Lesgeven tijdens de coronacrisis: Didactische toepassingen van digitale oefenprogramma’s

Liesbeth Kester, Ditte Lockhorst en Wilfried Admiraal

Digitale oefenprogramma’s

Digitale oefenprogramma’s laten leerlingen oefenen met de lesstof en genereren daardoor leerlinggegevens zoals goed/fout scores per oefening, tijdsduur per oefening etc. Het programma presenteert deze gegevens als feedback aan de leerling en leerkracht, die hieruit afleiden op welk niveau de leerling de leerstof beheerst. Meer specifiek, afhankelijk van het ontwerp, toetsen deze oefenprogramma’s vaardigheden en kennis van leerlingen (vaak adaptief), koppelen ze de resultaten direct terug aan leerlingen en geven ze leerlingen hints en soms aanvullende uitleg en instructie. Daarnaast genereren deze programma’s informatie over leerlingprestaties zoals hun testscores, online leergedrag en details van de gemaakte testopgaven. Deze informatie kan door de leraren worden gebruikt om hun didactiek in de klas aan te passen. Voorbeelden van digitale oefenprogramma’s zijn: Snappet (https://nl.snappet.org/; po en vo), Muiswerk (https://muiswerk.nl/; po, vo en mbo), Squla (https://www.squla.nl/; po), GotIt (https://www.thiememeulenhoff.nl/got-it; po, vo en mbo) of Rekentuin/ Taalzee (https://www.rekentuin.nl/, https://www.taalzee.nl/; po). Over het algemeen geldt dat hoe vaker een leerling een digitaal oefenprogramma gebruikt hoe groter de verbetering in leerprestatie (bijv. De Witte et al. 2015).

Om leerlingen te verleiden intensiever gebruik te maken van de digitale oefenprogramma’s worden vaak spelelementen zoals beloningen, scoreborden, uitdagingen, doelen, verhaallijnen et cetera aan deze oefenprogramma’s toegevoegd. Dit wordt gamification genoemd (Khalil, Wong, Ebner, & Paas, 2018). Het voornaamste doel van gamification is het oefenen leuker te maken (Faiella & Ricciardi, 2015; Plass, Homer & Kinzer, 2015). Gamification binnen digitale leeromgevingen zoals de digitale oefenprogramma’s is iets anders dan games voor leren. Een leeromgeving met gamification heeft een bepaald instructie-ontwerp (d.w.z. de maatregelen die worden genomen om leren te bevorderen) en voegt daar op verschillende momenten en op verschillende manieren (game dynamics; Tu, Sujo-Montes & Yen, 2015) spelelementen (game mechanics; Tu et al. 2015) aan toe. Een game voor leren is een specifiek soort onderwijscontext waarin het game-ontwerp en het instructie-ontwerp samenvallen, het spel centraal staat en leerdoelen en speldoelen geïntegreerd zijn (Plass et al., 2015, Wiggins, 2016).

Algemeen wordt aangenomen dat spelelementen in een digitaal oefenprogramma de motivatie van leerlingen om te oefenen vergroot en dat dit de leerprestaties ten goede komt. Niet alle spelelementen zijn echter even effectief. Uit een recente overzichtsstudie (Post et al., 2020) blijkt dat de combinatie van beloning en competitie taakmotivatie verhoogt, maar er zijn veel studies (met en zonder deze twee spelelementen) die geen effect op motivatie laten zien. Verder blijkt dat het kiezen van spelelementen voor gamification in het onderwijs moet worden afgestemd op leerlingkenmerken (bijv. leerlingen die al gemotiveerd zijn voor een bepaalde taak kunnen juist ontmoedigd of afgeleid raken door een beloning) of taakkenmerken (bijv. beloning lijkt vooral motivatie te verhogen bij taken die leerlingen als saai beschouwen). Op leerprestatie worden positieve effecten van gamification gevonden. Dit komt mogelijk vooral door het spelelement competitie, maar ook door (combinaties met) uitdagingen, feedback en niveau (d.w.z. game levels).

Didactische toepassing van digitale oefenprogramma’s

Uit de onderwijspraktijk van voor de coronacrisis blijkt dat er bij leraren weinig aandacht is voor de didactische toepassing van digitale oefenprogramma’s (Kester et al. 2018). Met andere woorden leraren zetten de informatie over de leerlingprestaties uit de digitale oefenprogramma’s niet in om hun onderwijs aan te passen. Hier valt winst te behalen.

