Rekenproject: Leren

Ben Wilbrink

rekenproject thuis
psychologie
    leren — schematiseren
        interactief leren
    creativiteit — probleemoplossen — Polya
        kennis
            begrijpen — voorbeelden
                eerst begrijpen vs eerst oefenen
    lesgeven — rekenklas — ICT
    taal en rekenen: taligheid van rekenonderwijs
    rekentoetsvragen — ontwerp, enzovoort

Om het nodige over leren te weten te komen is het nodig de psychologische literatuur te raadplegen. Mijn referentie is voorlopig het recente boek van Stellan Ohlsson (2011) Deep Learning. Ik zal daar later nog een aantal andere titels aan toevoegen, maar wijs meteen al op Anderson, Reder en Simon (2000): leren van voorbeelden, en leren door doen (een variant op leren van voorbeelden). Zie daarvoor de afzonderlijke pagina voorbeelden.htm

is ‘leren’ een actief werkwoord?

Let op, jongens en meisjes: leren is geen bewust proces, leren kun je niet doen, en leren kun je dus ook niet leren. Leren gebeurt, ‘het leert in mij’. Of niet, natuurlijk, maar omdat je al evenmin je hersens stil kunt zetten, gaat het leren voortdurend door.

Oké, als je niet zelf kunt leren, wat kun je dan wél? Je verkeert zelf in dezelfde positie als je leraar die jou instrueert: je hebt wel een beetje de condities in de hand die voorwaardelijk zijn voor het leren (maar niet noodzakelijk ook voldoende). Je kunt dus wel ‘leren’ om die condities goed in de gaten te houden en te creëren, maar ook dit ‘leren’ is weer niet voor introspectie (en reflectie) toegankelijk.

Dit lijkt allemaal heel interessant, maar het leidt niet direct tot concrete aanbevelingen voor welke didactiek dan ook. Toch is het goed om het besef te hebben dat leren geen actief werkwoord is, laat het ons bescheidenheid leren. Het leren is dus net iets minder maakbaar dan we graag zouden willen, maar daarom misschien wel krachtiger dan we hebben kunnen dromen.

twee keer leren

Noteer ook maar vast dat het onderscheid tussen kennen en kunnen van belang is: weten dat, en weten hoe. Intellectuele en culturele kennis begint noodzakelijkerwijs met een bewust ‘weten dat’, maar zal in veel gevallen verder worden geleerd tot een niet meer bewust weten hoe. Van het eerste wordt wel gezegd dat het declaratieve kennis is, en in een andere hersenkwab huist dan de procedurele kennis van het weten hoe. Onderwijs dat bedoeld of onbedoeld blijft steken in dat bewuste ‘weten dat’ is dus gemankeerd onderwijs. Let op: de opvatting dat het in het leven gaat om ‘weten dat’ is zeer wijd verbreid, en leidt als vanzelf tot opvolgende misvattingen zoals het mallotige idee dat we in het internettijdperk onze kennis eenvoudig bij elkaar kunnen googelen. Quod non. Wat dus niet het geval is, althans in niet-triviale zin.

Terugkomend op de leertheorie zoals door Stellan Ohlsson in zijn boek samengevat (en uitgebreid): de enorme hoeveelheid declaratieve kennis die we in onze hersencellen op de een of andere manier tot onze beschikking hebben, werkt niet zoals bijvoorbeeld een encyclopedie voor jou werkt (hoewel ook wel een beetje op die manier, als dat zo uitkomt). Nee, het gaat echt heel anders: de meeste dingen die we doen horen thuis in de categorie van de procedures, van het doen, en daarbij doet onze declaratieve kennis op de onbewuste achtergrond mee op de verrassende wijze dat ze verwachtingen schept over het resultaat van ons handelen. Onze hersenen zijn daar idioot efficiënt in, trouwens. Zelfs zo efficiënt dat we het meestal niet in de gaten hebben dat ons brein voortdurend de wereld zoals we die waarnemen aan het creëren is bijna nog voordat de betreffende stand van zaken zich ook werkelijk voordoet. Dan is het even schrikken wanneer die stand van zaken toch anders blijkt te zijn dan onze sterke verwachting erover. Er blijkt toch een auto van rechts te komen. Je rijdt een afrit van de snelweg op terwijl je ervan overtuigd bent dat het een oprit is. Enzovoort. Leer je nu rekenen, bijvoorbeeld aftrekken onder de 100, dan werkt het op dezelfde manier, en dan is het veel duidelijker dat het leren aftrekken juist mogelijk is door van die fouten, foute verwachtingen dus ook, te ‘leren’. Zo gaat het dus; maar het is geen bewust proces: de leerlingen hoeft niet te weten dat hij op deze manier moet leren, hij leert op deze manier. Voor de leraar is het trouwens wel van belang om enig idee te hebben over dit leerproces. Afijn, het verontrustende is nu dat dit allemaal in mijn korte beschrijving veel eenvoudiger lijkt dan het is. Om een idee te krijgen van de complexiteit: blader eens door de sleutelpublicatie Ohlsson & Rees (1992), het onderliggende rapport (dat is vrijwel gelijk aan het tijdschriftartikel).

John Dunlosky, Katherine A. Rawson, Elizabeth J. Marsh, Mitchell J. Nathan & Daniel T. Willingham (2013). Improving Students' Learning With Effective Learning Techniques: Promising Directions From Cognitive and Educational Psychology. Psychological Science in the Public Interest, 14 #1, 4-58. pdf

David R. Shanks (2010). Learning: From Association to Cognition. Annual Review of Psychology, 63, 273-301. pdf

John T.Wixted (2004). CUMULATIVE PROGRESS IN FORMAL THEORIES OF ATTENTION. Annual Review of Psychology, 56, 235-269. abstract

John R. Anderson & Christian D. Schunn (2000). Implications of the ACT-R learning theory: No magic bullets. In R. Glaser (Ed.), Advances in instructional psychology: 5 (pp. 1-34). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. pdf

