Krachtige leeromgeving

Leren & leertheorieën - cognitivisme

Leerlijn pedagogiek en didactiek

Prof. dr. Nadine Engels

Cognitivisme

PROBLEEMSTELLING

Hoe verwerkt ons brein informatie en wat kunnen we daarvan leren om leerprocessen te ondersteunen?

Doelen

Je kan in lesvoorbereidingen alle nodige strategieën inzetten om de leerfuncties ‘aandacht richten’, ‘decoderen en betekenis geven’, ‘vasthouden en integreren’ en ‘lokaliseren en activeren’ te ondersteunen.

Je kan bij het ontwerpen van lessen specifieke strategieën operationaliseren om te werken aan declaratieve kennis, procedurele kennis (handelingssequenties of patroonherkenning) en attitudes.

Cognitivistisch informatieverwerkingsmodel

Focus: hoe wordt informatie opgevangen, georganiseerd, opgeslagen en opnieuw geactiveerd in het brein?

de omgevingsinput (pijlen links) via zintuiglijke waarneming gevoelsregister vangt op wat uit de omgeving op ons afkomt

- grote capaciteit; korte duur -vluchtig ; niet bewust; korte termijn geheugen

lange termijn geheugen

- onbeperkt in capaciteit en duur

korte termijn geheugen: onbewuste verwerking; geheugensporen geactiveerd door herkenning van zintuiglijke informatie

werkgeheugen: bewust actief; informatie wordt via verbale en/of niet-verbale code

verwerkt.

- beperkt in capaciteit en duur.

groene pijlen controleprocessen (metacognitie); blauwe pijlen: ophalen uit lange termijn en werkgeheugen voor output

Leerfuncties afgeleid uit informatieverwerkingsmodel

Aandacht richten
Decoderen
Betekenis geven
Vasthouden en integreren
Lokaliseren en activeren
Probleem oplossen

1. Aandacht richten

Gestructureerd werkklimaat creëren: afspraken maken
Nieuwsgierigheid prikkelen
Oriënteren op de leerdoelen

2. Begrijpen

decoderen: technisch - de code begrijpen

betekenis geven: inhoudelijk interpreteren

> soms automatisch (koppeling aan

info uit LTG)

> soms actieve inspanning en

ondersteuning nodig die

werkgeheugen in beslag neemt

2. Begrijpen = decoderen en betekenis geven

Illustratie v. moeilijkheden bij het decoderen van taal :

de ‘geschiedenis’-les van een leerling met andere thuistaal

Het is het jaar 1535. Op een plein in de stad is een tribune gebouwd. Ook is een schuur opgericht. Enkele palen steken omhoog. Wat is er aan de hand? Er zullen pannen rechtgezet worden. Zij zijn in optocht door de stad naar het plein gebracht. De pannen zijn goed herkenbaar aan een geel overkleed en een hoge papieren muts. Daarop zijn vlammen en duivels getekend. Onderweg hebben allerlei mensen zich bij de stoet aangesloten. En nu stroomt het plein vol. Op de tribune nemen hoge geestelijken en rechters plaats. De opscheppers van het eten lezen nu de lijsten voor. Het publiek vangt vlaggen van zinnen op: ‘In naam van zijne Koninklijke Majesteit … rechtzetten met het vuur … bezittingen gaar …’

(Uit Hajer & Meestringa – schooltaal als struikelblok)

HOE DE LEERLING DE TEKST BEGRIJPT:

2. Begrijpen = decoderen en betekenis geven

DE OORSPRONKELIJKE TEKST

met misinterpretaties tussen haakjes

Het is het jaar 1535. Op een plein in de stad is een tribune gebouwd. Ook is een schavot (schuur) opgericht. Enkele palen steken omhoog. Wat is er aan de hand? Er zullen ketters terechtgesteld worden (pannen rechtgezet worden). Zij zijn in optocht door de stad naar het plein gebracht. De ketters (pannen) zijn goed herkenbaar aan een geel overkleed en een hoge papieren muts. Daarop zijn vlammen en duivels getekend. Onderweg hebben allerlei mensen zich bij de stoet aangesloten. En nu stroomt het plein vol. Op de tribune nemen hoge geestelijken en rechters plaats. De gerechtsdienaars (opscheppers van het eten) lezen nu de vonnissen (lijsten) voor. Het publiek vangt flarden (vlaggen) van zinnen op: ‘In naam van zijne Koninklijke Majesteit … rechtzetten met het vuur … bezittingen verbeurd (gaar) verklaard …’