Onderzoek laat zien dat de gegevens die de digitale oefenprogramma’s genereren gebruikt kunnen worden voor differentiëren, adapteren en formatief toetsen terwijl dit in de onderwijspraktijk geen gemeengoed lijkt te zijn (Kester et al. 2018).

Differentiëren door een leraar behelst het monitoren wat een leerling leert, hoe de leerling dit leert en hoe de leerling laat zien wat geleerd is en het matchen van deze monitoring met niveau, interesse of leervoorkeuren (Tomlinson, 2004). Uit een overzichtsstudie blijkt dat differentiëren een gemiddeld groot effect heeft op de prestatie van leerlingen (Scheerens, 2000). Ander onderzoek suggereert dat de digitale oefenprogramma’s ingezet worden om te differentiëren (hier: extra oefening voor zwakkere leerlingen) (De Witte et al., 2015). In dit onderzoek maakten scholen met lage rendementen (afgemeten aan de eindexamens) meer gebruik van Got it dan scholen met hoge rendementen. Een veldexperiment naar differentiatie op het gebied van grammatica met Questions for Learning laat zien hoe leraren hun instructie in klas aanpasten op basis van de informatie uit het oefenprogramma (Sheard, Chambers & Elliott, 2012). Leraren inventariseerden bijvoorbeeld de vragen die slecht gemaakt werden en gebruikten die informatie om remediërende lessen in te richten of bepaalde leerlingen of groepjes leerlingen aparte instructie en feedback te geven.

Adaptief lesgeven is lesgeven op maat voor individuen. Net als bij differentiatie spelen bij adaptief leren diverse leerlingkenmerken een rol op basis waarvan het leermateriaal of de instructie kan worden aangepast (Sottilare, & Goldberg, 2012; Sottilare, & Proctor, 2012). Onderzoek naar Muiswerk laat positieve resultaten van adapteren zien (Haelermans, Ghysels, & Prince, 2015).

Bij formatief toetsen worden de leerlinggegevens uit de digitale oefenprogramma’s gebruikt om feedback over de leerprestaties te geven aan leerlingen en leraren (Black & William, 2009). Verschillende onderzoeken kijken naar de effecten van formatief toetsen in digitale oefenprogramma’s. Onderzoek naar mCLASS of Acuitiy (31 scholen vergeleken met 31 controle scholen) liet zien dat formatief toetsen bij leerlingen uit de bovenbouw van het primair onderwijs een positief effect had op de leerprestaties (Konstantopoulos, Miller & Van der Ploeg, 2013). Onderzoek naar ASSISTments liet zien dat wanneer leraren gebruik maakten van samenvattende informatie uit ASSISTments om hun instructie in de klas aan te passen dit zelfs positieve gevolgen had voor de leerlingen die zelf weinig gebruik maakten van ASSISTments (Koedinger et al., 2010).

Kortom, onderzoek laat zien dat een weloverwogen didactische toepassing van digitale oefenprogramma’s in een, al dan niet volledig, digitale klas het gebruik van dit soort programma’s door leraren naar een hoger plan tilt. Laten we de digitale revolutie die zich door de coronacrisis binnen het onderwijs heeft voltrokken benutten om onze leraren verder te bekwamen in het lesgeven met deze digitale tools. Scholen zouden dit momentum niet voorbij moeten laten gaan en moeten behouden wat goed is. De inzet van ICT kan leraren helpen het onderwijs efficiënter in te richten, mits goed gedaan zoals dit artikel laat zien. Digitale oefenprogramma’s geven leraren de mogelijkheid om leerlingen delen van de lesstof zelfstandig te laten doorlopen en hun lesgeven te concentreren op die delen van de lesstof waar leerlingen moeite mee hebben. Scholen kunnen leraren helpen door niet automatisch terug te gaan naar de status quo van voor de coronacrisis maar samen met hen te zoeken naar effectieve vormen van blended onderwijs en juist nu leraren te stimuleren en ondersteunen bij de inzet van digitale onderwijsprogramma’s in hun onderwijs.

