Bijlessen - Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening

Bijlessen
Leren-leren
voor
Hoogbegaafden
en
Onderpresteerders
Samenvatting
Talentontwikkeling voor een hoogbegaafde leerling vergt meer dan alleen het geven van
instructie aan deze doelgroep. Uit literatuur blijkt dat pedagogische aanpak of instructie voor
hoogbegaafden en onderpresteerders van invloed is op de aangeleerde kennis, het inzicht en
de motivatie. Daarom zijn in dit onderzoek twee instructiebenaderingen voor hoogbegaafden
en onderpresteerders met elkaar vergeleken.
De eerste pedagogische aanpak is de directe instructie (FPI) en de tweede Onderzoekend
Leren (Inquiry Learning). Er is gekeken naar mathematische kennis, inzicht (conceptuele
kennis en misconcepties van het domein drijven en zinken) en motivatie (emotionele staat,
taakrelevantie en flow-motivatie).
Gebleken is dat hoogbegaafden en onderpresteerders o.b.v. Onderzoekend Leren beter in
staat zijn oude leerstrategieën te verlaten en zich zekerder voelen van de aangeleerde
kennis.
Algemeen kan worden geconcludeerd dat Onderzoekend Leren het zelfvertrouwen van
hoogbegaafden en onderpresteerders versterkt.
Praktische implicatie is dat Onderzoekend Leren uitnodigt tot meer nadenken, wat
uiteindelijk leidt tot elaboratieprocessen die gerelateerd zijn aan hogere leerprestaties.
Bijlessen.
Waarschijnlijk doorloopt 90 % van de hoogbegaafden met succes het onderwijs (Betts &
Neihart, 1988), maar vanwege de onderlinge interdepentie van de persoonskenmerken van
deze leerlingen kan pas van hoogbegaafdheid worden gesproken als alle persoonskenmerken
worden ontwikkeld (Renzulli, 1978; Mönks & Ypenburg, 1993). In bijlessen aan
hoogbegaafden en onderpresteerders moet daarom nauwgezet worden gekeken naar
instructie waarin alle persoonskenmerken (IQ, Motivatie, Creativiteit) worden ontwikkeld.
Voor dat doel is onderzoek gedaan naar de vraag wat het verschil in invloed is op
hoogbegaafden en onderpresteerders van directe instructie en Onderzoekend Leren. Invloed
op het gebied van de kennis (mathematisch), inzicht (conceptueel en misconcepties
aangaande het domein van onderzoek) en motivatie (flow-motivatie, emotie, taakrelevantie).
Leren leren.
Een leerling met buitengewone intellectuele capaciteiten denkt ondermeer met grotere
gedachte ‘sprongen’, begrijpt en onthoudt bijvoorbeeld moeilijke onderwerpen uitstekend,
kan beschikken over uitzonderlijk grote kennis van feiten, soms bezit deze leerling een zeer
levendige verbeelding, de gebieden van belangstelling kunnen dan ook zeer uiteenlopend
zijn en kan een leerling met buitengewone intellectuele capaciteiten veel affiniteit hebben
met dingen onderzoeken (Mönks & Ypenburg, 1993; de Vries, 1996; Span, 1988). Bijlessen
aan Hoogbegaafden en Onderpresteerders moeten dus appelleren aan deze kenmerken.
Om hoogbegaafden en onderpresteerders net zoals andere leerlingen, ook in de gelegenheid
te stellen om te leren leren is het stimuleren van het Meta-cognitief denken een optie. Uit
literatuur blijkt dit een van de meest belangrijke componenten voor het succesvol aanleren
van nieuwe domeinen, het effectief mobiliseren van voorkennis en het organiseren van
informatie en informatiebronnen (Brown, Bransford, Ferrara, & Campione, 1983; Flavell,
1987; Bransford & Stein, 1993; Brown et al., 1983; Scardamalia & Bereiter, 1991 in Lin,
Hmelo, Kinzer & Secules, 1999; Bransford et al., 2000; Wiske et al., 2001 in Brummelhuis &
Kuiper, 2008). Meta-cognitief denken is reflecteren op de activiteiten voor, tijdens en/of na
het oplossen van een probleem. Reflectief leren denken vormt daarmee een onderdeel van
het leren leren van hoogbegaafden en onderpresteerders. Reflectief denken wordt in de
social constructivist theorie omschreven als (Lin et al., 1999):
a) een actief, bewust en betekenisvol proces van onderzoeken, ontdekking en leren,
b) het begrijpen door de leerling van zichzelf in een variëteit aan contexten op het gebied
van organiseren van de leeromgeving, monitoren van eigen verrichtingen, en evalueren
van het eigen leerproces,
c) sociale interacties met de bedoeling om meerdere perspectieven en feedback te
verkrijgen op eigen handelen en begrip.
