hebben. De jongen worden uit
eieren geboren en daarna gezoogd. Het
vogelbekdier werd uiteindelijk ondergebracht in
een aparte orde: de monotremata.
1.
Hoe zit het in
elkaar?

Vergelijkend
Waarmee vertoont
het verschillen en
overeenkomsten?

Oorzakelijk
Hoe komt het?
2.
3.
4.
Een baby huilt vaak, vooral overdag. Zijn 1.
ouders denken aan honger of koude. De baby
blijkt echter na de voeding ook te huilen. 2.
Honger lijkt dus niet de oorzaak te zijn. Als de
baby in zijn bed ligt met een kruikje huilt het 3.
nooit. Koude zou de oorzaak kunnen zijn.
4.

Functioneel
Waarvoor dient
het?
Het ponyvisje heeft een lampje aan de
buikzijde. Het visje leeft in vrij donker water en
wordt door roofvissen bejaagd. Waarvoor zou
dit lampje dienen? Zou het er soortgenoten
beter mee kunnen zien? Daarvoor schijnt het
lichtje te zwak en zit het op een onhandige plek.
Zou het wellicht dienen voor camouflage?
Roofvissen kunnen bij minste licht van boven in
principe makkelijk het silhouet van het
ponyvisje zien. Behalve als deze schaduw door
het lichtje van het lampje wordt uitgewist!
Daarvoor moet het wel precies de schaduw
uitvlakken en ‘s nachts niet schijnen. Dit blijkt
het geval te zijn.
202
1.
2.
3.
4.
bepaal criterium voor
indeling
inventariseer relevante
kenmerken
vergelijk met standaard of
ander item uit de mogelijke
groep
stel groep en naam vast
bepaal wanneer het
verschijnsel optreedt
maak een lijstje van
mogelijke oorzaken
ga na of de oorzaak altijd
aanwezig is als het
verschijnsel optreedt
bepaal of de oorzaak altijd
afwezig is als het
verschijnsel afwezig is
beschrijf het onderdeel en
zijn omgeving
bedenk een mogelijke
functie
bedenk hiervoor een zo
eenvoudig mogelijke
oplossing
vergelijk bedachte met
feitelijke oplossing, indien
beide niet overeenkomen
ga naar 2

Wij
worden
allemaal
belaagd
door
ziekteverwekkers.
We moeten eenmaal
ziekteverwekkers
Wat is de bouw & binnengedrongen
onschadelijk maken.
Hoe
kunnen
we
werking?
bijvoorbeeld bacteriën onschadelijk maken?
Speciale cellen zouden ze kunnen lekprikken
maar dan kunnen schadelijke stoffen uit
bacterie vrijkomen. Het zou ook mogelijk zijn
om ze op te eten, dit heeft dan wel als nadeel
dat moet worden voorkomen dat lichaamseigen
materiaal wordt opgevreten. Hoe kan dit
worden voorkomen?
Bouw&Werking
1.
2.
3.
4.
5.
bepaal de functie
herformuleer functie (of
nadeel) in een
ontwerpprobleem
bedenk een eenvoudige
oplossing
formuleer nadeel van de
oplossing
kies de oplossing met
minste nadelen (ga naar 2)

Omgeving
Een vos moet o.a. eten, zich kunnen 1.
voortplanten en zich kunnen beschermen. Een
Wat heeft het in vos eet onder andere konijnen. Deze konijnen 2.
zijn
omgeving hebben weer bladeren en wortels van bepaalde
planten nodig als voedsel. De planten hebben
nodig?
op hun beurt voor hun energievoorziening lucht,
licht en mineralen nodig. Micro-organismen zijn 3.
weer nodig als mineraalleverancier. Microorganismen hebben op hun beurt weer dierlijk
en/of plantaardig materiaal nodig om zelf in hun
voedsel te kunnen voorzien.
bepaal welke functies het
moet vervullen
ga na voor elk van de
functies na wat het in zijn
omgeving hiervoor nodig
heeft
ga na of de functies van
alle organismen in de
omgeving zijn vervuld

Ontwikkeling
Volwassen vinkenmannetjes zingen een liedje 1.
bestaande uit 2 frasen met een duidelijk eind.
