Onne van Buuren

Een vakoverstijgende leerlijn modelleren voor de curricula van natuurkunde en biologie

Onne van Buuren van het Haags Montessori Lyceum in Den Haag doet het onderzoek 'Een vakoverstijgende leerlijn modelleren voor de curricula van natuurkunde en biologie'. De insteek is een leerlijn modelleren van onderbouw naar bovenbouw te ontwikkelen en te testen. Collega's natuurkunde en biologie zullen eraan meedoen, en wellicht ook wiskunde en economie. Ook zullen er leerlingen bij betrokken zijn, bijvoorbeeld in het kader van hun profielwerkstuk.

Begeleiders: André Heck en Ton Ellermeijer

Samenvatting onderzoeksplan

In de periode 2008-2013 is ontwikkelingsonderzoek gedaan naar een leerlijn modelleren in de onderbouw havo-vwo, volledig geïntegreerd in het natuurkundecurriculum. Hierbij is gebruik gemaakt van een grafische versie van Forresters ‘system dynamics approach’ (Forrester, 1961). De exploratieve fase van dit onderzoek bestond uit literatuurstudie en empirisch onderzoek met als doel een aantal aannames in het ontwerp van de beoogde leerlijn te valideren, onderdelen van het ontwerp van een adequate onderwijsmethode domeinspecifiek uit te werken en uit te proberen en mogelijkheden en obstakels in het onderwijsleerproces te inventariseren. In de cyclische onderzoeksfase is de leerlijn stukje bij beetje in praktijk uitgetest, retrospectief  geanalyseerd en bijgesteld om uiteindelijk in zijn geheel in twee cohorten beproefd te worden. Het bleek mogelijk om leerlijn aan het eind van klas 3 bij gegeven wiskundige beschrijvingen eenvoudige systeem-dynamische grafische computermodellen te laten problemen met een meer realistisch karakter te laten bestuderen. Een aantal aandachtspunten kon binnen het tijdsbestek van dit onderzoek echter nog niet bevredigend worden onderzocht, met name zaken betreffende:

• de mogelijkheden om leerlingen geheel op eigen kracht nieuwe contextsituaties te laten modelleren,
• de ontwikkeling van hun inzicht met betrekking tot de rol en aard van wetenschappelijke modelleren, en
• de manier waarop leerlingen vakinhoudelijke begrippen leren door middel van modelleren en experimenteren.

Het nieuwe onderzoeksproject beoogt een vervolg te zijn, waarbij de bestaande leerlijn in de onderbouw wordt uitgebreid naar klas 4 en waarin bovengenoemde aandachtspunten in de  uitgebreide leerlijn worden uitgewerkt en onderzocht. Daarnaast wordt het domein waarover de leerlijn zich uitstrekt uitgebreid met biologie, met als doel om te onderzoeken hoe de onderbouw-leerlijn voorbereidt op modelleren bij biologie en om te onderzoeken in welke mate vakoverstijging mogelijk is en voordelen biedt. Tenslotte wordt verkend welke mogelijkheden er zijn om deze vakoverstijging bij modelleren uit te bereiden naar economie en wiskunde.