Boeksamenvatting bij de 2e druk van Ten Steps to Complex Learning van Merriënboer en Kirschner

Kan onderwijs ook meer competentie gericht benaderd worden? - Chapter 1

Een veranderende leeromgeving

De moderne samenleving wordt gekenmerkt door een enorme groei in de beschikbare informatie en steeds snellere veranderingen in technologie. Dit heeft gevolgen voor de wijze waarop studenten worden opgeleid. Zo wordt het steeds belangrijker dat zij als beginnende beroepsbeoefenaren niet alleen over academische kennis beschikken, maar ook over algemene vaardigheden om op een flexibele en creatieve manier nieuwe probleemsituaties het hoofd te bieden. Voor het onderwijs betekent dit dat naast de traditionele kennisoverdracht het werken aan opdrachten gericht op ontwikkeling van probleembenaderingstechnieken sterk aan belang toeneemt. Daarnaast wordt het voor studenten steeds belangrijker om zelf richting te geven aan hun leerprocessen en een leven lang te blijven leren, om ook in de toekomst mee te kunnen komen met de snelle ontwikkelingen in kennis en technologie. Hiermee neemt ook het belang van de ontwikkeling van vaardigheden voor zelfsturende leren tijdens de studie toe.

In dit boek wordt de hiervoor ontwikkelde holistische onderwijsmethode genaamd “Ten Steps to Complex Learning” besproken. De Ten Steps-methode richt zich niet - zoals traditionele onderwijsmethodes – primair op kennis, maar streeft het tot stand brengen van competenties na: in hoge mate geïntegreerde combinaties van complexe cognitieve, sociale en andere vaardigheden of constituent skills, (te zien als aspecten van beroepstaken), houdingen en waarden die in zeer uiteenlopende situaties en over een ongelimiteerde periode in praktijk gebracht kunnen worden.

Het leren vindt vanaf het begin van de studie plaats door het oefenen van volledige, betekenisvolle leertaken, gebaseerd op real life/authentic tasks (door de beroepsbeoefenaar uitgevoerde taken).

Het doel van de methode is optimale transfer (in de praktijk brengen van het geleerde). Onderscheid wordt gemaakt tussen near transfer (het geleerde toepassen op in tijd en/of soort dichtbijliggende praktijksituaties) en far transfer (toepassing in ruimer verband)

Retention/self transfer zijn termen die betrekking hebben op taken die identiek zijn aan de geoefende leertaken.

Ook systemen als projectonderwijs en casus-, probleem-, ontwikkelings- en competentie-georiënteerd onderwijs richten zich op de omgang met complexiteit. Hoewel deze methoden onderling sterk verschillen en minder holistisch van karakter zijn, richten ze zich evenals de Complex Learning-methode op de aansluiting van het onderwijs met de praktijk.

De traditionele benadering van onderwijs was die van atomistic design: complexe beroepstaken werden vereenvoudigd door ze in onderdelen op te splitsen, die los van elkaar worden gedoceerd. Dit werkt goed als de diverse kennisonderdelen los van elkaar zijn toe te passen, maar staat integratie van de gedoceerde zaken in de weg.

Als die kennisonderdelen echter, zoals in toenemende mate het geval is, in voortdurende wisselwerking met elkaar staan, is het geheel meer dan de som der delen en is een holistische benadering beter. “Ten Steps” gaat uit van het idee dat deze benadering bij de tegenwoordig aan de beroepsbeoefenaar gestelde eisen beter is.

Holistic design houdt in dat een complex probleemgebied principieel als geheel benaderd wordt. Complexe taken worden niet “stuk-geanalyseerd” in los van elkaar staande deeltaken, maar vereenvoudigd zodat de studenten vanaf het begin van de studie met volledige, zinvolle beroepstaken worden geconfronteerd.

Deze onderwijsbenadering kan een oplossing bieden voor drie hardnekkige problemen van klassieke kennisoverdracht, te weten:

• compartimentering;

• fragmentatie;

• de transfer-paradox.

Compartimentering (compartmentalization)

Compartimentering is de tendens in het traditionele onderwijs om kennis, vaardigheden en attitudes los van elkaar te doceren. Deze benadering verhindert integratie van de geleerde zaken en ontwikkeling van competentie.

Compartimentering heeft een desastreus effect gehad op de beroepsuitoefening.

Als je een chirurg nodig hebt, wil je er dan een met geweldige kennis van het menselijk lichaam, maar geen technische vaardigheden, of andersom? Of heb je er liever een die op beide gebieden competent is, maar niet weet hoe hij zijn vakkennis moet bijhouden?

Holistische onderwijsbenaderingen beogen integratie van drie aspecten van beroepsactiviteit:

• inhoudelijke kennis

• vaardigheden ter verwerving daarvan, te weten perceptuele en psychomotorische vaardigheden

• attitudes: emotionele ontwikkeling, inhoudende de beroepshouding (opstelling versus onder meer cliënten en collega’s) en het vermogen om alle kennis en vaardigheden verder te ontwikkelen

Door deze integratie wordt de capaciteit tot praktische toepassing van het geleerde geoptimaliseerd.

Fragmentatie (fragmentation)

Traditionele onderwijssystemen zijn gebaseerd op fragmentatie: de opsplitsing van een vakgebied in kleine, incomplete, geïsoleerde onderdelen die bestudeerd moeten worden.

Om het in de praktijk brengen van het geleerde te optimaliseren, focussen holistische onderwijsbenaderingen op verregaande integratie van de benodigde kennis en vaardigheden. Dit gebeurt vooral door het ontwikkelen van de coördinerende vaardigheden die nodig zijn bij het in de praktijk brengen ervan.

De transfer-paradox

De transfer-paradox houdt in dat hoe meer het onderwijs gericht is op kennisoverdracht, hoe minder de student de geleerde vaardigheden in de praktijk zal kunnen brengen. Dit is het effect van de fragmentatie en compartimentering die door maximalisering van kennisoverdracht ontstaan.

Een holistisch onderwijsmodel zal altijd rekening houden met deze paradox en de leerdoelen zo abstract en generalistisch mogelijk formuleren. Het effect hiervan zal zijn dat studenten de noodzakelijke generalistische en abstracte kennis ontwikkelen om praktische problemen, die altijd aspecten hebben die buiten de categorische kennis over een onderwerp gaan, op te lossen.

Traditionele, systematisch opgebouwde onderwijspractica kosten meer tijd, geld en energie aan organisatie, docent en student dan traditionele lesvormen en leveren slechts zeer specifieke, toegepaste kennis op een klein gebied op.

Het is beter om inhoudelijk minder efficiënt opgebouwde practica te verzorgen binnen het vakgebied en een aantal zeer verschillende opdrachten te geven. Dit kost meer tijd dan een systematische aanpak en de student wordt eerder in verwarring gebracht dan iets geleerd. Op deze manier ontwikkelt hij echter wel de vaardigheden om zelf met het kennisgebied om te gaan: hij is dan namelijk gedwongen om abstracte uitgangspunten te zoeken voor het oplossen van chaotisch aangeboden concrete problemen: hetzelfde wat hij in de praktijk zal moeten doen!

Holistische onderwijsvormen richten zich, zoals gezegd, op het aanleren van vaardigheden om met complexiteit om te gaan. Dit gebeurt meestal via “modeling”: het presenteren van in complexiteit oplopende praktijkgevallen, enerzijds zo authentiek mogelijk, anderzijds zodanig vormgegeven dat de student er optimaal van zal leren.

Vier componenten, tien stappen

De Ten Steps is een methode die voortburduurt op het “4C/ID-model” (4 Componenten-Instructional Design). Dit al eerder beschreven model heeft een analytisch-beschrijvend karakter, de nadruk ligt op cognitief-psychologische uitgangspunten en de verhouding tussen de ontwerp-componenten en leerprocessen.

In de Ten Steps wordt het 4C/ID model nader uitgewerkt voor praktische toepassing bij de opzetten van een onderwijsprogramma.

De stappen ervan zijn mogelijk, maar niet altijd noodzakelijke tussenstappen om de vier hoofdstappen te vergemakkelijken. Het is een model dat met name bedoeld is voor onderwijs:

• Gegeven aan HBO/universiteit (vooral studies als medicijnen, rechten, bedrijfskunde);

• Gegeven over een langere periode (enkele weken/jaren);

• Gericht op ontwikkeling van professionele en/of complexe competenties.

Uit welke componenten bestaat het 4C/ID model? - Chapter 2

Uitgangspunt in het 4C/ID model is dat onderwijsplannen voor complex leren vier basiscomponenten behoren te bevatten. Omdat deze eerste opzet ook wel “blueprint” wordt genoemd, noemt schrijver ze de vier blueprint-componenten:

1. praktische leertaken of learning tasks(4C/ID): de kern van het onderwijsprogramma is een serie van in complexiteit opklimmende, op authentieke beroepsactiviteiten gebaseerde leertaken. Ten Steps werkt deze eerste component uit als volgt:

2. ondersteunende informatie of supportive information (4C/ID), de tweede component betreft de informatie en cognitieve vaardigheden die de beroepsbeoefenaar nodig heeft om maatwerk te leveren in steeds wisselende situaties. Deze component is in Ten Steps uitgewerkt als volgt:

3. procedurele informatie of procedural information (4C/ID), de derde component betreft de informatie die de beroepsbeoefenaar nodig heeft met betrekking tot regelmatig terugkerende praktijkwerkzaamheden. Hij zal hiervoor min of meer gestandaardiseerde procedures en handelingen dienen toe te passen. In Ten Steps is deze component uitgewerkt als volgt:

4. deeltaken-practica of part-task-practice (4C/ID): aparte automatiseringspractica om handelingen en procedures te automatiseren waarvoor dit absoluut noodzakelijk is wegens redenen van onder meer efficiëntie en risicobeperking. Ten Steps werkt dit uit:

Eerste component: learning tasks

Dit zijn praktische opdrachten met de volgende kenmerken:

• doel: integratie van vaardigheden, kennis en uitgangspunten bij de studenten middels “inductie”: het ontwikkelen van cognitieve schema’s door bewuste abstractie en generalisering vanuit concrete leer-ervaringen;

• Dit “inductieve leren” vindt alleen plaats als de student telkens wordt aangesproken op gebruik van de voor hem/haar maximaal beschikbare kennis, uitgangspunten en vaardigheden;

• deze leertaken dienen zeer gevariëerd te zijn;

• ze bieden betekenisvolle ervaringen van volledige werktaken en zijn bij voorkeur gebaseerd op authentieke beroepswerkzaamheden;

• ze zijn gegroepeerd in “task classes”: groepen leertaken, (onderling niet verschillend in complexiteit maar wel in alle aspecten zo gevarieerd mogelijk), die naar opklimmende complexiteit zijn geordend;

• de ondersteuning en begeleiding beginnen binnen elke taakklasse op een maximum en worden naar het eind van die klasse systematisch afgebouwd (“scaffolding”)

Merriënboer zegt in zijn inaugurele rede het volgende over deze leertaken : “Goed ontworpen leertaken stimuleren studenten om cognitieve schema’s te construeren door bewust algemene informatie te abstraheren uit de concrete ervaringen die de leertaken verschaffen. Vervolgens zorgen leerprocessen zoals generalisatie en discriminatie ervoor dat de schema’s worden aangepast en steeds opnieuw in overeenstemming gebracht met hun nieuwe ervaringen.De te construeren schema’s bestaan in twee vormen: (1) mentale modellen die weergeven hoe een bepaald leerstofdomein georganiseerd is en het zo mogelijk maken om binnen dat domein te redeneren, en (2) cognitieve strategieën die weergeven hoe problemen in een bepaald leerstofdomein het beste kunnen worden aangepakt en het zo mogelijk maken om problemen in dat domein op een systematische manier te benaderen.”

Tweede component: supportive information

Ondersteunende informatie heeft betrekking op algemene cognitieve, praktische en emotionele aspecten van het oplossen van problemen in de beroepspraktijk.

Deze informatie heeft de volgende kenmerken:

• ondersteunt het leren en uitvoeren van niet-routinematige aspecten van leertaken;

• verduidelijkt hoe problemen op een bepaald terrein moeten worden benaderd (cognitieve strategieën) en hoe dit terrein is gestructureerd (mentale modellen);

• is per taakgroep nader gespecificeerd en is altijd beschikbaar voor studenten;

• is gericht op “elaboratie”: het aanknopen van nieuwe kennis, vaardigheden en houdingen aan bestaande cognitieve schema’s.

Derde component: procedural information

Dit is informatie die belangrijk is bij het aanleren en uitvoeren van routinematige aspecten van leertaken. Het doel van deze informatie is voornamelijk de zogenaamde ‘compilatie’ van kennis: studenten vormen geautomatiseerde schema’s die hen in staat stellen om bepaalde taakaspecten snel, foutloos en zonder bewuste controle uit te voeren.

Deze informatie:

• is nodig voor het leren en uitvoeren van routinematige aspecten van leertaken;

• is gericht op de ontwikkeling van geautomatiseerde schema’s;

• legt exact, stap voor stap, uit hoe routinehandelingen moeten worden verricht;

• wordt gegeven op het moment dat de student hem nodig heeft bij het uitvoeren van de leertaak.

Vierde component: automatisering door part-task practice

Hierbij worden extra oefeningen aangeboden om de automatisering van om bepaalde redenen daarvoor geselecteerde routinehandelingen en/of procedures te bevorderen. Het doel hiervan is vooral de ‘versterking’ (strengthening) van geautomatiseerde schema’s middels herhaling en langdurige oefening.

Kenmerken:

• extra oefening in belangrijke routinematige aspecten van beroepshandelingen;

• doel is de ontwikkeling van een zeer hoge graad van routinematig handelen;

• geven een enorme hoeveelheid herhalingshandelingen;

• starten pas als het verband tussen de routinehandeling en de rest van de taak duidelijk gemaakt is aan de student, dus nadat de routine-aspecten zijn geïntroduceerd in de context van de hele taak.

In de praktijk is het ontwikkelen van onderwijs nooit een lineair proces, waarbij van stap 1 tot stap 10 gewerkt wordt. Vaak zal terugkeer tot- of correctie van een eerdere stap nodig zijn.

Hoe worden de drie kernproblemen bij kennisoverdracht in het 4C/ID-model opgelost?

I. tegengaan van compartimentering gebeurt doordat de nadruk wordt gelegd op leren door middel van het opdoen van ervaring met steeds complexer praktijkopgaven (inductief leren) en door het aanbrengen van zo veel mogelijk variatie binnen alle aspecten van de gepresenteerde leertaken.

1. inductief leren:

door een goede sequentie van steeds complexere leertaken gebruikt de student voortdurend al zijn kennis en vaardigheden en wordt gedwongen deze verder uit te breiden en te systematiseren.

2.variatie in de leertaken:

Leertaken moeten niet alleen van toenemende complexiteit zijn, maar ook van elkaar verschillen in alle aspecten waarin ze in de praktijk van elkaar kunnen verschillen: context waarin de taak wordt gepresenteerd, omgeving waarin- en manier waarop dat gebeurt, enzovoorts.

II. vermijden van fragmentatie gebeurt door:

1. het ontwikkelen van coördinatiestrategieën: Complex leren betekent vooral het leren coördineren van de voor een leertaak benodigde vaardigheden. Deze benodigde vaardigheden moeten eerder gezien worden als aspecten dan als ondergeschikte onderdelen van complexe taken. Om die coördinatie te ontwikkelen hebben de studenten ondersteuning en leiding nodig.

2. opklimmende complexiteit van de leertaken: Deze taken moeten naar oplopende moeilijkheidsgraad in “taak-klassen” worden ingedeeld. Binnen een taak-klasse zijn de leertaken gelijkwaardig in complexiteit.

3. leiding en ondersteuning: . Deze zijn van fundamenteel belang bij het aanleren van de coördinatie. De “ondersteuning” (support) is product-geöriënteerd: gericht op faciliteren bij werkzaamheden nodig voor bereiken van het eindproduct, de “leiding” (guidance) daarentegen is proces-georiënteerd: gericht op sturen van de student bij het volgen van een efficiënte weg naar het eindproduct. In de loop van de studietijd dienen leiding en ondersteuning stapsgewijs te verminderen. Ondersteuning kan bijvoorbeeld afnemen door in een eerste taak-klasse een complete met de voorliggende vergelijkbare casus te verschaffen, met verhelderende vragen en documentatie. Daarna wordt veel schetsmatiger, door de student zelf aan te vullen casuïstisch- en documentatiemateriaal gegeven, en tenslotte helemaal geen. Deze methode voor systematische afbouw van ondersteuning, waarbij de student steeds groter gedeelten van de taak zelf moet aanvullen, staat bekend als de completion strategy, en is uiterst effectief gebleken. Binnen elke taak-klasse moet deze aanvullings-strategie worden toegepast zodat de laatste taak binnen die klasse zelfstandig wordt uitgevoerd.

