Webpagina van het Tool Use project

English Version

Projectbeschrijving

• Korte inhoudelijke beschrijving van het project
• Uitgebreide projectaanvraag (engelstalig)

Projectgegevens

• NWO-PROO projectnummer 411-04-123
• Looptijd: 1 januari 2006 - 31 december 2008
• Uitvoering:
Peter Boon, onderzoeker en software ontwikkelaar
Dr. Michiel Doorman, onderzoeker
Dr. Paul Drijvers, onderzoeker en projectleider
Ir. Sjef van Gisbergen, docent-onderzoeker LiO
Prof dr. Koeno Gravemeijer, supervisie
Helen Reed, master student

Lesmateriaal

In het project is een lessenserie ontwikkeld over het functiebegrip voor klas 2 van havo/vwo. De lessenserie beslaat ongeveer 8 lessen, waarvan de helft in het computerlokaal. De leerlingen werken bij wijze van huiswerk ook thuis met de computer. Het lesmateriaal omvat een papieren werkboek en een digitaal werkboek. Deze laatste bestaat uit het applet AlgebraPijlen (ook beschikbaar op wisweb)ingebed in de Digitale WiskundeOmgeving DWO. Daarnaast is een docentenhandleiding beschikbaar. De lessenserie is uitgeprobeerd in een pilot (najaar 2006), in een eerste experiment (voorjaar 2007) en in een tweede experiment (voorjaar 2008). Het lesmateriaal omvat:

• Papieren werkboek Pijlenketting en functie
• Digitaal werkboek
• Docentenhandleiding
• Toets: deel A (zonder computer) en deel B (met computer)

Literatuuronderzoek

Een literatuuronderzoek maakt deel uit van het onderzoek. Een overzicht van referenties is te vinden in het volgende bestand.

Resultaten

De volgende tekst vat de resultaten van het onderzoek kort samen. Voor uitgebreidere informatie verwijzen we naar de publicaties en presentaties hieronder.

In ICT-rijk wiskundeonderwijs is het van belang om het gebruik van 'oude' media zoals boek, pen en papier enerzijds en nieuwe media zoals computer en digitaal schoolbord anderzijds nauw met elkaar te verweven en op elkaar af te stemmen. Dat is een van de belangrijkste conclusies uit het NWO-PROO onderzoek 'Het gebruik van tools in een innovatief leerarrangement voor wiskunde' dat onlangs is afgerond. Daarbij is geconstateerd dat het werken met eenvoudige applets leerlingen kan helpen bij het ontwikkelen van inzicht in wat in de wiskunde onder een 'functie' wordt verstaan. Een tweede conclusie is dat docenten bij het uitvoeren van een ICT-rijk leerarrangement verschillende orkestraties en werkvormen kiezen, die echter samenhangen met hun opvattingen over het leren en onderwijzen van wiskunde.

In het onderzoek is het samenspel tussen leren, onderwijzen en het gebruik van technologische tools onderzocht aan de hand van de vraag hoe applets kunnen worden geïntegreerd in een leergang zo dat het gebruik het leren bevordert, en hoe docenten het gebruik van tools kunnen orkestreren in de klas. Om deze vraag te onderzoeken is een innovatief ICT-rijk leerarrangement ontwikkeld over het wiskundige functiebegrip. Deze lessenserie richt zich op leerlingen van klas 2 van havo en vwo. Het applet 'Algebrapijlen', ingebed in een digitale leeromgeving, functioneert hierin voor het maken van pijlenkettingen, het vergelijken van verbanden en het representeren van samenhang. Daarnaast zijn ook papieren lesmaterialen en docentenhandleidingen ontwikkeld. Deze producten zijn beschikbaar op de projectwebsite www.fi.uu.nl/tooluse.

De theoretisch uitgangspunten voor het onderzoek zijn de sociaal-culturele benadering van Vygotsky en anderen dat leren een proces van kennisconstructie is, dat plaatsvindt in samenhang met de sociale omgeving en de daarin beschikbare tools. Specifiek voor de ontwikkeling van het denken in samenhang met het gebruik van tools speelt de theorie van instrumentatie en orkestratie een rol, waarbij het idee van orkestratie met name de rol van de docent betreft. Voor de wiskundig-didactische aanpak is de theorie van realistisch reken-wiskundeonderwijs richtinggevend.