De flow-motivatie.
Hoogbegaafden en onderpresteerders moeten als onderdeel van het leren leren wil en
doorzettingsvermogen gaan ontwikkelen tijdens bijlessen. In bijlessen moeten ze leren
(weer) aangetrokken te worden tot het met plezier tot een goed einde willen brengen van
een bepaalde opgedragen taak. Dit is de motivatie die er voor moet zorgen dat
hoogbegaafden de buitengewone intellectuele capaciteiten niet gaan maskeren uit
desinteresse voor de taak. Doen ze dat wel dan spreken we van onderpresteerders (Betts &
Neihart, 1988). De algemene term motivatie is in dit onderzoek flow-motivatie.
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
2
De theorie van de optimale flow is oorspronkelijk ontwikkeld door Csikszentmihalyi met als
doel om de staat te beschrijven waarin mensen een activiteit zo intens ervaren, dat niets in
de omgeving die ervaring lijkt te kunnen verstoren. Omdat de ervaring zelf zo veel vreugde
met zich meebrengt, dat mensen de taak willen doen tegen elke prijs - puur vanwege het
uitvoeren van de taak zelf - (Csikszentmihalyi, 1990,p. 4 in Ghani & Deshpande, 1994).
Flow-motivatie kenmerkt zich ten eerste door de totale concentratie van de leerling op de uit
te voeren taak en ten tweede door het plezier dat wordt beleefd aan de taak (cf. Ghani &
Deshpande, 1994). Momenten die volgens de literatuur voorkomen lichaam en geest van een
persoon tot het uiterste worden gedwongen, in een vrijwillige poging om een taak te
volbrengen die zowel moeilijk als de moeite waard is (Csikszentmihalyi, 1975; Deci & Ryan,
1985; Csikszentmihalyi, 1990 in Ghani & Deshpande, 1994).
Optimale flow is vervolgens gerelateerd aan de doelstelling van de taak, dat wil zeggen dat
een te zware taak wordt ervaren als een verlies van controle (empowerment) over de taak.
Dit kan irritatie en frustratie tot gevolg hebben, terwijl een te lage taakbelasting kan leiden
tot een verlies aan belangstelling voor de uit te voeren taak. Bijlessen aan hoogbegaafden en
onderpresteerders moeten daarom gefocust zijn op het zoeken naar de optimale flow.
Onderzoekend Leren.
De assumptie die ten grondslag ligt aan gedane onderzoek is dat Onderzoekend Leren zowel
meta-cognitief denken als ook flow-motivatie bij hoogbegaafden en onderpresteerders kan
stimuleren. Er bestaan onder onderzoekers echter diverse opvattingen over Onderzoekend
Leren (Chang, Sung & Lee, 2003). Er bestaat echter wel consensus over de vier elementen
hypotheses genereren, data verzamelen, bewijs interpreteren en conclusies trekken en dat
Onderzoekend Leren zeer dicht ligt tegen het authentieke onderzoeken. Zimmerman (2000)
beschrijft dit het meest nauwkeurig in het Scientific Reasoning Processes (SRP), als zijnde
fases van repetitieve processen:
1. Hypothese fase, waarin de leerling beweringen of groepjes van beweringen gaat
formuleren of zelfs een model kan ontwerpen (De Jong, 2006). De leerling moet minder
ontwikkelde oplossingstrategieën durven los te laten en open staan om nieuwe meer
ontwikkelde strategieën aan te nemen welke de voorkennis misschien wel tegen spreken
(Zimmerman, 2000).
