Onderzoek en wetenschapsonderwijs

Presentatie over: "Onderzoek en wetenschapsonderwijs"— Transcript van de presentatie:

1 Onderzoek en wetenschapsonderwijs
Mieke De Cock Hapje Onderwijs 16 maart 2018

2 Waarover gaat dit praatje?
 over allebei ! Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

3  Wat is onderzoeksgebaseerd onderwijs?
Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

4 volgens www.kuleuven.be
Inhoud op onderzoek gebaseerd Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

5 Onderzoeksgebaseerd onderwijs?
Wat we geven is op onderzoek gebaseerd ! Hoe we het geven ook? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

6 Onderzoeksgebaseerd onderwijs?
Wat we geven is op onderzoek gebaseerd ! Hoe we het geven ook? Zelf onderzoek naar wetenschapsonderwijs doen? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

7 Onderzoeksgebaseerd onderwijs?
Wat we geven is op onderzoek gebaseerd ! Hoe we het geven ook? Zelf onderzoek naar wetenschapsonderwijs doen? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

8 Onderzoek en wetenschapsonderwijs
Inhoud op onderzoek gebaseerd: ‘Vakdidactiek’ Aanpak op onderzoek gebaseerd: ‘Fysica’ (farma) Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen: tutorials Elektrodynamica Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

9 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Context Inhoud Onderzoek? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

10 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Context Vakdidactiek Fysica: 2 OPO’s (2 x 6 sp) binnen Specifieke LerarenOpleiding Inhoud Onderzoek? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

11 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Context Inhoud Onderzoek? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

12 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Context Inhoud Onderzoek? Onderzoek naar het leren en onderwijzen van fysica Physics Education Research Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

13 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Physics Education Research I would like to emphasise that PER is NOT merely curriculum development or instructional design and it is not simply a service enterprice for teachers but it is a real research branch in the sense that PER is focused inquiry into what happens as students struggle to grasp and use the concepts of physics. Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

14 Inhoud op onderzoek gebaseerd
What do we do in PER? Determine student (and teacher!) misconceptions about physics Problem-solving research: how novices and experts solve problems, how to teach problem-solving skills Research student learning: cognitive science, educational psychology Research and develop technology for the classroom Research the role of lab activities … I would like to emphasise that PER is NOT merely curriculum development or instructional design and it is not simply a service enterprice for teachers but it is a real research branch in the sense that PER is focused inquiry into what happens as students struggle to grasp and use the concepts of physics. Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

15 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Physics Education Research I would like to emphasise that PER is NOT merely curriculum development or instructional design and it is not simply a service enterprice for teachers but it is a real research branch in the sense that PER is focused inquiry into what happens as students struggle to grasp and use the concepts of physics. Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

16 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Studenten lezen vooraf opgegeven papers + brengen nota’s mee naar de les Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

17 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Studenten lezen vooraf opgegeven papers Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

18 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Studenten lezen vooraf opgegeven papers Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

19 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Studenten lezen vooraf opgegeven papers Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

20 Inhoud op onderzoek gebaseerd
Studenten lezen vooraf opgegeven papers Tijdens de les worden de papers besproken: focus op implicaties voor onderwijs reflectie over link met Vlaams onderwijs Handboeken? Lespraktijk? in opdrachten moeten studenten rekening houden met onderzoeksresultaten Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

21 Onderzoek en wetenschapsonderwijs
Inhoud op onderzoek gebaseerd: ‘Vakdidactiek’ Aanpak op onderzoek gebaseerd: ‘Fysica’ (farma) Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen: tutorials Elektrodynamica Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

22 Aanpak op onderzoek gebaseerd
Context Inhoud Onderzoek? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

23 Aanpak op onderzoek gebaseerd
Context Natuurkunde met elementen van wiskunde II (5 sp) 1Ba Farmaceutische Wetenschappen Inhoud Onderzoek? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