Talita Groenendijk, Tanja Janssen, Gert Rijlaarsdam & Huub van den Bergh (2013). The effect of observational learning on students' performance, processes, and motivation in two creative domains. British Journal of Educational Psychology, 83 pdf

plaatsvervangend leren

• In formal education, observational learning proved to be an effective learning activity in various domains, such as mathematics (e.g., Schunk & Hanson, 1985), reading (Couzijn & Rijlaarsdam, 2004), argumentative writing (Braaksma, Rijlaarsdam, & Van den Bergh, 2002; Couzijn, 1999; Raedts, Rijlaarsdam, Van Waes, & Daems, 2007; Rijlaarsdam et al., 2008; Van Steendam, Rijlaarsdam, Sercu, & Van den Bergh, 2010; Zimmerman & Kitsantas, 2002), learning to collaborate (Rummel & Spada, 2005), and learning argumentation skills (Schworm & Renkl, 2007).
• Schunk, D. H., & Hanson, A. R. (1985). Peer models: Influence on children's self-efficacy and achievement. Journal of Educational Psychology, 77, 313-322. pdf
• Couzijn, M., & Rijlaarsdam, G. (2004). Learning to read and write argumentative text by observation. In G. Rijlaarsdam (Series Ed.), G. Rijlaarsdam, H. Van den Bergh, & M. Couzijn (Vol. Eds.), Studies in writing. Vol. 14. Effective learning and teaching of writing (2nd ed.), Part 1, Studies in learning to write (pp. 241-258). Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. pdf
  abstract This chapter offers a theoretical and empirical comparison of ‘learning by doing’ and learning-by observation, applied to the field of reading and writing. Participants are fifteen-year old high school students, who followed one of a series of experimental courses on composition and/or comprehension of argumentative text. The effect study focuses on observational learning, as opposed to a more traditional ‘learning by doing’ pedagogy. In two experimental groups, students (15 y.) observed either writing or reading activities performed by age-group students. Observations were made by means of authentic videotape recordings. It was the observer’s task to compare and evaluate the activities of the observed students. These two instructional programs were compared with two more conventional (control) programs in which participants learned to read or write by applying theory in exercises. Intra-modal learning as well as inter-modal transfer results were assessed for both writing and reading. Results show that this type of observational learning was more effective than ‘learning by doing’. Learning effects for the observation groups surpassed the results for the matching ‘learning by doing’ groups. Moreover, learning to write by observation appeared to be more efficient since the experimental writing subjects more readily transferred their increased writer’s knowledge to reading tasks.
• Braaksma, M. A. H., Rijlaarsdam, G., Van den Bergh, H., & Van Hout-Wolters, B.H.A.M. (2006). What observational learning in writing courses entails: A multiple case study. L1-Educational Studies in Language and Literature, 6, 31-62. archief van het tijdschrift; pdf
• Couzijn, M. (1999). Learning to write by observation of writing and reading processes: Effects on learning and transfer. Learning and Instruction, 9, 109-142. abstract; publicaties van Michel
• Raedts, M., Rijlaarsdam, G., Van Waes, L., & Daems, F. (2007). Observational learning through video-based models: Impact on students’ accuracy of self-efficacy beliefs, task knowledge and writing performances. In G. Rijlaarsdam (Series Ed.), & P. Boscolo, & S. Hidi (Vol Eds.), Studies in writing, Vol. 19, writing and motivation (pp. 219-238). Elsevier [niet online beschikbaar?]
• Rijlaarsdam, G., Braaksma, M., Couzijn, M., Janssen, T., Raedts, M., Van Steendam, E., Toorenaar, A., & Van den Bergh, H. (2008). Observation of peers in learning to write, practice and research. Journal of Writing Research, 1, 53-83. pdf
• Van Steendam, E., Rijlaarsdam, G., Sercu, L., & Van den Bergh, H. (2010). The effect of instruction type and dyadic or individual emulation on the quality of higher-order peer feedback in EFL. Learning and Instruction, 20, 316-327. pdf
• Zimmerman, B. J., & Kitsantas, A. (2002). Acquiring writing revision and self-regulatory skill through observation and emulation. Journal of Educational Psychology, 94, 660-668. abstract
• Rummel, N. & Spada, H. (2005). Learning to collaborate: An instructional approach to promoting collaborative problem solving in computer-mediated settings. Journal of the Learning Sciences, 14, 201-241. pdf
• Schworm, S., & Renkl, A. (2007). Learning argumentation skills through the use of prompts for self-explaining examples. Journal of Educational Psychology, 99, 285-296. pdf
• Observational learning is closely related to cognitive apprenticeship. In cognitive apprenticeship, an expert model externalizes internal processes. Collins, Brown, and Newman (1986) describe how observation, as an element of cognitive apprenticeship, provides strategic knowledge to the learner, and also changes students’ conception of what the modelled skill involves. For example, in writing students may be unaware that expert writing involves organizing one’s ideas about a topic, elaborating goals to be achieved, and thinking about what the audience is likely to know or believe about the subject. Observation may enhance this awareness.

  p. 4

• Collins, A., Brown, J.S., & Newman, S.E. (1986) 1989. Cognitive apprenticeship: Teaching the craft of reading, writing, and mathematics. In L.B. Resnick (ed), Knowing, learning and instruction: Essays in honor of Robert Glaser (pp. 453-494). Hillsdale, N.J.: Erlbaum. report pdf

Barbara Rogoff, Ruth Paradise, Rebeca Mejía Arauz, Maricela Correa-Chávez & Cathy Angelillo (2003). Firsthand learning through intent participation. Annual Review of Psychology, 54, 175-203. abstract

Teaching of subject matter.Annual Review of Psychology, 55, 715-744. abstract

Stellan Ohlsson & Ernest Rees (1991a). The function of conceptual understanding in the learning of arithmetic procedures. Cognition and Instruction, 8, 103-179. abstract ; onderliggend rapport uit 1988 http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a202740.pdf.

Stellan Ohlsson (2011). Deep learning. How the mind overrides experience. Cambridge University Press. zie ook hier

John R. Anderson (2007). How can the human mind occur in the physical universe? Oxford University Press. http://goo.gl/wb8lt

Hans Freudenthal en psychologie

Hans Freudenthal moest niets hebben van psychologie, fulmineerde er desondanks bij herhaling en uitvoerig tegen, en cultiveerde zijn eigen idee over leren. Mijn referentie is in dit geval zijn (1991) China Lectures, waarvan een gedeeltelijke annotatie hier beschikbaar is.

