3.4 Learning and Instruction in Schools – Project 6
Literatuur: Renkl, Moreno, Taylor, Rohrer
Deel 1
Does fading result in better transfer performance than worked examples, and why?
Renkl, Atkinson, Maier & Staley: “From example study to problem solving: Smooth
transitions help learning” (2002)
Introductie = uitgewerkte voorbeelden bestaan uit een probleemformulering,
oplossingsstappen en de uiteindelijke oplossing zelf. Het leren met deze voorbeelden is van
groot belang voor de initiële acquisitie van cognitieve vaardigheden, en deze acquisitie
bestaat volgens Anderson uit vier fases:
1) In de eerste fase worden problemen opgelost door analogieën, oftewel het refereren
naar de bekende voorbeelden en deze relateren aan het huidige probleem.
2) In de tweede fase worden abstracte declaratieve regels ontwikkeld, zoals verbale
kennis, die probleemoplossing sturen.
3) In de derde fase wordt prestatie soepel en snel zonder het gebruik van veel aandacht
bronnen, oftewel procedurele regels worden gevormd.
4) In de vierde fase kunnen oplossingen snel en direct uit het geheugen worden
gehaald, doordat is geoefend met veel verschillende typen problemen.
De flexibiliteit van de leerling in het gebruiken van verschillende methodes is dus afhankelijk
van bekendheid met het specifieke probleem. Het belang van het bestuderen van
uitgewerkte voorbeelden ten opzichte van oefenen met probleemoplossing is zeer hoog
wanneer een student in de eerste of tweede fase zit. Wanneer de student echter de derde
fase bereikt, wordt oefening met probleemoplossing belangrijker waardoor het bestuderen
van uitgewerkte voorbeelden niet langer de geprefereerde methode is. Verschillende
factoren modereren echter de effectiviteit van uitgewerkte voorbeelden:
Self-explanation effect: de mate waarin leerlingen profiteren van het bestuderen van
uitgewerkte voorbeelden is afhankelijk van hoe goed zij de oplossingen van de
voorbeelden aan zichzelf kunnen uitleggen.
Situational factors: het wel of niet bieden van instructionele verklaringen tijdens
leren of de doelen die worden gesteld.
Example design: het is belangrijk hoe de leermaterialen zijn gestructureerd. Een
mogelijke benadering is het integreren van elementen van probleemoplossing in de
studie van uitgewerkte voorbeelden. Deze leermodes kunnen worden
gecombineerd door achtereenvolgend meer elementen van probleemoplossing te
introduceren in example study totdat leerlingen de problemen zelf kunnen oplossen.
Hoe kunnen example study en probleemoplossing worden gecombineerd? Empirisch bewijs
heeft aangetoond dat het alleen leren van uitgewerkte voorbeelden niet zo effectief is als
leren van voorbeelden waarin elementen van probleemoplossing zijn geïntegreerd. Er zijn
twee manieren waarop deze integratie kan worden verkregen:
1
, 1) Incomplete examples: hierbij worden “blanks” ingevoegd in de oplossing van de
voorbeelden, waardoor leerlingen worden geforceerd om de volgende
oplossingsstap zelf te bepalen. Uit onderzoek van Stark bleek studie van incomplete
voorbeelden voordeliger te zijn dan studie van complete voorbeelden.
2) Example-problem pairs: hierbij worden voorbeelden onmiddellijk gevolgd door
problemen die moeten worden opgelost (of andersom). Het combineren van
problemen en voorbeelden is duidelijk effectiever dan het bloostellen van leerlingen
aan sets van oefenproblemen alleen of sets van voorbeelden alleen.
Zijn er effectievere manieren van combineren? Instructionele modellen stellen een
geleidelijke transitie van complete uitgewerkte voorbeelden naar onafhankelijke
probleemoplossing, oftewel een fading procedure. Wat betreft incomplete voorbeelden zijn
het meer abrupte transities, maar zou dit op de volgende manier kunnen worden toegepast.
Allereerst wordt een compleet voorbeeld gepresenteerd (model), gevolgd door een
voorbeeld waarin een enkele oplossingsstap wordt weggelaten (coached problem solving).
Vervolgens wordt het aantal “blanks” stap voor stap verhoogd totdat alleen het probleem
overblijft (independent problem solving).