Thorpe vroeg zich af hoe mannelijke vinken
leren zingen? Als vinkenmannetjes geïsoleerd 2.
opgroeien van soortgenoten blijken ze alleen
maar een eenvoudig liedje te produceren
bestaande uit 1 frase. Isolatie-experimenten op 3.
verschillende leeftijden wees uit dat vinken vrij
vroeg in hun leven de zang van een volwassen
vink moeten horen, omdat ze het anders
daarna ook niet meer kunnen leren.
verzamel gegevens over
begin-, tussen, - en
tussenstadia
als gegevens ontbreken
ontwerp tussenstadia (zie
b&w perspectief).
ga na hoe overgangen
tussen stadia worden
veroorzaakt (zie
oorzakelijk perspectief)
Banziger ontdekte een mottensoort die bloed
zuigt. De meeste mottensoorten zuigen nectar.
Hij vroeg zich af hoe deze bloedzuigende
variant is geëvolueerd. Daarbij ging hij er vanuit
dat als een kenmerk slechts voorkomt bij een of
enkele
verwante
soorten dit kenmerk
waarschijnlijk recent is geëvolueerd. Dit
betekent dat de voorouder waarschijnlijk nectar
zoog en via een aantal tussenstadia is
geëvolueerd tot een bloedzuigende soort.
Banziger ging op zoek naar
mogelijke
tussenstadia. Op grond van vergelijking van nu
levende soorten kwam hij tot de volgende
hypothese over tussenstadia: 1) nectarzuigend;
2) zacht fruit doorborend; 3) hard fruit
doorborend; 4) bloedzuigend.
1.
verzamel gegevens over
stadia
bepaal stadia(- volgorde)
door ontwerp (zie b&w p)
bepaal stadia (-volgorde)
door vergelijking (zie
hiernaast)
ga waarom het
eerstvolgende stadium een
verbetering is t.o.v.
voorafgaande stadium.
De papagaaienstichting SPPW constateert dat
er veel papegaaien bij mensen thuis na verloop
van tijd veel gaan schreeuwen, bijten en
zichzelf kaalplukken. Hoe kun je er nu voor
zorgen dat de papegaai zich weer beter gaat
voelen? Papegaaien leven in de natuur
Verzorgen
1. verplaats je
2. ga na wat het nodig heeft
3. bedenk een aanpak
4. ga voor- en nadelen van
aanpak na
Hoe is het
ontwikkeld?

Evolutionair
Hoe is het
geëvolueerd?
Zorg
Hoe kan je er voor
zorgen?
203
2.
3.
4.
levenslang in vaste koppeltjes. De papegaai
ziet zijn baasje ook als levenspartner. De
papegaai ‘verwacht’ dan ook dat zijn baasje er
altijd voor hem is. Tegen deze achtergrond is
SPPW wandeldagen voor baasjes met hun
papegaaien gaan organiseren.
Veel mensen lijden aan maagzweren. Bij een
ernstige maagzweer moet je vaker overgeven,
krijg je hoofdpijn en een stinkende adem.
Lange tijd dacht men dat stress de belangrijkste
oorzaak was van maagzweer. Barry Marshall
trof echter bij patiënten spiraalvormige
bacteriën aan in hun maag. Om zijn hypothese
te toetsen dronk hij zelf een cocktail van deze
bacteriën. Hij kreeg inderdaad een maagzweer.
Hij slikte vervolgens antibiotica en de
maagzweer verdween weer. Sindsdien worden
bij maagzweer ook antibiotica voor geschreven.
Behandelen
1. ga na wat de klachten zijn
2. stel op basis van de
klachten de ziekte vast
3. bepaal oorzaken van de
klachten/ziekte
4. bedenk een
behandelingsplan
5. bepaal voor-en nadelen
van de behandeling
Technologisch
Het lijkt Floor leuk als koolmeesjes in haar tuin
zouden broeden. Ze wil daarom een nestkastje
Wat kun je er mee ophangen. Ze wil echter ook graag de
doen?
ontwikkeling van dichtbij volgen. Ze heeft
gehoord dat je niet te vaak deksel van het
nestkastje moet optillen omdat je anders de
koolmezen verstoord. Ze wil daarom de
achterkant van glas maken. Nadeel daarvan is
dat er te veel licht binnenkomt, bovendien kan
ze er niet goed bij. Dan bedenkt ze zich dat ze
het nestkastje voor haar slaapkamerraam kan
hangen met een gordijn er voor. Dit laatste
ontwerp maakt ze ook. Een jaar later heeft ze
jonge koolmeesjes.
