Onderzoeken en ontwerpen

1-10-2015

 

​​​​​​​Bij Wetenschap en technologie zijn onderzoeken en ontwerpen de leidende vaardigheden (activiteiten). Door op een onderzoekende en ontwerpende manier te leren (learning by inquiry and design), worden houding, vaardigheden, denkwijzen en kennis in samenhang ontwikkeld.

Onderzoeken en ontwerpen zijn wel te onderscheiden maar moeilijk te scheiden. Ze hebben een ander vertrekpunt (vraag versus probleem of behoefte), maar vergelijkbare stappen, die vragen om eenzelfde houding, vaardigheden en denkwijzen van de onderzoeker en ontwerper. Zo wordt bij een onderzoek een onderzoeksplan ontworpen en zal een​​​​​​​​​ ontwerper materiaal moeten onderzoeken op bijvoorbeeld sterkte of flexibiliteit.

In schema kan het als volgt worden weergegeven:

IL figuur onderzoeken-ontwerpen.png 

Zowel bij onderzoeken als bij ontwerpen is een cyclus met 7 stappen te onderscheiden. Bij onderzoeken en ontwerpen zijn vier (sub)vaardigheden te onderscheiden: Observeren en meten, Denkwijzen hanteren, Bronnen, materialen en gereedschap gebruiken en Reflecteren, waarderen en oordelen. Op deze vaardigheden wordt op diverse momenten binnen het onderzoeksproces en binnen het ontwerpproces een beroep gedaan.

Onderzoeken

Wetenschappers doen onderzoek om de wereld om hen heen te begrijpen. Ze stellen zichzelf vragen of kampen met een probleem. Voortbouwend op verworven resultaten ontstaan in een open, maar op het onderzoeksonderwerp gerichte oriëntatiefase, ideeën die in een experiment en/of met behulp van bronnen getoetst kunnen worden. Op basis van de resultaten uit de experimenten of het bronnenonderzoek worden verklaringen opgesteld voor hun vragen of problemen. Deze lineaire voorstelling van onderzoeken is niet helemaal waarheidsgetrouw. Meestal is onderzoeken een associatief en iteratief proces dat door toevalligheden een bepaalde richting opgaat. De oplossing van een probleem leidt vaak tot nieuwe vragen of problemen, zodat het hele onderzoeksproces opnieuw begint. Vandaar dat vaak wordt gesproken van de onderzoekscyclus. Het lineaire 'stappenplan' is echter wel vaak een leidraad waarmee onderzoekers over hun werk rapporteren, en biedt veel duidelijkheid en houvast voor 'beginnende' onderzoekers. Het komt dan ook veel terug in wetenschappelijke opleidingen, op middelbare scholen, en waarom niet op de basisschool?


​Naast experimenten bestaan ook andere onderzoeksvormen, waarbij op een meer beschrijvende of explorerende manier wordt gewerkt waarin bronnenonderzoek een belangrijke plaats inneemt. Het opdoen van kennis over aardrijkskunde, geschiedenis en natuur & techniek met behulp van deze manier van leren wordt gezien als onderzoekend leren.

Leerlingen kunnen verschillende typen onderzoek uitvoeren. Bij een biologie- of natuurkundeonderwerp wordt vaak een experiment of proef uitgevoerd. Bij aardrijkskundige en geschiedkundige onderwerpen worden bronnen (documenten, kaarten, (ervarings-)deskundigen) geraadpleegd. Maar leerlingen kunnen ook veldwerk uitvoeren: een wijk of stad onderzoeken, of in een stuk bos op zoek naar welke kleine diertjes er leven.

Ontwerpen

Bij technologie wordt met een soortgelijk proces gewerkt. Voor een geconstateerd probleem of een behoefte wordt naar een oplossing gezocht. Na een fase waarin eisen aan het ontwerp worden gesteld en informatie wordt verzameld over materialen, gereedschappen en technieken, wordt gericht een oplossing of product ontworpen. Ontwerpers maken allereerst een ontwerpschets. Nadat de schets is besproken maken ze een definitieve ontwerptekening met meer detail Ook hiervoor kan een ontwerpcyclus worden opgesteld, met een lineair stappenplan dat vergelijkbaar is met onderzoeken. Om aan te sluiten bij het kind wordt onderwijs in technologie dan ook bij voorkeur aan de hand van ontwerpend leren gedaan.

Op de pagina's bij 'Lees meer' zijn de vaardigheden verder uitgewerkt en leerlijnen.