College 1 Intro en ontwikkelingstheorieën

Cognitieve ontwikkeling en leren

Cognitie omvat de mentale processen die optreden wanneer mensen denken, bijvoorbeeld bij waarneming, informatieverwerking, leren en probleemoplossing. Het ontwikkelingsperspectief beschrijft hoe en wat je aan het leren bent. Dit hangt af van je achtergrondkennis en de vaardigheden die je bezit, je eerdere ervaringen dus (constructivisme).

Het cognitieve model van leren en ontwikkelen zet zich af tegen het behavioristisch model. Het behavioristisch model gaat uit van de kennis die in je hoofd gaat en de gedragsverandering die vervolgens plaatsvindt (leren). Je gedachten/processen doen er niet toe: dat wordt de black box genoemd. Bij het cognitieve model wordt kennis ook opgeslagen, maar er wordt in dit model gekeken naar de manier waarop de informatie wordt verwerkt. Ook hier vindt de gedragsverandering vervolgens plaats. ‘Cognitie’ wil zeggen: het gaat om het proces, niet alleen het eindproduct.

Ontwikkelingstheorieën

Het onderwijs is van groot belang voor de cognitieve ontwikkeling. Onderwijs verandert door de jaren heen. Zo waren er in de jaren ’80 LOM-scholen voor kinderen met leer- en opvoedingsmoeilijkheden. Tegenwoordig zijn er geen LOM-scholen meer. Wat opvalt aan klassenfoto’s uit 1915, is dat jongens en meisjes apart les kregen. Ook droegen de leerlingen uniformen en kregen ze les in grote klassen. De klaslokalen hadden ramen die zo hoog zaten dat kinderen er niet doorheen konden kijken. Tegenwoordig is dit heel anders. De klassen en het onderwijs worden dus zo ingericht dat ze passen bij de heersende theorie over wat de beste leeromgeving is voor kinderen. Onderzoek naar leren en cognitie kan bijdragen aan beter onderwijs in de toekomst.

Nativism vs. empiricism

Er kan op twee manieren worden gekeken naar hoe kennis ontstaat en hoe er wordt geleerd. (1) Kennis is aangeboren of voorgeprogrammeerd (nature). Het nativisme gaat hiervan uit. Noam Chomksy (taalkundige/filosoof en aanhanger van het nativism) bekrachtigde dit door aan te geven hoeveel vergelijkbare grammatica er is tussen de vele talen op de wereld. Het zou volgens hem onlogisch zijn als dit door toeval komt, er moet universele grammatica zijn die al in je hersens is voorgeprogrammeerd als je wordt geboren. (2) Empirisme belicht meer de nurture-kant en gaat ervan uit dat kennis voortkomt uit ervaring. Het menselijke geest wordt gezien als een onbeschreven blad (tabula rasa). Dit blad wordt gaandeweg volledig ingevuld door de ervaring die je opdoet. Aanhangers van het empirisme waren o.a. John Locke en Edward Thorndike.

Thorndike

De Amerikaanse psycholoog Edward Lee Thorndike (1874 – 1949) was een behaviorist. Hij is bekend geworden door zijn theorie over operant conditioneren. Bij operant conditioneren ontstaat er een combinatie tussen een bepaalde stimulus en respons door middel van een bekrachtiger. Deze bekrachtiger kan positief of negatief zijn. Een positieve bekrachtiger heeft tot gevolg dat gedrag vaker voorkomt. Een negatieve bekrachtiger heeft juist tot gevolg dat bepaald gedrag afneemt of vermeden wordt. Thorndike voerde vooral experimenten uit met katten, ratten of duiven. Hierbij maakte hij gebruik van de zogenaamde puzzelbox: een gesloten doos met een luikje dat alleen open ging wanneer het dier aan een hendel in de doos trok. Het dier werd na ontsnappen meerdere keren in de doos gezet. Thorndike merkte dat er een learning curve ontstond: hoe vaker het dier door in de doos werd gezet, hoe sneller het dier snapte hoe hij kon ontsnappen. Er wordt een link gelegd tussen het hendeltje en de deur die open gaat.

Een ander voorbeeld: hoe leert een kind volgens het behaviorisme dat je moet stoppen bij rood licht en mag lopen bij groen licht? Bij rood licht stopt het kind samen met moeder. Bij groen licht gaat het kind weer lopen. Als dat vaker gebeurt, wordt er een verbinding in de hersens gelegd dat rood stoppen is en groen lopen. Law of use/disuse: als er vaker iets tegelijk gebeurt (bij rood licht moet je stoppen), wordt de link versterkt in je hersens, waardoor de handeling automatisch gaat. Als er nooit iets tegelijk gebeurd, wordt de link verzwakt. Law of effect: positieve consequentie versterkt de link (als de moeder het kind complimenteert wanneer hij stopt bij rood licht). Negatieve consequentie (kind loopt door rood licht en een auto toetert) verzwakt de link. Law of readiness: er is een conduction unit in de hersenen en die staat als het ware klaar om een bepaalde actie uit te voeren. Dit maakt het ook makkelijker om een bepaalde actie uit te voeren. Een voorbeeld hierbij is dat je op vrijdagmiddag het liefst na een zware week uitrust op de bank. Dit zegt je law of readiness ook. Maar omdat je vrijdagmiddag college moet volgen en je dus niet ‘ready’ bent, is het een stuk moeilijker om te leren.

Volgens Thorndike zijn er verschillende manier om het behaviorisme toe te passen in de schoolpraktijk. (1) Veel herhalen: hoe vaker je bijvoorbeeld de tafels opdreunt, hoe sterker de link wordt. Kennis wordt door herhaling beter opgeslagen. (2) Vakken en onderwerpen moeten in aparte blokken worden aangeboden: bijvoorbeeld optellen en vermenigvuldigen moeten niet tegelijkertijd worden aangeleerd. Zo worden de links vaag en onduidelijk en ga je fouten maken. (3) Positieve bekrachtiging van gedrag: als kinderen iets goed doen, worden ze gestimuleerd, als ze iets fout doen krijgen ze straf. Het nadeel hiervan is dat de intrinsieke motivatie van leerlingen voor het leren van de stof afneemt.

Dit is ook gebleken bij het experiment Magic Markers. Magic Markers was een experiment dat in 1973 door Lepper en Green werd uitgevoerd. Kinderen van 4/5 jaar werden naar een kamer gebracht waar ze mochten tekenen met mooie stiften. Ze werden onderverdeeld in 3 groepen. De kinderen uit groep 1 mochten zes minuten tekenen en kregen na afloop een beloning; hier waren ze al van op de hoogte. De kinderen uit groep 2 mochten alleen zes minuten tekenen. De kinderen uit groep 3 mochten zes minuten tekenen en kregen na afloop onverwachts een beloning. Een week later kregen dezelfde kinderen opnieuw de kans om te tekenen. Ditmaal werd er bij geen enkele groep iets gezegd over een beloning. Wat bleek: de kinderen uit groep 1 gingen minder tekenen. De eerste keer tekenden ze dus vooral voor de beloning. De kinderen uit groep 2 en 3 gingen iets meer tekenen. Bij hen gebeurde het tekenen vanuit intrinsieke motivatie. Conclusie: door het geven van teveel feedback wordt de motivatie van kinderen verlaagd.

Er zijn een aantal dingen die de theorie van Thorndike niet verklaard. Een voorbeeld: wanneer kinderen de volgende som moeten maken: 8 + 4 + 3 = … + 5, geven de meeste kinderen als antwoord: 15. Dit heeft te maken met een misconceptie: ze zien ‘=’ als een teken dat ze nu antwoord moeten geven. Daarom tellen ze het voorgaande op en geven ze direct antwoord. Het ‘=’ teken wordt dus gezien als operationeel (je moet er iets mee doen) in plaats van relationeel (wat aan de linkerkant van ‘=’ staat, moet hetzelfde zijn als wat aan de rechterkant staat). Heel veel kinderen hebben dit niet door. Deze misconceptie past niet in de theorie van Thorndike. In dit geval wordt nieuwe kennis namelijk geïnterpreteerd op basis van bestaande kennis. In de theorie van Thorndike wordt nieuwe kennis opgeslagen zonder verbindingen te hebben met al bestaande kennis.

Constructivisme

Het constructivisme is een tussenweg van het nativisme vs. empirisme. Het is een combinatie van zowel nature als nurture. Leren gebeurt door ervaring. Informatie wordt niet letterlijk ‘gekopieerd’ naar het geheugen maar ingepast in de kennis die het kind al heeft. Je construeert je eigen kennis op basis van ervaring die je al hebt. Een aanhanger van het constructivisme is Jean Piaget.

Piaget

Jean Piaget (1896 – 1980) was een Zwitsers psycholoog. Hij deed veel onderzoek waarbij hij zich richtte op kinderen. Hij keek bijvoorbeeld naar de antwoord die ze gaven op vragen als ‘hoe komt het dat de zon ondergaat?’. Hij ontdekte dat er verschillende stadia waren in hoe kinderen de wereld zien. Hij ging ervan uit dat kennis voortkomt uit de kennis die je al hebt. Volgens Piaget is leren actief en heeft het te maken met exploratie. Kinderen gaan de omgeving in en tonen interesse in hoe objecten werken. Door zelf met de fysieke wereld in interactie te zijn, leren ze hoe de wereld werkt. Piaget ontwikkelde de cognitieve ontwikkelingstheorie: leren is afhankelijk van eerdere ervaring. Hierbij is het belangrijk om te kijken wat er gebeurd als kinderen nadenken. Piaget’s standpunten waren totaal anders dan die van Thorndike, die uitging van passief leren.

Volgens Piaget beginnen kinderen met een representatie van de wereld. Een voorbeeld hiervan is een representatie van een hond. Als kinderen denken aan hond denken ze aan een dier met 4 poten, een staart, die hard kan rennen en aaibaar is. Wanneer zich er een nieuwe hond aanbiedt, die totaal niet lijkt op de eerste hond, willen kinderen dit hondje ook inpassen in de idee die ze hebben van een hond. Dat wordt assimilatie genoemd: het inpassen van nieuwe kennis in jouw wereldbeeld. Wanneer er een kat komt, wil het kind deze ook inpassen in zijn wereldbeeld. Sommige dingen zijn hetzelfde als bij een hond: 4 poten, een staart, een kat kan ook best hard rennen. Uiteindelijk zal het kind erachter komen dat er best veel verschillen zijn tussen katten en honden: een kat blaft niet, maar miauwt en klimt in bomen. Er kan dus geen assimilatie kan plaatsvinden. Piaget noemt dit een disequilibrium: de evenwicht is verstoord. Het wereldbeeld zal aangepast moeten worden. Dit heet accommodatie: je geeft nieuwe kennis ook een nieuw plekje in jouw wereldbeeld. De kat krijgt zijn eigen schema: 4 poten, een staart, miauwt, klimt in de boom, aaibaar. Bij een hond kunnen er dingen worden toegevoegd om het wereldbeeld duidelijker te maken, zoals ‘blaft’. Door de schema’s aan te passen verschillen ze duidelijker.

Het constructivisme kan ook worden toepast in wat er geleerd wordt in de klas. Bijvoorbeeld: 3+2=5. Kinderen hebben een representatie van deze rekensom en wat het betekent (bijvoorbeeld door balletjes voor te stellen of daadwerkelijk te gebruiken). Wanneer er een nieuwe som zich voordoet: -3+2=?, raken kinderen in de war en hebben ze moeite om dit in te passen in hun wereldbeeld (ze kunnen zich niet -3 balletjes voorstellen). Er ontstond dus weer een situatie van disequilibrium. Het beeld van sommen zal moeten worden aangepast door de nieuwe informatie (in dit geval de nieuwe som). De som kan bijvoorbeeld worden voorgesteld op een getallenlijn die van – naar de + gaat. Er is sprake van accommodatie: de som past wel in dit wereldbeeld: er wordt een nieuwe plekje gevonden voor nieuwe informatie.

Piaget had het idee dat ontwikkeling sprongsgewijs verloopt. Het kind zit dus in een bepaalde fase, waarna er een serie van veranderingen plaatsvinden. Vervolgens komt het kind in de volgende fase, waar hij weer heel anders tegen de wereld aankijkt. De fases zijn:

1. Sensorimotor (0-2 jaar) Hoe de kind de wereld ziet, is op basis van acties: wat kun je met dingen doen? Er vindt een ontwikkeling van sensory & motorvaardigheden plaats.

2. Preoperational (2-6 jaar) Kinderen zien de wereld op basis van perceptie: hoe ziet iets eruit? Het gebruik van symbolen (taal) wordt heel belangrijk: het benoemen van bijvoorbeeld: dit is een hond, dit is een kat. Fantasie en werkelijkheid lopen door elkaar heen. Een voorbeeld bij deze fase is de conservation task. Een kind heeft twee bekers water voor zich: een lange smalle en een brede korte. Er gaat evenveel water in. Eerst wordt met een glas de korte beker gevuld en dan de lange. Wanneer het kind echter wordt gevraagd waar het meeste water in zit, wijst het kind de lange, smalle beker aan. De reden dat het kind ondanks het zien van het vullen toch denkt dat de lange beker meer bevat, is omdat hij zich focust op 1 dimensie (centration): hij kijkt alleen naar de hoogte van het water. Een reden dat deze taak moeilijk is voor het kind is omdat de situatie in deze fase nog onomkeerbaar is: het kind kan nog niet terugdenken. Een voorbeeld hiervan is dat wanneer een bolletje klei wordt gevormd tot een lange sliert, kinderen zich niet kunnen bedenken dat dat weer een bolletje klei kan worden.

3. Concrete operational (6-11 jaar) Kinderen leren logisch denken. Dat gebeurd op basis van concrete eigenschappen. In deze fase zijn acties omkeerbaar en is er sprake van tweedimensionaal denken. Hier gaat het om de realiteit: tastbare objecten.

4. Formal operational (11 jaar en ouder) Kinderen zien de wereld ook op basis van abstracte eigenschappen (dingen die je je kunt voorstellen). Ze leren ook te denken over hun eigen denken (metacognitie). Kinderen kunnen in deze hypothetisch denken. Een voorbeeld hiervan is de third eye problem. Kinderen in de concrete operational en de formal operational fase worden gevraagd wat ze zouden als ze een derde oog zouden hebben en waar die zich dan zou bevinden.Kinderen de concrete operational fase vinden het een stomme taak omdat het volgens hen toch niet mogelijk is. Kinderen in de formal operational fase gaan juist allerlei creatieve dingen bedenken en hebben er plezier in.

Een implicatie voor het onderwijs is dat er herhaling moet plaatsvinden. Het is belangrijk om veel voorbeelden te hebben om zo een goed beeld van dingen te kunnen vormen. Verder moet onderwijs passen bij het fase van het kind. Tot slot is het goed om ontwikkeling te stimuleren. Dit kan gedaan worden door precursors en challenges: vereenvoudigde ideeën waarop kinderen nieuwe ideeën kunnen voortborduren. Piaget vond dus NIET dat je moest wachten met het aanleren van nieuwe dingen tot het kind in een fase terechtkomt, maar dat je het kind juist moet stimuleren om naar de volgende fase te gaan.