Interpretatie ongekende woorden (ketters->ketels->pannen)

=> hypotheses over context => interpretatie rest v.d. tekst

p x V=constant

Hoe helpen begrijpen:

p x V=constant

FYSICA

GASWETTEN

pressure volume

p = 1/V

p1 x V1 = p2 x V2

voor een welbepaalde hoeveelheid gas in een afgesloten ruimte en bij constante temperatuur geldt dat de druk van het gas omgekeerd evenredig is aan het volume

p x V=constant

ervaringen oproepen

p x V=constant

aanschouwelijk maken

een beeld

een proef

conclusies in grafiek

en ervaringen creëren

2. Begrijpen = decoderen en betekenis geven

Voorkennis activeren en contexten aangeven
Aanschouwelijk maken
Ervaringen oproepen of creëren

3. Vasthouden en integreren

Geheugentest - woordenlijst 30 woorden

Hoeveel heb je onthouden?

Waar kwamen die woorden voor in de lijst?

Wat was makkelijk te onthouden? Waarom?

Heb je strategieën toegepast om meer te onthouden?

Woordenlijst

water

wereld product

trap

kamer

konijn

wereld

sofa

plakband

agenda

schaar

paard

wereld

groep

stoel

bord

sexy lingerie

wereld

boek

blad

zwart

kostuum

zakdoek

schoen

kikker

3. Vasthouden en integreren

Verloop van opnamecapaciteit / aandachtscapaciteit

Aantal afzonderlijk vast te houden eenheden informatie: 7 - 9 (zoniet heb je in gedachten herhaald of andere strategieën toegepast)

Vooral woorden bij begin en einde

Wat herhaald wordt onthouden we beter

Door associatie/verbanden leggen onthouden we meer

Wat opvalt houden we langer vast

Wat persoonlijk betekenis heeft ook

conclusies voor onderwijs en leren?

3. Vasthouden en integreren

Gevarieerd herhalen – multipele representaties
Actief laten bewerken - elaboreren
Structureren - ordenen

4. Lokaliseren en activeren

Om makkelijker terug te vinden:

Verbanden leggen met andere kennisgehelen
Schematiseren, onderlinge verbanden
Toepassen in verschillende contexten

LEERFUNCTIES EN COGNITIEVE STRATEGIEËN SAMENGEVAT

Aandacht richten
Gestructureerd werkklimaat: afspraken
Nieuwsgierigheid prikkelen
Oriënteren op doelen
Decoderen en betekenis geven
Voorkennis activeren en contexten aangeven
Aanschouwelijk maken
Ervaringen oproepen of creëren

Vasthouden en integreren
Gevarieerd herhalen – multipele representaties
Actief laten bewerken - elaboreren
Structureren
Lokaliseren en activeren
Verbanden leggen met andere kennisgehelen
Schematiseren, onderlinge verbanden
Toepassen in verschillende contexten

Meer voorbeelden tekst pp.37-39

Leerfuncties en cognitieve strategieën

Vasthouden en integreren
Gevarieerd herhalen – multipele representaties
Actief laten bewerken - elaboreren
Structureren
Lokaliseren en integreren
Verbanden leggen met andere kennisgehelen
Schematiseren, onderlinge verbanden
Toepassen in verschillende contexten

Leerstrategieën

(zie ook Module 2 - leerpad Deel 2)

Verbijzonderingen van de cognitieve strategieën

toegepast op soort kennis
vaak vakspecifiek uitgewerkt

Het jargon verstaan ...

