Cognitieve Wetenschap in de lespraktijk

Een tijdje geleden kwam de Education Endowment Foundation met een publicatie genaamd “Cognitive Science Approaches in the Classroom” waarin zij stelt dat er geen sluitend bewijs is voor een aantal belangrijke theorieën in het onderwijs: spaced learning, interleaving. retrieval practice en dual coding. Deze uitkomst is niet verrassend en was zelfs te verwachten. Wat EEF namelijk ook stelt: “Zoals met elke bewijsbasis, is het belangrijk om te onthouden dat gebrek aan bewijs of gebrek aan kwaliteitsbewijs niet hetzelfde is als bewijs van geen impact ” (Cognitive Science, p. 13). De publicatie stelt niet de theorieën ter discussie, maar geeft aan dat de docent een cruciale rol heeft in het toepassen van de theorieën in zijn of haar lessen.

“Onderzoek vertelt ons niet wat we moeten doen. Dat kan het niet. Het kan echter wel onze beslissingen informeren. Leraren hebben een zee aan wijsheid – uit hun ervaring met eerdere scenario’s die in de loop van de tijd zijn verzameld; van hun interacties met de specifieke studenten die ze nu lesgeven; van hun betrokkenheid bij het curriculum en de beoordelingsmethoden.”

(Tom Sherrington, What does it mean to be ‘evidence-informed’ in teaching?)

Net als dat het Trivium voor leerlingen geldt, geldt deze ook voor docenten. Docenten eigenen kennis toe (grammatica), maar moeten deze kennis wel kritisch (dialectica) analyseren en toepassen (retorica) voordat zij het beoogde effect kunnen behalen. Daarmee zijn de dialectica en de retorica het gebied van de professional: niet alleen weten wat werkt, maar ook wanneer en wanneer niet, oog hebben voor uitzonderlijke situaties, aanvoelen welke interventies nodig zijn die niet zijn ondervangen in de theorie. Deze professionalisering komt uit het continu kritisch reflecteren op het eigen handelen en het handelen van de leerlingen. Dit maakt dat docenten niet zonder meer te vervangen zijn door robots of electronische leeromgevingen die direct werken uit de theorie en leerlingen op maat kunnen bedienen. Deze toepassingen werken tot op zekere hoogte, maar missen (vooralsnog) het stukje mensenkennis dat een docent door middel van kritische ervaring heeft opgedaan.

Doceren is daarmee een oneindige zoektocht naar de perfecte les. Het afstemmen van theorie met de praktijk is lastig in onderzoek te ondervangen. Wetenschappelijk onderzoek wil immers zoveel mogelijk variabelen uitsluiten om datgene wat onderzocht wordt te onderzoeken. De praktijk is daarmee weerbarstig. Variabelen waar docenten mee te maken hebben lopen ver uiteen, van leerlingtype, tot persoonlijke leefsituatie van een leerling tot specifieke leerstof. Wat de wetenschap niet beoogt is dat de theorie kritiekloos wordt toegepast in de praktijk. Het is je doel voor ogen houden en praktijk zoveel mogelijk vormen naar dat doel en kijken hoe de theorie dat onderbouwt. Voor mij is dat het Trivium waarbinnen een zee van ruimte is om flexibel om te gaan met verschillende situaties: “Om een theorie in de klas toe te passen, moet je begrijpen of iets gevonden in kunstmatige omstandigheden ook van toepassing is in specifieke, realistische omstandigheden.” (Cognitive Science, p. 11).

 

“Wil bewijs uit de cognitieve wetenschap de gewenste effecten van optimaal leren en het verbeteren van lesgeven hebben, dan moet het op de juiste manier worden geïnterpreteerd en gebruikt.”

Cambridge Assessment, How should cognitive science be used in developing teaching practice? 

