Onderzoekend leren in wetenschapseducatie

Onderzoekend leren houdt een grote belofte in voor wetenschapseducatie. Het keert de negatieve houding van leerlingen ten opzichte van wetenschap en wiskunde om en maakt van wetenschappelijk denken de norm. TEMI ziet onderzoekend leren als de belangrijkste route om het ‘wetenschappelijk onderzoek’-deel in alle Europese curricula te omvatten. Scholen worden steeds meer onder druk gezet om aan hogere normen te voldoen. TEMI is gebaseerd op het feit dat goed gestructureerd onderzoek een positief effect heeft op prestatie. We hebben de beste werkwijzen van over de hele wereld gecombineerd om onderzoekend leren te kunnen implementeren in wetenschapseducatie in het huidige curriculum. Dit maakt het leren makkelijker, zowel voor leerlingen als leraren.

Temi Methodologie

Om aan de belofte en uitdaging van onderzoekend leren te voldoen, is het TEMI-lerarentrainingsprogramma sterk gebaseerd op methodes die getest zijn met wetenschappelijk onderzoek. Bijvoorbeeld voortgezette professionele ontwikkeling (VPO) en onderzoekend leren in wetenschappelijk onderwijs. Het programma is flexibel en zal zich aanpassen aan elk deelnemend land. Onze VPO heeft als doel om vier innovaties in de werkwijze van leraren te implementeren:

  • Creeër nieuwsgierigheid met Mysteries
  • Geef les over onderwerpen aan de hand van de 5E leercyclus
  • Leer vaardigheden met Geleidelijke Loslating van Verantwoordelijkheid
  • Behoud motivatie met Showmanship

Creeër Nieuwsgierigheid Met Mysteries

Met mysterie wordt in wetenschapseducatie het volgende bedoeld: een fenomeen of gebeurtenis dat een gevoel van spanning en verwondering opwekt bij de leerling, waarbij het gevoel van “willen weten” ontstaat. Dit leidt tot meer nieuwsgierigheid, waardoor leerlingen vragen gaan stellen en op deze manier via onderzoekend leren meer wetenschappelijke kennis opdoen. TEMI Mysteries zijn zo ontworpen dat ze leerlingen kunnen te helpen met leren en docenten helpen om aan het curriculum te voldoen:

  • Het zorgt voor emotionele betrokkenheid van de leerlingen
  • Het creeërt nieuwsgierigheid, wat leidt tot vragen van leerlingen
  • Het maakt kennis en onderzoeksvaardigheden deel van het antwoord op het mysterie
  • Het omvat een aanzienlijk deel van het nationaal vastgestelde curriculum
  • Het is een verrassende ‘afwijkende gebeurtenis’, om bestaande ideeën van leerlingen te veranderen

TEMI VPO laat leraren zien hoe Mysteries gebruikt moeten worden om een onderzoek te starten. Met behulp van ‘Showmanship’ (zie hieronder) zorgt het voor een blijvende betrokkenheid van de leerlingen.

Geef les over onderwerpen met de 5e onderzoekscyclus

De 5E cyclus is een constructie om leraren en leerlingen te helpen om wetenschappelijke concepten te begrijpen door middel van onderzoek. Het verdeelt het onderzoeksproces in vijf fasen, met duidelijke doeleinden en leerfuncties. ‘Betrekken’ trekt de aandacht van de leerlingen door Mysterie te gebruiken en leidt hen naar het formuleren van de onderzoeksvraag. ‘Verkennen‘ is het proces van het beantwoorden van de vraag, door het plannen van experimenten, verzamelen van waarnemingen en data. ‘Verklaren’ gaat over het begrijpen van de data, en het steunen op wetenschappelijke ideeën om de onderzoeksvraag te beantwoorden. ‘Uitbreiden’ past het verkregen conceptuele begrip toe, om een ander probleem op te lossen. ‘Evalueren’ gaat over het beoordelen van het begrip en de vaardigheden van de leerlingen.

‘Ons VPO-programma’ laat leraren zien hoe elke fase in de klas toegepast kan worden en zorgt ervoor dat de leraren het oefenen.