Er is wel kritiek op de ontwikkelingsstadia van Piaget:

• Piaget onderschat wat jonge kinderen allemaal al kunnen

• Taken zijn misleidend (wanneer een kind bijvoorbeeld 2 keer dezelfde vraag wordt gesteld, denkt het kind dat omdat het antwoord de eerste keer ‘ja’ was, het de tweede keer wel ‘nee’ zal zijn).

• Slechte prestatie op de taak betekent niet per definitie dat kinderen het concept niet begrijpen

• Het is maar de vraag of ontwikkeling wel verloopt via stadia.

• Veranderingen zijn meestal gradueel ipv abrupt

• Verschillende taken: verschillende ontwikkeling

• Er wordt geen rekening gehouden met de sociale interactie (kinderen in verschillende landen kijken ook anders tegen de wereld aan).

Vygotsky

Lev Vygotsky (1896 – 1934) was een Russisch psycholoog die beroemd is geworden door zijn sociaal-cultureel perspectief. Volgens hem hebben kinderen een soort pseudoconcept van de wereld, die niet helemaal klopt. Met behulp van volwassenen wordt dit vervolgens een wetenschappelijk concept. Net als Piaget zei hij dat leren actief is. Kinderen zijn zelf betrokken bij het leren. Leren is afhankelijk van eerdere ervaring. Verschil met Piaget is dat Vygotsky uitging van de interactie tussen mensen. Volgens zijn socio-culturele theorie ontstaan cognitieve ontwikkeling en leren door interactie met ouders, leerkrachten en andere kinderen. Door die interacties leren kinderen. Wat ze leren zijn kennis en vaardigheden, maar ook self-regulation oftewel strategieën (hoe ze problemen moeten aanpakken). Kennis ontstaat op het interpersoonlijk vlak (tussen twee personen) en later vindt dit plaats op het intrapersoonlijk vlak (in het hoofd van het kind). Op het interpersoonlijk vlak is sociale communicatie belangrijk en op intrapersoonlijk is er een soort ‘inner speech’ in je hoofd: je eigen gedachten.

Vygotsky ging uit van de zone of proximal development (ZPD). Leren vindt volgens hem plaats in de ZPD. Vygotsky ging ervan uit dat:

1. Kinderen dingen zelf kunnen doen (helemaal zonder hulp).

2. Kinderen kunnen bepaalde dingen alleen doen met een beetje hulp (dan zitten ze in de ZPD). Hierbij is er sprake van scaffolding: hulp wordt aangepast aan de level van het kind (hoe moeilijker de taak voor het kind is, hoe meer hulp er wordt aangeboden). Hierbij is belangrijk dat kinderen worden geprikkeld om dingen zelf te leren.

3. Bepaalde dingen kunnen kinderen niet met/zonder hulp doen.

Vygotsky had bepaalde ideeën voor implicaties voor onderwijs.

• Instructie gaat verder dan current level of mastery -> leren gebeurt in ZPD

• Leraren moeten dienen als scaffolds (het kind helpen om verder te komen dan het kind in zijn eentje zou kunnen)

• Stimuleren van self-regulation is van belang

Een voorbeeld hiervan is het onderzoek ‘Tools of the mind’. Kinderen kregen een specifieke lesmethode waarbij de zelfregulatie gestimuleerd werd. Kinderen werkten met een learning plan waarin ze opschreven wat ze allemaal moesten doen. Dit diende als een dag planning en hielp bij de zelfregulatie-vaardigheden. Bij buddyreading werden twee kinderen aan elkaar gekoppeld waarbij de 1 mocht lezen en de ander moest luisteren naar het verhaal. Degene die moest luisteren kreeg een plaatje van oor in handen. Dat plaatje is een scaffold en kinderen begrijpen beter dan ze dan alleen mogen luisteren. Dit helpt bij het ontwikkelen van de zelfregulatie-vaardigheden. Verder moet instructie plaatsvinden in verschillende fases: modeling (iets wordt voorgedaan), imitation (kind doet het na) en guided performance (kind voert de taak uit met hulp).

Schema theorie

Bij een schema hoort de vraag: wat zijn de gemeenschappelijke eigenschappen? Zo bestaat het schema huis bijvoorbeeld uit: het heeft een dak, er wonen mensen in etc. In situaties wordt er volgens deze theorie een script gebruikt, zoals bij bruiloften of restaurants. Dankzij een script weet je wat je moet doen en zeggen als je je in een bepaalde situatie bevindt. De schema’s en scripts zijn efficiënter omdat je weet wat er gebeurt, het helpt bij het begrijpen en herinneren en het oplossen van problemen.

Implicaties voor het onderwijs zijn dat kennis moet worden opgeslagen in schema’s, waarbij verschillende voorbeelden en analogieën kunnen worden gebruikt. Een analogie is bijvoorbeeld om een bestaand schema te gebruiken om nieuwe te vormen. Zo kan de docent het nieuwe onderwerp uit gaan leggen, door een teruggreep te doen op kennis die leerlingen al hebben. Let op dat je kinderen aantekeningen laat maken, anders onthouden ze alleen de ‘gist’. Kritiek op deze theorie is, dat mensen niet altijd alleen maar de ‘gist’ onthouden. Het kan goed zijn dat iemand veel meer heeft onthouden van een les. Ook is er weinig aandacht voor ontwikkeling. Hoe kan het bijvoorbeeld dat jonge kinderen sommige concepten niet begrijpen?

Informatieverwerkingstheorie

Deze theorie komt voort uit artificial intelligence. Computers werd declaratieve kennis gegeven (feitjes) en procedurele kennis (hoe doe je iets). Het bleek dat computers veel dingen konden doen die mensen ook konden doen. Volgens deze theorie werken de menselijke hersenen bijna net zoals een computer. Computational theory of mind stelt dan ook dat de hersenen informatie net zo verwerken als een computer. Marr kwam met de volgende levels of processing (verwerken van informatie):

• Operaties: wat moet er gebeuren?

• Algoritmes/representaties: wat heb je nodig om het te doen? = modellen van cognitie

• Mechanismen: neuronen en hersenen die het uitvoeren, niet nodig om gedrag te begrijpen

Attkinson & Shiffrin, 1968
Model waarbij informatie verwerkt wordt en in het langetermijn geheugen terecht komt. Onderdelen van het systeem verschillen in capaciteit, tijdsduur en de manier van opslag & diepte van verwerking. Maar een klein deel vanuit het sensorisch geheugen gaat bijvoorbeeld naar het werkgeheugen. Van het werkgeheugen gaat informatie vervolgens naar het langetermijn geheugen, maar om ermee te werken moet het weer opnieuw naar het werkgeheugen.

Connectionisme

• Deze theorie maakt gebruik van het computer model: hoe komt leren tot stand? Kun je het nabootsen? Leren en gedrag wordt gesimuleerd/nagebootst. Onderzoekers laten een computermodel leren. Doel is om te achterhalen of een computer hetzelfde gedrag kan vertonen als mensen. Als dat zo is, kan worden gekeken welke mechanismen daarbij betrokken zijn.

• Gebaseerd op informatieverwerking in het brein: informatie verspreid zich over een neuraal netwerk. Informatie is dus niet opgeslagen in losse neuronen o.i.d.

• Het gaat om het patroon van verbindingen

• Veelgebruikte verbindingen worden versterkt

• Niet veel gebruikte verbindingen worden zwakker

Denk hierbij aan paden waar veel gelopen wordt op grasvelden: die blijven intact. De paden waar weinig over gelopen worden vergroeien naarmate de tijd verstrijkt.

Een computersimulatie ziet er als volgt uit: wanneer bij het woord ‘bus’ een voorstelling moet worden gemaakt, krijgt het computermodel het woord ‘bus’ te horen. Informatie komt het netwerk in en doordat er alle zwakke en sterke verbindingen zijn (het computermodel heeft al geleerd) verspreidt het zich op een bepaalde manier door het netwerk. Er zijn input units (daar komt het binnen), dan zijn er hidden units (die zitten tussen de input en output in) en dan zijn er output units . Die informatie wordt op verschillende manier gecombineerd zodat het output ‘bus’ is.

Hoe leert dit netwerk? In het begin zijn alle verbindingen even sterk. Leren = veranderingen in de sterkte van de verbindingen. Het systeem leert door ‘oefening’:

• Herhaling (continu met het woord ‘bus’ oefenen)

• Feedback (aangeven of het wel of niet goed)

• Learning rules (als de verbinding goed is, dan wordt de verbinding versterkt)

Vergelijkbaar met de wetten van Thorndike en het voorbeeld van de stoplicht.

Ander voorbeeld: TRACE model van spraakherkenning (McClelland, 2006). Hierbij wordt er een woord ingevoerd in het computermodel (‘bus), waarnaar er wordt gekeken naar de fonemen (klanken) van dit woord. Elke klank heeft verschillende features (klankkenmerken) en dit wordt herkend. Door die verschillende klanken worden verschillende units geactiveerd en dan krijg je een soort patroon (input units). Dat patroon herkent de computer uiteindelijk als een foneem. In de laatste stap linkt de computer de klanken aan de woorden en kan de computer leren spraak te herkennen.

Daarnaast probeert het connectionisme te verklaren waarom mensen op sommige leeftijden beter of slechter kunnen leren. Mensen uit China hebben met name veel moeite om het verschil te zien tussen de ‘l’ en de ‘r’. Doordat ze in hun jeugd geen ervaring hebben gehad met het verschil tussen de ‘l’ en de ‘r’, worden de netwerken zo opgebouwd dat de 2 letters hetzelfde patroon hebben. Dat maakt het later nog moeilijker om alsnog het onderscheid te leren. Bij jonge kinderen is dat netwerk nog niet opgebouwd en daarom zouden zij het onderscheid tussen de ‘l’ en de ‘r’ wel kunnen leren. Deze theorie test dit soort uitspraken door een computer alleen maar Aziatische woorden te leren. Vervolgens gaan zij kijken of ze de computer het verschil tussen de ‘l’ en ‘r’ aan kunnen leren door het verschil heel vaak duidelijk te maken (en de connecties dus te versterken).

De focus bij het connectionisme ligt op ontwikkeling. Ontwikkeling leidt namelijk tot specialisatie. Als het model alle klanken geleerd heeft van een taal, dan is het bijvoorbeeld weer moeilijker voor het model om een andere taal te leren.

Samenvatting

• Thorndike: leren is het samen combineren van stimulus en respons. Op basis van zijn ideeën werd bedacht dat er in de klas heel veel ‘gestampt’ moest worden en er positieve bekrachtiging van gedrag moest zijn.

• Piaget: kennis wordt ingepast in bestaande kennis dat het kind al heeft. Constructivisme: je past dingen aan, aan jouw wereldbeeld.

• Vygotsky: wees op het belang van de relatie tussen degene die leert en de mensen in zijn omgeving.

• Schematheorie: gebruik van schema’s en scripts voor een efficiënter wereldbeeld

• Informatieverwerkingstheorie: informatie wordt verwerkt vergelijkbaar met een computer

• Connectionisme: kijkt naar wat er gebeurd en hoe het zo kan zijn dat de jongeren kinderen iets beter kunnen dan oudere.

College 2 Het geheugen

Leren vs. Geheugen

• Hoe ligt kennis opgeslagen in je geheugen?

• Hoe komt nieuwe info binnen en wordt dat gelinkt naar je kennis in je geheugen?

Voorbeeld informatieverwerkingstheorie: model Attkinson & Shriffin, 1968

Twee vragen:

1. Wat is kennis?

2. Hoe komt informatie uit de omgeving terecht in je kennis?

In dit model zie je hoe informatie binnenkomt (external events) -> sensory memory -> working memory -> long-term memory.
Wat hier werd gezien als leren, was het verschuiven van informatie van korte termijn naar lange-termijn.

Het belang van de modellen
Modellen van kennis & informatie-verwerking helpen beter begrijpen hoe mensen leren en wat er mis kan gaan bij het leren. Er kunnen dan passende interventies worden ontwikkeld. Ook helpt bij het vormgeven en evalueren van instructie.

Het geheugen

Model van het geheugen
Attkinson & Shriffin (1968)
External events -> Sensory memory -> Working memory -> Long-term memory.
Externe informatie komt terecht in je sensory memory (visueel (zien), auditief (horen), kinesthetisch (voelen en bewegen), gustatorisch (proeven) en olfactorisch (ruiken)).

Als er aandacht bij komt kan het verder worden gekopieerd naar het korte termijngeheugen (STM=short term memory of werkgeheugen). Vandaar kan het weer worden opgeslagen in het lange termijngeheugen (LTM) mits er rehearsal plaatsvindt.

Verschillen in de onderdelen van het geheugen:

• Capaciteit (hoeveel past erin)

• Tijdsduur (hoelang kan het erin blijven)

• Manier van opslag & diepte (hoe en hoe diep wordt informatie verwerkt)

Sensorisch geheugen

Informatie komt binnen via de zintuigen en echoot nog heel even na. Nog geen verwerking (het is een kopie van wat je ziet/hoort en dan vergaat het weer). Kort durend:

• Visuele informatie: 0.5 – 1 sec

• Auditieve info: 2-4 sec (of misschien wat langer)

Als er aandacht op gevestigd wordt, komt het terecht in het bewustzijn en kan het worden doorgestuurd naar het korte termijngeheugen.

Je ziet meer dan je kunt rapporteren: je ziet bijvoorbeeld heel kort even alles, maar op het moment dat je alles moet opnoemen ben je het weer kwijt. Maar: je kunt je aandacht op bepaalde items focussen ook al is de informatie al verdwenen.

Voorbeeld sensorisch geheugen: je speelt een spelletje en je moeder stelt vragen als: ‘zit je nu alweer dat spelletje te doen?’ Daar luister je niet echt naar. Maar wanneer ze zegt: ‘je niet luistert niet!’, heb je opeens wel aandacht. Dan ga je je bedenken wat ze ook al weer heeft gezegd door terug te graven in je sensory memory wat er is gezegd.

Werkgeheugen

Aandacht is nodig om informatie hiernaartoe door te sluizen. Informatie is iets langer beschikbaar in de STM-> ongeveer 20 seconden. Rehearsal (herhalen) helpt om decay tegen te gaan: het voorkomt dat informatie wegsijpelt uit je geheugen. Het heeft een zeer beperkte capaciteit:

• Miller’s magical number: er gaan ongeveer 7 items in je werkgeheugen (+/- 2)

• Volgens Cowan: 3 to 5 meaningful items

In het werkgeheugen wordt informatie voor een korte tijd opgeslagen (storage) maar er wordt gewerkt met die informatie (processing).

Door rehearsal kun je informatie in het lange-termijn geheugen opslaan. Dit noemen we encoding. Door retrieval kan je informatie uit het lange-termijn ophalen en gebruiken in het werkgeheugen.

