Hoe lessen (natuur)wetenschappen in het secundair onderwijs opbouwen vanuit 'Big Ideas'? Vanuit verschillende lerarenopleidingen verbonden aan het expertisenetwerk AUGENT zijn projecten opgestart vertrekkende vanuit het principe van "Big Ideas", met als doel een wetenschapsonderwijs dat een breed publiek aanspreekt en dat sterk gericht is op redeneren en onderzoeken. In deze workshop gaan we aan de slag met recent ontwikkeld materiaal. We vertrekken vanuit enkele 'big ideas' en analyseren de impact van dit denkgereedschap op het lesgebeuren. Brengen 'big ideas' het denken echt in beweging? Kom het zelf onderzoeken. Er komen voorbeelden aan bod uit de verschillende graden. Spreker: John De Poorter is betrokken bij verschillende projecten rond wetenschapsdidactiek zowel op UGent als op de Arteveldehogeschool. John.DePoorter@ugent.be

2. MOVING
Move your brain,
11 maart 2015

3. Programma
• Start moving met wat voorbeeldmateriaal
• Probleemstelling en ‘Big ideas’ 3D didactiek
• Enkele perspectieven uitgewerkt

4. Gelballetjes
• ‘Flipped classroom’ materiaal
• Log in als student in Edpuzzle (www.edpuzzle.com)
• Join new class with code egQym6
• Start de assignment : BI Gelballetjes1

5. Reflectie
• Welke vragen roept dit nog extra op?
• Wat hebben we juist gedaan?
• Hoe hebben we dat gedaan?
• Kan je dat linken aan het werk van
wetenschappers?

6. Onderwijs wetenschappen
in de problemen

7. Te veel weetjes,
te weinig inzicht
Termen uit een
handboek
versus
de eindtermen

8. Inzichten niet duurzaam
• Zelfs de meest elementaire inzichten zijn niet meer
aanwezig bij start hoger ondewijs.
Peiling instroom
bacheloropleidingen
2014, 35 vragen

9. Aanpak ‘Big ideas’ Project
‘Less is more’

10. Nadruk op beperkt aantal
kernideeën
1. Alle materiaal in het universum is
gemaakt uit heel kleine deeltjes.
2. Voorwerpen kunnen andere
voorwerpen vanop een afstand
beïnvloeden.
3. Diversiteit van levende en
uitgestorven organismen is het
gevolg van evolutie.
…

11. …en samenhang

12. ‘Big ideas’ didactiek
Zichtbaar lesdoel
Denk- of
werkwijze
Kernidee Perspectief

13. Nadruk op denk-­‐‑
en werkwijzen

14. When someone says, "Science teaches such and such," he is using
the word incorrectly. Science doesn't teach anything; experience
teaches it. If they say to you, "Science has shown such and such,"
you might ask, "How does science show it? How did the scientists
find out? How? What? Where?"
It should not be "science has shown" but "this experiment, this
effect, has shown." And you have as much right as anyone else,
upon hearing about the experiments--but be patient and listen to all
the evidence--to judge whether a sensible conclusion has been
arrived at
hWp://www.feynman.com/
R. Feynman
STERKE FOCUS op onderzoekend leren, contextgericht

15. Model
Patroon
Oorzaken
Schaal en
verhouding
Stabiliteit en
verandering
Stromen, cycli en behoud
Structuur en
functie
Nadruk op
perspectieven

16. Patronen zichtbaar maken

17. Patronen ordenen

18. Patronen stellen vragen

19. Zoek de oorzaken

20. Oorzaak-­‐‑gevolg relaties

21. Moeilijke oorzaken

22. (Systeem)modellen

23. Interacties tussen
(systeem)componenten

24. Beperkingen modellen

25. De basis
Oorzakelijk model van
een fenomeen
Patroon in fenomeen
Model verklaart patroonPatroon inspireert model

26. Eindproducten project

27. Tegen september 2015
• Naar leerkrachten toe
o Concreet voorbeeld lesmateriaal
o Concrete tools om met big ideas te werken (posters,
boekje, …)
o Workshops voor leerkrachten/leraren in opleiding
o Met o.a. een workshop: hoe realiseer ik dit binnen de huidige leerplannen.
o Film- en beeldmateriaal
• Naar beleid toe
o Voorstellen voor herwerken eindtermen/leerplannen
• …

28. Perspectief Oorzaken

29. Bronnen

30. Basismodel
• Eigenschappen
o Eerst oorzaak, dan gevolg
o Duidelijke link tussen beiden
o Er is 1 duidelijke oorzaak en 1 duidelijk gevolg
o Duidelijk begin en einde
• Naam: Lineaire oorzakelijkheid

31. Lineair denken
• Zit ingebakken in onze neurologie
• We leggen linken tussen
verschillende ervaringen.
• Op basis hiervan voorspellen we
de toekomst.
o We ervaren deze voorspelling
o SNEL : beweging te volgen.
• Maar we zijn gemakkelijk te
misleiden…
o de kerstkalkoen
• ‘Lineair denken’ is niet gelijk aan
‘deep understanding’

32. Domino model
• Eigenschappen
o Duidelijk begin en einde
o Eerst oorzaak dan gevolg, maar een gevolg kan ook een
oorzaak worden
o Directe maar ook indirecte effecten
• aan een splitsing kan 1 oorzaak meerdere effecten
hebben
o Alles valt terug te herleiden tot 1 oorzaak

33. Lineair werkt zelden
• A en B drijven in water, wat gaan
AB samen doen?
o Lineaire oorzaak werkt niet
o Andere aanpak nodig
• Via dichtheid = m/V

34. Relatie tussen m en V
massa voorwerp
m
volume voorwerp
V
dichtheid ρ = m/V

35. Zinken, zweven of drijven
Dichtheid
voorwerp
Dichtheid
vloeistof
• >: zinken
• <: drijven
• =: zweven

36. Relationeel model
• Eigenschappen
o Meer dan één eigenschap van het systeem is van belang
o Oorzaak is een relatie tussen 2 eigenschappen (2
eigenschappen compenseren elkaar of zijn uit balans)
o Een verandering in de relatie tussen de twee
eigenschappen zorgt voor een ander gevolg

37. SamenvaWing
• Lineaire oorzakelijkheid
• Domino oorzakelijkheid
• Relationele oorzakelijkheid
• …

38. Uitdaging 1
• Zoek het oorzaak-gevolg model in het
magische duikertje
• Materiaal
o Plastiek fles
o Proefbuisje
o Water
o Plastieken buisje en doek

39. Modellen
Lineair Domino en relationeel
• Indrukken geeft daling
• Loslaten geeft stijging
• Druk plant zich voort in
water
• Extra waterdruk duwt
lucht samen in
proefbuis
• Dichtheid(proefbuis) >
dichtheid(water)
• Buisje zinkt

40. Uitdaging 2
• Wat is de oorzaak voor
o de chaos in het begin
o het zinken van de blauwe en het drijven van
de witte halfweg
o het zweven van de witte en blauwe parels op
het einde

41. Harvard site

42. ‘Big ideas’
• Less is more
o Meer ruimte voor diepgang zowel voor de leerlingen als de
leerkrachten
o Zet het denken in beweging
o ‘Deep understanding’
• Samenhang
o Via inhoudelijke samenhang
o Via denk-en werkwijzen
o Via perspectieven

43. Interesse?
• Neem contact op met
o john.depoorter@ugent.be
o jouri.vanlandeghem@hogent.be
o jan.delange@arteveldehs.be