Formatief evalueren tijdens ontwerpgericht onderwijs

Net als bij andere onderwijsaanpakken, vraagt het stimuleren van leren via een ontwerpcontext om formatieve evaluatie. Er bestaan verschillende modellen waarmee je het proces en de verschillende strategieën van formatieve evaluatie kunt vormgeven en beschrijven. In ons onderzoek gebruiken we een model dat we kunnen toepassen op formele vormen van formatieve evaluatie (zoals wanneer je informatie verzamelt via een quizje) en informele vormen (zoals bij een gesprekje tussen docent en leerling). Het proces bestaat uit de strategieën: leerdoelen en succescriteria verhelderen, informatie over het leren van leerlingen verzamelen, informatie interpreteren, en op basis daarvan handelen (zoals door feedback te geven en je onderwijs aan te passen). De docent kan leidend zijn in dit iteratieve proces, maar kan ook leerlingen activeren als leerbronnen voor elkaar of als eigenaar van hun eigen leren.

Voorbeelden voor ontwerpgericht onderwijs
Er zijn verschillende methoden van formatieve evaluatie bekend die goed passen bij ontwerpcontexten. Net als veel professionals doen tijdens projectwerk, kan een klas bijvoorbeeld gezamenlijk op een bord bijhouden wat ze al weten, waar ze nog benieuwd naar zijn en wat ze hebben geleerd. Als facilitator van zulke terugkerende, klassikale discussies kan de docent ontwerp- of vakinhoudelijke ideeën van leerlingen naar boven halen. Samen formuleert de klas leerdoelen en bespreken ze wat vervolgstappen zijn om hun kennis uit te breiden. Deze vorm staat bekend als ‘white boarding’ of ‘bekend-benieuwd-bewaard’.

Formatieve evaluatie in ontwerpcontexten is ook vaak verbonden aan presentatievormen. Tijdens ‘gallery walks’ (expo-rondes) bijvoorbeeld, presenteren ontwerpteams hun zelfgemaakte prototype aan langslopende medeleerlingen. In hun verklaringen van testresultaten en suggesties voor ontwerpverbeteringen wordt hun denken expliciet. Medeleerlingen worden aangespoord daarop te reageren door met een team mee te denken.

Het is belangrijk om doorlopend en op verschillende manieren formatief te evalueren tijdens ontwerpgerichte bètalessen. Om de verzameling mogelijkheden uit te breiden, en meer te leren over formatief evalueren in ontwerpcontexten, keken wij naar de rol die ontwerptekeningen daar in kunnen spelen.

Ontwerptekeningen
Voor ontwerpers is tekenen een belangrijke praktijk (net als voor wetenschappers trouwens). In tekeningen worden hun ideeën duidelijk. Een ontwerptekening geeft bijvoorbeeld iemands idee voor een nieuw soort vliegtuigvleugel weer. Een ontwerptekening van leerlingen zou zo ook informatie over hun denken kunnen opleveren.

Een tekening dient ook vaak als een object dat gesprekken faciliteert. In de professionele wereld zijn dat bijvoorbeeld gesprekken binnen een team ontwerpers of tussen een ontwerper en opdrachtgever. Leerlingen kunnen ook via tekeningen worden gestimuleerd om ideeën uitwisselen met anderen. Bijvoorbeeld via een gesprek tussen leerlingen onderling, of tussen leerlingen en een docent.

We onderzochten mogelijkheden en uitdagingen bij het formatief evalueren met ontwerptekeningen in de setting van een scheikundig ontwerpproject. In ‘The Thermo-Challenge’ ontwerpen leerlingen uit de vierde klas een product dat een drankje door middel van een chemische reactie kan opwarmen of afkoelen. Handig om mee te nemen naar het strand of op een treinreis bijvoorbeeld. In het project staan scheikundeleerdoelen rond reactiewarmte en reactiesnelheid centraal.

Tekenmomenten
In sommige projectlessen hebben ontwerptekeningen met name een grote rol. In de eerste les doen leerlingen een korte tekenoefening en schetsen ze hun eerste productideeën. In les 3 bespreekt de klas criteria waar ontwerptekeningen aan moeten voldoen. Vervolgens bedenken, tekenen en vergelijken ze drie ontwerpideeën. Op basis van die ideeën tekenen ze één ontwerpvoorstel om dat de lessen erop te maken en testen. In les 7 gebruiken leerlingen nieuw opgedane scheikundekennis en ervaringen met hun eerste prototype om een verbeterde ontwerpoplossing te tekenen. In de laatste les tekenen leerlingen hoe hun uiteindelijke ontwerp werkt.

Ontwerpvellen
Bij elke les hoort een ontwerpvel waar leerlingen in hun team aan werken. Dit is een A3-vel met opdrachten die leerlingen door het ontwerpproces heen helpen. Ook staan er tips op en vakken om in te tekenen, rekenen of schrijven. Om het maken van een ontwerptekening te vergemakkelijken staan er tekenvoorbeelden op; hoe kun je bijvoorbeeld piepschuim tekenen?

