Practicum en STEM

Met dit leerplan realiseer je een aantal STEM-leerplandoelen of er komen labo- of productietechnieken aan bod. Deze tekst wil inspiratie aanreiken om practicum op een meer doelgerichte manier in te zetten. Uit vakdidactisch onderzoek blijkt immers dat (klassiek ingevuld) practicum niet zomaar leidt tot leeruitkomsten die leraren ervan verwachten.

De klassieke rol van practicum in STEM-onderwijs

sla link op in klembord

Kopieer

Klassiek practicum bestaat typisch uit labowerk waarbij leerlingen in kleine groepjes in een labocontext gedurende het volledige lesuur onderzoek voeren. Daarbij hebben leraren vaak verwachtingen om leerlingen:

  • te motiveren vanuit hun verwondering bij het waarnemen van verschijnselen;

  • geïnformeerd en veilig te leren werken met meetinstrumenten, hulpmiddelen en stoffen;

  • ideeën over fenomenen en systemen experimenteel te laten toetsen en hen te laten reflecteren over het wetenschappelijk belang van het empirisch testen van die ideeën;

  • onderzoeksvaardigheden aan te leren (zie verder);

  • een onderzoekende houding aan te leren zoals kritisch willen zijn, willen begrijpen, willen delen, willen vernieuwen, nauwkeurigheid nastreven, objectief waarnemen, planmatig werken.

In de praktijk blijken leraren vaak een veelvoud van deze verwachtingen na te streven binnen één practicum, wat kan leiden tot een cognitieve overbelasting van het werkgeheugen (Willems, J. e.a., 2025), waardoor het practicum minder effectief wordt dan gehoopt. Bovendien kunnen deze verwachtingen vaak beter worden gerealiseerd als de gehanteerde werkvorm in het practicum breder gaat dan de hierboven geschetste klassieke invulling.

Naar een bredere én meer doelgerichte invulling van practicum

sla link op in klembord

Kopieer

Naar een brede invulling van practicum

sla link op in klembord

Kopieer

In tegenstelling tot de klassieke invulling verwijst de term ‘practicum’ in deze tekst en in de leerplannen naar alle vormen van praktisch handelen die de leerling zelf stelt (observeren, uitvoeren, interpreteren...) als onderdeel van een les. Dat is een bredere invulling van practicum.

Practicum als werkvorm vertrekt van het idee dat de handelende mens kennis, vaardigheden en attitudes verwerft. De leerlingen oefenen daarbij werkwijzen die kenmerkend zijn voor de wetenschappelijke praktijk.

Naar een doelgerichte invulling van practicum

sla link op in klembord

Kopieer

Doelgericht practicum heeft een beperkt aantal duidelijk geformuleerde deeldoelen en activeert bijbehorende denkprocessen. Bij elk practicum kunnen enkele aspecten van de wetenschappelijke praktijk aan bod komen. Om het doelgericht karakter van practicum en de bijbehorende didactiek aan te scherpen kan je enkele soorten practicum onderscheiden.

Bij een keuze voor een didactische werkvorm kan je rekening houden met het gegeven dat conceptueel inzicht en (deel)vaardigheden voor onderzoek en ontwerp ook via meer aanbiedende werkvormen (bv. doceren, demonstreren) of via gespreksvormen (bv. onderwijsleergesprek, klasgesprek) aan bod kunnen komen.

Soorten practica

sla link op in klembord

Kopieer

In de literatuur hanteert men een aantal soorten practica.

Onderzoekspracticum

sla link op in klembord

Kopieer

In een onderzoekspracticum kunnen leerlingen een onderzoeksvraag opstellen of verfijnen, een beredeneerde verwachting formuleren, een experimentele werkwijze opstellen of aanpassen, observeren, variabelen controleren, meten, gegevens verwerken, conclusies trekken ...

Aan de hand van onderzoekspractica kan je werken aan STEM-doelen over:

  • het voeren van onderzoek aan de hand van een wetenschappelijke methode;

  • het gebruik van gepaste grootheden en eenheden.

Het is belangrijk dat leerlingen het cyclische en iteratieve karakter van onderzoek - het ‘zoekende in onderzoek’- leren begrijpen: onderzoek is geen lineair (receptmatig) stappenplan dat automatisch leidt tot betrouwbare kennis.

Begripspracticum

sla link op in klembord

Kopieer

Begripspracticum maakt de koppeling tussen twee domeinen: ‘ideeën over de werkelijkheid’ enerzijds en ‘de observeerbare werkelijkheid’ anderzijds. Begripspracticum confronteert denkbeelden van leerlingen met gerichte observaties of met meningen van anderen. Het practicum bestaat uit een uitgekiend geheel van open interacties tussen leraar en leerlingen. Je kan daarbij bijvoorbeeld ‘concept cartoons’ gebruiken die gebaseerd zijn op de eigen denkbeelden van leerlingen.
Het is belangrijk om voort te bouwen op de ideeën van leerlingen (Willems, J. e.a. 2025). Leerlingdenkbeelden werden vaak op intuïtieve manier verworven om dagelijkse verschijnselen te interpreteren. Vaak komen ze niet helemaal overeen met wetenschappelijke verklaringen en worden dan ‘misconcepties’ genoemd.