Daniel J. Sanchez & Paul J. Reber (2013). Explicit pre-training instruction does not improve implicit perceptual-motor sequence learning. Cognition, 126, 341-351. abstract

Twee geheugensystemen (bewust: declaratieve kennis; onbewust: vaardigheden), of een enkel?

Jennifer G. Cromley Bradley W. Bergey, Shannon Fitzhugh, Nora Newcombe, Theodore W. Wills Thomas F. Shipley & Jacqueline C. Tanaka (2013). Effects of three diagram instruction methods on transfer of diagram comprehension skills: The critical role of inference while learning. Learning and Instruction, 26.

Het leren van diagrammen en het leren begrijpen van diagrammen. Het hoort tot de doelen van het Nederlandse rekenonderwijs, hoewel het de vraag is on hoeverre dit een onderwijsdoel kan zijn. Daar lijkt dit onderzoek nu juist over te gaan. Hoe dat ook zij, het leren interepreteren van diagrammen is natuurlijk wel een belangrijke zaak in het onderwijs, het is goed om een overzicht te hebben van de kwesties die hier spelen (het artikel geeft een uitvoerig kader).

• Students in elementary and secondary school science classes are faced with more than one visual representation per textbook page, yet research consistently finds poor comprehension of these diagrams, graphs,maps, photographs, and tables (Canham & Hegarty, 2010; Florax & Ploetzner, 2010; Seufert, Schütze, & Brünken, 2009).Students in elementary and secondary school science classes are faced with more than one visual representation per textbook page, yet research consistently finds poor comprehension of these diagrams, graphs,maps, photographs, and tables (Canham & Hegarty, 2010; Florax & Ploetzner, 2010; Seufert, Schütze, & Brünken, 2009).

  Openingszin.

Emilio Sánchez & Héctor García-Rodicio (2013). Using online measures to determine how learners process instructional explanations. Learning and Instruction, 26 abstract

Dit betreft het leren van tekst (schriftelijk, danwel mondelinge presentatie). Als bekend is dat over het te presenteren thema typische misvattingen bestaan bij het geadresseerde publiek, dan is het natuurlijk handig om daarop in te spelen. Maar hoe? Deze auteurs doen dat door nadrukkelijk te wijzen op het verkeerde idee, en dat te corrigeren; zij noemen dat revising instructional explanations. Is dat een goede didactiek? Dat is de strekking van het hier gerapporteerde onderzoek.

• There is evidence indicating that revising instructional explanations are not beneficial to learning (Chi, Siler, Jeong, Yamauchi, & Hausmann, 2001; Schworm & Renkl, 2006; Webb, 1989). Our interpretation of this evidence is that revising instructional explanations are not clearly presented to learners as a response to their misunderstandings, which can make learners perceive the explanations as redundant, secondary information. In order to make revising instructional explanations appear responsive, one strategy is to point out the specific gaps and flaws in learners’ understanding that the explanation is about to revise before providing it.We have called this strategy the marking technique.

  eerste pagina van het artikel

• Schworm, S., & Renkl, A. (2006). Computer-supported example-based learning: when instructional explanations reduce self-explanations. Computers & Education, 46, 426-445. abstract

• Michelene T. H. Chi, Stephanie A. Siler, Heisawn Jeong, Takashi Yamauchi, T., & Robbert G. Hausmann (2001). Learning from tutoring. Cognitive Science, 25, 471e533. abstract & free download

• Webb, N. M. (1989). Peer interaction and learning in small groups. Journal of Educational Research, 13, 21e39. abstract

Danker, J. F. & Anderson, J. R. (2010). The ghosts of brain states past: Remembering reactivates the brain regions engaged during encoding. Psychological Bulletin, 136, 87-102. pdf

Earl Hunt (2012). Educating the Developing Mind: The View from Cognitive Psychology. Educational Psychology Review, 24, 1-7. abstract

Taatgen, N. A. (1999). Learning without limits: from problem solving toward a unified theory of learning. Doctoral Dissertation, University of Groningen, The Netherlands. abstract

Michelene T. H. Chi, Marguerite Roy, Robert G. M. Hausmann (2008). Observing Tutorial Dialogues Collaboratively: Insights About Human Tutoring Effectiveness From Vicarious Learning. Cognitive Science, 32, 301-341. concept.

Let op. Vicarious learning of learning by observing others learn is het leren van het leren van anderen. Dat is het leren zoals dat bijvoorbeeld bij klassikaal onderwijs plaatsvindt: de instructieve dialoog van leraar met leerling Y is leerzaam voor Y, maar in bijna dezelfde mate eveneens voor alle andere lerlingen die bij de les zijn. Dit is waarschijnlijk de belangrijkste reden waarom klassikale instructie de meest effectieve vorm van instructie is, en waarom vakmanschap van de leraar zo belangrijk is. De term vicarious learning is ook door Bandura gebruikt (in het kader van zijn theorie van self-efficay, en betekent dan net iets anders: leren van het voorbeeld van anderen. Hoewel, what’s the difference? Ik moet dus ook letten op onderzoek naar self-efficacy.

Joanne C. Y. Chan & Shui-fong Lam (2008). Effects of competition on students’ self-efficacy in vicarious learning. British Journal of Educational Psychology, 78, 95-108. abstract

Joseph J. Williams & Tania Lombrozo (2010). The Role of Explanation in Discovery and Generalization: Evidence From Category Learning. Cognitive Science, 34, 776-806. abstract

Hans Freudenthal (1991). Revisiting Mathematics Education. China Lectures. Kluwer.

Patricia A. Alexander, Diane L. Schallert & Ralph E. Reynolds (2009). What is learning anyway? A topographical perspective considered. Educational Psychologist, 44, 176-192. abstract. Dupliek: Ralph E. Reynolds, Diane L. Schallert & Patricia A. Alexander (2009). An atlas has more than one map: A reply to our commentators. abstract

Arthur C. Graesser (2009). Cognitive scientists prefer theories and testable principles with teeth. Educational Psychologist, 44, 193-197. abstract

Dit is een commnetaar op de knulligheid van Alexander, Schallert & Reynolds.