2. Experimenteer fase, waarin de leerling voorspellingen doet, deze aan de praktijk toetst
en de uitkomsten weet te interpreteren (De Jong, 2006). De leerling ontdekt de kracht
van zijn/haar eigen observaties door een gestructureerde aanpak van experimentele
testen (positief/negatief test), waarin de leerling causale verbanden weet te leggen door
een Vary One Thing At a Time (VOTAT) of Hold One Thing At a Time (HOTAT) strategie
(Zimmerman, 2000).
3. Conclusie fase, waarin de leerling de validiteit van zijn/haar hypotheses gaat controleren
(De Jong, 2006). De leerling heeft daarbij de moeilijke taak om eigen regels aan te nemen
of te weerleggen op basis van de feedback uit de vorige fases (Zimmerman, 2000).
Zogenoemde ‘Scientists’ zullen dan bepalen welke factoren tijdens de vorige fases een
verschil hebben gemaakt en welke niet, terwijl zgn. ‘engineers’ zullen streven naar een
optimalisatie van het proces of het bereiken van een effect (Zimmerman, 2000).
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
3
‘Constitutive Cognitive Processes Model’ (CCPM)
De Jong (2006) heeft deze Scientific Reasoning Processes ingebed in het Constitutive
Cognitive Processes Model, wat gebruikt kan worden als Pedagogische aanpak (bijlage 1). De
repetitieve Scientific Reasoning Processes worden in dit model vooraf gegaan door een
oriëntatie fase en afgesloten met een evaluatie fase a. Dit geheel aan processen heet in het
model van De Jong (2006) Transformative Processes, wat duidt op het veranderproces bij de
leerling.
In een bijles volgens het Constitutive Cognitive Processes Model van Onderzoekend leren
kunnen hoogbegaafden en onderpresteerders systematisch op een hoog abstractie niveau
leren leren. De leerling start zijn wetenschappelijk denkproces met een oriëntatie fase,
waarin de leerling begint met het identificeren van variabelen en relaties om zo een
voorstelling van het probleem te ontwikkelen. Hier sluiten vervolgens de repetitieve
processen van het Scientific Reasoning Processes op aan (opstellen van hypotheses,
experimenteren, conclusies trekken).
De leerling komt zo tot het genereren van oplossingen binnen een serie beperkingen
(Zimmerman, 2000). Dit wordt afgesloten met evaluatie fase a, dat bestaat uit de resultaten
uit het proces en de gedane voorspellingen van de nieuwe hypothese vergelijken
(Zimmerman, 2000). In deze afsluitende fase moeten hoogbegaafden en onderpresteerders
dus kunnen reflecteren op eigen handelen. Zolang dit reflectief denken onvoldoende is,
voert de leerling de Transformative Processes uit tot evaluatie fase a en bewaakt de docent
evaluatie fase a als onderdeel van de overige regulatieve processen.
Directe instructie.
De leerkracht gebonden instructie of directe instructie beoogt de leerling kennis te laten
verkrijgen door denken en ervaren (Dede, 2008). In het onderwijs wordt vanuit deze vorm
van instructie gewerkt, omdat onderwijs is ontstaan uit cognitivistische leertheorieën. Merrill
(2002, 2007) heeft diverse van deze leertheorieën onderzocht en op basis van zijn
bevindingen de ‘First Principles of Instruction’ (FPI) ontwikkeld. Deze vijf principes zijn een
goed leidraad om in dit onderzoek een instructie op te zetten die conform het lesgeven in het
Nederlandse Onderwijssysteem is. De assumptie is dat directe instructie Hoogbegaafden en
Onderpresteerders niet stimuleert aangaande inzicht en motivatie.
Onderzoeksopzet.
In algemeen gerenommeerd onderzoek naar Hoogbegaafden en Onderpresteerders wordt
meestal gekeken naar het IQ en niet naar Inzicht en motivatie (Heller, Mönks, Sternberg, &
Subotnik, 2000; de Boer & Cuijpers, 2004; Gottfried, Gottfried, Cook & Morris, 2005 in
Knorth, Minnaert & Ruijssenaars, 2005). Daarom is in onderhavige onderzoek niet alleen
gekeken naar mathematische kennis, maar ook naar inzicht (conceptueel en misconcepties
van het domein) en motivatie (emotionele staat, taakrelevantie en flow-motivatie).
