ľ�ϸ���Ӱ��

Wat is de rol van het lichaam in wiskunde leren? Hoe spelen verlengstukken van ons lichaam, zoals pennen en aantekeningen, een rol in leren? Wat is relevante feedback voor leerlingen? In haar PhD-onderzoek gaat Rosa Alberto dergelijke vragen bestuderen door digitale wiskundige hulpmiddelen te bestuderen en ontwerpen.
 

Digital turn

Het PhD-onderzoek van Rosa Alberto maakt onderdeel uit van het door de NWO en uitgever Noordhoff gefinancierde project ‘The Digital Turn in Epistemology’. In dit project vormen de filosofie, logica en ICT-ontwikkelingen in het wiskundeonderwijs een drieluik van waaruit gekeken wordt naar de digitale wending in de epistemologie van de wiskunde.

Epistemologie

Epistemologie is de filosofie van kennis: wat is het, hoe ontstaat het, en hoe kan het ondersteund worden? In het klassieke denken (gebaseerd op cognitivisme) bevindt kennis zich onder onze hersenpan (d.m.v. representaties). In een recente wending binnen de epistemologie (enactivisme) is kennis embodied, embedded en extended, ook wel de drie E’s van cognitie (E3C). Dit betekent dat cognitie plaatsvindt in je lichaam (embodied), dat via actie en perceptie continu interacteert met de fysieke en culturele omgeving (embedded), al dan niet via instrumenten en tekens (extended).

Digitale E3C-tool met handschriftherkenning

Leerlingen hebben vaak moeite met het verbinden van operationele en structurele wiskundige kennis, en het coördineren van verschillende verschijningsvormen (numeriek, grafisch, symbolisch): vaardigheden die centraal staan in het voortgezet onderwijs. Het PhD-onderzoek van Alberto richt zich op hoe wiskundige kennis begrepen en ondersteund kan worden op basis van de E3C-theorie met inzet van technologie en digitaal materiaal.

Grote voordelen van technologie zijn de dynamische presentaties en continue feedback. Een groot struikelblok is echter de beperkte handelingsvrijheid zoals bewegingen, tekenen en algebraïsche uitwerkingen die we gewend zijn om op papier te doen. Partners van de Digitale Wiskunde Omgeving (DWO) ontwikkelen binnen dit project software die geschreven wiskundige notaties kan herkennen. Hierdoor kunnen leerlingen nu schrijven en schetsen in een digitale omgeving: fysieke interacties die dichter bij ons lijken te staan dan typen en aanklikken. Het doel van Alberto is om digitale taken te ontwikkelen waarin we kunnen bestuderen hoe bewegingen (embodied), schrijven en schetsen (extended) en dynamische feedback (embedded) leerlingen kan ondersteunen in zowel operationele als structurele wiskundige kennis.

Onderzoek

De digitale taken zullen ontwikkeld worden via design-based research. Allereerst zal Alberto onderzoeken welke (embodied, embedded en extended) karakteristieken taken moeten bevatten om het leertraject zo goed mogelijk te ondersteunen. Ontwerp van actie en perceptie, responsen van de omgeving  en hulpmiddelen staan hierin centraal. Het ontwerp zal getest worden op een klein (al dan niet samenwerkend) groepje leerlingen, bijvoorbeeld met behulp van eye-tracking en leerlingen hardop laten denken. Op basis van de resultaten wordt de tool aangepast, en vervolgens weer uitgetest op een klein groepje leerlingen. Uiteindelijk zal de ontwikkelde tool onderzocht worden in de klas, want daar vindt tenslotte de wiskundeles plaats (in de omgeving: embedded cognition). 

Leerlingen helpen en uitbreiding leertheorie

Alberto: “Ik hoop dat we mooie taken kunnen ontwikkelen gebaseerd op de drie E’s waar leerlingen echt wat aan hebben. Daarnaast hoop ik dat het onderzoek inzichten oplevert in hoe wij kennis vergaren door interactie met ICT-tools. In deze tijd van digitalisering in de maatschappij, zou het mooi zijn om de leertheorie uit te kunnen breiden op dit gebied.”

heeft geneeskunde, psychologie en cognitieve neurowetenschappen gestudeerd, onderzoek gedaan naar intelligentie en contextopgaves in het reken- en wiskundeonderwijs met behulp van eye-tracking, en gewerkt als statistiekdocent.