III. omgaan met de transfer-paradox

Wordt leren van praktijkgericht handelen altijd bemoeilijkt door letterlijke kennisoverdracht? Dat hangt mede af van het routine-gehalte van het werk. Bij meer routinematige aspecten van het werk kan letterlijke kennisoverdracht, met name door herhaalde oefeningen volgens vastgestelde procedures, zinvol zijn:

1. niet-routinematige vaardigheden betreffen de capaciteiten om dezelfde kennis telkens op een andere wijze toe te passen. Om dit te leren is variatie in de opdrachten nodig.

2. routinehandelingen zijn handelingen waarbij dezelfde kennis telkens op dezelfde wijze wordt toegepast. Deze handelingen worden het best aangeleerd door herhaling.

Ondersteunende – tegenover procesgerichte informatie

Zoals we zagen is supportive information of ondersteunende informatie nodig voor het verwerven van niet-routinematige beroepsvaardigheden, hierna door mij, samenvatter, ter onderscheiding van routinewerk aangeduid als “maatwerk”. Deze informatie is nodig om te begrijpen hoe het betreffende vakgebied is georganiseerd en welke oplossings- en beslisstrategieën gebruikt kunnen worden bij de oplossing van problemen. In elke opvolgende taak-klasse kan de bestaande kennis op dit gebied in een “verdiepingsproces” of elaboration worden uitgebreid en aangevuld, omdat deze informatie nodig is voor alle taken binnen een klasse, moet ze vóór de eerste taakopdracht beschikbaar worden gesteld en beschikbaar blijven tot de laatste opdracht vervuld is.

Procedural information is daarentegen gericht op aan te leren routinewerk en wordt bij voorkeur in een directe stap-voor-stap-instructie overgedragen aan de student. Deze informatie dient telkens opnieuw, bij elke nieuwe taak, precies op het moment (Just In Time, “JIT – information”) dat de student hem nodig heeft gegeven te worden. Het doel van het geven van deze informatie is niet primair gelegen in kennisoverdracht, maar in het faciliteren van het ervaringsproces waardoor het inductieve leren plaats vindt. De JIT-informatie moet dus gemakkelijk worden opgenomen in het bij de student reeds aanwezige mentale model en stelsel van cognitieve regels. Het subproces wat op deze inbedding betrekking heeft wordt knowledge compilation genoemd.

Deeltaak-practica

Soms is het, ondanks het risico van fragmentatie en compartimentering, nodig om bepaalde deeltaken af te splitsen van leertaken. Meestal is dit nodig als deze onderdelen van de taken een hoge mate van routinematig handelen vereisen. Het is het beste om pas nadat de student zo’n routinehandeling is tegengekomen in de hoofdtaak (en daardoor gemotiveerd is geraakt om zich de routine eigen te maken), deze deeltaak af te splitsen, meerdere aansluitende gelijkvormige deel-oefentaken of practice items te geven en deze te laten oefenen totdat de betreffende handeling een gedachteloze routine is geworden. Dit sub-proces, waarin cognitieve regels telkens als ze opnieuw worden toegepast, worden versterkt, noemen we “strengthening”.

Voor deze practica is de hierboven beschreven procesgerichte informatie en –ondersteuning nodig.

Concluderend kan over de vier-componenten-onderwijsopzet gezegd worden dat studenten niet worden overspoeld door te complexe opdrachten, omdat

• leertaken in oplopende complexiteitsklassen worden aangeboden;

• ondersteuning en leiding aangeboden worden op de momenten dat dit nodig is;

• verschillende soorten informatie exact op het juiste moment worden verschaft.

Dat de studenten op deze manier optimaal in staat worden gesteld steeds complexer opdrachten te vervullen zonder dit als steeds moeilijker te ervaren, sluit aan bij de “cognitive load-theory” van Kirschner, waarover hieronder meer.

Een ander voordeel van de vier-componenten-opzet is het feit dat studenten overeenkomstig de eisen die de huidige maatschappij stelt, gestimuleerd worden niet alleen hun kennis, maar ook andere mentale kwaliteiten (creativiteit, doorzettingsvermogen) te ontwikkelen door het vervullen van de leertaken.

De “cognitieve lading-theorie” (CLT) van Kirschner

Bij holistisch onderwijs is een kernprobleem het voorkomen van overbelasting van de studenten doordat op de verkeerde manier complexe prestaties worden geëist.

Bij het denken over een goede opbouw van complexiteit kan de theorie van Kirschner over het cognitief functioneren een nuttige rol spelen. In deze leer functioneert de mens door middel van een ernstig beperkt werkgeheugen, te zien als een soort algemene processor, verbonden met gedeeltelijk onafhankelijk functionerende processors voor visueel-ruimtelijke en auditief-verbale informatie. Dit geheel staat in voortdurende interactie met een relatief ongelimiteerd lange-termijn-geheugen.

De theorie onderscheidt, in samenhang met de interne processors die de informatie verwerken, drie types cognitieve belasting:

• intrinsic cognitive load is de belasting van het werkgeheugen: te grote complexiteit legt een druk op dit geheugen aangezien er dan meer gevraagd wordt dan het aantal elementen (vaardigheden en kennisonderdelen) dat dat geheugen gelijktijdig kan bewerken;

• extraneous cognitive load is de belasting veroorzaakt door leermateriaal die het resultaat is van slecht onderwijs: het zoeken in oude collegedictaten is geen activiteit die direct nut heeft voor het leren van de beroepstaken;

• germane cognitive load is de belasting die het uitbreiden van bestaande cognitieve schema’s geeft. Deze belasting is de enige zinvolle belasting, omdat ze betrekking heeft op het proces dat direct bijdraagt aan leren, namelijk het verbinden van bestaande kennis en ervaring met nieuwe door aanknopen van de nieuwe elementen in een steeds complexer wordend cognitief schema (inductive learning door knowledge compilation).

Als we willen dat iemand iets leert, mogen deze drie soorten cognitieve belasting niet de capaciteit van het werkgeheugen te boven gaan. Hoe meer ruimte door het onderwijs gemaakt wordt voor het aandeel van “germane” cognitieve belasting, hoe meer de student uiteindelijk zal leren.

De Vier Componenten en de cognitieve belasting die ze geven:

1. learning tasks: op twee manieren is hier de cognitieve belasting beperkt: door de ordening in steeds complexer taak-klassen, en door op het juiste moment de juiste informatie en ondersteuning aan te bieden.

2. supportive information: is van nature complex en wordt om die reden verschaft vóór de student aan de –immers eveneens complexe- leertaken begint. Op deze manier kan deze informatie schematisch worden verbonden met bestaande en opgeslagen informatie in het lange-termijn-geheugen vóórdat met de uitvoering van de leertaak begonnen wordt. Op die manier is de informatie bij de uitvoering van deze taak snel weer terug te halen.

3. procedural information wordt Just in Time (JIT) verschaft via expliciete, zo compact en eenvoudig mogelijk gegeven, stap-voor-stap begeleiding en positieve of negatieve feedback direct bij uitvoering. De presentatie van deze informatie heeft als enig doel de minimalisering van de intrinsic cognitive load.

4. tenslotte worden tijdens de part task practice de te automatiseren routinematige aspecten van het werk aangeleerd. In het algemeen zijn dergelijke practica niet bevorderlijk voor de ontwikkeling van de capaciteiten tot het omgaan met complexe opdrachten. Soms echter verminderen geautomatiseerde handelingen verminderen de cognitieve belasting van het werkgeheugen, waardoor sommige beroepsactiviteiten soepeler en foutlozer zullen worden verricht.

Beperkingen van CLT

CLT past volkomen in het 4-componenten-systeem, maar is niet voldoende: nadat door CLT het werkgeheugen zo veel mogelijk is vrijgemaakt voor de juiste leerprocessen, zijn nog methodes nodig om dit leren zelf optimaal te laten verlopen. Hierop wordt later terug gekomen.

Individualisering van onderwijs

Het tien-stappen-programma geeft veel ruimte voor aanpassing aan de studiebehoeften van de individuele student. De vier-componenten-blueprint kan gebruikt worden als basisschema, waaruit dynamische taakselectie (dynamic task selection) mogelijk is, wat inhoudt dat het onderwijs wordt geïndividualiseerd doordat voor de ene student meer en/of andere opdrachten worden geselecteerd dan voor de andere, al naar gelang de individuele leerbehoefte.

Dit streven leidt tot twee vragen:

• hoe worden de juiste leertaken geselecteerd?

• wie draagt daarvoor de verantwoordelijkheid?

Bij dynamische taakselectie gelden drie vuistregels:

I. taak-klasse (task class):

• een student gaat naar de volgende taak-klasse als hij zelfstandig een taak uit de huidige groep kan vervullen, waarbij hij voldoet aan criteria van snelheid, accuratesse en efficiëntie;

• haalt hij die criteria niet, dan moet bekeken worden op welke punten hij onvoldoende scoorde en welke vervolgtaak binnen dezelfde klasse hier het best op aansluit: een andere niet-ondersteunde taak of juist een met specifieke ondersteuning, gericht op aanpak van zijn zwakke plekken.

II. ondersteuning en leiding (support and guidance):

• als een taak met een bepaalde mate van ondersteuning en leiding goed wordt volbracht, krijgt de student bij de volgende taak minder begeleiding;

• is dit niet het geval dan krijgt hij dezelfde mate van- danwel specifiek op zijn probleem gerichte begeleiding bij zijn volgende taak.

III. variatie (variability):

• nieuwe taken worden altijd zodanig geselecteerd dat ze zo veel mogelijk verschillen van de vorige.

Hoe wordt bepaald welke leertaken de juiste zijn?

Dit gebeurt door toetsing: dynamische taakselectie vereist voortdurende controle (assessment) over de voortgang van de student. Meestal zal een evaluatie-cijferlijst (scoring rubric) worden bijgehouden, gebaseerd op voor alle deeltaken (constituent skills) geformuleerde basis-eisen (standards). Dit zal vooral gebeuren met betrekking tot de zonder begeleiding uitgevoerde laatste taken van de taak-klasse. De resultaten hiervan geven immers aan of de student klaar is voor de overstap naar een complexer taak-klasse.

Drie soorten evaluatie zijn hier denkbaar:

1. (slechts) op beoordeling gerichte evaluatie: het “rapportcijfer” dat leidt tot bevordering naar een volgende taakklasse of afstuderen (summative assessment)

2. (slechts) op voortgang gerichte evaluatie van onder begeleiding uitgevoerde taken, met als primair doel het vaststellen van de hoeveelheid en vorm van begeleiding bij- en de inhoud van- de volgende taak binnen de taak-klasse (formative assessment).

3. zowel op beoordeling als op voortgang gerichte evaluatie van onbegeleid verrichte eind-taken van een task-class: deze toetsing kan een summative, maar ook een formative doel hebben (performance assessment)

Wie heeft de controle: docent/opleiding of student?

Deze vraag valt uiteen in de vraag naar de controle op vier gebieden:

1. de controle over de selectie van de volgende learning task

2. de controle over de selectie van de juiste supportive information

3. de controle over de selectie van de juiste procedural information

4. de controle over de selectie van de juiste part task practice

5. de controle over het leerproces zelf

Het uitgangspunt van het 4C/ID systeem is dat de controle op al deze gebieden geleidelijk, naarmate diens draagkracht toeneemt, van de opleiding, vertegenwoordigd door docent, tutor of informaticasysteem, gezamenlijk genoemd “intelligent agent” wordt overgedragen aan de student. De processen waarin dit plaatsvindt worden “scaffolding” (binnen elke taakklasse neemt de zelfstandigheid van de student op de eerste vier gebieden bij elke volgende taak toe terwijl- en doordat de ondersteuning wordt afgebouwd) respectievelijk “second-order-scaffolding” (in de loop van het onderwijsproces als geheel krijgt de student steeds meer de controle over zijn eigen leerproces overgedragen totdat hij aan het eind van zijn studie geheel zelfstandig kan worden geacht om zijn “education permanente” zelf ter hand te nemen)

Op elk van deze controlevragen wordt hieronder kort ingegaan.

1. Wie selecteert de volgende learning task?

Hiervoor zijn drie systemen denkbaar:

• “system control”: leraar/software programma doet dit;

• “learner control”: student doet het zelf, aan de hand van zelfstandig gehanteerde scorelijsten;

• “shared control”: leraar en student selecteren samen de volgende leertaak.

Deze drie systemen kunnen ook bij de aanpak van de andere drie componenten van het programma worden gehanteerd (selectie van deeltaak-practica en procedurele- en ondersteunende begeleiding)

Wie verantwoordelijk is voor selectie ven de volgende leertaak hangt af van een basiskeus die eerder is gemaakt, hierbij is bepaald of wordt uitgegaan van de student (on-demand-education) of van het onderwijssysteem (adaptive learning).

2. wie selecteert de supportive information: deze kan aan het begin van een nieuwe task-class worden gedaan door de docent (“planned information provision”), gedurende de uitvoering van de leertaken door de student (“resource-based learning”) of door student en docent gezamenlijk tijdens de uitvoering van de leertaak (“information problem solving”)

3. wie selecteert de procedural information: docent (“unsolicited information presentation”), student (“solicited information presentation”) of gezamenlijk (docent helpt in dat geval student om de relevante procesinformatie te vinden en gebruiken)

4. wie selecteert de part- task practice: de intelligent agent”(“dependent part-task practice”), student (“independent part-task practice”) of gezamenlijk (docent vertelt student mogelijkheden voor practica, student kiest)

5. wie is verantwoordelijk voor het leerproces zelf? Studenten zullen in het algemeen niet vanzelf de capaciteit hebben om de verantwoordelijkheid voor al bovengenoemde keuzen te dragen. Deze capaciteit kan en moet ontwikkeld worden in een “secundair ontwikkelingsproces”, of proces van second-order-scaffolding dat is gericht op de ontwikkeling van het vermogen om zelfstandig de goede studiekeuzen te leren maken.

Media voor de overdracht van leertaken:

Leertaken moeten zo authentiek/waarheidsgetrouw mogelijk zijn, wat betekent dat ze zowel mentaal als fysiek moeten “aanvoelen” als de echte beroepstaken: met andere woorden: de psychological fidelity en de fysical fidelity ervan moeten zo hoog mogelijk zijn.

Toch is het vaak nodig om de student niet in de werkelijke, maar in een gesimuleerde taakomgeving de leertaak te laten uitvoeren zodat deze vereenvoudigd kan worden met het oog op optimale inductie, risico-beperking en andere factoren.

Vaak zal de keuze voor een computersimulatie daarom voor de hand liggen. In een informaticaprogramma (Computer Based Training of CBT) kunnen immers zowel alle mogelijke (beperkingen van) complexiteit als toetsing en bijsturing/ondersteuning worden verwerkt.

Allerlei middels informatica-systemen aangeboden ondersteuning of Electronic Performance Support Systems (EPSSs) zullen, soms door toepassing van smartphones en tablets, vaak een rol spelen bij de uitvoering van leertaken.

De Ten Steps methode laat in het midden welke media het meest geschikt zijn voor inductief leren. Hierover is meer te lezen in het derde hoofdstuk.

Uit welke stappen bestaat het Ten Steps programma? - Chapter 3

Inleiding

Het ontwerp van een onderwijsprogramma volgens het hier gepropageerde holistische systeem kent tien stappen. Het ontwerpen van een onderwijsprogramma is echter geen lineair proces dat stap voor stap kan worden afgewerkt. Iedere volgende stap staat in wisselwerking met de vorige en maakt het soms daarom noodzakelijk eerder genomen beslissingen bij te stellen.

Van oudsher is gebruikelijk om uitgaande van het systeem van de onderliggende informatie de student te begeleiden naar voldoende kennis tot toepassing daarvan, maar in het Ten Steps-programma wordt de volgorde omgekeerd: uitgaande van beroepstaken wordt teruggeredeneerd naar de daartoe benodigde kennis, vaardigheden en attitudes bij de (toekomstige) beroepsbeoefenaar.

De volgorde van de fasen in het Ten Steps proces wordt meestal bepaald door de Pebble-in-Pond-Approach, die aansluit bij de volgorde van het 4C/ID-model. Deze volgorde leidt echter slechts tot analyse van de beroepstaken en een bijbehorend onderwijsontwerp.

Uitbreiding Ten-Steps-proces: Omdat het Ten-Steps ontwerp vervolgens nog moet worden geproduceerd, geïmplementeerd, geëvalueerd en dan weer gewijzigd/verbeterd is het gebruikelijk om de Ten Steps in te passen in een ruimer model met betrekking tot de vormgeving van onderwijs in te passen: ISD-processen gebaseerd op de “ADDIE” volgorde waardoor drie stappen aan beide processen worden toegevoegd:

• ontwikkeling/produktie van het onderwijs

• implementatie ervan in het bestaande onderwijs

• evaluatie van het functioneren van het nieuwe onderwijs in het kader van bijstelling.

