De onderwijskunde staat, als wetenschappelijk product, feitelijk nog in de middeleeuwen. De eerste Newton, laat staan de eerste Einstein, moet nog geboren worden. In de medische wetenschap is het heel gewoon dat wetenschappers naar wetenschappers uit andere disciplines luisteren iets van hen aannemen, bijvoorbeeld van een ingenieur die zojuist op heel vernuftige wijze de bloeddruk van een patiënt op afstand heeft gemeten.
Als een arts bij zijn patiënten in een academisch ziekenhuis niet naar specialisten (e naar anderen wetenschappers) luistert, krijgt hij niet de juiste feedback en kan een patiënt binnen een uur of minder zelfs zijn overleden. Als een onderwijskundige de de minister of Zoetermeer een advies geeft voor het opheffen van kleuterscholen of het zonder voldoend geld invoeren van het studiehuis, merk je de gevolgen bij wijze van spreken pas in het bejaardenhuis.
Ik wil her niet iets mee suggereren maar aangeven dat ik het ene geval de tijdsconstantes - zoals dat in de ingenieurswetenschappen heet - klein zijn en in het andere geval - binnen de onderwijskunde - groot. Te groot vaak.
Wij kunnen het ons binnen de onderwijskunde niet veroorloven om niet te luisteren naar experts uit anderen disciplines. In de medische wetenschappen weet men dat. Men is daar ook door schade en schande wijs worden.
Als we een moderne leeromgeving willen en geen creëren dan moeten er minstens aan twee voorwaarden zijn of worden voldaan, blijkt uit ons onderzoek:
Een paar jaar geleden hebben we een opdracht gehad van de Randstad Holding in Diemen (het hoofdkantoor). Op dit hoofkantoor wordt ieder jaar een spreadsheet gemaakt van meer dan 300 bij 300 cellen. Al die cellen bevatten informatie voor planner van locale kantoren met tussen de tien tot honderden medewerkers. Deze spreadsheet bevat streefgetallen e.d. m.b.t. de werkzaamheden. Die spreadsheets worden elk jaar op floppy aan alle kantoren naar alle lokale managers gestuurd. De manager dient daar een jaar vooruit in te plannen. U begrijpt dat als je ergens informatie verander op de meest vreemde plaatsen in die spreadsheet getallen verspringen. Doordat dit rekenvel zoals we spreadsheet ook wel noemen te groot is voor de monitor denk aan iets van 2 bij 2 meter (fysiek) hebben we een probleem. Het menselijk geheugen is niet in staat tijdens het verschuiven het oog ergens anders op te richten en oorzaak en gevolg te interpreten om informatie van zijn input goed te onthouden zodat de gebruiker het met de informatie in de output-cel kan vergelijken U ziet in werk- en doe-omgevingen is het korte termijn geheugen de bottleneck.
Wij zijn hun probleem te lijf gegaan met onze oplossingen en onze analyse methodes: om geheugen probleem oplossen in open en krachtige omgevingen en onze ontwerptheorie de PI theorie voor het inrichten van een goede en betere open werk- en doe-omgeving. Twee jonge starters die bij mij waren afgestudeerd hebben er twee jaar werk aan gehad. Voorwaar een succes. Momenteel werken wij met ons onderzoek in een bedrijfssetting. Zowel in een trainingssetting voor onderhoud als mede bedieningspersoneel aan een empirische onderbouwing van onze theorie een instructietheorie maar meer nog een ontwerptheorie. Bij Holland Signaal. Mona Claessens, een cognitief psychologe, als AIO aangesteld om in 4 jaar een onderbouwing van onze hypotheses in reële virtuele situaties met concrete populaties proefpersonen te vinden; gericht op procedurele taken in dit geval.
Waarom heeft veel courseware en tutoriele software gefaald en waarom hebben hypermedia het enorme nadeel dat men er in kan verdwalen. Men kan door de bomen het bos niet meer kan zien. "He had lost his way in hyperspace", zeggen wij dan. En - als men het probleem van het inrichten en vormgeven van de doe- en werk-omgevingen niet kan oplossen - kan men er dus uiteindelijk ook niet goed mee leren.
Een kladblok erbij doet vaak wonderen. Hou dat idee even vast. Het idee achter een kladblok om iets op te schrijven, is een indicatie waar onze theorie op duidt. Het vasthouden van tijdelijke informatie.
