Han L.J. van der Maas

Hoogleraar Psychologische Methodenleer UvA

Wetenschappel i jk di recteur Oefenweb.nl

ADAPTIEF OEFENEN IN

TAAL EN REKENEN

UITDAGING

Niet-lineaire

methode

1 op 1

1 op 30

Thema : Taal en rekenen

Spreker : Marlijn Bouwman

(Oefenweb)

Locatie : Rotterdam Hall

Playgrounds,

max. 30 personen)

14:15-14:45 Sessieronde 4

DEMOMSTRATIE EN ZELF PROBEREN?

Stelling 1: het cognitieve systeem in

ontwikkeling is een complex systeem

Meten is weten

Stelling 2: rekenen en taal zijn vormen

van cognitieve expertise

Veel oefenen op niveau met snelle feedback

(deliberate practice)

Stelling 3: individuele verschillen zijn

enorm

20% van groep 4 scoort boven gemiddelde

groep 5, 10 % boven gemiddelde groep 6

Stelling 4: ICT biedt grote kansen

Glasvezel, Ipads, laptops, software?

UITGANGSPUNTEN

• Basisidee: Digitale schriftjes

• Keuze oefening automatisch

afgestemd op kind, dif ferentiatie

• Combinatie spelenderwijs oefenen

en toetsen (volgen)

Geen aparte toetsen meer nodig

• Geen nakijkwerk, wel

scoreprofielen

Meten dagelijkse

ontwikkeling/opbrengstgericht werken

• Web-based (cloud)

• Nieuwe vorm van adaptief toetsen

met tijdsdruk (psychometrie)

WEB-BASED ADAPTIEVE OEFENVOLG

SYSTEMEN

Vergelijkbaar probleem: vind een gelijkwaardige tegenstander in sport

Oplossing gebaseerd op ratingsysteem uit schaakwereld, bedacht door Prof. EloRating van een speler verandert afhankelijk van de uitkomst van de parti j en de rating van de tegenstander.

Kinderen spelen tegen items.Als een kind een fout antwoord geeft, wint de opgave, afhankelijk van de rating van het kind.

NIEUW COMPUTER ADAPTIEF SYSTEEM

ELO IN WERKING

Laag Hoog

Vragen (Moeilijkheid)

Kinderen (Vaardigheid)

WELK PROBLEEM IS MOEILIJKER?

19 + 58

80 + 10

2 + 2

44 + 3

8 + 9

9 + 66

1 + 703 + 6

Snelheid en nauwkeurigheid zijn

twee kanten van dezelfde

medaille.

Weten, en weten dat je iets (niet)

weet (kan)

Score (in virtuele muntjes) hangt af

van resterende tijd

Snelle (foute) gok kost veel muntjes

SCOREREGEL: TIJD WEEGT MEE

VOORBEELD: REKENTUIN

Games: tellen, reeksen,

optellen, aftrekken, keer,

delen, snelheidsmix,

breuken, cijfers,

mastermind, klokkijken,

procenten

Grote itembanken voor

elk spel van zeer

makkelijk tot zeer

moeilijk

Automatische analyse & rapportage

TUINCENTRUM

(VOOR DE LEERKRACHT)

± 700 scholen NL & BE

Ook VO en PABO

Remedial teachers & families

> 70.000 actieve gebruikers

= 500.000 rekensommen per dag

> 125 miljoen sommen sinds augustus 2009

Hoge betrouwbaarheid, hoge correlatie met Cito

DEELNEMERS

Live counter

ONDERWIJS & ONDERZOEK

Innovatieve psychometrie

Anonieme data

Doel:

Rekenonderwijs verbeteren

Onderwijs Wetenschap

Nieuwe inzichten rekenontwikkeling & leerprocessen

• Maris, G. & Van der Maas, H. L. J. (in press). Speed-accuracy response models: Scoring rules based on response time

and accuracy. Psychometrika.

• Klinkenberg S , Straatemeier. M., & van der Maas H. L. J. (2011). Computer adaptive practice of Maths ability using

a new item response model for on the fly ability and difficulty estimation. Computers in education, 57, 1813-1824.

• Jansen, B., Louwerse. J., Straatemeier. M. , van der Ven. S. , Klinkenberg. S., & van der Maas, H.L.J.. The influence of

experiencing success in math on math anxiety, perceived math competence, and math performance. Submitted

• van der Maas H. L. J., , Klinkenberg S., Straatemeier. M. (2010). Rekentuin.nl: combinatie van oefenen en toetsen.