De Pebble-in-Pond-Approach en de ISD/ADDIE-uitbreiding van die processen worden in de paragrafen hieronder nader behandeld.

I. Onderwijsontwerp volgens de Ten Steps is geen lineair proces!

Het lijkt logisch om bij het ontwerpen van onderwijs dit model stap voor stap te volgen. Iedere stap staat echter, vanuit systeemdynamisch gezichtspunt (system dynamics view) beschouwd, in wisselwerking met eerdere en volgende stappen en beïnvloedt deze, zodat het onderwijsontwerp in feite geen lineair, maar meer een soort zigzagkarakter (zigzag design) heeft.

In deze dynamische opvatting wordt elke stap in het ontwerpproces vaak meermalen opnieuw bekeken en bijgesteld als dit in verband met andere onderdelen nodig blijkt. Het ontwerpproces is dus niet rechtlijnig (singular) maar lijkt op een serie “zwerftochten” of “iterations” waarin steeds bij een volgende stap wordt teruggekeerd naar een of meer vorige in een voortdurend proces van aanvulling, verfijning en correctie tengevolge van wederzijdse beïnvloeding van de ontwerpfasen. Tengevolge van deze “zwerftochten” groeit het in behandeling zijnde leerproces steeds dichter naar een optimum.

Een dynamisch proces is moeilijk te plannen en in de hand te houden. Om deze nadelen te ondervangen is het raadzaam om het enigszins te stroomlijnen.

Daartoe bestaan onder meer de volgende mogelijkheden:

1. rapid prototyping: In hoofdlijnen zijn de belangrijkste iteraties vaak wel te voorzien, waardoor het de moeite loont de belangrijkste tevoren al in te plannen in een activiteit die “rapid prototyping” genoemd wordt. In dit proces schetst de ontwerper snel een of meer leertaken (prototypes), die binnen een bepaalde taakklasse thuis horen. Vervolgens probeert hij ze uit op proefpersonen/studenten. Aan de hand van de behaalde resultaten worden niet alleen de geteste taken , maar het hele ontwerp-proces (ontwikkelen van toetsinstrumenten, bepaling van de volgorde van leertaken enzovoorts) bijgesteld en toegespitst.

2. layers of necessity: Voorts speelt een rol in het ontwerp-proces het beginsel van “layers of necessity” (“noodzakelijkheidslagen”): er wordt in fasen (“lagen”) van grof naar fijn, van schetsontwerp naar de meest gedetailleerde uitwerking daarvan gewerkt. De eerste lagen zijn de “belangrijkste”, want geven de hoofdlijnen weer.

3. re-use/mash-up: In het ontwerp-proces hoeven vaak niet alle onderdelen van het leerproces opnieuw of voor het eerst te worden ontworpen: vaak kan bestaand materiaal opnieuw worden gebruikt (re-use) of vermengd (mash-up) met nieuwe onderdelen.

II. Pebble-in-Pond-Approach

In verband met de hiervoor beschreven dynamiek in het proces is het meest gebruikelijk om de “steen-in-de-vijver-techniek (pebble-in-pond approach)” van Merrill toe te passen, die aansluit bij het 4C/ID model en de “Ten Steps”-methode.

Deze methode houdt in dat, vergelijkbaar met een steen die in de vijver van het leerproces gegooid wordt, waaromheen rimpels ontstaan:

1. gestart wordt met een praktijkprobleem, de “Steen”.

2. De eerste rimpel die hieromheen ontstaat, is de analyse daarvan: welke zijn de essentiële aan te leren kennis en vaardigheden die nodig zijn voor de oplossing? Welke leertaken volgen daaruit?

3. Vervolgens komt de cirkel van de strategie die het beste gehanteerd kan worden bij oplossing van het probleem, gevolgd door

4. ontwerp van leertaken , waarna de laatste “rimpel in de vijver” en als laatste rimpel

5. de productie van leertaken.

De volgorde van de Ten Steps wordt dan:

1. learning task-design: het ontwerp van leertaken die nodig zijn om de kennis en vaardigheden te verwerven die nodig zijn om het praktijkprobleem op te lossen. Bij het ontwerp hiervan wordt vooral gekeken naar de complexiteit en variatie van de betreffende opdrachten;

2. development of assessment instruments: het stellen van toetsnormen en –methoden is nodig om vast te stellen of de praktijkopdracht naar minimale kwaliteitsnormen kan worden uitgevoerd. Twee soorten toetsnormen zijn nodig: die voor eindtoetsing van de volledige taak en die voor “tussentoetsing” van de subtaken die moeten worden verricht om de capaciteiten te verwerven voor uitvoering van de gehele taak. Uit deze tussentoetsing volgt of de student opnieuw een vergelijkbare subtaak moet uitvoeren, of naar een volgende taak kan overstappen.

3. sequencing of learning tasks: het vaststellen van de beste volgorde van leertaken: deze moeten altijd van eenvoudig naar ingewikkeld worden geordend. Bij iedere volgende stap in complexiteit behoort afbouw van leiding en ondersteuning, zodat de student tenslotte de maximaal complexe gehele taak zelfstandig uit kan voeren. Ook tussentoetsing om te bepalen welke vervolgtaak voor de betreffende student het meest wenselijk is, moet onderdeel zijn van deze volgorde.

4. design of supportive information: het ontwerp van ondersteunende informatie: soms is de bestaande informatie voldoende, stap 5 en 6 kunnen dan worden overgeslagen. Deze informatie betreft kennis die nodig is ter oplossing van het probleem, hij is gedurende het gehele leerproces beschikbaar.

5. analysis cognitive strategies: de analyse van cognitieve strategieën die professionals bij het oplossen van de betreffende problemen gebruiken. Deze leidt tot de hiervoor benodigde informatie.

6. analysis mental models: de analyse van mentale modellen waarin het bestudeerde gebied geordend kan worden.

7. analysis procedural information: het ontwerp van procedurele informatie: analoog aan het ontwerp van ondersteunende informatie begint ook dit proces met incorporatie van bestaand materiaal, indien nodig gevolgd door de stappen 8 en 9. Procedurele informatie is de informatie die betrekking heeft op de te volgen procedure bij het aanpakken van de routinematige aspecten van de leertaak, het omschrijft deze zo exact mogelijk en wordt aangereikt op het moment dat de student deze informatie nodig heeft.

8. analysis cognitive rules: de analyse van cognitieve regels

9. analysis prerequisite knowledge: de analyse van de benodigde voorkennis

10. design part-task practice: het ontwerp van deeltaak-practica is soms nodig omdat voor bepaalde deeltaken een hoge mate van automatisme nodig is, wat de accuratesse en snelheid van de uitvoering van de hoofdtaak bevordert. Deze automatismen worden aangeleerd door de extra oefening die deeltijd-practica geven.

Schematisch: het verband tussen het 4C/ID model en de Ten Steps-methode met de Pebble-in-Pond-Approach:

III. uitbreiding volgorde: ISD en ADDIE

Het tien-stappen-ontwerp-programma kan het best worden gebruikt in combinatie met een breder ISD (Instructional Systems Design, oftewel onderwijsprogram-ontwerp) model, dat het ontwerp-proces meestal in vijf fasen, te onthouden als “ADDIE”, indeelt:

1. analyse (Analysis)

2. ontwerp (Design)

3. ontwikkeling (Development)

4. implementatie (Implementation)

5. beoordeling en evaluatie (summative Evaluation)

Het tien-stappen-programma richt zich alleen op de eerste twee stappen van ADDIE: analyse van werkprocedures en werkinhoud van de beroepsbeoefenaar en ontwerp van de bijbehorende leertaken.

De eerste twee bovengenoemde stappen zijn te zien als de ontwerpfase van het onderwijs, de drie navolgende stappen hebben betrekking op de uitvoering daarvan.

Het is wenselijk dat de inspiratie voor de voor geslaagd onderwijs benodigde activiteiten die niet in het Ten Steps-programma aan bod komen, zoals analyse en toetsing van behoefte, ontwerp van het onderwijsinstrumentarium, implementatie en levering van de benodigde materialen en beoordeling van het gevolgde plan, uit een ISD-model wordt betrokken.

Ook moet telkens worden bekeken of de eerste twee stappen van ADDIE, oftewel de Tien Stappen, wel nodig zijn: mogelijk beheersen de studenten de betreffende vaardigheden al, of heeft het niet-beheersen daarvan oorzaken die niet via de Ten Steps aangepakt kunnen worden.

Wat houdt Stap 1 van het Ten Steps programma in? - Chapter 4

Het ontwerp van leertaken

Het uitgangspunt voor het ontwerpen van leertaken zijn de taken die in de beroepswerkelijkheid vervuld moeten worden.

Beroepstaken hebben drie dimensies die relevant zijn bij het ontwerp en gebruik van daarop gebaseerde leertaken:

• de structuur van het probleem,

• de gelijkwaardigheid van de oplossing

• de vaardigheden en kennis van de probleemoplosser.

De structuur van leertaken is bijna altijd een vereenvoudiging. Leertaken hebben betrekking op leerstof binnen één bepaald terrein, terwijl een probleem in werkelijkheid vaak slechter gestructureerd is, omdat het zich afspeelt op meerdere vakgebieden: bij een suikerzieke obesitaspatiënt bijvoorbeeld kunnen problemen spelen op medisch, economisch en sociaal terrein.

De oplossing van leertaken is eenduidiger dan die van beroepstaken: er is maar een beperkt aantal oplossingen mogelijk, en deze zijn 100% goed of fout. Bij werkelijke problemen, zoals in bovenstaand voorbeeld, zijn meerdere oplossingen denkbaar, terwijl niet één antwoord “het” goede is.

De probleemoplosser is tengevolge van bovengeschetste complexiteit in werkelijkheid vaak niet één persoon, maar een team specialisten met kennis van de diverse terreinen waarop het probleem speelt.

Het belangrijkste doel bij het ontwerp van de leertaak is het stimuleren van de student tot de juiste focus: het is belangrijker dat hij/zij zich richt op het leerproces dan op de correcte uitvoering en oplossing van de taak. Hiervoor zijn van belang:

1. het juiste primaire medium (primary medium)

2. passende ondersteuning (learner support)

3. leiding bij het probleem-oplossen (problem-solving guidance)

A. het juiste primaire medium

De omgeving waaronder de leertaak moet worden verricht worden het “primaire medium” (primary medium) genoemd. Soms is dit de echte werkomgeving, vaak ook zal het een fysieke of geautomatiseerde simulatie hiervan zijn.

Meestal moeten de omstandigheden die bij de echte taak een rol spelen, in het belang van veiligheid danwel om praktische of didactische redenen worden vereenvoudigd en aangepast aan het niveau van de studenten. Het is de bedoeling dat ze bij de opvolgende taken geleidelijk steeds waarheidsgetrouwer worden.

De gelijkenis van het primaire medium op de werkelijkheid heeft een psychologisch, functioneel en fysiek aspect.

1. psychological fidelity: de psychologische gelijkenis van het primaire medium (hoe de student de leertaak beleeft in al zijn aspecten: saaiheid, stress, enzovoorts) moet altijd zo groot mogelijk zijn.

2. functional fidelity: de functionele gelijkenis van de oefenomgeving op de werkelijke heeft betrekking op de mate waarin een gesimuleerde taakomgeving identiek aan de werkelijke reageert op de handelingen van de student.

3. physical fidelity: de fysieke gelijkenis van de taakomgeving op de werkelijke heeft betrekking op de mate waarin een taakomgeving zintuiglijke gelijkenis toont met de werkelijke: hoe hij eruit ziet, klinkt, ruikt, smaakt et cetera.

In het algemeen is voor een efficiënt leerproces de psychologische gelijkenis het belangrijkst, gevolgd door de functionele en de fysieke. In de loop van het leerproces moet de gelijkenis op de drie gebieden zo veel mogelijk toenemen.

Om het aantal verwarrende en irrelevante details optimaal aan te passen aan het niveau van de student is het wenselijk bewust variaties aan te brengen in de functionele en fysieke gelijkenis (respectievelijk: de mate waarin de respons op de handelingen van de student in de oefenomgeving hetzelfde is als die in de werkelijke omgeving zou zijn en de mate waarin alle omstandigheden van de proeftaak op de werkelijke gelijken).

Voorbeeld: medicijnen-studenten zouden allereerst een tekstcasus kunnen krijgen, op basis waarvan een behandeling moet worden bedacht. In deze fase is nog geen sprake van interactiviteit en motorische gelijkenis op de beroepstaak. Deze aspecten kunnen in de volgende fasen toenemen door bijvoorbeeld achtereenvolgens met poppen, acteurs en tenslotte echte patiënten te werken.

Door computersimulaties kan een hoge mate van psychologische gelijkenis worden gebruikt, wat een reden is waarom ze veel worden toegepast.

B. passende ondersteuning

Bij het bedenken van passende ondersteuning van de student bij uitvoering van de leertaak, moet onderscheid gemaakt worden tussen ingebouwde ondersteuning en probleemoplossingsgerichte leiding.

Built-in task support (ingebouwde ondersteuning): de structuur van de taak zelf kan meer of minder ondersteunend zijn door de informatie die erbij verstrekt wordt en de criteria die voor de oplossing of het einddoel gegeven worden. Deze ondersteuning behoort af te nemen naarmate de student zelfstandiger wordt. De mate van ondersteuning kan op diverse wijzen variëren, al naar gelang de vormgeving van de taak:

• Geen enkele ingebouwde ondersteuning ondervindt de student bij individuele conventionele leertaken (conventional learning task): hij/zij moet in zijn eentje het antwoord op een bewust slecht gestructureerde opgave vinden.

• Meer steun ondervindt hij bij groepsleertaken. Hierbij kan onderscheid worden gemaakt tussen probleemgericht onderwijs (problem-based learning) (de leertaak is gericht op oplossing van een probleem) en projectgericht onderwijs (project-based learning) (de leertaak is gericht op totstandkoming van een advies of product).

• De grootste ingebouwde ondersteuning is te vinden in de bestudering van uitgewerkte voorbeelden (worked-out examples): dit gebeurt vaak groepsgewijs aan de hand van casussen (case method), maar ook andere vormen zijn denkbaar.

• Reverse tasks, “Omgekeerde taken” geven een doel en een acceptabele manier om dit te bereiken, maar de studenten moeten de implicaties hiervan voor verschillende werksituaties uitzoeken. Voorbeeld: patiënt heeft een akute blindedarmontsteking… Hoe had de diagnose tot stand kunnen komen? Welke verschijnselen hiervan waren mogelijk geweest?

• Imitation tasks, “imitatie-taken”: een conventionele leertaak wordt gepresenteerd in combinatie met een uitgewerkt voorbeeld van een analoge taak. De student heeft nu een voorbeeld van oplossingsstappen die hij kan nemen.

• Non-specific-goal-tasks, “Taken met niet-specifiek doel” stimuleren studenten om de relatie te onderzoeken tussen oplossingen en doelen die met die oplossingen bereikt kunnen worden. Voorbeeld: auto A, 950 kg, is 100 meter verwijderd van auto B, start en rijdt met gelijkmatig toenemende snelheid in 10 seconden naar B. Doelspecifieke vraag: wat is de snelheid waarmee A op B botst? Doel-niet-specifieke vraag: bereken zo veel mogelijk waarden waarop deze casus betrekking heeft (nu worden niet alleen de snelheid van de botsing, maar ook de door A op B uitgeoefende kracht (formule: snelheid is kracht maal weg) en de versnelling berekend)

• Completion tasks, “Aanvul-taken”: de gegevens van de beginsituatie, de criteria voor een acceptabel einddoel en een gedeelte van de oplossing worden gegeven, deze moet worden aangevuld door de missende oplossingsstappen te beredeneren en uit te voeren.

C. Probleemoplossingsgerichte begeleiding

Behalve ingebouwde ondersteuning kan de student ook worden geholpen met begeleiding die gericht is op hulp bij de oplossing van het probleem. Hiervoor moeten zowel de fasen die de professional doorloopt bij de aanpak als de door hem/haar hierbij gehanteerde vuistregels worden geanalyseerd. Dit gebeurt in een “SAP” (Systematic Approach to Problem-solving) die kan leiden tot begeleidingsvormen als

• Modelvoorbeelden (modeling examples): dit is de maximale begeleiding die gegeven kan worden: een professional doet voor hoe het moet. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door het tonen van films. Minimale begeleiding wordt gegeven door alleen de opererende chirurg te laten zien, meer begeleiding wordt gegeven als deze zijn/haar handelingen hardop bespreekt tijdens het werk, bij maximale begeleiding wordt getoond waar hij/zij naar kijkt, en in welke volgorde hij dat doet. Deze laatste voorbeelden worden “eye movement modeling examples” genoemd.

