Onderwijs- en LeermodellenRon Leunissen

Brainstormsessie EB / 6 mei 2013

Inhoud

Casus Henry Molaison korte-termijngeheugen, lange-termijn-geheugen, Test Enhanced

Learning

Grounded Cognition situated action, bodily states, simulation

Leren constructivisme, Piaget, Kolb, Miller

Onderwijs stappenplan, Nijmeegs model

Advies advies, actieve student Filmpje, 2

min.

Henry Molaison (1926-2008) Levensgevaarlijke epilepsie Operatie temporaal kwab, in 1953

O.a. hippocampus verwijderd Epilepsie beheersbaar

Ná operatie Normale intelligentie Normale herinnering jeugd Retrograde amnesie voor

2 tot 10 jaar vóór operatie Anterograde amnesie

Henry Molaison (1926-2008)

Anterograde amnesie: Géén lang onthouden van nieuwe

semantische informatie Wel korte termijn onthouden Wel onthouden nieuwe

motorische en sensorische vaardigheden (ofschoon onbewust)

Henry Molaison (1926-2008)

Conclusie, in hersenen: Lange termijn geheugen Korte termijn geheugen Motorisch/sensorisch geheugen

Atkinson & Shiffrin (1968)

Sensory memory

Working memory

Long term memory

• Very short time• mSec

• Short time• ± 10 Sec• max. 7 elements remembering• 3 elements processing

• timeless• limitless

Cognitive load

Central, dominant structure of

human cognition

Learning =change in LTM

neuronen, 2o sec.Cognitive Load/ 2

min.

Leren = …

Leren is: wijziging in Lange Termijn Geheugen

Leren door: 1. Ophalen van kennis(schema)

uit Lange Termijn Geheugen2. Koppelen nieuwe kennis aan oude kennis

in Werkgeheugen3. Terugplaatsen van bijgewerkt(e)

kennis(schema)in Lange Termijn Geheugen

Working memory

Long term memory

Stap 1

Stap 2

Stap 3

Stap 4

Stap 5

Stap 6

Nieuwe kennis koppelen aan bestaand kennis-schema

Stap 1

Stap 2

Stap 3

Stap 4

Stap 5

Nieuw

Test Enhanced Learning / direct effect

Testen stimuleert onthouden in lange termijn geheugenen werkt zelfs sterker dan stof opnieuw bestuderen.

Experiment: SSSS = vier keer zelfstudie SSST = 3 keer zelfstudie + 1 keer formatieve toets STTT = 1 keer zelfstudie + 3 keer formatieve toets

Test Enhanced Learning / indirect effect

Tussentijdse feedback geeft input aan student om materiaal gericht nogmaals te bestuderen.

leren

zelftestwat ging fout

Confidence Based Testing

Expertise

Guidance

Time >>

Expert

ise >

>

Interactive PPT

Proactive Interference

Oud schoolgedicht:

Hoe meer ik leer, des te meer meer ik weet.Hoe meer ik weet, des te meer ik vergeet.Waarom leer ik dan?

• Tussentijds formatief toetsen ‘beschermt’tegen proactive interference

Conclusie

Biedt de leerstof dusdanig aan dat het Werk-geheugen optimaal gebruikt wordt. denk aan Cognitive Load schrijf gestructureerd (bijv. Information

Mapping)

Zet formatieve toetsing in om ophalen van informatie uit Lange-Termijn geheugen te prikkelen.(zgn. Test-Enhanced Learning)

Information Mapping

Cognitive Load/ 2 min.

Interactive PPT

Grounded Cognition

Grounded cognition reflects the assumption that cognition is typically grounded in multiple ways including: Simulations Situated action Bodily states

Lawrence BarsalouAnnual Review of Psychology, 2008Filmpje, 2

min.

Grounded Cognition

bij het leren wordt “de kennis” opgeslagen “in” de diverse op dat moment participerende hersendelen

voelen, ruiken, horen, zien, bewegen, etc.

Grounded Cognitionsimulation

bij het ophalen van de kennis is er een simulatie van de situatie tijdens het leren.