Als je woorden moet onthouden van een lijstje, onthouden mensen vaak de eerste (primacy effect) en laatste woord van het lijstje (recency effect). Woorden ertussen worden veel minder vaak onthouden. Items aan het einde van de lijstje zitten in je korte-termijn geheugen en daarom kun je ze onthouden. Die ervoor niet. De eerste items onthoud je wel beter dan de middelste omdat je rehearsal hebt toegepast aan het begin waardoor het in je lange termijngeheugen is opgeslagen. Bij de middelste woorden kan je het niet meer bijhouden, daar is er minder sprake van rehearsal.

Niet iedereen zien het geheugen als opeenvolgende stadia. Er is kritiek op en er zijn bepaalde bevindingen die hier tegenin gaan.

• Opslag in STM is geen garantie voor opslag in LTM: Het gaat om de diepte van verwerking (level of processing) -> rehearsal doet er niet toe, het gaat om hoe diep de info is opgeslagen: hoe dieper, hoe meer informatie je onthoudt.

• Patiënten met STM problemen zonder LTM problemen en vice versa -> STM is niet de gateway naar LTM

Invloed van LTM op STM

LTM heeft al heel vroeg effect op het STM. De manier waarop jij dingen in je korte termijngeheugen hebt zitten, wordt beïnvloed door je achtergrondkennis in je LTM.

Voorbeeld: chunking (groepjes maken): een lijst is makkelijk te onthouden als de lijst betekenis voor je heeft, zoals: KLMINGKPN. Op deze manier kan je meer informatie in je korte termijngeheugen onthouden.

Er zijn drie theorieën over het vergeten van informatie:

• Verval (decay): als je een tijdje ergens niet aan denkt, dan verdwijnt het in het geheugen. Deze theorie bewijst echter niet hoe het kan dat ouderen zich vaak juist dingen van vroeger beter herinneren.

• Interferentie (interference): zowel retroactief als proactief. Retroactief betekent dat nieuwe informatie problemen oplevert voor oude informatie. Bij proactieve interferentie interfereert oude informatie met nieuwe informatie.

• Niet voldoende ‘retrieval cues’: mensen onthouden informatie beter als ze in een vergelijkbare situatie zitten waarin ze het geleerd hebben. Het zit dus wel in het geheugen, maar je kan het niet ophalen of je hebt het niet goed opgeslagen.

Multi-component werkgeheugen model

Eerste model in 1986 ontwikkeld door Alan Baddeley en collega’s die invloedrijk was. Dit model bestaat uit meerdere componenten.

• visuo-spatial sketch-pad: hierin wordt visuele en ruimtelijke informatie opgeslagen

• phonological loop (wordt verbale informatie opgeslagen, door rehearsal blijft dit actief)

• Central executive: een overkoepelend deel van het werkgeheugen dat invloed heeft over de andere twee onderdelen. Het heeft de controle over aandacht en gedrag.

Gedurende de jaren zijn er enkele onderdelen aan het model toegevoegd. Er is bijvoorbeeld een episodische buffer toegevoegd tussen de phonological loop en de visuo-spatial sketch-pad. Later werd met deze theorie ook een link gelegd met het lange termijngeheugen.

Central executive

Informatie wordt niet alleen vastgehouden, we kunnen er ook mee werken / het manipuleren -> werkgeheugen. Voorbeeld:

• Optellen

• Welk letter komt eerder in het alfabet

• Visuo-spatieel: er is een spel ontworpen voor kinderen waarbij er meerdere gaten zijn waar steeds een stokstaartje uit komt, elke keer uit een verschillend gat. De kinderen wordt gevraagd: ‘wat waren de laatste 3 posities waar de stokstaartje naar boven kwam?’. Daarbij moet telkens informatie ververst worden -> dit wordt ook wel ‘updating’ genoemd.

Verbal rehearsal: phonologische loop

Er zijn twee verschillende kenmerken van hoe informatie in de phonological loop wordt onthouden.

• In ‘real-time’: kip aap koe vis bel is makkelijker te onthouden dan konijn zeemonster vuilniswagen achterdeur. Het laatste rijtje is veel langer om uit te spreken waardoor het moeilijker is om de woorden continu te herhalen. Hierdoor vergeet je de meeste woorden in het rijtje.

• Klank: kip aap koe vis bel makkelijker te onthouden dan kip tip lip dip. Woorden met dezelfde klank zijn moeilijker te onthouden. Het loopt in je geheugen teveel door elkaar.

Ontwikkeling werkgeheugen

Verschillende aspecten van het werkgeheugen kunnen met verschillende testen worden gemeten. Zo kan er bijvoorbeeld gekeken worden naar een woordenlijst om erachter te komen hoe de phonological loop zich ontwikkelt.

De ontwikkeling van verbale en visuo-spatiele taken neemt tussen de 10 en 16 jaar iets af. Functies waar de central executive voor nodig is, ontwikkelen zich het langst door (hierbij gaat het om informatie zowel vasthouden als manipuleren/bewerken): hierbij is er een steiler ontwikkelingstraject. Hoe komt dat?

• Snelheid/capaciteit

• Ervaring (hierdoor kan je ergens beter in zijn)

• Veranderingen in het brein (witte stof zijn de verbindingen: stuurt informatie van de ene kant naar de andere kant van het brein, deze witte stof neemt toe door ontwikkeling waardoor je sneller informatie kan doorsturen en in kortere tijd dingen kan onthouden)

• Strategieën (jonge kinderen maken minder gebruik van efficiënte strategieën)

• Achtergrondkennis (bij chunking kan er niet worden gerekend hierop, omdat kinderen een verschillende achtergrondkennis hebben)

Voorbeeld: kinderen zijn slechter in het onthouden van woordlijsten

• Phonological loop: hoeveel kunnen kinderen herhalen?

• Central executive: wat voor strategieën gebruiken ze?

• Achtergrondkennis: kunnen ze info chunken?

Hoeveel je kunt herhalen in de phonological loop in een bepaalde tijd hangt af van je cognitieve verwerkingssnelheid. Kinderen zijn minder snel in het uitspreken van woorden. In een onderzoek (Hulme et al, 1984) is gekeken naar de correlatie tussen de werkgeheugen en de spreeksnelheid. De correlatie is erg hoog. Als kinderen langzamer spreken dan volwassenen, kunnen ze ook minder herhalen.

Herhalen hangt ook af van strategieën.

Voorbeeld 1

Onderzoek Flavell, Beach & Chinsky 1966: kinderen van 4 jaar, 7 jaar en 10 jaar kregen plaatjes van voorwerpen te zien die ze 15 seconden moesten onthouden. Na 15 seconden werd er gevraagd: “wat weet je nog?”

Tijdens die 15 seconden bekeken de onderzoekers de beweging van de mond van de kinderen. Er werd gekeken naar wat en hoeveel ze herhaalden in de 15 seconden.

Resultaten:

• Meer herhaling met leeftijd (Aantal procent van de kinderen die herhaalden: 4 jaar (10%) < 7 (45%) jaar < 10 jaar (85%)).

• kinderen die meer herhalen onthielden meer ook binnen leeftijdsgroep.

Conclusie: Herhalen neemt toe met leeftijd & herhalen zorgt voor beter geheugen.

Voorbeeld 2

Onderzoek Omstein, Naus & Liberty 1975: kinderen van 8 jaar, 11 jaar en 13 jaar kregen woorden te horen die ze moesten onthouden. Instructie: herhaal hardop het laatst gehoorde woord, je mag ook andere woorden herhalen.

Resultaat: alle kinderen herhaalden de woorden even vaak, maar de manier waarop ze de woorden herhaalden veranderde. De manier waarop ze een bepaalde strategie gebruikten om een woord te onthouden, veranderde per leeftijd.

Het belang van achtergrondkennis

Gaat over visuo-spatiele informatie. Kan worden vergeleken met het onthouden van posities van schaakstukken op een bord, Chi heeft hier in 1978 een onderzoek naar gedaan. Er werd gekeken naar hoeveel cijfers kinderen en volwassenen in hun werkgeheugen konden houden. Volwassenen zijn beter in het onthouden van cijfers. Echter was het visuo-spatieel werkgeheugen (schaakposities) in schakende kinderen was beter dan in niet schakende volwassenen. Dit heeft te maken met chunking: verschillende posities van schaakstukken heeft een betekenisvolle beeld voor kinderen die al bekend zijn met schaken. Hierdoor onthouden kinderen het beter in hun werkgeheugen en neemt het minder capaciteit in. Daardoor kunnen ze meer onthouden. Achtergrondkennis is dus belangrijk. In dit geval hebben de kinderen een voordeel, maar in de meeste andere gevallen zullen volwassenen natuurlijk in het voordeel zijn omdat ze meer achtergrondkennis hebben.

Samenvatting Werkgeheugen

Het werkgeheugen is een plek waar cognitie plaatsvindt

• Storage & Processing: Informatie wordt niet alleen vastgehouden, we kunnen er ook mee werken > werkgeheugen

• Zeer beperkte capaciteit

• Rehearsal mechanismen > noodzakelijk om informatie actief te houden voor een langere tijd

• Ontwikkeling: Snelheid/Capaciteit, Strategieën, Achtergrondkennis

• Wat is nou het verschil tussen korte termijn geheugen (STM) en werkgeheugen?

• Dat is een definitie kwestie! Niet iedereen is het erover eens.

• Baddeley ziet STM als een onderdeel van het werkgeheugen

Het lange termijn geheugen:

• Herinneringen in het lange termijn geheugen zijn permanent (LTM = permanente representatie van al je kennis)

• Het lange termijn geheugen heeft een onbegrensde capaciteit (waarschijnlijk)

• Het lange termijn geheugen is multimodal: herinneringen worden op verschillende manieren opgeslagen.

Voorbeelden:

Wanneer je je ogen dicht doet en denkt aan zebra kun je zelfs erop inzoomen. Het wordt lastig wanneer je de strepen van de zebra wil tellen. Dit komt doordat de herinnering aan een zebra niet een specifieke zebra is, maar het idee van een zebra met het bijbehorende idee van strepen. Dit heeft een verband met de schematheorie & Piaget. Dit valt onder het semantische geheugen.

Wanneer je terugdenkt aan een verjaardagsfeestje dat je had toen je klein was, kan het zijn dat je je veel details herinnert en dat het aanvoelt alsof je er weer bent. De inhoud van het geheugen is gekleurd door de manier waarop wij het encoderen en herinneren (het geheugen is niet een echt archief). Dit valt onder het episodisch geheugen.

Typen lange termijngeheugen

Expliciet: met bewuste herinnering
-> Bestaat uit algemene kennis (semantisch geheugen oftewel feitenkennis zoals het inbeelden van een zebra) en persoonlijke ervaringen (episodisch geheugen, hier kan je een bepaalde tijd/plaats/je eigen herinneringen aan koppelen zoals het terugdenken aan je kinderfeestje)

Impliciet: zonder bewuste herinnering
-> Bestaat uit vaardigheden (motorisch & cognitief, zoals je veters strikken: dit gaat automatisch) en gewoontes & effecten van conditioneren.

Van episodes naar feiten

Van belang voor het onderwijs. Een voorbeeld hiervan is: wat de docent vertelt, kan je koppelen aan bijvoorbeeld de rare das die hij aan heeft. Later wanneer je de informatie die hij vertelde wilt ophalen, denk je terug aan de das (die is een cue/aanwijzing geworden en helpt je bij het onthouden). Het is wel belangrijk dat je op den duur de feiten niet meer gaat koppelen aan de das en dat je de onthouden feit puur als feit ziet.

Algemene kennis (semantische kennis) bestaat uit:

1. Feitelijk: WAT

2. Conceptueel: WAAROM, wat betekent het?

3. Algoritmisch: HOE

Opslaan van informatie

Belangrijke strategieën voor onthouden zijn:

• Herhalen

• Organiseren -> informatie die je moet onthouden zo structureren dat wat bij elkaar hoort bij elkaar blijft

• Elaboreren -> informatie die je moet onthouden uitbreiden om die meer gedenkwaardig te maken

• Ezelsbruggetje en method of loci (method of loci is bijvoorbeeld het in gedachten notities plakken op de weg waar je iedere dag langsrijdt)

• Herinneren

   

Ontwikkeling van het geheugen
De capaciteit en snelheid van het werkgeheugen kan veranderen door ervaring en andere veranderingen in het brein, zoals myelinisatie. Hierdoor kan informatie zich sneller verspreiden over de neuronen. Ook achtergrondkennis en strategieën zijn belangrijk en worden steeds meer toegepast door oudere kinderen.

Voorbeeld: rekenen met vingers of uit het geheugen?

Organiseren

Laat kinderen lijst met woorden onthouden die in verschillende categorieën passen (bv. dieren, gereedschap, kleding)

-> Gebruik van organiseren neemt toe met leeftijd.

Ontwikkeling strategieën

• Nieuwe strategieën

• Zelfde strategieën meer efficiënt

• Keuze uit meer strategieën

Organiseren

Sorteer – recall taak

6 jarigen kregen 16 plaatjes te zien (4 categorieën)

Opdracht: leg de plaatjes zo neer te leggen dat je ze gemakkelijk kunt onthouden.

Maar 27% van de kinderen sorteerden op categorie

Salatas & Flavell (1976)

Model van het werkgeheugen

Het werkgeheugen speelt een rol bij planning en bij bewuste gedachten. Volgens het model van Baddely (1986) bestaat het werkgeheugen uit drie componenten:

• Visuo-spatieel sketchpad voor de verwerking van visuele en ruimtelijke informatie.

• Centraal executief voor executieve functies zoals aandacht, inhibitie en controle over gedachten en gedrag. Het centraal executief verdeelt ook de aandacht tussen het visuo-spatieel sketchpad en de fonologische lus.

Het korte termijngeheugen / werkgeheugen

Het korte termijngeheugen wordt ook wel het werkgeheugen genoemd. Informatie wordt er namelijk niet alleen korte tijd opgeslagen, maar het wordt er ook bewerkt. Hoe meer informatie er wordt vastgehouden, hoe minder ruimte het werkgeheugen heeft voor de bewerking en andersom. Het werkgeheugen heeft een beperkte capaciteit en informatie is er slechts +/- 20 seconden actief. Het gaat hierbij om informatie waar je je bewust van bent.

Strategieën voor het onthouden van informatie

Executieve functies maken het mogelijk om strategieën te gebruiken. Belangrijke strategieën voor het onthouden van informatie zijn:

1. Herhalen

2. Organiseren: informatie zo sorteren dat wat bij elkaar hoort ook bij elkaar blijft. Dit wordt ook wel chunking (‘bij elkaar voegen’) genoemd.

3. Elaboreren: informatie uitbreiden met kennis die je al hebt.

Herhalen

Flavell, Beach en Chinsky (1966) deden een experiment naar herhaling, waarbij ze keken naar de mondbeweging van kinderen van 4, 7 en 10 jaar oud. Hoe ouder de kinderen waren, hoe meer ze gingen herhalen, dus herhaling neemt toe met leeftijd. Verder bleek dat de kinderen die vaker herhaalden meer dingen konden onthouden, ook binnen hun eigen leeftijdsgroep. Herhalen zorgt dus voor een beter geheugen.