• Process worksheets: dit zijn geschematiseerde beschrijvingen van het bij de oplossing van het probleem te doorlopen proces. Deze beschrijvingen kunnen in complexiteit uiteenlopen van eenvoudige schema’s tot uitgebreide computerprogramma’s. Deze programma’s werken interactief: het programma reageert op de door de student gezette stappen met raadgevingen voor de juiste vervolgstappen. (student-aanpassing, learner adaptation) die desgewenst kan worden aangevuld met “cognitive tools” of “mindtools”: software die er niet op gericht is om de student iets aan te leren (“leren van het middel”) maar om hem/haar te faciliteren bij zinvol professioneel handelen (“leren met het middel”).

• Performance constraints of uitvoeringsbelemmeringen (“Training Wheels Approach”): vergelijkbaar met de manier waarop een kind leert fietsen met zijwieltjes (deze wieltjes worden steeds hoger afgesteld zodat ze steeds minder steun bieden tegen omvallen) wordt de leeropgave vereenvoudigd door bepaalde taakhandelingen aanvankelijk niet mogelijk te maken: zo kunnen rechtenstudenten bijvoorbeeld leren pleiten door de opdracht een zaak te verdedigen die ze niet zelf hebben opgelost: de gegevens voor het pleidooi worden kant en klaar aangereikt. Omdat deze benadering veel directiever is dan de voorgaande (ondersteuning door middel van process worksheets) is hij/zij beter geschikt voor de vroegste stadia van de opleiding.

• Tutor guidance: de instructeur (niet altijd een docent) die een student begeleidt bij het oplossen van een probleem wordt bij probleemgericht onderwijs meestal “tutor” genoemd. Bij projectgericht onderwijs heet hij/zij “coach”. Een voordeel van deze methode is dat de tutor van heel dichtbij het proces kan volgen om hierop feed back te geven in de vorm van correcties, advies en commentaar. Het nadeel is echter de mankracht die deze begeleiding vereist.

Bij het ontwerp van een taakvolgorde moet erop worden gelet dat studenten beginnen met leertaken die intensief ondersteund en begeleid worden, en eindigen met geheel zelfstandige uitvoering daarvan. Dit proces waarbij de ondersteuning bij het uitvoeren van leertaken afneemt naarmate de student meer ervaring verwerft wordt “scaffolding” genoemd, omdat het vergelijkbaar is met een steiger (scaffold) die wordt op- maar vervolgens ook weer afgebouwd naarmate de bouw verder vordert.

Deze bewust gekozen geleidelijke afname van de ondersteuning van de student (“fading”) heeft vijf kenmerken:

• het is gericht op ondersteuning;

• het dient als hulpmiddel;

• het vergroot het bereik van de gebruiker;

• het maakt werk mogelijk dat anders niet uitvoerbaar zou zijn;

• het wordt alleen toegepast voorzover de gebruiker het nodig heeft.

“Scaffolding” door middel van “fading” is nodig om het “expertise reversal effect” te voorkomen: dit is het effect dat een student met weinig expertise het meest leert door veel ondersteuning, maar een gevorderde student leert juist het meest door weinig ondersteuning. Voor een optimaal leerproces moet dus bij toename van vaardigheid de ondersteuning juist afnemen.

Als een serie taken ontworpen wordt, is het nodig te zorgen dat ze variëren in dezelfde mate waarin ze in werkelijkheid variëren, en dat ze elkaar opvolgen in een willekeurige volgorde.

Deze variatie leidt tot een proces van inductive learning (leren door ervaring, leren doordat opgedragen werkzaamheden het zelfstandig opzoeken en verwerken van kennis vereisen, waardoor cognitieve schema’s worden ontwikkeld die voortdurend toenemen in complexiteit)

Induction betreft het kerndoel van complex leren en heeft betrekking op

• generalization of het ontwikkelen van generalisaties: uit een serie concrete gevallen kan een abstracte regel worden afgeleid;

• discrimination of het maken van onderscheidingen: maar uit nieuwe gevallen kan blijken dat op die regel soms uitzonderingen moeten worden gemaakt, wat weer tot nieuwe regels leidt;

• mindful abstraction of een bewust zoeken naar regels die uit één specifiek geval afgeleid kunnen worden;

• implicit learning oftewel het integreren van grote hoeveelheden informatie, wat leidt tot de constructie van cognitieve schema’s. Impliciet leren vindt min of meer onbewust plaats en doet zich voor als studenten werken aan leertaken die hen confronteren met een breed scala van positieve (“veilig”) en negatieve (“gevaarlijk”) voorbeelden, wat leidt tot de capaciteit om in een concreet geval zeer snel keuzes te maken die leiden tot adequate reakties.

Variatie bepaalt mede de leertaakvolgorde: hoe verder de student is in zijn/haar ontwikkeling, hoe meer behoefte hij/zij zal hebben aan variatie. Dit heeft te maken met de verwerking van de werkervaring door de student: de kennisverwerking tengevolge van de leertaak waaraan hij/zij werkt staat in wisselwerking met de kennisverwerking naar aanleiding van de taken waaraan daarvoor en daarna gewerkt wordt. Dit is het effect van contextuele interferentie (contextual interference).

De contextuele interferentie is laag als verwante leertaken de studenten aanleiding geven tot gebruik van dezelfde deelvaardigheden, en hoog als verwante leertaken aanleiding geven tot gebruik van verschillende deelvaardigheden.

Hoge contextuele interferentie zal de studenten helpen om een betere integratie van de basiskennis tot stand te brengen, maar als ze nog niet ver genoeg zijn in het leerproces zal het ze juist in verwarring brengen.

Redenerend vanuit het principe van het expertise reversal effect zal een beginnende student dus een lage contextuele interferentie en weinig variatie nodig hebben, een gevorderde student juist een hoge interferentie tengevolge van grote variatie.

Als aan het begin van de studie in een bepaalde taakklasse hoge contextuele interferentie nodig wordt geacht maar de studenten hier nog niet rijp voor zijn, kan gekozen worden voor intensivering van de begeleiding.

Wat houdt Stap 2 van het Ten Steps programma in? - Chapter 5

Het ontwikkelen van toetsinstrumenten

Een samenhangende groep leerdoelen verschaft aanvaardbaarheidscriteria met betrekking tot de uitgevoerde taken. Deze criteria zijn de basis voor de ontwikkeling van toetsinstrumenten.

Het proces dat leidt tot toetsinstrumenten houdt de volgende stappen in:

1. ontleding van beroepstaken in deelvaardigheden en bepaling van de relaties tussen die vaardigheden. Dit leidt tot de bepaling van een hiërarchie van deeltaken: welke zijn belangrijk en welke minder?;

2. vaststelling van leerdoelen voor elke deelvaardigheid, gezamenlijk bepalen deze leerdoelen de inhoud van het onderwijsprogramma en leiden tot criteria waaraan prestaties van de studenten moeten voldoen;

3. classificatie van leerdoelen: wel/niet repeterende taken, wel/niet te doceren vaardigheden: het hoofdonderscheid betreft dat tussen vaardigheden gericht op wel- en niet repeterende taken. De laatsten vereisen altijd probleemoplossing, redenaties, en besluitvorming en maken ondersteunende informatie nodig, terwijl vaardigheden met betrekking tot routinewerk de toepassing van regels of procedures vereisen en procedurele informatieverschaffing en soms automatiseringstraining nodig maken. Een ander onderscheid betreft dat tussen vaardigheden die wel en niet reeds door de studenten beheerst worden: een keus hierover dient zorgvuldig gemaakt te worden omdat pas verworven nieuwe vaardigheden in een nieuwe context vaak niet onmiddellijk gebruikt worden, een (lichte) herhaling is dan nodig;

4. ontwikkeling van bijbehorende toetsinstrumenten, met name ontwikkelings-portfolio’s;

5. ontwikkeling van toetsinstrumenten voor zelf-controle .

Ontleding van beroepstaken

Deze skill decomposition gebeurt door de onderwijsontwerpers in samenwerking met beroepsuitoefenaars door het bespreken en verklaren van praktijkwerkzaamheden of door de uitvoering ervan waarbij ze ondertussen en achterna een toelichting geven van wat gedaan wordt (“cued retrospective recall”).

Belangrijk bij dit werk is dat:

• begonnen wordt bij de analyse van eenvoudige versies van de beroepstaak;

• niet alleen op de uitvoering van de taak, maar ook op de hierbij gestelde (tussen)doelen (objects) en gebruikte middelen (tools) gelet wordt;

• niet alleen gefocust wordt op perfecte uitvoering van de taak, maar ook op fouten die beginnende studenten zullen maken (performance deficiencys)

Bij deze ontleding zal een skill hierarchy of hiërarchische ordening van vaardigheden worden gezocht: de vaardigheden kunnen verticaal of horizontaal worden geplaatst ten opzichte van elkaar al naar gelang de een vanuit een bepaald gezichtspunt hoger of lager dan de ander, danwel op gelijk niveau daarvan in de ordening thuis hoort.

Vanuit het aspect “tijd” zal bijvoorbeeld de volgende ordening van vaardigheden mogelijk zijn:

• temporele relatie: de ene moet voor de ander;

• Simultane relatie: ze kunnen gelijktijdig;

• Transposable relatie: ze moeten na elkaar plaatsvinden maar de volgorde is willekeurig

Vaststelling van leerdoelen

Bij het vaststellen van leerdoelen moet altijd worden bedacht dat in het Ten Steps model niet het leerdoel, maar de integratie en coördinatie van kennis en vaardigheden die nodig zijn voor het verrichten van beroepstaken voorop staan.

Het gaat dus nooit om geïsoleerde leerdoelen, maar om het bewust ordenen daarvan zodat de student zich van de relaties tussen de verschillende beroepsactiviteiten bewust wordt. Hij zal daardoor leren om zelf een daarop gebaseerde prioritering aan te brengen bij het vervullen van werkzaamheden. Dit zal hem verder brengen dan de – snel verouderende – specifieke parate kennis die hij in het klassieke onderwijs verworven zou hebben.

Centraal staat in de methode het aanleren van vaardigheden.

Voorop zal in de formulering van de leertaak dan ook een werkwoord (action verb) staan, betrekking hebbende op het uitvoeren van de (deel-)taak. (bijvoorbeeld “diagnosticeren”)

Daarnaast spelen de volgende (sub-)leerdoelen een rol:

• een omschrijving van de performance conditions: de omstandigheden waaronder de taak moet worden verricht

• een omschrijving van de erbij te hanteren hulpmiddelen (tools) en te stellen tussendoelen (objects)

• de evaluatie-eisen (“standards”) waaraan de prestatie moet voldoen.

“Standards” zijn onder te verdelen in:

Criteria: minimale eisen van accuratesse, snelheid, productiviteit etcetera.

Values: geven de regels aan die gerespecteerd moeten zijn bij de taakuitvoering.

Attitudes: het gaat hier om de juiste beroepshouding ten opzichte van collega’s, clienten etc.

Bepaling van de volgorde van leertaken naar het beoogde doel ervan:

De volgorde van de leertaken wordt mede bepaald door de beoogde hoofd- en sub-leerdoelen.

De ordening van deze doelen kan het best plaatsvinden als volgt:

1. vaststelling globaal leer- of “eind”-doel (“terminal objective”);

2. vaststelling van alle daarvoor relevante vaardigheden;

3. vaststelling van de onderlinge verhouding van die vaardigheden;

4. prioritering: vooropstelling van de belangrijkste vaardigheden.

De onderlinge verhouding van vaardigheden kan worden bepaald door:

a. verticale ordening: vaardigheden die een bestaansvoorwaarde voor de uitoefening van andere zijn;

b. horizontale ordening: vaardigheden die geen bestaansvoorwaarde voor andere zijn. Deze kunnen onderling weer een temporele, simultane of vervangbaarheidsrelatie hebben, afhankelijk van de vraag of ze na elkaar, gelijktijdig of in tijd verwisselbaar worden uitgeoefend.

Minder belangrijk, maar ook mogelijk zijn sub-ordeningen als:

c. “heterarchische” ordening: sub-ordening van gelijkwaardige, horizontaal geordende vaardigheden zodat ze niet op één lijn staan maar een netwerk vormen (zie het als een (eendimensionaal) touw dat op de grond ligt (b) versus een (tweedimensionaal) visnet dat op de grond ligt (c))

d. een “retiary” ordening of competence map beschrijft de relaties tussen ELKE relatie en ELKE andere relatie (zie het als een driedimensionaal K’nex bouwwerk)

Nadere classificatie van leerdoelen:

Het onderwijs kan betrekking hebben op:

• vaardigheden gericht op (in beginsel) niet-repeterende taken :
  • probleem-oplossende vaardigheden,
  • beslisvaardigheden en redeneertalent,
• vaardigheden gericht op repeterende deeltaken (“recurrent constituent skills”), onder te verdelen in wel- en niet te automatiseren vaardigheden (automatisering gebeurt in aparte deeltaaktrainingen, als dit niet nodig is kan procedurele ondersteuning worden gegeven)
• vaardigheden gericht op taken die soms wel- en soms niet repeterend (“double classified constituent skills”)zijn (zoals onderhoudschecks aan defensiemateriaal die in vredestijd incidenteel, maar in oorlogstijd routinematig zullen plaatsvinden: de vaardigheid om te beslissen wanneer overschakeling naar intensivering van het repeterend karakter nodig is dient dan ontwikkeld te worden).

Toetsing (assessment):

Hoe toetsen? Het beste is om zo veel mogelijk toetsmethodes te ontwikkelen, zodat de prestaties op allerlei manieren geëvalueerd worden. Denkbaar zijn toetsmethodes als:

• situational judgment tests: beoordeling van het antwoord of de reaktie van de leerling op praktijk-kwesties;

• work sample tests: beoordeling van een proeftaak die vergelijkbaar is met een werkelijke beroepstaak;

• performance-on-the-job-assessment: beoordeling van (alle relevante aspecten van de) kwaliteit van de uitvoering van de opgedragen leertaken.

Bij de ontwikkeling van toetsinstrumenten moeten scoring rubrics worden ontworpen voor alle relevante aspecten van de prestatie, met inbegrip van beschrijvingen en waarderingsschalen die de beoordelaar in staat stellen om alle aspecten van de prestatie te evalueren.

Bij het gebruik van toetsinstrumenten moet een constant waarderingsapparaat (constant set of standards) worden toegepast.

Wie toetst? Aan te raden is om niet alleen een mengsel van toetsmethode, maar ook zoveel mogelijk variatie in de beoordelaars (multitude of assessors) aan te brengen: naast toetsing door docenten en andere begeleiders (vertical assessment) is toetsing door medestudenten (horizontal assessment) en zelftoetsing (self assessment) nodig en wenselijk.

Doel van het toetsen? Dit kan zijn:

• bepaling of de student “gepromoveerd” kan worden naar een zwaardere taak (-klasse)

• bepaling welke volgende taak(-klasse) het meest geschikt is

• (toetsing door medestudenten:) kostenbesparing, leren door evalueren

• (zelftoetsing:) ontwikkelen en bevorderen van zelfsturende studievaardigheden

Self-directed learning skills ontwikkelen door toetsing:

Met name met het oog op het volgen en begeleiden van de ontwikkeling van de student is het electronisch ontwikkelings-portfolio , waarin de toetsresultaten worden bijgehouden en met elkaar in verband gebracht, een belangrijk middel. Omdat de studie hoofdzakelijk gericht is op deze ontwikkeling, is het aan te raden om regelmatig op deze portfolio gebaseerde begeleidings-sessies aan te bieden. Hierin ontvangen de studenten feed back op hun aanpak, worden punten van verbetering vastgesteld en wordt het vervolg van de studieroute besproken. Naast de concrete studiebegeleiding die door deze aanpak geboden wordt, is het de bedoeling dat de studenten door deze sessies het vermogen gaan ontwikkelen om zichzelf te blijven evalueren en bijsturen (een van de hoofddoelen van Ten steps is immers de ontwikkeling van self-directed learning skills)

Richtlijnen voor ontwikkeling van- en omgang met het ontwikkelingsportfolio:

1. ontwikkel rubrieken waarin scores moeten worden bijgehouden, en manieren waarop dit gebeurt;
2. geef verbale rapportages naast cijfermatige, omdat dit waardevolle feed back is;
3. pas gedurende de hele studie dezelfde normerings-uitgangspunten (“standards”) toe;
4. gebruik een mengsel van zo veel mogelijk toetsingsmethoden, zodat de sterke kanten van de ene methode de zwakke van een andere neutraliseren en vice versa;
5. gebruik om deze en andere redenen ook zo veel mogelijk verschillende beoordelaars;
6. organiseer begeleidingssessies met de individuele student waarin aan de hand van het portfolio zijn voortgang besproken wordt;
7. niet alleen toetsmethoden en beoordelaars maar ook het taakaanbod moet in alle mogelijke opzichten zo veel mogelijk variatie bieden;
8. zowel verticale (in hoeverre wordt een bepaalde deeltaak voldoende beheerst?) als horizontale (hoe ziet het totaalbeeld van de taakuitvoeringen eruit: wat zegt dit over zaken als beroepshouding en integratie van kennis en vaardigheden?) toetsingen zijn belangrijk;
9. gebruik een ontwikkelingsportfolio om de ontwikkeling van de student bij te houden, bij te sturen en hem te leren zijn zelfsturende studievaardigheden te ontwikkelen;
10. diagnosticeer wat er mis is als studenten herhaaldelijk een toets niet halen, stuur vervolgens bij.

