Informatica op de basisschool? Zo ja, hoe?

Eerder berichtten wij in KomenskyPost van de achterstand die Nederland heeft als het gaat om programmeren / coding in het funderend onderwijs. Of andere Europese landen in de praktijk echt zoveel verder zijn, valt te betwijfelen. Toch is er een opmerkelijk verschil met een aantal EU-landen. We zien dat veel landen, zoals bijvoorbeeld Denemarken, Frankrijk, Italië en de meeste landen binnen het Verenigd Koninkrijk, informatica verplicht invoeren of volgend schooljaar gaan invoeren. Twee zaken zijn daarbij opmerkelijk.

Ten eerste is de invoering van het vak en de verplichting voor alle leerlingen in veel landen inmiddels een feit. In Nederland zijn we nog lang niet zover. Het enige te melden wapenfeit is dat het vak informatica vanaf volgend schooljaar in de bovenbouw in het VO als facultatief vak met een vernieuwd curriculum kan worden gekozen.

Ten tweede: kennis blijft een groot probleem. Het merendeel van de leraren in Europa beschikt over onvoldoende kennis om het vak te geven.

Gelukkig zijn er in ons land ook goede ontwikkelingen te melden. Sinds kort kent de Universiteit Leiden PERL  – geen nieuwe frisdrank -, maar het Programming Education Research Lab. Hier wordt onderzoek gedaan naar allerlei facetten van het programmeeronderwijs in met name het PO en VO. Félienne Hermans is de drijvende kracht achter dit Lab die voor haar een transfer betekende van de TU Delft naar Leiden. Om dit te vieren werd een goed bezochte middag georganiseerd met ruim tien interessante lezingen en demonstraties.
Wat kan de wetenschap voor programmeeronderwijs, voortaan voor het gemak aangeduid als coding, betekenen? De lezingen waren te verdelen in:

1. kader stellende frameworks die het begin kunnen vormen van onderzoeksprogramma’s;
2. voorbeelden van codingondersteunende programmatuur;
3. Tips uit wetenschappelijk onderzoek;
4. lesmateriaal waarmee leerlingen, maar ook docenten codingkennis opdoen.

1. Eva Marinus is van origine ontwikkelingspsycholoog en houdt zich bezig met leesonderzoek. Zij is docente aan een Zwitserse lerarenopleiding en is niet happy met de notie Computational Thinking (CT) waar, volgens haar, veel misverstanden over bestaan. Het verbaast haar verder dat er zo weinig wordt gedaan met de ervaring van zeker meer dan honderd jaar leesonderzoek. Haar centrale vraag is: hoe verlopen de leerprocessen van het kunnen lezen en schrijven van een programmeertaal? De overeenkomst met aanvankelijk lezen en begrijpend lezen van gedrukte natuurlijke taal dringt zich dan natuurlijk op. Ze verwacht vooral veel van de (I) cognitiewetenschappen (hoe gaan we om met informatie en kennis in ons brein), (II) computerkunde en (III) onderwijskunde.
   Ze heeft een fraai simpel model ontwikkeld waarin sequentieel, maar tevens cyclisch problem solving, algoritmisch denken en het programmeren/coderen van het algoritme elkaar opvolgen. Daarbij heeft elke fase eerst als dimensie een doel (het op te lossen ‘probleem’) en een bepaalde output (de oplossing).
2. Bij Sally Hogenboom (UvA) ging het om de vraag hoe de aanpak van het succesvolle adaptieve programma Rekentuin gebruikt kan worden voor het verwerven en de assessment van codingvaardigheden in Scratch. Hierbij wordt samengewerkt met ProWise. Kim Schrijvers presenteerde Bever, de internationale programmeerwedstrijd voor kinderen/leerlingen van 6 tot 18 jaar. Jeroen Jansz nam ons mee naar de wereld van de intentionele/educatieve games. Meisjes blijven achter bij het gamen. 95% van de jongens gamen (gemiddeld 16 uur) en 75% van de meisjes (gemiddeld 4,5 uur per week). Zijn de games voor jongens vooral ‘bruin/groen’ (militair en gewelddadig), bij de meisjes vanaf 14 jaar overheerst de kleur rose (‘pink’). Meisje gaan eerst een storyboard maken en besteden veel tijd aan design; jongens gaan liever meteen programmeren.
3. Erik Barendsen (de enige hoogleraar vakdidactiek van de informatica in ons land) nam de aanwezigen mee naar de wetenschap. Hij kwam met zeven vakdidactische onderzoeken die iedere docent zou moeten kennen. Hij gaf interessante voorbeelden over de wijze waarop onder andere vaardigheden in coding in het onderwijs kunnen worden verworven. Hoe leer je algoritmisch denken? Zijn feitelijke kritiek op Seymour Papert (‘zijn voorstellen zijn eigenlijk een mislukking’) is onterecht. Uiteraard rammelen onderdelen van zijn iconische werk Mindstorms, dat 40 jaar geleden verscheen. De gemeende overeenkomst die Barendsen zag tussen het ‘vanzelf’ leren van een natuurlijke taal als kind binnen de eerste taalverwerving is onvergelijkbaar met het leren van een codeertaal. Het design aspect, het zelf ontwikkelen en maken van dingen, het in control zijn van een computer in plaats van eindeloze Computer Ondersteunde practice and drill programma’s uitvoeren vormt de kern van zijn ideeën. Papert volgde niet kritiekloos zijn leermeester Piaget. Het inmiddels vermaledijde sociaal-constructivisme maakte bij Papert plaats voor wat hij en zijn volgers zoals Mitchel Resnick noemen: constructionisme. Of zoals zijn leerling Resnick het stelt: “Listening is forgetting, reading is remembering and making is understanding.” Iets wat niet in de laatste plaats voor programmeren geldt en waar de ideeën rond de Maker Education op zijn gebaseerd.
4. Maar wat moeten we nu. Er is een methode programmeren/CT genaamd Code-S voor het PO. “Daar wordt aan gewerkt”, vertelde Yoïnvan Spijck van uitgeverij Delubas. Men kan als school van Delubas een on-line licentiecontract krijgen. De vraag is of de titel ‘De avonturen van Bit en Botje’ niet wat kinderachtig klinkt voor de oudste groepers. Aangezien de kerndoelen en de doorgaande lijn van informatica in het PO en VO nog lang niet zijn vastgesteld, is het maken van een methode nu wel een beetje gewaagd. Maar dat zal wel los lopen. Bedenkelijker vind ik het citaat van Steve Jobs dat de inhoudspagina siert: “Iedereen zou moeten weten hoe je een computer moet programmeren, omdat het je leert hoe je moet denken”. Ik dacht het niet! In ieder geval heeft het Steve weinig geluk geschonken.

