Leerstofordening

Methoden en principes van leerstofordening
Door Jos Smits
Leerlingen krijgen gedurende hun schoolloopbaan nogal wat leerstof te verwerken.
Een vanzelfsprekende vraag die je dus kunt stellen is of er bepaalde methoden zijn
om die leerstof te verdelen over de verschillende leerjaren en binnen elk leerjaar.
Natuurlijk is het ook van belang om te kijken naar de criteria op grond waarvan je tot
een bepaalde verdeling van de leerstof komt. We hebben het dus over
leerstofordening. De problematiek beweegt zich op het grensvlak van de algemene
didactiek en van de vakdidactiek: er zijn verschillende algemene methoden om tot
ordening en aanpak van leerstof te komen, voor de concrete uitwerking is het nodig
om een beroep te doen op de vakdidactiek. We zullen hieronder kijken naar
mogelijkheden om tot ordening van leerstof te komen en zetten daarbij meteen een
vakdidactische bril op. We zullen een en ander illustreren met voorbeelden uit de
natuurkunde en techniek.
Van concreet naar abstract.
In oudere school- en leerboeken kon je vaak nog de omgekeerde leerweg
tegenkomen, dat wil zeggen van abstract naar concreet. Er werd tamelijk snel in een
bepaald hoofdstuk een bepaald universeel principe of wetmatigheid geformuleerd.
Dat principe of die wetmatigheid berust vaak op het verband tussen tot dan toe
onbekende grootheden die dus eerst moesten worden geïntroduceerd. Bij die
introductie van grootheden werd natuurlijk ook nog wat aandacht besteed aan de
bijbehorende eenheid of eenheden.
Vervolgens ging het boek verder met een (wiskundig) bewijs of een logische
redenering waarmee de juistheid de wetmatigheid of het principe werd aangetoond.
Al snel rees bij de lezer dan dikwijls de vraag “waar gaat dit eigenlijk over?” of “wat
moet ik hier eigenlijk mee?”. In de laatste paragrafen van het hoofdstuk werden
vervolgens toepassingen van de eerder behandelde theorie besproken. De lezers die
dan nog niet afgehaakt waren konden dan soms opgelucht verzuchten “oh, dus dat
wordt er bedoeld” of “oh, zit dat zo!”
Het zal duidelijk zijn: leren verloopt het gemakkelijkst als we de weg volgen van
concreet naar abstract. Met concreet bedoelen we hier bijvoorbeeld: voorbeelden uit
het dagelijks leven, waarnemingen van natuurkundige verschijnselen, de werking van
bepaalde apparaten, etc. Door het leerproces hier te starten kun je een beroep doen
op wat leerlingen al weten of waarmee ze al enigszins vertrouwd zijn.
Soms is het mogelijk om
vanuit enkele voorbeelden, waarnemingen of toepassingen een patroon te
herkennen waardoor generalisatie mogelijk is en we kunnen komen tot een meer
algemene regel of wetmatigheid. Als de docent dat goed aanpakt kan hij leerlingen
het gevoel geven dat de verschillende puzzelstukjes op hun plaats vallen of kan hij
ervoor zorgen dat leerlingen het nut en de kracht van “de theorie” inzien omdat je er
veel verschillende dingen mee kan verklaren of omdat er veel verschillende
toepassingen zijn.
De plaats van het experiment.
Omdat natuurkunde en techniek beide praktische vakken zijn moet je als docent
goed nadenken over de plaats die je demonstratieproeven, leerlingenproeven en
praktijkopdrachten geeft in de leerweg. Bondig geformuleerd luidt de vraag dan: doen
we eerst de theorie en dan het experiment of omgekeerd? Op grond van wat we
hierboven hebben gezegd over de leerweg van concreet naar abstract zou je zeggen
dat het experiment aan de theorie vooraf dient te gaan. Bij het uitvoeren van
demonstratieproeven zal dat inderdaad meestal het geval zijn. De docent laat zijn
leerlingen een verschijnsel of toepassing zien en betrekt hen op deze wijze actief bij
de leerstof. Het kan gaan om een verrassend effect, verschijnsel of toepassing die op
deze wijze voor leerlingen ook zeer motiverend kan werken.