David C. Geary (2009). The why of learning. Educational Psychologist, 44, 198-201. abstract

Roger Säljö (2009). Learning, theories of learning, and units of anlysis in research. Educational Psychologist, 44, 202-208. abstract

Normand Péladeau, Jacques Forget and Françoys Gagné (2003). Effect of Paced and Unpaced Practice on Skill Application and Retention: How Much Is Enough? American Educational Research Journal, 40, 769-801. abstract

Dit artikel snijdt een aantal belangrijke thema’s aan, en noemt er de literatuur bij. Hoewel het onderzoek gaat over een groepje college-studneten, is het direct relevant voor de discussie over rekendidactiek.

Stellan Ohlsson (2009). Resubsumption: A possible mechanism for conceptual change and belief revision. Educational Psychologist, 44, 20-40. abstract

Andrew Shtulman (2009). Rethinking the role of resubsumption in conceptual change. Educational Psychologist, 44, 41-47. abstract

CLARK A. CHINN & ALA SAMARAPUNGAVAN (2009): Conceptual Change—Multiple Routes, Multiple Mechanisms: A Commentary on Ohlsson (2009), Educational Psychologist, 44:1, 48-57. abstract

MICHELENE T. H. CHI & SARAH K. BREM (2009): Contrasting Ohlsson's Resubsumption Theory With Chi's Categorical Shift Theory, Educational Psychologist, 44:1, 58-63. abstract

STELLAN OHLSSON (2009): Meaning Change, Multiple Routes, and the Role of Differentiation in Conceptual Change: Alternatives to Resubsumption?, Educational Psychologist, 44:1, 64-71. abstract

Tamara van Gog & Fred Paas (2008): Instructional Efficiency: Revisiting the Original Construct in Educational Research, Educational Psychologist, 43:1, 16-26 abstract

Jörg Wittwer & Alexander Renkl (2008): Why Instructional Explanations Often Do Not Work: A Framework for Understanding the Effectiveness of Instructional Explanations, Educational Psychologist, 43:1, 49-64 abstract

Lucia Mason (2007): Introduction: Bridging the Cognitive and Sociocultural Approaches in Research on Conceptual Change: Is it Feasible?, Educational Psychologist, 42:1, 1-7 abstract

James G. Greeno & Carla van de Sande (2007): Perspectival Understanding of Conceptions and Conceptual Growth in Interaction, Educational Psychologist, 42:1, 9-23 abstract

Ola Halldén, Liza Haglund & Helge Strömdahl (2007): Conceptions and Contexts: On the Interpretation of Interview and Observational Data, Educational Psychologist, 42:1, 25-40 abstract

P. Karen Murphy (2007): The Eye of the Beholder: The Interplay of Social and Cognitive Components in Change, Educational Psychologist, 42:1, 41-53abstract

Stella Vosniadou (2007): The Cognitive-Situative Divide and the Problem of Conceptual Change, Educational Psychologist, 42:1, 55-66 abstract

Patricia A. Alexander (2007): Bridging Cognition and Socioculturalism Within Conceptual Change Research: Unnecessary Foray or Unachievable Feat?, Educational Psychologist, 42:1, 67-73 abstract

Neil Mercer (2007): Commentary on the Reconciliation of Cognitive and Sociocultural Accounts of Conceptual Change, Educational Psychologist, 42:1, 75-78abstract

Sadhana Puntambekar & Roland Hubscher (2005): Tools for Scaffolding Students in a Complex Learning Environment: What Have We Gained and What Have We Missed?, Educational Psychologist, 40:1, 1-12 pdf

Martin J. Packer & Jessie Goicoechea (2000): Sociocultural and Constructivist Theories of Learning: Ontology, Not Just Epistemology, Educational Psychologist, 35:4, 227-241abstract

Matthew M. Botvinick, Yael Niv & Andrew C. Barto (2009). Hierarchically organized behavior and its neural foundations: A reinforcement learning perspective. Cognition, 113, 262-280. pdf

Nocolas J. Wilkins & Katherine Rawson (2010). Los of cognitive skill across delays: Constraints for theories of cognitive skill acquisition. Journal of Experimental Psychology: Leaning, Memory, and Cogition, 36, 1134-1149. abstract

Doug Rohrer & Harold Pashler (2010). Recent research on human learning challenges conventional instruction strategies. Educational Researcher, 39, 406-412.abstract

A. Mitrovic, S. Ohlsson & B. Martin (2006). Problem-solving support in constraint-based tutors. Technology, Instruction, Cognition and Learning, 3, abstract

A. Mitrovic & S. Ohlsson (2006). Evaluation of a constraint-based tutor for a data-base language. International Journal of Artificial Intelligence and Education, 10, 238-256. paper

Antonija Mitrovic (2005). The effect of explaining on learning: A case study with a data normalization tutor. In C.-K. Looi, G. McCalla, B. Bredeweg & J. Breuker: Proceedings of the 12th Conference on Artificial Intelligence in Education (499-506). Amsterdam: IOS Press. pdf

Antonija Mitrovic, Pramuditha Suraweera, Brent Martin & Amali Weerasinghe (2004). DB-suite: Experiences with three intelligent, web-based database tutors. abstract

Martin A. Simon (2009). Amidst multiple theories of learning in mathematics education. Journal for Research in Mathematics Education. 477-490. pdf

Dit lijkt me een absurd artikel, dat in al zijn absurditeit mogelijk model kan staan voor veel van het denken over leertheorieën in kringen van onderzoekers van wiskundeonderwijs. Ik illustreer het maar met een paar citaten, die laten zien dat deze Martin Simon totaal losgezongen is van wat behoorlijke leertheorie genoemd mag worden (zoals in Anderson, Reder en andere Simon 2000 te vinden).

Diep treurig. Dit is pseudo-wetenschappelijk terrein, bevolkt door academici die de weg kwijt zijn. Martin Simon gaat zijn collega’s niet uit dit moeras leiden.

Niko Rummel, Joel R. Levin & Michelle M. Woodward (2003). Do Pictorial Mnemonic Text-Learning Aids Give Students Something Worth Writing About? Journal of Educational Psychology, 95, 327-334.

Plaatsvervangend leren, waarnemend leren, leren van voorbeelden (models), leren van voorbeelden (examples).

Martine A. H. Braaksma, Gert Rijlaarsdam & Huub van den Bergh (2002). Observational Learning and the Effects of Model-Observer Similarity. Journal of Educational Psychology, 94, 405-415. abstract

Couzijn, M. J. (1995). Observation of writing and reading activities. Effects on learning and transfer. Unpublished dissertation, University of Amsterdam, Amsterdam, the Netherlands.

