ONTDEK JE INTUÏTIE

Ontdekkend leren is één van de fundamenten van het studiehuis. Maar valt er in het onderwijs met de computer op school wel zo veel te ontdekken? ``Er staan prachtige machines die vaak alleen voor tekstverwerking worden gebruikt'', is de ervaring van prof.dr. Ton de Jong. Tijdens zijn inaugurele rede als hoogleraar Instructietechnologie aan de faculteit Toegepaste Onderwijskunde van de Universiteit Twente dit najaar pleitte De Jong voor forse investeringen in de ontwikkeling van educatieve software. ``Want zelfs een Ferrari rijdt niet zonder benzine.''

Al tien jaar lang is De Jong, samen met zijn collega Wouter van Joolingen en een heel team van onderzoekers in binnen- en buitenland, actief bezig met het ontwerpen en ontwikkelen van educatieve software om daarmee nieuwe vormen van onderwijs in de praktijk te kunnen brengen. In zijn werkkamer in Enschede neemt De Jong plaats achter zijn laptop om te laten zien waar hij over praat. Een paar klikken verder bevindt hij zich midden in het belangrijkste computerprogramma dat met EU-subsidie ontwikkeld werd: SimQuest. SimQuest is gebaseerd op de principes van ontdekkend leren: kennis vergaren door een reëel probleem op te lossen. Uniek is dat het computerprogramma niet alleen experimenten en opgaven biedt, maar leerlingen ook ondersteunt als ze de weg kwijt zijn in de stof. SimQuest biedt een kader voor allerlei onderwijsprogramma`s.

De Jong laat een programma zien gemaakt door de voormalig student Toegepaste Onderwijskunde Jan van der Meij, over het natuurkundeonderwerp beweging. Na een introductiefilmpje waarin auto's en motoren begeleid door een swingend muziekje door het beeld scheuren, volgt een keur aan opdrachten. `De motor moet remmen om niet tegen de auto voor hem te botsen,' luidt een opgave. 'Maar let op: als de motor te hard remt gaat hij slippen.' Met de muis geeft de leerling op een soort draaischijf aan hoe hard hij wil remmen, waarna de motor die instructie in een filmpje uitvoert, met de bijbehorende geluiden van slippende wielen, of in dit geval rinkelende metalen onderdelen die over het wegdek rollen. `Je hebt een crash veroorzaakt', concludeert de computer. `De motorrijder is over de auto heengevlogen, maar is er heelhuids vanaf gekomen. De auto en de motor kunnen echter naar de sloop.' ``Kinderen spelen thuis op de computer spellen als SimCity, een simulatiespel waarmee je een hele stad bouwt'', vertelt De Jong. ``Daarmee kunnen ze uren bezig zijn, tot je roept `het is onderwijs', want dan is het ineens niet leuk meer. Daarom hebben we spelelementen ingebouwd, zoals een motor die een wheely maakt als je hem te snel laat wegrijden.''

Als het gaat om `ontdekkend leren' kampen leerlingen in alle lagen van de onderwijswereld met dezelfde struikelblokken: hoe plan en `monitor' je het eigen werk? En: hoe formuleer je een testbare hypothese? Hoe ontwerp je een zinvol experiment? Hoe interpreteer je data en vertaal je die naar de hypothese? ``Omdat leerlingen en studenten geen expertonderzoekers zijn verloopt het ontdekkend leren, het zelf doen van onderzoek en zo kennis vergaren, minder efficiënt dan je zou verwachten en hopen'', vertelt De Jong. ``Leerlingen blijken snel te vergeten wat ze in een voorgaand onderzoek hebben gevonden. Als een leerling dan achter een computer zit en niet goed weet wat hij heeft gedaan en waar hij naar toe wil, dan gaat hij spartelen als een vis op het droge. Hij weet instinctief dat-ie terug moet naar dat water, maar heeft geen idee hoe en slaat maar wat om zich heen.'' Om verdwaalde leerlingen weer op weg te helpen hebben de Jong en zijn collega's in SimQuest een aantal `wegwijzers' ingebouwd, hulpmiddelen als nadere uitleg over de stof, toepasselijke opdrachten, de mogelijkheid de moeilijkheidsgraad van de opdrachten bij te stellen en een `kladblok' om hypothesen op te schrijven en te beproeven. Bovendien kunnen gevonden data eenvoudig opgeslagen en teruggehaald worden. SimQuest verwerkt deze data automatisch in een tabel. Dankzij deze ondersteuning hoeft de leerling de docent niet om hulp te vragen. Toch maakt SimQuest de leraar niet werkloos, zegt De Jong: ``Hij of zij is nodig om feedback te geven op wat de leerlingen doen en ontdekken.''