In een experiment van Omstein, Naus en Liberty (1975) kregen kinderen van 8, 11 en 13 jaar oud woorden te horen die ze moesten onthouden. Daarbij kregen ze de instructie om hardop het laatste gehoorde woord te herhalen. Ook mochten ze andere woorden hardop herhalen. Alle kinderen deden dit, maar op een andere manier. Kinderen van 13 jaar oud herhaalden steeds de woorden in de volgorde die ze hadden gehoord (‘tuin, vogel, huis, tuin, vogel, huis’). Kinderen van 8 jaar daarentegen herhaalden steeds alleen het woord dat ze als laatst hadden gehoord (‘huis, huis, huis’).

Organiseren

Het gebruik van organiseren neemt toe met leeftijd. Salatas en Flavell (1976) voerden een experiment uit bij 6-jarige kinderen. De kinderen moesten een sorteer-herinneringstaak uitvoeren, waarbij ze 16 plaatjes (uit 4 categorieën) zo moesten neerleggen dat ze het voor zichzelf goed konden onthouden. Uit de data bleek dat slechts 27% van de kinderen de kaartjes had gesorteerd op categorie. Vergelijkbare studies vonden dat kinderen van 8 jaar oud ook niet sorteren op categorie. Oudere kinderen gebruiken wel vaker categorieën en dit heeft een positief effect op het herinneren. Als kinderen de expliciete instructie krijgen om kaartjes op categorie te sorteren, dan doen zelfs 3-jarigen dit en ook dan heeft het sorteren een positief effect op het geheugen.

Elaboreren

Bij elaboratie gaat het om associaties tussen items. Het ‘gepaarde associaties’ paradigma houdt in dat je een lijst bestudeert van woordparen, waarbij je per woord steeds het bijpassende woord moet noemen. Veel onderzoekers gebruiken deze methode. Kinderen gebruiken tot aan de adolescentie nauwelijks elaboratie strategieën. Wel is het mogelijk om (vooral oudere) kinderen daarin te trainen.

Lange termijngeheugen

In het lange termijngeheugen worden herinneringen permanent opgeslagen. Voor zover nu bekend is, heeft het een onbegrensde capaciteit. Verder is het multimodaal, wat inhoudt dat herinneringen op verschillende manieren worden opgeslagen (visueel, auditief, gustatorisch enz.). Het lange termijngeheugen kan worden onderverdeeld in het expliciete en het impliciete geheugen.

• Het expliciete geheugen is declaratief en bestaat uit bewuste herinneringen. Dit kan weer worden onderverdeeld in semantisch geheugen (feiten en algemene kennis) en episodisch geheugen (persoonlijke ervaringen). Het semantisch geheugen is niet tijd- of plaatsgebonden. Het gaat om kennis die voor een groot deel wordt gedeeld door mensen uit dezelfde cultuur. Het episodisch geheugen is juist wel tijd- en plaatsgebonden en is geheel persoonlijk.

• Het impliciete geheugen is non-declaratief en bestaat uit onbewuste herinneringen. Dit kan weer worden onderverdeeld in vaardigheden (motorisch en cognitief) en gewoontes (effecten van conditionering).

Encoderen en herinneren

Encoderen is het opslaan van informatie in het lange termijngeheugen. Je kunt iets onthouden door betekenis (taal), door verbeelding (visueel) of door organisatie (een strategie). Een voorbeeld van organisatie is het gebruik van scripts. Een script is een schematische weergave in het geheugen van (aspecten van) situaties die vaak voorkomen. Kinderen maken veel gebruik van scripts.

Een herinnering bestaat uit informatie uit het lange termijngeheugen die tijdelijk actief is in het werkgeheugen. Herinneren bestaat uit:

• Oproepen: je hebt kennis en kunt deze ophalen uit het lange termijngeheugen.

• Herkenning: je herkent bepaalde informatie.

• Inferentiële reconstructie: bij een moeilijke vraag bedenk je er dingen bij die tot het juiste antwoord leiden.

De inhoud van ons geheugen hangt af van de manier waarop informatie geëncodeerd en herinnerd wordt. Uit onderzoek van Chi (1978) bleek dat schakende kinderen van 10 jaar beter waren in het onthouden van schaakplaatjes dan niet-schakende volwassenen. In het onthouden van cijfers waren de volwassenen juist beter.

Implicaties voor leraren / onderwijs

1. Opbouwen van het lange termijngeheugen van leerlingen door het stimuleren van elaboratief coderen en het gebruik van nieuw materiaal.

2. Voldoende aanwijzingen geven.

3. Diverse lesmethoden gebruiken.

4. Eerder geleerde kennis door de jaren heen blijven herhalen.

Executieve functies
Wordt ook wel cognitieve controle genoemd. Executieve functies zijn een verzameling mentale functies die nodig zijn als je een taak gecontroleerd moet uitvoeren. Onder cognitieve flexibiliteit valt het veranderende perspectief (strepen buiten bolletjes), taak switchen (sorteer eerst op kleur, daarna soort, jonge kinderen kunnen dit niet). Hogere orde functies zijn:

• Plannen

• Redeneren

• Problemen oplossen

Metacognitie is denken over denken.

Problemen oplossen
Hoe wordt een probleem opgelost? Een probleem is iets waarbij je een doel wil bereiken, alleen weet je niet hoe je dat doel wil bereiken. De weg naar het doel is daarom onzeker. De weg naar het doel wordt vergemakkelijkt d.m.v. strategieën en heuristieken. Met algoritmen doe je specifieke stappen, met heuristieken gebruik je standaard tactieken die altijd tot een oplossing moeten leiden.

Het oplossen van een probleem wordt beïnvloed door meerdere factoren:

• Inhoud/domein: doel/onderwerp

• In hoeverre is er meer van bekend?

• Is het probleem duidelijk? (well/ill defined probleem. Is er een duidelijke bedoeling)

• Hoeveel achtergrondkennis is er nodig? (knowledge-lean vs knowledge rich)

Individuele verschillen leiden er niet toe dat je die kan generaliseren naar een algemeen domein. Je kan een probleem beter oplossen als je er meer van weet. Een probleem wordt opgelost met de volgende stappen:

• Herkennen

• Definiëren

• Verkennen

• Toepassen

• Monitoren

• Evalueren

• Leren (constructieschema)

College 3 Motivatie en intelligentie

Hot and cool cognition

Onder coole cognitie verstaan we informatieverwerken, probleem oplossen en analytisch denken. Onder de hete kant verstaan we emotie en motivatie en doelgericht gedrag. Emotie kan namelijk een grote rol spelen bij het leren. Als je bijvoorbeeld een heftige emotie tijdens het leren ervaart, dan neem je de stof beter in je op. Je kan er echter ook door afgeleid worden.

Motivatie

Er kunnen veel factoren zijn die meespelen bij motivatie. Motivatie gaat namelijk niet alleen over het feit of je het onderwerp leuk vindt of niet, maar ook of je kiest voor bepaald gedrag, hoe betrokken je bent bij dat gedrag en de intensiteit van dat gedrag. Ook speelt volharding nog een rol.

Intrinsieke vs. extrinsieke motivatie

Intrinsieke motivatie gaat over of je iets leuk vindt en interesse toont. Extrinsieke motivatie gaat over de externe beloningen die je aanzetten om bepaald gedrag te vertonen. Bij een onderzoek met kinderen bleken de kinderen van zeven tot negen jaar oud aan te geven dat ze dingen wilden leren omdat ze dat interessant vonden. Bij de laatste groepen met oudere kinderen bleek dat de motivatie meer verschoof naar extrinsieke motivatie.

Self-determination theory

Deze theorie zegt dat elk kind in het begin intrinsiek gemotiveerd is. Er moet wel eerst voldaan worden aan 3 basisbehoeften om dit in stand te houden:

• Competentie: kinderen moeten het gevoel hebben dat ze er goed in kunnen zijn. Ze moeten het gevoel hebben dat het zin heeft om te doen

• Autonomie: het kind moet gevoel hebben dat het keuzevrijheid heeft. Er moet een gevoel zijn dat iets niet alleen onder druk van de docent wordt gedaan

• Verbondenheid: het kind moet het gevoel hebben dat de docent/ iemand anders betrokken is bij wat hij/zij doet. De docent helpt waar nodig en toont begrip.

Flow

Als je iets doet waar je erg op gefocust bent en je niet laat afleiden, dan bevind je je in een staat van intense concentratie. Dit is alleen als de taak niet te moeilijk is en ook niet te makkelijk.

Probleem dichotomie intrinsieke vs. extrinsieke motivatie

Het probleem met intrinsieke motivatie is dat er de vraag is of het wel bestaat. Bijvoorbeeld slapen, is dat wel echt intrinsiek? Het dient namelijk het doel om uitgerust te zijn. Verder kunnen extrinsieke beloningen geïnternaliseerd worden, waardoor het meer tegen intrinsiek aanligt.

Welke factoren zijn van belang bij motivatie?

• Interesse: 3 soorten > algemeen geïnteresseerd, interesse in een specifiek onderwerp en specifieke interesse voor iets op bepaald moment (bijvoorbeeld een krantenartikel)

• Doelen: waarvoor doe je dit vak bijvoorbeeld? Verschillende doelen zorgen voor een andere aanpak.

• Kennis: aanpak hangt af van kennis. Wat weet je over hoe je studeert?

• Overtuigingen: is het onderwerp boven je macht? Wil ik er wel energie in steken?

• Persoonlijke standaarden: perfectionistisch? Snel tevreden?

• Waarden: doe je een vak omdat je iets wilt bereiken? Het is de persoonlijke waarde die je aan activiteiten toekent. Waarden die je toekent aan het resultaat. Vind ik het de energie die ik erin steek waard?

• Verwachtingen: hoe ga ik het doen op de toets? Zorgt moeite doen voor een groot effect of hangt het af van talent?

• Toeschrijven van resultaten

• Emoties: als een kind bang is om te rekenen kan het er nog slechter in worden, waardoor het kind nog banger wordt om te rekenen… etc.

• Metacognitie: evalueren van acties en resultaten

Doelen

Doelen beginnen vaak impliciet en vaag, maar worden later explicieter. Er zijn verschillende soorten doelen:

• Learning goals vs. performance goals: bij learning goals (task goals) doe je iets omdat je het wilt begrijpen/beheersen/plezier in hebben. Bij prestatiedoelen wil je waardering van anderen of wil je het beter doen dan anderen. Dit doel heeft ook te maken met het vermijden van kritiek.

• Performance approach goals vs. performance avoid goals: bij performance avoid goals stel je doelen die ervoor zorgen dat je niet zo slecht bent dat je begint op te vallen. Bij performance approach goals wil je juist een goed resultaat halen

• Progress goals vs. product goals: progress goals hebben te maken met het leren door het proces. Een product goal gaat alleen over het resultaat

• Academic goals vs. social goals: academic goals gaan over leren, begrijpen en een goede student zijn. De social goals gaan over het gewaardeerd worden door anderen, vrienden maken en betrouwbaar zijn.

• Proximal goals vs. distal goals: doe je dit vak voor nu (proximal) of voor de lange termijn (distal)?

Overtuigingen

Er zijn verschillende soorten overtuigingen die iemand kan hebben:

• Self-efficacy belief (Bandura): ik kan dit! Vertrouwen in jezelf hebben

• Ability belief: ik ben hier goed in!

• Incremental view of intelligence (growth mindset): ik kan dit leren/veranderen

Fixed vs. growth mindset

(incremental = growth) Er werd een onderzoek gedaan bij leerlingen in een wiskundeklas. Verbetering in wiskunde door de jaren heen had te maken met de mindset van de leerlingen. Er werd aangetoond dat kinderen met een fixed mindset bijna niet vooruitgingen met wiskunde, terwijl de kinderen met een growth mindset wel vooruit gingen. Dit onderzoek had vervolgens een interventie bij de kinderen met een fixed mindset. De onderzoekers gaven aan dat het brein kan veranderen en dus plastisch is. Het bleek dat de cijfers van de kinderen met de fixed mindset positief veranderden na de interventie.

Overtuigingen gebaseerd op self-efficacy kun je beïnvloeden door aan mensen te vragen wat ze al bereikt hebben en wat anderen in dezelfde situatie al bereikt hebben. Bevestiging door de leraar of ouder(s) helpt ook, maar ook de fysiologische staat (bijvoorbeeld zenuwen) kan de overtuiging beïnvloeden.

Verwachtingen & toeschrijvingen van verwachtingen

Bij verwachtingen zijn er interne en externe factoren. Interne factoren hebben te maken met hoeveel moeite je erin stopt. Dan denk je bijvoorbeeld dat je het al kunt en hoef je er toch niet veel moeite in te stoppen. Externe factoren hebben te maken met geluk en kenmerken van de situatie. Het blijkt dat kinderen het verschil niet echt zien tussen de twee factoren (bijvoorbeeld effort en ability). Ze kunnen denken dat ze iets goed hebben gedaan doordat ze denken dat ze slim zijn, maar ze hadden eerder hard geoefend. Ook het verschil tussen intern en extern zien ze niet.

Locus of control

Mensen verschillen in de controle die ze ervaren over hun controle. De internal locus of control gaat erover of je er zelf iets aan doet, of dat je het je laat gebeuren. Hier hoort learnt helplessness bij. Dit is een gevoel van hulpeloosheid. Kinderen die dit ervaren zijn vaak luier, onverantwoordelijker en opstandiger. Ze denken dat het geen zin heeft om iets te doen. De docent kan dit bijsturen door te proberen leerlingen een internal locus of control te geven (autonomie, keuzevrijheid).

Triadic reciprocality

Er is een verband tussen je gedrag, je persoonlijkhid en de reactie van de omgeving erop. Ook beïnvloeden ze elkaar.

Implicaties onderwijs

• Needs: voldoende keuzevrijheid, structuur en begrip

• Flow: taak niet te moeilijk of te makkelijk maken

• Interesse: uitdagende en betekenisvolle lesstof

• Doelen: focus learning en progress goals

• Overtuigingen: stimuleer self-efficacy en leer studenten over growth mindset

• Verwachtingen: focus op effort vs. ability. Let op learned helplessness

Nieuwsgierigheid

Nieuwsgierigheid is belangrijk voor hoeveel mensen leren. Als mensen meer interesse hebben in bepaalde feiten, dan onthouden ze deze beter. Als je mensen iets laat lezen over wat ze interessant vinden samen met feitjes die ze niet zo interessant vinden, dan blijken ze toch alles te onthouden dankzij die interesse. Dit voorbeeld ligt dus op de grens tussen hot and cold cognition.

Intelligentie, aptitude & expertise

Intelligentie is moeilijk te meten en te definiëren. Er zijn meerdere definities van intelligentie. Sternberg’s theorie wordt nu beschouwd als een van de meest omvattende theorieën. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen:

• Intelligentie: kennis, vaardigheden, begrip, redeneren, potentie en aanpassing aan de omgeving

• Talent/potentie (aptitude): cognitie, ambitie en emotie

• Expertise: domeinspecifieke kennis en vaardigheden, 10.000 uren regel (train 10.000 uur om ergens een expert in te worden)

Binet (1900)

Hij maakte één van de eerste cognitive ability tests. Hij deelde de mentale leeftijd door de chronologische leeftijd van kinderen (x100) om tot een IQ-getal te komen.