Ontwerpen en gebruiken
1. stel (gebruiks-) doel vast
2. ga na aan welke eisen het
moet voldoen
3. maak een ontwerp
4. ga voor- en nadelen van
ontwerp na
5. maak en gebruik het
product
6. ga voor-en nadelen van
gebruik na
Ethisch
Kees krijgt een donorcodicil in de bus. Hij
vraagt zich af wat hij moet doen. Hij kan kiezen
Wat mag je er mee of en zo ja welke organen hij ter beschikking wil
doen?
stellen. Wat hem betreft mogen ze alles van
hem hebben. Hij is dan toch dood en je kan er
levens mee redden. Hij realiseert zich echter
dat het voor zijn vrouw wellicht heel anders ligt.
Je moet vrij snel geopereerd worden wat heel
ingrijpend kan zijn voor haar in die
omstandigheden. Hij besluit een beslissing nog
even op te schorten en eerst met zijn vrouw
hierover te overleggen.
Kiezen
1. inventariseer
keuzemogelijkheden
2. ga na met wie er rekening
moet worden gehouden
3. onderzoek waarden en
consequenties van
keuzemogelijkheden
4. maak een
beargumenteerde keuze
Persoonlijk
Beleven
1. neem aandachtig waar
2. bepaal wat jij belangrijk
vindt aan het onderwerp
3. welke gevoelens roept het
bij je op?
4. welk gedrag roept het bij je
op?
5. ga na of je feitelijk gedrag
in overeenstemming is met
je gewenste gedrag
Medisch
Hoe kan je het
behandelen als het
misgaat?
Hoe beleef je het?
Ga ergens rustig zitten en stuur je adem naar
de verschillende delen van je lichaam. Maak
daarna een tekening van jezelf waarbij je
onderdelen van je lichaam die jij het meest
belangrijk vindt het meest uitvergroot en de
onderdelen die je het minst belangrijk vindt
klein houdt. Wat voor gevoelens roept je
tekening bij je op? Wat zou je je willen
voornemen m.b.t. de omgang met je eigen
lichaam? Wat heeft je tot nu toe belemmerd om
deze voornemens uit te voeren?
Bijlage 2
204
Leren van je succes:
voortbouwen op wat je wilt en kunt
Dit boek laat zien dat je DENKGEREEDSCHAP op heel veel verschillende manieren kan
gebruiken voor het inrichten van je biologielessen. Als je nieuwe dingen wilt
uitproberen in je lessen is het vaak het meest motiverend als die nieuwe
mogelijkheden aansluiten bij wat je graag wilt en kunt. In dit essay wordt een
aanpak besproken die je hierbij kan helpen: leren van je succes. Als je lesgeeft zijn
er altijd dingen die goed gaan (succeservaringen) en die fout gaan
(probleemervaringen). Nu wordt er in het algemeen relatief veel aandacht besteed
aan analyse van probleemervaringen. Van je fouten kun je immers leren. Een goede
analyse van succeservaringen komt echter veel minder vaak voor. Dat is jammer,
omdat juist analyse van succeservaringen je inzicht geeft in wat je echt wilt en wat
je kunt en hoe je daarop kan voortbouwen.
Leren van je succes
De eerste stap in leren van je succes bestaat uit het inventariseren van (recente)
succeservaringen. Dit kunnen hele lessen zijn maar ook onderdelen van een les.
Een succeservaring is een ervaring waar jezelf achteraf goed bij voelde, waar je dus
best tevreden over was. Je beschrijft de succeservaring en waarom je de
betreffende ervaring succesvol vond (zie onderstaand voorbeeld).
♣
Succeservaring: Slak in de klas
In een brugklas heb ik tijdens de introductieles biologie ieder duo een
levende slak gegeven op een klein glasplaatje. Ze moesten de slak goed
bekijken en de vragen die bij hen opkwamen noteren. Na ongeveer 15
minuten heb ik vragen geïnventariseerd, daarna hebben we samen
geprobeerd de vragen te beantwoorden. Vragen waar we geen antwoord op
wisten heb ik weer aan leerlingen in de klas teruggespeeld, zij kregen de
opdracht het antwoord op een bepaalde vraag op te zoeken voor de
volgende les. In die les heb ik de slakkenles in verband gebracht met
werkwijze van biologen en levenskenmerken van organismen.