Wat als de student herhaaldelijk de toets niet haalt?

Als de studenten de norm niet blijven halen, moet een diagnosis worden gesteld: worden uitgezocht of dit ligt aan hun intuïtive cognitive strategies, naïve mental models, malrules or misconceptions (primitieve mentale modellen, toepassing van verkeerde regels of misverstanden). Vervolgens moet over de bevindingen van dit onderzoek cognitive feedback en/of corrective feed back worden gegeven, ten doel hebbend respectievelijk de student te wijzen op (andere) mogelijkheden danwel hem te wijzen op zijn fouten.

Voor het snel en efficiënt stellen van de diagnose kan het nuttig zijn om te analyseren welke typerende fouten (typical errors) studenten maken bij bepaalde opdrachten, en wat de meest voorkomende verkeerde denkbeelden en misverstanden (misconceptions) hierbij zijn.

In geautomatiseerde opdrachten is een praktische aanpak van diagnosticering en correctie van deze fouten en misverstanden de techniek van model tracing: het programma toetst elke handeling van de student aan een model van correcte regels, zodra de student de fout in gaat geeft het programma een signaal af

Als het wenselijk is dat de studenten zelfgestuurde studievaardigheden ontwikkelen, moeten hun capaciteiten op dit gebied worden onderzocht en geëvalueerd om te bepalen hoeveel controle door docenten nodig is bij de door de zelfsturende student te verrichten selectie van leertaken. Hetzelfde is nodig om te bepalen hoeveel informatie de student geacht kan worden zelfstandig te verzamelen ter vervulling van de opdrachten.

Toetsing van zelfsturende studievaardigheden:

Voor zelfsturend leren moeten de volgende vaardigheden ontwikkeld worden:

• oriënting skills (wat kan ik leren, waarom zou ik dat doen)
• planning skills (hoe organiseer ik mijn studie)
• monitoring skills (hoe doe ik het en hoe ga ik mijn prestatie verbeteren?)
• adjusting skills (moet ik mijn aanpak veranderen of om hulp vragen?)
• self-assessment skills (ontwikkeling van gezonde zelfkritiek en zelfreflectie)

Deze vaardigheden worden evenals de (deel-)vaardigheden ontwikkeld in een proces van geleidelijke afbouw van de ondersteuning bij toename van vaardigheden. Dit proces wordt, omdat het los staat van het andere scaffoldingproces, “second-order scaffolding” genoemd.

Wat houdt Stap 3 van het Ten Steps programma in? - Chapter 6

De volgorde van leertaken

Bij het bepalen van de volgorde van de klassen waarin de leertaken worden ingedeeld, moet begonnen worden met de volledige taken die representatief zijn voor de eenvoudigste taken die een beroepskracht tegen zou kunnen komen in zijn werk.

Om een volgorde van eenvoudig naar complex van groepen taken te bepalen, zijn drie methodes mogelijk:

• methode van de “simplifying conditions”: omstandigheden die taakuitvoering vereenvoudigen worden gedefiniëerd en voor elke taakklasse wordt omschreven of deze omstandigheden al dan niet aanwezig zijn. Voorbeelden van dergelijke omstandigheden zijn: de helderheid van de omschrijving van te onderzoeken items, de omvang van de literatuur die over de in de taak verwerkte materie gepubliceerd is; het soort onderzoek dat nodig is voor goede taakvervulling; het aantal zoektermen dat verwerkt wordt in de opdracht.

• Methode van “emphasis manipulation”: groepen vaardigheden die benadrukt of juist genegeerd kunnen worden gedurende de training in de betreffende taakklasse worden omschreven, en in de opvolgende taakklassen neemt het aantal benadrukte (dus te beheersen) taken – alsmede de complexiteit ervan - toe.

• Methode van “knowledge progression”: de volgorde van de taakklassen wordt bepaald door de resultaten van analyses van de kennis en het gebleken taakbegrip. Hoe complexer de taakklasse is, hoe gedetailleerder de benodigde kennis zal zij en hoe hoger eisen worden gesteld aan integratie en coördinatie van kennis en vaardigheden. Deze taak- en kennisanalyse kan op twee wijzen benaderd worden: de progressie van cognitieve strategieën (hoe wordt een probleem binnen deze klasse het meest efficiënt benaderd?) kan worden geanalyseerd, maar ook die van de mentale modellen (hoe is het betreffende leergebied georganiseerd?).

Deze methoden kunnen vaak goed gecombineerd worden. In beginsel zal de allereerst de methode van de simplifying conditions worden geprobeerd, eventueel in combinatie met de tweede (emphasis manipulation). De derde methode is alleen bruikbaar als diepgaande analyses van taak en benodigde kennis plaats kunnen vinden. Soms zijn deze analyses al verricht, wat een goede mogelijkheid biedt om een reeds globaal vastgestelde taakklasse-volgorde te verfijnen.

Binnen elke taakklasse dient het hiervoor omschreven proces van scaffolding (afbouw van ondersteuning en leiding bij toename van kennis en vaardigheden van de student) plaats te vinden. Bij elke opvolgende klasse zal opnieuw met maximale ondersteuning en leiding worden begonnen, die wordt afgebouwd naar nul. Als dit patroon in een grafiek in beeld wordt gebracht, waarbij op een horizontale lijn gedeelten zijn afgezet voor de opvolgende taakklassen en verticaal de intensiteit van de begeleiding wordt aangegeven, ontstaat een zaagtandpatroon..

Meestal zal een indeling in gehele-taak-klassen (whole-task sequencing) mogelijk zijn, maar een enkele keer moet worden besloten een deeltaak-klasse (part-task sequencing) in te voeren. Dit is uitsluitend het geval als het onmogelijk is om de eerste taakklasse eenvoudig genoeg te maken wanneer ze gehele taken zou moeten inhouden. In dat geval zullen deze deeltaken eveneens moeten geordend naar oplopende complexiteit.

Om dezelfde reden zal soms gekozen moeten worden voor een vaardighedencluster (skill cluster): een kleine groep vaardigheden (maximaal ongeveer vijf), gezamenlijk nodig voor de voor een in de volgende taakklasse opgegeven gehele taak, die vóór die taakklasse worden getraind. In dat geval is het nodig dat de volgende taakklasse zo snel mogelijk op het vaardighedencluster volgt, zodat de vaardigheden zo snel mogelijk door de toepassing bij gehele taken geïntegreerd worden.

Voor de bepaling van de volgorde waarin deze vaardigheden worden behandeld zijn in beginsel twee methodes mogelijk:

1. “forward chaining” (de vaardigheden worden getraind in de volgorde waarin ze zich bij de beroepstaakuitoefening voor zullen doen). Deze methode kan op twee manieren worden uitgewerkt: bij “snowballing” worden telkens de voorgaand getrainde vaardigheden meegenomen bij het intrainen van de volgende, bij oefenen van de laatste clustervaardigheid worden dan dus alle voor de gehele taak benodigde vaardigheden in combinatie met elkaar toegepast. De ketting ziet er geschematiseerd dus uit als: A-AB-ABC etc. Zonder snowballing worden de vaardigheden in het cluster los van elkaar getraind: A-B-C etc. wanneer snowballing? Snowballing bevordert integratie en coördinatie van de leerstof maar kost meer tijd en begeleiding dan de aparte trainingen van vaardigheden.

2. “backward chaining”: (de vaardigheden worden getraind in een richting tegengesteld aan die waarin ze zich in de praktijk voordoen): hierbij zal de student (wederom met of zonder “snowballing”: CAB- BCA- ABC resp. CAb-BA-A) beginnen bij het oefenen van de laatste (gehele) taak uit een keten, waarbij hij het resultaat van eerdere te verrichten taken verwerkt. Waarom back- danwel forward chaining? Telkens zal bij backward chaining de student bij een volgende “stap achteruit” worden geconfronteerd met lesstof van de stappen daarna, wat het leerproces in geval van leertaken bevordert. (Bij oefening van routinetaken in deeltaakpractica is deze methode echter niet zinvol.) De integratie en coördinatie van de aan te leren vaardigheden wordt door backward- sterker gestimuleerd dan door forward chaining.

Taakklassen kunnen op drie manieren worden samengesteld en geordend:

1. “Whole-task sequence”: elke klasse omvat een aantal volledige taken, van eenvoudig naar complex geordend, met afnemende begeleiding uit te voeren;

2. “Whole-part-sequence”: elke klasse omvat een serie door “snowballing” en “forward/backward chaining” stapsgewijs aangroeiende combinaties van deeltaken, eindigend met een volledige taak, alle benodigde deeltaken omvattend.

3. “Part-whole-sequence”: de eerste taakklasse bevat enkelvoudige deeltaken, de opvolgende combinaties van twee deeltaken, enzovoorts. De laatste taakklasse bevat dan pas een aantal gehele taken.

Een voordeel van de tweede boven de derde methode is dat van deze methode sneller over te schakelen is op de eerste: studenten worden eerder in het leerproces met gehele taken geconfronteerd, wat de integratie en coördinatie bevordert maar meer tijd en begeleiding zal kosten. De laatste methode moet alleen worden overwogen als de vaardigheden moeilijk te leren zijn, maar weinig integratie en coördinatie ervan vereist is. Dit kan het geval zijn bij zeer gecompliceerde repeterende deeltaken.

Klassiek of vraaggestuurd (individueel) onderwijs (on demand education)?

Het is vanouds gebruikelijk om onderwijs klassikaal op te zetten: dit bespaart kosten en begeleidingstijd.

Het kan echter het leerproces aanzienlijk bevorderen om het onderwijs vraaggestuurd op te zetten. Door de huidige automatisering kost dit steeds minder begeleidingstijd. Bovendien kan via dit onderwijs gericht worden gewerkt aan de zelfsturende studievaardigheden die voor de huidige complexe beroepspraktijk benodigd zijn.

Ontwikkelings-portfolio cyclus

De Ten Steps methode geeft dus de voorkeur aan vraaggestuurd onderwijs. Als hiervoor gekozen wordt, moet een repeterend proces van uitvoering, toetsing en selectie van de leertaken op gang worden gebracht. Hierin speelt het ontwikkelings-portfolio een centrale rol.

Dit proces is cyclisch en ziet eruit als volgt:

1. op grond van informatie uit het portfolio wordt een passende taak uit de taak-database geselecteerd;

2. deze taak wordt uitgevoerd;

3. de taak wordt geëvalueerd, het resultaat hiervan wordt met gebruik van een ontwikkeld protocol portfolio scoring toegevoegd aan het portfolio;

4. op grond van het nieuwe totaal aan gegevens in het portfolio wordt opnieuw een taak geselecteerd uit de taak-data-base;

5. herhaling van stappen 1 tot 4.

Aan de hand van het protocol portfolio scoring is een taak-database ingericht aan de hand van zoektermen (metadata) die de relevante kenmerken van de taken aangeven met betrekking tot

1. performance standards - standaarden voor correcte taakuitvoering;

2. context features - contextgegevens zoals de mate waarin de taken van elkaar verschillen in de beroepspraktijk;

3. task complexity - de complexiteit van de taak, die aangeeft tot welke taakklasse deze behoort;

4. level of support/guidance - het niveau van de voor uitvoering van de taak beschikbare begeleiding en ondersteuning.

Second-order Scaffolding: Bij de opzet van adaptieve leeromgevingen is de docent of een andere onderwijsmedewerker verantwoordelijk voor de toetsing en de taakselectie. Bij de opzet van vraaggericht onderwijs is de student in beginsel zelf verantwoordelijk voor die taken, maar hij zal moeten worden begeleid tot hij het zelfstandig aan kan. Hierdoor zal hij capaciteiten voor zelfsturing gaan ontwikkelen. Deze methode, waarbij de verantwoordelijkheid voor toetsing en taakselectie geleidelijk van docent of medewerker op de student wordt overgedragen, wordt second-order scaffolding genoemd.

Om een student te leren zelfsturend te zijn in zijn ontwikkeling, zal zijn leertaak op dit gebied zich van eenvoudig naar complex dienen te ontwikkelen op dezelfde wijze en om dezelfde redenen als bij het gewone scaffolding. De begeleiding hierbij zal dus ook af moeten nemen naarmate de vaardigheden toenemen.

Met andere woorden: “system control” over het leergedrag wordt gradueel vervangen door “learner-control”. Dit betreft zowel assessment van vaardigheden als de keuze van passende leertaken.

Methoden van second-order scaffolding

• Vier fasen in de afbouw van ondersteuning zouden kunnen zijn:

1. leertaken worden naar de juiste complexiteit, begeleiding en toepasselijke taakeisen (standards) voorgeselecteerd door de intelligent agent (docent of computerprogramma). De student mag op context-punten de juiste mate van variatie van het pakket bepalen.

2. zelfde als onder 1, alleen betrekt de student nu ook de toepasselijke taakeisen in zijn selectiecriteria, de intelligent agent laat dat deel van zijn taak nu aan hem over.

3. nu betrekt de student ook de juiste begeleiding in zijn oordeel.

4. er vindt geen voorselectie meer plaats.

• (afnemende) advisering van de student over assessment en taakselectie.

Hierbij kan verschil gemaakt worden tussen procedural en strategic advisory models.

Procedurele advies modellen geven duidelijke regels op basis waarvan door de student keuzes gemaakt dienen te worden. Dit gebeurt op basis van door de student ingevoerde gegevens van verticale en horizontale assessments van eerdere taken, de metadata van deze taken (zoals relevante normering (standards), context gegevens, begeleiding en ondersteuning, complexiteit).

Strategische adviesmodellen verschaffen abstracte cognitieve uitgangspunten die de student kan gebruiken bij het bepalen van zijn keus.

Centrale rol digital development portfolios. Om een opbouw in complexiteit te bereiken kan het aantal leertaken waaruit de student kan kiezen gelimiteerd worden en kan men dit aantal geleidelijk oplopen naargelang zijn zelfsturende studievaardigheden toenemen.

Afnemende monitoring bestaat uit begeleidingssessies, gebruikt om studenten te adviseren over het evalueren van hun eigen uitvoering van de leertaken en hoe het vervolg-leerpad kan worden uitgestippeld. Geleidelijk kan de frequentie en de gedetailleerdheid van deze advisering afnemen.

De digitale ontwikkelings-portfolio’s zijn essentieel in deze ontwikkeling van begeleiding naar zelfreflectie: ze verschaffen waardevolle informatie waarop deze sessies gebaseerd kunnen worden.

Protocol portfolio scoring: dit is het protocol dat ontwikkeld moet worden om middels een portfolio voortdurend de studieontwikkeling te toetsen en sturen. Dit protocol bevat voorschriften voor de portfolio, zoals:

• een constante set toetsnormen (“standards”)

• een zo gevarieerd mogelijk aanbod van toetsen (“assessments”, “task assessment format” is de taak en hoe die getoetst wordt)

• variatie aan assessors: die door een zo gevarieerd mogelijk aantal personen (mentors en andere “intelligent agents”, waaronder ook een e-learing computerapplicatie) beoordeeld worden;

• vertical assessments en bijbehorende normering/standard. Verticale toetsen geven aan welke aspecten van de taakvervulling moeten worden benadrukt omdat ze nog onvoldoende worden beheerst, of verwaarloosd om de tegengestelde reden. Deze toetsen worden door verschillende personen afgenomen.

• horizontal assessments en bijbehorende normering/standard. De horizontale norm/standard is het gemiddelde van alle verticaal gemeten scores en is dus niet afgeleid uit de eisen die de beroepswerkelijkheid stelt, maar geeft aan waar de student staat ten opzichte daarvan. Hieruit volgt zijn volgende leerstap: in welke taakklasse hoort hij thuis, met hoeveel begeleiding, hoe complex kan zijn volgende taak zijn, welke aspecten moet hij verder oefenen en moeten dus in de volgende taak aanwezig zijn? Horizontale assessments van taken uitgevoerd met begeleiding geven aan welke vervolgtaken uit dezelfde taakklasse geschikt zijn en hoeveel begeleiding daarbij wenselijk is. Horizontale assessments van de taken uitgevoerd zonder begeleiding geven aan of een student aan een volgende taakklasse kan beginnen.

