Leerlingen vinden digitaal leren ‘hot’, leuk en leerrijk, maar een goede blended didactiek biedt zoveel meer dan dat. Blended onderwijs is een meerwaarde voor alle disciplines, maar zeker ook voor STEM omdat het vakoverschrijdend werken, samenwerken, het verbinden van de klas met de wereld en zelfstandig leren stimuleert. Flexibele, leerlinggerichte leerervaringen staan immers centraal binnen blended onderwijs [1]. Verlies hierbij niet uit het oog dat een juiste mix van online en fysieke activiteiten cruciaal is!
Disciplines zinvol verbinden
De wereld in de klas trekken
Een blended didactiek laat toe de hele wereld tot bij de leerlingen te brengen.
Het leren buiten de klas brengen
‘Blended learning’ is breed te interpreteren en gaat veel verder dan het F2F leren op school
combineren met digitaal leren in de klas-en thuisomgeving.
Ook binnen de schoolomgeving zelf kan
blended learning gerealiseerd worden door gebruik te maken van het Open Leercentrum van de school,
het labo, maar ook de buitenruimte [3].
Hierdoor kan een veelheid aan STEM-gerelateerde werkvormen worden
ingeschakeld en dat zowel synchroon als asynchroon.
Tijd en ruimte creëren om de leerprocessen van de leerlingen te ondersteunen
Blended learning creëert tijd en ruimte
Veel tijd van de F2F momenten wordt gebruikt voor uitleg die niet mondeling moet en dan ook weinig efficiënt en dus tijdrovend is.
Blended learning
Leerlingen begeleiden naar zelfsturing en zelfregulatie
[4-8]
Kansen bevorderen
Onderzoek toont aan dat het zelfsturend en zelfregulerend karakter van de STEM-didactiek
STEM-engagement en STEM-prestaties verhoogt [4]
op voorwaarde dat:
Het kansenbevorderend effect van Blended STEM-lessen bij studenten uit lagere socio-economische achtergrond blijkt
[1] Archibald, D. E., Graham, C. R., & Larsen, R. (2021). Validating a blended teaching readiness instrument for primary/secondary preservice teachers. British Journal of Educational Technology, 52(2), 536-551.
[2] Andreotti, E., Frans, R., De Coninck, I., De Lange, J., Sermeus, J., & Van Landeghem, J. (2017). Eindrapport Vlaams Lerend Netwerk STEM SO.
[3] Versmissen, Floris & Buelens, Wouter & Vanderlinde, Ruben & Tondeur, Jo & De Wever, Bram & Rotsaert, Tijs & Schellens, Tammy & Surma, Tim & Valcke, Martin. (2022). Blended learning in het Vlaams secundair onderwijs: Van noodzaak naar structurele implementatie.
Meer info in dit Rapport
[4] Boekaerts, Monique & Corno, Lyn. (2005). Self‐Regulation in the Classroom: A Perspective on Assessment and Intervention. Applied Psychology. 54. 199 - 231. 10.1111/j.1464-0597.2005.00205.x.
[5] Meusen-Beekman, K. (2015). Bridging the gap between primary and secondary education. Fostering young adolescents’ selfregulation by means of formative assessment. Heerlen: Open Universiteit
[7] Kirschner, P. A., Claessens, L., & Raaijmakers, S. (2018). Op de schouders van reuzen: Inspirerende inzichten uit de cognitieve psychologie voor leerkrachten. Ten Brink Uitgevers.
[8] Surma, T., Vanhoyweghen, K., Sluijsmans, D., Camp, G., Muijs, D., & Kirschner, P. A. (2019). Wijze lessen: Twaalf bouwstenen voor effectieve didactiek. Meppel.
[9] Abou-Khalil, V., Helou, S., Khalifé, E., Chen, M. A., Majumdar, R., & Ogata, H. (2021). Emergency Online Learning in Low-Resource Settings: Effective Student Engagement Strategies. Education Sciences, 11(1), 24. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/educsci11010024
[10] Seage, S.J., & Türegün, M. (2020). The effects of blended learning on STEM achievement of elementary school students. International Journal of Research in Education and Science (IJRES), 6(1), 133-140
Voor blended learning hanteren we de volgende recent ontwikkelde definitie:
“Blended learning is learning that happens in an instructional context which is characterized by a deliberate combination of online
and classroom-based interventions to instigate and support learning. Learning happening in purely online or purely classroom-based
instructional settings is excluded” [1].
Bovenstaande definitie benadrukt dat er sprake is van een intentionele combinatie van online en offline instructie .
Met intentioneel wordt eveneens bedoeld dat de integratie van face to face en online leeractiviteiten dient om het leren in een bepaalde context, in dit geval STEM, te faciliteren [2].
Leerlingen het hele lesuur individueel achter een scherm zetten ≠ Blended Learning
Random en ondoordacht mixen van online en F2F leeractiviteiten ≠ Blended Learning [3]
Dit sluit aan bij het doel van dit project, namelijk:
doelbewust een traject vormgeven waarbij studentleraren worden opgeleid
om
een bewuste, doordachte keuze voor een
integratie van F2F en online leeractiviteiten binnen STEM
te maken.
Om een doordachte selectie en goede integratie van blended STEM-leeractiviteiten te kunnen maken dienen leraren zowel zicht te hebben op de specifieke beginsituatie als op de voorwaarden waaraan een goede ‘blend’ dient te voldoen om ‘mismatch’ te voorkomen [1].