Theorieën van intelligentie

Psychometrische intelligentie houdt in dat het intelligentie is die getest kan worden. Niet-psychometrische ideeën van intelligentie zijn bijvoorbeeld meerdere intelligenties. Hoe komen deze tests tot stand?

Eerst doen veel mensen dezelfde test. Daarna worden de uitslagen ingevoerd in een computer, die vervolgens kijkt naar de achterliggende variabelen die een groot deel van de variantie kunnen verklaren in de verschillende tests. Bijvoorbeeld veel verschillende sporten laten doen, meten hoe goed mensen zijn en dan de computer uit laten rekenen wat belangrijke factoren zijn.

Theorieën

• Spearman (1927): algemene factor (g) en specifieke factoren (s). Als je een factoranalyse doet komt er één factor uit en dan zijn er voor iedere sport specifieke factoren

• Thurstone (1938): de g-factor bestaat niet. 7 functies waardoor je kon presteren op tests: verbaal inzicht, verbaal fluency, inductief redeneren, visueel-ruimtelijk inzicht, rekenkundig inzicht, geheugen, waarnemingssnelheid.

• Cattell (1971): vloeibare intelligentie (probleem oplossen) & gekristalliseerde intelligentie (kennis). Hoe ouder hoe gekristalliseerde kennis je hebt, maar wel minder vloeibare intelligentie.

• Carroll (1993): mega-factor analyse. Er is een structuur met 3 lagen: top laag is g, midden laag heeft 8 bredere vaardigheden, onderlaag 77 specifieke vaardigheden. De theorie van Cattel-Horn-Carroll heeft de hiërarchie iets aangepast.

Niet-psychometrische theorieën

• Gardner (1993): meervoudige intelligentie. Sommige mensen zijn beter op bepaalde gebieden. Geen algemene factor. Deze theorie komt uit het idee van verschillende hersengebieden met verschillende functies. Verder bewijs werd geleverd door verschillende patiënten met problemen in bepaalde hersengebieden. Kritiek op deze theorie: is dit wel intelligentie? Is sport/muziek wel intelligentie en niet bijvoorbeeld expertise?

• Piaget (1960): formeel operationeel en wetenschappelijk denken.

• Sternberg (2003): vier factoren bij intelligentie: succes in het dagelijks leven, combinatie van analytische creatieve en praktische vaardigheden, balans uitbuiten sterke kanten en compensatie zwakke kanten en aanpassen aan/van de omgeving. Volgens hem zijn deze factoren intelligentie.

Intelligentietests

De theorie achter intelligentie is belangrijk voor de opbouw van een test. Sommige tests zijn betere voorspellers dan anderen en ze voorspellen vaak maar 25% van de variantie. Als je een intelligentietest gebruikt, dan is het belangrijk om te weten welk idee over intelligentie erachter zit.

Ontwikkelt intelligentie?

Kinderen worden slimmer als ze zich ontwikkelen, maar vergeleken met leeftijdsgenoten zijn ze vaak op dezelfde plek door de jaren heen. Het IQ blijft dus redelijk constant, maar verandering is wel mogelijk! Slimmer worden hangt af met ontwikkeling hersenen (verwerkingssnelheid en werkgeheugen) en kennis die kinderen hebben opgedaan. Ook het Flynn-effect speelt een rol: prestaties op intelligentietests neemt elke generatie toe. Dit hangt samen met betere voeding, beter onderwijs etc.

Transfer

Er is sprake van transfer wanneer leren in een context of met een soort materiaal invloed heeft op het gedrag in een andere context of met ander materiaal. Dit geldt voor kennis (rekenfeitjes leren die je later weer kan gebruiken bij wiskunde), vaardigheden en heuristieken.

• Heel belangrijk in het onderwijs! Kennis toepassen buiten de klas.

• Maar, meestal is de context waarbinnen kinderen leren op school (klaslokaal, werkboeken, tests, eenvoudige gestroomlijnde taken) erg verschillend van de uiteindelijke context waarin het geleerde moet worden toegepast (thuis, op het werk, in complexe taken).

• Transfer blijkt heel vaak niet op te treden, is niet vanzelfsprekend!

Positieve en negatieve transfer

Postitieve transfer houdt in dat leren in één context een positief effect heeft op de prestatie in een andere context. Het leren van een rekenfeit in de ene les, die je weer kan gebruiken bij de volgende les. Negatieve transfer houdt in dat leren in één context een negatief effect heeft op de prestatie in een andere context. Wanneer je gewend bent om op je eigen laptop te werken en je vervolgens op een pc moet werken, gaat dat lastiger. Over het algemeen komt negatieve transfer niet vaak voor in het onderwijs.

Near en far transfer

Near transfer is een transfer naar vergelijkbare context, zoals van de klas naar een tentamen. Far transfer is op het eerste gezicht een hele andere context, bijvoorbeeld “bij twijfel niet doen” verkeersheuristiek naar relaties in je leven.

Kennis en vaardigheden die toegepast worden hangen ook af van de context. Er zijn binnen contexten verschillende dimensies.

Ideeën over transfer (1^e twee komen niet overeen met huidige ideeën)

• Doctrine of formal discipline: Latijn en dergelijke vakken zijn vaak belangrijk voor kritisch denken. Leidt tot algemene manier van denken met een kritische blik.

• Thorndike (identity of elements): transfer hangt af van gelijkenis stimulus en respons.

• Belang begrip & diepe verwerking: decontextualiseren (gebruik analogie), higher-order thinking skills en metacognitie. Je leert iets in één situatie, haalt het uit de context en past het in een andere situatie toe.

• Trainen van core cognitive abilities: Als basisprocessen verbeteren, dan verbeteren meer complexe taken ook. Je hebt de executieve functies nodig als een soort basis.

Transfer naar schoolprestaties blijkt echter niet zo makkelijk te zijn.

Top-down & bottom-up trainen van cognitie

In deze studie wilden onderzoekers zowel reactietijd als probleemoplossing trainen. Het was de bedoeling om te kijken of deze twee een effect op elkaar hadden. Uit het onderzoek bleek dat de redeneergroep veel verbeterde op redeneren en de snelheidsgroep een beetje verbeterde op redeneren. De redeneergroep verbeterde weinig op snelheid, de snelheidsgroep verbeterde goed op snelheid. Beide groepen vertoonden dus near transfer naar de andere taak en alleen op de functie die getraind was.

Hoe zorg je dat vaardigheden generaliseren?

• Hugging: situatie creëren die lijkt op de nieuwe context (bijvoorbeeld in een rollenspel) – de leerervaring “hugs” de doelcontext.

• Bridging: de leerervaring is bedoeld om contexten te verbinden: laat de leerling abstraheren en verbanden leggen.

College 4 Begrijpend lezen en schrijven

Hoofdstuk 8 Begrijpend lezen

Kinderen lezen omdat het leuk is, maar ook omdat lezen nodig is om te leren. Voor lezen en schrijven heb je educatie nodig. Er zijn voor lezen hoge visuele en motorische vaardigheden nodig, samen met expliciete instructie. Het komt voor in heel veel schoolvakken. Het is daarnaast ook belangrijk dat je begrijpend kan lezen, anders leer je verkeerde informatie.

Hiervoor moet je eerst leren om te lezen. Een leesonderzoeker heeft onderzoek gedaan naar hoe snel kinderen in verschillende landen pseudowoorden kunnen lezen (Dehaene, 2010). Pseudowoorden zijn woorden die klinken als woorden maar geen betekenis hebben. Kinderen moesten een lijst met pseudowoorden oplezen. Het bleek dat kinderen naarmate ze ouder werden ook beter werden in het correct oplezen van de woorden. Er zit een verschil tussen verschillende talen die de kinderen spraken en het lezen van pseudowoorden. Zo scoorden kinderen die Engels spraken en pseudowoorden moesten oplezen veel slechter dan Franstalige en Spaanstalige kinderen. Dit komt door een verschil in consistentie van klanken: de Engelse taal heeft veel verschillen tussen hoe je een klank uitspreekt en schrijft.

Wat is lezen?

“Het proces van het verkrijgen van betekenis uit tekst, waarbij gebruik wordt gemaakt van

kennis van het geschreven alfabet en de geluiden van de gesproken taal met als doel de tekst te begrijpen.”
Dit zou je kunnen zien in een range van verschillende processen die van begrijpend lezen naar technisch lezen gaat:

Succesful Reading
-> Comprehension skills
-> Syntax / grammar
-> Word decoding
-> Sound, letters

Wat is begrijpend lezen?

Begrijpend lezen gaat om het verwerken van grotere stukken tekst (paragrafen, hoofdstukken, boeken). Leren om te lezen gaat om meer dan leren uitspreken van woorden. Het gaat ook om het ophalen en interpreteren van informatie. Het uiteindelijke doel is dat de lezers moeten begrijpen wat de schrijver wilde zeggen.

• Begrip ontstaat door het creëren van een mentale representatie van een tekst -> wanneer je bijvoorbeeld het boek Romeo & Juliet leest, lees je niet alleen de woorden maar vorm je in je hoofd ook een beeld erbij (mentaal model).

De tekst representatie (mentale representatie) heeft verschillende niveaus (Graesser, 1998). Verwerking op alle 5 niveaus is nodig voor begrip en om een goede mentale representatie te vormen.

1. Surface code
2. Text base
3. Situation model
4. Communication
5. Tekst genre
    

1) Surface code

• Soort “sensorisch geheugen” als een nabeeld van de tekst. De tekst is nog even actief in je werkgeheugen, lang genoeg om er iets mee te doen.
• Mensen weten verschil tussen letterlijke tekst en parafrase. Dit is bewezen door mensen een parafrase te laten horen van een tekst die ze kort daarvoor hadden gelezen. Mensen konden aangegeven dat het niet precies was wat ze gelezen hadden, terwijl de inhoud hetzelfde was.

2) Tekst Base

• Mentale representatie van de inhoud van de tekst (niet meer de precieze woorden wel de betekenis).
• + eventuele eenvoudige locale inferenties (zinnen die na elkaar volgen verwijzen ook naar elkaar)

3) Situation model

• Mentale representatie gebaseerd op interactie van de inhoud van de tekst & achtergrondkennis.
• Mini-mentale wereld met mensen, ruimtelijke omgeving, acties & gebeurtenissen.

4) Communication

Representatie van de bedoeling van de schrijver -> wat wilde de schrijver ermee zeggen?

5) Text Genre

• Verschillende soorten tekst (bv wetenschappelijk artikel, artikel in Libelle, roman, krant, blog, forum). Door te weten wat voor soort genre een tekst heeft, geeft het extra informatie en een interpretatie over en aan de tekst.
• Top down invloed: leesproces is aan te passen op basis daarvan (een wetenschappelijk artikel voor je tentamen zal je beter willen begrijpen dan een artikel in een tijdschrift voor vermaak).

Coherentie in je representatie is belangrijk om een tekst goed te kunnen begrijpen. Met coherentie wordt bedoeld: het creëren van een coherentie (samenhangende) representatie van de ideeën die door een tekst worden overgebracht.
Er zijn twee soorten coherentie:

1. Locale coherente (een stuk in de tekst die coherent moet zijn, vaak zinnen dichter bij elkaar)

2. Globale coherentie (de tekst in zijn geheel moet coherent zijn)

Coherentie heeft te maken met inferenties maken. Een inferentie maken wil zeggen dat je een logische verband legt of relatie ziet tussen gebeurtenissen, op basis van de informatie die je hebt.
Ook verwijzingen zijn belangrijk in coherentie. Hiervan zijn er verschillende:

• Anafoor (terug): Vb. Het kind speelde op het strand. Ze schreef haar naam in het zand.
• Catafoor (vooruit): Vb. Nadat ze het eten had laten aanbranden besloot Anna om een frietje te halen.
• Deixis (dingen in de wereld, afhankelijk van waar de spreker is in de ruimte en tijd): Vb. De winkel is aan de overkant van de straat.

Tot slot is ook inhibitie belangrijk bij coherentie. Inhibitie betekent dat je een bepaalde woord/ betekenis van een woord onderdrukt. Een voorbeeld hiervan is dat wanneer bij een sollicitatiegesprek om je cv wordt gevraagd, je je curriculum vitae meeneemt en niet je cv-ketel.

Processen van begrijpend lezen zou je kunnen indelen in structurele aspecten en functionele aspecten. Structurele aspecten die van belang zijn:

• Werkgeheugen
  • Buffer waardoor informatie uit de tekst geïntegreerd kan worden (grotere capaciteit > meer complexe operaties mogelijk)
  • Buffer wordt telkens ge-update (betere lezers updaten meer) -> goede lezers zullen zich tijdens het lezen bedenken of ze relevante informatie aan het lezen zijn
  • Diepte van verwerking is afhankelijk van het doel van de lezer (bijvoorbeeld studeren/plezier).
• Lange termijngeheugen (kennis)
  • Kennis van het onderwerp (een verslag schrijven gaat bijvoorbeeld makkelijker wanneer je veel weet over het onderwerp ipv dat je er niks vanaf weet en nog informatie erover moet opzoeken)
  • Kennis van grammatica, vocabulaire, lees strategieën
  • Schemata van het type tekst (narratief/ informatief)

Schema – narratieve tekst (verhalende tekst, zoals Sneeuwwitje)
7 items die er altijd in voorkomen:

• Personage – doel/motief
• Plaatsbepaling/ruimte
• Doelen van hoofdpersonage & problemen
• Plot
• Emotie
• Moraal/thema
• Standpunten
• Als je kan voorspellen wat er in een verhaal zal gebeuren (bijvoorbeeld een sprookje eindigt altijd goed), wordt het veel makkelijker om te lezen omdat je je werkgeheugen niet hoeft te gebruiken maar terug kan vallen op het schema die je hebt.
   

Schema – informatieve tekst (bijvoorbeeld een stuk op Wikipedia)

• Beschrijving (wat is ebola?)
• Verzameling (welke soorten typen geheugen zijn er?)
• Vergelijking (welke soort stofzuiger is beter: type A of type B?)
• Oorzaak-gevolg (in krantenartikel: X heeft ebola, dit komt doordat.. )
• Reactie (reactie op krantenartikel over ebola)

Begrijpend lezen bestaat ook uit functionele aspecten. Belangrijke aspecten hiervan zijn:

• Aandacht, goals -> met welk doel lees je een tekst? Als je naar iets specifieks op zoek bent, hoef je misschien niet eens de hele tekst door te lezen.
• Het vormen van een coherente representatie -> inferenties maken, letten op verwijswoorden, inhibitie: uit de rest van de tekst opmaken welke betekenis van een woord wordt bedoeld
• Monitoring van begrip -> in hoeverre wil je een tekst begrijpen
• Leesstrategieën

Verschillende leesstrategieën die je kan toepassen die je helpen bij het begrijpen van een tekst:

• Achterhalen hoofdgedachte: wat zijn de belangrijke en de minder belangrijke onderdelen van een tekst? Drie methoden: grafische methode (hoofdgedachte dikgedrukt of in een gekleurd blok), de lexicale methode (signaalwoorden) of de semantische methode (inhoudelijk).
• Samenvatten: structuur uit de tekst halen
• Voorspellen: belangrijk voor leesbegrip: in een sprookje kan je voorspellen hoe het zal aflopen
• Monitoren van begrip
• Teruglezen: kan een kind helpen bij tekstbegrip. Verschillen tussen wat mensen teruglezen: goede lezers lezen op een andere locatie terug dan slechtere lezers: goede lezers lezen de hoofdpunten van de tekst terug en slechtere lezers lezen allerlei stukken van de tekst, maar niet de belangrijke dingen die ze eigenlijk terug zouden moeten lezen.