Wat houdt Stap 4 van het Ten Steps programma in? - Chapter 7

Ontwerp ondersteunende informatie

Ondersteunende informatie kan in drie vormen worden aangereikt:

• Algemene informatie over een bepaald deel van de stof (een zogenaamd domein), hoe problemen binnen dit taakdomein moeten worden aangepakt (via SAPs, zie hierna), met inbegrip van informatie over de organisatie van het domein (domain models);

• Case-studies en modeling examples van domeinmodellen resp. SAPs;

• Cognitive feed back over de kwaliteit van de uitvoering van leertaken. Dit is niet bedoeld ter correctie, maar ter reflectie: gekozen oplossingen en strategieën worden besproken en vergeleken met andere mogelijkheden, zodat de student in een volgende situatie een beter gefundeerde keus kan maken.

Bij het ontwerp van deze informatie, waarvoor SAPs en domeinmodellen ontwikkeld moeten worden, moet gebruik gemaakt worden van expository methods: instructiemethodes die de betekenis van de relaties tussen de diverse aspecten van het probleem benadrukken.

Ook moet worden aangesloten bij de cognitieve schema’s die al aanwezig zijn bij de student, deze moeten hem bewust worden gemaakt door inquisitory methods. Hij moet door de nieuwe taken gestimuleerd worden deze verder uit te werken. Deze schema’s worden hierdoor steeds complexer.

Een SAPs: Systematic Approach to Problem solving is een analyse van het cognitieve proces van de adequaat handelende professional: deze analyse leidt tot een beschrijving van de typerende fasen van de procedure die een professional in een bepaalde casus zou doorlopen, en de vuistregels (rules-of-thumb) die hij daarbij zou gebruiken.

Het is handig om gebruik en nut van deze vuistregels nader toe te lichten, en de SAPs – procedure een naam te geven zodat er gemakkelijk naar kan worden verwezen.

Domain models: analyses van de mentale modellen die iemand nodig heeft om in een bepaald werkgebied adequaat te kunnen handelen. Zowel de verschillende aspecten die een rol spelen in dit gebied als hun onderlinge relatie worden in een domeinmodel verwerkt.

Aangeraden wordt deze modellen als ondersteunende informatie aan te reiken maar gelijktijdig van de studenten te vragen (inquisitory method) om ze in hun eigen woorden weer te geven en samen te vatten (paraphrasing), zodat de overdracht van deze leerstof zo veel mogelijk interactief gebeurt, wat de verwerking bevordert.

Een belangrijke relatie bij domeinmodellen en SAPs is de experiental relationship : de relatie tussen de abstracte informatie en een concrete oplossingsstrategie gebruikt in een modelvoorbeeld (modeling example) (bij een SAPs) of voorbeeldcasus (bij een domeinmodel) die aan de studenten wordt gepresenteerd als illustratie.

Een SAPs of domeinmodel moet nooit gepresenteerd worden zonder voorbeelden!

Herinneringen aan een concrete casus of oplossingsstrategie daarin gebruikt, spelen namelijk een even grote rol bij probleembenadering als abstracte kennis: de concrete casus wordt geheel of gedeeltelijk als analoge (voorbeeld-)oplossing gebruikt bij een nieuw probleem.

Er zijn drie soorten domeinmodellen denkbaar:

1. conceptual models: geven antwoord op de vraag : “wat is dit?”: ze geven een beschrijving van de verschillende concepten die een rol spelen op het terrein. Zo leidt een bepaald aantal symptomen in een bepaald verband tot de conclusie dat er sprake is van een blindedarmontsteking.

2. Structural models: hoe is deze materie georganiseerd?

3. Causal models: hoe werken de zaken?

Presentatiemehoden van conceptuele modellen

Hiervoor zijn vier verschillende methoden ontwikkeld:

1. “Opsplitsen”: een bepaald concept tot kleinere gedeelten terug-analyseren;

2. “kernbeschrijving”: een beschrijving geven van de belangrijkste eigenschappen van een concept;

3. “Generalisatie”: een bepaald concept breder trekken: vanuit een algemenere visie of vergelijkbare ideeën belangrijke verbanden met andere zaken aantonen (als dit gebeurt vóór met de leertaak begonnen wordt wordt dit een advance organiser genoemd);

4. “zoek de verschillen”: een groep min of meer gelijke concepten met elkaar vergelijken en de verschillen ertussen bespreken.

Structuurmodellen: deze modellen hebben geen concepten, maar plannen als elementen. Als deze plannen betrekking hebben op de temporele relatie tussen bepaalde activiteiten of gebeurtenissen en andere, worden ze scripts genoemd: “als je dit wilt bereiken, moet je eerst…”

Deze modellen worden veel gebruikt in gedragswetenschappen en biologie.

Hebben de plannen betrekking op de ruimtelijke relatie tussen activiteiten/gebeurtenissen, dan worden ze “templates” genoemd en helpen ze de student te begrijpen hoe een bepaald object (bijvoorbeeld een laboratorium-opstelling voor een scheikundige proef) moet worden geconstrueerd.

Vijf presentatiemethoden van structuurmodellen:

• Opsplitsen

• Generaliseren

• zoek de verschillen

• Verklaar de ruimtelijke of temporele relaties

• Voorspel de gevolgen van herschikking

Causale modellen geven als-dan relaties tussen objecten, gebeurtenissen of activiteiten. Ze helpen bij het trekken van conclusies, het doen van voorspellingen en het begrijpen van processen.

Soorten causale modellen:

• “principle” : het eenvoudigste causale model dat een oorzaak met een gevolg in verband brengt.

• “law”: soms leiden (concrete) principes tot abstracter modellen, die regels weergeven voor de relaties tussen meerdere oorzaken en gevolgen.

• “theory”: een causaal model dat verschijnselen die zich in de praktijk voordoen verklaren vanuit een onderling verbonden geheel van principes.

• “functional model”: causaal model dat de werking van een technisch systeem verklaart.

Vijf presentatiemethoden van causale modellen:

• opsplitsen

• generaliseren

• zoek de verschillen

• voorspel de gevolgen

• verklaar het verschijnsel

De mentale domeinmodellen helpen alleen bij het oplossen van problemen als eens student de goede cognitieve strategieën hanteert en vice versa. Tussen cognitieve strategieën en mentale modellen bestaat dus een wisselwerking: de een is niet bruikbaar zonder de ander.

Bij het ontwerp van een SAPs moet een voorschrijvend perspectief (prescriptive perspective) gekozen worden (de student wordt verteld wat hij doen moet). De fasen van de oplossing van het probleem moeten helder worden aangegeven evenals de vuistregels (rules-of-thumb)die de student nodig heeft om elke fase tot een goed einde te brengen.

Case studies ter verduidelijking van domeinmodellen zijn verschillend naargelang het model dat verduidelijkt moet worden:

• conceptuele modellen worden geïllustreerd door een (beschrijving van een) concreet object, voorval of activiteit;

• structurele modellen worden geïllustreerd door uitgewerkte voorbeeld-objecten/systemen of beschrijvingen daarvan;

• causale modellen worden geïllustreerd door waarheidsgetrouwe processen of technische systemen.

Hoe worden case studies en modeling examples verbonden aan de abstracte kennis van domeinmodel of SAPs?

Hiervoor kan gekozen worden uit:

• deductive presentation strategies: uitgangspunt: het antwoord op een vraag wordt afgeleid uit de kennis (abstracte uitgangspunten). De eerste leertaken binnen een klasse zullen dan worden gebruikt om de tevoren bestudeerde stof te verduidelijken door case studies en modeling examples. Dit is de meest toegepaste methode: hij bespaart geld en tijd ten opzichte van de volgende. Het leereffect zal echter minder zijn. Hij zou alleen moeten worden toegepast als er weinig instructietijd is, de studenten weinig voorkennis hebben, en een diep begrip van de materie niet noodzakelijk is. In alle andere gevallen moet de voorkeur worden gegeven aan:

• inductive presentation strategies: uitgangspunt: kennis wordt afgeleid uit ervaring. Uit de voorbeelden gegeven in leertaken worden abstracte uitgangspunten afgeleid. De student wordt in dit leerproces begeleid door leading questions (verduidelijkende vragen die hem leiden naar belangrijke abstracties). Deze inquisitory methods komen in de plaats van de expository methods die bij presentatie van informatie worden gebruikt. Deze strategieën kunnen gebaseerd zijn op leerstofverstrekking door de docent (planned information provision) danwel leerstofverwerving door de student (resource-based learning)

Het voorgaande is gebaseerd op het uitgangspunt dat het de docent is die de informatie (via deductie danwel inductie) aan de student presenteert. Dit werd in hoofdstuk 2 “planned information provision” genoemd.

Beter is echter te kiezen voor een methode waarin de student zelf de benodigde kennis verzamelt in een systeem van resource-based learning (bron-gebaseerd leren). Dit is niet iets wat de student in het begin van zijn studie al beheerst. Om de vaardigheden hiertoe te ontwikkelen is een proces van second-order-scaffolding nodig. Deze methode is met name wenselijk voor het ontwikkelen van vaardigheden op het gebied van literatuuronderzoek (information literacy en information problem-solving.)

Problem-based-learning(PBL): Bij het ontwerp van cognitieve feed back moet de studenten worden gevraagd om onderling elkaars probleem-oplossende strategieën en de gevonden oplossingen te vergelijken en bespreken. In dit proces worden ook samenwerkings- en zelfstudie-vaardigheden (verder) ontwikkeld. Het bestaat uit drie fases:

1. studenten bespreken het probleem in een tutorgroep, onder diens leiding.

2. de studenten zoeken individueel naar oplossingen aan de hand van de conclusies in de groep;

3. de studenten komen opnieuw samen, rapporteren over hun bevindingen, integreren deze tot een gezamenlijke oplossing, evalueren deze en passen hem toe op de gegeven casus.

Guided discovery learning (GDL): dit is een proces dat lijkt op PBL: de studenten worden in groepen geleid tot leren door ontdekking van regels, die ze afleiden uit modeling examples en case studies. Dit is een veel tijdrovender proces dan het voorgaande, omdat het uitgaat van inductief leren.

Bij het gebruik van multimedia voor de presentatie van ondersteunende informatie, kan worden gedacht aan het gebruik van:

• hypermedia

• micro-werelden

• epistemic games

Hypermedia (netwerken van aan elkaar gelinkte vindplaatsen).

Nadeel van studenten laten zoeken op het World Wide Web is het optreden van het butterfly effect: er wordt richtingloos wat gegrasduind en men vergeet de zoekroute en de zoekvraag door alle afleidende informatie die men onderweg tegen komt. Dit effect kan worden tegengegaan door de cognitive flexibility theory die stelt dat dergelijke kennisnetwerken het best vanuit de perspectieven van de diverse beroepsbeoefenaren die met de informatie omgaan kunnen worden opgezet (voorbeeld: informatie over een auto gegeven vanuit het perspectief van de reparateur, eigenaar, ontwerper, verzekeraar etc). Op die manier kan gerichter worden gezocht, is het zoekproces produktiever en minder vermoeiend en zal vergelijking van de diverse standpunten leiden tot integratie van de kennis.

Micro-worlds zijn een bijzondere vorm van multimedia die een zeer interactieve benadering van case studies mogelijk maken. Studenten kunnen bijvoorbeeld variabelen binnen de aangeboden casus vervangen en het effect daarvan bestuderen, of zelf modellen gaan opstellen.

Epistemic games zijn verwant aan micro-werelden. Het zijn spellen gericht op kennisverwerving, die van studenten eisen dat informatie wordt ge(her-)structureerd en dat op andere wijzen naar gekeken wordt.

Bij het ontwerp van multimedia om ondersteunende informatie te presenteren is een aantal principes van belang:

1. redundancy principle: er moet geen overbodige of overlappende (redundant) informatie worden gepresenteerd

2. self-explanation principle: studenten moeten worden aangespoord om de verschafte informatie zelf te verduidelijken

3. self-pacing principle: studenten moeten de kans krijgen om “stromende” (in video- of animatievorm gepresenteerde) informatie in hun eigen tempo te verwerken. Hiervoor moet de in deze vorm gepresenteerde stof in samenhangende korte gedeelten worden opgesplitst, en moet aan de studenten de controle worden gegeven over het tempo waarin deze gedeelten worden verwerkt (pause, stop, replay etc)

Wat houdt Stap 5 van het Ten Steps programma in? - Chapter 8

Analyse cognitieve strategieën

Voor de gebruikelijke, routinematige aspecten van beroepstaken is procedurele kennis voldoende. Voor de aanpak van de ongebruikelijke aspecten, het “maatwerk”, zijn echter cognitieve strategieën nodig. Hiervoor zijn SAPs nodig. Over de ontwikkeling daarvan gaat dit hoofdstuk.

Systematic Approach to Problem solving

Bij de analyse van cognitieve strategieën moeten competente beroepsbeoefenaars worden geobserveerd en geïnterviewd om de fasen en subfasen van een systematisch proces van probleemoplossing vast te stellen, alsmede de vuistregels waarvan in dit proces gebruik gemaakt wordt.

Het doel van deze analyse is te komen tot een SAPs (Systematic Approach to Problem solving). Hiervoor is nodig het hoofdddoel van een bepaalde beroepsactiviteit op te splitsen in een groep sub-doelen die nodig zijn om het hoofddoel te bereiken. Soms is het ook nodig om de beslissingen die genomen moeten worden voor het bereiken van een sub-doel en de volgorde waarin deze doelen bereikt moeten worden in kaart te brengen.

Een SAPs is altijd heuristisch (niet “beredeneerd”maar “gevonden”) en associatief van karakter: het is de analyse van een in de praktijk aangetroffen probleemaanpak. Deze geeft op zichzelf geen garanties voor goede probleemoplossing: algoritmische procedures zijn in dit opzicht sterker. Een SAPs is echter in veel situaties flexibeler toe te passen dan een rigide wiskundige oplossing, die weinig ruimte geeft voor variatie in- en aanvulling van op de casus betrekking hebbende gegevens.

De analyse van een SAPs vindt plaats van grof naar fijn, zoals ook bij het onderricht ervan gebeurt. Bij het gebruik van een SAPs in opvolgende, steeds complexer taakklassen moet een SAPs worden uitgewerkt in steeds gedetailleerder versies.

Het overzicht van de gevonden (sub-) fases wordt een “plan” of “prescriptive script”genoemd.

Deze fases kunnen op diverse wijze onderling gerelateerd zijn: zo is de ordening in het ADDIE model, gebruikt voor onderwijsontwikkeling, lineair-temporeel (ze dienen een voor een en na elkaar plaats te vinden):

1. Analyze (verfijning: contextanalyse, doelgroepanalyse, analyse taakinhoud etc)

2. Design

3. Develop

4. Implement

5. Evaluate

De eerste twee stappen van dit proces worden bestreken en verfijnd door het Ten Steps model.

Toenemend gedetailleerde SAPs kunnen worden gebruikt om een serie taakklassen te ordenen naar oplopende complexiteit. De hierbij gehanteerde methode heet knowledge progression. De analyse van een SAPs in hoofdlijnen naar een steeds verfijnder model heet path analysis.

Bij niet-lineair geordende SAPs kunnen simultaneous (gelijktijdigheids-) en transposable (vervangbaarheids-) relaties tussen subtaken bestaan.

Een rule-of-thumb (vuistregel) is een globale regel, inhoudende: “als je A wilt bereiken, helpt het meestal als je B doet”. Ze houden het midden tussen de hoog domein-specifieke algoritmische regels enerzijds en de hoog-probleemoplossingsgerichte domein-generalistische probleemoplossingsmethodes. De vuistregels zijn verbonden aan een bepaald domein, maar geven een snellere maar veel globaler richting aan voor de probleemoplossing dan een algoritmisch exacte berekening.

Niet alleen de vuistregels die nodig zijn om een bepaalde fase van probleemoplossing goed af te ronden moeten worden opgesomd, maar ook de omstandigheden waaronder deze vuistregels gelden en de verschillende daarop gebaseerde oplossingsstrategieën.

Verder gelden voor de presentatie van vuistregels de volgende voorschriften:

1. geef alleen vuistregels die de studenten nog niet kennen, en alleen de hoogstnoodzakelijke;

2. formuleer ze helder in taal die de studenten begrijpen;

3. maak de tekst zo specifiek mogelijk, maar blijf tegelijkertijd algemeen genoeg om de toepassing van de vuistregels op zoveel mogelijk situaties mogelijk te maken.