Aan het gehele onderzoek deden 21 jongens en 19 meisjes mee, waarbij 6 leerlingen uit
groep 7 kwamen en 34 leerlingen uit groep 8 en de gemiddelde leeftijd 11.4 jaar (sd = .70)
was. Aan iedere vorm van instructie hebben in totaal 20 leerlingen meegedaan, die allen op
de school van herkomst zijn ingedeeld in een plusklas. Het inclusie criterium was dat de
leerkracht van de leerling van mening was dat de leerling hoogbegaafd was. De leerlingen
waren dus niet allen ‘geïdentificeerde’ hoogbegaafde leerlingen.
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
4
Domein.
Het domein is geoperationaliseerd als drijven en zinken omdat dit op geen enkele basisschool
in het curriculum is opgenomen, het voldoet aan de kerndoelen basisonderwijs en is
uitvoerbaar in beide gekozen vormen van instructie.
Meetinstrumenten.
De mathematische kennis is geoperationaliseerd als rekenkundige formule van dichtheid
zijnde massa gedeeld door lengte x breedte x hoogte (uitgedrukt in gr/cm3). De leerling
moest daarnaast weten dat materie met een dichtheid boven de 1 zinkt en onder de 1 drijft,
zodat de hoogbegaafde leerling op abstracte wijze uitspraak kon doen over drijven of zinken
van de uitgerekende dichtheid. De zes vragen naar de mathematische kennis zijn na de
instructie en de motivatie meting middels een vragenlijst afgenomen bij de leerling.
De conceptuele kennis is geoperationaliseerd als kennis van het domein drijven en zinken
onder constant houding van de massa. Daarnaast is conceptuele kennis geoperationaliseerd
als kennis van het domein drijven en zinken onder constant houding van het volume.
De misconcepties zijn geoperationaliseerd door uit te gaan van een aantal misconcepties die
volgens de literatuur (Yin, Tomita & Shavelson, 2008) bestaan bij studenten rond het domein
drijven en zinken. De vragen naar de misconcepties zijn na de instructie en de motivatie
meting middels een vragenlijst afgenomen bij de leerling. Dit is gedaan om de leerlingen
voorafgaande aan de instructie niet in verwarring te brengen met mogelijke misconcepties
rond het domein, iets dat geen probleem vormt bij de concepties van het domein.
De emotionele staat is geoperationaliseerd door uit te gaan een vijftal ‘emoticons’ die de
emotionele staat van de leerling direct na de gegeven instructie kon uitdrukken. In figuur zes
is deze vraag opgenomen. De vraag naar de emotionele staat is tijdens de motivatie meting
direct na de instructie middels een vraag afgenomen bij de leerling. De vraag maakte deel uit
van een vragenlijst betreffende de motivatie van de leerling.
De taakrelevatie (Keller & Kopp, 1987) is geoperationaliseerd door de motivatie van de
leerling te bepalen op basis van de relevatie die de leerling in de taak ziet.
De flow-motivatie (Ghani & Deshpande, 1994) is als optimale cognitieve belasting
geoperationaliseerd door uit te gaan van vaardigheden die als noodzakelijk worden gezien
voor de ontwikkeling van het metacognitief denken.
Resultaten en betrouwbaarheid.
De betrouwbaarheid van de mathematische kennis kon niet berekend worden in verband
met gebrek aan variantie. De betrouwbaarheid van de conceptuele kennis op de pre test is,
zoals gemeten met Cronbach’s Alpha, α = .51 na verwijderen van de items 1.b en 2.a (7 items
resterend). De betrouwbaarheid van de conceptuele kennis op de post-test is, zoals gemeten
met Cronbach’s Alpha, α = .56 na verwijderen van de items 1.b, 2.a en 3.a (6 items
resterend). De betrouwbaarheid van de misconcepties is, zoals gemeten met Cronbach’s
Alpha, α = .22 wat waarschijnlijk wordt veroorzaakt door het geringe aantal items (3 items).
De betrouwbaarheid van de taakrelevantie is, zoals gemeten met Cronbach’s Alpha, α = .82
(5 items). De betrouwbaarheid van de flow-motivatie is, gemeten met Cronbach’s Apha, α =
.89 (4 items).
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
5
Mathematische kennis en inzicht.
Tabel 1
Gemiddelde Scores & Standaard Deviatie op mathematische kennis en inzicht voor onderzoekend leren instructie en directe instructie.