Een demonstratieproef kan er dus voor zorgen dat leerlingen er zin in krijgen om de
leerstof aan te pakken. Natuurlijk heeft een demonstratieproef waarmee we een
nieuw stuk leerstof beginnen ook een belangrijke oriënterende functie: de aandacht
van de leerlingen wordt gericht op een bepaald aspect of facet van de leerstof. Het is
overigens best voorstelbaar dat in sommige gevallen een demonstratieproef wordt
uitgevoerd nadat er bepaalde theorie is besproken. Dan krijg je bijvoorbeeld de
situatie dat de docent zegt: “uit de theorie volgt dat we in die situatie dat en dat
moeten zien gebeuren; we zullen eens gaan kijken of dat inderdaad het geval is”. Of
“als het goed is zouden we dit als volgt moeten kunnen toepassen, laten we dat maar
eens proberen”.
Bij het uitvoeren van leerling-proeven of praktijkopdrachten is enige voorzichtigheid
geboden bij de positionering van dergelijke activiteiten in de leerstof. Voorstanders
van het principe van “ontdekkend leren” zeggen dat ook hier het experiment vooraf
moet gaan aan de theorie. Leerlingen moeten volgens hen immers de kans krijgen
om zelf dingen te ontdekken en uit te vinden. Practicumvoorschriften moeten hierbij
een rode draad bevatten waarlangs de leerlingen tot hun (eigen) ontdekking kunnen
komen. Er zijn echter ook tegenstanders die beweren dat deze leerweg vaak ertoe
leidt dat leerlingen zo maar lukraak wat gaan doen en vaak geen idee hebben van
waar ze mee bezig zijn. Zij zeggen dat leerlingen vaak eerst bepaalde kennis en
vaardigheden moeten bezitten om met succes bepaalde praktische activiteiten te
kunnen uitvoeren. Voor beide standpunten valt natuurlijk wat te zeggen: als het
experiment wordt gedegradeerd tot het controleren van de juistheid van de theorie
kan saaiheid toeslaan: de leerlingen weten al “wat er uit moet komen” en het
verassende of nieuwe is er dus vanaf. Als tijdens het experiment blijkt dat de
waarnemingen niet kloppen met de theorie zijn er zelfs leerlingen die dat een beetje
gaan aanpassen. Dan zijn ze dus niet meer met natuurkunde bezig! Het is van grote
waarde om leerlingen in staat te stellen hun eigen authentieke ervaringen op te doen.
Die ervaringen kunnen leiden tot persoonlijke voldoening en motivatie en leiden tot
leerresultaten die beter beklijven. Toch hebben ook de tegenstanders natuurlijk wel
een punt door te stellen dat leerlingen niet weten wat ze aan het doen zijn als de
proef niet goed wordt ingeleid. Het is bijvoorbeeld vaak nodig om leerlingen eerst te
leren omgaan met bepaalde meetapparatuur of gereedschap. Ze kunnen er dan op
een juiste en veilige manier mee omgaan omdat ze over de juiste basisvaardigheden
beschikken. Dit geldt evenzeer voor basiskennis: als ze al een beetje vertrouwd
gemaakt zijn met de theorie zullen ze beter weten wat ze aan het doen zijn en
waarop ze moeten letten bij de uitvoering. We willen daarom de conclusie trekken dat
voorafgaande aan de uitvoering van proeven er oriëntatie op de leerstof moet
hebben plaatsgevonden en er sprake moet zijn van een duidelijke instructie
voorafgaande en tijdens het experiment. Dit moet er natuurlijk niet toe leiden dat
leerlingen louter “kookboekexperimenten” gaan uitvoeren die misschien niet kunnen
mislukken maar die ook geen enkele uitdaging meer bevatten.