Bij het analyseren van intuïtive cognitive strategies moet de nadruk liggen op de verschillen die bestaan tussen het oplossingsproces en de vuistregels gebruikt door de ervaren beroepsbeoefenaar en die van de onervaren student. Een student zal het probleem eerst opsplitsen in eenvoudiger sub-problemen die hij gaat oplossen (depth-first approach), terwijl de professional juist eerst de breedte ingaat (breadth-first approach), en vanuit deze globale benadering bepaalde sub-problemen nader gaat uitwerken. De sub-problemen die naar zijn inzicht geen nadere uitwerking nodig hebben zal hij standaardmatig benaderen.

De intuïtief door de student gehanteerde vuistregels zullen soms hemelsbreed verschillen van die van de professional.

Bij het gebruik van SAPs voor het ontwerp van begeleiding bij probleem-oplossing, moeten de daarvoor dienende process worksheets of performance restraints zodanig worden ontworpen dat de student door alle relevante fasen wordt geleid waarbij hij gestimuleerd wordt om de toepasselijke vuistregels toe te passen.

Hoofdregels voor de presentatie van SAPs:

• heldere algemene informatie;

• royaal voorzien van voorbeelden ter illustratie;

• de verwerking van de kennis wordt gestimuleerd door cognitieve feedback.

Bij het onderricht van een cognitieve strategie aan studenten die geneigd zijn tot inefficiënte intuïtieve strategieën is het goed om

* extra leiding bij het probleem-oplossen aan te bieden,

* de complexiteit van de taken niet te snel toe te laten nemen en

* de student kritisch zijn eigen strategie te laten vergelijken met efficiëntere.

Cognitive feedback is de feedback die betrekking heeft op verbetering van de kwaliteit van de uitvoering van de taak. Hij is gericht op elaboratie: aanknoping van nieuwe informatie aan reeds bij de student bestaande kennis en leidt tot de reflectie die essentieel is voor double-loop-learning: leren door het blootleggen en corrigeren van ineffectieve strategieën op een wijze die uitbreiding van de onderliggende mentale modellen en cognitieve regeltoepassing bevordert.

Wat houdt Stap 6 van het Ten Steps programma in? - Chapter 9

Analyse van mentale modellen

Een domeinmodel is het totaal van systemen en verbanden binnen een kennisgebied dat een professional tot zijn beschikking heeft bij het zoeken naar een oplossing van een niet-routinematig oplosbaar probleem.

De analyse van domeinmodellen is evenals het zoeken naar een probleembenadering geen rechtlijnig proces, maar meer associatief van karakter, wat betekent dat er een spanning bestaat tussen de behoefte aan volledigheid en de noodzaak tot beperking bij het concipiëren ervan.

Bij de analyse van domeinmodellen moet met het oog op kwalitatieve redenaties binnen het domein om tot probleemoplossing te komen:

• de relevante literatuur worden bestudeerd

• competente professionals worden ondervraagd om de belangrijkste kenniselementen en de relaties tussen deze elementen vast te stellen.

Er zijn drie soorten domeinmodellen:

• conceptuele modellen (“wat is dit?”)

• causaliteitsmodellen (“hoe werkt dit?”)

• structuurmodellen (“hoe zit dit in elkaar?”)

1. Conceptuele modellen

De basis voor deze modellen wordt gevormd door concepten: de ideeën over de karakteristieke eigenschappen “attributes/properties” van een groep objecten, verschijnselen of andere eenheden.

Deze modellen zijn vooral nuttig voor taken die te maken hebben met categoriseren, beschrijven en kwalitatieve (op eigenschappen van zaken gebaseerde) redenaties.

Bij het vaststellen van conceptuele modellen die de beschrijving en classificatie mogelijk maken, moet de aandacht worden gericht op de twee relaties tussen concepten:

• de soort-van (kind-of) relaties geven de relatie tussen het concept en een abstracter (groeps-) concept aan, waar dit concept (met andere) bij hoort. (vb. concepten “stoel” en “tafel” horen tot concept “meubels”). Dit soort relaties horen thuis in een concepten-hiërarchie die wel “taxonomie” wordt genoemd en drie soorten relaties kent: superordinate (meubel tov tafel: deze relatie is belangrijk voor het verschaffen van context in discussies over de tafel), subordinate (tafel t.o.v. meubel: deze relatie is belangrijk voor het analyseren van het begrip “tafel”) en coördinate (tafel t.o.v. stoel: deze relatie is belangrijk voor het vergelijken van de diverse tot een ruimer concept behorende zaken).

• de deel-van (kind-of) relatie: deze geeft aan dat een concept fysiek deel uitmaakt van een breder concept: voorbeeld: beeldscherm-computer. Meerdere deel-van relaties kunnen onderdeel uitmaken van een partonomie: die op dezelfde drie wijzen geordend kan worden als de taxonomie.

Taxonomieën en partonomieën zijn hiërarchisch van structuur. Vaak is het daarnaast nog zinvol om heterogene structuren uit relaties tussen concepten samen te stellen. Deze relaties hebben een andere bestaansreden dan de “familierelaties” in de taxonomie en partonomie. Het aanbrengen van deze verbanden leidt tot netwerk-achtige structuren die in “concept maps” in beeld kunnen worden gebracht.

De bestaansreden van de relatie wordt in een unlabeled network niet- en in een semantic network wèl in beeld gebracht, bijvoorbeeld door middel van een verduidelijkende “vlag” (vb: “is buurman”) aan de pijl die een relatie aangeeft.

Deze “vlaggen” of labels in een semantic network kunnen diverse soorten relaties aangeven, bijvoorbeeld:

• voorbeeldrelaties (experiental relationship) (het ene concept is een voorbeeld van het andere)

• analogie-relaties (analogical relationship)(een nieuw concept wordt gerelateerd aan een in bepaalde opzichten vergelijkbaar bestaand concept)

• bestaansvoorwaarde-relatie (prerequisite relationship): (zonder het een is het ander niet mogelijk)

• temporele relatie (location-in-time-relationship): het ene concept heeft een bepaalde tijdsrelatie met het ander (moet bijvoorbeeld eerder plaatsvinden)

• ruimtelijke relatie (location-in-space-relationship)

• oorzaak-gevolg relatie (cause-effect relationship)

• natural-process relationship (beide zaken maken deel uit van een natuurlijk proces)

Als beoogd wordt nieuwe conceptuele modellen aan te laten sluiten aan reeds aanwezige kennis bij de studenten, kunnen het best voorbeeldrelaties , analogie-relaties en bestaansvoorwaarde-relaties worden gebruikt.

2. Structuurmodellen

Bij het vaststellen van structuurmodellen moet de aandacht vooral zijn gericht op temporele en ruimtelijke relaties. Ruimtelijke relaties worden doorgaans vastgelegd in “plans” danwel “templates”, temporele in “scripts”.

3. Causaliteitsmodellen

In deze modellen worden concepten zodanig met elkaar in verband gebracht dat de relaties ertussen te typeren vallen als belangrijke principes.

Deze modellen bestaan in twee soorten:

• cause-effect of oorzaak-gevolg relaties: als A gebeurt, heeft dit B tot gevolg.

• Natural process relaties: binnen dit proces zal gebeurtenis A altijd tot gebeurtenis B leiden, echter zonder dat A de oorzaak van B is.

Ze kunnen verschillen in karakter:

• deterministic : “altijd als dit, dan dat”

• probabilistic: “als dit, dan zou het kunnen zijn dat”

• correlational: in natuurlijk-proces-relaties houden dingen verband met elkaar zonder dat ze elkaar veroorzaken.

Causale modellen die een natuurfenomeen verklaren worden theory genoemd. Als ze de werking van een (bijvoorbeeld eletronisch) systeem beschrijven, heten ze functional model.

Causale modellen zijn op een bijzondere manier nuttig bij trouble-shooting: ze verbinden dan gevonden gevolgen aan mogelijke oorzaken op drie wijzen:

1. and/or graphs: een gevolg wordt aan meerdere mogelijke oorzaken verbonden;

2. fault trees: bijzonder soort and/or graph die alle mogelijke oorzaken van een bepaald gevolg in een boomvorm schematisch in kaart brengt.

Per taakdomein zullen verschillende modellen de overhand hebben, afhankelijk van de materie waarop ze betrekking hebben.

Een analyse van het belangrijkste soort model in het domein waarover onderwijs wordt geconcipiëerd, is nodig voordat met het ontwerp van dit onderwijs wordt begonnen.

Intuïtive mental models

Dit zijn de – meestal onvolledige en incorrecte – irrationele, naïeve modellen die bij de studenten aanwezig zijn bij het begin van de studie. Ze moeten langzamerhand door professioneler modellen vervangen worden maar zijn bijzonder hardnekkig. (voorbeeld: iemand met uitgangspunt “ik ging Rechten studeren omdat ik vind dat de gevangenisstraffen veel te laag zijn, en de doodstraf opnieuw moet worden ingevoerd” is moeilijk tot een genuanceerder visie te krijgen)

Om die reden moet er veel aandacht aan de inhoud van deze intuïtieve modellen (die empirisch door onderzoek onder studenten gevonden worden) worden besteed.

De beste manieren om ze geleidelijk door rationeler professionele modellen te vervangen zijn:

• bij het begin van de studie deze modellen bespreken en gebruiken, en vandaaruit langzaam, stap voor stap, in een proces van conceptual change naar een professioneler model leiden via inductie.

• multiple viewpoints-method : Presentatie van een grote hoeveelheid case studies die op deze modellen betrekking hebben, en laten zien dat hiervoor diverse invalshoeken mogelijk zijn.

• Method of guided discovery: Studenten hun intuïtieve modellen bewust laten worden door discussie waarin voors en tegens van zaken worden afgewogen, en in die discussies leiden naar genuanceerder en effectiever modellen;

• Feedback by discovery: de prestaties van studenten bespreken terwijl de resultaten van hun –intuitieve- model naast die van een professioneler domeinmodel worden getoond.

Bij het gebruik van een domeinmodel om ondersteunende informatie te ontwerpen, moet het domeinmodel zo worden geformuleerd dat het duidelijk is voor de doelgroep en moeten als illustratie van dit model case studies worden bedacht of geselecteerd.

Domeinmodellen zijn de basis van het ontwerp van ondersteunende informatie met betrekking tot mentale modellen:

1. ze kunnen expliciet als zodanig aan de studenten worden gepresenteerd;

2. ze kunnen de onderwijsontwerper helpen relevante case studies en leertaken te vinden;

3. ze kunnen een rol spelen bij cognitieve feed back door de docent aan de student, door samen zijn oplossingen te vergelijken met die, gevonden met behulp van het domeinmodel.

Mentale modellen moeten, net als de andere studieonderdelen, in de loop van de studie op steeds complexer wijze worden gepresenteerd.

Het verschil tussen mentale modellen en cognitieve strategieën zit eerder in het gebruik ervan dan in de manier waarop ze in het geheugen worden opgeslagen. Het is vergelijkbaar met een landkaart: deze kan gebruikt worden om de weg te vinden, maar ook worden verfijnd door er nieuwe wegen op te tekenen.

De Ten Steps methode vindt dat cognitieve strategieën (stap 5) moeten worden geanalyseerd vóór de mentale modellen omdat het uitgangspunt van deze nieuwe onderwijsmethode niet het traditionele “wat is” (gericht op kennis) is, maar “hoe doe je het”(gericht op competentie).

Wat houdt stap 7 van het Ten Steps programma in? - Chapter 10

Het ontwerp van procedurele informatie

Bij het ontwerp van procedurele informatie moet onderscheid worden gemaakt tussen JIT (Just In Time) informatie-overzichten, demonstraties en voorbeelden (instances) enerzijds en corrigerende feedback anderzijds.

Bij het ontwerp van JIT informatie-overzichten moet het “split attention-effect” worden vermeden. Dit effect bestaat uit de overbodige moeheid en slechte verwerking van de leerstof die het gevolg is van het feit dat de aandacht moet worden verdeeld doordat de student zijn aandacht moet verdelen tussen de uit te voeren taak en de verwerking van de daarvoor benodigde informatie.

In het algemeen geldt voor de vermijding van split-attention bij de presentatie van JIT:

• gebruik eenvoudige heldere taal;

• breng de stof in kleine overzichtelijke eenheden;

• licht maar één regel of procedure - en de betreffende elementen van daarvoor vereiste kennis - tegelijk toe;

• integreer verbale toelichtingen zoveel mogelijk fysiek in abstracte schematische overzichten (bijvoorbeeld in “toelichtingsbalonnetjes”)

Op een aantal aspecten, van het split-attention-effect moet vooral bij automatisering van leertaken en daarop aansluitende JIT worden gelet:

• temporeel aspect: informatie en actie moeten in tijd zo dicht mogelijk bij elkaar liggen;

• spatiaal (ruimtelijk) aspect: de informatie moet zoveel mogelijk in kleine bij het beeld van de werksituatie aansluitende brokstukken worden gepresenteerd;

• signalering is beter: zo mogelijk moet de student een signaal krijgen tijdens de taakuitvoering op het moment dat hij deze informatie nodig heeft;

• modaliteitsprincipe: informatie die zowel auditief als visueel wordt gepresenteerd (in twee modaliteiten) komt beter over.

JIT informatie is bedoeld:

1. als bevordering van inductief leren door op zo weinig mogelijk afleidende manier voor de taakuitvoering benodigde info te geven.

2. als deductief materiaal (de aanpak van de leertaak kan eruit worden afgeleid.)

JIT-informatie kan worden gegeven:

• als de student erom vraagt (sollicited information)

• als dat niet het geval is (unsollicited information).

Sollicited information kan worden verschaft door een bij het uitvoeren van de leertaak aanwezige docent danwel door digitale informatiesystemen.

Unsollicited information kan worden gegeven:

• vlak voor de start van het werk, digitaal (in EPSSs: Electronic Performance Support Systems) of op schrift;

• tijdens het werk door een toeziend docent (contingent tutoring)

• tijdens het werk, geautomatiseerd, door deze te verwerken in een geautomatiseerde leeropdracht: maakt de student een fout bij de digitaal uit te werken opgave, dan verschijnt automatisch de corrigerende informatie in beeld. (system-initiated help)

Als leertaken zonder begeleiding worden uitgevoerd moet de JIT-informatie beschikbaar worden gemaakt voor raadpleging naar behoefte, op heldere en bondige wijze in een handboek, softwareprogramma of in een andere compacte overzichtelijke vorm. Het moet duidelijk zijn dat deze informatie bedoeld is als handleiding, niet om van buiten te leren.

De presentatie van dit soort informatie moet in minimal manuals (MM) (zo compact mogelijke fysieke of digitale handleidingen) plaatsvinden.

Hoofdregels voor JIT info:

• “goal-directedness” (de informatie moet zo doelgericht mogelijk zijn, extra informatie vanuit het systeem is onwenselijk)

• Active learning and exploration (stimuleer om dingen uit te proberen)

• error recovery (foutherstel: geef heldere en concrete aanwijzingen in een hoofdstuk “what if things go wrong”).

Hoofdregels voor unsollicited system-initiated help:

• heldere korte tekstblokken;

• actie-gericht (“doe nu .. in plaats van ..”)

• moet gericht zijn op vermijden van split-attention-effect: ook weinig aanvullende informatie zal de aandacht al van de leertaak afleiden waardoor het leereffect daarvan verkleind wordt!

Controle

Om de studenten te leren op het juiste moment de ondersteunende informatie te raadplegen, kan de controle over de beschikbare JIT informatie stap voor stap worden overgedragen van het systeem (unsollicited corrective information) naar de student (sollicited directieve information) in een proces van second-order-scaffolding.

Voorbeeld:

1. eerste leertaak: tevoren expliciete presentatie toepasselijke JIT-info;

2. tweede leertaak : nauwlettend corrigerend toezicht docent, toegang tot JIT-info via minimal manual (MM);

3. derde leertaak: MM aanwezig, docent afwezig;

4. ondersteuning MM en docent afwezig. (dit is alleen zinvol als de betreffende deeltaak zo belangrijk is dat hij geautomatiseerd moet worden, wat ook in aanvullende aparte deeltaak-trainingen kan gebeuren)

De hierboven bedoelde correctieve feedback die gegeven wordt bij de uitvoering van procedurele leertaken is in essentie gericht op “single-loop-learning”: alleen gericht op het ontdekken en corrigeren van fouten bij de uitvoering van opdrachten.

De eerder beschreven cognitieve feedback is gericht op inductie door reflectie, “double-loop-learning” (zie het als kauwen versus herkauwen...)

Bij het ontwerp van (geautomatiseerde) correctieve feedback moet deze zo worden ongezet dat de student geleid wordt naar de conclusie dat hij een fout heeft gemaakt, welke dat is en in welke richting gezocht moet worden om deze te corrigeren.

Bij het gebruik van nieuwe media om JIT informatie-overzichten te presenteren, is aan te raden media te gebruiken die gemakkelijk kunnen worden geraadpleegd tijdens het werk aan de leertaak. Gedacht kan dan worden aan het gebruik van smartphones en andere technologie.

Hierbij moet gelet worden op het split-attention-effect.