Speedreading apps: deze apps gaan ervan uit dat teruglezen niet nodig is en dat je door de woorden met een vlotte snelheid aan te bieden beter onthoudt. Teruglezen is dus niet mogelijk.

In structurele en functionele aspecten zijn verschillen tussen kinderen en volwassenen aan te tonen. Leesbegrip neemt toe met leeftijd:

• Structureel

• Werkgeheugen: capaciteit & updating -> Kinderen hebben een kleiner capaciteit dan volwassenen in het werkgeheugen en kunnen daardoor minder informatie van een tekst onthouden. Ook zijn kinderen minder goed in het updaten van de hersenen (bij tegenstrijdige of nieuwe informatie hebben ze meer moeite het een plekje te geven).

• Declaratieve en conceptuele kennis

• Kennis van de structuur van teksten -> Kinderen zullen minder vaak een schema hebben van wat je kan verwachten in een verhaal en daarom minder vaak voorspellingen kunnen doen op basis van zo een schema.

• Functioneel

• Inferenties - heeft te maken met (werk)geheugen -> Kinderen maken minder vaak inferenties. Kinderen kunnen minder informatie onthouden in hun werkgeheugen en daardoor minder snel een link leggen in een verhaal. Maar ook door minder ervaring ermee in het lange termijngeheugen zullen kinderen minder vaak inferenties maken.

• Monitoring: Kinderen realiseren zich minder dat ze een tekst niet hebben begrepen.

• Strategie gebruik (oa teruglezen): Kinderen gebruiken minder strategieën om tekstbegrip te stimuleren.

Niet alleen neemt leesbegrip toe met leeftijd en heeft het te maken met je ontwikkeling. Ook ervaring en oefening spelen een belangrijke rol. Dit blijkt uit de correlatie tussen veel lezen en goed lezen. Het is wel zo dat kinderen die beter zijn in het lezen het ook vaker doen, daardoor doen ze het ook weer beter in lezen (zelfversterkend proces).

Implicaties voor het onderwijs

Kinderen die moeite hebben met lezen hebben in het algemeen: een minder grote werkgeheugen capaciteit, minder kennis van structuur en leesstrategieën en zetten deze minder in.

• Wanneer kinderen moeite hebben met het lezen van een tekst als ze problemen hebben met het (werk)geheugen kan je:

• Focussen op de structuur van de tekst en deze duidelijk maken

• Stimuleren om een link te leggen met achtergrond kennis

• Strategiegebruik & monitoring

• Veel strategieën zijn aan te leren
Al met al kan gezegd worden dat instructie werkt, modelling (iets voordoen) en scaffolding (telkens een klein stukje verantwoordelijkheid bij het kind neerleggen en een iets grotere taak laten uitvoeren)

Leren = relatief permanente verandering in kennis of gedrag als gevolg van ervaring
(in dit geval: lezen).
Leren gaat nog een stapje verder dan begrijpend lezen. Bij leren veranderd er iets in je achtergrondkennis. Geheugen strategieën zijn van belang bij leren. Om een tekst te onthouden is het bijvoorbeeld belangrijk om te elaboreren.
Dat leren een relatief permanente verandering is, komt doordat je iets kan leren en onthoudt (bijvoorbeeld lesstof voor een tentamen) maar dat na een tijd weer vergeet.

Hoofdstuk 9 Schrijven

Het leren schrijven doet zich voor in drie fasen:

1. ± 3 jaar – hierbij beginnen de eerste tekenen van schrijven: krabbels en lijnen -> vaak een specifieke richting waar ze naar uit gaan, bijvoorbeeld van links naar rechts. Kinderen maken/ervaren het verschil tussen tekenen en schrijven.

2. Tussen 2-4 jaar – sliertjes, rondjes en pseudoletters -> Wanneer kinderen consistent zijn in het begrijpen dat je afzonderlijke woorden hebt met een spatie ertussen, gaan ze door naar de volgende fase (geen gebruik van echte letters nog, maar wat het kind ziet als een letter). Ook geven kinderen woorden een symbolische betekenis; een korte ‘woord’ kan volgens een kind staan voor ‘muis’ en een lang ‘woord’ kan staan voor ‘olifant’.

3. 4-5 jaar – in deze fase schrijven kinderen echte letters.
Echter is leren schrijven meer dan het op papier zetten van woorden. Het gaat ook om het verwoorden en goed overbrengen van informatie!

Wat is schrijven?
Hierbij staan de inhoudelijke aspecten aan de ene kant (informatie overbrengen) en de technische aspecten aan de andere kant.

Schrijven vs. typen
Schrijven heeft invloed op de ontwikkeling van fijne motoriek en leesvaardigheid. Het laatste is vrij indirect onderzoek, omdat het gedaan is met behulp van hersenscans. Bij kinderen die met de hand leerden schrijven werden dezelfde hersengebieden actief als ze de letters typten. Dit was bij kinderen die hadden geleerd te schrijven met de computer niet het geval. Verder kan je bij schrijven een abstracte representatie maken van de letters, omdat als je de letters schrijft ze iedere keer ietsjes anders zijn.
 

Hayes (1996) heeft een model van cognitieve en affectieve processen die van invloed zijn op schrijven bedacht. Schrijven wordt beïnvloed door:

1. Kenmerken van de schrijver

• Motivatie: bijvoorbeeld hoe leuk vind je het om te schrijven? Als je het leuk vindt, doe je het vaker en zal je er ook beter in worden. Maar ook: hoe denk je over jezelf (hoe zit het met je self-efficacy)? Als je denkt dat je het toch niet kan, dan zal je het sneller achterwege laten en minder snel jezelf verbeteren. Tot slot: met welk doel schrijf jij je tekst? Dit bepaald hoe je je tekst gaat opbouwen.
• Cognitieve processen: (1) Tekst interpretatie: vaak baseer je je tekst op eerdere informatie die je bijvoorbeeld hebt gelezen (2) Reflectie: informatie die je hebt gelezen of die je in geheugen hebt uit ervaring, daar ga je over nadenken hoe je dat tot een verhaal kan maken (3) Productie: in deze fase ga je daadwerkelijk tekst op papier zetten
• Voor motivatie en cognitieve processen heb je je werkgeheugen en lange termijngeheugen nodig.

2. Kenmerken van de omgeving

• Fysieke omgeving: gebruik je pen en papier of een computer om te schrijven? Gebruik maken van een computer is nuttiger voor zwakke schrijvers om een betere tekst te maken, omdat je dingen kan verwijderen/verplaatsen etc. Ook belangrijk bij de fysieke omgeving is de vraag of je begint met niks of al een bestaande tekst hebt van jezelf of iemand anders. Dit heeft invloed op hoe je eindproduct er uit komt te zien.
• Sociale omgeving: voor wie schrijf je : wie is je publiek? Met wie schrijf je -> heb je partners? Artikelen komen vaak tot stand door samenwerking tussen verschillende onderzoekers.

Naar aanleiding van het model van Hayes & Flower (1980) kan je 2 aspecten onderscheiden in schrijven:
1. Structurele aspecten

• Werkgeheugen

= betrokken in verschillende fases van schrijven

• Plannen: Formuleren en uitdenken van het verhaal
• Vertalen: Schrijven/typen (in je hoofd houden wat je wilt zeggen)
• Reviseren: Monitoring en editing
• Lange termijngeheugen (kennis)
• Kennis van het onderwerp
• Kennis van grammatica, vocabulaire en pragmatische aspecten van de taal (met pragmatische aspecten wordt bijvoorbeeld bedoeld: het gebruik maken van sarcasme om een bepaald gevoel over te brengen)
• Schemata van het type tekst (narratief/ informatief en specifieke genres)

2. Functionele aspecten
- Plannen, hieronder vallen:

* Leesprocessen

* Zoekstrategieën (associatief: tijdens het schrijven bedenken welke informatie je nodig hebt vs. heuristiek: eerst systematisch je geheugen afzoeken naar de informatie die je nodig hebt) -> het is beter om gebruik te maken van heuristieken omdat je dan specifieker bezig bent met het zoeken naar informatie, terwijl je bij de associatieve strategieën kans hebt om informatie over het hoofd te zien.

* Organiseren: bedenken hoe je de informatie die je verzameld hebt gaat gebruiken

* Doel formuleren: wat wil je bereiken met de tekst?

• Vertalen (translation): je plan ga je omzetten in tekst
• Reviseren: hier ga je bepalen of je tevreden bent met je tekst en of het kloppend is
• Monitoren: dit gebeurd bij zowel plannen, vertalen en reviseren: hierbij vraag je jezelf af of je op de goede weg bent
• Taak schemata (je planning etc.)
• Kennis van het publiek (en hiermee rekening houden: bijvoorbeeld hoe moeilijk maak je de tekst, hoeveel achtergrondkennis verwacht je dat je publiek heeft etc.)

Ontwikkeling

Schijfvaardigheid neemt toe met leeftijd:

Structureel

• Werkgeheugen capaciteit
• Kennis van het onderwerp (maar: afhankelijk van zoekstrategieën!) -> hierbij kan je hulp aanbieden aan kinderen om na te denken over de kennis die zij hebben
• Kennis van de taal
• Kennis van de structuur van teksten (knowing vs. doing) -> Bsijvoorbeeld: kinderen weten hoe de structuur van een sprookje in elkaar zit, maar wanneer ze het zelf moeten schrijven maken ze hier geen gebruik van. Wat hierbij helpt is de kinderen te stimuleren en te vragen om hun kennis wel toe te passen.
• Kennis van publiek en hoe tekst aan te passen -> kinderen weten wel hoe een tekst moeten aanpassen aan hun publiek, maar niet precies hoe

Functioneel

• Plannen: kinderen plannen minder

• Formuleren geen doel, maar schrijven bijvoorbeeld alles op wat ze weten/wat in ze op komt.
• Associatief denken in plaats van gestructureerd zoeken in geheugen (heuristiek)
• Weinig structuur, product heeft vaak lage coherentie.
• Vertalen
• Kinderen hebben meer moeite om hun persoonlijke ideeën te vertalen naar tekst die door iedereen te begrijpen is. > “writer-based text” ipv. “reader based text” : een kind schrijft bijvoorbeeld een tekst die door zichzelf te begrijpen is maar heeft moeite om erover na te denken of een ander het ook zal begrijpen.
• Reviseren: dit is erg belangrijk maar onervaren schrijvers (zoals kinderen) doen dit weinig. Als kinderen reviseren focussen ze op taalfouten ipv. betekenis & structuur.
• Monitoren
• Kinderen hebben moeite problemen te herkennen!

Goede/zwakke schrijvers

• Verschil in manipuleren verbale informatie (wel of niet gebruiken van bv. Synoniemen)
• Verschil in schrijven (mechanics)
• Verschil in lezen (hoe beter iemand kan lezen, hoe makkelijker ze ideeën kunnen gebruiken)
• Verschil in informatie oproepen uit geheugen
• Verschil in fluency, voorkennis en syntax
• Verschil in formuleren doelen, redigeren, monitoren & organiseren

Implicaties voor het onderwijs

• (Werk)geheugen
• Een bekend onderwerp als onderwerp van je tekst maakt het makkelijker om over te schrijven
• Geef kinderen data om mee te werken
• Plannen en genereren van ideeën
• Leer kinderen doelen formuleren
• Leer kinderen heuristic search procedures
• Vertalen
• Geef voorbeelden van goede en slechte teksten (model)
• Reviseren
• Laat bestaande teksten evalueren & verbeteren
• Leer ze hoe ze moeten reviseren & herschrijven: vaste stappen
• Stimuleer peer feedback (hulp van leeftijdsgenoten kan helpen)

College 5 Rekenen

Hoofdstuk 10 Rekenen

Rekenvaardigheden zijn lastig onder de knie te krijgen. Vanaf het moment dat je een baby bent ontwikkelt het rekenen zich en zal je uiteindelijk je rekenvaardigheden ontwikkelen op school. Wat moeten kinderen weten/kunnen wanneer ze school verlaten?

• Kinderen moeten voldoende declaratieve (feiten) & procedurele kennis (vaardigheden) hebben van rekenen
• Kinderen moeten efficient & flexibel strategieën toe kunnen passen
• Kinderen moeten kunnen rekenen in alledaagse situaties

Is gevoel voor getal aangeboren? Volgens nativisten wel maar volgens empiristen en constructivisten is dit aangeleerd. Vanuit deze theorieën is het belangrijk om te onderzoeken wat baby’s al kunnen.

Er zijn door de jaren heen verschillende theorieën ontstaan over het rekenonderwijs:

• Thorndike: feiten stampen is belangrijk

• Brownell: betekenisvol leren. Het gaat niet om feitjes, maar om wat je met de kennis kan

• Piaget/constructivisme: wat je leert moet je inpassen in wat je kent/weet/kunt

• Freudenthal: uitvinder van het realistisch rekenen

• Tegenbeweging: traditioneel rekenen, dit wordt nu weer meer populair

Hoe onderzoek je baby’s? Hiervoor zijn 3 methoden:

1. Habituatie (habituation)
Dit kan getest worden door middel van de habituatie paradigma.  Hieruit is gebleken dat als aan een kind steeds dezelfde stimulus wordt gepresenteerd, de tijd afneemt dat hij naar het object kijkt af. Als er dan een nieuwe stimulus wordt gepresenteerd en het kind kijkt weer voor langere tijd naar de stimulus (dishabituatie), dan is hij in staat onderscheid te maken tussen de twee verschillende stimuli. Conclusie uit dit onderzoek is dan ook dat baby’s het verschil zien tussen 2 hoeveelheden. Ze hebben dus een gevoel voor getal (approximate number system).

2. Verrassings methodologie (suprise methodology)
Karen Wynn heeft hier onderzoek naar gedaan in 1992. Ze liet baby’s van 5 maanden oud Mickey Mouse ‘sommen’ zien met soms een verrassende uitkomst. Ze liet de baby’s kijken naar een scherm die bestond uit 2 delen. Eén kant was afgeschermd en aan de andere kant was een Mickey Mouse pop te zien voor de baby’s. Vervolgens werd de kant van de pop afgeschermd en werd de andere deel zichtbaar waar ook pop te zien was (in totaal dus 2 poppen). Beide delen werden vervolgens afgeschermd. In de eerste situatie werden tegelijk beide delen weer zichtbaar voor de baby’s en waren beide poppen te zien. De gezichtsuitdrukking van de baby’s waren hier neutraal. In de tweede situatie werd 1 pop weggehaald tijdens de afscherming. Wanneer de delen zichtbaar waren en er maar 1 pop zichtbaar was, keken de baby’s langer ernaar. De conclusie hieruit was dat baby’s langer kijken naar de foute uitkomsten van simpele sommen en dat ze beschikken over basis vaardigheden.

