© 2024 SURF
Systeemdenken is een belangrijke vaardigheid voor het begrijpen en
oplossen van problemen m.b.t. dynamische systemen. Echter,
systeemdenken wordt niet structureel onderwezen in het voortgezet
onderwijs en het is bekend dat leerlingen een dergelijke denkwijze niet
vanzelf ontwikkelen. Daarnaast zijn diagrammen die deze systemen in
lesboeken beschrijven statisch. Ze lenen zich slecht voor actieve
werkvormen die leerlingen cognitief uitdagen tot kritisch systeemdenken.
Ook hebben docenten beperkte middelen om te achterhalen of leerlingen
complexe systemen begrijpen en om hen gedifferentieerde ondersteuning te
bieden.
Project Denker heeft een methodiek ontwikkeld die deze problematiek
aanpakt. Hierbij zijn technieken uit de Kunstmatige Intelligentie ingezet. Het
basisidee is om leerlingen in een leerlijn middels conceptueel modelleren te
laten werken met interactieve systeemdiagrammen. Concreet zijn in het
project ruim 40 lessen ontwikkeld en geëvalueerd, verdeeld over 4 niveaus
aansluitend bij het curriculum van leerjaar 2 t/m 5 van het voortgezet
onderwijs voor de vakken natuurkunde, biologie, aardrijkskunde en
economie. Tegelijkertijd is software gemaakt waarmee leerlingen online (via
een webbrowser) deze lessen kunnen uitvoeren. De software biedt diverse
vormen van geautomatiseerde ondersteuning, waardoor leerlingen in
belangrijke mate zelfstandig kunnen werken. Tenslotte, voorziet het
docentendashboard de docent van informatie over de voortgang van de
leerlingen en kan de docent op basis hiervan geïnformeerd en gericht
handelen.
Bezoek https://denker.nu/ en https://www.dynalearn.nl/ voor verdere
informatie
Systeemdenken is een belangrijke vaardigheid voor het begrijpen en oplossen van problemen m.b.t. complexe dynamische systemen (klimaat, voedselvoorziening, natuurbeheer, recessie, etc.). Echter, systeemdenken wordt niet structureel onderwezen in het voortgezet onderwijs en het is bekend dat leerlingen een dergelijke denkwijze niet vanzelf ontwikkelen. Daardoor blijven leerlingen beperkt vaardig en onvoldoende toegerust voor de uitdagingen van de moderne samenleving. Een belangrijke vraag is derhalve: Hoe kunnen leerlingen effectief ondersteund worden in het ontwikkelen van hun vaardigheid in kritisch systeemdenken?
Veel onderwerpen die aan bod komen in het voortgezet onderwijs zijn dynamische systemen (hormoonsystemen, varkenscyclus, faseovergangen, etc.). Het probleem is echter dat leerlingen de onderliggende structuur en het dynamische gedrag onvoldoende leren begrijpen. Er is geen sprake van een systematische aanpak om leerlingen kritisch systeemdenken aan te leren. Daarnaast zijn diagrammen die deze systemen in lesboeken beschrijven statisch. Ze lenen zich slecht voor actieve werkvormen die leerlingen cognitief uitdagen tot kritisch systeemdenken. Ook zijn docenten beperkt in het achterhalen of leerlingen complexe systemen begrijpen en om gedifferentieerde ondersteuning te kunnen geven.
Hoe kan dit worden opgelost? Interactieve software kan een doorbraak genereren, mits deze leerlingen zelfstandig en op eigen niveau laat werken, passende hulp geeft, en de docent informeert over de voortgang van leerlingen. Wij stellen voor om een methodiek te onderzoeken en ontwikkelen, gebaseerd op een digitaal instrument, dat hierin voorziet. Hierbij worden technieken uit de Kunstmatige Intelligentie ingezet. Het basisidee is om leerlingen in een leerlijn middels conceptueel modelleren te laten werken met interactieve systeemdiagrammen. Omdat het software betreft, kan het niveau en de hulp geautomatiseerd worden en krijgt de docent informatie over voortgang en eventuele problemen.
Het project sluit nauw aan bij de praktijkvraag, geeft invulling aan moderne onderwijsvormen en zorgt dat vaardigheden in systeemdenken expliciet worden getraind. De kern van het project betreft een PhD promotieonderzoek.