Mismatch op niveau van
geselecteerde blended en F2F STEM-leeractiviteiten
Mismatch op niveau van
leerkrachtenprofiel en specifiek klas-en/of leerlingenprofiel
Mismatch op
meso-niveau
Welke elementen dragen rechtstreeks of onrechtstreeks bij tot het bevorderen van het STEM-leerproces bij leerlingen als blended learning wordt ingezet binnen STEM?
Literatuurstudies rond kwaliteitszorg over blended learning in het Hoger Onderwijs (HO) en Volwassenen Onderwijs (VO) definiëren en valideren de succesfactoren voor Blended Learning (zie Fig. 1).
Klik op elk van de 7 succesfactoren in Fig 1 voor een mogelijke eerste vertaalslag naar de context van Blended STEM in het Secundair Onderwijs (SO).
We gaan hier niet in op de succesfactor ‘geloofwaardigheid’ omdat deze in de oorspronkelijke studie focust op de keuze voor een opleiding/onderwijsinstelling. Dit valt voor ons buiten de focus.
Door het inzetten van blended learning kan bewuster gekozen worden welke activiteiten online of F2F gebeuren, met meer flexibiliteit in keuze van plaats en moment van de leeractiviteit. Tijdens de coronacrisis werd volop ingezet op tijds- en plaatsonafhankelijk leren. Na de coronacrisis wordt dit voornamelijk nog gebruikt voor inclusief lesgeven bv. via bednet.
De aangeboden leermaterialen zijn gemakkelijk te gebruiken door de leerlingen (bv. gratis, zonder extra accounts te moeten aanmaken, ...) en er is voldoende online of F2F-ondersteuning om opdrachten correct te kunnen uitvoeren.
Het is voor de leerlingen voor de start van het blended STEM-project duidelijk hoe de blend eruit ziet, wat er gedaan moet worden, wanneer en op welke wijze activiteiten dienen uitgevoerd te worden en op welke manier er geëvalueerd zal worden.
De blended STEM-les stimuleert interactie met medeleerlingen. Het STEM-studiemateriaal dat online aangeboden wordt, ondersteunt het STEM-leerproces. De STEM-leraren ondersteunen het leerproces doorheen het STEM-project zowel online als in de F2F momenten en bevorderen de interactie tussen en met de leerlingen.
Het blended STEM-project is op maat van de leerlingen. Het Blended STEM project zet leerprocessen centraal en laat leerlingen de kans om eigen keuzes te maken op basis van individuele noden: leeractiviteiten aanpassen aan eigen noden, kansen krijgen om te oefenen fouten maken en bij te sturen op basis van feedback (formatieve evaluatie). Het Blended STEM-project is authentiek (spreekt leerlingen aan, is leefwereldgericht), er is ruimte voor dialoog en individuele begeleiding.
Het Blended STEM-project is voldoende uitdagend en zorgt ervoor dat er actief aan de slag wordt gegaan en geëvalueerd op zulke manier dat het meer is dan louter de leerstof van buiten leren.
De STEM-les is zo vormgegeven dat er actief geparticipeerd wordt, opdrachten moeten gemaakt en afgewerkt worden.
Deze factoren moeten geïnterpreteerd worden vanuit het perspectief van de leerlingen m.b.t. tot hun mogelijke pedagogische noden binnen online en blended learrning (OBL) [4-5]. Deze succesfactoren kunnen gelinkt worden aan [6-8]:
Ondanks een gebrek aan gelijkaardige studies binnen het SO kan er op basis van het onderzoek in HO en VO een voorzichtige extrapolatie naar blended learning in het SO worden gedaan. Een eerste vertaalslag van een aantal succesfactoren [9] naar de context van een blended STEM- project in het SO biedt een houvast bij wat een blended STEM project is en dient te bereiken.
[1] Boelens, R., Van Laer, S., De Wever, B. and Elen, J. (2015). Project report. Retrieved from Adult Learners Online: Blended learning in adult education: towards a definition of blended learning https://biblio.ugent.be/publication/6905076
[2] Cronje, J. C. (2020). Towards a New Definition of Blended Learning. Electronic Journal of e-Learning, 18(2), 114–121. https://doi.org/10.34190/EJEL.20.18.2.001
[3] Garrison, D. R., & Vaughan, N. D. (2008). Blended learning in higher education: Framework, principles, and guidelines. San Francisco, CA: John Wiley & Sons.
[4] McGee, P., & Reis, A. (2012). Blended course design: A synthesis of best practices. Journal of Asynchronous Learning Networks, 16(4), 7–22. https://doi.org/10.24059/olj.v16i4.239.
