Figuur 1. Een leeromgeving. Een leeromgeving kenmerkt zich door een medium: een beeldscherm van een of ander instrument, t.w. een labtop, een palmtop, een GSM, een i-book, een game-boy, een dunne client of een gewone PC.
Een instrument is een interface tussen de mens en zijn omgeving. Een interface is de koppeling, vormt de verbinding tussen twee systemen en is als zodanig tegelijkertijd datgene wat die twee systemen van elkaar scheidt. Een instrument maakt contact tussen mens en omgeving mogelijk maar vormt tegelijkertijd de scheidslijn tussen beide.
Op deze scheidslijn behoeft zich niet altijd een instrument als ding te bevinden, het heeft voor de instrumentatieleer wel degelijk zin om situaties onder ogen te zien waarin de mens "met zijn blote handen" op de omgeving opereert en met een "ongewapend oog" zijn omgeving waarneemt. Uiteindelijk is dat de uitgangsgedachte, en pogen we door toepassing van instrumenten die interactie tussen mens en omgeving te verbeteren, zodat de mens zich beter in die omgeving kan bewegen en handhaven.
In het onderwijs is de mens uit het schema doorgaans een leerling en bestaat de omgeving uit leerstof of informatie die de leerling zich eigen moet maken (de 'content'). Een van oudsher veel voorkomend "instrument" is een leraar die als interface tussen de leerling en de leerstof optreedt. Deze leraar kan zelf weer instrumenten toepassen om de leerling beter toegang tot de leerstof te geven, waarbij hij soms zelfs (tijdelijk) terzijde treedt en de leerling met het instrument in zijn omgeving alleen laat.
Het beeld van het instrument als scheidslijn tussen twee systemen die deze systemen verbindt is een vruchtbaar uitgangspunt om verschillende visies op instrumentatie te onderzoeken.
Ten eerste kan men de scheidslijn zien als behorend tot een van beide systemen; het betreffende systeem is dan de voorgrondfiguur waarop zich de aandacht focust terwijl het andere systeem daarvan de achtergrond vormt. We krijgen dan of de mens met zijn instrumenten op de voorgrond, of we zien de mens als ingepast in de omgeving waarbij de instrumenten tot die omgeving behoren en de mens niet echt eigen zijn.
In het eerste geval is de term "gereedschap" op zijn plaats, in het tweede geval de term "machine". In de twee gevallen zal men bij de dezelfde instrumentatie accenten anders leggen. Gereedschap dient gemakkelijk in de hand te liggen en voor de mens goed bruikbaar te zijn om zijn doeleinden in de omgeving te bereiken; een machine kan echter in principe zonder tussenkomst van de mens zijn werk doen, de mens behoeft hoogstens de machine te bedienen.
Als men het instrument tot de omgeving rekent ondergaat de mens het gedrag van dat instrument min of meer passief en heeft dit een bepaald effect op deze mens: een "teaching machine" is daarvan een voorbeeld als de leerling het onderwijs aan zo'n teaching machine volgt. Iets anders is het wanneer de leerling zich een instrument eigen maakt en het als "learning machine", een instrument waarmee geleerd kan worden, beleeft. Het onderscheid is subtiel maar niet onbelangrijk: zien we het instrument primair als behorend tot de omgeving van de leerling waarop hij slechts in zeer beperkte mate invioed kan uitoefenen en waaraan hij zich moet leren aanpassen,of zien we het instrument primair als gereedschap van de leerling waarmee hij zich zijn omgeving, de leerstof, eigen maakt.
Instrumentatie is het voorzien van instrumenten. Systematisch moeten we onderscheid maken tussen degene die instrumenteert en zijn omgeving waarin hij deze instrumenten voor eigen gebruik of gebruik door anderenintroduceert. Systematisch is er verschil tussen de mens als ontwerper van instrumenten en hun toepassingen en de mens als gebruiker van instrumenten.