Kiezen van leerstrategieën

doel van het leren bepalen

identificeren om welk door kennis het gaat

condities kennen om dit soort kennis te leren

aangepaste leerstrategieën kiezen

Sorteer de doelstellingen naar soorten kennis

De chemische eigenschappen van alkenen kunnen beschrijven
Bij de beschrijving van de wijze waarop een land wordt bestuurd kunnen herkennen of het een democratie is
Stelsels van vergelijkingen met 2 onbekenden kunnen oplossen
De inhoud van het verdrag van Versailles beknopt kunnen weergeven
Een Latijnse zin kunnen vertalen
Samenvattingen kunnen maken van verschillende types teksten
De vervoeging in de indicatief presens kunnen opzeggen
Stijlfiguur ‘x’ in een latijnse tekst herkennen.
Kunnen aangeven tot welke literaire stroming een tekst behoort

Sorteer de doelstellingen naar soorten kennis

De chemische eigenschappen van alkenen kunnen beschrijven
Bij de beschrijving van de wijze waarop een land wordt bestuurd kunnen herkennen of het een democratie is
Stelsels van vergelijkingen met 2 onbekenden kunnen oplossen
De inhoud van het verdrag van Versailles beknopt kunnen weergeven
Een Latijnse zin kunnen vertalen
Samenvattingen kunnen maken van verschillende types teksten
De vervoeging in de indicatief presens kunnen opzeggen
Stijlfiguur ‘x’ in een latijnse tekst herkennen
Kunnen aangeven tot welke literaire stroming een tekst behoort

Soorten kennis

Declaratieve kennis - 'wat' - feiten, begrippen, verhalen, mechanismen, principes, ...

Procedurele kennis - 'hoe' -

het uitvoeren van handelingssequenties (bijvoorbeeld wiskundige oplossingsprocedure, spellingsalgoritme, diagnosestelling, samenvatting maken, onderzoeksprocedure, ..., maar ook: fietsen, pipetteren, interactieve vaardigheden, ...)

het herkennen van patronen (bijvoorbeeld begripsvorming: schilderij herkennen als behorend tot een bepaalde stroming, uitgavenpost kunnen klasseren in de juiste categorie; herkennen wanneer bepaalde grammaticale regels van toepassing zijn, ...

Soorten kennis

Merk op

- in het cognitief domein: - declaratieve kennis

- procedurele kennis

- in het psychomotorisch domein:

- procedurele kennis

- in het sociaal affectief domein:

- procedurele kennis

- een combinatie als het

gaat om attitudes

(ook combinatie in het metacognitief domein)

Voorbeeldles Biologie - het hart en de bloedsomloop

Declaratieve kennis - aanvullende strategieën decoderen en betekenis geven

Zorg voor advance organisers bij het begin van de les, in de vorm van een schema van belangrijkste begrippen, of in de vorm van een verhaal, of door aan te geven hoe het nieuwe hoofdstuk verschilt van het vorige, ...

Gebruik uiteenlopende niet-verbale visuele representaties van de leerstof

Laat leerlingen verwoorden hoe ze iets begrepen hebben (cf. misconcepties)

Laat gelijkenissen en verschillen zoeken en zelf vragen uitwerken bij de leerstof

Voorbeelden leerstrategieën

declaratieve kennis

voorbeelden	voor losse elementen van info	voor complexere info
inprenten	herhalen - kleine hoeveelheden en gespreid	annotatiesysteem
bewerken	mnemotechnische middelen	analyseren concretiseren verbanden leggen personaliseren
organiseren	ordenen - clusteren	selecteren schema's maken mindmapping

Procedureel leren: handelingssequenties

Doelgerichte aaneenschakeling van serie handelingen:

Eerst iedere stap bewust en nauwkeurig (cognitieve fase) bijvoorbeeld bij het maken van sommen (17 + 35):

als de som van de eenheden kleiner is dan 10

dan schrijf ik het resultaat in de kolom van de eenheden

als de som van de eenheden 10 of meer is

dan schrijf ik de waarde van de eenheid in de kolom van de eenheden en tel ik 1 bij de kolom van de tientallen

als ...

Dan aaneenschakeling van stappen en inoefening, evt. schriftelijke stappenlijst (associatieve fase)

bijvoorbeeld: het beslissingsschema voor het toepassen van de dt-regel wordt systematisch gebruikt bij het schrijven van teksten

Tenslotte automatisering (autonome fase)

Procedureel leren: patroonherkenning

= herkennen van patronen van kenmerken in een specifiek concreet geval

Jacqueline ... son histoire (raconter)

Wat is fruit en wat is groente?

Zou dit een Picasso kunnen zijn?

racontait? of a raconté?

patroonherkenning - voorbeeld

Lesdoelen : De leerlingen kunnen...

bij voorbeelden van bouwkunst, beeldhouwkunst en schilderkunst herkennen of die tot de renaissance behoren.
aan de hand van kenmerken verantwoorden waarom ze een bepaald gebouw, beeld of schilderij bij de renaissance classificeren.