Ik vond deze les om een aantal redenen succesvol: a) De les riep heel veel
vragen op bij leerlingen; b) Ze vonden het in het algemeen ook leuk om
205
zelf antwoorden te zoeken op deze vragen; c) Ze maakten zo ook zelf mee
wat biologie is.
Vervolgens ga je na wat je van je succeservaring kan leren. Je kunt datgene wat je
hebt geleerd formuleren in de vorm van een vuistregel. De vuistregels geven aan
wat je in nieuwe lessituaties moet doen om ze tot een succes te maken
♣
Vuistregels bij: Slak in de klas
 Introduceer een onderwerp aan de hand van echt materiaal
 Laat leerlingen vragen stellen aan het begin van het onderwerp
 Laat leerlingen zelf proberen de vragen te beantwoorden (c.q. op te
zoeken)
 Leg principes uit aan de hand van een krachtig voorbeeld.
Op basis van deze vuistregels kun je nu voornemens gaan formuleren. Bij het
realiseren van deze voornemens kan je, indien nodig, relevante essays uit dit boek
raadplegen.
♣
Voornemen naar aanleiding van: Slak in de klas
Ik wil vooral vragen stellen door leerlingen verder verkennen. Ik vind
vragen stellen door leerlingen heel belangrijk maar heb gemerkt dat bij
veel onderwerpen leerlingen niet veel vragen kunnen bedenken. Ik ben dus
op zoek naar een manier die leerlingen helpt bij het formuleren van vragen.
In essay 6 (overzicht) vind ik enige interessante verwijzingen. Ik wil nu
gaan proberen om leerlingen sleutelvragen aan te bieden, wellicht dat ze zo
gemakkelijker zelf vragen kunnen formuleren. Ik wil nu voor het
onderwerp skelet leerlingen van havo brugklas enkele van dergelijke
sleutelvragen aanbieden om hen zo te stimuleren specifieke vragen over
het skelet te formuleren voordat ze het boek gaan bestuderen.
De docent in het voorbeeld heeft nu op basis van zijn eigen succeservaring enkele
vuistregels een voornemen geformuleerd die hij in de volgende lessen wil gaan uit
proberen. Hij is gemotiveerd om dit voornemen uit te voeren omdat het aansluit bij
wat hij belangrijk vindt (i.c. vragen stellen door leerlingen) en omdat hij inschat
dat hij dit nieuwe voornemens ook succesvol kan gaan uitvoeren. Deze inschatting
is gebaseerd op zijn eerdere succeservaring (slak in de klas) waarin leerlingen ook
zelf vragen mochten stellen en hij in staat bleek hier goed mee om te gaan.
Als je nu vaker leert van je succes kan het zinvol zijn om zowel je
succeservaringen als de daaruit voortkomende vuistregels en voornemens
overzichtelijk bij elkaar te zetten (zie hieronder). Dit overzichtje kan je gebruiken
206
bij zowel de voorbereiding je lessen als evaluatie van je lessen. Bij de
voorbereiding van je lessen kun je af en toe je eigen lijst met vuistregels gebruiken
als een soort kwaliteitscontrole vooraf. Je kan ook af en toe jezelf (of anderen
laten) evalueren in hoeverre je al in staat bent je eigen vuistregels toe te passen in
je lessen. Je merkt dan welke vuistregels nog extra aandacht vragen.
Succeservaringen
4. Slak in de klas
In een brugklas ben ik een introductieles over biologie begonnen met het
uitdelen van levende slakken. Ieder duo kreeg een slak en een klein
glasplaatje waar ze de slak op konden zetten. Ze moesten vervolgens goed
de slak bekijken en de vragen die bij hen opkwamen noteren. Na ongeveer
15 minuten heb ik vragen geïnventariseerd, daarna hebben ik met de klas
geprobeerd de vragen te beantwoorden. Vragen waar we geen antwoord op
wisten heb ik weer aan leerlingen in de klas teruggespeeld, zij kregen de
opdracht het antwoord op een bepaalde vraag op te zoeken voor de
volgende les. In die les heb ik de slakkenles in verband gebracht met
werkwijze van biologen en levenskenmerken van organismen (de kern van
dit hoofdstuk).
Ik vond deze les om een aantal redenen succesvol: a) De les riep heel veel
vragen op bij leerlingen; b) Ze vonden het in het algemeen ook leuk om zelf
antwoorden te zoeken op deze vragen; c) Ze maakten zo ook zelf mee wat
biologie is.