De fundamentele overall-vraag die de energieke Félienne op het einde stelde was: is het niet wenselijk dat er een pedagogisch – didactisch debat plaatsvindt over hoe coding het beste kan worden gegeven? Een uitstekend idee waar we graag aan meedoen.

Félienne gaf tot slot een opmerkelijke presentatie, waarbij het leek of ze zich volledig aansloot bij de Kirschnerianen en het gedachtegoed van Seymour Papert vaarwel zei. Haar ervaringen als begeleider bij Coderdojo’s in Rotterdam waren daar mede debet aan. Kirschner, de geleerde onderzoeker aan de Open Universiteit in Maastricht en kenner van al het onderzoek over instructie, is op basis van onderzoek overtuigd van het nut van Directe Instructie (DI), uiteraard wel op basis van zekere voorwaarden. Kirschners opmerkingen snijden hout, al kun je er vraagtekens bij kunt zetten. In de natuurkunde spreekt men van het ‘ceteris paribus’ principe wat betekent dat men een proef kan herhalen (repliceren) onder precies gelijke omstandigheden. Overigens ligt dat voor de algemene theorievorming complexer. Ceteris paribus is met verschillende leerlingen, klassen, scholen en culturen wel een lastige zaak. Maakt dat DI onzinnig? Uiteraard niet. Echter, Kirschner gedraagt zich in zijn enthousiasme soms als een fanatiek veganist. Iemand die liefst uitsluitend kiest voor DI en daarbij iedereen de maat neemt, uitgezonderd zijn directe collega’s op de OU. Kirschner houdt van culinaire voorbeelden. Welnu, iedereen die voor de klas heeft gestaan weet dat afwisseling van didactische werkvormen het enige is dat werkt. Dus geen veganisme maar afwisseling van eten is het beste voor de eetlust. Het hameren op DI doet me wel eens denken aan het behaviorisme uit de jaren ’60, waarbij alle lessen in een behavioristische vorm moesten worden gegoten. Zo kregen wij destijds algemene didactiek aan de UvA. Dat geldt ook voor de door Félienne gemaakte opmerkingen over externe motivatie die er niets meer toe zou doen. “Eerst de skills en dan komt de motivatie.” Iedereen die les geeft weet, dat de zaak complexer ligt. Een belangrijke les die lerarenopleider Amber Walraven haar studenten meegeeft is, dat je leraren in opleiding leert welke mix voor hun leerlingen het meest effectief is. Dat kan een combi zijn van ontdekkend leren, voorbeelden uit de Maker Education beweging en ontdekkend leren, zoals dat in het vak fysische informatica met succes wordt gebezigd. Hier kan ook veel ruimte zijn voor DI.

Jan Lepeltak