Instrumenteel practicum

sla link op in klembord

Kopieer

Aan de hand van een apparatuurpracticum of instrumenteel practicum kan je leerlingen (meet)instrumenten of andere hulpmiddelen leren gebruiken. Dat kan op een doelgerichte manier met aangeboden of zelf opgezochte voorschriften, receptmatige instructies, handleidingen, gebruik van helpfunctie in software, veel oefening ...

Aan de hand van instrumenteel practicum kan je werken aan STEM-doelen over:

  • veilig en duurzaam werken met organismen, stoffen en technische systemen.

In sommige leerplannen zijn STEM-doelen opgenomen over:

  • meetinstrumenten en hulpmiddelen gebruiken met de nodige nauwkeurigheid;

  • labovaardigheden hanteren;

  • labotechnieken toepassen.

Je kan dit practicum inzetten als een voorbereidend traject op een onderzoekspracticum: bijvoorbeeld meetinstrumenten instellen en kiezen in functie van de gewenste nauwkeurigheid.

Ontwerpgericht practicum

sla link op in klembord

Kopieer

Bij het ontwerpen gaan leerlingen op zoek naar de beste oplossing om aan een probleem, uitdaging of behoefte te voldoen met behulp van beschikbare middelen en rekening houdend met o.a. natuurkundige en maatschappelijke factoren (Zeiler, W., 2022). Vanuit een probleemdefinitie worden eisen en beperkingen verkend, meerdere ideeën gegenereerd en op basis van geïnformeerde keuzes omgezet in een concrete oplossing.

Net als onderzoeken verloopt ontwerpen niet volgens een lineair (receptmatig) stappenplan dat nagenoeg vanzelf leidt tot een geschikte oplossing.

De vaardigheden bij ontwerpgericht practicum sluiten aan bij het STEM-leerplandoel over ontwerpen/ontwikkelen van een oplossing voor een probleem.

Leerlijnen in practicum

sla link op in klembord

Kopieer

• Via autonomie: de graad van begeleiding varieert van gesloten naar open practicum om gericht te werken aan toenemende aandacht voor kwaliteit van onderzoek.

• Via complexiteit: de nadruk ligt hier op zo zelfstandig mogelijk werken vanuit eenvoudige practica naar practica met toenemende complexiteit.

Vanuit de geschetste overwegingen is het weinig zinvol om een minimumaantal experimenten te omschrijven die leerlingen dienen uit te voeren in een labo. Ook aanbiedende werkvormen en gespreksvormen kunnen worden ingezet om STEM-doelen te realiseren. Daarbij kunnen demo-experimenten, simulaties, filmmateriaal, concept cartoons ... een belangrijke rol spelen. Vanuit dit perspectief hoeft een doelgericht practicum niet altijd minstens een lesuur te duren.

Practicum in relatie tot algemene pedagogisch-didactische thema’s

sla link op in klembord

Kopieer

In relatie tot effectieve didactiek kan je practicum in verband brengen met doelgericht werken in de beginfase van een ‘les met effect’ en een geschikte instructie in de middenfase ervan. Je kan de visual bij ‘lessen met effect’ raadplegen op deze PRO-site. Vertrekken vanuit uitdagende doelen, leerdoelen en leeractiviteiten op elkaar afstemmen en aandacht voor effectieve instructie is ook belangrijk bij differentiatie (De Smet, M. e.a., 2024).

Literatuur

sla link op in klembord

Kopieer

Berg, E. van den, Buning, J. (1994). Practicum: leren ze er wat? NVOX, 19(6), 245-249.

De Smet, M., Bultheel, M., & Verachtert, P. (2024). Leidraad differentiatie: Samen naar de meet. Stichting Leerpunt. Vlaamse hertaling van Bosker, R., Durgut, F., Edzes, H., Jol, M., van Tuijl, C., & Van der Vegt, A. L. (2021). Leidraad differentiatie als sleutel voor gelijke kansen. Nationaal Regieorgaan Onderwijsonderzoek.

Millar, R. en Abrahams, I. (2009). Practical Work: making it more effective. School Science Review, 91(334), 59-64. Internet: http://www.gettingpractical.org.uk/documents/RobinSSR.pdf

Willems, J., Bastiaenssens, P., & De Schepper, A. (2025). Leidraad Wetenschappen voor het secundair onderwijs. Stichting Leerpunt. Vlaamse hertaling van Holman, J. & Yeomans, E. (2018). Improving Secondary Science. Education Endowment Foundation.

Zeiler, W. (2022). Basisboek ontwerpen. Utrecht: Noordhoff Uitgevers.

×
Kijkt als...
Niveau
Regio