Echter, de simulatie hoeft niet compleet te zijn

(partial simulation, partial re-enactment) kan onderhevig zijn aan bias en fouten

De simulatie is bij mensen nauw verweven met het linguistische systeem (als onderscheid tot dieren)

Leren en taal

Onderzoek puzzeloplossend vermogen, verschil apen en kinderen (Science maart 2012)

Kinderen (3 of 4 jaar) lukte het beter de puzzels op te lossen, vooral de moeilijkste puzzels

Kinderen maakten meer gebruikvan elkaar door:1. imiteren2. instructies geven3. aanmoedigen4. complimentjes geven

Hersenen bereiden zich voor

Hersendelen worden actief: mogelijke acties bij het zien van een object verbanden leggen vastleggen in geheugen met taal

(symbolen)

+ =

Grounded Cognitionsituated action

Alle waarnemingen van de situatie tijdens het leren, spelen een rol bij het leren

Ook sociale interactie wordt waargenomen en speelt mee bij het leren

Onthouden sterkst bij activiteitendie bijdragen tot het bereiken van een doel.

Grounded Cognitionbodily states

De waargenomen lichamelijke toestand van de lerende speelt een rol bij het leren.

Voorbeelden: Negatiever oordeel als je steeds met de armen

een wegduw-beweging maakt positiever oordeel als je een potlood

horizontaal tussen je tanden klemt(lijkt motorisch op glimlachen)

Leren door afkijken

Onderzoek puzzeloplossend vermogen, verschil apen en kinderen (Science maart 2012)

Kinderen (3 of 4 jaar) lukte het beter de puzzels op te lossen, vooral de moeilijkste puzzels

Kinderen maakten meer gebruikvan elkaar door:

1. imiteren2. instructies geven3. aanmoedigen4. complimentjes geven

Hersencellen reageren

Spiegel-neuronen in de hersenen van de waarnemer reageren op acties die men ziet

Spiegel-neuronen

FC Donders instituut

Filmpje, 2 min.

Conclusie

Zorg dat bij het leren van de leerstof diverse zintuigen (zinnig) geprikkeld worden Laat de leeromgeving zoveel mogelijk lijken op

de omgeving waarin het ophalen van de kennis zal plaatsvinden

Voorkom overbelasten van het werkgeheugen

Zorg voor positieve emoties, fijne leeromgeving

Laat voorbeelden van het goede gedrag zien

Practice + Feedback

Practice leads to permanence

Practice + Feedback leads to perfection

Interactive PPT

Scaffolding

Scaffolding en expertise

Minder scaffolding bij meer expertise Lange-termijn-geheugen als “steiger” /

heeft kennis-schema’s opgebouwd

Expertise

Guidance

Time >>

Expert

ise >

>

Guided Instruction, effectief leren10 tips voor docenten

1. Herhaal een deel van wat eerder geleerd is iedere dag: Dit versterkt wat reeds geleerd is en kan leiden tot meet vloeiende herinnering (recall)

2. Presenteer nieuw leermateriaal in kleine stappen, en help de lerenden hiermee te oefenen

3. Stel vragen: deze helpen de lerenden oefenen wat net gepresenteerd is en verbindingen te leggen met reeds geleerd is

4. Geef modellen en/of uitgewerkte voorbeelden (worked-out examples) om lerenden te leren hoe een probleem opgelost kan/moet worden

5. (Bege)leid studenten in het oefenen met nieuw leermateriaal6. Ga na of het begrepen is om misvattingen/fouten te vermijden7. Zorg dat lerenden succes hebben door bijvoorbeeld punten 2 (stappen), 4

(WOE), 5 (oefenen) en 6 (controleren op begrip)8. Zorg voor scaffolds (tijdelijke steigers) voor moeilijke taken.