Om een bepaalde instrumentatie gestalte te geven zal de ontwerper ook van instrumentatie gebruik maken. Ook hier is de scheidslijn tussen ontwerper en het systeem waarvoor en waarin hij ontwerpt tevens de koppeling tussen deze beide. Om tot een goed ontwerp te komen dient hij het systeem waarvoor hij ontwerpt zeer goed te kennen en te begrijpen. Ook hier kunnen we op twee manieren aankijken tegen de relatie ontwerper - systeem waarin het ontwerp toegepast gaat worden, afhankelijk van wat we als voorgrondfiguur beschouwen en wat als achtergrond. Leggen we het accent op de leerling en zijn leeromgeving en de processen die zich al dan niet met instrumenten daarin afspelen,dan wordt de ontwerper een achtergrondfiguur die een dienende functie heeft; stellen we daarentegen de ontwerper als belangrijkste figuur op de voorgrond dan staan de doelstellingen die hij met zijn instrumentatie wil bereiken centraal. Het accent komt dan te liggen op onderwijsdoelen en onderwijs activiteiten in plaats van op leerdoelen en leeractiviteiten. Bij onze benadering willen we de leerling en zijn leeractiviteiten centraal stellen en is de instrumentatie een proces waarbij de ontwerper doorlopend in interactie met de systemen waarin geleerd wordt te werk gaat. Centraal in deze systemen staat de leerling en zijn omgeving.
Het instrument dient in het onderwijs primair om informatie uitwisseling tussen de leerling en zijn omgeving beter mogelijk te maken zodat er door de leerling iets geleerd wordt. Nu is het instrument altijd een filter: bepaalde informatie wordt in een bepaalde vorm doorgelaten, andere wellicht ook belangrijke informatie wordt uitgefilterd. Twee zaken zijn belangrijk: de hoeveelheid informatie die de leerling ontvangt mag op ieder moment niet te veel zijn, zodat hij d,ie nog op kan nemen,en de informatie moet aansluiten bij wat de leerling al weet en kent, zodat bij zijn kennis op grond van de verkregen informatie kan uitbreiden en aanpassen. Over beide aspecten zijn formele theorieen beschikbaar: informatietheorie om de hoeveelheid informatie te bepalen die in een bepaalde, via het instrument gegeven boodschap vervat is, en schematheorie waarin het gaat om de vraag hoe nieuwe informatie in een gegeven kennisbestand wordt opgenomen.
Voor wat betreft de informatietheorie zullen we ons orienteren aan Weltner, die zich weliswaar primair op verbale informatie richt maar die een goed overzicht geeft van de basisprincipes.
Informatietheorie vindt zijn oorsprong in het communicatiemodel: er is een zender van een boodschap, deze boodschap wordt op een of andere manier gecodeerd (bijvoorbeeld in geluidstrillingen van het gesproken woord) aan de kant van de ontvanger wordt deze boodschap weer gedecodeerd en ontvangen. De zender heeft een repertoir van mogelijke boodschappen die niet allen even waarschijnlijk zijn; voor de ontvanger geldt hetzelfde.