Vuistregels:

Introduceer een onderwerp aan de hand van echt materiaal

Laat leerlingen vragen stellen aan het begin van het onderwerp

Laat leerlingen zelf proberen de vragen te beantwoorden (c.q. op te
zoeken)

Leg principes uit aan de hand van een krachtig voorbeeld.
Etc.
207
datum
nr. vuistregel
13-11
10tm13
datum
Vakdidactische vuistregels
(o=onvoldoende; v=voldoende; g=goed)
1. Schrijf doelen en lesoverzicht op het bord
12-9
2. Formuleer lesdoel in de vorm van een vraag
Zelfevaluatie
s
o
n
e
k
o
p
t
v
t
b
d
e
c
O
nr.
se
V
G
G
1
1-10
O
V
V
2
3. Behandel eerst de functie en de structuur
1-10
O
V
G
3
4. Zorg voor tenminste een goede toepassingsvraag
waarmee je kan nagaan of ze het hebben begrepen
1-10
V
V
O
3
5. Geef andere leerling een beurt als een leerling het niet
weet
12-10
V
V
V
4
12-10
O
O
V
4
16-10
O
V
V
5
7. Maak ook zelf de moeilijke huiswerkopdrachten
19-10
V
G
G
6
8. Illustreer waar mogelijk de stof met echt materiaal
25-10
V
G
G
7
9. Geef indien mogelijk voorbeelden uit dagelijks leven van
de leerlingen
13/11
V
G
8
6.
Bedenk van te voren welke antwoorden leerlingen
zouden kunnen geven
13/11
O
O
8
10. Introduceer een onderwerp aan de hand van echt
materiaal
13/11
O
V
8
11. Laat leerlingen vragen stellen aan het begin van het
onderwerp
13/11
V
O
8
12. Laat leerlingen zelf proberen deze vragen op
beantwoorden (c.q. op te zoeken)
13. Werk exemplarisch (leg principes uit aan de hand van een
krachtig voorbeeld).
Vakdidactische voornemens / vragen
datum
formul.
datum
realis.
Vraag: Hoe leer je leerlingen vragen stellen, want vaak hebben ze geen
vragen bij het begin van een hoofdstuk?
Ik vind vragen stellen door leerlingen heel belangrijk maar heb gemerkt dat
bij veel onderwerpen leerlingen niet veel vragen kunnen bedenken. Ik ben
dus op zoek naar een manier die leerlingen helpt bij het formuleren van
vragen.
13-11
2-12
nr.
vuist
regl
11
Antwoord: In de syllabus van vakdidactiek vond ik een mogelijk antwoord op
deze vraag. Leerlingen kunnen worden geholpen om vragen te stellen door
hen algemene vraagtypen aan te bieden. Bijvoorbeeld: waarvoor dient het?;
hoe werkt het?; hoe is het ontwikkeld?; wat kan je er mee doen? etc.
Voornemen: Ik wil nu voor het onderwerp skelet leerlingen van havo
brugklas enkele van dergelijke vraagtypen aanbieden om hen zo te
stimuleren specifieke vragen over het skelet te formuleren voordat ze het
boek gaan bestuderen.
208
2-12
11
Naar modelgestuurd leren van je succes
Nu werkt leren van succes alleen goed als je in staat bent goede vuistregels te
ontlenen aan een succeservaring en vervolgens deze vuistregels weer kan vertalen
naar nieuwe lessen. Dit is niet altijd eenvoudig. Ik heb daarom de aanpak leren van
succes uitgebreid tot modelgestuurd leren van je succes (zie figuur). In deze
aanpak maak je gebruik je het eerder gepresenteerde biologiedidactisch model (zie
essay 20 en bijlage 4) voor het analyseren van je succeservaringen zodat je
gemakkelijker de onderliggende essentiële kenmerken op het spoor komt. Tevens
is er na formulering van vuistregels aandacht voor het expliciteren en aanpakken
(of omzeilen) van mogelijke belemmeringen bij het toepassen van de betreffende
vuistregel(-s)expliciet in nieuwe situaties.
Modelgestuurd leren van je succes
Les(-activiteiten)
ontwerpen en uitvoeren
Belemmeringen
analyseren en
aanpakken
Biologiedidactisch model
Theorieën
(Succes-)ervaringen
beschrijven en typeren
Vuistregels formuleren
en beargumenteren
Hieronder tref je een voorbeeld aan van een docent die een succeservaring met
behulp van de beschreven aanpak analyseert.