Couzijn, M. (1999). Learning to write by observation of writing and reading processes: Effects on learning and transfer. Learning and Instruction, 2, 109-142.

Rijlaarsdam, G., Braaksma, M., Couzijn, M., Janssen, T., Raedts, M., Van Steendam, E., Toorenaar, A., & Van den Bergh, H. (2008). Observation of peers in learning to write, Practice and Research. Journal of Writing Research, 1, 53-83. pdf

Hanna Dumont, David Istance & Francisco Benavides (Eds.) (2012). The Nature of Learning. Using Research to Inspire Practice. OECD. site [Ik weet niet of de pdf publiek toegankelijk is; ik heb de pdf wel, maar waar heb ik die dan vandaan?]

• Chapter 1. Analysing and designing learning environments for the 21st century — Hanna Dumont and David Istance
• Chapter 2. Historical developments in the understanding of learning — Erik de Corte
• Chapter 3. The cognitive perspective on learning: ten cornerstone findings — Michael Schneider and Elsbeth Stern
• Chapter 4. The crucial role of motivation and emotion in classroom learning — Monique Boekaerts
• Chapter 5. Learning from the developmental and biological perspective . — Christina Hinton and Kurt W. Fischer
• Chapter 6. The role of formative assessment in effective learning environments — Dylan Wiliam
• Chapter 7. Co-operative learning: what makes group-work work? — Robert E. Slavin
• Chapter 8. Learning with technology — Richard E. Mayer
• Chapter 9. Prospects and challenges for inquiry-based approaches to learning — Brigid Barron and Linda Darling-Hammond
• Chapter 10. The community as a resource for learning: an analysis of academic service-learning in primary and secondary education — Andrew Furco
• Chapter 11. The effects of family on children’s learning and socialisation — Barbara Schneider, Venessa Keesler and Larissa Morlock
• Chapter 12. Implementing innovation: from visionary models to everyday practice — Lauren B. Resnick, James P. Spillane, Pam Goldman and Elizabeth S. Rangel
• Chapter 13. Future directions for learning environments in the 21st century — David Istance and Hanna Dumont

Janneke van de Pol, Monique Volman & Jos Beishuizen (2010). Scaffolding in Teacher-Student Interaction: A Decade of Research. Educational Psychology Review, 22, 271-296. pdf

Jeroen Janssen, Femke Kirschner, Gijsbert Erkens, Paul A. Kirschner & Fred Paas (2010). Making the Black Box of Collaborative Learning Transparent: Combining Process-Oriented and Cognitive Load Approaches. Educational Psychology Review, 22, 115-121. open access pdf

Allen Newell and Paul S. Rosenbloom (1981). In John R. Anderson: Cognitive skills and their acquisition (1-56). Erlbaum. report pdf Zie voor andere hoofdstukken in dit boek hcognitie.htm

David M. Neves and John R. Anderson: Knowledge compilation: mechanisms for the automatization of cognitive skills. In John R. Anderson: Cognitive skills and their acquisition (57-84). Erlbaum. >pdf ophalen Zie voor andere hoofdstukken in dit boek cognitie.htm

Richard M. Shiffrin & Walter Schneider (1984). Automatic and controlled processing revisited. Psychological Review, 91, 269-276. pdf

Fredrick Hayes-Roth, Philip Klahr and David J. Mostow: Advice taking and knowledge refinement: an iterative view of skill acquisition. In John R. Anderson: Cognitive skills and their acquisition (231-254). Erlbaum. abstract of meteen het vrij beschikbare rapport Zie voor andere hoofdstukken in dit boek cognitie.htm

Pat Langley and Herbert A. Simon (1981). The central role of learning in cognition. (ik vind geen online versie) In John R. Anderson: Cognitive skills and their acquisition (361-380). Erlbaum. Zie voor andere hoofdstukken in dit boek cognitie.htm

De eerste auteur is mij niet zo bekend. De tweede auteur is nobelprijswinnaar voor onder andere zijn werk (samen met Allen Newell) in het vestigen van de nieuwe discipline van de cognitieve psychologie (paradigmawisseling met het behaviorisme van Skinner en de zijnen). (Herbert Simon leerde Nederlands om ‘Het denken van den schaker’ van A. D. de Groot te kunnen lezen).

Een tweede belangrijke vindplaats noem ik nu vast, maar ik moet daar zelf een tekst bij maken: Stellan Ohlsson (2011) Deep Learning, over de ongeveer negen onderscheiden typen van leren die in de cognitieve psychologie bekend zijn.

Een leeswijzer bij onderstaand uitvoerige citaat: de leraar is van enorm belang bij het efficiënt leren (doeltreffend en doelmatig). Maar dat weten we al uit die discipline waar de belangrijke rol van de leraar vanzelfsprekend is: muziek.

Die leraar moet dan wel inhoudelijk vakbekwaam zijn (en met pupillen om kunnen gaan, natuurlijk).

Een ander superbelangrijk punt is: automatiseren van kennis en vaardigheden, om zodoende steeds omvangrijker chunks van kennis te kunnen vormen, waardoor je een turbo zet op de ontwikkeling van de eigen expertise (exponentiële ontwikkeling van het vermogen om verder te leren binnen je vak). (Eindeloos gefrut met het ontdekken van veel manieren om de opgave 2 + 2 op te lossen, daarmee valt het ontwikkelen van expertise plat.

Tenslotte: zonder het achterliggende onderzoek te kennen blijft onderstaande samenvatting natuurlijk een tikje mysterieus. Bedenk dan dat het betreffende vakgebied vooral dat van de kunstmatige intelligentie is, dus van de softwareontwikkeling waarmee het leren kan worden gesimuleerd. Om dat te kunnen doen, moet je leerprocessen dus op het niveau van de radertjes, schroefjes en moertjes exact beschrijven (met een schuin oog op de neurobiologie). Zo zijn deze lieden dus met harde science bezig. Ook Ohlsson staat in deze traditie, evenals Anderson. Bij Anderson wordt de fMRI-scanner gebruikt om de cognitieve theorie empirisch te toetsen aan de neurobiologie. Heel andere koek dus dan het pseudo-psychologische geklets in de hoek van de reformdidactiek (in Nederland vooral: ‘realistisch’ reken- en wiskundeodnerwijs).