De boodschappen zijn samengesteld uit een verzameling signalen en worden volgens bepaalde regels samengesteld bijvoorbeeld de morsecode. Oorspronkelijk was het doel van informatietheorie om na te gaan in hoeverre dezelfde (hoeveelheid) informatie ontvangen werd als er werd verzonden: het kanaal waarlangs de informatie verzonden werd, vervormde de signalen en voerde ruis aan de boodschap toe,waardoor informatie verloren ging. In technische toepassingen zoals telegrafie en telefonie is dit model exact te hanteren. Bij intermenselijke communicatie,waar het gaat om begrippen en ideeen die voor verschillende mensen verschillende betekenissen en connotaties hebben,valt het accent veel meer op de hoeveelheid informatie die een bepaalde boodschap, een bepaalde gebeurtenis voor de ontvanger heeft, afgezien van de informatie die dezelfde boodschap voor de zender heeft. De hoeveelheid informatie is afhankelijk van de context waarin ze ontvangen wordt: voor wie het niet weet bevat de mededeling dat Napoleon op St. Helena overleed veel informatie, voor wie dit al wist is de informatie nihil. Er is altijd een repertoire actief van mogelijke en verwachte gebeurtenissen en hoe onwaarschijnlijker een gebeurtenis vooraf geacht werd des te meer informatie bevat zij. Theoretisch is deze waarschijnlijkheid gelijk aan de relatieve frequentie van de boodschap in een oneindig grote verzameling van precies dezelfde situaties als die waarin de boodschap ontvangen werd. In de praktijk zijn de verschillende situaties steeds zo verschillend en afhankelijk van het verloop van de communicatie dat we er weinig aan hebben om relatieve frequenties te tellen; we moeten dan uitgaan van de subjectieve waarschijnlijkheid. Het repertoir van mogelijke boodschappen is nooit gesloten en de bijbehorende kansen zijn doorlopend aan verandering onderhevig. We gaan daarom per boodschap, per gebeurtenis uit van de kans dat die boodschap juist op dit moment ontvangen zou worden. Iedere leerling is tijdens het onderwijsleerproces op ieder moment een ontvanger van informatie met bepaalde verwachtingen over de versie en de inhoud van de te ontvangen informatie. Deze verwachtingen vormen het repertoir waarop hij de informatie ontvangt en per alternatief uit dat repertoir is er een kans dat het voor die leerling gerealiseerd wordt. Hoe kleiner de kans hoe groter de nieuws waarde, maar de kans mag ook niet al te klein (bijvoorbeeld gelijk aan nul worden) want dan wordt domweg niet geloofd dat die gebeurtenis is opgetreden (zij was bij voorbaat onmogelijk).
De kansen zijn afhankelijk van de context, van de voorgeschiedenis van de communicatie en van het daardoor bepaalde repertoire waarop de informatie ontvangen wordt. Dit repertoire kan gedefinieerd worden als de verzameling van letters, tekens en andere typografische symbolen maar bij intermenselijke communicatie bestaat het repertoire uit begrippen omtrent gebeurtenissen en relaties daartussen. Om informatietheorie te kunnen toepassen zal men dit repertoir moeten fixeren op een eindig alfabet van mogelijke gebeurtenissen. Een voorbeeld is een item uit een multiple choice test. Het repertoir bestaat daar uit de antwoordalternatieven, die vormen het alfabet. Als er vijf alternatieven zijn en iemand heeft geen idee welk het juiste is zijn de kansen voor elk van de alternatieven dat het juiste zal blijken te zijn van alle alternatieve gelijk: 20%, er is een uniforme kansverdeling over de alternatieven en de mededeling welke het juiste is geeft maximale informatie Op grond van enig inzicht zal het ene alternatief iets waarschiinlijker zijn dan het andere. Stel dat men inziet dat drie van de vijf alternatieven onjuist zijn en men niet tussen de resterende twee alternatieven kan kiezen dan hebben deze beide een kans van 50% om juist te zijn. Blijkt nu welk van deze juist is dan geeft dit slechts 1 bit informatie, Voor iemand die perfect weet welk alternatief juist is heeft het geen zin hem dit mede te delen, die mededeling bevat voor hem in het geheel geen informatie. Bij open end vragen is het repertoir open en in principe oneindig groot, maar ook daar zijn sommige antwoorden die men kan construeren waarschijnlijker juist dan andere en is de feedback of een bepaald antwoord goed gerekend wordt meer of minder informatief, het meest voor diegene voor wie de meest waarschijnlijke antwoorden subjectief een lage kans op juist hebben.