Als er bij een lineaire film of bij tutoriale courseware of hypermedia een beeldpagina verschijnt, verdwijnt de voorliggende beeldpagina met inhoud - tekst of de uitkomst van een sommetje of wat dan ook - direct en in zijn geheel van het scherm. (De achtereenvolgende inhouden van beeldpagina's worden - hier - ook wel 'frames' genoemd.) Terughalen van informatie om te gebruiken of te vergelijken zal - i.v.m. iemands beperkte korte termijn geheugen - heel vaak een probleem zijn. Technisch trouwens ook. Dat laatste willen wij als educatieve software ontwerpers/onderzoekers - qua vormgeving en/of beeldscherm ontwerp - optimaliseren met als doel: mensen met een slecht korte termijn geheugen (en anderen) ter wille te zijn. Dit probleem treedt ook op bij hypermedia: dat (web-)pagina's verdwijnen als andere (web-)pagina's verschijnen; net als bij film en traditionele courseware c.q. electronische boeken.
Bij simulaties en virtuele werkelijkheden (dat wil zeggen interactieve manipuleerbare VR-modellen), die wij hier dan ook 'interactieve doe-omgevingen' of 'open leeromgevingen' of zelfs soms 'micro-werelden' noemen, speelt het verdwijnen van complete beeldscherminhouden in veel mindere mate een rol. Althans, daar is het verdwijnen van informatie veel partiëler en veel beter op te lossen. Daar is het probleem dat we eigenlijk hele grote beeldschermen willen en kunnen hebben om alles wat we nodig denken te hebben 'in zicht' te kunnen houden. Gelukkig hebben we bij dergelijke gecoachte ontdekomgevingen maar met 2 of 3 aparte 'frames', 'windows' of 'beeldpagina's' te maken. Het probleem is dan - conform de ideeen uit de PI-theorie - oplosbaar.
Wij kennen twee basisuitvoeringen van open krachtige doe-, werk- en leeromgevingen. U ziet ze hier. Wij houden steeds kerngedeeltes van onze software (frames- of windows-gewijs) parallel - naast elkaar - open waardoor alles 'in het zicht' blijft. Dat is onze basis-gedachte. Op de website die ik voor u heb samengesteld ziet u hiervan online dynamische voorbeelden. De meeste aanwezigen kennen mijn werk; wellicht nog niet deze nieuwste prototypes.
De PI theorie - als veronderstelling - is als volgt te omschrijven:
In de afgelopen tijd heb ik 3 experimenten met vrij veel proefpersonen gedaan, t.w.:
Daarbij heb ik vele collegiale gesprekken gehad en papers geschreven. De experimenten zijn zelf deels te vinden op Internet en de resultaten ook. Als u mij mailt kan ik hier meer over vertellen. Duidelijk is geworden dat het eigenlijk niet mogelijk is courseware of digitale leermiddelen te maken waar ieder persoon discreet goed mee kan werken. Visueel ingestelde personen; auditief ingestelde personen, inventief ingestelde personen; etc.; allemaal gedragen zij zich anders. De een wil altijd iets op kunnen schrijven de ander wil alles kunnen onthouden een ander is slordig zonder dat hij / zij zich dat bewust is en zit maar te switchen.
Nu kom ik - ten slotte - weer terug op mijn onderwerp: parallellisme. Ik heb dit zelf inmiddels ook toegepast op of in een artikel op internet over een onderwerp wat in deze sessie juist ook aan bod dient te komen: 'leren'; hoe te leren en welke invloeden spelen daarop in. Wij hebben namelijk een nieuw en gewaagd 'model van leren' (gebaseerd op ideeen van o.a. Atkinson) bedacht.
Het heeft een relatie met goed vormgegeven rijke leer-, werk- en doe-omgevingen. Als het technisch op al die niveaus goed is, dan verhoogt het product ongetwijfeld de motivatie van de leerling aangaande het onderwerp van studie tot verdere en verdergaande studie over het betreffende onderwerp.
Dit is een 'denkmodel' over leren; hoe kennis wordt geaccumuleerd in relatie tot de 'motivatie' van de leerling (1), 'intelligentie' van de leerling (2), 'studeerbaarheid' (van het vak) (en de stof) (3), de 'instructie' en het niveau van de stof (de 'target' of 'goal') (4) en tot slot een 'vergeetfactor' (5). Ik heb dit gemodelleerd en gesimuleerd. U kent het model zelf op internet online toetsen en testen. Ik noem dat paper daarover dan ook een 'interactieve scientific paper' ('IPS'). Het is 2e orde parallellisme in een leer-omgeving. Deze combinatie van wetenschappelijk paper en het online (parallel) kunnen testen van een hypothese is bij volgens mij uniek qua opzet en uitvoering. Dit is bij mijn weten nog nooit vertoond.
Dames en heren, ik dank u voor uw aandacht.
Leiden/Enschede, do. 25 Mei 2000, 17.00 uur.