[5] Ossiannilsson, E. and Landgren, L., 2012. Quality in e-learning – a conceptual framework based on experiences from three international benchmarking projects. Journal of Computer Assisted Learning, 28(1), pp.42–51. Available at:http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2729.2011.00439.x
[6] Ossiannilsson, E., Williams, K., Camilleri, A. and Brown, M., 2015. Quality models in online and open education around the globe. State of the art and recommendations. [online] Oslo: International Council for Open and Distance Education - ICDE. Available at: https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED557055.pdf
[7] Blieck, Y. (2018). Development and Validation of A Conceptual Quality Management Model for Effective Institutional Continuous Quality Improvement of Online and Blended Learning in Adult Education. 10.13140/RG.2.2.16959.15523. Available at: 10.13140/RG.2.2.16959.15523 or http://www.iwt-alo.be/wp-content/uploads/2018/11/PhD_Blieck_Yves.pdf
[8] Blieck, Yves & Kauwenberghs, Kurt & Zhu, Chang & Struyven, Katrien & Pynoo, Bram & DePryck, Koen. (2019). Investigating the relationship between success factors and student participation in online and blended learning in adult education. Journal of Computer Assisted Learning. 35. 1-15. Available at: https://doi.org/10.1111/jcal.12351
[9] Blieck, Yves & Zhu, Chang & Schildkamp, Kim & Struyven, Katrien & Pynoo, Bram & Poortman, Cindy & DePryck, Koen. (2020). A Conceptual Model for Effective Quality Management of Online and Blended Learning. Electronic Journal of e-Learning. 18. 189-204. Available at: https://doi.org/10.34190/EJEL.20.18.2.007
[10] We gaan hier niet in op de succesfactor ‘geloofwaardigheid’ omdat deze in de oorspronkelijke studie focust op de keuze opleiding/onderwijsinstelling. Dit valt voor ons eerder buiten de focus.
Een standaard recept voor een blended STEM-project of les bestaat niet. Een haalbare blended aanpak voor elk leerkrachten- en leerlingenprofiel is daarentegen perfect mogelijk [1].
Belangrijk is dat zowel leerlingen als leerkrachten zich comfortabel voelen met de voorgestelde blended leeractiviteiten.
Bij starten met blended STEM is het vooral belangrijk in het achterhoofd te houden dat blended learning
Blended STEM lessen ontwerpen vraagt dus wel wat vaardigheden en aandachtspunten, vandaar dat er ook sterk aangeraden wordt om Blended STEM-projecten met een Teacher Design Team (TDT) vorm te geven. Gelukkig zijn er ondertussen wel al heel wat ontwerpprincipes en tips op basis van studies over leerkrachtenervaringen [3,4], waarmee individuele STEM-leraren en TDT’s al heel wat verder komen.
De leerdoelen van STEM-les bepalen de digitale tool en niet omgekeerd [5]
De online en F2F component dienen mooi samen te hangen in een geïntegreerd geheel. Overdrijf niet en start met een haalbare blend.
Flipping the classroom binnen Blended STEM-onderwijs kan ingezet worden via technologie en online activiteiten, bijvoorbeeld bij:
In het hoger onderwijs gebeurt dit vaak thuis, maar in een secundaire school kan dit even goed of misschien beter in de school zelf gebeuren (bv. tijdens de STEM-lesuren in het OLC of in de klas zelf).
rotatiemodel
Voor de context van het SO is dit vaak het rotatiemodel:
waarbij de F2F onderwijsleeractiviteiten aangevuld worden met minstens een online activiteit.
Deze afwisseling kan plaatsvinden binnen eenzelfde lesuur of in een reeks van lesuren. Het is de leraar die deze afwisseling tussen de leeractiviteiten organiseert, regelt en faciliteert volgens een vastgelegde planning.
flexmodel
Binnen STEM zal de blend er eventueel ook kunnen uitzien als het flexmodel:
waarbij de afwisseling tussen de F2F en online component niet volgens een vast, door de leraar bepaald schema loopt.
Leerlingen doorlopen F2F en online onderwijsleeractiviteiten op een meer individuele basis afhankelijk van hun specifieke leernoden of afhankelijk van de vooruitgang van hun STEM-ontwerp of -onderzoek.
Leerlingen hebben nood aan uitleg en ondersteuning en schatten de rol van de leerkracht heel erg naar waarde [6].
Het is van cruciaal belang dat de leerling nooit het gevoel mag krijgen er alleen voor te staan:
De lijm tussen alle digitale en niet-digitale werkvormen blijft [7-10]:
Blijf beschikbaar en toon interesse, ook tijdens het online werk in de klas.
De selectie van de (digitale) werkvormen ligt vaak volledig bij de STEM-leraar of het TDT en gebeurt steeds in functie van het STEM-thema, het specifieke klas-en leerlingenprofiel evenals de draagkracht van de leerkracht(en). Toch is het zeker ook de moeite waard om de feedback van de leerlingen mee te nemen in de ontwerpprocessen om zo mee vorm en richting aan de Blended STEM lessen te geven [11] (zie praktijkonderzoek en Case 'Arduino vanonder het Fijnstof').
Welke elementen dragen rechtstreeks of onrechtstreeks bij tot het bevorderen van het STEM-leerproces bij leerlingen als blended learning wordt ingezet binnen STEM?
Klik op elk van de 7 succesfactoren in Fig. 1.
We gaan hier niet in op de succesfactor ‘geloofwaardigheid’ omdat deze in de oorspronkelijke studie focust op de keuze van een opleiding/onderwijsinstelling. Dit valt voor ons eerder buiten de focus.
Welke mate van flexibiliteit kan je binnen je eigen lespraktijk aanbieden?
Zijn er mogelijkheden in het project:
Meer tips en inspiratie of uitleg nodig?
[1] Howard, S. K., Tondeur, J., Siddiq, F., & Scherer, R. (2021). Ready, set, go! Profiling teachers’ readiness for online teaching in secondary education. Technology, Pedagogy and Education, 30(1), 141-158.