Niet alleen bij vragen en antwoorden is de informatietheorie toepasbaar, ook bij sequenties van gebeurtenissen zoals bij een tekst die gelezen wordt of een film die gezien wordt. Soms bevatten zij zoveel inforrnatie dat men de tekst of de film niet kan begrijpen' elke volgende zin of volgende gebeurtenis is volledig onverwacht en kan ook achteraf niet verklaard of begrepen worden. Meestal dient het begin van de tekst of de film om bij de lezer die schemata te activeren zodat wat volgt optimaal informatief is: "niet geheel onverwacht en onmogelijk maar ook niet volledig voorspelbaar". Dikwijls is het dan nodig om het publiek eerst aan het twijfelen te brengen over de juistheid van bepaalde vooroordelen en vaste schemata vanwaar uit andere dan de juiste informatie sequenties met grote zekerheid voorspelt worden. Dan loopt men het risico dat de boodschap die in de film of de tekst vervat is niet geloofd of zelfs niet gezien wordt, althans anders geinterpreteerd wordt dan is bedoeld: de gepresenteerde boodschap is voor de recipient zo onwaarschijnlijk dat hij niet begrepen of geloofd wordt. Bij een geslaagde communicatie is de recipient achteraf in staat de boodschap zelf te construeren, (opnieuw) ontvangen van de boodschap geeft in het geheel geen nieuwe informatie meer, de leerling heeft de betreffende leerstof geleerd en kan als zender alleen nog maar "juiste" teksten hierover produceren waarbij de informatie die daarin voor hem vervat is uitsluitendheid stylistisch is: eenzelfde boodschap kan op verschillende manieren gebracht worden maar op conceptueel niveau zijn zij alle hetzelfde. Wanneer de leerling verschillende onderwerpen beheerst is zijn boodschap in zoverre nog informatief dat de kans dat het over het ene onderwerp gaat wellicht groter is dan voor het andere onderwerp. Als echter (bijvoorbeeld dmv. een supersign als de titel van de tekst) bekend is over welk onderwerp het gaat is de inhoud van de tekst voor iemand die hem beheerst niet informatief meer.
We komen nu terug op ons model van het instrument als interface tussen de mens (de leerling) en zijn omgeving (waarin de leerstof). De omgeving zend bepaalde boodschappen, de leerling verwacht bepaalde boodschappen, wanneer deze dezelfde zijn, althans met een hoge mate van waarschijnlijkheid verwacht wordt bevat de boodschap voor de leerling (vrijwel) geen informatie meer: Hij beheerst de leerstof en zou er zelfs les over kunnen geven. De leerling beheerst een bepaald stuk leerstof wanneer de door de leerling verzonden of verwachte boodschappen dezelfde zijn en synchroon lopen met de door de omgeving verzonden of verwachte boodschappen.
Als de instrumentatie echte interactie toestaat kan de leerling al handelend in de omgeving toetsen of dit het geval is en zijn repertoir en verwachtingsschema aanpassen. Als dit niet het geval is, is de instrumentatie zodanig dat er slechts sprake is van eenrichtingverkeer. Dan kan de leerling zijn kennis en inzicht slechts toetsen en ontwikkelen door dat zijn verwachtingen tijdens de informatie presentatie al dan niet overeenkomen met het gepresenteerde. Als dit niet het geval is moet de leerling er achter komen hoe zijn repertoir en arsenaal van begrippen en schemata kan wijzigen om tot grotere synchroniteit met zijn omgeving te komen. Degene die de film of de tekst samenstelde zal daartoe de (foutieve) verwachtingen en de schemata waaruit ze ontstaan moeten anteciperen, erop vooruit grijpen en daar met zijn presentatie op in moeten spelen. Dat is vrij moeilijk omdat - juist bij leerlingen die de leerstof niet beheersen - elke leerling op zijn eigen wijze tot misplaatste verwachtingen zal komen en een individuele reactie daarop vanuit de omgeving waarschijnlijk de enige effectieve manier is om deze te corrigeren.