DI
OL
Mean
SD
Mean
SD
Mathematische kennis
max. 6
6.00
0.00
5.95
0.22
Inzicht (Pre-test)
Conceptuele kennis
max. 7
4.10
1.41
4.15
1.18
Inzicht (Post-test)
Conceptuele kennis
max. 6
4.40
1.09
4.90
1.07
Inzicht
Misconcepties
max. 3
1.05
0.94
1.55
0.75
Note: DI = directe instructie; OL = onderzoekend leren.
In tabel 1 zijn de gemiddelden en de standaard deviaties van mathematische kennis en
inzicht per instructie weergegeven.
De resultaten van de mathematische kennis zijn gebruikt om te bepalen of er sprake is van
een verschil in mathematische kennis tussen de onderzoekend leren instructie en de directe
instructie. De onafhankelijke variabele is de instructie (directe instructie, onderzoekend leren
instructie) en de afhankelijke variabele is het type test (mathematische kennis en
misconcepties test). Er bestaat geen significant verschil in mathematische kennis tussen de
directe instructie en de onderzoekend leren instructie (t( 38) = -1.00, p = .16).
De resultaten van de conceptuele kennis middels de pre-test en de post-test zijn gebruikt om
te bepalen of er sprake is van een verschil in inzicht op het gebied van de conceptuele kennis
op het domein tussen de onderzoekend leren instructie en de directe instructie. De
onafhankelijke variabele is de instructie (directe instructie, onderzoekend leren instructie) en
de afhankelijke variabele is het type test (pre-test en post-test). De pre-test van de directe
instructie is vergeleken met die van de onderzoekend leren instructie, om te bepalen of er
een verschil in conceptuele kennis is tussen beide groepen leerlingen bij aanvang van de
instructie. Er bestaat geen significant verschil tussen de directe instructie en de
onderzoekend leren instructie op de pre-test (t(38) = .12, p = .45). De post-test van de directe
instructie is vergeleken met die van de onderzoekend leren instructie, om te bepalen of er
een verschil in conceptuele kennis is tussen beide groepen leerlingen na afloop van de
instructie. Er is geen significant verschil is tussen de post-tests (t( 38) = 1.45, p = .15).
De resultaten van de misconcepties zijn gebruikt om te bepalen of er sprake is van een
verschil in inzicht op het gebied van misconcepties op het domein tussen de onderzoekend
leren instructie en de directe instructie. De onafhankelijke variabele is de instructie (directe
instructie, onderzoekend leren instructie) en de afhankelijke variabele is het type test
(misconcepties). Er bestaat een significant verschil tussen de directe instructie en de
onderzoekend leren instructie voor wat betreft misconcepties (t( 38) = 1.84, p = .03).
Resultaten motivatie meting.
Tabel 2
Percentuele scores op de emoticons voor onderzoekend leren instructie en directe instructie.
DI
OL
Motivatie (emotionele staat)
%
%
Blij
45.0
25.0
Zeker
30.0
55.0
Neutraal
20.0
20.0
Onzeker
5.0
0.0
Verdrietig
0.0
0.0
In tabel 2 de resultaten betreffende de emotionele staat van de leerling (emoticons van vraag
1) wijzen uit dat na de directe instructie negen leerlingen (45 %) heeft aangegeven een blij
gevoel te hebben, zes leerlingen (30 %) voelden zich na de directe instructie zeker, vier
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
6
leerlingen (20 %) hebben de mogelijkheid gebruikt om neutraal te omcirkelen en 1 leerling
gaf aan zich na de directe instructie onzeker te voelen (5 %). Na de onderzoekend leren
instructie hebben 5 leerlingen (25 %) aangegeven een blij gevoel te hebben, elf leerlingen (55
%) heeft aangegeven zich zeker te voelen na de onderzoekend leren instructie en vier
leerlingen (20 %) hebben de mogelijkheid gebruikt om neutraal aan te geven.
Tabel 3
Gemiddelde Scores & Standaard Deviatie op taakrelevantie en flow-motivatie voor onderzoekend leren instructie en directe instructie.
DI
OL
Motivatie
Mean
SD
Mean
SD
Taakrelevantie
max. 7
5.95
1.07
5.75
0.87
Flow-motivatie
max. 7
5.07
1.44
3.71
0.24
Note: DI = directe instructie; OL = onderzoekend leren.