Wat is de rationale? Een belangrijke factor die zou bijdragen aan de effectiviteit van fading is
dat het aantal fouten zou worden verminderd. Voorbeeld-probleemparen geven abrupte
veranderingen met betrekking tot de vereisten die worden geplaatst op de leerling. Onder
een fading conditie zouden zij eerst alleen één stap moeten genereren, en worden de
vereisten geleidelijk verhoogd. Het vermijden van fouten zou voordelig moeten zijn voor
problemen waarbij specifieke regels kunnen worden toegepast (near transfer), maar
eventueel niet voor problemen waarbij methodes moeten worden aangepast (far transfer).
Fouten zouden hier juist reflecties en dieper begrip stimuleren. Aan de andere kant zou het
vermijden van fouten wel de cognitieve load verminderen, waardoor andere cognitieve
activiteiten kunnen worden uitgevoerd en fading wel far transfer stimuleert.
Experiment 1: Field experiment
Er werd een kleinschalige field experiment uitgevoerd waarin werd getest of een geleidelijke
transitie van uitgewerkte voorbeelden naar probleemoplossing (geleidelijk toevoegen van
“blanks”) effectiever is dan leren door voorbeeld-probleemparen.
Methode: twee 9th-grade klassen werden gebruikt met in totaal 35 leerlingen. In de
ene klas werd een fading procedure gebruikt (compleet voorbeeld, laatste stap
weggelaten, laatste twee stappen weggelaten, enz. = backward), terwijl in de andere
klas traditionele voorbeeld-probleemparen werden gebruikt (tweemaal voorbeeld,
steeds gevolgd door een corresponderend probleem). Elk voorbeeld/probleem
bevatte drie oplossingsstappen, waarvan de helft uitgewerkt en de andere helft nog
niet. Leerlingen in beide condities moesten dus hetzelfde aantal oplossingsstappen
genereren. Participanten kregen eerst basiskennis gepresenteerd van de concepten
en regels van elektriciteit, gevolgd door een pre-test (vier problemen) van hun
voorkennis. Twee dagen later vond de experimentele fase plaats, en weer twee
dagen later was de post-test (zes problemen, waarvan vier near en twee far).
2
Literatuur: Renkl, Moreno, Taylor, Rohrer
Deel 1
Does fading result in better transfer performance than worked examples, and why?
Renkl, Atkinson, Maier & Staley: “From example study to problem solving: Smooth
transitions help learning” (2002)
Introductie = uitgewerkte voorbeelden bestaan uit een probleemformulering,
oplossingsstappen en de uiteindelijke oplossing zelf. Het leren met deze voorbeelden is van
groot belang voor de initiële acquisitie van cognitieve vaardigheden, en deze acquisitie
bestaat volgens Anderson uit vier fases:
1) In de eerste fase worden problemen opgelost door analogieën, oftewel het refereren
naar de bekende voorbeelden en deze relateren aan het huidige probleem.
2) In de tweede fase worden abstracte declaratieve regels ontwikkeld, zoals verbale
kennis, die probleemoplossing sturen.
3) In de derde fase wordt prestatie soepel en snel zonder het gebruik van veel aandacht
bronnen, oftewel procedurele regels worden gevormd.
4) In de vierde fase kunnen oplossingen snel en direct uit het geheugen worden
gehaald, doordat is geoefend met veel verschillende typen problemen.
De flexibiliteit van de leerling in het gebruiken van verschillende methodes is dus afhankelijk
van bekendheid met het specifieke probleem. Het belang van het bestuderen van
uitgewerkte voorbeelden ten opzichte van oefenen met probleemoplossing is zeer hoog
wanneer een student in de eerste of tweede fase zit. Wanneer de student echter de derde
fase bereikt, wordt oefening met probleemoplossing belangrijker waardoor het bestuderen
van uitgewerkte voorbeelden niet langer de geprefereerde methode is. Verschillende
factoren modereren echter de effectiviteit van uitgewerkte voorbeelden:
Self-explanation effect: de mate waarin leerlingen profiteren van het bestuderen van
uitgewerkte voorbeelden is afhankelijk van hoe goed zij de oplossingen van de
voorbeelden aan zichzelf kunnen uitleggen.
Situational factors: het wel of niet bieden van instructionele verklaringen tijdens
leren of de doelen die worden gesteld.