Elementair is in dit verband het begrip conversatie zoals door Pask geintroduceerd: tijdens de conversatie doen de beide participanten (de leerling en de onderwijzende instantie in zijn omgeving) aan begripsvorming zodat hun informatieuitwisseling steeds meer synchroon gaat verlopen en verwachtingen zo zeer met feitelijke gebeurtenissen overeenstemmen dat de hoeveelheid informatie die uitgewisseld wordt nihil is, althans zich kan beperken tot het uitwisselen van "supersigns" die de inhoud van de conversatie volledig bepalen. Zo is bijvoorbeeld de aanduiding "De Mei van Gorter" voor iemand die dit gedicht uit het hoofd kent voldoende informatie om het in zijn geheel te kunnen reproduceren: de tekst zelf bevat voor hem geen enkele informatie meer. We hebben hier te maken met een productveld dat in de zin van Weltner met de titels van gedichten als het ene veld en de teksten als het andere vel d. De transi nformatie is maximaal al s voor alle gedichten de tekst perfect gekend worden. Voor praktische onderwijssituaties zullen we moeten generaliseren van letterlijke teksten naar tekstten die door de participanten aan de conversatie als equivalent beschouwd worden. Het zijn teksten die, gegeven het begrip, voor de expert een zeer lage verrassingswaarde hebben.
Welke gebeurtenissen een leerling vanuit zijn omgeving verwacht wordt bepaald door het mentaal model dat hij zich van die omgeving gevormd heeft. Volgens de moderne cognitieve psychologie bestaat zo'n model uit een aantal schemata die relaties tussen gebeurtenissen omvatten en verschillende mogelijke vormen van het verloop van gebeurtenissen voorspellen. Deze schemata zijn algemene begrippen die aktief zijn in die zin dat ze voorstellingen van gerelateerde gebeurtenissen genereren waarmee dikwijis onvolledige informatie wordt aangevuld. Met deze schemata wordt de wereld om ons heen begrepen. Voorbeeld: Marieke die haar huis binnen rent als ze de ijsman ziet aankomen. Dat beeld activeert het schema van "een ijsje kopen" waar voor geld gehaald moet worden. Het zou echter ook kunnen zijn dat ze bang was voor de ijsman en wegliep of - nog onwaarschijnlijker - dat de ijsman haar vader is die thuiskomt en ze dat aan haar moeder gaat vertellen.
Nu is uit het onderzoek gebleken (Petty genoemd in Salomon p.55) dat leerlingen zelf gegenereerde responsen beter onthouden en leren dat de kale aangeboden stimuli; het is dus zaak in het onderwijs om via de instrumentatie of media de relevante schemata te activeren en de responsen van de leerling op de stimulus situatie te versterken. Deze responsen zijn bepalend voor hoe de geboden leerstof, de stimulatie, gepercipeerd worden: ze wordt ingepast in bestaande schemata waardoor deze schemata ook kunnen veranderen. De inpassing noemen we in navolging van Piaget: assimilatie, het aanpassen van het schema accomodatie. Een belangrijke vraag is hoe schemata ontstaan en gewijzigd worden: de vraag naar de accomodatie. Dit kan alleen maar wanneer de geboden informatie een zekere verrassingswaarde heeft en gepercipeerd wordt. In deze context is het belangrijk welke mogelijkheden het instrument als interface biedt voor de student tot actief handelen in de omgeving zodat hij ook het effect van die handeling kan waarnemen. In zo'n omgeving zal de student zijn denken en handelen, zijn schemata aanpassen en wijzigen zodat gewenste en verwachte effecten op gaan treden. Als de leerling passief moet blijven zal hij veel eerder aan zijn gegeven schemata vasthouden en informatie die daarmee niet strookt ontkennen of eenvoudigweg niet waarnemen. Wanneer hij actief de leerstof kan exploreren is hij a.h.w. zelf de initiator van de informatie en zal hij deze serieuzer nemen dan wanneer anderen hem deze informatie aanreiken. Bij media waarbij de leerling passief is moet men erop letten dat er in positieve zin op de actieve schemata wordt aangesloten. Dat is dikwijls moeilijk omdat men met een publiek te maken heeft waarin verschillende, soms tegenstrijdige schemata actief zijn. De computer is eigenlijk het enige instrument waarbij men de leerling voldoende mogelijkheid tot zelfstandig handelen met de leerstof kan geven zodat hij zich deze eigen kan maken, althans zo lang het om abstracte leerstof gaat en niet het technisch manipuleren van objecten bijvoorbeeld simulatie programma's zijn zeer duidelijke voorbeelden maar ook in meer simpele drill and practice programma's is de leerling actief en kan hij voldoende feedback uit zijn omgeving krijgen om de schemata vanwaaruit hij opereert te wijzigen (accomodatie). Ook kan een zekere mate van overlearning optreden wanneer doorgeoefend wordt en de feedback in het juiste schema wordt geassimileerd of, nog beter, door de leerling zelf vanuit dit schema wordt gegenereerd. In dat geval maakt hij niet alleen de opgave goed, maar hij weet ook dat hij het goed doet. De acties van de leerling en de reacties van de computer lopen dan geheel synchroon en de feedback is voor de leerling redundant en kan weggelaten worden.