Langley en Simon komen aan het eind van hun hoofdstuk te spreken over learning to learn, leren leren. In dit korte bestek kan ik niet goed overzien wat de draagwijdte van hun beschouwing is, maar de kern ervan lijkt te zijn dat learning to learn ofwel eenvoudig het fenomeen is dat met veel ervaring het leren ook veel beter gaat, ofwel dat verschillende mogelijkheden/heuristieken om te leren uiteindelijk ook op elkaar kunnen worden toegepast, zodat het leervermogen zelf evolueert. Een tikje speculatief dus, vooral omdat Langley en Simon op dit punt in de tijd geen melding kunnen maken van simulatieprogramma’s waarin zoiets als learning to learn kan worden geproduceerd. De vraag is dus: hoe staat het er een kwart eeuw later voor, op dit thema dat voor tal van goeroes en andere ‘vernieuwers’ is gekaapt?

Sebastian Thrun & Lorien Pratt (Eds.) (1998). Learning to Learn. Kluwer. korte samenvatting

Dit gaat over macine learning en kunstmatige intelligentie. Ofwel: hier worden spijkerharde criteria tegen dat leren te leren gezet. Geen betere methode om scherp te krijgen wat met deze thematiek te doen valt. Andere publicaties van Sebastian Thrun: hier. Abstracts van de hoofdstukken zijn te vinden op de site van Thrun:

1. abstract
2. abstract
3. Jonathan Baxter: THEORETICAL MODELS OF LEARNING TO LEARN abstract
4. abstract
5. abstract
6. abstract
7. Sebastian Thrun: LIFELONG LEARNING ALGORITHMS abstract
8. abstract
9. Sebastian Thrun & JosephO’Sullivan: CLUSTERING LEARNING TASKS AND THE SELECTIVE CROSS-TASK TRANSFER OF KNOWLEDGE abstract
10. Mark B. Ring: CHILD: A FIRST STEP TOWARDS CONTINUAL LEARNING abstract
11. abstract
12. Richard Maclin & Jude W. Shavlik: CREATING ADVICE-TAKING REINFORCEMENT LEARNERS abstract

Ryszard S. Michalski, Carbonell, Jaime G., & Mitchell, Tom M. (1984). Machine learning. An artificial intelligence approach. Springer. isbn 3540132988 / 0387132988 info

• a.o.:
• Herbert A. Simon: Why should machines learn? 25-38 abstract
• Thomas G. Dieterich & Ryszard S. Michaski: A comparative review of selected methods for learning from examples 41-82
• Ryszard S. Michaski A theory and methodology of inductive learning 83-134
• John R. Anderson: Acquisition of proof skills in geometry. 191-219 abstract or download
• Pat Langley, Gary L. Bradshaw, and Herbert A. Simon: Rediscovering chemistry with the BACON system 307-330
• Derek H. Sleeman: Inferring student models for intelligent computer-aided instruction 483-510)
• '95. Een Fundgrube heet dat geloof ik. Definitie van leren (28); Leren van voorbeelden (part 2, 39-134); inductief leren 83-134; leren door analogie 137-162; leren door experimenteren 163-190; Part IV leren door waarneming en ontdekking 241-365; heuristics bij ontdekkend leren 243-306; BACON 307-330 (o.a. Simon); leren door waarnemen: begripsmatig clusteren 331-364; learning by being told 405-428;

James E. Driskell, Ruth P. Willis & Carolyn Copper (1992). Effect of overlearning on retention. Journal of Applied Psychology, 77, 615-622. pdf

Robert Glaser (1990). The reemergence of learning theory within instructional research. American Psychologist, 45, 29-39. 10.1037/0003-066X.45.1.29 abstract

• Dit geeft een beter overzicht dan mijn hoofdstuk 3 in Toetsvragen ontwerpen! Maar ik ben bang dat Stellan Ohlsson’s overzicht (2011) toch heel anders uitkomt.
• Ik heb in mijn originele versie (ik was in 1990 geabonneerd op dit tijdschrift) wat aantekeningen gemaakt, omdat dit artikel relevant is voor mijn ATM
• Bijvoorbeeld een interessante sectie over Clancey's GUIDON (zijn boek over GUIDON heb ik natuurlijk beschikbaar)
  The program makes the acquisition of new declarative knowledge a conscious process of error detection and repair. This process contrasts sharply with the automatic knowledge compilation and error minimization suggested in Anderson's theory.

  p. 34.

James D. Eyring, Debra Steele Johnson, and David J. Francis (1993). A Cross-Level Units-of-Analysis Approach to Individual Differences in Skill Acquisition. Journal of Applied Psychology, 78, 805-814. abstract

Kirsten R. Butcher (2006). Learning from text with diagrams: Promoting mental model development and inference generation. Journal of Educational Psychology, 98, 182-197. abstract

John R. Bergan, Clement A. Stone, and Jason K. Feld (1984). Rule Replacement in the Development of Basic Number Skills. Journal of Education Psychology, 76, 289-299. abstract

Dit is heel verrassend: leren gaat van eenvoudige abstracte regels (tellen altijd vanaf 1) naar meer complexe (verwijzing naar Bergan, Towstopiat, Gancelli, & Karp, 1982). Althans, dit is wat de auteurs hebben onderzocht. Wat Stellan Ohlsson dus ook benadrukt: niet van complex concreet naar eenvoudig abstract, maar dus precies omgekeerd. Dit moet een sleutelpublicatie zijn, dat kan bijna niet anders. Hoe is het met dit type onderzoek verder gegaan?