Succeservaringen beschrijven en typeren
Tijdens mijn les over genetica heb ik een werkblad uitgedeeld met een
aantal vragen die leerlingen in duo’s moesten maken.
Ik vond het om de volgende redenen een succes: (1) leerlingen waren heel
gemotiveerd er mee bezig; (2) er was veel onderling overleg; (3) het werd
zo goed zichtbaar wat ze wel en niet snapten.
209
Typering met biologiedidactisch model
Leerstof
Leerproces
Leervorm
medisch
bouw&werking
specifieke kennis
vraag
antwoord ->
vraag
antwoord->
vraag
beschrijvingen
groep
gedeelde
sturing
Vuistregels formuleren
Op basis van deze typering komt de docent tot de volgende vuistregels:
1. Zorg dat de beantwoording van ene vraag weer een nieuwe vraag
oproept die ze vervolgens moeten gaan beantwoorden (zo blijven
ze inhoudelijk gemotiveerd).
2. Laat leerlingen veel met elkaar overleggen over de stof aan de hand
van vragen.
3. Plaats de stof af en toe in een medische context.
Belemmeringen opsporen en aanpakken
Bij het realiseren van vuistregel 1 voorzag de docent de volgende
moeilijkheden. Hoe kom je eigenlijk aan een structuur waarbij
beantwoording van de ene vraag de andere vraag oproept. Dit werkblad
was namelijk al door iemand anders gemaakt. Hij leest essay 10, 11 en 23
door en komt tot de conclusie dat hij daarvoor eerst zelf de stof moet
reconstrueren en dat hij daarvoor de sleutelactiviteiten behorend bij het
betreffende perspectief kan gebruiken.
Ontwerpen en uitvoeren van les(-sen)
De docent begint deze week aan een nieuw thema ‘regulatie’. Hij wil de
hierboven geformuleerde vuistregels hierbij gaan toepassen. Daartoe
herontwerpt hij eerst zelf het systeem voor regulatie van glucose (zie essay
11 voor aanpak). Hij besluit het onderwerp in context van diabetes aan te
bieden, en de centrale vragen telkens aan duo’s voor te leggen, waarna
telkens weer een plenaire bespreking volgt.
Bovengenoemd voorbeeld laat zien dat de docent met behulp van
biologiedidactisch model enkele belangrijke kenmerken van zijn lesaanpak op het
spoor komt. Zo realiseerde hij zich bijvoorbeeld dat niet alleen het werkblad zelf,
210
maar (vooral) de wijze waarop hij het werkblad had gestructureerd bijdroeg aan het
succes van deze les.
Het biologiedidactisch model kan niet alleen worden gebruikt voor het analyseren
en ontwerpen van lessen. Het kan je ook helpen een overzicht te krijgen van je
reguliere lesaanpak en bij het bepalen van je gewenste manier van lesgeven. In het
biologiedidactisch model zijn namelijk de belangrijkste keuzemogelijkheden voor
het inrichten van je biologielessen overzichtelijk weergegeven. Je kan vanuit drie
invalshoeken deze keuzemogelijkheden ‘nalopen’ (zie voorbeeld):
- welke mogelijkheden komen vooral voor in je reguliere lessen (in
voorbeeld aangegeven met een X);
- voor welke mogelijkheden heb je al succeservaringen opgedaan (in
voorbeeld aangegeven met een S);
- welke mogelijkheden vind je interessant om verder te verkennen
(voornemens) (in voorbeeld aangegeven met een V).
Als je op deze wijze globaal nieuwe voornemens hebt bepaald kun je vervolgens
essay 6 raadplegen voor verwijzingen naar relevante essays voor de betreffende
voornemens.
En leren van problemen dan?
In het bovenstaande heb ik veel aandacht geschonken aan leren van je succes maar
dit betekent uiteraard niet dat je niets zou kunnen leren van je problemen. Leren
van problemen blijkt echter beter te gaan als je daarbij gebruikt maakt van
relevante succeservaringen. De volgende aanpak kan hierbij helpen. Als je een
probleemsituatie hebt beschreven ga je eerst na hoe je de situatie eigenlijk zou
willen hebben (gewenste situatie). Vervolgens ga je op zoek naar eerdere
succeservaringen waarin je een dergelijke gewenste situatie hebt gerealiseerd of
deze werd benaderd. Daarna kun je nagaan wat je van deze relevante
succeservaringen kan leren voor het oplossen van de probleemervaring.