Publicaties

• Doorman, M., Drijvers, P., Gravemeijer, K., Boon, P. & Reed, H. (2012). Tool Use and the development of the function concept: from repeated calculations to functional thinking. International Journal of Science and Mathematics Education. Online First.
• Drijvers, P., Doorman, M., Boon, P., Reed, H., & Gravemeijer, K. (2010). The teacher and the tool: whole-class teaching behavior in the technology-rich mathematics classroom. Educational Studies in Mathematics. Online First.
• Boon, P. (2006). Designing didactical tools and microworlds for mathematics education. In Hoyles, C., Lagrange, J.-b., Son, L.H. & Sinclair, N. (Eds.), Proceedings of the seventeenth ICMI study conference ’Technology revisited’.
• Doorman, M., Drijvers, P., Boon, P. & Van Gisbergen, S. (2007). Het ligt aan de belminuten hoeveel eruit komt. Nieuwe Wiskrant, Tijdschrift voor Nederlands wiskundeonderwijs, 26(3), 42-46.
• Doorman, M., Boon, P., Drijvers, P., Van Gisbergen, S., Gravemeijer, K., Reed, H. (2008). Tooluse supporting the learning and teaching of the Function concept. Paper presented at ISDDE2008. The Netherlands: Egmond aan Zee.
• Doorman, M., Drijvers, P., Boon, P., Van Gisbergen, S., Gravemeijer, K., & Reed, H. (2009). Tool use and conceptual development: an example of a form-function shift. In: Tzekaki, M., Kaldrimidou, M., & Sakonidis, H., Proceedings of the 33rd Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, Vol. 2 (pp. 449-456). Thessaloniki, Greece: PME.
• Drijvers, P. (2007). Instrument, orkest en dirigent: een theoretisch kader voor ICT-gebruik in het wiskundeonderwijs. Pedagogische Studiën, 84 (5), 358-374.
• Drijvers, P., Doorman, M., Boon, P., & Van Gisbergen, S. (2010). Instrumental orchestration: theory and practice. In V. Durand-Guerrier, S. Soury-Lavergne, & F. Arzarello (Eds.), Proceedings of the Sixth Congress of the European Society for Research in Mathematics Education (pp. 1349-1358). Lyon: INRP.
• Drijvers, P., Doorman, M., Boon, P., Van Gisbergen, S., Gravemeijer, K. (2007). Algebra met applets. In De Bock, D., Deprez, J., Janssens, D., & Van Dooren, W., Wiskundeonderwijs in Vlaanderen en Europa: een stand van zaken en perspectieven voor de toekomst, 211-220. Leuven: Katholieke Universiteit Leuven.
• Drijvers, P., Doorman, M., Boon, P., Van Gisbergen, S., Gravemeijer, K. (2007). Tool use in a technology-rich learning arrangement for the concept of function. In Pitta-Pantazi, D., & Philippou, G., Proceedings of the V Congress of the European Society for Research in Mathematics Education CERME5, 1389 - 1398.
• Drijvers, P., Doorman, M., Boon, P., Van Gisbergen, S., & Reed, H. (2009). Teachers using technology: Orchestrations and profiles. In Tzekaki, M., Kaldrimidou, M., & Sakonidis, H., Proceedings of the 33rd Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education, Vol. 2 (pp. 481-488). Thessaloniki, Greece: PME.
• Reed, H., Drijvers, P., Kirschner, P. (2010). Effects of attitudes and behaviours on learning mathematics with computer tools. Computers in Education, 55(1), 1-15.
• Van Gisbergen, S., Boon, P., Doorman, M., & Drijvers, P. (2007). Applets en context als krachtige combinatie. Nieuwe Wiskrant, Tijdschrift voor Nederlands wiskundeonderwijs, 27(2), 21-26.
• Van Nes, F. & Doorman, M. (2010). The Interaction Between Multimedia Data Analysis and Theory Development in Design Research. Mathematics Education Research Journal 22(1), 6-30.

Presentaties

• Presentatie Köln, januari 2009
• Presentatie Leuven, september 2008
• Presentatie Kortrijk, november 2007

Contact