Verminder steigers naarmate expertise bij student toeneemt.9. Eis en monitor zelfstandig oefening om kennis- en vaardigheidsschema’s

te automatiseren10. Laat lerenden wekelijks en maandelijks terughalen wat ze geleerd hebben

om schema’s opnieuw te activeren

Bron: Masterclass Effectief Leren, Open Universiteit, Nederland Artikel (pdf)

4CID-model / Merriënboer

Meer webinfo

Ondersteunendeinformatie

Veel ondersteuningdoor docent(bijv. doet ‘t voor)

Steeds minderondersteuningdoor docent

Student doethet zelf

Sommige deeltakenapart oefenen(automatisering)

ProcedureleInformatieJust in Time

4CID-model

Voortgang in het curriculum Model herhaalt zich Leertaken worden steeds moeilijker

Historisch uitstapje

Is dit anders dan voorheen werd gedacht?

Nee …

Confusius (551 – 479 v. Chr.)

Wat je me vertelt, vergeet ik

Wat je me laat zien, onthoud ik

Wat je me laat doen, maak ik me eigen

Revolutionair ?

Is dit anders dan voorheen werd gedacht?

Ja …

Voorheen in leerpsychologie veelal gewerkt met abstracte systemen zonder ‘anatomisch substraat’

Jean Piaget (1896-1980) Constructivisme

Kennis zit in structuren/schema’s

Drie processen bij leren:

Assimileren, staat voor het incorporeren van wat waargenomenwordt in een bestaand kennisschema.

Accomoderen, is de verandering van een schema als gevolg van het assimileren

Equilibreren, het in evenwicht brengen van assimilatie en accommodatie.

Aldus ontstaan steeds complexere kennisstructuren

David Kolb (1939 - )leerstijlen

2 assen: Concreet – Abstract Actief – Reflectief

4 leerstijlen: Doener Dromer Beslisser Denker

Advies: Doe voor elk type iets in jouw onderwijs

Concreet

Abstract

Actie

f

Reflectief

Denker

Dromer

Beslisser

Doener

David Kolb (1939 - )leercyclus Onderzoek:

Mensen hebben niet één leerstijl, maar passen steeds hun leerstijl aan

David Kolb (1939 - )experiential learning

David Kolb (1939 - )leercyclus

Nadenker

Waarnemer

Toepasser

Doener

Concrete ervaringen opdoen

Observeren en

reflecteren

Vormen en formuleren

van abstracte begrippen

Experimenteren en actief

toetsen

Piramide van Miller (1965 - )groeiende expertiseL

aat

zien hoe

weet hoe

weet

Knowledge

Competence

Performance

Action

expe

rtis

e

Meer webinfo

Verkeerde “vertaling”

Jaar 6

Jaren 4 & 5

Jaar 3

Jaren 1 & 2

Piramide van Miller versusexperiential learning

laat zien hoe

weet hoe

weet

DOEN

KIJKEN

BEGRIJPEN

CONTROLEREN

Hiërarchie versus cyclisch proces

Is er wel een strakke hiërarchie?

Zijn het in elkaar grijpende leercycli?

Thema3

Thema 2

Thema 1

Self Determination Theory

Drie intrinsieke motivatoren van SDT Competence Autonomy Relatedness

4CID kan bijdragen aan intrinsieke motivatie als: student steeds meer kan (competence) student eigen keuzes kan maken (autonomy) student kan samen werken met anderen

▪ collaboratief (samen 1 doel)▪ coöperatief (elk een eigen doel)

Meer webinfo

Beklijven van kennisleercyclus zinnig inzetten

Nut duidelijk maken aan student

Timing, dusdanig dat kennis aansluit op eerder en later onderwijs

Integratie met eerder geleerde kennis

Toepassing in praktijk mogelijk maken

Denkookaan4CID

Conclusie

Gebruik Miller om leerdoelen te verduidelijken weet / weet hoe / laat zien / doet

Gebruik Piaget/Kolb, laat student startpunt van de leercyclus kiezen of varieer het startpunt

Gebruik 4CID-model als denkraam voor vormgeving van “lessen”

DenkookaanSDT

Leren ≠ onderwijs

Onderwijs = Intentioneel Leren

Meester-Gezel-systeem

Leerling kijkt hoe de meester het doet

Doet vanaf begint mee op eigen niveau

Niveau en verantwoordelijkheid groeienin loop van tijd

Tot slot:Meesterproef

Onderwijs voor grote groepen

Leren ≠ onderwijs

Voorbeeld uit basisonderwijs

Hoe pak ik

dit aan ?