211
Bijlage 3
Ontwikkelingsonderzoek
Ontwikkelingsonderzoek is een onderzoeksmatige manier van lessen ontwerpen en
analyseren. Binnen ontwikkelingsonderzoek kunnen een aantal stappen worden
onderscheiden, we zullen deze stappen kort beschrijven en met een voorbeeld
illustreren.
1.
2.
3.
4.
5.
Praktische en theoretische oriëntatie
Formulering van doelen en vuistregels
Lesmateriaal en evaluatie-instrumenten ontwikkelen
Uitvoeren van onderwijs en verzamelen van gegevens
Analyse van de resultaten
1. Praktische en theoretische oriëntatie
♣
Oscar, docent biologie, vindt meningsvorming een belangrijk doel voor het
biologieonderwijs. Hij is niet helemaal tevreden over de wijze waarop
meningsvorming in zijn 4 havo klas verloopt. Discussies verlopen
geanimeerd en soms ook heftig maar meningen worden hoofdzakelijk
verdedigd en nauwelijks gevormd. Oscar blijkt hierin niet alleen te zijn.
Navraag leert dat ook bij zijn collega’s niet echt meningsvormende
discussies worden gevoerd. Hij bestudeert het ethisch perspectief (zie essay
43) uit dit boek verkent vervolgens op literatuur op het gebied van ethische
vorming (zie bronnen voor verder lezen voor verwijzingen)
In de eerste fase verken je o.a. de praktijk m.b.t. het onderwerp van je
ontwikkelingsonderzoek. Je gaat na wat er volgens jou precies niet goed gaat aan
de lessen en/of wat je graag zou willen. In deze fase kun je ook leerlingen, ander
lesmateriaal en andere docenten raadplegen. Ook ga je na welke relevante theorie
over het betreffende onderwerp voor handen is. Het biologiedidactisch model en de
uitwerking van de verschillende componenten hiervan in dit boek kan je helpen om
te komen tot nadere formulering van je vraag en soms al helpen bij een eerste
212
beantwoording hiervan. Soms is er over je onderwerp al veel geschreven in de
vakdidactische literatuur dan maak je hier uiteraard gebruik van. Het komt echter
ook voor dat er over jouw onderwerp nog geen vakdidactische theorievorming voor
handen is. In dat geval zul je vuistregels zelf moeten ontwikkelen door raadpleging
van relevante literatuur uit de betreffende vakdiscipline (i.c. de ethiek) en de
algemene didactiek (zie bronnen voor verder leren).
2. Formulering van doelen en vuistregels
♣
Doelen:
 Leerlingen kunnen een ethische matrix1 invullen voor de kwestie:
legbatterij vs. scharrelkippen..
 Leerlingen zijn in staat hun eigen mening te geven en te
beargumenteren met behulp van de ethische matrix.
Ontwerpregels
Verwachting
Hanteer de volgende volgorde:  motiverend voor leerlingen om meteen
introductie ethische kwestie -> snel
hun mening te mogen geven vervolgens
mening
geven
->
meningen
leidt dit tot vraaggestuurd en dus meer
onderzoeken -> opnieuw mening
doelgericht en gemotiveerd zoeken
bepalen en verantwoorden
naar
relevante
informatie
voor
beargumenteren van de mening
Laat leerlingen een ethische matrix  leerlingen worden zo gestimuleerd te
invullen
verplaatsen in belanghebbenden
 leerlingen worden gestimuleerd een
kwestie vanuit meerdere ethische
principes te benaderen
 er ontstaat een behoefte naar meer
informatie
 ze kunnen hun eigen mening beter
onderbouwen
1
Het idee van een ethische matrix is afkomstig van bio-ethicus Mepham (voor meer
informatie en voorbeelden zie www.ethicalmatrix.net en zijn boek (bronnen)). In een
dergelijke matrix worden belanghebbenden uitgezet tegen ethische principes. Voor de
besproken ethische kwestie wordt hieronder de matrix weergegeven.