[2] Green, D. & Allan, C. & Crough, J. (2019). What Is the Purpose? Using Blended Learning Designs to Purposefully Focus on Student Engagement, Support and Learning. 10.1007/978-981-13-6982-7_3.
[3] Boelens, R., De Wever, B., & Voet, M. (2017). Four key challenges to the design of blended learning: A systematic literature review. Educational Research Review, 22, 1-18. doi:https://doi.org/10.1016/j.edurev.2017.06.001
[4] Buelens, W., Vermissen, F., De Wever, B., Rotsaert, T., Schellens, T., Tondeur, J., Surma, T, Valcke, M., & Vanderlinde, R., (2022). Blended learning in het Vlaams secundair onderwijs: Van noodzaak naar structurele implementatie. Onderwijskundig Beleids- en Praktijkgericht Wetenschappelijk Onderzoek. Inspiratiegids.
[5] Sluijsmans, D., Surma, T., Camp, G., Vanhoyweghen, K., Muijs, P., & Kirschner, P. A. (2020). Toolgericht of doelgericht? Drie wijze didactische lessen voor afstandsonderwijs. https://www.scienceguide.nl/2020/03/toolgericht-of-doelgericht/
[6] Opdenakker, M. C. J. L. (2014). Leerkracht-leerlingrelaties vanuit een motivationeel perspectief: het belang van betrokken en ondersteunende docenten. Pedagogische Studiën, 91(5), 332-351.
[7] Allan, C. & Crough, J. & Green, D. & Brent, G. (2019). Designing Rich, Evidence-Based Learning Experiences in STEM Higher Education. 10.1007/978-981-13-6982-7_18.
[8] Overton, T., & Johnson, L. (2016). Evidence based practice in learning and teaching for STEM disciplines. Melbourne: Australian Council of Deans of Science.
[9] McGee, P., & Reis, A. (2012). Blended course design: A synthesis of best practices. Journal of Asynchronous Learning Networks, 16(4), 7–22.https://doi.org/10.24059/olj.v16i4.239 .
[10] Boelens, R., De Wever, B., & Voet, M. (2017). Four key challenges to the design of blended learning: A systematic literature review. Educational Research Review, 22, 1-18. doi:https://doi.org/10.1016/j.edurev.2017.06.001
[11] Prenger, R. & Schildkamp, K. (2018). Data-based decision making for teacher and student learning: a psychological perspective on the role of the teacher, Educational Psychology, 38:6, 734-752, DOI: 10.1080/01443410.2018.1426834
[12] Bennink, H. & Fransen, J. (2007). Leren op basis van feedback en confrontatie. Supervisie en Coaching. 24. 15-26. 10.1007/BF03079816.
[13] Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The Power of Feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81–112. https://doi.org/10.3102/003465430298487
[14] Kippers, W. B., Wolterinck, C. H. D., Schildkamp, K., & Poortman, C. L. (2016). Strategieën voor formatief toetsen in de lespraktijk: onderzoek en concrete voorbeelden. In R. Kneyber, & D. Sluijsmans (Eds.), Toetsrevolutie : naar een feedbackcultuur in het voortgezet onderwijs (pp. 113-125). Phronese.
[15] https://www.siho.be/nl/publicaties/leidraad-universeel-ontwerp
[16] Chen, B. & Bastedo, K. & Howard, W. (2018). Exploring Best Practices for Online STEM Courses: Active Learning, Interaction & Assessment Design. Online Learning. 22. 10.24059/olj.v22i2.1369.
[17] https://istem.be/tools/diversiteit-sensitieve-designtips/
[18] Abou-Khalil, V., Helou, S., Khalifé, E., Chen, M. A., Majumdar, R., & Ogata, H. (2021). Emergency Online Learning in Low-Resource Settings: Effective Student Engagement Strategies. Education Sciences, 11(1), 24. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/educsci11010024
[19] Potter, L.E. & Thompson, A. (2019). Engaging with STEM Students: Successes and Challenges in Course Design. 10.1007/978-981-13-6982-7_13.
Deze e-cursussen kunnen omgezet worden naar een blended learning pakket zoals ook in case 'Arduino van onder het fijnstof' werd uitgewerkt.
Water in de stad
Water in de stad is een STEM-project dat ingaat op het probleem van stedelijke wateroverlast
Planetwatch
Hoe sensibiliseer je je leerlingen voor de kwaliteit van de lucht? PlanetWatch doet het via een wetenschappelijk experiment met bio-indicatoren op bladeren van de es en esdoorn.
Arduino vanonder 't Fijnstof
Bestudeer hoe de concentratie van fijnstof kan gemeten worden en doorloop de fasen voor het ontwerp van een Arduino-gestuurde optische fijnstofdetector.
Knappe knoppen
Zijn onze bomen bestand tegen een warmere wereld? Wetenschappers en leerlingen gaan in dit citizen-scienceproject samen aan de slag.
Blended learning: Waarom? Daarom!
Leerlingen vinden digitaal leren ‘hot’, leuk en leerrijk, maar een goede blended didactiek biedt zoveel meer dan dat. Blended onderwijs is een meerwaarde voor alle disciplines, maar zeker ook voor STEM omdat het vakoverschrijdend werken, samenwerken, het verbinden van de klas met de wereld en zelfstandig leren stimuleert. Flexibele, leerlinggerichte leerervaringen staan immers centraal binnen blended onderwijs [1]. Verlies hierbij niet uit het oog dat een juiste mix van online en fysieke activiteiten cruciaal is!