Bij het specificeren van procedurele informatie in de onderwijsopzet, moet deze gekoppeld worden aan de eerste leertaak waarvoor deze relevant is en vervolgens bij opvolgende leertaken in steeds mindere mate gepresenteerd worden (fade-away-techniek), zoals in het hele Ten Steps programma de ondersteuning wordt afgebouwd naarmate de betreffende kennis geacht wordt verwerkt te zijn door de student.

Wat houdt stap 8 in van het Ten Steps programma? - Chapter 11

Routinewerk: cognitieve regels

Vaak kan deze stap worden overgeslagen, omdat de cognitieve regels binnen een bepaald (deel van een) vakgebied uit andere instructiematerialen bekend mogen worden verondersteld.

Als dit niet zo is, is de observatie van professionals belangrijk:

1. In een “rule-based analysis” van het werk van de (hard-op zijn handelen toelichtende) professional ALS (condities)-DAN (regels/procedures) verbanden blootgelegd.
2. in een “information-processing-analysis” worden automatiseerbare procedures ontdekt. Het typerende model voor een dergelijke analyse is de “flow chart”, een overzicht van door pijlen met elkaar verbonden tekst-gevulde figuren met symboolfunctie:
   
   1. een rechthoek met tekst gevuld staat voor een te verrichten handeling;
   2. een ruit met tekst staat voor een te nemen beslissing;
   3. een cirkel met tekst verwijst naar een andere flow chart of procedure.

Ook een SAPs wordt gevonden door observatie van taakverrichting door professionals!

Verschillen tussen SAPs en cognitieve regels:

• SAPs geven een manier om een probleem te benaderen maar leiden niet met zekerheid tot een juiste aanpak;
• Cognitieve regels doen dat wel;
• SAPs kunnen niet op het niveau van studenten worden afgestemd;
• Cognitieve regels wel, deze moeten dan ook op het niveau van de minst capabele student worden afgestemd.

Bij het bepalen van het niveau van de studenten komen ook de mogelijk te maken fouten (typical errors) en toepassing van verkeerde regels (malrules) aan de orde. Om deze te bepalen moet worden gekeken naar:

• het gedrag van onervaren studenten;
• moeilijke onderdelen van het proces;
• gevaarlijke onderdelen ervan;
• gemakkelijk te vergeten onderdelen ervan.

Deze malrules en typical errors spelen op drie wijzen een rol in het onderwijsontwerp:

• studenten moeten gewezen worden op het risico van toepassing van deze verkeerde regels en het maken van deze typerende fouten
• besproken moet worden hoe en wanneer het mis kan gaan
• studenten moeten aan het werk worden gezet om resultaten van toepassing van goede en verkeerde regels te vergelijken en om te oefenen in het vermijden van fouten
• informatie over foutherstel moet in de JIT-informatie worden opgenomen in hoofdstuk “what to do if things go wrong”.

De voor een leertaak of taakgroep benodigde voorkennis (prerequisite knowledge) wordt gevonden door voor elke daarvoor gevonden cognitieve regel en/of procedure de minimaal benodigde voorkennis vast te stellen.

De functie van cognitieve regels bij het ontwerp van procedurele informatie is:

• basismateriaal voor JIT-overzichten;
• basis voor ontwikkeling van toepassingsvoorbeelden;
• basis voor correctieve feedback, onder verwijzing naar het relevante JIT-overzicht.

Cognitieve regels en procedures kunnen leiden tot het inzicht dat bepaalde procedures geautomatiseerd moeten worden, wat in part-task-practices gedaan wordt.

De regels worden dan gebruikt:

• voor het omschrijven van de deeltaken;
• voor het bepalen van de volgorde ervan;
• voor de ontwikkeling van correctieve feedback.

Zeer complexe procedures worden ontleed in onderdelen, die in een proces van herhaalde gelijkvormige deeltaken (drills) waaraan stapsgewijs een nieuw te automatiseren deeltaak wordt toegevoegd tot de gehele procedure automatisch kan worden uitgevoerd. Het hele leerproces van eindeloos herhaalde handelingen, wat leidt tot automatische beheersing van procedures wordt overlearning genoemd.

Wat houdt stap 9 in van het Ten Steps programma? - Chapter 12

Routinewerk: prerequistie knowledge

Voorkennis of prerequisite knowledge stelt studenten in staat de zich bij regelmatig terugkerende werktaken voordoende ALS-DAN-regels en procedurele stappen correct uit te voeren. Cruciaal is dus de beantwoording van de vraag welke zaken de student minimaal moet beheersen voor de uitvoering van een leertaak. De betreffende kennis kan op drie abstractieniveaus worden weergegeven:

1. hoogste abstractieniveau: domain models;

2. middelniveau: concepts, plans, principles

3. laagste abstractieniveau: facts

Domeinmodellen werden behandeld in hoofdstuk 6, in dit hoofdstuk gaat het over het tweede en derde soort benodigde voorkennis.

Concepts: zijn nodig voor het beschrijven en classificeren van objecten, gebeurtenissen en processen. Ze geven de mogelijkheid ongelijksoortige zaken, indien gewenst, in bepaalde opzichten onder dezelfde noemer te brengen.

Plans: Bij het maken van overzichten van benodigde voorkennis kunnen de temporele relaties tussen de concepten in kaart worden gebracht (scripts) danwel de ruimtelijke (templates/building blocks).

Principles: verbinden concepten met elkaar door oorzaak-gevolg danwel natuurlijk-proces verbanden. Ze zijn vaak belangrijk omdat ze het mogelijk maken verklaringen te geven en voorspellingen te doen.

Bij het vaststellen van de voor uitvoering van de leertaak benodigde kennis over concepten moeten de feiten of vooronderstellingen die het plan karakteriseren apart worden opgesomd in een begrippen- en definitielijst ( “feature list”).

Soms moeten zaken als foto of in andere vorm letterlijk worden weergegeven, dit geldt bijvoorbeeld voor belangrijke werktuigen en hulpmiddelen. Een beeld blijft soms beter hangen dan tekst, in de onderwijsopzet moet hier aandacht aan worden besteed.

Soms zal een minimale weergave van benodigde voorkennis andere voorkennis veronderstellen. Als dit zo is, moet worden gekeken wat bij de laagst presterende student nog bekend mag worden verondersteld: de rest van de benodigde “voor-voorkennis” moet in het overzicht worden opgenomen. Dit moet dan wel op een hiërarchische manier gebeuren (voorbeeld: voetnotensysteem) zodat de studenten die hem niet nodig hebben, er niet door gehinderd worden.

Misconceptions: Ervaren docenten kunnen het best worden gevraagd voor de –empirische- analyse van mogelijke misverstanden die bij de studenten leven omtrent de leerstof, en zullen leiden tot problemen als er niet bewust op ingespeeld wordt in het leerplan.

Als bij het ontwerp van de procedurele informatie al duidelijk is dat er verkeerde opvattingen en ideeën zullen ontstaan over sommige onderdelen, is het van belang:

• de studenten tevoren te attenderen op deze onderdelen,

• meerdere verbale en visuele toelichtingen op het probleem te geven

• de studenten uit te nodigen om de verkeerde concepten met goede te vergelijken.

De benodigde voorkennis-overzichten wordt verwerkt in de JIT-informatie, zodat de student over de informatie beschikt op het moment dat hij hem nodig heeft.

Wat houdt stap 10 in van het Ten Steps programma? - Chapter 13

Ontwerp van deeltaakpractica

Niet alle min of meer routinematige verrichtingen en procedures hoeven apart in deeltaakpractica geautomatiseerd te worden. Dit is slechts het geval indien:

• een zeer hoog niveau van automatisering wenselijk is;

• perfecte uitvoering van de routinehandeling op zichzelf van groot belang is;

• perfecte uitvoering een voorwaarde is voor veel andere stappen in de procedure;

• de handeling wordt gelijktijdig met een aantal andere uitgevoerd.

Bij het ontwerp van deeltaakpraktijk moeten conventionele praktijk-items in een repeteer-procedure worden opgenomen. In deze procedure moet de nadruk liggen op een hoge snelheid van taakvervulling.

Soms is extra zorg nodig bij het ontwerp van een deeltaakpracticum. Dit is het geval bij:

• zeer foutgevoelige

• ingewikkelde

• gemakkelijk met andere handelingen te verwarren routinehandelingen.

In dat geval kan extra zorg worden gegeven door extra training met:

• het gebruik van voorbeeld-zaken

• het trainen van de herkenning van gemakkelijk te verwarren zaken

• geleidelijk op te heffen uitvoeringsbelemmeringen.

De studenten moeten aanvankelijk intensief worden begeleid in deze training, maar de ondersteuning kan snel verminderd worden naarmate ze vaardiger worden.

Recognize-edit-procedure

Een gebruikelijke “fading”techniek om dit te bereiken is de opzet van een “recognize-edit-produce”- training, inhoudende een stapsgewijze verzelfstandiging van de student door:

1. verkeerde procedurestappen laten herkennen en verbeteren

2. de goede procedure laten kiezen

3. de gehele taak laten uitvoeren

Begeleiding en ondersteuning is niet nodig bij deze practica, omdat bij goede uitvoering van de procedure de oplossing altijd correct zal zijn. Soms zijn performance constraints wel nuttig. Performance constraints zijn, zoals eerder besproken, een vorm van ingebouwde ondersteuning en behelzen beperkingen van mogelijke uitvoeringen door bepaalde handelingen te verbieden of onmogelijk te maken. Deze uitvoeringsbelemmeringen werken als de zijwieltjes (training wheels) van de kinderfiets: naarmate het kind beter leert fietsen kunnen de wieltjes steeds hoger worden afgesteld, zodat ze steeds minder steun geven om de fiets rechtop te houden.

Bij het ontwerp van deeltaak-practica is het van belang op variatie in de opdrachten te letten: het aanbod moet het gehele gebied bestrijken waarin de vaardigheid gebruikt wordt.

Bij het ontwerp van deeltaak-practica voor zeer complexe of uitgebreide routineprocedures, moet de training om deze vaardigheid in zijn geheel te automatiseren worden aangepast door deze

• in temporeel of spatiaal samenhangende gedeelten op te splitsen (segmentation)

• te vereenvoudigen (simplification)

• in functionele gedeelten open te breken (fractionation)

Deze technieken passen een forward chaining approach toe, bijvoorbeeld snowballing, (A-AB-ABC-ABCD), waarbij de taak in kleine stapjes steeds complexer wordt gemaakt. Dit is de beste en snelste manier om automatisering over te brengen. De taken kunnen worden uitgebreid in een natuurlijk-proces-benadering of een eenvoudig-naar-complex-volgorde.

In geval van te automatiseren zeer complexe procedures is het soms goed om methodes als snowballing te combineren met recognize-edit-produce. Zo worden eerst de procedurestappen geautomatiseerd, waarna de snelheid in het analyseren waar het mis ging nog een keer extra wordt getraind.

De procedurele informatie die bij het deeltaak-practicum gepresenteerd moet worden dient te voldoen aan de eerder voor deze informatie gegeven aanwijzingen, maar de nadruk dient hierbij te liggen op:

1. de wenselijkheid om gedeelten van ingewikkelde procedures los van elkaar voor te doen;

2. begeleiding door “contingent tutoring” (docent loopt rond, kijkt over schouders en geeft aanwijzingen/bij training via computer geeft computer correctieve feedback) is voor dit soort practica het meest voor de hand liggend;

3. “model tracing”: in computerprogramma’s, geschreven om procedurele vaardigheden te automatiseren wordt iedere actie van de student gevolgd, zodra deze afwijkt van de voorgeschreven procedure krijgt de student feedback dat er een fout is gemaakt, waarom dit verkeerd was, en hoe de fout hersteld moet worden.

Complexe procedures

Deze kunnen het best worden voorgedaan vanuit de volgende principes:

• subgoaling: een gedeelte van de procedure wordt gedemonstreerd, dan wordt de studenten gevraagd wat het volgende sub-doel is;

• attention focusing: de procedure wordt grafisch weergegeven met een kleurcode, de moeilijkste onderdelen worden rood aangegeven zodat studenten op die punten alerter zullen zijn;

• multiple representations: naast een real-life voorbeeld wordt een vergelijkbaar simulatie-voorbeeld gepresenteerd, de laatste kan door de student worden gecontroleerd. Op deze wijze wordt de stof actiever geleerd;

• matching: een goede en foute procedure-uitvoering worden met elkaar vergeleken en van commentaar voorzien.

Overlearning is het begrip dat gebruikt wordt voor het automatiseren van (deel)taken door eindeloze herhalingsreeksten. Dit is soms noodzakelijk voor strengthening: het versterken van het leerproces door benadrukken van de belangrijkste cognitieve onderdelen.

Een goede opbouw van deeltaaktraining houdt in dat de aandacht voor de uitvoeringsaspecten geleidelijk wordt verlegd:

• van accuratesse naar

• accuratesse plus snelheid naar

• accuratesse en snelheid gecombineerd met het verdelen van de aandacht over andere taken.

Daarnaast is het soms goed om de practica in te korten en later in het curriculum nog een of meerdere keren te geven.

Voor de ontwikkeling van zelfsturendheid van studenten is het nuttig om ze de deeltaakpractica zelfstandig te laten uitvoeren en de leiding en ondersteuning bij het uitkiezen ervan geleidelijk af te bouwen, zodat ze steeds groter verantwoordelijkheid krijgen om te beslissen of en in hoeverre ze deze practica (nog) nodig hebben.

Computerprogramma’s zijn over het algemeen uitstekende middelen om te automatiseren deeltaak-competenties te trainen en te integreren in de uitvoering van de gehele leertaak.

Bij het opnemen van deeltaakpractica in het onderwijsontwerp is aan te raden om deze practica af te wisselen met het werk aan volledige taken en, indien van toepassing, deeltaak-practica voor andere routinematige werkzaamheden.

Slotopmerkingen over het Ten Steps model - Chapter 14

Basiskenmerken nieuwe onderwijsvormen.

Er zijn veel alternatieven voor het traditionele onderwijs in ontwikkeling, met het Ten Steps programma hebben de meeste gemeen:

• studenten moeten zo authentiek mogelijke leertaken vervullen;

• bestaande kennis wordt door die taken geactiveerd;

• bij de uitvoering wordt nieuwe kennis aan de student gedemonstreerd;

• daarbij wordt ook nieuwe kennis toegepast;

• hierdoor wordt de nieuwe kennis geïntegreerd in de belevingswereld van de student.

Deze nieuwe systemen leiden tot verandering van de rol van de docent. Hij is niet alleen meer degene die kennis probeert over te brengen, maar hij is ook model bij demonstraties van nieuwe cognitieve vaardigheden, “assistent die over de schouder meekijkt” bij oefening in uitvoering van routineprocedures en coach in de begeleiding naar zelfsturend studeren.

De nieuwe onderwijsbenadering impliceert een “toppling” (kanteling) van de rol van leertaak-uitvoering ten opzichte van kennisoverdracht: volgde de leertaakbenadering in het oude systeem in enige vorm op de kennisoverdracht (oefenstages etc), in het moderne onderwijs is de volgorde en de bijbehorende prioritering juist omgekeerd.

Toekomstige ontwikkelingen

Ten Steps en andere moderne onderwijsontwikkeling:

• de taal waarin gesproken wordt over onderwijsontwikkeling zou moeten worden geüniformeerd, wat communicatie over de diverse systemen bevordert. Ten Steps maakte hiermee een start door uniformering van beelden en introductie van de engelstalige begrippen.

• Beeldtaal Ten Steps: rondje (symbool voor leertaak); stip boven, onder, links, rechts in het rondje: geeft varianten op leertaak aan opvulling rondjes: hoeveel ondersteuning wordt geboden bij deze taak; L-vormige balk onder serie rondjes: geeft ondersteunende info aan; pijlen geven procedurele info aan; deeltaaktraining wordt aangegeven door een serie kleinere rondjes met een rechthoek eromheen.

• De ontwikkeling van geautomatiseerde onderwijsondersteuning zal toenemen door de ontwikkeling van deze visuele en verbale ontwerp-talen.

• Massa-ontwikkeling van onderwijsmethoden (leidend tot kostenbesparing op personeel) staat haaks op de toenemende behoefte aan individualisering ervan. Door automatisering kan dit probleem worden opgelost.

De toenemende automatisering leidt nog tot twee andere voor onderwijsontwikkeling relevante mogelijkheden:

• “networked learning”: leren waarin informatie- en communicatie-technologie gebruikt wordt om de communicatie tussen studenten onderling, student en docent, en leergemeenschap en leermiddelen te bevorderen.

• “learning networks”: dit zijn online sociale netwerken die zich bezig houden met leren door het bespreken en delen van kennis.

Schematische weergaven van het Ten-Steps-programma in de geadviseerde beeldtaal.