Leer vaardigheden met Geleidelijke Loslating van Verantwoordelijkheid

TEMI gebruikt het idee van ‘Geleidelijke Loslating van Verantwoordelijkheid’ om vaardigheden aan te leren. We hebben een model geleend dat goed bekend staat voor lestechnieken in andere schoolvakken, en hebben het toegepast in wetenschapsonderwerpen. Vaardigheden worden aangeleerd in drie fasen:

  • Ik doe het
  • Wij doen het
  • Jij doet het

De leraar wordt hier gezien als een ‘mentor’ die leerlingen inwijdt in zijn expertise. Anders gezegd, we willen dat de leraar zich gedraagt als de deskundige onderzoeker die de onervaren leerlingen bij de hand neemt. De leraar helpt ze door ze realistische taken te geven die geleidelijk moeilijker worden, om vaardigheden te ontwikkelen die bij wetenschappelijk onderzoek horen, zoals ‘problemen oplossen’ en ‘verklaren’. ‘Show’ is de eerste fase, waarbij de leraar begint met het creëren van vaardigheden. ‘Begeleiden en bijschaven’ is de volgende fase, waarbij de leraar de leerlingen helpt bij hun eerste pogingen tijdens eenvoudige taken. De derde fase van vaardigheden aanleren, is de leerlingen meer alleen laten werken en de vaardigheden oefenen in moeilijkere taken totdat ze het volledig beheersen.

Het integreren van de vaardigheden en inhoud binnen het curriculum is een uitdaging voor wetenschapsdocenten. Ons VPO-programma biedt docenten een krachtige, praktische oplossing.

Behoud Motivatie Met Showmanship

Hoe kunnen we de interesse van leerlingen vasthouden gedurende het onderzoekend leren? Onze oplossing is showmanship. Presentatietechnieken zijn niet alleen geschikt in het theater! Onderzoek naar educatie bevestigt dat lesstof beter wordt onthouden als het dramaturgisch gebracht wordt. Daarom werkt TEMI met artiesten die leraren kunnen helpen. Goochelaars, acteurs, en andere communicatoren begrijpen intuïtief dat nieuwsgierigheid behouden wordt door je open te stellen en ‘kennisgaten’ te vullen, zoals in de literatuur beschreven staat. De taak van de artiesten is om ervoor te zorgen dat het publiek iets te weten wil komen, waardoor ze bezig blijven met onderzoeken en betrokken blijven totdat ze het antwoord weten. Dat is precies de vaardigheid die leraren nodig hebben. Als prikkelende vragen beantwoord kunnen worden met wetenschappelijke kennis, dan zullen de lessen interessanter en betekenisvoller zijn. TEMI VPO gebruikt artiesten zoals goochelaars om leraren te begeleiden bij het veranderen van wetenschapslessen, door middel van een scala aan showmanshiptechnieken.

Trainingsprogramma

De innovaties in het TEMI-programma worden geïntroduceerd in face-to-face workshops en daarna uitgeprobeerd op school, met behulp van ons curriculummateriaal. Het precieze format verschilt per land, maar het basismodel voor twee workshops is:

3-8 Oefenen in de klas 8-12 Workshop 2 11-16 Follow-up

Workshop 1 introduceert het gebruik van Mysteries en de 5E leercyclus

Workshop 2 introduceert Geleidelijke Loslating van Verantwoordelijkheid en Showmanship

In beide workshops brengen docenten een aanzienlijke hoeveelheid tijd door met het omzetten van ideeën in acties door een Mysterieles te ontwerpen.

Wat leren docenten van het programma?

  • Hoe de 5E onderzoekend leren cyclus gebruikt kan worden als hulpmiddel om onderzoekend leren te integreren met wetenschappelijke inhoud.
  • Ervaring opdoen over geteste lesmethodes waarbij geleidelijk verantwoordelijkheid over wordt gedragen aan leerlingen
  • Evalueren van curriculummaterialen gebaseerd op mysteries die worden gebruikt om leerlingen aan te zetten tot onderzoekend leren, en die de lessen structuur geven en ondersteunen
  • Overdenken hoe verschillende showmanshiptechnieken gebruikt kunnen worden via interactie met communicatieprofessionals
  • Cognitieve strategieën gebruiken om de bekwaamheid van leerlingen wat betreft onderzoeksvaardigheden te verhogen, voor een betere prestatie