Zoals gezegd fungeert een instrument als filter: bepaalde vormen van informatie worden doorgelaten, andere niet. Dit geldt zowel voor informatie die van de leerling naar de omgeving gaat als omgekeerd: van de omgeving naar de leerling. In dit verband is het begrip "Transparant" van belang: het instrument moet transparant zijn zodat de leerling zich uitsluitend en optimaal met de leerstof kan bezighouden, het instrument moet hem daarbij in geen enkel opzicht hinderen, integendeel de interactie van de leerling met de leerstof moet vergemakkelijkt en geintensiveerd worden, doordat irrelevante informatie het instrument niet passeert. Het instrument fungeert als een raam. Zoals een vensterraam alle optische informatie ongeschonden doorlaat maar bijvoorbeeld warmte en koude en geluid grotendeels buitensluit. De leerling kan visueel zijn aandacht richten op objecten die zich achter het venster bevinden maar het raam verhinderd dat hij deze objecten aanraakt of manipuleert. Men kan daarvoor bijzondere technische voorzieningen treffen zoals voor de manipulatie van radioactief materiaal achter een bescherrnend venster. Verschillende media en vormen van instrumenten hebben verschillende raamfuncties; een eenvoudige bandrecorder is uitsluitend transparant voor geluid, men kan er mee opnemen en afspelen. Wanneer visuele informatie ook van belang is zal men hem kunnen koppelen aan bijvoorbeeld een diaprojector. Transparantie is echter niet slechts een zaak van de physische eigenschappen van het instrument, ook de vorm waarin de informatie wordt overgedragen kan meer of minder transparant zijn. Wanneer bij een computer simulatie bijvoorbeeld het verloop van de bloeddruk van een gesimuleerde patient moet worden waargenomen kan dat door een grafiek te laten tekenen waaruit dat verloop blijkt, deze vorm van inforrnatie presentatie is waarschijnlijk transparanter voor de student dan wanneer hij dit verloop zelf moet reconstrueren uit gerapporteerde getallen die de hoogte van de bloeddruk geven. Wanneer de student tijdens de simulatie moet kunnen ingrijpen door het toedienen van bijvoorbeeld een bepaalde dosis van een medicijn kan dit op een transparante wijze door hem de naam en de dosis te laten intikken of te laten aanwijzen op een "menu" op het scherm waar de verschillende interventiemogelijkheden staan opgesomd, liever dan door hem codes te laten intypen waarvan de betekenis hem niet op een natuurlijke manier bekend is.