Examens (2010), p. 10-14.

TAALZEE.NL

15

Inventarisatie taaldomeinen

Vastgesteld op basis van het CITO, schoolboeken en taalwebsites.Onderdelen:

• Spelling• Begrijpend lezen• Technisch lezen• Ontleden• Woordbetekenis• Spreekwoorden• Afkortingen• Rijmwoorden

• Lettergrepen• Zinnen formuleren • Werkwoorden • Vergelijkende trap• Mannelijke/vrouwelijke

vormen• Synoniemen• Antoniemen

• Bijvoeglijk naamwoorden

• Verkleinwoorden• Meervoudsvormen• Verwijswoorden• Voorzetsels• Interpunctie

flits

Spelling Vervoegingen Grammatica Lezen

Elk spel bevat opgaven van zeer eenvoudig tot

zeer moeilijk (samen 20000 opgaven).

Woordkennis Spreekwoorden

GEBRUIK

RATING ONTWIKKELING ITEMS

Grootste

stijgers

Grootste

dalers

SEKSE- EN GROEPSEFFECTENspraaktaak.

Figuur 7 laat voor beide spellingstaken de samenhang zien tussen spelerrating en sekse, over de

verschillende schoolgroepen.

Figuur 7: Rating per sekse (over schoolgroepen) voor taalflits (links) en taalspraak (rechts)

Zoals verwacht, werd er geen samenhang gevonden tussen sekse en spelerratings op beide taken:

taalflits F(1, 7747) = 2.64, p = .10, taalspraak F(1, 5813) = 1.69, p = .19. Wel was er bij de flitstaak

sprake van een interactie-effect tussen sekse en schoolgroep F(7, 7747) = 3.08, p < .01. T-toetsen

tussen schoolgroepen lieten zien dat jongens en meisjes in schoolgroep 3 (t(773.77) = 3.06, p < .01),

groep 4 (t(1350) = 1.99, p < .05) en groep 7 (t(1141.39) = 2.34, p < .05) significant van elkaar

verschillen; daarbij presteren meisjes beter dan jongens. Ondanks het feit dat er geen sprake was

van een interactie-effect bij taalspraak, werden t-toetsen uitgevoerd over de verschillende

schoolgroepen. Deze toetsen lieten zien dat jongens en meisjes in groep 2 significant van elkaar

verschillen, t(159.8) = 2.25, p < .05. Ook hier doen meisjes het beter dan jongens.

Middels lineaire regressie analyse werd de samenhang onderzocht tussen itemratings op beide

spellingstaken en de voorspellers woordlengte, woordfrequentie, aanbiedingswijze en tags. Daarbij

werden de afzonderlijke analyses in het merendeel van de gevallen alleen uitgevoerd over de items

19

WAT MAAKT FLITS ITEMS

MOEILIJK?

Tabel 5: Voorspellers van itemratings voor de flitstaak geordend op 'aandeel'