• Bergan, J. R., Towstopiat, 0., Cancelli, A. A., & Karp, C. (1982). Replacement and component rules in hierarchically ordered mathematics rule learning tasks. Journal of Educational Psychology, 39-50. abstract

Robert A. Bjork, John Dunlosky & Nate Kornell (2013). Self-Regulated Learning: Beliefs, Techniques, and Illusions. Annual Review of Psychology, 64, 417-444. abstract

David A. Rosenbaum, Richard A. Carlson & Rick O. Gilmore (2001). Acquisition of intellectual and perceptual-motor skills. Annual Review of Psychology, 52, 453-470. abstract

Kurt VanLehn (1996). Cognitive skill acquisition. Annual Review of Psychology, 47, 513-539. abstract; concept pdf

• Cognitive skill acquisition is acquiring the ability to solve problems in intellectual tasks, where success is determined more by subjects’ knowledge than by their physical prowess. This review considers research conducted in the past ten years on cognitive skill acquisition. It covers the initial stages of acquiring a single principle or rule, the initial stages of acquiring a collection of interacting pieces of knowledge, and the final stages of acquiring a skill, wherein practice causes increases in speed and accuracy.

  abstract

J. F. Voss, J. Wiley & M. Carretero (1995). Acquiring intellectual skills. Annual Review of Psychology, 46, 155-181. abstract

Beth A. Rogowsky, Barbara M. Calhoun & Paula Tallal (2015). Matching Learning Style to Instructional Method: Effects on Comprehension. Journal of Educational Psychology, 107, 64-78. pdf

. Nada niente nothing effect.

Susan A. Gelman (2010). Learning from others: Children's construction of concepts. Annual Review of Psychology open access author manuscript

Harold E. Pashler (1998). The psychology of attention. the MIT Press. PSYCHO C11.-21 info

The especially interesting chapter is 8. Automaticity, effort, and control 357-398. Helaas: Pashler gaat niet in op automaticity van wiskundige kennis (weten ipv nog moeten uitrekenen, en consequenties daarvan wanneer taken complexer worden).

• In trying to understand why certain mental processes should be accompanied by a stronger sense of effort than others, one is led to a basic question that has rarely been discussd in the literature: why people find mental activity taxing in the first place.

Margus Pedaste, Mario Mäeots, Leo A. Siiman, Ton de Jong, Siswa A.N. van Riesen, Ellen T. Kamp, Constantinos C. Manoli, Zacharias C. Zacharia, Eleftheria Tsourlidaki (2015). Phases of inquiry-based learning: Definitions and the inquiry cycle. Educational Research Review, 14, 47-61. open-access

Graham Nuthall & Ivan Snook (1973). Contemporary models of teaching. In Robert M. W. Travers (Ed.) (1973). Second handbook of research on teaching (47-76). Rand McNally. isbn 0528618245

• Section three: The discovery-learning model. 59-65
  Perhaps the central point of these criticisms is that the claims made by the proponents of the discovery-learning model have been over-generalized. Few would want to claim that discovery-learning methods are not in some circumstances highly valuable. Critics can't deny the force of some of the practical examples cited by Hendrix (1961) and Davis (1966). What they do claim is that discovery methods cannot be used in all situations, and may not be the best methods for classroom learning tasks. They are denying that the discovery-learning model has the generality and persuasive force that its proponents hope for it.

  p. 65: Graham Nuthall & Ivan Snook (1973). Contemporary models of teaching. In Robert M. W. Travers (Ed.) (1973). Second handbook of research on teaching (47-76). Rand McNally. isbn 0528618245

Juhani E. Tuovinen & John Sweller (1999). A comparison of cognitive load associated with discovery learning and worked examples. Journal of Educational Psychology, 91, 334-341. abstract

Barak Rosenshine (2008). Five meanings of direct instruction. (Center on Innovation and Improvement) (via Greg Ashman).pdf

David Klahr & Milena Nigam (to appear 2004). The equivalence of learning paths in early science instruction: effects of direct instruction and discovery learning. Psychological Science. pdf

Barbara Koslowski (1996). Theory and evidence. The development of scientific reasoning. MIT Press. isbn 0262112094

Bekende thematiek: wetenschappelijk redeneren vaak onderzocht in ‘kennisvrije’ situaties, maar dat redeneren kan natuurlijk niet los worden gekoppeld van disciplinaire kennis. Daarom kan dit wel eens een inspirerend boek zijn. Zeker ook relevant voor discovery learing / inquiry learning. Zie ook http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.330.8346&rep=rep1&type=pdf Zie ook https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S088520140800066X Zie ook: The development of causal reasoning 2008 http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470996652.ch12/summary Zie ook Koslowski & Thompson 2002 (in The Cognitive Basis of Science, geredigeerd door Peter Carruthers,Stephen Stich,Michael Siegal) goo.gl/q5aSqP Zie ook Koslowski 2012 in Handbook of the Psychology of Science, geredigeerd door Gregory Feist, Michael Gorman goo.gl/8BaM63

David Klahr (2000). Exploring science. The cogniton and development of discovery processes. MIT Press. [PSYCHOP4.2.1.-46] info

Neil Postman and Charles Weingartner (1969) Teaching as a subversive activity. Penguin Education Specials. 1975 reprint, pocketbook, https://en.wikipedia.org/wiki/Inquiry_education

wiki

• Inquiry education (sometimes known as the inquiry method) is a student-centered method of education focused on asking questions. Students are encouraged to ask questions which are meaningful to them, and which do not necessarily have easy answers; teachers are encouraged to avoid giving answers when this is possible, and in any case to avoid giving direct answers in favor of asking more questions. The method was advocated by Neil Postman and Charles Weingartner in their book Teaching as a Subversive Activity.

  https://en.wikipedia.org/wiki/Inquiry_education

Laura Pomerance, Julie Greenberg and Kate Walsh (2016). Learning about learning. National Council on Teacher Quality. pdf

OECD (). The Nature of Learning Using Research to Inspire Practice. Edited by Hanna Dumont, David Istance and Francisco Benavides. Practitioner Guide from the Innovative Learning Environments Project. How can the learning sciences informthedesignof21st century learning environments? pdf

Bea Ros (jan/feb 2008). Oefenen in de klas, zonder toeters of bellen. Hoogleraar Anna Bosman pleit voor gerichte instructie. pdf

• Leren lezen heeft niets te maken met intelligentie, afkomst of sociale problemen. Wel met goede instructie, rust en structuur.