24 Aanpak op onderzoek gebaseerd
Context Natuurkunde met elementen van wiskunde II (5 sp) 1Ba Farmaceutische Wetenschappen Inhoud Inleidende fysicacursus: Elektromagnetisme Onderzoek? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

25 Aanpak op onderzoek gebaseerd
Context Natuurkunde met elementen van wiskunde II (5 sp) 1Ba Farmaceutische Wetenschappen Inhoud Inleidende fysicacursus: Elektromagnetisme Onderzoek?  Aanpak Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

26 Aanpak op onderzoek gebaseerd
For the circuit shown, calculate (a) the current in the 2Ω resistor and (b) the potential difference between points P and Q. What happens with the brightness of the light bulbs when the switch is closed? 69% correct 49% correct → Students can answer traditional (computational) questions without understanding the underlying concepts E. Mazur, Peer Instruction: A User’s Manual (Prentice Hall, 1997). Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

27 Aanpak op onderzoek gebaseerd
Lillian McDermott Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

28 Aanpak op onderzoek gebaseerd
focus op conceptueel inzicht Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

29 Aanpak op onderzoek gebaseerd
Hoorcollege bestaat uit korte doceermomenten afgewisseld met ConcepTests – Peer Instruction  focus op conceptueel inzicht voor een aantal topics: flipped classroom Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

30 Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

31 ConcepTest What happens to the voltage across the resistor R4 when the switch is closed? 1) increases 2) decreases 3) stays the same Answer: 2 Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

32 Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

33 Onderzoeksgebaseerd onderwijs?
Wat we geven is op onderzoek gebaseerd ! Hoe we het geven ook? Zelf onderzoek naar wetenschapsonderwijs doen? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

34 Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen
Context Doctoraatsonderzoek Laurens Bollen PER Inhoud vectorcalculus in elektrodynamica – Maxwell wetten 2de Ba Fysica / Wiskunde Onderzoek? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

35 Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen
What are students learning? What should students learn? Systematic course transformation Establish learning goals Document student difficulties: develop and administer questionnaires How can we improve student learning? Develop, implement, and assess learning materials Chasteen, Perkins, Beale, Pollock, and Wieman, JCST 40 (4), 70 (2011). Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

36 Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen
Interventiestudie Ontwikkeld leermateriaal 5 sets ‘guided-inquiry tutorial worksheets’ o.b.v. onderzoek naar moeilijkheden DeFT framework: met multiple representation aanpak Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

37 Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen
Interventiestudie Ontwikkeld leermateriaal 5 sets ‘guided-inquiry tutorial worksheets’ o.b.v. onderzoek naar moeilijkheden DeFT framework: met multiple representation aanpak Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

38 Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen
Interventiestudie Ontwikkeld leermateriaal 5 sets ‘guided-inquiry tutorial worksheets’ o.b.v. onderzoek naar moeilijkheden DeFT framework: met multiple representation aanpak Implementatie KU Leuven ( ) DCU (2016) Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

39 Zelf onderzoek doen en onderwijs ontwerpen
Interventiestudie Ontwikkeld leermateriaal 5 sets ‘guided-inquiry tutorial worksheets’ o.b.v. onderzoek naar moeilijkheden DeFT framework: met multiple representation aanpak Implementatie KU Leuven ( ) DCU (2016) Evaluatie verbeterede resultaten op post-test KU Leuven geen effect in DCU mismatch worksheets - voorkennis positieve studentenevaluatie Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

40 Onderzoeksgebaseerd onderwijs?
Wat we geven is op onderzoek gebaseerd ! Hoe we het geven ook? Zelf onderzoek naar wetenschapsonderwijs doen? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

41 Onderzoeksgebaseerd onderwijs?
Wat we geven is op onderzoek gebaseerd ! Hoe we het geven ook? Zelf onderzoek naar wetenschapsonderwijs doen? Departement Natuurkunde en Sterrenkunde

42 Departement Natuurkunde en Sterrenkunde