Innovatieve leermiddelen en lesmethoden

NIHC | bijgewerkt op 21 juni 2016

Goede educatieve software die evidence-based is, kan leerlingen helpen effectief te leren. De software kan adaptieve feedback geven en werkt motiverend – leerlingen vinden het vaak leuk. Dat betekent overigens niet dat leraren hen maar gewoon achter de computer kunnen zetten en alles aan de software overlaten. Begeleiding van leraren blijft onontbeerlijk.

In het kader van het onderzoeksprogramma Hersenen en Cognitie: Maatschappelijke Innovatie in gezondheidszorg, educatie en veiligheid is een aantal (digitale) leermiddelen ontwikkeld die onder andere gebaseerd zijn op neuropsychologische principes. In de pijler Leren zijn onder andere apps, games en driedimensionale puzzels ontwikkeld die de voorwaarden voor effectief leren ondersteunen. Ze zijn interactief en maken gebruik van adaptieve vormen van feedback.

Er is onderzoek gedaan naar de verbetering van automatisering van rekenfeiten, causale redenering stimuleren bij jonge kinderen middels prentenboeken, en visueel-ruimtelijke representaties gebruiken tijdens het oplossen van verhaalsommen. Daarnaast is gekeken naar leren door modelleren en leren met nieuwe media. Maar ook de waarde van klassieke bordspellen voor het leren is onderzocht. Een aantal van deze leermiddelen wordt in dit artikel besproken.

Wat weten we?

Vier principes zijn belangrijk om te kunnen leren: concentratie, aandacht, motivatie en herhaling. Gedragswetenschappelijk onderzoek heeft dit al eerder uitgewezen. Breinonderzoek bevestigt dat en laat zien hoe je het leren kunt optimaliseren.

Wat leerlingen leren wordt niet direct opgeslagen in het langetermijngeheugen. Daar moet eerst een nacht slaap overheen gaan – dan is het geleerde al voor een deel opgenomen. Maar je houdt opgedane kennis nog beter vast als je het geleerde actief herhaalt door je te (laten) overhoren of door het toe te passen. De kennis wordt dan opgehaald uit het langetermijngeheugen en er worden nieuwe verbindingen in het brein gelegd.

Feedback

Actieve herhaling van dit proces maakt de verbindingen in de hersenen steeds sterker. Woordjes Frans bijvoorbeeld die je slechts één keer leert, vergeet je. Maar als je ze telkens weer gebruikt, onthoud je ze. Feedback is hierbij overigens erg belangrijk: een leerling moet wel weten of wat hij doet goed is.

Herhaling middels testen verhoogt de activiteit in het beloningscentrum van de hersenen. Het brein krijgt zo een signaal dat de leerstof belangrijk is. Testen werkt ook motiverend.

Essentieel voor het leren zijn ook de executieve functies als aandacht en concentratie. Deze worden aangestuurd vanuit de prefrontale cortex, die harder aan het werk is als leerlingen actief leren.

Referenties:

Van den Broek, G. S. E., Takashima, A., Segers, E., Fernandez, G., & Verhoeven, L. (2013). Neural correlates of testing effects in vocabulary learning. NeuroImage, 78, 94 – 102.

Dat betekent voor de praktijk

Een goed voorbeeld is de app LeesRace die zwakke beginnende lezers leert sneller te lezen. Zwakke lezers uit groep 4 die deze game speelden, gingen vooruit op leessnelheid van ongetrainde woorden en pseudowoorden. Ze lazen meer woorden per minuut dan voor de training.

In het spel leren ze woordjes te categoriseren door ze naar het juiste vakje te slepen. Ze moeten bijvoorbeeld beslissen of ‘kat’ hoort in het vakje ‘dieren’ of ‘eten’ en krijgen feedback als ze het mis hebben. Dat helpt. Bovendien vinden ze het een leuk spel en racen ze tegen zichzelf – ze moeten hun eigen scores verbeteren – en dat werkt motiverend. De app LeesRace werd ontwikkeld samen met softwareontwikkelaars QLVR.