Voorspeller Schatting Standaardfout t p

length 0.747 0.009 83.627 < 0.001

letterbyletter 0.248 0.006 40.516 < 0.001

hoofdletter 0.089 0.006 14.230 < 0.001

leenwoord 0.068 0.007 9.977 < 0.001

`c/k, c/s` 0.066 0.007 10.002 < 0.001

trema 0.063 0.007 9.027 < 0.001

e 0.055 0.008 6.693 < 0.001

gesloten 0.048 0.007 7.226 < 0.001

accent 0.047 0.006 7.337 < 0.001

q 0.043 0.006 6.846 < 0.001

`i/ie` 0.036 0.007 5.176 < 0.001

y 0.032 0.006 5.004 < 0.001

`-air` 0.031 0.006 5.126 < 0.001

x 0.030 0.006 4.928 < 0.001

`-th` 0.028 0.006 4.419 < 0.001

`mv klinker 's` 0.025 0.006 4.142 < 0.001

open 0.022 0.007 3.280 < 0.01

eau 0.019 0.007 2.928 < 0.01

`-isch` 0.012 0.007 1.900 0.058

`ei/ij` 0.012 0.007 1.745 0.081

`ou, au, ouw, auw` 0.012 0.006 1.843 0.065

ch 0.011 0.007 1.722 0.085

`-nk` -0.011 0.006 -1.726 0.084

`-ch, -cht` -0.012 0.007 -1.715 0.086

`-ng` -0.013 0.006 -2.083 < 0.05

`f/v` -0.015 0.006 -2.344 < 0.05

`-ge` -0.016 0.007 -2.428 < 0.05

`-eer, -oor, -eur` -0.017 0.006 -2.657 < 0.01

`-sch, -schr` -0.028 0.006 -4.415 < 0.001

`-heid` -0.029 0.006 -4.551 < 0.001

koppelteken -0.032 0.007 -4.839 < 0.001

`lange klank` -0.035 0.006 -5.463 < 0.001

`-er, -el, -en, -em` -0.042 0.007 -6.509 < 0.001

tussenletter -0.056 0.007 -8.318 < 0.001

verklein -0.071 0.008 -9.188 < 0.001

freq -0.110 0.008 -14.595 < 0.001

21

VEELGEMAAKTE FOUTEN

Uitbreidingen:

• Foutenanalyses

• Referentieniveaus

• Voortgezet onderwijs

• Directe terugkoppeling aan kinderen

Nieuwe toepassingen: • Taalzee (o.a. begrijpend lezen)

• Wetenschapstuin (IQ)

• Vreemde talen

Video project (koppeling met

Laat eens zien! )

TOEKOMST

Typetuin

Statistiekfabriek

Rekentuin en Taalzee zijn opgezet om het oefenen (op eigen niveau) en toetsen (volgen) te vergemakkelijken. Leerkracht geeft de instructie (op basis van output Rekentuin/Taalzee)

Echter veel leerkrachten volgen bestaande methoden. Voor individuele instructie is geen tijd (Bloom’s 2 probleem).

LANGERE TERMIJN:

DE STAP NAAR INSTRUCTIE

• Kunnen we zonder de bestaande Reken- en taalmethoden?

• Kunnen we een methode ontwikkelen op basis van een adaptief

Oefenvolg systeem?

CREËER EEN AUTOMATISCHE

LEERCYCLUS VOOR ELK KIND

Instructie

Oefenen

Analyse

?

Geïsoleerde

module

Instructie

Oefenen

AnalyseInstructie

Oefenen

Klassieke lineaire

methode

Oefenen

•rekendomeinen

Analyse

•Fouten

•stagnatie

Instructie

•Verschillende media

•Persoonlijke uitleg

Niet-lineaire

methode

Web-based adaptieve oefen-volg

systemen zijn een veelbelovende

toevoeging op het onderwijs

Van Rekentuin naar Taalzee (typetuin en

statistiekfabriek)

Wetenschappelijk zeer interessant (data)

Grote uitdaging is de stap naar instructie

CONCLUSIES

Han van der Maas

Hoogleraar Psychologische Methodenleer UvA

Wetenschappelijk directeur Oefenweb.nl (spin -

off UvA)

BEDANKT VOOR UW

AANDACHT

optellen

•Tot 10

•Tot 20

•Tot 100

aftrekken

•Tot 10

•Tot 20

•Tot 100

keer

•Tot 10

•Tot 20

•Tot 100

Etc.

VOLGORDE IN INSTRUCTIE DILEMMA

optellen

Tot 10

Tot 20

Tot 100

aftrekken

Tot 10

Tot 20

Tot 100

keer

Tot 10

Tot 20

Tot 100

Etc.

optellen

• Tot 10

• Tot 20

• Tot 100

aftrekken

• Tot 10

• Tot 20

• Tot 100

keer

• Tot 10

• Tot 20

• Tot 100

Etc.

Methode:

VerticaalNadeel: volgorde

willekeurig

Internet: HorizontaalNadeel: geen structuur

Alternatief:

Netwerk van instructies

Mogelijke instructiebronnen:

• Verzameling rekenvideo’s (Laat

eens zien!, Khan Academy)

• Papieren overzichten (binas

boek rekenen)

• Instructiemateriaal internet

• Leerkracht, ouder, bijles,

• skype teacher

LAAT DE STOFKEUZE ZOVEEL MOGELIJK AFHANGEN

VAN DE RESULTATEN VAN HET OEFENVOLG SYSTEEM

1. Terugkomende typische fouten 34+8=32, 34+19=43, etc.

2. Geen stijging meer in vaardigheidsscore (rating)

Voor 1 is er behoefte aan specifieke remediërende instructie (bv. lenen)

Voor 2 is er behoefte aan algemene instructie (conceptuele uitleg, handige strategieën voor snel optellen tot 100).

Bied kinderen beide instructies aan zonder tussenkomst leerkracht.