Natuurlijk speelt bij het ordenen van leerstof ook de moeilijkheidsgraad een
belangrijke rol. Bij natuurkunde en techniek is er sprake van een subtiel bouwwerk
dat in de loop van de ontwikkelingsgeschiedenis van de mens is ontstaan: het ene
resultaat is een vervolg op vele andere. Daarbij geldt vaak dat hoe recenter de
leerstof is hoe moeilijker deze te begrijpen is. Ze stoelt immers vaak op een hele
reeks van onderliggende resultaten. Zo is de hedendaagse techniek vaak doordrenkt
met elektronica die verborgen zit in allerlei apparaten en waarvan de werking moeilijk
te begrijpen is. Hedendaagse natuurkunde is voor de meeste mensen vaak
onbegrijpelijk geworden. Toch zijn er gelukkig mensen die het opvatten als een
uitdaging om moeilijke dingen op een gemakkelijke manier uit te leggen. Technieken natuurkundedocenten kunnen daarbij een voorbeeld nemen aan populaire
programma’s over wetenschap en techniek zoals “klokhuis” en programma’s op
“discovery” en “national geographic” die overigens ook door veel leerlingen goed
worden bekeken. We kunnen er de conclusie uit te trekken dat het niet nodig is – en
zelfs onverstandig – om “moeilijke onderwerpen” te vermijden of naar hogere
leerjaren door te schuiven. Dan lopen we immers het grote risico dat de leerstof
waarmee leerlingen worden geconfronteerd te weinig raakvlakken heeft met wat zij
dagelijks om zich heen zien en waarover ze best meer zouden willen weten. Het is
natuurlijk wel belangrijk dat er goed wordt nagedacht over de uitleg die op een
bepaald niveau mogelijk is. Het spreekwoord “in de beperking toont zich de meester”
is hier van belang: bij een moeilijk onderwerp moet je niet alles ineens willen
uitleggen. Voor leerlingen kan zoiets al snel leiden tot een chaotisch en onbegrijpelijk
tafereel. Bij concentrische opbouw van de leerstof wordt een bepaald onderwerp
gedurende opeenvolgende leerjaren weer opnieuw aan de orde gesteld. Natuurlijk
wordt er dan voor gezorgd dat eerst de aanwezige voorkennis wordt opgefrist
alvorens er dan dieper op de stof wordt ingegaan. Ook hier is dan vaak sprake van
een opbouw van de leerstof van concreet naar abstract. De meer abstracte
begrippen vinden hun plaats in een hoger leerjaar wanneer de kinderen ook
geestelijk rijper zijn en dat gemakkelijker kunnen bevatten.
Leerstofordening en het BHV-model.
De afkorting BHV staat voor basisstof, herhalingsstof en verrijkingsstof. Het BHVmodel is ontwikkeld om een antwoord te vinden op de differentiatieproblematiek in de
klas. In een klas zitten immers leerlingen die in veel opzichten van elkaar kunnen
verschillen! Niet in de laatste plaats kunnen ze van elkaar verschillen in intelligentie,
aanleg en interesse voor een bepaald vak. Het is niet gemakkelijk voor een docent
om met die verschillen om te gaan. Het is de bedoeling dat zoveel mogelijk leerlingen
door de leerstof heen worden geloodst met redelijke resultaten en het afhaken van
leerlingen zoveel mogelijk wordt voorkomen.
Bij het BHV-model wordt zorgvuldig nagedacht over wat alle leerlingen op een
bepaald niveau zouden moeten weten en kunnen nadat bepaalde leerstof aan bod is
gekomen. Die stof wordt de basisstof genoemd. Als de basisstof is behandeld krijgen
de leerlingen een zogeheten formatieve toets voorgelegd: in deze toets wordt
gemeten of de leerlingen de basisstof voldoende hebben begrepen. Als dat niet het
geval is dan moet de leerling de herhalingsstof doorwerken. In de herhalingsstof
wordt de leerstof op een andere manier aan de leerling aangeboden zodat deze
alsnog tot begrip komt. Natuurlijk moet ervoor
worden gezorgd dat de herhalingsstof zo
wordt aangeboden dat er voor de leerling
voldoende spanning en afwisseling in blijft
zitten. Bovendien moet de leerling er
voldoening aan kunnen beleven dat hij het nu
wel snapt of kan. De verrijkingsstof biedt een
verdieping aan van de leerstof voor leerlingen
die de basisstof al begrepen hadden. Het
systeem van basis- en verrijkingsstof biedt
dus een differentiatiemogelijkheid: niet alle
leerlingen doen hetzelfde gedurende de
lessen dat deze leerstof wordt aangeboden.
Het onderwijs wordt afgesloten met de
summatieve toets waarmee opnieuw de
basiskennis van de leerlingen wordt
gemeten.
Zo streeft de BHV-aanpak ernaar om enerzijds zoveel mogelijk leerlingen de kans te
geven het basisniveau te bereiken en anderzijds de capaciteiten en aanleg van
snellere leerlingen te benutten door hen met meer en diepergaande leerstof en
opdrachten te confronteren. Een lastig probleem bij het werken met het BHV-model
is de cijfergeving: krijgt een leerling die de verrijkingsstof heeft gedaan automatisch
een hoger punt dan de leerling die alleen de verrijkingsstof heeft gedaan?