Disciplines zinvol verbinden
De interdisciplinaire aanpak van STEM kan enkel tot stand komen mits een goede samenwerking tussen verschillende vakexperten [2]. Blended methodes zijn ook op dit niveau uiterst geschikt. Leermaterialen kunnen online gedeeld worden op een gemeenschappelijke drive, smartschool, …
Maar ook F2F samenwerken onder de vorm van bv. co-teaching kan een enorme meerwaarde betekenen.
Is co-teaching niet mogelijk, dan kan je je collega en vakexpert ook digitaal in de klas halen via een verklarende PowerPoint of met een video-opname, een kwaliteitsvol youtube-filmpje, …
Voor leerlingen zal de relevantie van STEM en het verbinden van de verschillende disciplines binnen STEM duidelijker worden als de materialen samen aangeboden worden en gelijktijdig toegankelijk zijn.
De wereld in de klas trekken
Een blended didactiek laat toe de hele wereld tot bij de leerlingen te brengen.
Tijd en ruimte creëren om de leerprocessen van de leerlingen te ondersteunen
Blended learning creëert tijd en ruimte
Veel tijd van de F2F momenten wordt gebruikt voor uitleg die niet mondeling moet en dan ook weinig efficiënt en dus tijdrovend is.
Blended learning
Het leren buiten de klas brengen
‘Blended learning’ is breed te interpreteren en gaat veel verder dan het F2F leren op school
combineren met digitaal leren in de klas-en thuisomgeving.
Ook binnen de schoolomgeving zelf kan
blended learning gerealiseerd worden door gebruik te maken van het Open Leercentrum van de school,
het labo, maar ook de buitenruimte [3].
Hierdoor kan een veelheid aan STEM-gerelateerde werkvormen worden
ingeschakeld en dat zowel synchroon als asynchroon.
Leerlingen begeleiden naar zelfsturing en zelfregulatie
[4-8]
Kansen bevorderen
Onderzoek toont aan dat het zelfsturend en zelfregulerend karakter van de STEM-didactiek
STEM-engagement en STEM-prestaties verhoogt [4]
op voorwaarde dat:
Het kansenbevorderend effect van Blended STEM-lessen bij studenten uit lagere socio-economische achtergrond blijkt
[1] Archibald, D. E., Graham, C. R., & Larsen, R. (2021). Validating a blended teaching readiness instrument for primary/secondary preservice teachers. British Journal of Educational Technology, 52(2), 536-551.
[2] Andreotti, E., Frans, R., De Coninck, I., De Lange, J., Sermeus, J., & Van Landeghem, J. (2017). Eindrapport Vlaams Lerend Netwerk STEM SO.
[3] Versmissen, Floris & Buelens, Wouter & Vanderlinde, Ruben & Tondeur, Jo & De Wever, Bram & Rotsaert, Tijs & Schellens, Tammy & Surma, Tim & Valcke, Martin. (2022). Blended learning in het Vlaams secundair onderwijs: Van noodzaak naar structurele implementatie.
Meer info in dit Rapport
[4] Boekaerts, Monique & Corno, Lyn. (2005). Self‐Regulation in the Classroom: A Perspective on Assessment and Intervention. Applied Psychology. 54. 199 - 231. 10.1111/j.1464-0597.2005.00205.x.
[5] Meusen-Beekman, K. (2015). Bridging the gap between primary and secondary education. Fostering young adolescents’ selfregulation by means of formative assessment. Heerlen: Open Universiteit
[7] Kirschner, P. A., Claessens, L., & Raaijmakers, S. (2018). Op de schouders van reuzen: Inspirerende inzichten uit de cognitieve psychologie voor leerkrachten. Ten Brink Uitgevers.
[8] Surma, T., Vanhoyweghen, K., Sluijsmans, D., Camp, G., Muijs, D., & Kirschner, P. A. (2019). Wijze lessen: Twaalf bouwstenen voor effectieve didactiek. Meppel.
[9] Abou-Khalil, V., Helou, S., Khalifé, E., Chen, M. A., Majumdar, R., & Ogata, H. (2021). Emergency Online Learning in Low-Resource Settings: Effective Student Engagement Strategies. Education Sciences, 11(1), 24. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/educsci11010024
[10] Seage, S.J., & Türegün, M. (2020). The effects of blended learning on STEM achievement of elementary school students. International Journal of Research in Education and Science (IJRES), 6(1), 133-140
Wat is blended?
Voor blended learning hanteren we de volgende recent ontwikkelde definitie:
“Blended learning is learning that happens in an instructional context which is characterized by a deliberate combination of online
and classroom-based interventions to instigate and support learning. Learning happening in purely online or purely classroom-based
instructional settings is excluded” [1].
Bovenstaande definitie benadrukt dat er sprake is van een intentionele combinatie van online en offline instructie .
Met intentioneel wordt eveneens bedoeld dat de integratie van face to face en online leeractiviteiten dient om het leren in een bepaalde context, in dit geval STEM, te faciliteren [2].
Leerlingen het hele lesuur individueel achter een scherm zetten ≠ Blended Learning
Random en ondoordacht mixen van online en F2F leeractiviteiten ≠ Blended Learning [3]
Dit sluit aan bij het doel van dit project, namelijk:
doelbewust een traject vormgeven waarbij studentleraren worden opgeleid
om
een bewuste, doordachte keuze voor een
integratie van F2F en online leeractiviteiten binnen STEM
te maken.