Liesbeth Kester is hoogleraar Onderwijswetenschappen bij de Universiteit Utrecht.
Ditte Lockhorst is onderzoeker-adviseur bij Oberon.
Wilfried Admiraal is hoogleraar onderwijskunde bij het ICLON.

Literatuur
- Black, P., & Wiliam, D. (2009). Developing the theory of formative assessment. Educational Assessment, Evaluation and Accountability (formerly: Journal of Personnel Evaluation in Education), 21(1), 5.
- De Witte, K., Haelermans, C., & Rogge, N. (2015). The effectiveness of a computer-assisted math learning program. Journal of Computer Assisted Learning, 31, 314-329. doi: 10.1111/jcal.12090.
- Faiella, F. & Ricciardi, M. (2015). Gamification and learning: a review of issues and research. Journal of e-Learning and Knowledge Society, 11(3). Italian e-Learning Association. Retrieved October 30, 2019 from https://www.learntechlib.org/p/151920/
- Haelermans, C., Ghysels, J., & Prince, F. (2015). Increasing performance by differentiated teaching? Experimental evidence of the student benefits of digital differentiation. British Journal of Educational Technology, 46, 1161-1174. oi:10.1111/bjet.12209.
- Kester, L., Cviko, A., Janssen, C.,de Jonge, M., Louws, M., Nouwens, S., Paas, T., van der Ven, F., Admiraal, W. F., Post, L., Lockhorst, D., Buynsters, M., & Damstra, G. (2018). Docent en leerling aan het stuur. Onderzoek naar leren op maat met ict. Landelijk onderzoek Doorbraak Onderwijs & ICT. Doorbraakproject Onderwijs en ICT: Universiteit Utrecht | Universiteit Leiden | Oberon. https://www.nro.nl/wp-content/uploads/2018/02/Doorbraakproject-Onderwijs-ICT_Eindrapport.pdf
- Khalil, M., Wong, J., de Koning, B., Ebner, M., & Paas, F. (2018, April). Gamification in MOOCs: A Review of the State of the Art. In 2018 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON) (pp. 1629-1638). IEEE.
- Koedinger, K. R., McLaughlin, E. A., Heffernan, N. T. (2010). A quasi-experimental evaluation of an online formative assessment and tutoring system. Journal of Educational Computing Research, 43, 489-510. doi: 10.2190/EC.43.4.d.
- Konstantopoulos, S., Miller, S. R., & Van der Ploeg, A. (2013). The impact of Indiana's system of interim assessments on mathematics and reading achievement. Educational Evaluation and Policy Analysis, 35, 481-499. DOI: 10.3102/0162373713498930
- Post, L., Kester, L., Admiraal, W. F., Lockhorst, D., & Bulder, E. (2020). Overzichtsstudie. Gamification in digitale oefenprogramma’s. Eindrapportage. Universiteit Utrecht | Universiteit Leiden | Oberon. https://www.nro.nl/wp-content/uploads/2020/02/eindrapportage-overzichtsstudie-gamification-revised-final.pdf
- Plass, J. L., Homer, B. D., & Kinzer, C. K. (2015). Foundations of game-based learning. Educational Psychologist, 50(4), 258-283.
- Scheerens, J. (2000). Improving school effectiveness. Paris: United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization.
- Sheard, M., Chambers, B., & Elliott, L. (2012). Effects of technology-enhanced formative assessment on achievement in primary grammar. Retrieved May 3. 2017 from the University of York website https://www.york.ac.uk/media/iee/documents/QfLGrammarReport_Sept2012.pdf.
- Sottilare, R. A., & Goldberg, B. S. (2012). Designing adaptive computer-based tutoring systems to accelerate learning and facilitate retention. Cognitive Technology, 17(1), 19-33.
- Sottilare, R. A., & Proctor, M. D. (2012). Passively classifying student mood and performance within intelligent tutors. Educational Technology & Society, 15(2), 101-114.
- Tomlinson, C. A. (2004). Sharing responsibility for differentiating instruction. Roper Review, 26, 188-189. doi:10.1080/02783190409554268
- Tu, C. H., Sujo-Montes, L. E., & Yen, C. J. (2015). Gamification for learning. In Media rich instruction (pp. 203-217). Springer, Cham.
- Wiggins, B. E. (2016). An overview and study on the use of games, simulations, and gamification in higher education. International Journal of Game-Based Learning (IJGBL), 6(1), 18-29.