In tabel 3 zijn de gemiddelden en de standaard deviaties van de motivatie meting
betreffende taakrelevantie en flow-motivatie per instructie weergegeven.
De resultaten van de taakrelevantie binnen de motivatie meting zijn gebruikt om te bepalen
of er sprake is van een verschil in taakrelevantie tussen de onderzoekend leren instructie en
de directe instructie. De onafhankelijke variabele is de instructie (directe instructie,
onderzoekend leren instructie) en de afhankelijke variabele is het type test (taakrelevantie).
Er bestaat geen significant verschil tussen de directe instructie en de onderzoekend leren
instructie voor wat betreft taakrelevantie (t( 38) = -6.44, p = .26).
De resultaten van de flow-motivatie zijn gebruikt om te bepalen of er sprake is van een
verschil in flow-motivatie tussen de onderzoekend leren instructie en de directe instructie.
De onafhankelijke variabele is de instructie (directe instructie, onderzoekend leren instructie)
en de afhankelijke variabele is het type test (flow-motivatie). Er bestaat een significant
verschil tussen de directe instructie en de onderzoekend leren instructie voor wat betreft
misconcepties (t( 38) = -3.38, p = .00).
Conclusies
Hoogbegaafden en onderpresteerders die leren leren met behulp van bijles volgens het
Constitutive Cognitive Processes Model van Onderzoekend leren zijn in staat om oude
leerstrategieën te verlaten met meer zelfvertrouwen en empowerment over de nieuw
aangeleerde kennis. De verklaring hiervoor is dat hoogbegaafden en onderpresteerders bij
het Onderzoekend Leren proces meer in staat zijn tot meta-cognitieve zelfregulatie,
uitgedrukt in termen als plannen, monitoren en evalueren.
1. Onderzoekend Leren zorgt ervoor dat hoogbegaafden en onderpresteerders leren
leren op een systematische wijze.
2. Onderzoekend Leren nodigt uit tot meer tot meer nadenken, wat uiteindelijk leidt tot
elaboratieprocessen die gerelateerd zijn aan hogere leerprestaties.
3. Onderzoekend Leren verhoogd het zelfvertrouwen van hoogbegaafden en
onderpresteerders.
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
7
Referenties
Betts, T.G. & Neihart, M., (1988). Profiles of the gifted and talented. Gifted Child Quarterly,
32(2), 248-253.
Brummelhuis ten, A., & Kuiper, E. (2008). Driving forces for ICT in learning. In: J. Voogt & G.
Knezek (Eds.), International Handbook of Information Technology in Primary and
Secondary Education. (pp 97-111). Springer.
Chang, K.E., Sung, Y.T., Lee, C.L. (2003). Web-based collaborative inquiry learning. Journal of
Computer Assisted Learning, 19, 56-69.
Dede, C., (2008). Theoretical perspectives influencing the use of information technology in
teaching and learning. In: J. Voogt & G. Knezek (Eds.), International Handbook of
Information Technology in Primary and Secondary Education. (pp 43-62). Springer.
Dede, C., (2009). Interview with C. Dede retrieved 20 December 2009 from the site:
http://edusummit.nl/resultssummit/interviews/dede
De Jong, T. (2006). Computer simulations: Technological advances in inquiry learning.
Science, 312, 532-533.
Ghani, J. A., & Deshpande, S.P. (1994). Task characteristics and the experience of optimal
flow in human-computer interaction. Journal of Psychology, 128, 4, 381-391.
Kuhn, D., Black, J., Keselman, A., & Kaplan, D., (2000). The development of cognitive skills to
support inquiry learning. Cognition and instruction, 18(4), 495-523.
Lin, X., Hmelo, C., Kinzer, C. & Secules, T., (1999). Designing technology to support reflection.
Educational Technology, Research and Development (ETR&D), 47(3), 43-62.
Merrill, M.D., (2002). First Principles of instruction. Educational Technology, Research &
Design (ETR&D), 50(3), 43-59.
Merrill, M.D., (2007). First Principles of instruction: A synthesis. In Reiser, R.A., & Dempsey,
J.V. (2007). Trend and issues in instructional design and technology, 2nd edition, pp. 62-71.
Upper Saddle River, NJ: Pearson.