 

Gespreid leren (spaced learning)
Leren en ophalen verspreiden over een langere periode in plaats dan ze te concentreren in “massale” beoefening. (Cognitive Science, p. 5)

Het probleem bij ‘gespreid leren’ is dat er teveel stof is om alles te herhalen. Je zult keuzes moeten moeten maken. Belangrijk zijn hierbij de concrete leerdoelen die worden omschreven in het curriculum. Op deze manier kan je beter bepalen wat noodzakelijk, belangrijk en bijzaak is. Sta af en toe stil een geconstateerd hiaat in de klas en las een extra instructie in over het hiaat. Identificeer hardnekkige problemen en hiaten bij individuele leerlingen kom hier regelmatig bij leerlingen op terug.

Lagen van leren (interleaving)
Schakelen tussen verschillende soorten problemen of verschillende ideeën binnen dezelfde les of studiesessie (Cognitive Science, p. 5)

‘Lagen van leren’ benadrukt het belang dat je materiaal op verschillende manieren aanbiedt. Niet alleen kan dit inzicht verruimen, maar het kan ook voorkomen dat leerlingen ’trucjes’ leren. Daarnaast is het voor de motivatie van leerlingen belangrijk genoeg afwisseling in je lessen toe te passen zodat zij de aandacht er beter bij kunnen houden.

Terughalen (retrieved practice)
Verschillende strategieën gebruiken om informatie uit het geheugen oproepen, bijvoorbeeld flash kaarten, oefentests of quizzen, of mindmapping (Cognitive Science, p. 5)

De afgelopen jaren heb ik veel gedaan aan ‘retrieved practice’ omdat dit ook aansluit bij ‘oefenen en herhalen‘ uit gameful design. Juist hier kan ICT een belangrijk hulpmiddel zijn. Leerlingen kunnen grammaticaoefeningen maken op de ELO en feedback krijgen. Elke keer als ze de oefening opnieuw opstarten, krijgen ze andere vragen. Een eigen curriculum met doorlopende leerling in belangrijk voor ‘retrieved practice’ omdat je de herhaling in je leerlijn bouwt. Ook is het belangrijk dat het ophalen van oude kennis op een veilige manier gebeurt.

Strategieën om cognitieve belasting te beheersen (strategies to manage cognitive load)
Leerlingen laten focussen op belangrijke informatie zonder overbelasting door bijvoorbeeld informatie op te breken of te ‘chunken’ of met behulp van uitgewerkte voorbeelden, of ‘steigers’ (scaffolding) (Cognitive Science, p. 5)

Wat deze theorie eigenlijk zegt is, maak de stof behapbaar door te focussen op een klein aantal onderwerpen en bouw deze uit. Dit doe ik bij het leren van het schrijven van essays in de bovenbouw. Ik wil mijn leerlingen een standaard structuur aanleren hoe een essay kan worden opgebouwd. Hiervoor gebruik ik structureel dezelfde kleuren in mijn lesmateriaal en bij het nakijken (bijv. kernzinnen staan in mijn lesmateriaal in het groen, en kijk ik bij oefeningen ook in het groen na).

 

Duale codering (dual coding)
Zowel verbale als non-verbale (zoals woorden en afbeeldingen) informatie gebruiken om concepten aan te leren; dubbele codering vormt een onderdeel van een bredere theorie die bekend staat als de cognitieve theorie van multimediaal leren (CTML) (Cognitive Science, p. 5)

Duale codering kan helpen bij het inzichtelijk maken van, bijvoorbeeld, abstracte grammaticaregels.  Denk hierbij aan een tijdlijn met de tijden, maar ook het weergeven van verschillende situaties.

De publicatie van de EEF heeft de rol cognitieve wetenschap op de dagelijkse lespratijk niet verzwakt. Integendeel, de publicatie benadrukt de rol van de professionele docent in het toepassen van onderwijstheorie in de praktijk. De docent kan niet de theorie kopiëren/plakken in zijn of haar lespraktijk, maar zal kritisch moeten blijven kijken wat zijn of haar leerlingen nodig hebben. Daarmee is de rol van wetenschap weer benadrukt: wetenschap is niet gebeiteld in steen maar is constant in beweging en daar heeft zij het onderwijsveld bij nodig.