3. Visuele verwachting (visual expectation)
Dit heeft te maken met het voorgaande, baby’s kijken langer naar foute uitkomsten van simpele sommen.

Ondanks deze onderzoeken is het niet duidelijk te zeggen of gevoel voor getal aangeboren is. Een alternatieve verklaring hiervoor is dat kinderen gevoelig zijn voor patronen. Er zijn diverse alternatieven waarom kinderen langer staren wanneer bij een foute uitkomst of bij dishabituatie. Volgens Clearfield & Mix die een onderzoek hebben gedaan in 1999 kan habituatie paradigma verklaard worden door veranderingen in andere visuele kenmerken, zoals contour lengte. Zij deden ook een test met baby’s maar dan op een andere manier. Ze lieten in situatie 1 als habituatie bijvoorbeeld 2 blokjes zien met dezelfde contour. Vervolgens lieten ze als dishabituatie meer vierkanten zien maar met dezelfde contour lengte als bij de habituatie. Baby’s keken evenveel hiernaar. Wanneer ze echter als habituatie 2 blokken met dezelfde contour te zien kregen en vervolgens als dishabituatie weer 2 blokken maar dan met een andere contour, keken de baby’s hier naar langer naar! Uit dit onderzoek kan dus geconcludeerd worden dat verschil in aantal niet uitmaakt, maar verschil in contour wel.

Maar of het nu gaat om rekenen of patroon herkenning.. Zijn deze vaardigheden relevant voor latere rekenvaardigheden? Oftewel: voorspelt ‘baby rekenen’ schoolse rekenvaardigheid?

Star, Libertus & Brannon hebben onderzoek gedaan naar het Approximate Number System (ANS). Dit systeem gaat uit van gevoeligheid voor verschillen in aantallen. De onderzoekers vonden een positieve relatie tussen ANS in baby’s van 6 maanden en formeel rekenen 3 jaar later. In 2012 vonden Libertus, Odic & Halbera een positieve relatie tussen ANS van 1^ejaars en rekenvaardigheden bij 1^ejaars studenten. De conclusie hiervan was: de link tussen ANS & rekenvaardigheden blijft bestaan tot in de volwassenheid.

Samengevat in hoeverre kinderen onder de 3 jaar kunnen rekenen:

• Ze onderscheiden kleine sets van objecten
• Ze kunnen het verschil zien tussen hoeveelheden (als het verschil maar groot genoeg is)
• Ze kunnen kleine sets optellen en aftrekken

Deze vaardigheden blijken relevant voor latere rekenvaardigheden.

Kleuters leren om correct te tellen. Ze leren dat symbolen staan voor bepaalde getallen en ze leren de getallenlijn. Om te kunnen tellen is procedurele kennis nodig. Dit houdt in: om een doel te bereiken (bepalen hoeveel van iets er zijn) moet je een bepaald gedrag in een bepaalde volgorde uitvoeren. Dit beïnvloedt conceptuele kennis. Er zijn diverse onderzoeken gedaan naar:

• Welke vaardigheden zijn er nodig om te kunnen tellen?
• Wanneer begrijpen kinderen wat kardinaliteit/grootte van een verzameling (cardinal value) is?

Piaget ging uit van de ‘conservation of number’. Conservatie is het besef dat een aantal gelijk blijft, ook als bijvoorbeeld de afstand tussen de elementen verandert. Abstractie is nodig voor conservatie. Conservatie verloopt in drie fases:
Fase 1: Wanneer twee rijen evenlang lijken, zijn ze gelijk (je hoeft niet te tellen)
Fase 2: Je moet opnieuw tellen om te controleren of rijen gelijk zijn na verplaatsen
Fase 3: Het is duidelijk dat 1) de positie geen invloed heeft op het aantal en dat 2) opnieuw tellen niet nodig is -> besef van kardinaliteit
Kritiek die Piaget kreeg is dat kinderen worden onderschat. Sommige kinderen doorlopen deze fases veel sneller dan andere kinderen.

Tellen bestaat uit méér vaardigheden dan alleen abstraheren zoals Piaget zei vonden Gelman & Gallistel (1978). Kleuters leren tellen in fases. Kinderen gaan langzaam beseffen dat:

1. Ieder ding maar één keer moet worden geteld (one-one principle)
2. Telwoorden altijd in dezelfde volgorde gebruikt moeten worden (één, twee, drie enzovoorts, stable order principle)
3. Het laatst getelde getal het aantal dingen in een set aangeeft (cardinal principle)
4. Het niet uitmaakt in welke volgorde je dingen telt (order irrelevance principle)
5. Deze regels van toepassing zijn op alle dingen (abstraction principle)

Deze fases worden ook wel de ‘counting rules’ genoemd. Een kind kan tellen wanneer hij al deze fases correct doorloopt. Tellen omvat dus verschillende vaardigheden. Kinderen jonger dan 5 jaar (preoperational) hebben wel al kennis van kardinaliteit.

Welke rekenvaardigheden bezitten kinderen op een bepaalde leeftijd?
Wanneer kinderen ongeveer 3 jaar zijn:

• kunnen ze optellen/aftellen met kleine getallen (bijvoorbeeld 1+1=2)
• begrijpen ze dat twee groepjes van verschillende dingen met gelijke aantallen hetzelfde is (stippen en damstenen bijvoorbeeld)
• rond deze leeftijd beginnen de numerieke vaardigheden.
• wanneer kinderen ongeveer 4,5 jaar oud zijn:
  • beseffen ze dat twee groepjes van verschillende dingen met gelijke aantallen hetzelfde zijn (3 dieren en 3 voertuigen bijvoorbeeld)
• wanneer kinderen ongeveer 5 jaar oud zijn:
  • kunnen ze meer dan twee groepjes dingen op volgorde van hoeveelheid sorteren
  • krijgen mentale representaties van aantallen op een Number Line vorm

-> Al met al kan gezegd worden dat numerieke mentale representaties in de kleutertijd steeds nauwkeuriger en meer abstract worden.

Als jonge kinderen een getallenlijn moeten tekenen, dan is die vaak logaritmisch verdeeld. 0-10 ligt ver van elkaar af, terwijl de hogere getallen dicht op elkaar liggen. Oudere kinderen hebben dit probleem niet meer op een getallenlijn van 0-100, maar nog wel bij een getallenlijn van 0-1000. Door onderwijs wordt de verdeling steeds meer lineair.

Onderwijs heeft invloed op de ontwikkeling. Zo leren kinderen symbolen kennen die horen bij getallen en operaties (3+4=..) en leren kinderen strategieën die ze helpen bij rekenen (dit is een kwalitatieve verandering en heeft te maken met efficiency en je geheugen).
Maar wat is het doel van onderwijs eigenlijk? Waar ligt de focus?

• Efficiënt procedures uitvoeren en parate feitenkennis hebben
• Conceptuele kennis hebben (begrip)
• Flexibel verschillende strategieën kunnen toepassen
• Kunnen rekenen in alledaagse context

Deze 4 punten samen wordt ‘realistisch rekenen’ genoemd.

De manier waarop kinderen een simpele rekensom (optellen of aftrekken) uitrekenen ontwikkeld zich naarmate het kind ouder wordt. Kinderen beginnen eerst met alles tellen. Bij een som van 3+4 zullen ze hun vingers gebruiken om tot de uitkomst te komen en beginnen bij 1 vinger en eindigen bij 7 vingers. Daarna leren kinderen te tellen vanaf het grootste getal. Hierbij gebruiken ze nog steeds hun vingers maar beginnen ze bij het grootste getal; ze steken dus gelijk 4 vingers op en tellen er daarna nog 3 vingers bij. Vervolgens leren kinderen het opdelen van het probleem. Hierbij worden de vingers niet meer gebruikt maar worden er tussenstappen gemaakt die eventueel worden opgeschreven. Een kind bedenkt zich dat 3+3 6 is, dat 4 1 meer dan 3 is en als conclusie dat 6+1=7. Tot slot leren de kinderen om sommen te herinneren, 3+4=7 hoeven ze dan niet meer te berekenen maar is een rekenfeit geworden.

Kinderen kunnen zowel gebruiken maken van een algoritme als een heuristiek om simpele sommen te berekenen. Een algoritme is de som gewoonweg optellen, zoals tellen vanaf het grootste getal. Dit duurt wat langer maar geeft een grote garantie op een juist antwoord. Een heuristiek is een trucje, zoals het opdelen van probleem. Hierdoor kan je sneller een som beantwoorden maar je hebt meer kans om een fout te maken.

Volgens de overlapping waves theory van Siegler (1996) leert de mens gaandeweg om minder inefficiënte strategieën te gebruiken, maar meer efficiënte. Er is dus een correlatie tussen strategie gebruiken leeftijd en ervaring.

Complexere sommen zijn lastiger voor kinderen om op te lossen. Hiervoor leren kinderen nieuwe strategieën om de sommen op te lossen, zoals verticaal rekenen (bij optellen en aftrekken). Ook voor vermenigvuldigen en delen leren kinderen trucjes om het zichzelf makkelijker te maken. Het is wel belangrijk dat kinderen deze trucjes of algoritmes goed onthouden zodat het correct kan worden uitgevoerd. Fouten in de algoritmes kunnen namelijk leiden tot ‘bugs’: kinderen onthouden de foute manier om de som uit te rekenen of raken in de war.
Nog complexere sommen voor kinderen zijn breuken en negatieve getallen. Dit is heel abstract voor kinderen om zich voor te stellen. Denk bijvoorbeeld aan het inbeelden van 5 koekjes versus het inbeelden van -5 koekjes. Ook is assimilatie in bestaande schemata niet mogelijk in het geval van breuken. 1/3 + ½ is anders dan 3+2. Kinderen maken echter fouten door toepassen van eerdere kennis. Ze denken bijvoorbeeld dat 1/3 minder is dan 1/4, omdat 3 minder is dan 4. Dit komt doordat kinderen onvoldoende conceptuele kennis hebben van breuken.

Tegenwoordig zijn er nieuw strategieën ontwikkeld om begrip te bevorderen van begrip en transfer naar een alledaagse context. Hierbij is er een botsing tussen het traditioneel vs. realistisch rekenen. Een voorbeeld van een nieuwe strategie is het ‘hapjes’-delen. Dit is een moderne versie van de bekende staartdeling, die delen nog makkelijker maakt. Verder worden tegenwoordig bij rekensommen vaker een context gebruikt (verhaaltjessommen) en wordt er dus flexibel gebruik gemaakt van verschillende strategieën (trucjes).
Helpt dit voor beter begrip? Tot nu toe is er nog weinig bewijs voor (of tegen) nieuwe rekenmethoden. Er is meer onderzoek voor nodig om dit te bewijzen.

Voor adolescenten zijn wiskunde en variabelen nog meer abstract. Denk aan de som: y = 3x + 6x – 5. Dit is onmogelijk om je voorstellen in je gedachten. Er wordt onderzoek gedaan naar de rol van:

• Motivatie
• Cognitieve strategieën
• Intelligentie (bij de ontwikkeling van rekenvaardigheden in de adolescentie

Voorspellen motivatie en strategie gebruik groei in schoolprestaties? Murayama et al. (2013) hebben onderzoek naar gedaan. Bij motivatie werd er gekeken naar de subjectieve ervaring van competentie, intrinsieke motivatie (plezier) en extrinsieke motivatie (goede cijfers). Bij cognitieve strategieën werd er gekeken naar diepere leerstrategieën, zoals elaboreren en begrijpen, en oppervlakte leerstrategieën, zoals herhalen en onthouden.
In het onderzoek werden 3530 leerlingen 5 jaar lang gevolgd, van de brugklas tot de einde van de middelbare school. Er werden vragenlijsten afgenomen, IQ-tests gedaan en de rekenvaardigheid werd bekeken. Het bleek dat bij VWO-leerlingen de rekenprestatie toeneemt met leeftijd. Bij HAVO-leerlingen nemen de verschillen tussen niveaus toe. Daarnaast bleek dat bij VWO-leerlingen de rekenprestatie voorspeld kon worden door middel van motivatie, strategie en intelligentie. Bij HAVO-leerlingen voorspelden motivatie en strategie alleen groei.

College 6 Rekenen en wetenschappelijk denken

Hoofdstuk 11 Wetenschappelijk denken

Wetenschappelijk denken helpt leerlingen bij het nemen van beslissingen (informatie op waarde schatten), probleem oplossen en kritisch denken. Kenmerken van wetenschappelijk denken zijn:

• Theorie opstellen
• Hypothese toetsen
• Experimenteren
• Open-mindedness

Helaas ligt er een grote focus op het leren van kennis in plaats van op het leren denken en experimenteren! Verder zijn nieuwsgierigheid & spelend/ontdekkend leren belangrijk voor vorming theorieën over hoe de wereld in elkaar zit

Wetenschap bestaat uit verschillende aspecten. Het kan empirisch zijn (bewijs voor je theorie hebben), het kan creatief zijn (experimenten met verschillende stofjes), het kan subjectief zijn (je eigen wereldbeeld speelt mee in de vorming van je theorie) of het kan te maken hebben met sociaal, cultureel of historische feiten/fictie. Wetenschap is altijd in verandering.

Nature of science

Het is belangrijk dat je je meningen empirisch kan onderbouwen en dat je inziet dat wetenschappelijke kennis niet gefixeerd is. Wat we nu weten, kan over een aantal jaar anders liggen. Conclusies die je trekt staan wel onder bepaalde aannamen die je van tevoren hebt gedaan. Daarom zijn ze theorie afhankelijk en ook sociaal, cultureel & historisch afhankelijk.

Het kind als wetenschapper
De ‘theory theory’ stelt dat jonge kinderen al theorieën hebben die ze gebruiken om de wereld te begrijpen en voorspellingen te maken over dingen die gaan gebeuren. Dit gaat in tegen de theorie van Piaget: kinderen kunnen veel meer!

Gopnik heeft hier onderzoek gedaan (2012) met behulp van de .Blicket detector. Hierbij vinden 2,3,4 jaar oude kinderen uit hoe ze de Blicket detector aan het werk krijgen door observatie en experimenteren.

Volgens probabilistische modellen zien kinderen statistische patronen in de omgeving. Ze gebruiken dit om hypotheses te testen over mensen en dingen. Bijvoorbeeld: welk balletje heeft de juf liever, rood of wit? In dit experiment is er een doos waar de juf knikkers uithaalt. In de ene versie van het experiment wordt de doos getoond en heeft de juf knikkers eruit gehaald die logisch zijn. In de andere versie zijn de kleuren van de knikkers niet logisch. Er werd vervolgens gekeken bij welke versie de kinderen het meest verbaasd keken. Zo werd geconcludeerd dat kinderen wel degelijk patronen zien.