Uit de eerste bevindingen van het onderzoek komen al enkele interessante mogelijkheden en uitdagingen.

Ontwerptekeningen zelf
De docenten uit het onderzoek verzamelden de ontwerpvellen aan het eind van elke les. Maar, ze bekeken de tekeningen zelf niet uitgebreid. Deze (formelere) vorm van formatieve evaluatie had wel informatie kunnen opleveren. Zo had een team één ruimte getekend, in plaats van twee aparte voor de reactie en voor het drankje. Daardoor zou de gebruiker van hun ontwerp een zoutoplossing drinken. Als docent kun je op zulke informatie ingaan, bijvoorbeeld door te bespreken wat er gebeurt als een zout oplost in water. Dit voorbeeld geeft ook aan dat een tekening alleen moeilijk te interpreteren kan zijn. Soms heb je meer informatie nodig over het denken van je leerlingen. Wat was hun redenering achter die ontwerpkeuze?

Gesprekjes rond tekeningen
Tijdens het maken van ontwerptekeningen in de les spraken de docenten met groepjes leerlingen. In die gesprekken kwamen scheikunde-ideeën van leerlingen naar boven waar docenten ‘on-the-fly’ op konden reageren. Zo gaven docenten bijvoorbeeld korte stukjes uitleg over scheikunde-onderwerpen. Toch misten docenten tijdens zulke gesprekjes ook kansen, bijvoorbeeld door vrij snel door te gaan naar een nieuw onderwerp tijdens het gesprek.

In de gesprekken tussen leerlingen tijdens het maken van ontwerptekeningen kwamen veel scheikunde-ideeën naar boven. De tekenopdrachten stimuleerden leerlingen inderdaad om hun scheikundig denken expliciet te maken en op elkaars ideeën te reageren. Naast de tekenopdracht zelf werd dit ook gestimuleerd door de vragen op de ontwerpvellen. Bijvoorbeeld door de opdracht om plus- en minpunten van ontwerpideeën te vergelijken, of om aan te geven hoe hun kennis over reactiesnelheid in het ontwerp was verwerkt.

Als docent kun je even de tijd nemen om ontwerptekeningen na een les te bekijken en te vergelijken. Daarnaast zagen we hoe er winst lijkt te behalen tijdens tekenmomenten in de les. Zo kun je leerlingen vragen op elkaars uitspraken te reageren terwijl je met een groepje praat. Dit is een bekende ‘good practice’ voor formatief evalueren en sluit aan bij de bevinding dat leerlingen rond ontwerptekeningen bij elkaar veel scheikunde-ideeën kunnen losmaken.

In ons onderzoek zagen we dat de docenten ontwerptekeningen vooral vluchtig bekeken tijdens de les. Ze waren meer gericht op uitspraken van leerlingen en hun houding of gebaren. Misschien is het toch even wennen om van ontwerptekeningen zelf gebruik te maken. Je zou wel extra informatie kunnen verzamelen door tijdens een gesprekje ook op de ontwerptekening te letten. Leerlingen vinden dit misschien ook fijn. Zo zagen we dat sommigen hun ontwerptekening heel graag lieten zien om met hun ‘super goede’ ideeën te pronken of om te leren of ze goed op weg waren.

Als je als docent een bepaald ontwerpproject nog niet vaak hebt uitgevoerd, kan het moeilijk zijn de grote variatie aan leerlingideeën goed te interpreteren en er effectief naar te handelen. Naarmate je een project vaker uitvoert en hier bijvoorbeeld met collega’s over spart, leer je steeds meer over het denken van leerlingen in die context en hoe je daarop kunt reageren.

Wie weet raakte je door dit stuk geïnspireerd om via ontwerptekeningen en gesprekken begrip van leerlingen te evalueren en stimuleren. Daarbij zijn nog veel meer dingen mogelijk. Je zou je kunnen richten op ontwerpleerdoelen, of ontwerpteams elkaars tekeningen laten bekijken. Ben je geïnteresseerd in het ontwerpproject ‘The Thermo-Challenge’? Stuur een bericht via het contactformulier op ontwerponderwijs.nl en je krijgt het toegestuurd.

NWO-NRO subsidieert dit onderzoeksproject.

Kolodner, J. L., et al. (2003). Problem-based learning meets case-based reasoning in the middle school science classroom: Putting learning by design (tm) into practice. JLS, 12(4), 495.

Roth & McGinn (1998). Knowing, researching and reporting science education: Lessons from science and technology studies. JRST, 35(2), 213.

Ruiz-Primo, M. A. (2011). Informal formative assessment: The role of instructional dialogues in assessing students’ learning. SEE, 37(1), 15.

William, D. & Leahy, S. (2015). Embedding formative assessment practical techniques for K-12 classrooms. West Palm Beach: LSI.