Example design: het is belangrijk hoe de leermaterialen zijn gestructureerd. Een
mogelijke benadering is het integreren van elementen van probleemoplossing in de
studie van uitgewerkte voorbeelden. Deze leermodes kunnen worden
gecombineerd door achtereenvolgend meer elementen van probleemoplossing te
introduceren in example study totdat leerlingen de problemen zelf kunnen oplossen.
Hoe kunnen example study en probleemoplossing worden gecombineerd? Empirisch bewijs
heeft aangetoond dat het alleen leren van uitgewerkte voorbeelden niet zo effectief is als
leren van voorbeelden waarin elementen van probleemoplossing zijn geïntegreerd. Er zijn
twee manieren waarop deze integratie kan worden verkregen:
1
, 1) Incomplete examples: hierbij worden “blanks” ingevoegd in de oplossing van de
voorbeelden, waardoor leerlingen worden geforceerd om de volgende
oplossingsstap zelf te bepalen. Uit onderzoek van Stark bleek studie van incomplete
voorbeelden voordeliger te zijn dan studie van complete voorbeelden.
2) Example-problem pairs: hierbij worden voorbeelden onmiddellijk gevolgd door
problemen die moeten worden opgelost (of andersom). Het combineren van
problemen en voorbeelden is duidelijk effectiever dan het bloostellen van leerlingen
aan sets van oefenproblemen alleen of sets van voorbeelden alleen.
Zijn er effectievere manieren van combineren? Instructionele modellen stellen een
geleidelijke transitie van complete uitgewerkte voorbeelden naar onafhankelijke
probleemoplossing, oftewel een fading procedure. Wat betreft incomplete voorbeelden zijn
het meer abrupte transities, maar zou dit op de volgende manier kunnen worden toegepast.
Allereerst wordt een compleet voorbeeld gepresenteerd (model), gevolgd door een
voorbeeld waarin een enkele oplossingsstap wordt weggelaten (coached problem solving).
Vervolgens wordt het aantal “blanks” stap voor stap verhoogd totdat alleen het probleem
overblijft (independent problem solving).
Wat is de rationale? Een belangrijke factor die zou bijdragen aan de effectiviteit van fading is
dat het aantal fouten zou worden verminderd. Voorbeeld-probleemparen geven abrupte
veranderingen met betrekking tot de vereisten die worden geplaatst op de leerling. Onder
een fading conditie zouden zij eerst alleen één stap moeten genereren, en worden de
vereisten geleidelijk verhoogd. Het vermijden van fouten zou voordelig moeten zijn voor
problemen waarbij specifieke regels kunnen worden toegepast (near transfer), maar
eventueel niet voor problemen waarbij methodes moeten worden aangepast (far transfer).
Fouten zouden hier juist reflecties en dieper begrip stimuleren. Aan de andere kant zou het
vermijden van fouten wel de cognitieve load verminderen, waardoor andere cognitieve
activiteiten kunnen worden uitgevoerd en fading wel far transfer stimuleert.
Experiment 1: Field experiment
Er werd een kleinschalige field experiment uitgevoerd waarin werd getest of een geleidelijke
transitie van uitgewerkte voorbeelden naar probleemoplossing (geleidelijk toevoegen van
“blanks”) effectiever is dan leren door voorbeeld-probleemparen.
Methode: twee 9th-grade klassen werden gebruikt met in totaal 35 leerlingen. In de
ene klas werd een fading procedure gebruikt (compleet voorbeeld, laatste stap
weggelaten, laatste twee stappen weggelaten, enz. = backward), terwijl in de andere
klas traditionele voorbeeld-probleemparen werden gebruikt (tweemaal voorbeeld,
steeds gevolgd door een corresponderend probleem). Elk voorbeeld/probleem
bevatte drie oplossingsstappen, waarvan de helft uitgewerkt en de andere helft nog
niet. Leerlingen in beide condities moesten dus hetzelfde aantal oplossingsstappen
genereren. Participanten kregen eerst basiskennis gepresenteerd van de concepten
en regels van elektriciteit, gevolgd door een pre-test (vier problemen) van hun
voorkennis. Twee dagen later vond de experimentele fase plaats, en weer twee
dagen later was de post-test (zes problemen, waarvan vier near en twee far).
2