1a. Ik lees de vraag of opdracht goed! Is het 1 vraag of opdracht? Zijn het meerdere vragen of opdrachten?

1b. Ik herhaal de vraag of opdracht (zachtjes) voor mezelf!

Heb ik al eerder zo'n vraag of opdracht gehad?Weet ik al hoe ik dat moet doen? Heb ik de vraag of opdracht goed begrepen? Nee, ik heb het nog niet begrepen, dus ik lees het nog een keer

heel goed. Nee, nog niet, ik vraag om hulp.

1c. Ik weet hoe het moet, ik maak een plan en ga verder met de volgende stap …

Wall-e’s stappenplan

Wall-e’s stappenplan

2. Ik ga de vraag of vragen beantwoordenof: ik ga de opdracht maken!

Dit doe ik aan de hand van mijn plan!!

3. Ik kijk mijn werk na! Heb ik antwoord gegeven op de vraag of op alle

vragen? Heb ik gedaan wat ik moest doen? Heb ik alle opdrachten gemaakt? Kan mijn antwoord kloppen? Heb ik geen fouten gemaakt bij

het overschrijven ?

KLAAR ! Dat heb ik goed gedaan!

3 stappenplanstudenten en docentenStudent Docent

1 Leest de opdracht Formuleert heldere opdracht

Beschrijft eindproduct duidelijk

Vraagt om verhelderingMaakt een plan

Geeft uitleg waar nodig

2 Gaat aan de slag Stelt tijd/ruimte/e.d. beschikbaar

Geeft waar nodig begeleiding

3 Controleert eigen werk

Geeft feedback

Resultaat is input voor volgende opdracht

Droste-effect

Blokniveau1. Inleiding, plan maken2. Aan de slag3. Controleren

Onderdelen in een blok Idem

Sub-onderdelen idem

Nijmeegs model

1. Oriëntatie

2. Oefenen

3. Feedback

4. Beoordelen

HC

ZSO / WG / PR

RC

BT

Nijmeegs model, ZSO

Zelfstudieopdracht (ZSO)

1. AchtergrondLeerdoel

2. InstructieProduct

3. Nabespreking

Gebruik gestructureerde schrijfmethode (bijv. IMAP)

Diverse vormen mogelijk:-WG- RC-Zelftest ( bijv. Confidence Based )

Keuze onderwijswerkvorm

Afhankelijk van “gedrag” (leerdoel) motorische actie, cognitieve actie etc.

Afhankelijk van wel of niet fysiek bijeen wel of niet gelijktijdig bijeen

Samen – Alleen studeren

Fysiek bijeen Niet-fysiek bijeen

Synchroon Face-to-face onderwijs Online chat-room

A-synchroon Werkgroepen Online forums

Mogelijkheden voor digitale werkvormen

Moderne leeromgeving

Digitale media maken mogelijk: asynchroon communiceren met grote aantallen lerenden

(portaal-technieken: info per individu)

Minder zintuigenprikkeling dan leren in praktijk

Verschil leeromgeving en werkomgeving:“het verborgen curriculum”

Veilige leeromgeving

Veilige sfeer tijdens: Hoorcolleges Werkgroepen, practica Responsiecolleges

Ook in digitale leeromgeving: Forums Prikborden Wiki’s, etc.

Samenvattend advies Verdeel de leerstof in onderdelen met haalbare leerdoelen

sluit aan bij het voorkennisniveau van de student, denk aan niet-nominale studenten,gebruik bijv. entreetesten bij leeronderdelen

denk aan elementen uit pyramide van Miller en leercyclus van Kolb (wát moet de student dóen?)

voorkom overbelasting van het werkgeheugen tijdens het leren

Gebruik het Nijmeegs model en/of 4CID-model zet steeds een “punt aan de horizon”, verdeel de weg naar het einddoel in stapjes controleer onderweg of de studenten het begrepen hebben, laat studenten oefenen

Zorg voor een leeromgeving die diverse zintuigen prikkelt met zinnige prikkels. laat de leeromgeving zoveel mogelijk lijken op de omgeving waarin het ophalen van de kennis

plaatsvindt.