Fase 1: bestuderen voorbeelden en niet-voorbeelden in 3 groepen:

1: bouwkunst 2: beeldhouwkunst 3: schilderkunst

Elke groep: een bundel prenten renaissancewerken en een bundel met niet-voorbeelden (in sommige kenmerken gelijk aan renaissancewerken). Opdracht:

1) Wat zie je? Beschrijf per afbeelding wat er valt waar te nemen (onderwerp: wát wordt afgebeeld; opbouw, lijnen; …).

2) Gelijkenissen / verschillen tussen de verschillende afbeeldingen in je bundel renaissancevoorbeelden?

3) Vergelijk de afbeeldingen in je bundel renaissancewerken nu met de afbeeldingen in je bundel niet-voorbeelden : gelijkenissen, verschillen?

patroonherkenning - voorbeeld

Fase 2 : onderscheiden van de wezenlijke en niet wezenlijke kenmerken van renaissancekunst

Plenair inventariseren van de bevindingen + leergesprek

Groepen 1, 2 en 3 rapporteren hun waarnemingen van renaissancewerken. Ze doen dit met behulp van de geprojecteerde afbeeldingen (in powerpoint voorbereid door leerkracht).

De leerkracht noteert hun observaties op het bord in drie kolommen (bouwkunst, beeldhouwkunst, schilderkunst).

Kenmerken die voorkomen op meerdere afbeeldingen van renaissance werken worden onderlijnd.

Op basis van het leergesprek (Wat zijn de kenmerken die de renaissancewerken typeren? Verschillen met niet-voorbeelden?) tracht men te komen tot wezenlijke basiskenmerken: antieke inspiratie, symmetrie, zin voor perfectie, rust – evenwicht – kalmte, overzichtelijke ordening, getrouwe weergave d.m.v. wetenschappelijk perspectief.

patroonherkenning - voorbeeld

Fase 3: omschrijving met inachtneming van essentiële kenmerken

Partnerwerk: verwerken en structureren

De leerlingen krijgen nu een tekst met een omschrijving en situering van de renaissancekunst (contrast met middeleeuwse kunst, humanisme, herleving van de klassieke oudheid,…) en een omschrijving van basiskenmerken en specifieke kenmerken voor de verschillende kunstvormen. Per 2 maken ze een schematisch overzicht:

Inoefenen en evaluatie:

Nieuwe voorbeelden worden geprojecteerd. De leerlingen geven aan of het al dan niet renaissancewerken zijn en verantwoorden hun oordeel.

Basiskenmerk
	Bouwkunst	Beeldhouwkunst	Schilderkunst
...	...	...	...

Procedureel leren: patroonherkenning

Hoe aanleren?

Start bij het concreet-aanschouwelijke: voorbeelden

- generalisatie: voldoende diversiteit in de voorbeelden

(leerlingen moeten de gelijkheid in essentiële

kenmerken kunnen ontdekken en de ongelijkheid in

niet-essentiële kenmerken kunnen erkennen)

- discriminatie: geef ook niet-voorbeelden (gelijkend op

de voorbeelden maar verschillend voor minstens 1

essentieel kenmerk)

Ga dan naar schematisch niveau: laat leerlingen de kenmerken benoemen en ordenen
Tot slot het abstract niveau: werk samen definitie uit en test ze aan nieuwe voorbeelden

Sociaal-affectief : attitudes

drie componenten:

Cognitief : declaratieve kennis + overtuigingen

Affectief : gevoelens overeenkomstig overtuigingen

Gedrag : neiging tot handelen overeenkomstig cognitie en gevoelens

Hoe werken aan attitudes?

Werk aan alle componenten

Cognitief:

kennis uitbreiden
waarden en overtuigingen onderzoeken

Affectief:

analyseren van gevoelens en consequenties ervan
identificatie met getuigenissen

Gedrag

oefenen met feedback

Praktijkvoorbeelden

Zie voorbeeld-lesvoorbereiding 'voorbeeld ondersteuning van leerfuncties' op canvas

Zie voorbeeld-lesvoorbereiding 'voorbeeld aanpak begripsleren' op canvas

Strategieën in Mitchell, 2015

Strategie 6 - Cognitieve-strategie-instructie

Strategie 8 - geheugenstrategieën