Welzijn
Rechtvaardigheid
Kippen
Boer
Consumenten
Kipverwerkende industrie
Slager
213
Keuzevrijheid
De verworven relevante inzichten kunnen vervolgens worden geformuleerd in
duidelijke doelen en concrete ontwerpregels (inclusief verwachtingen) waarmee je
denkt de doelen te bereiken.
3. Lesmateriaal en evaluatie-instrumenten ontwikkelen
♣
Lesopzet (beknopt)
Activiteit
1
2.
3.
4.
5.
♣
Omschrijving
Docent introduceert de kwestie: legbatterijkip v.s. scharrelkip
Leerlingen mondeling en schriftelijk kort hun mening laten
formuleren
Docent licht matrix toe de hand van andere biologische kwestie
Kwestie laten onderzoeken door ethische matrix schriftelijk in
groepjes te laten invullen
Opnieuw mening laten geven (klassikaal)
Mening schriftelijk laten verantwoorden m.b.v. ethische matrix
Evaluatie-instrument
Aspect
Doel 1
Evaluatie-instrument
 Matrix innemen (activiteit 3)
Doel 2


Werkbladen (activiteit 5) innemen
Enkele leerlingen na afloop van de les hun mening in interview
laten toelichten
Vuistregel 1


Zelfrapportage leerlingen m.b.v. korte enquête met vragen over
motivatie, verschillen overeenkomsten meningsvorming nu en
‘normaal’.
Bij twee groepjes gesprek (activiteit 3) op bandje opnemen


Idem als bij vuistregel 1
Werkblad activiteit 2 vergelijken met werkblad activiteit 5.
Vuist
Regel 2
Nadat doelen en vuistregels zijn vastgesteld ga je onderwijs ontwikkelen volgens
deze vuistregels waarmee de doelen kunnen worden gerealiseerd. Tevens ga je na
hoe je doel en effectiviteit van ontwerpregels zou kunnen vaststellen (evaluatieinstrumenten). Daarbij is het belangrijk dat je de informatie die je vastlegt ook kan
worden gebruikt om na te gaan waarom iets al dan niet effectief was. Uiteraard is
214
het mogelijk dat je in deze fase nog besluit om vuistregels en doelen enigszins bij
te stellen.
4. Uitvoeren van onderwijs en verzamelen van de gegevens
In deze fase wordt het door jou ontwikkelde onderwijs gegeven en worden de
gegevens voor de analyse verzameld.
5. Analyse van de resultaten
♣
Oscar is na afloop de les redelijk tevreden. Leerlingen blijken de ethische
matrix met enige hulp te kunnen invullen (doel 1). Ook zijn ze in staat hun
eigen mening veel beter te onderbouwen dan aan het begin van de les. Ze
gebruiken daarbij ook argumenten die ze hebben ontleend aan de matrix
die ze eerder hebben ingevuld (doel 2). De verwachtingen ten aanzien van
ontwerpregel 1 en 2 zijn ook grotendeels uitgekomen. Eén resultaat valt
Oscar echter wel erg tegen. Leerlingen gaven aan dat ze er wel meer van
geleerd te hebben dan normaal maar ze vonden het invullen van de matrix
wel wat saai. Dat zouden ze liever een volgende keer niet meer willen
doen. Oscar kan zich dat wel voorstellen, dat leerlingen er wat tegenop
zagen al deze hokjes in te gaan vullen. Oscar vraagt zich vervolgens af hoe
hij leerlingen enerzijds kan ‘dwingen’ rekening te houden met andere
belanghebbenden en ethische principes maar tegelijkertijd hen meer
hiervoor te motiveren. Hij gaat op zoek in de literatuur naar meer speelse
werkvormen. Zo komt hij terecht bij verhalend ontwerpen (zie bronnen).
Hierin krijgen leerlingen elk een rol toebedeeld en volgen ze een bepaalde
verhaallijn. Oscar besluit de volgende keer onderdelen van de matrix in de
vorm van rollen leerlingen te laten uitspelen.
Op grond van analyse van verzamelde gegevens probeer je nu eerst vast te stellen
in hoeverre de doelstellingen zijn bereikt en in hoeverre de vuistregels de
verwachtte resultaten hebben opgeleverd. Je probeert ook met behulp van de
verzamelde gegevens en de eventueel raadplegen van de literatuur de resultaten
van het werken met de vuistregels te verklaren. Vervolgens stel je doelen en/of
vuistregels op grond van de resultaten bij.
215
216