Voorkennis maakt het verschil

Leerlingen hebben niet allemaal dezelfde voorkennis. En die hebben ze wel nodig. Door je directe instructie op te bouwen, kun je de kloof overbruggen.

Deze blog vind je in verkorte vorm in het aprilnummer van Didactief.

De Amerikaanse psycholoog David Ausubel schreef in 1968: ‘De meest invloedrijke factor voor leren is dat wat de lerende al weet.’ Wat we leren, moeten we volgens Ausubel onderbrengen in wat we al weten. Deze kennis zit in ons langetermijngeheugen, in de vorm van schema’s: een soort mentale raamwerken of kapstokken, waaraan de nieuwe informatie opgehangen wordt. Zonder kapstokken kunnen we die nieuwe informatie nergens aan ophangen. Dit noemde hij een advance organizer. Een organizer, volgens Ausubel, is meer algemeen, meer abstract en meer omvattend dan wat er geleerd moet worden.

Deze schema’s zijn hiërarchisch georganiseerd van algemene naar steeds specifiekere begrippen. Nieuw te leren kennis wordt ingevoegd in de bestaande structuren (assimilatie; nieuwe kennis en ervaringen worden ingepast in bestaande structuren in onze hersenen) en verandert deze tegelijkertijd ook (accommodatie; nieuwe kennis en ervaringen zorgen dat de structuren in onze hersenen worden aangepast). Een leerling die de steden van Nederland al kent en nu aan de slag gaat met de landen van Europa, voegt die landen toe aan zijn kennisschema met topografische kennis (assimilatie). Daarnaast past hij dit schema aan, doordat hij bijvoorbeeld nu inziet dat Nederland een relatief klein land is (accommodatie). Zo is leren een continue wisselwerking tussen dat wat iemand al weet en dat wat iemand leert.

Soms wordt dit assimilatietheorie genoemd:

(bron: https://www.learning-theories.org/doku.php?id=learning_theories:assimilation_theory)

En soms subsumptietheorie:

Het belang van voorkennis bleek onlangs weer toen ik een e-mail kreeg van een onderzoeker, met het verzoek om eigen onderzoeksresultaten te delen. De afzender was de eerste auteur van een meta-analyse over de effecten van voorkennis in een bepaald vakgebied (domeinspecifieke voorkennis) op verder leren in dat gebied. Of ik resultaten had waarmee zij hun analyse verder konden uitbouwen? Het manuscript is nog niet gepubliceerd, dus ik kan geen namen en cijfers noemen. Maar ik vind het onderzoek zo nuttig dat ik graag de belangrijkste conclusies deel.

Ten eerste hebben de onderzoekers een zeer sterke positieve correlatie gevonden tussen de voorkennis van leerlingen en hoeveel ze leerden (hoe meer voorkennis, hoe beter ze leerden). Maar zoals ik altijd waarschuw: een correlatie tussen twee dingen is geen bewijs van oorzaak en gevolg; dat er een correlatie is tussen wolken en regen, betekent niet dat regen wolken veroorzaakt. Toch konden de onderzoekers een oorzakelijk verband aantonen, dankzij het vele gerandomiseerde onderzoek met een controlegroep. Met andere woorden, meer voorkennis leidde wel degelijk tot meer leren.

Nog interessanter zijn de bevindingen over het compenserende en het mattheuseffect van voorkennis. Wanneer leerlingen met weinig voorkennis meer nieuwe kennis opdoen door instructie dan hun leeftijdsgenoten, worden de verschillen tussen beide groepen kleiner. De verkleining van de kloof tussen de prestaties dankzij instructie heet het compenserende effect. Maar als leerlingen met meer voorkennis ook nog meer nieuwe kennis verwerven dan hun leeftijdsgenoten, worden de verschillen juist groter. Dit heet het mattheuseffect.

(bron: https://didactiefonline.nl/artikel/d-translate )

(bron: https://bendlearningcenter.com/The-Matthew-Effect.htm?m=99&s=726&id=3)

De onderzoekers laten zien dat het compenserende effect vooral voorkomt bij instructie die lage cognitieve eisen stelt aan de leerling (feiten onthouden en automatiseren, bekende procedures volgen, oefenen met routinematige oplossingen). Het mattheuseffect zien ze juist vooral bij instructie met hoge cognitieve eisen: verbanden doorzien, analyseren, verklaren en conclusies trekken (Stein en Smith, 1998). Dit is gemakkelijker voor leerlingen met meer voorkennis (zie hoofdstuk over 20 van Op de schouders van reuzen; Kirschner, Sweller en Clark, 2006).

In wezen zijn deze resultaten een regelrecht pleidooi voor goede directe instructie. Leerlingen met weinig voorkennis profiteren van instructie met lage cognitieve eisen, doordat die minder ruimte kost in het werkgeheugen. De beschikbare ruimte kan dan gebruikt worden om de nieuwe kennis op te doen, te interpreteren en uit te werken. Bij leerlingen die wel veel voorkennis hebben, zorgen hoge cognitieve eisen voor ‘wenselijke moeilijkheden’ (desirable difficulties, Bjork en Bjork, 2014). Deze dagen hen uit om hun kennis te verdiepen en uit te breiden. Leerlingen met weinig voorkennis beschikken niet over de voorwaarden om dit te doen.

Slotsom: als leraar kun je de prestatiekloof tussen je leerlingen verkleinen door goede directe instructie. Zo geef je ze eerst een stevige kennisbasis (en zorg je voor een compenserend effect), voordat je overstapt op instructie met hogere cognitieve eisen. Laat ze eerst leren, dan begeleid oefenen, dan vrij oefenen en misschien pas daarna zelf ontdekken.

Ausubel, D. P. (1968). Educational psychology: A cognitive view. New York, NY: Holt, Rinehart and Winston.

Bjork, E. L. & Bjork, R. A. (2014). Making things hard on yourself, but in a good way: Creating desirable difficulties to enhance learning. In M. A. Gernsbacher, R. W. Pew, L. M. Hough, J. R. Pomerantz (Eds.), Psychology and the real world: Essays illustrating fundamental contributions to society (pp. 56–64). New York, NY: Worth Publishers.

Kirschner, P.A., Sweller, J., & Clark, R.E. (2006). Why minimal guidance during instruction does not work: An analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry-based teaching. Educational Psychologist, 41(2), 75-86.

Stein, M. K., & Smith, M. S. (1998). Mathematical tasks as a framework for reflection. Mathematics Teaching in the Middle School, 3, 268-275.

Blog over directe instructie: https://didactiefonline.nl/blog/paul-kirschner/iedereen-haat-directe-instructie