Om een doordachte selectie en goede integratie van blended STEM-leeractiviteiten te kunnen maken dienen leraren zowel zicht te hebben op de specifieke beginsituatie als op de voorwaarden waaraan een goede ‘blend’ dient te voldoen om ‘mismatch’ te voorkomen [1].
Mismatch op niveau van
geselecteerde blended en F2F STEM-leeractiviteiten
Mismatch op niveau van
leerkrachtenprofiel en specifiek klas-en/of leerlingenprofiel
Mismatch op
meso-niveau
Welke elementen dragen rechtstreeks of onrechtstreeks bij tot het bevorderen van het STEM-leerproces bij leerlingen als blended learning wordt ingezet binnen STEM?
Literatuurstudies rond kwaliteitszorg over blended learning in het Hoger Onderwijs (HO) en Volwassenen Onderwijs (VO) definiëren en valideren de succesfactoren voor Blended Learning (zie Fig. 1).
Hieronder vind je de mogelijke eerste vertaalslag naar de context van Blended STEM in het Secundair Onderwijs (SO).
We gaan hier niet in op de succesfactor ‘geloofwaardigheid’ omdat deze in de oorspronkelijke studie focust op de keuze voor een opleiding/onderwijsinstelling. Dit valt voor ons buiten de focus.
Door het inzetten van blended learning kan bewuster gekozen worden welke activiteiten online of F2F gebeuren, met meer flexibiliteit in keuze van plaats en moment van de leeractiviteit. Tijdens de coronacrisis werd volop ingezet op tijds- en plaatsonafhankelijk leren. Na de coronacrisis wordt dit voornamelijk nog gebruikt voor inclusief lesgeven bv. via bednet.
De aangeboden leermaterialen zijn gemakkelijk te gebruiken door de leerlingen (bv. gratis, zonder extra accounts te moeten aanmaken, ...) en er is voldoende online of F2F-ondersteuning om opdrachten correct te kunnen uitvoeren.
Het is voor de leerlingen voor de start van het blended STEM-project duidelijk hoe de blend eruit ziet, wat er gedaan moet worden, wanneer en op welke wijze activiteiten dienen uitgevoerd te worden en op welke manier er geëvalueerd zal worden.
De blended STEM-les stimuleert interactie met medeleerlingen. Het STEM-studiemateriaal dat online aangeboden wordt, ondersteunt het STEM-leerproces. De STEM-leraren ondersteunen het leerproces doorheen het STEM-project zowel online als in de F2F momenten en bevorderen de interactie tussen en met de leerlingen.
Het blended STEM-project is op maat van de leerlingen. Het Blended STEM project zet leerprocessen centraal en laat leerlingen de kans om eigen keuzes te maken op basis van individuele noden: leeractiviteiten aanpassen aan eigen noden, kansen krijgen om te oefenen fouten maken en bij te sturen op basis van feedback (formatieve evaluatie). Het Blended STEM-project is authentiek (spreekt leerlingen aan, is leefwereldgericht), er is ruimte voor dialoog en individuele begeleiding.
Het Blended STEM-project is voldoende uitdagend en zorgt ervoor dat er actief aan de slag wordt gegaan en geëvalueerd op zulke manier dat het meer is dan louter de leerstof van buiten leren.
De STEM-les is zo vormgegeven dat er actief geparticipeerd wordt, opdrachten moeten gemaakt en afgewerkt worden.
Deze factoren moeten geïnterpreteerd worden vanuit het perspectief van de leerlingen m.b.t. tot hun mogelijke pedagogische noden binnen online en blended learrning (OBL) [4-5]. Deze succesfactoren kunnen gelinkt worden aan [6-8]:
Ondanks een gebrek aan gelijkaardige studies binnen het SO kan er op basis van het onderzoek in HO en VO een voorzichtige extrapolatie naar blended learning in het SO worden gedaan. Een eerste vertaalslag van een aantal succesfactoren [9] naar de context van een blended STEM- project in het SO biedt een houvast bij wat een blended STEM project is en dient te bereiken.
[1] Boelens, R., Van Laer, S., De Wever, B. and Elen, J. (2015). Project report. Retrieved from Adult Learners Online: Blended learning in adult education: towards a definition of blended learning https://biblio.ugent.be/publication/6905076
[2] Cronje, J. C. (2020). Towards a New Definition of Blended Learning. Electronic Journal of e-Learning, 18(2), 114–121. https://doi.org/10.34190/EJEL.20.18.2.001
[3] Garrison, D. R., & Vaughan, N. D. (2008). Blended learning in higher education: Framework, principles, and guidelines. San Francisco, CA: John Wiley & Sons.
[4] McGee, P., & Reis, A. (2012). Blended course design: A synthesis of best practices. Journal of Asynchronous Learning Networks, 16(4), 7–22. https://doi.org/10.24059/olj.v16i4.239.