Vóórdat gefundeerde, wetenschappelijke theorieën zich ontwikkelden, waren er de naïeve theorieën. Deze:

• ontwikkelen zich voor formeel onderwijs
• zijn vaak incompleet
• zijn idiosyncratisch (voldoen niet aan wetenschappelijke ideeën)
• domein specifiek
• gevormd op basis van ervaring

Deze theorie werd het meest gebruikt in onderzoeken die te maken hadden met psychologie, biologie en natuurkunde. Vanuit de baarmoeder ben je al onderhevig aan de zwaartekracht. Zo kan het dus zijn dat je als baby al een aantal theorieën over de wereld hebt.

Volgens naïeve natuurkunde zijn causale relaties een belangrijk mechanisme. Kinderen gebruiken “regels” om causale relaties te ontdekken:

• Covariance rule (twee dingen gebeuren vaak samen)
• Temporal order rule (de eerste gebeurtenis veroorzaakt de tweede)
• Temporal proximity rule (twee dingen gebeuren korter na elkaar)
• Spatial proximity rule (twee dingen gebeuren dichter bij elkaar)

Naïeve natuurkunde ging uit van besef van een causale relatie zonder begrip van het mechanisme er achter. Onderwijs & ervaring geeft kennis van mechanismen.

De ontwikkeling van theorieën vergaat in een langzaam proces. Als eerste moet er nieuw bewijs zijn. Daarna moet er een ontkenningsfase zijn (hoe kan dit bewijs worden tegengesproken en hoe kan dit weerlegd worden?). Wanneer zich er een onsamenhangende post-hoc verklaring voordoet, zal de theorie veranderd moeten worden. Natuurlijk kan het ook zo zijn dat het bewijs niet weerlegd kan worden en dat er kan worden vastgehouden aan het standpunt.

Er zijn een aantal misconcepties die zich voordoen over leren en kennis.

• Leren gebeurt als nieuwe informatie wordt ingepast in de kennis die het kind al heeft
• Soms strookt de bestaande kennis niet met de nieuwe kennis, maar blijven kinderen hardnekkig aan hun naïeve opvattingen vasthouden
• Vooral als het gaat om abstracte/ niet-observeerbare concepten

Docenten weten vaak niet dat leerlingen misconcepties hebben. Daarnaast beïnvloeden deze misconcepties experimenten/begrip.

Volgens onderzoeker Karl Popper is het niet mogelijk om aan te tonen dat een theorie waar is (verificatieprincipe), maar wel dat ze onwaar is (falsificatieprincipe).

Hypothesen komen voort uit (naïeve) theorie. Denk hierbij aan ‘als…dan…’ beweringen. Hypothesen geven inzicht in kennis. Een voorbeeld is de Wason selection task. Een persoon moet dan bijvoorbeeld de volgende vraagstelling oplossen: wanneer er een A staat aan de ene kant van een kaart staat er een 3 aan de andere kant. Welke kaart(en) moet je omdraaien om te weten of dit klopt? Hierbij kan de persoon kiezen uit vier kaarten met getallen of cijfers erop, bijvoorbeeld A, F, 3 en 6.

Confirmation bias houdt in dat er een neiging is om alleen naar bevestiging te zoeken. Dit gebeurt ook bij volwassenen!
Een ander effect is het Mozart effect. De oorspronkelijke studie zag er als volgt uit: luisteren naar Mozart zorgt voor tijdelijke verhoging IQ in studenten. Maar: deze bevindingen bleken niet repliceerbaar! Toch blijven mensen hardnekkig geloven in het Mozart effect en wordt het helemaal uit verband getrokken.

Samenvatting ontwikkeling wetenschappelijk denken

• Kinderen hebben veel meer kennis en begrip dan in eerste instantie werd gedacht (op basis van bv de theorie van Piaget)
• Maar: er bestaan hardnekkige misconcepties
• Volwassenen hebben over het algemeen betere vaardigheden dan kinderen in het toetsen van hypotheses, maar dit geldt niet voor iedereen en altijd! (denk aan confirmation bias)
• Zelfde geldt voor het gebruik van de juiste wetenschappelijke methoden (bv isolation of variables technique)

Verschillen tussen kinderen en volwassenen hangen af van de inhoud van het probleem:
• Abstractheid
• Achtergrondkennis
Wanneer je gebruik maakt van kindvriendelijk materiaal kunnen kinderen bijvoorbeeld al redelijk goed redeneren met analogieën.

Implicaties voor het onderwijs
Wetenschappelijk denken krijgt niet genoeg aandacht in het onderwijs. Belangrijk voor:
• Nemen van beslissingen, probleem oplossen, kritisch denken
• Beeldvorming wetenschap

Strategieën
• Hands-on leren (dit is alleen effectief met goede begeleiding)
• Oefenen met wetenschappelijke methoden
• Bekend materiaal, scaffolding
• Historisch perspectief
• Stimuleer analyseren, evalueren, creëren, andersom denken, dóórdenken…

College 7 Jongens-meisjes verschillen

Hoofdstuk 13

In 1983 heeft Ruble onderzoek gedaan naar eigenschappen van jongens en meisjes. Hij had 53 typische eigenschappen voor mannen en voor vrouwen opgeschreven (bijvoorbeeld actief, zorgzaam, avontuurlijk etc.). Hij vroeg aan studenten om deze eigenschappen onder te verdelen in ‘man’ en ‘vrouw’. Maar liefst 53 van de 54 items werden significant verschillend beoordeeld (gender stereotypen). Mensen zijn het dus eens over de stereotypen van jongens en meisjes.

Er zijn veel mythes maar deze zijn niet wetenschappelijk onderbouwd. Een voorbeeld hiervan is dat er worden gedacht dat vrouwen socialer zijn. Dit kan niet onderzocht worden of bewezen worden.

Verschillen tussen jongens en meisjes

• Gedrag

* Niveau van activiteit - In de buik van de moeder al is er verschil tussen jongens en meisjes. Jongens spelen vaak veel ruwer/drukker en zijn meer actief dan meisjes die vaker rustig zitten te kleuren. Let wel op dat dit verschil algemeen is: het geldt niet voor ieder meisje of voor iedere jongen.

* Angst, verlegenheid (timidity) – Jongens durven meer risico’s te nemen terwijl meisjes meer angstig zijn in spannende situaties.

* Meegaandheid, gehoorzaamheid (compliance) - Meisjes volgens regels sneller op dan jongens (zij willen liever iets anders uitproberen.

* Agressie - Jongens zijn agressiever dan meisjes en hebben dan ook vaker externaliserende stoornissen (gedragsstoornissen). Bij meisjes komen vaker internaliserende problemen dan bij jongens

• Vaardigheden

* Ruimtelijke vaardigheden – Hierin hebben jongens een klein voordeel.

* Taalvaardigheden - Hierin hebben meisjes een klein voordeel.

-> Wat vaardigheden betreft zijn de verschillen tussen jongens en meisjes niet zo groot of opvallend.

• Emoties en overtuigingen

* Emotionele sensitiviteit en expressie - Meisjes zijn sensitiever voor emotie en gebruiken vaker emotionele uitingen (al vanaf het moment dat ze peuter zijn)

* Gevoel van eigenwaarde (self-esteem) - Meisjes hebben een lager gevoel van eigenwaarde dan jongens.

Er zijn wel significante verschillen tussen jongens en meisjes maar dit zegt NIETS over gedrag of talenten van individuele personen. Verschillen tussen personen binnen een groep jongens of meisjes zijn vaak groter dan de verschillen tussen de groepen. Bijvoorbeeld gender verklaart 5% van de variantie van agressief gedrag, de overige 95% wordt dus verklaard voor individuele verschillen. Als iets significant is, zegt dit dus niets over hoe groot het effect is en of het voor iedereen geldt.

Er is een grote overlap tussen jongens en meisjes. Dit is te zien aan de gemiddelde lengte. Hier zit een redelijk groot verschil in maar er is wel degelijk overlap. Er zijn vrouwen die net zo lang zijn als mannen. Als je kijkt naar de vingerlengte hebben vrouwen over het algemeen een langere wijsvinger en mannen een langere ringvinger. Dit heeft te maken met de blootstelling aan mannelijke hormonen in de baarmoeder. Ook hierin is er een overlap.

Het is gebleken dat de spreiding tussen vrouwen minder groot is dan bij mannen. Vrouwen scoren over het algemeen gemiddeld terwijl er bij mannen veel mannen aan de top maar ook aan het laagste punt zitten. Verschillen zijn vaak zichtbaar in de extremen.

Verschillen op school

• Lezen: klein voordeel voor meisjes. Dit verschil is wel significant maar het is zo klein dat er niks aan gedaan hoeft te worden.
• Schrijven: middelgroot tot groot voordeel voor meisjes (wordt groter met ontwikkeling)
• Rekenen en wiskunde: klein voordeel voor jongens, maar inconsistent: verschilt per land, leeftijd, begaafdheid, soort wiskunde. Over het algemeen:
  • Basisschool: binnen groep begaafde rekenaars zijn jongens beter
  • Eind middelbare school: jongens zijn beter in wiskundige problemen oplossen
  • Jongens hebben hogere SAT scores (aptitudetest die voorspeld hoe goed iemand het zal doen op school), ook al halen meisjes soms hogere cijfers op school.
• Wetenschappelijk denken: klein voordeel voor jongens, maar inconsistent.

Verschillen op het gebied van rekenen in elk land anders. Cultuur heeft hier een groot invloed op. In Nederland (onderzoek van Cito, eind basisschool):

• Op de meeste onderdelen van rekenen presteren jongens beter
• Meisjes zijn alleen beter op het onderdeel ‘ Bewerkingen: optellen en aftrekken’

Zijn meisjes gewoon slechter met getallen of is er iets anders aan de hand? Zijn er verschillen tussen jongens en meisjes in aanpak en overtuigingen?

Voorbeeld: Dweck deed onderzoek (2006) naar hoe meisjes wiskundige problemen oplossen en problemen oplossen in het algemeen. Hoe gaan meisjes en jongens (5th grade) om met onzekerheid/verwarring? Resultaat:

• Jongens: hoe hoger het IQ, hoe beter ze presteerden op verwarrende taak.
• Meisjes: hoe hoger IQ, hoe slechter ze presteerden op verwarrende taak. Dit geldt met name voor meisjes met een fixed mindset (IQ is een gegeven, hier kan niets aan veranderd worden). Wanneer ze iets moeilijk vonden of in de war raakten, gaven zij veel eerder op en stopten ze met de taak. Wanneer de meisjes geen verwarrende taak kregen, speelde dit geen rol: het lag dus niet aan de vaardigheden.

Jongens zien het als een uitdaging om een probleem om te lossen en meisjes zien het als een aanwijzing iets dat ze niet kunnen.

Er zijn vergelijkbare bevindingen in andere leeftijden en andere taken. Slechtere rekenprestaties kunnen dus gedeeltelijk worden verklaard door overtuigingen die meisjes hebben over zichzelf. Maar: instructie gericht op growth mindset (de overtuiging dat je je vaardigheden en IQ kunt vergroten als er je moeite instopt) helpt.

Verklaringen voor J/M verschillen

• Nature : genen, brein, hormonen
• Nurture : overtuigingen, ervaring, omgeving & opvoeding

Verschillende theorieën die uitgaan van nature of nurture:

• Genetische/fysiologische theorie (nature)

Er zijn verschillen in genen, hierdoor zijn er verschillen in de hersenen tussen jongens en meisjes waardoor er verschillen zijn in hoe goed beide groepen op bepaalde taken presteren. Voor verschillende taken heb je ook verschillende hersendelen nodig. Ook hormonen dragen bij aan cognitieve verschillen. Deze verschillen worden ‘uitvergroot’ tijdens de adolescentie. Ook ervaring heeft invloed op de ontwikkeling van de hersenen.

• Socialisatie/stereotype (nurture)

Door ideeën/stereotypen/opvattingen beïnvloeden ouders in de opvoeding de kinderen. Dit werkt door in de interesses van het kind. Ook heeft het effect op de verwachtingen die kinderen hebben of ze iets kunnen of niet (selffulfilling-prophecy).

- Verschillende ervaring

* Ontstond als verschillende schoolvakken theorie. Jongens en meisjes kiezen andere vakken, waardoor ze anders presteren op verschillende schooltaken maar ook verschillen in cognitieve vaardigheden. Echter is de schoolvakken keuze veel later dan wanneer er al verschillen zijn opgetreden. De verschillen op de basisschool zouden dan hiermee niet verklaard kunnen worden.

* Verschillende ervaring in het algemeen: ook in de vrije tijd, met ouders huiswerk maken bijvoorbeeld, hebben jongens en meisjes verschillende ervaringen.

De bovengenoemde drie theorieën zijn echter distale factoren: ze zeggen niks over mechanismen. Cognitieve processen hebben juist proximale factoren en verklaren dit wel.

Waar in deze processen zit het verschil tussen jongens en meisjes?

• Het definiëren van het probleem

• Achtergrond kennis

• Strategie gebruik

• Procedures uitvoeren

• Snelheid

Eigenlijk is het het beste om de distale en proximale factoren in samenhang te brengen, want alles heeft met elkaar te maken en beïnvloed elkaar ook. Dit is een integratieve aanpak waarbij alle aspecten worden samengevoegd in een grote theorie.
Bijvoorbeeld:

• Psychobiosociaal model: alles beïnvloed elkaar: genen, hormonen, brein, gedrag etc. Dit model is moeilijk te testen en is erg onspecifiek.
• PPIK model (persoonlijkheid, proces, interesse, kennis) model: dit is een investment theory (de moeite die een kind steekt in een bepaald domein). Gekristalliseerde kennis in een bepaald domein hangt af van de effort die een persoon erin steekt. Investering (effort) wordt gedeeltelijk bepaald door complexen van ability factoren (intelligentie) en non-ability factoren (persoonlijkheid, interesse). Gender verschillen in specifieke domeinen worden verklaard aan de hand van domain-general factoren (algemene interesses en algemene intelligentie).
• Opportunity-Propesity model: jongens en meisjes hebben verschillende neigingen krijgen niet dezelfde kansen vanuit de omgeving. Er zijn vaardigheden/de wil om iets te leren/interesses/zelfregulatie en de reflectie op zichzelf. Dit geeft aan hoeveel moeite ze ergens in willen stoppen. Hoe groot is de kans dat kinderen de kans ook krijgen om er moeite in te steken? De hele leercontext biedt mindere/betere kansen die kinderen krijgen.

Distale factoren hebben invloed op de proximale factoren, bijvoorbeeld de verwachting van de ouders: die kunnen invloed hebben op de kansen die kinderen krijgen. Denk aan ouders die hun dochter aanraden om voor vakken te kiezen als Duits, Frans in plaats van wiskunde, omdat meisjes daar over het algemeen beter in zijn. Ook verwachtingen van het kind zelf hebben invloed op de prestaties.

Alle theorieën die besproken zijn, kunnen ook worden toegepast op individuele verschillen in andere domeinen, zoals lezen, schrijven en wetenschappelijk denken.

Bron

Deze aantekeningen zijn gebaseerd op de colleges uit 2015/2016