Een ander voorbeeld is de uitleg van de werking van een benzinemotor, transparantie betekent hier dat de student direct zicht moet hebben op de essentiele functionele relaties tussen de onderdelen; hoe zo'n motor er feitelijk uitziet is storende informatie. Een oplossing is dan om een werkend schema te presenteren waarin precies die informatie vervat is die de leerling nodig heeft met weglating van irrelevante details. Dit kan op verschillende manieren gerealiseerd worden. Wanneer de leerling in staat is schematische tekeningen te lezen en zich de bewegingen voor te stellen is een illustratie in een boek voldoende. Het voordeel daarvan is dat de leerling zichzelf op Sgrond van de tekst en illustraties een voorstelling moet vormen van de werking. Zoals we eerder opmerkten wordt wat de leerling zelf doet en maakt beter onthouden dat wat hem passief als informatie geboden wordt. Het kan echter zijn dat dit voor de meeste leerlingen te moeilijk is. Deze vorm van instrumentatie mist dan voor deze studenten de nodige transparantie. Dan zal men naar andere instrumentatie vormen moeten uitzien bijvoorbeeld presentatie op film of video, of met bewegende beelden op een computer terminal. Men moet echter ook denken aan de mogelijkheid dat de student met een opengewerkt model werkt, in dat geval kan hij zelf de verschillende bewegende onderdelen manipuleren, maar toevoer en afvoer van gassen en het moment en effect van verbranding is dan weer moeilijker in beeld te krijgen. Overigens behoeft men bij de instrumentatie in het onderwijs zich niet op een vorm vast te leggen: het kan zeer nuttig zijn als de leerling door bijvoorbeeld vier verschillende instrumentatievormen met de leerstof in aanraking komt die elk op eigen wijze voor bepaalde aspecten optimaal transparant zijn en die elk op eigen wijze de werkelijkheid reduceren tot een begrijpelijk geheel.
Tot nu toe zijn we uitgegaan van het instrument als interface tussen de (individuele) leerling en zijn omgeving die de leerstof omvat. Er is echter nog een belangrijk aspect van instrumentatie waaraan we nu aandacht willen schenken. Instrumentatie vindt plaats in een omvattender systeem waarin de mens met het instrument functioneert: de school, het bedrijf of - bijvoorbeeld bij het onderwijs van de Open Universiteit - de huishoudelijke omgeving en de leercentra waar instrumenten ter beschikking worden gesteld. Met een bepaalde nieuwe instrumentatie grijpen we in in dat meer - omvattende systeem wat weer repercussies kan hebben voor het leerproces. Wanneer men bijvoorbeeld met de computer een nieuw stuk leerstof gaat aanleren in een schoolsituatie waarin klassikaal les wordt gegeven loopt men het risico dat de verantwoordelijke docent geen idee meer heeft van wat iedere leerling al gehad heeft en wat niet. Hij zal dan zeer moeilijk met zijn klassikale onderwijs aan kunnen sluiten bij de kennis van de leerlingen omdat de een al veel verder zal zijn dan de ander. Een andere situatie krijgen we wanneer de introductie van nieuwe leerstof de taak van de docent blijft en met de computer aanvullend oefenmateriaal gepresenteerd wordt: dan kan de computer gebruikt worden om individuele leerlingen met een achterstand weer op het niveau van de klas te brengen en om andere leerlingen die voorlijk zijn, moeilijker opgaven aan de computer te laten maken terwijl de docent klassikaal de stof nog eens uitlegt. Zo houdt de klas ongeveer hetzelfde tempo zonder dat sommige leerlingen achter blijven en andere zich gaan vervelen omdat ze het al lang begrepen hebben. Het is - zolang als men de docent primair voor het onderwijs verantwoordelijk acht - van belang dat de instrumentatie voor de docent transparant is in die zin dat hij weet met welke leeractiviteiten de leerling zich bezig houdt en (globaal) met welk effect. Dat is ook de reden dat het aanbeveling verdient na een filmpresentatie of een (school-) TV-uitzending een klassegesprek te houden zodat men van elkaar weet hoe de informatie is overgekomen.