[5] Ossiannilsson, E. and Landgren, L., 2012. Quality in e-learning – a conceptual framework based on experiences from three international benchmarking projects. Journal of Computer Assisted Learning, 28(1), pp.42–51. Available at:http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2729.2011.00439.x
[6] Ossiannilsson, E., Williams, K., Camilleri, A. and Brown, M., 2015. Quality models in online and open education around the globe. State of the art and recommendations. [online] Oslo: International Council for Open and Distance Education - ICDE. Available at: https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED557055.pdf
[7] Blieck, Y. (2018). Development and Validation of A Conceptual Quality Management Model for Effective Institutional Continuous Quality Improvement of Online and Blended Learning in Adult Education. 10.13140/RG.2.2.16959.15523. Available at: 10.13140/RG.2.2.16959.15523 or http://www.iwt-alo.be/wp-content/uploads/2018/11/PhD_Blieck_Yves.pdf
[8] Blieck, Yves & Kauwenberghs, Kurt & Zhu, Chang & Struyven, Katrien & Pynoo, Bram & DePryck, Koen. (2019). Investigating the relationship between success factors and student participation in online and blended learning in adult education. Journal of Computer Assisted Learning. 35. 1-15. Available at: https://doi.org/10.1111/jcal.12351
[9] Blieck, Yves & Zhu, Chang & Schildkamp, Kim & Struyven, Katrien & Pynoo, Bram & Poortman, Cindy & DePryck, Koen. (2020). A Conceptual Model for Effective Quality Management of Online and Blended Learning. Electronic Journal of e-Learning. 18. 189-204. Available at: https://doi.org/10.34190/EJEL.20.18.2.007
[10] We gaan hier niet in op de succesfactor ‘geloofwaardigheid’ omdat deze in de oorspronkelijke studie focust op de keuze opleiding/onderwijsinstelling. Dit valt voor ons eerder buiten de focus.
Hoe blended?
Een standaard recept voor een blended STEM-project of les bestaat niet. Een haalbare blended aanpak voor elk leerkrachten- en leerlingenprofiel is daarentegen perfect mogelijk [1].
Belangrijk is dat zowel leerlingen als leerkrachten zich comfortabel voelen met de voorgestelde blended leeractiviteiten.
Bij starten met blended STEM is het vooral belangrijk in het achterhoofd te houden dat blended learning
Blended STEM lessen ontwerpen vraagt dus wel wat vaardigheden en aandachtspunten, vandaar dat er ook sterk aangeraden wordt om Blended STEM-projecten met een Teacher Design Team (TDT) vorm te geven. Gelukkig zijn er ondertussen wel al heel wat ontwerpprincipes en tips op basis van studies over leerkrachtenervaringen [3,4], waarmee individuele STEM-leraren en TDT’s al heel wat verder komen.
Vuistregels bij het ontwerpen
De leerdoelen van STEM-les bepalen de digitale tool en niet omgekeerd [5]
De online en F2F component dienen mooi samen te hangen in een geïntegreerd geheel. Overdrijf niet en start met een haalbare blend.
Flipping the classroom binnen Blended STEM-onderwijs kan ingezet worden via technologie en online activiteiten, bijvoorbeeld bij:
In het hoger onderwijs gebeurt dit vaak thuis, maar in een secundaire school kan dit even goed of misschien beter in de school zelf gebeuren (bv. tijdens de STEM-lesuren in het OLC of in de klas zelf).
rotatiemodel
Voor de context van het SO is dit vaak het rotatiemodel:
waarbij de F2F onderwijsleeractiviteiten aangevuld worden met minstens een online activiteit.
Deze afwisseling kan plaatsvinden binnen eenzelfde lesuur of in een reeks van lesuren. Het is de leraar die deze afwisseling tussen de leeractiviteiten organiseert, regelt en faciliteert volgens een vastgelegde planning.
flexmodel
Binnen STEM zal de blend er eventueel ook kunnen uitzien als het flexmodel:
waarbij de afwisseling tussen de F2F en online component niet volgens een vast, door de leraar bepaald schema loopt.
Leerlingen doorlopen F2F en online onderwijsleeractiviteiten op een meer individuele basis afhankelijk van hun specifieke leernoden of afhankelijk van de vooruitgang van hun STEM-ontwerp of -onderzoek.
Leerlingen hebben nood aan uitleg en ondersteuning en schatten de rol van de leerkracht heel erg naar waarde [6].
Het is van cruciaal belang dat de leerling nooit het gevoel mag krijgen er alleen voor te staan:
De lijm tussen alle digitale en niet-digitale werkvormen blijft [7-10]:
Blijf beschikbaar en toon interesse, ook tijdens het online werk in de klas.
De selectie van de (digitale) werkvormen ligt vaak volledig bij de STEM-leraar of het TDT en gebeurt steeds in functie van het STEM-thema, het specifieke klas-en leerlingenprofiel evenals de draagkracht van de leerkracht(en). Toch is het zeker ook de moeite waard om de feedback van de leerlingen mee te nemen in de ontwerpprocessen om zo mee vorm en richting aan de Blended STEM lessen te geven [11] (zie praktijkonderzoek en Case 'Arduino vanonder het Fijnstof').
Welke elementen dragen rechtstreeks of onrechtstreeks bij tot het bevorderen van het STEM-leerproces bij leerlingen als blended learning wordt ingezet binnen STEM?
We gaan hier niet in op de succesfactor ‘geloofwaardigheid’ omdat deze in de oorspronkelijke studie focust op de keuze van een opleiding/onderwijsinstelling. Dit valt voor ons eerder buiten de focus.
Welke mate van flexibiliteit kan je binnen je eigen lespraktijk aanbieden?
