Lerarenopleidingen Science en Wiskunde/Rekenen

Soorten practica, fasering van de les en uitwerking in een leerlijn op de lerarenopleiding van de HU

Practicum vormt een vast onderdeel in de natuurwetenschappelijke vakken op de middelbare school. Het wordt op velerlei manieren aangeboden en kan een keur aan leerdoelen bedienen. In dit artikel wordt een aantal onderzoeken naar de effectiviteit van natuurkunde onderwijs en de rol van het practicum op een rijtje gezet. Daarna wordt de practicumleerlijn beschreven, zoals die is opgezet aan de lerarenopleiding van de HU, vergezeld van een aantal praktijkvoorbeelden. De beschreven aanpak is tevens bedoeld als voorbeeld voor het werken met practica in het voortgezet onderwijs

Achtergronden over practicum

De practicum leerlijn die hier wordt besproken, is gebaseerd op een categorisering van practica volgens Van den Berg.

Practica kunnen gezien worden als losstaande elementen om de theorie van een bepaald hoofdstuk te illustreren. Het doel van een practicum kan ook zijn om kennis en vaardigheden aan te leren, gericht op het doen van onderzoek (Stokking & Schaaf, 1999). Afhankelijk van het gestelde doel zal de invulling van het practicum variëren.

Wanneer de theorie voorafgaande aan het practicum bij de leerlingen bekend is, spreken we van een illustratief practicum. Ontdekken de leerlingen de theorie via het practicum, dan wordt gesproken over een experimenteel practicum (Falk, Keuchenius & Saaltink, 1974).

De didactiek die een docent kiest, is afhankelijk van de doelstelling. Voor een onderverdeling in verschillende typen practica wordt uitgegaan van de indeling van Van den Berg (1994)*:

Apparatuur practicum
Voor biologie kan gedacht worden aan het maken van een microscoop-preparaat. Bij dit type practicum wordt aandacht besteed aan het aanleren van een vaardigheid. Dit is kookboekachtig: stap voor stap kan de vaardigheid worden aangeleerd en ingeoefend. Als docent is het belangrijk om veel aandacht te besteden aan duidelijke voorschriften, aanwijzingen en veel tijd voor inoefening.

Onderzoekspracticum
In dit type practicum wordt aandacht besteed aan het aanleren van onderzoekvaardigheden. De cognitieve vaardigheden – benodigd voor het formuleren van een onderzoeksvraag, probleemstelling en de overige stappen – vereisen kennis van de stappen en vrijheid voor de leerling om de diverse mogelijkheden te bediscussiëren. Wanneer het doel het aanleren van de onderzoekvaardigheden op zichzelf is, moet daar didactisch gezien de nadruk op liggen en niet op het vergaren van theoretische kennis.

Begripspracticum
Leerlingen komen de klas binnen met preconcepties, gebaseerd op opgedane ervaringen. Deze ideeën kunnen als uitgangspunt dienen voor het doen van onderzoek (Donovan & Bransford, 2005). Van den Berg (1994) formuleert een stappenplan waarbij wordt begonnen met de ideeën en (mis)concepten** van de leerlingen. Stap voor stap worden deze beelden afgezet tegen de expert inzichten. Hierbij is het belangrijk om op verschillende momenten inzichtelijk te maken wat de beelden en interpretaties van leerlingen zijn, om verdere vorming van misconcepten te voorkomen. Ingewikkelde practica met hoge eisen aan de experimentele vaardigheden passen niet bij een begripspracticum.

* Er is ook een andere indeling van practica mogelijk (onderzoeks-, vaardigheids- en beeldvormende practica), deze wordt beschreven in het artikel ‘Leren onderzoeken: een leerlijn‘.
** Een misconcept is een onjuist denkbeeld t.a.v. verschijnselen in de omgeving (Beuker, Linthout & De Boer, 2007).

Bronnen

In het onderstaande artikel worden de inzichten van Van den Berg aangevuld met een fasering van het leerproces per type practicum.

In de onderstaande download wordt beschreven hoe de typen practica en de bijbehorende fasering zijn uitgewerkt voor de lerarenopleiding natuurkunde.

Gerelateerde video

Ed van de Berg spreekt over de valkuilen van een practicum en een eenvoudige oplossing. Ook in deze video de visie van docent Alexander Meijer over de meerwaarde en doel van het practicum.

Overige bronnen

  • McDermott, L.C. (2000). Bridging the gap between teaching and learning: The role of physics education research on the preparation of teachers and majors. Investigações em Ensino de Ciências, Vol 5, Issue 3, p157-170
  • McDermott, L.C., Shaffer, P.S., and Rosenquist, M.L. (1996). Physics by inquiry (Vols. I-II). New York: Wiley. De hele methode
  • Reif. F, & Scott. L.A. (1999). Teaching scientific thinking skills: Students and computers coaching each other. American Journal of Physics. Sept Vol 67, Issue 9, p819-831
  • Kearney, M. (2003). A new tool for creating predict-observe-explain tasks supported by multimedia. Science Education News (SEN), 52(1),13-17.
  • Mazur, E, Fagen, A, Crouch C.H., and Callan J.P.(2006). Classroom demonstrations: Learning tools or entertainment? Am. J. Phys June 72(6), p835-838
  • E.van den Berg (1994). Practicum: wonderolie voor het leren van natuurkunde? (Woudschoten conferentie)

ELWIeR en Ecent heten u welkom op deze nieuwe gezamenlijke website