SimQuest is vanwege het mathematische karakter geschikt voor bèta- en gammavakken. De Jong heeft met zijn promovendi in het VO, MBO en WO testen uitgevoerd en samen met verschillende scholen testapplicaties ontwikkeld. Zo is er in samenwerking met het Holland College in de Lier (MBO-landbouwonderwijs) een simulatie ontwikkeld met als onderwerp voedingsoplossingen in de plantenteelt. Een aantal applicaties is te koop bij het Centrum voor Innovatie van Opleidingen (CINOP) in Den Bosch, dat onlangs is begonnen met het ontwikkelen van simulaties voor een aantal technische MBO-vakken, zoals materiaalleer, verspanen en montage & onderhoud. Dit gebeurt in samenwerking met uitgeverij Nijgh Versluys, zodat de computerprogramma's nauw aansluiten bij de lesmethodes die gebruikt worden. Naar verwachting zullen deze programma's in het aankomend schooljaar op de markt komen.

Naast deze kant en klare programma's biedt SimQuest docenten de mogelijkheid zelf naar hartelust te sleutelen aan de programma's, dankzij een zogenaamde `auteursomgeving'. Hiermee kunnen docenten zelfs geheel eigen experimenten en opdrachten maken. Dit deel van SimQuest is gratis en eenvoudig te downloaden van het Internet. De Jong: ``Het onderzoek is met gemeenschapsgeld betaald, daarom wilden we het als `freeware' ter beschikking stellen en we vinden het leuk als het breed gebruikt wordt.'' Voor docenten die met SimQuest willen gaan werken heeft het CINOP een speciale cursus ontwikkeld. Daar leren zij de kunst van het loslaten. ``Leerlingen hoeven niet van opdracht naar opdracht begeleid te worden'', aldus De Jong. ``Ontdekkend leren is voor alle leerlingen weggelegd. Ik heb daar wel eens een weddenschap over afgesloten met een MBO-docent, die dacht dat zijn leerlingen dat niet konden. Hij verloor, want al snel bleek dat zijn leerlingen het met SimQuest net zo goed deden als toen hij ze nog aan het handje hield.''

Om de effecten van werken met SimQuest in kaart te brengen heeft één van De Jongs promovendi, dr. Janine Swaak, een test ontwikkeld waarmee hij de intuïtieve kennis van leerlingen kan toetsen. Leerlingen worden gevraagd snel te schatten wat er gebeurt als er bepaalde variabelen in een situatie veranderen. Uit deze tests bleek dat deze intuïtieve kennis er dankzij SimQuest op vooruit gaat. De Jong: ``Leerlingen ontwikkelen een beter gevoel voor de materie en kunnen daardoor beter voorspellen wat er gaat gebeuren.'' Hun feitenkennis gaat er overigens niet meer op vooruit dan in vergelijking met traditionele lesmethoden.

Momenteel onderzoekt De Jong met subsidie van het NWO of en hoe leerlingen de `auteursomgeving' kunnen gebruiken. ``Als ze voor elkaar opdrachten maken worden ze gedwongen dieper over de stof na te denken.'' Ook onderzoekt De Jong mogelijkheden om samenwerking tussen leerlingen verder uit te bouwen, zodat leerlingen op verschillende scholen in Europa gezamenlijk een model kunnen bouwen en daar via Internet over communiceren.

Meer informatie op www.simquest.to.utwente.nl

    • Jacqueline Kuijpers