Breinplein

Op het gebied van het ontwikkelen van denkvaardigheden voor wetenschap en techniek is Breinplein succesvol gebleken. Breinplein is een programma voor basisschoolleerlingen dat met driedimensionale puzzels hun nieuwsgierigheid wekt  (‘hoe werkt dat?’), hun creativiteit bevordert en hen stimuleert te onderzoeken, na te denken en problemen op te lossen. Meer over Breinplein in De lerende docent en de lerende ouder.

Referenties

Van Gorp, K. (2016), Enhancing word reading fluency in beginning readers. Radboud Universiteit, Nijmegen. Hoofdstuk 5 gaat over Leesrace.

De Leesrace: effectieve digitale interventie voor moeilijk lezende kinderen. Beschrijving van de app bij Kennisnet.

De website Breinplein.nl geeft meer informatie over het gelijknamige programma, maar ook over ander breinonderzoek.

Karly van Gorp: De LeesRace: een ict-interventie om leesvaardigheid te verbeteren. Videoverslag. Kennisnet/NRO conferentie, 2015.

Handreikingen

Behalve LeesRace is de interactieve serious game De Watermanager bewezen effectief. In dit spel leren leerlingen onderzoeken hoe de rivieren stromen, hoe ze worden gebruikt en wat voor problemen er in de toekomst zullen opduiken. De game maakt gebruik van digitale kaarten van Edugis van het water en overstromingsrisico’s in de laaggelegen delen van Nederland.

Uit een onderzoek onder leerlingen in de onderbouw van zeven middelbare scholen blijkt dat de leerlingen deze vorm van leren niet alleen leuk vonden, maar dat zij ook significant hoger scoorden op de eindtoets dan degenen die uit schoolboeken leerden.

Modelleren

Middelbare scholieren kunnen met computermodellen meer inzicht krijgen in het verloop van natuurkundige, biologische en scheikundige veranderingen dan op basis van geschreven tekst. Het lesplan van SCYDynamics kan docenten en leerlingen helpen bij het gebruik van modelleersoftware in de klas. Daarin wordt een lessenserie beschreven en komen de technische aspecten van het bouwen en doorrekenen van modellen aan bod. Daarnaast bevat het vakinhoudelijke en didactische achtergrondinformatie.

Redeneren

Om zich verder te kunnen ontplooien, moeten kinderen denkvaardigheden ontwikkelen en leren logisch te redeneren. Spellen als dammen, schaken en stratego, maar ook spelletjes als mens-erger-je-niet of een kaartspel kunnen daarbij helpen. Vaardigheden waarop deze spellen beroep doen, zijn bijvoorbeeld nuttig voor wetenschap- en techniekvakken. Denk daarbij aan visueel-ruimtelijke vaardigheden, logisch en strategisch denken, concentratievermogen, geheugengebruik, mentale flexibiliteit en het kunnen innemen van verschillende perspectieven. Training in denksport kan dit soort denkvaardigheden stimuleren, zo bleek uit een kleine studie onder meerbegaafde basisschoolleerlingen.

Referenties

Favier, T.T. (2013) Geo-informatietechnologie in het voortgezet aardrijkskundeonderwijs. Een brochure voor docenten over het gebruik van geo-informatietechnologie zoals de EduGISkaarten. VU Amsterdam.

Bijlagen

In gesprek

Voor vragen over dit onderzoek kunt u contact opnemen met Ton de Jong, hoogleraar Instructietechnologie aan de Universiteit Twente.

Leraar24 helpt je graag met kennis over onderzoek en onderwijs in de praktijk.

In gesprek

Voor vragen over dit onderzoek kunt u contact opnemen met Ton de Jong, hoogleraar Instructietechnologie aan de Universiteit Twente.

Leraar24 helpt je graag met kennis over onderzoek en onderwijs in de praktijk.