Zijn er mogelijkheden in het project:
Meer tips en inspiratie of uitleg nodig?
[1] Howard, S. K., Tondeur, J., Siddiq, F., & Scherer, R. (2021). Ready, set, go! Profiling teachers’ readiness for online teaching in secondary education. Technology, Pedagogy and Education, 30(1), 141-158.
[2] Green, D. & Allan, C. & Crough, J. (2019). What Is the Purpose? Using Blended Learning Designs to Purposefully Focus on Student Engagement, Support and Learning. 10.1007/978-981-13-6982-7_3.
[3] Boelens, R., De Wever, B., & Voet, M. (2017). Four key challenges to the design of blended learning: A systematic literature review. Educational Research Review, 22, 1-18. doi:https://doi.org/10.1016/j.edurev.2017.06.001
[4] Buelens, W., Vermissen, F., De Wever, B., Rotsaert, T., Schellens, T., Tondeur, J., Surma, T, Valcke, M., & Vanderlinde, R., (2022). Blended learning in het Vlaams secundair onderwijs: Van noodzaak naar structurele implementatie. Onderwijskundig Beleids- en Praktijkgericht Wetenschappelijk Onderzoek. Inspiratiegids.
[5] Sluijsmans, D., Surma, T., Camp, G., Vanhoyweghen, K., Muijs, P., & Kirschner, P. A. (2020). Toolgericht of doelgericht? Drie wijze didactische lessen voor afstandsonderwijs. https://www.scienceguide.nl/2020/03/toolgericht-of-doelgericht/
[6] Opdenakker, M. C. J. L. (2014). Leerkracht-leerlingrelaties vanuit een motivationeel perspectief: het belang van betrokken en ondersteunende docenten. Pedagogische Studiën, 91(5), 332-351.
[7] Allan, C. & Crough, J. & Green, D. & Brent, G. (2019). Designing Rich, Evidence-Based Learning Experiences in STEM Higher Education. 10.1007/978-981-13-6982-7_18.
[8] Overton, T., & Johnson, L. (2016). Evidence based practice in learning and teaching for STEM disciplines. Melbourne: Australian Council of Deans of Science.
[9] McGee, P., & Reis, A. (2012). Blended course design: A synthesis of best practices. Journal of Asynchronous Learning Networks, 16(4), 7–22.https://doi.org/10.24059/olj.v16i4.239 .
[10] Boelens, R., De Wever, B., & Voet, M. (2017). Four key challenges to the design of blended learning: A systematic literature review. Educational Research Review, 22, 1-18. doi:https://doi.org/10.1016/j.edurev.2017.06.001
[11] Prenger, R. & Schildkamp, K. (2018). Data-based decision making for teacher and student learning: a psychological perspective on the role of the teacher, Educational Psychology, 38:6, 734-752, DOI: 10.1080/01443410.2018.1426834
[12] Bennink, H. & Fransen, J. (2007). Leren op basis van feedback en confrontatie. Supervisie en Coaching. 24. 15-26. 10.1007/BF03079816.
[13] Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The Power of Feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81–112. https://doi.org/10.3102/003465430298487
[14] Kippers, W. B., Wolterinck, C. H. D., Schildkamp, K., & Poortman, C. L. (2016). Strategieën voor formatief toetsen in de lespraktijk: onderzoek en concrete voorbeelden. In R. Kneyber, & D. Sluijsmans (Eds.), Toetsrevolutie : naar een feedbackcultuur in het voortgezet onderwijs (pp. 113-125). Phronese.
[15] https://www.siho.be/nl/publicaties/leidraad-universeel-ontwerp
[16] Chen, B. & Bastedo, K. & Howard, W. (2018). Exploring Best Practices for Online STEM Courses: Active Learning, Interaction & Assessment Design. Online Learning. 22. 10.24059/olj.v22i2.1369.
[17] https://istem.be/tools/diversiteit-sensitieve-designtips/
[18] Abou-Khalil, V., Helou, S., Khalifé, E., Chen, M. A., Majumdar, R., & Ogata, H. (2021). Emergency Online Learning in Low-Resource Settings: Effective Student Engagement Strategies. Education Sciences, 11(1), 24. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/educsci11010024
[19] Potter, L.E. & Thompson, A. (2019). Engaging with STEM Students: Successes and Challenges in Course Design. 10.1007/978-981-13-6982-7_13.
Digitale inspiratie
Digitale tools:
Wetenschappelijke apps voor smartphone:
Bestaande e-cursussen
Deze e-cursussen kunnen omgezet worden naar een blended learning pakket zoals ook in case 'Arduino van onder het fijnstof' werd uitgewerkt.
Water in de stad
Water in de stad is een STEM-project dat ingaat op het probleem van stedelijke wateroverlast
Planetwatch
Hoe sensibiliseer je je leerlingen voor de kwaliteit van de lucht? PlanetWatch doet het via een wetenschappelijk experiment met bio-indicatoren op bladeren van de es en esdoorn.
Arduino vanonder 't Fijnstof
Bestudeer hoe de concentratie van fijnstof kan gemeten worden en doorloop de fasen voor het ontwerp van een Arduino-gestuurde optische fijnstofdetector.
Knappe knoppen
Zijn onze bomen bestand tegen een warmere wereld? Wetenschappers en leerlingen gaan in dit citizen-scienceproject samen aan de slag.