Zorg voor positieve emoties een veilige leeromgeving, af en toe wat humor in de opdrachten, afwisseling in de werkvormen

Gebruik intrinsiek motiverende factoren competence, autonomy, relatedness van Self Determination Theory

Laat studenten voorbeelden van het juiste gedrag zíen maak gebruik van het vermogen tot leren via imiteren

Activeer de student

Aristoteles (384-322 v. Chr):“Onderwijs is het ontsteken van het

innerlijk vuur, niet het volgieten van een vat.”

Filmpje, 2 min.

Laatste diaU heeft het

eindevan deze

presentatie

bereikt.

Vragen?

afsluiten

Grounded Cognition

Lawrence Barsalou

Bron: YouTubeBekijk tot 2 min. 8 sec.

Naar vorige dia

Cognitive load

Drie types van cognitieve belasting

Bron: YouTubeDuur: 4 min. 28 sec.Bekijk zeker tot: 2 min. 8 sec.

Naar vorige dia

1 extraneous cognitive load2 intrinsic cognitive load3 germane cognitive load

Air Guitar World Champion 2009

Naar vorige dia

Bron: YouTubeBekijk tot 42 sec.

Information MappingRobert E. Horn

Demo: online demonstratie IMAPNaar vorige

dia

Information types categorize the subject matter into 7 information types:

1. procedureis a task or number of steps leading to a result (operational 'how-to' level)

2. processdescribes why a task/process is done (on a management level)

3. structuredescribes the structure of a physical, material object (printer, form, machine, ...)

4. conceptdescribes an idea, a concept

5. principlea policy, rule telling what is allowed and what not

6. factproposition without proof/argumentation

7. classificationsorting of chunks/units into classes

→Set of 7 principles to organize information effectively so that it is easy to access, understand, and remember.

1. chunkinggroup content into small manageable units; make information digestible, either for memorization or comprehension.

2. relevanceput together what belongs together, omit irrelevant information

3. labellinggive a meaningful label (title) to each chunk; labels show organization,

4. consistencyuse the same labels, titles, formats and/or structures for the same subjects

5. integrated graphicsuse illustrations, figures and tables as integrated part of the text

6. accessible detailuse details/illustrations/clarifications where needed; complete abstract presentations with concrete examples

7. hierarchy of chunking and labellingorganize an accessible structure for content chunks by grouping them into larger chunks and labelling them. Chunks without a hierarchy and label are difficult to find and understand. This principle calls for creating a structure to provide accessibility to the chunks. This structure gives users a chance to see the "bigger picture," but also access progressive layers of detail.

X

Confidence Based Learning

Klik hierKlik nogmaalsNaar vorige

dia

“Het Nieuwe Leren”

Je kunt ‘t ook overdrijven …

Bron: YouTube / KoefnoenDuur: 2 min. 10 sec.

Naar vorige dia

Levende hersencellen

Foetale zenuwcellen in vitro

Bron: YouTubeDuur: 25 sec.

Naar vorige dia

Mirror Neurons

Bron: YouTubeDuur: 2 min..

Naar vorige dia

Oeps, u bent voorbij de laatste dia

Klik hier om terug te keren naar de eerste

dia

Digitale didactiek

Zorg voor haalbare leerdoelen

LEERDOEL

Veilige leeromgeving

Socrates (470 v.Chr.- 399 v.Chr) met leerlingen op de markt van Athene

Verdeling leerdoelen over blokken

GNKCohort Instroom

Propedeuse na 1 jaaraantal %

Bachelor na 3 jaaraantal %

2005 330 194 58.5 163 49.4

2006 330 176 53.3 194 58.8

2007 329 176 53.5 175 53.2

2008 331 213 64.4

2009 329 171 52.0

Bron: Kritische reflectie GNK Nijmegen 2011

Houd rekening met Bachelor-studenten die onderwijsblokken in niet-nominale volgorde doorlopen

Veilige leeromgeving