Onderzoekers van ETH Zürich hebben de positieve effecten van productief falen op leerresultaten aangetoond. Het slagingspercentage voor een van de grootste cursussen van ETH werd met 20 procent verhoogd.

Voor een lange tijd, het dominante paradigma in het lesgeven was dat we nieuwe dingen het beste leren als iemand ze ons uitlegt. eerste instructie, dan oefenen:dit is de onderwijsformule die vandaag de dag nog in talloze klaslokalen en collegezalen wordt toegepast.

Onderzoekers van de Professorship for Learning Sciences aan de ETH Zürich hebben nu aangetoond dat precies het tegenovergestelde het geval is. "Als je ideale leerresultaten wilt bereiken, het is beter om eerst te puzzelen over een probleem dat specifiek relevant is voor een onderwerp voordat je de onderliggende principes onderzoekt, " legt ETH-professor Manu Kapur uit, die de studie samen met postdoctoraal wetenschapper Tanmay Sinha heeft geschreven. De sleutel tot deze benadering is de ervaring van productief falen - een theorie die door Kapur is geconceptualiseerd en ontwikkeld.

15 jaar onderwijsonderzoek

Het onderzoek van Sinha en Kapur is een meta-analyse van onderwijsonderzoek van de afgelopen 15 jaar. De auteurs keken naar 53 studies met 166 vergelijkende analyses, allemaal te maken met de vraag welke leerstrategie effectiever is:instructie vóór de praktijk of vice versa. De belangrijkste actuele focus lag op hoe goed schoolgaande en universiteitsstudenten concepten begrepen in de disciplines wiskunde, natuurkunde, scheikunde, biologie en geneeskunde of deze met succes hebben kunnen toepassen. Het onderzoek omvatte geen algemene vaardigheden, zoals zingeving bij het lezen en schrijven, of problemen uit geesteswetenschappen en sociaalwetenschappelijke disciplines.

Bijna de helft (45 procent) van de geteste studenten zat op het moment van het onderzoek in de groepen 6 tot 10 (op de middelbare school), wat betekent dat ze tussen de 12 en 18 jaar oud waren. Meer dan een derde (37 procent) was momenteel student, en een op de zes (15 procent) zat nog op de basisschool. Bijna de helft (43 procent) van de studenten kwam uit Noord-Amerika, meer dan een kwart elk uit Europa (26 procent) en Azië (28 procent).

Drie keer zo efficiënt als een goede instructeur

De resultaten hebben het onderwijsonderzoek van de afgelopen decennia op zijn kop gezet:alle studenten behaalden veel meer leersucces toen ze oefeningen en problemen moesten oplossen voordat de vereiste concepten aan hen werden uitgelegd. Echter, dit gold meer voor middelbare scholieren en studenten dan voor leerlingen op de basisschool. Volgens de auteurs is dit is te verklaren door een combinatie van factoren:basisschoolleerlingen hebben vaak te weinig kennis op een gebied om problemen goed op te lossen. In aanvulling, hun analytische redeneer- en probleemoplossend vermogen is misschien minder volwassen.

Wat vooral verbazingwekkend is, is hoe sterk dit de leerresultaten beïnvloedt:"Oefenen voordat je de theorie leert, is bijna twee keer zo efficiënt als een jaar les krijgen van een uitstekende leraar, " legt Kapur uit. Bovendien, als studenten "productief" falen tijdens de oefenfase, hun leerresultaten zijn tot drie keer beter dan wat een zeer goede leraar in een jaar kan bereiken.

Waarom productief falen loont

Maar wat gebeurt er precies als studenten productief falen? Sinha en Kapur zeggen dat hier vier mechanismen aan het werk zijn, overeenkomend met vier "As":eerst, een probleem moet zoveel mogelijk relevante kennis activeren. "Productief falen, " zegt Kapur, "vereist een bepaalde hoeveelheid voorkennis. Als een persoon een statistisch probleem wil oplossen, zoals het productief vinden van de standaarddeviatie, bijvoorbeeld, ze moeten op zijn minst bekend zijn met de meest fundamentele concepten zoals het gemiddelde." Ten tweede, studenten moeten het tekort herkennen tussen wat ze wel en niet al weten; dit geeft hen bewustzijn. Derde, dit maakt ze ontvankelijker voor nieuwe concepten en wekt hun interesse in het oplossen van het probleem, d.w.z. het verandert hun invloed, of psychologische toestand.

De vierde en laatste fase is voor de instructeur of het instructiemateriaal om een ​​uitleg te geven die het nieuwe concept toepast om het probleem op te lossen en laat zien waarom de oplossingen van de leerlingen het doel niet hebben bereikt. Dit kan worden omschreven als kennisassemblage. "Leerresultaten zijn afhankelijk van lesgeven op een zodanige manier dat deze vier mechanismen allemaal een sleutelrol spelen, " legt Kapur uit. Dit is met name het geval wanneer studenten problemen aanpakken die intuïtief kunnen worden begrepen, maar waarvoor ze nog steeds niet de kennis hebben die nodig is om het probleem op te lossen, tenzij ze de nieuwe concepten leren.

20 procent hogere slagingspercentages bij ETH Zürich

Maar het team van ETH-professor Kapur ging verder dan een meta-analyse en testte hun theorie rechtstreeks in een van de grootste cursussen van een jaar die aan de ETH worden gegeven, Lineaire algebra, die zich inschrijft voor ongeveer 650 studenten van de faculteit Werktuigbouwkunde en Procestechniek. De cursusstructuur volgt de traditionele benadering:concepten worden geïntroduceerd in hoorcolleges en vervolgens toegepast en onderzocht in oefeningen.

Onder leiding van promovendus Vera Baumgartner en in samenwerking met ETH wiskunde professor Norbert Hungerbühler, Het team van Kapur creëerde een reeks taken die studenten vrijwillig konden proberen op te lossen vóór vijf belangrijke colleges per semester. Het doel van de oefeningen was productief falen. Ongeveer, zestig procent van de studenten maakte van de gelegenheid gebruik en maakte het extra werk af. De resultaten waren indrukwekkend:historisch, iets meer dan de helft van de studenten (55 procent) slaagt gemiddeld voor de cursus. Het slagingspercentage onder de studenten die voorafgaand aan de colleges productief faalden, was 20 procent hoger, en hun cijfers waren aanzienlijk beter. Voor de auteurs, dit toont duidelijk aan dat degenen die vaker productief falen, meer leren.