Het gebruik van instrumenten kan of leiden tot de noodzaak van ingrijpende organisatorische veranderingen of het moet soepel en gemakkelijk in de gebruikelijke gang van zaken in het onderwijs geintegreerd kunnen worden. Een belangrijke vraag in dit verband is of er speciale condities zijn om het instrument te gebruiken (verduisterd lokaal voor filmpresentatie bijvoorbeeld) en hoe gemakkelijk het instrument te bedienen is. Wat dit laatste betreft moet voor instrumenten die individueel door de leerling gebruikt worden de eis worden gesteld dat de leerling het instrument zelf zonder een uitvoerige gebruiksaanwijzing of speciale training kan gebruiken. Als dit niet het geval is dient het leren bedienen van het instrument een apart onderwijsdoel te zijn, van instrumenten die uitsluitend als leermiddel bedoeld zijn is dat een extra belasting waarvan men zich af moet vragen of zij opweegt tegen de voordelen.
Anders lijkt het wanneer het bijvoorbeeld een beroepsopleiding gaat om instrumenten die ook professioneel gebruikt worden, bijvoorbeeld typemachines bij een administratieve opleiding of draaibanken bij een technische opleiding. Uiteraard behoren deze machines in hun meest moderne vorm tot de instrumentatie van de betreffende opleidingen maar nu niet primair als leermiddel; hun toepassing en efficient gebruik behoort tot de leerdoelen. Hetzelfde kan gezegd worden van verschillende computertoepassingen en wellicht zelfs van computergebruik in het algemeen dat volgens diverse ministers van onderwijs behoort tot de algemene ontwikkeling. Bij instrumentatie van onderwijs is men geneigd in de eerste plaats te denken aan het instrument als medium en leermiddel, maar tot de instrumentatie van onderwijs behoren zeker ook de vakspecifieke instrumenten waarmee de leerling moet leren omgaan. Het zal niet in de laatste plaats de zorg moeten zijn van de onderwijskundige die beroepsopleidingen adviseert dat deze opleiding wat de vakspecificatie instrumentatie betreft up to date is. Daarbij zal hij niet kunnen buiten het advies van de vakspecialist . Zonder er verder op in te gaan wil ik wel stellen dat hier grote problemen liggen omdat de industrie en het bedrijfsleven instrumenten kunnen installeren die voor het onderwijs veel te kostbaar zijn, in dat geval zal men dienen na te gaan in hoeverre de essentiele kenmerken van deze instrumentatie toch met goedkopere middelen in het onderwijs geleerd kunnen worden. Een voorbeeld vormt het gebruik van robots in het productieproces of hetgebruik van zeer kostbare computerapparatuur voor administratieve doeleinden, voor technisch ontwerpen of voor het stellen van bijvoorbeeld medische diagnoses.
In deze tekst zal op deze aspecten van instrumentatie niet veel dieper worden ingegaan omdat het terrein van beroepsmatige, professionele toepassing van instrumenten zeer breed is en de algemene principes ook bij de beschouwing van het instrument als medium en leermiddel wel aan de orde komen. Systematisch behoort dit gebied echter ook tot de instrumentatieleer.
Enschede, eerste versie 1984-1987, A. Dirkzwager, m.m.v. F. Jaspers, I. De Diana, e.a.; updated 1997 en 2002.
Dirkzwager, prof. dr. A., (1983 - 1985)
'Instrumentatietheorie' (193004). Reader / Collegediktaat; Universiteit Twente / Toegepaste Onderwijskunde / Vakgroep Instrumentatietechnologie. Deel I en II.
Dirkzwager, A., S.D. Fokkema, G.C. van der Veer en J.J. Beishuizen (redactie) (1984)
'Leren met computers'. Stichting voor onderwijsonderzoek (SVO); SVO reeks. ISBN 90 6472 042 8.
Min, F.B.M., (1987)
'Computersimulatie als leermiddel; een inleiding in methoden en technieken'. Academic Service. ISBN 90 6233 282 X.
Min, F.B.M., (1996)
'Simulation Technology & Parallelism in Learning Environments; Methods, Concepts, Models and Systems'. Academic Book Center, De Lier. ISBN 90-5478-036-3