Thematisch onderwijs en
leren in contexten.
Om ervoor te zorgen dat de leerstof dicht
bij de leef- en belevingswereld van
leerlingen blijft wordt er vaak gekozen voor
een thematische aanpak in schoolboeken.
Voor het vak natuurkunde zijn er in de
jaren zestig en zeventig al voorbeelden
uitgewerkt door het Project Leerplan
Ontwikkeling Natuurkunde (PLON). Een
thema moet dus voor leerlingen
herkenbaar zijn. Bij de uitwerking van het
thema in de leerstof moet het voor
leerlingen duidelijk worden dat natuurkunde en/of techniek hierbij een rol speelt.
Voorbeelden van thema’s die je vaak tegenkomt zijn: het verkeer, ons milieu, sport,
etc. Je kunt zeggen dat een thema tevens een bepaalde context is waarbinnen de
leerstof wordt gepresenteerd. Bij het thema sport leert de leerling over de begrippen
kracht en beweging, toegepast op het beoefenen van bepaalde sporten. Leerstof uit
de mechanica wordt dus geplaatst in een context van het leveren van sportieve
prestaties door het menselijk lichaam. Ook voor het vak techniek kan sport een zinvol
thema zijn: leerlingen zouden onderzoek kunnen doen aan sportschoenen of aan
trim- en fitnessapparaten en zelf modellen kunnen ontwerpen en er modellen van
bouwen. Bij het nadenken over verbreding van leergebieden kan een dergelijk thema
ongetwijfeld worden uitgewerkt in de richting van een leergebied natuur- en
scheikunde en techniek.
Het milieu is een ander voorbeeld van een thema dat multidisciplinair uitgewerkt kan
worden. Hier kunnen in principe een heleboel schoolvakken bij elkaar gebracht
worden. Een thematische aanpak kan het voordeel hebben dat leerlingen weten
waar ze mee bezig zijn en leren omgaan met een complex geheel waaraan
verschillende facetten kunnen worden onderscheiden. Het is natuurlijk wel belangrijk
dat de leerstof op een inzichtelijke en gestructureerde wijze wordt aangeboden. Bij
een thema als het milieu spelen in ieder geval de traditionele schoolvakken
natuurkunde, techniek, scheikunde en biologie een belangrijke rol. Maar ook de
vakken wiskunde, aardrijkskunde, geschiedenis en zelfs engels en Nederlands
zouden erbij betrokken kunnen worden. De voorstanders van thematisch onderwijs
zeggen dat het leren op deze wijze natuurlijker verloopt: de wereld van alledag is
immers complex en hun stelling is dat het goed is om leerlingen te trainen in het
omgaan met complexe probleemstellingen. De traditionele schoolvakken leiden in
hun ogen vaak tot een hokjesgeest en belemmeren het inzicht in de samenhang
tussen verschillende facetten. Bovendien verergert het opdelen van de leerstof over
de verschillende schoolvakken vaak het transfer-probleem: vaak gebruiken leerlingen
de kennis die ze bij het ene schoolvak hebben opgedaan niet bij het andere
schoolvak. Onderzoek naar dit verschijnsel wijst uit dat leerlingen vaak moeite
hebben om te zien dat het in een bepaald geval in wezen om hetzelfde probleem
gaat. Het oplossen van een bepaald rekenkundig probleem bij natuurkunde wordt
door leerlingen vaak anders beleefd dan het oplossen van hetzelfde probleem bij
wiskunde. Vaak zeggen leerlingen dat ook letterlijk: “ja meneer, maar dat is bij
wiskunde” of nog erger: “dat hebben we nog nooit gehad!”. Een oorzaak kan zijn dat
de natuurkundedocent zich van iets andere symbolen of benamingen bedient dan
zijn wiskunde-collega. Onderling overleg tussen docenten kan in ieder geval een
eerste aanpak van het transferprobleem betekenen en ervoor zorgen dat het gehele
leerplan meer samenhang gaat vertonen. Een thematische leerstofordening kan
ervoor zorgen dat de samenhang in de leerstof veel groter wordt dan wanneer het los
van elkaar en vaak zelfs op verschillende momenten wordt aangeboden.