Richard E. Mayer (2004). Should There Be a Three-Strikes Rule Against Pure Discovery Learning? The Case for Guided Methods of Instruction. American Psychologist, 59, 14-19. pdf

Addie Johnson & Robert W. Proctor (2016). Skill acquisition & training. Achieving expertise in simple and complex tasks. Routledge. info

Just take a look at its content listing. Remark there is no mention of ‘21st century skills’, ‘soft skills’, or ‘generic skills’. Indeed, skills are domain specific everywhere. However, there is a section on problem-solving skill. Guess what? It is domain-specific, heavily contingent on long term memory knowledge. Many topics regularly in discussion on Twitter and in blogs on social media are treated here in a professional manner, yet accessible.

Learning strategies: a synthesis and conceptual model John AC Hattie and Gregory M Donoghue (2017). npj|Science of Learning. [Review article] open access

Larry Cuban (March 22, 2017). A continuum of personalized learning: first draft. blog

Good piece.

Megan A. Smith, Christopher R. Madan & Yana Weinstein (March 4, 2017). blog

Statistical learning: a powerful mechanism that operates by mere exposure Richard N. Aslin WIREs Cogn Sci 2017, 8:e1373. doi: 10.1002/wcs.1373 temp. open access

Kirschner, P.A., Verschaffel, L., Star, J. et al. (2017). There is more variation within than across domains: an interview with Paul A. Kirschner about applying cognitive psychology-based instructional design principles in mathematics teaching and learning ZDM Mathematics Education doi:10.1007/s11858-017-0875-3 abstract

Interview met Paul Kirschner. On instructional design. Does not touch on constructivism and its ailments.

Predicting and Improving Memory Retention: Psychological Theory Matters in the Big Data Era. In Michael N. Jones: Big data in cognitive science. Psychology Press. [PSYCHO C6-174] download

John M. Keller (1983). Motivational design of instruction. In Charles M. Reigeluth (Ed.) (1983). Instructional-design theories and models. (383-434). Erlbaum. isbn 0898592755

Joseph E. Stiglitz & Bruce C. Greenwald (2015 2nd). Creating a learning society. A new approach to growth, development, and social progress. Reader's Edition. isbn 9780231175494 This is a more popular edition, with some new ideas in esp. ch 11. info

Joseph E. Stiglitz (2014 1st). Creating a Learning Society. Als eBook in KB. Rather mathematical. With discussiiants. youtube 2 uur youtube

Yana Weinstein, Christopher R. Madan and Megan A. Sumeracki (2018). Teaching the science of learning. Cognitive Research: Principles and Implications open access

spaced practice, interleaving, retrieval practice, elaboration, concrete examples, and dual coding

No evidence to back idea of learning styles/. Sun 12 Mar 2017 page

Signed by a bunch of professors, among them Steven Pinten and Harold Pashler.

Can cognitive processes help explain the success of instructional techniques recommended by behavior analysts? Rebecca A. Markovits & Yana Weinstein. npj Science of Learningvolume 3, Article number: 2 (2018) doi:10.1038/s41539-017-0018-1open access

Claire E. Weinstein, Ernest T. Goetz and Patricia A. Alexander (Eds.) (1988). Learning and study strategies. Issues in assessment, instruction, and evaluation. Academic Press. isbn 0127424601

Audrey Watters (April 26, 2018). Teaching Machines, or How the Automation of Education Became 'Personalized Learning' blog

Wow, powerful statement. Via Ben Williamson. [personaliseren, individualized learning]

Paul A. Kirschner & Mirjam Neelen (May 1, 2018). Direct instruction gets no respect. blog

Greg Ashman (May1, 2018). Why are we pursuing personalised learning? #Gonski2 blog

Paul A. Kirschner, John Sweller, Femke Kirschner & Jimmy Zambrano R. (2018). From Cognitive Load Theory to Collaborative Cognitive Load Theory. Intern. J. Comput.-Support. Collab. Learn (2018) 13:213–233 abstract

Efrat Furst (December 2018). Reconsolidation. The 'life' of memory trace. blog

Efrat Furst (January 2019). Successive Relearning aka Spaced Retrieval Practice. A summary of the paper 'The power of successive relearning: Improving performance on course exams and long-term retention' by Rawson, K. A., Dunlosky, J., & Sciartelli, S. M. (2013). Educational Psychology Review, 25(4), 523-548.‏ blog

Ralf Rummer, Judith Schweppe and Annett Schwede (15 March 2019). Open-Book Versus Closed-Book Tests in University Classes: A Field Experiment. Frontiers in Psychology open

Jens G. Klinzing, Niels Niethard & Jan Born (2019). Mechanisms of systems memory consolidation during sleep. Nature Neuroscience open

Louis Deslauriersa, Logan S. McCarty, Kelly Miller, Kristina Callaghan and Greg Kestina (2019). Measuring actual learning versus feeling of learning in response to being actively engaged in the classroom. PNAS pdf

Michelene T. H. Chi, Marguerite Roy, Robert G. M. Hausmann (2010). Observing Tutorial Dialogues Collaboratively: Insights About Human Tutoring Effectiveness From Vicarious Learning. Cognitie Science open

The Experience of Revising for Essay Type Examinations: Differences Between First and Fourth Year University Students" by Evangelia Karagiannopoulou (2006). Higher Education 51 329-350. #Entwistle academia

Greg Ashman, Slava Kalyuga, John Sweller (2020). Problem-solving or Explicit Instruction: Which Should Go First When Element Interactivity Is High?. Educational Psychology Review (2020) 32:229–247 10.1007/s10648-019-09500-5 read online

• Specifically, for learning where element interactivity is high, explicit instruction should precede problem-solving.

  "It is important to note that element interactivity is therefore not a simple measure of the complexity of the learning materials but a measure of how many elements must be processed in working memory and this will change as the learner gains expertise and can retrieve more from long-term memory. Element interactivity therefore depends upon both the complexity of the learning materials and the expertise of the learner."

De Boer, Hester; Timmermans, Anneke C.; Van Der Werf, Margaretha P. C. (2018). The effects of teacher expectation interventions on teachers’ expectations and student achievement Educational Research and Evaluation pdf

Linda J. Graham, Kate de Bruin, Carly Lassig and Ilektra Spandagou (2020). A scoping review of 20 years of research on differentiation: investigating conceptualisation, characteristics, and methods used. Review of Education 10.1002/rev3.3238 abstract

Wim van den Broeck (18 januari 2018). Directe instructie of zelfontdekkend leren? artikeltje

  http://www.benwilbrink.nl/projecten/leren.htm http://goo.gl/AsuUO