Promotie: Fostering students’ systems thinking in secondary biology education

Promotie van M.G.R. Gilissen

tot

Dit proefschrift beschrijft hoe systeemdenken bij leerlingen van het voortgezet biologieonderwijs kan worden bevorderd. Het onderzoek heeft aangetoond dat biologische verschijnselen als systemen kunnen worden gezien en kunnen worden begrepen door ze te modelleren in termen van acht systeemkenmerken: grens, componenten, interacties, input en output, feedback, hiërarchie, dynamiek en emergentie.

Op basis van literatuurinput ontwikkelde, testte en evalueerde een docententeam vier lessen in twee biologieklassen van het voortgezet onderwijs (15-16 jaar oud, n = 26, n = 19). Leerling-observaties, leerling-producten en leerling-interviews hebben geleid tot ontwerprichtlijnen om systeemdenken bij leerlingen te bevorderen. Door de ontwerprichtlijnen te delen met docenten (n = 12) en docenten in opleiding (n = 39) in een workshop kon de bruikbaarheid van de ontwerprichtlijnen bepaald worden. De betrokken docenten gaven aan dat de ontwerprichtlijnen hen hielpen om systeemdenken te verwerken in hun lesontwerpen, wat suggereert dat de richtlijnen bruikbaar zijn.

In totaal zijn er vijf richtlijnen beschreven om het systeemdenken van leerlingen in het voortgezet biologieonderwijs te stimuleren:

1) laat leerlingen kennis maken met de term ‘systeem’ en de acht systeemkenmerken in een bekende biologische context;

2) Begin met een centraal complex probleem/vraag;

3) Laat de leerlingen een complex biologisch probleem visualiseren met behulp van een systeemmodel;

4) Help leerlingen met heen-en-weer redeneren tussen de verschillende biologische organisatieniveaus;

5) Maak leerlingen expliciet bewust van de brede toepasbaarheid van de systeemkenmerken.

Systeemdenken helpt leerlingen om systematisch over complexe problemen te redeneren en is daarom ook waardevol buiten het biologielokaal.

Begindatum en -tijd
Einddatum en -tijd
Locatie
Academiegebouw, Domplein 29 & online (link)
Promovendus
M.G.R. Gilissen
Proefschrift
Fostering students’ systems thinking in secondary biology education
Promotor(es)
prof. dr. W.R. van Joolingen
Co-promotor(es)
dr. M.C.P.J. Knippels