Mönks, F.J., & Ypenburg, I.H., (1993). Hoogbegaafde kinderen thuis en op school. Assen,
Dekker en van de Vegt, 1993.
Span, P., (1988). Onderpresteren op school door hoogbegaafde leerlingen. Tijdschrift voor
orthopedagogiek, kinderpsychiatrie en klinische kinderpsychologie, 13.
Tule (n.d.). Inhouden en activiteiten. Retrieved November 3, 2009, from
http://tule.slo.nl/OrientatieOpJezelfEnWereld/F-L42.html
Vries, H., de (1996). Intelligente kinderen. Een handleiding voor opvoeders. Antwerpen:
Bosch & Keuning.
Yin, Y., Tomita, M.K. & Shavelson, R.J. (2008). Diagnosing and dealing with student
misconceptios: Floating and Sinking. Science scope, 34 – 39.
Zimmerman, C., (2000). The development of scientific reasoning skills. Developmental
Review, 20, 99 – 149.
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
8
BIJLAGE 1
Constitutive Cognitive Processes Model
Phases by
Short description by
De Jong (2006) De Jong (2006)
Transformative processes
Short description by Zimmerman (2000)
Orientation
identification of variables
and relations
Hypothesis
generation
formulation of a statement
or a set of statements,
perhaps as a model
Experimentation
changing variable values,
making predictions, and
interpreting outcomes
Reaching
conclusions
on the validity of the
hypothesis
Evaluation a
reflection on the learning
process
the verification or falsification of hypothesis
the achievement of a goal within a set of constraints
developing a representation of the problem situation to generate a solution within
some set of constraints
address skills to generate and then appraising, the tenability of a hypothesis about a
causal or categorical relationship
problem space includes the initial state, a set of operators that allow movement from
one state to another, and a goal state or solution.
at what point learners recognize their own memory limitations as they navigate
through a complex task
‘‘evoking’’ a hypothesis is that one can use prior knowledge in order to constrain the
search of hypothesis space.
giving up less-advanced strategies that are consistent with prior beliefs is difficult.
(everyday knowledge is a hindering factor)
more difficult to integrate evidence that disconfirms a prior causal theory (involves a
restructuring of a belief system)
less difficult to integrate evidence that disconfirms a prior non-causal theory (involves
incorporating a newly discovered causal relation)
Theorists search hypothesis space, generate hypotheses and then test the predictions
of the hypotheses.
discover a theory that can account for some pattern of observations in a brief or
general form
‘‘inducing’’ a hypothesis is that one must make some observations (via
experimentation) before constructing an initial hypothesis.
‘‘Hold One Thing At a Time’’ (HOTAT)
‘‘Change All variables’’ (CA)
‘‘Vary One Thing At a Time’’ (VOTAT)
inferences of inclusion (i.e., that a variable is causal)
inferences of exclusion (i.e., that a variable is not causally related to outcome)
Causal mechanisms (cues-to-causation): contiguity in time and space / temporal
priority / intended action / generative transmission
experimental tests (e.g., positive test, negative test, counterfactual, win–stay lose–
shift)
influencing conditions for strategy use (e.g., discovery versus evaluation; under
conditions of possible error; abstract versus semantic content; broad versus narrow
rules; discovering one versus two rules; listing hypotheses before experimentation)
experimenters search experiment space, tend to make data-driven discoveries, by
generating data and finding the hypothesis that best summarizes or explains that.
It is not the problem itself that confirms or disconfirms a hypothesized rule, but the
answer or feedback that one receives
experimental test choice : positive test strategy (can either confirm or disconfirm a
hypothesis) / negative test strategy (will either confirm or disconfirm a hypothesis.
expected outcome
scientists (determine which factors made a difference and which ones did not)
engineers (optimization, produce a desired effect, work more systematically, establish
an effect of each variable, alone and in combination.)
a comparison of results obtained through experimentation with the predictions
derived from the current hypothesis.
Regulative processes
Evaluation b
reflection on the acquired knowledge
Planning
outlining a schedule for the inquiry process
Monitoring
maintaining an overview of the inquiry process and the developing knowledge
Orthopedagogische Onderwijskundige Dienstverlening en Bestuurskundig Advies
------------------ http://www.orthopedagogische-onderwijskundige.nl/ -------------
9

Download Report