Onderzoek naar beter wiskundig leren denken op de basisschool

Om goed mee te kunnen komen in de informatiemaatschappij hebben we allerlei hogere denkvaardigheden nodig, zoals abstraheren en probleemoplossen. Al in het basisonderwijs horen kinderen dit soort denkvaardigheden te ontwikkelen, maar dit lukt nog onvoldoende. Karel Boonstra begon een promotieonderzoek over de vraag hoe meetkunde-onderwijs kan bijdragen aan de ontwikkeling van wiskundig denken op de basisschool, en zo een rol kan spelen in het opleidingsonderwijs van de pabo.

“Binnen het vak rekenen-wiskunde is meetkunde bijzonder geschikt om hogere-orde denkvaardigheden bij leerlingen op de basisschool te ontwikkelen. We noemen ze ook wel 21st century skills”, vertelt Karel Boonstra. “Meetkunde gaat onder andere over ruimtelijke oriëntatie en redeneren op basis van ruimtelijke ervaringen. Abstraheren is de relatie leren leggen tussen deze ervaringen en de wiskunde. Dit helpt je om bijvoorbeeld 2D-kaarten van Google Maps naar de 3D-werkelijkheid te kunnen vertalen en omgekeerd. Je kunt de rode lijnen in Google Maps, die drukke wegen voorstellen, dan vertalen naar de situatie waarin je je bevindt en de bestuurder naast je vertellen hoe hij of zij moet rijden.

“Helaas blijven de onderwijsresultaten voor meetkunde in Nederland al een paar jaar achter. Meetkunde krijgt te weinig aandacht op de meeste basisscholen en leerkrachten hebben te weinig kennis om hun leerlingen te stimuleren en begeleiden bij wiskundig denken. Veel leerlingen hebben moeite om verschijnselen als schaduwen, projecties en perspectief te verklaren, terwijl dit soort inzichten belangrijk zijn in de ontwikkeling naar zelfstandig en kritisch denken. Wiskunde wordt in de praktijk nog te vaak onderwezen op basis van instrumenteel handelen. Ze krijgen regels aangeleerd en kunnen die toepassen maar dat leidt meestal niet tot inzicht in het waarom.”

Zelf ontdekken en verklaren

Hoe kunnen we het meetkundeonderwijs op de basisschool zo inrichten dat het bijdraagt aan de ontwikkeling van denkvaardigheden als verklaren, abstraheren, probleemoplossen en modelleren? Hoe kan de leraar kinderen begeleiden bij het zélf ontdekken en verklaren van meetkundige problemen en verschijnselen in de wereld? Een sleutel om dit probleem op te lossen kan volgens Karel Boonstra liggen in het ‘embodied’ maken van het meetkunde-onderwijs. “Uitgangspunt is dat lichaam en brein onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn en dat begrip is geworteld in lichamelijke ervaringen, die je opdoet in de interactie met de fysieke en sociale wereld. De eerste ervaringen op dit vlak zijn pril maar veelbelovend. Zo kun je kinderen beter laten begrijpen wat een grafiek is door gebruik te maken van bewegingssensoren. Ze lopen naar voren en achter en zien op het scherm dat dit leidt tot een grafiek.”

Embodied meetkundeonderwijs

Door middel van een innovatieve onderwijsopzet van het onderwerp schaduwen en projecties onderzoekt Karel Boonstra in hoeverre embodied meetkundeonderwijs bij kan dragen aan de ontwikkeling van wiskundig denken, en zo een rol kan spelen in het opleidingsonderwijs van de pabo. Hij is werkzaam als hogeschooldocent en tevens verbonden aan het lectoraat Didactiek van Rekenen en Wiskunde, Kenniscentrum Leren en Innoveren van Hogeschool Utrecht. De promotor van zijn onderzoek ‘Abstraheren in embodied meetkundeonderwijs’ is prof. dr. Paul Drijvers, hoogleraar didactiek van de wiskunde aan de Universiteit Utrecht.

 

Tekst: Mariek Hilhorst

Deel dit artikel