Onderzoek

Binnen het project werd er kwalitatief en kwantitatief onderzoek uitgevoerd. Het kwalitatief onderzoek gebeurde in functie van optimalisatie van de activiteiten. Dit gebeurde volgens het principe van ontwerponderzoek (McKenny & Reeves). Hiervoor werden observaties en focusgesprekken uitgevoerd. Steekproefsgewijs werden activiteiten geobserveerd. Vervolgens werden focusgesprekken gehouden met de verschillende mentoren. Op basis van de verschillende verslaggevingen konden de activiteiten beter afgestemd worden op de praktijk.

Daarnaast werd er een kwantitatief onderzoeksdesign uitgevoerd a.d.h.v. een pre- en posttest bij de kinderen en jongeren (attitude t.o.v. STEM en computationeel denken, perceptie t.o.v. probleemoplossende vaardigheden en cognitieve vaardigheden). Op basis van de pre- en posttest kon er een vergelijking gemaakt worden van de attitudes en perceptie t.o.v. STEM en probleemoplossende vaardigheden vóór de activiteit(en) in vergelijking met na de activiteit(en). De cognitieve vaardigheden werden enkel in de posttest onderzocht. Daarnaast werden de resultaten op de posttest ook vergeleken worden met een controlegroep.

Effectenonderzoek

De activiteiten werden uitgetest in zowel curriculaire als extracurriculaire contexten. De curriculaire context bestond uit 12 basisscholen verspreid over West-Vlaanderen. Hierin werden de activiteiten uitgetest van 3e kleuter t.e.m. 3e graad. De extracurriculaire context bestond uit verschillende STEM-academies verspreid over Vlaanderen. In deze STEM-academies werden de activiteiten van de 3e graad lager onderwijs en de 1e graad secundair onderwijs uitgetest.

In de tabel hieronder staat een overzicht van het aantal kinderen en jongeren die de pre- en posttest invulden.

Attitudes tegenover STEM

Over alle deelnemers heen zien we dat kinderen en jongeren zich niet positiever of negatiever gaan uitten t.o.v. STEM na de activiteit dan voor de activiteit. Bij het vergelijken van de twee contexten met elkaar zien we dat kinderen uit de extra-curriculaire context aangeven STEM leuker en interessanter te vinden dan kinderen uit de curriculaire context. Dit kan een logisch gevolg zijn van het feit dat kinderen en jongeren van de extra-curriculaire initiatieven zich inschrijven voor vrijetijdsactiviteiten rond STEM en computationeel denken omdat ze dit leuk en interessant vinden, in tegenstelling tot kinderen in een klas met diverse interesses.

We stelden ook vast dat jongens een positievere houding hebben t.o.v. STEM en computationeel denken dan meisjes. De hogere attitudes van de jongens blijven constant zowel voor als na de activiteit. Dit is in lijn met bestaand onderzoek waarbij jongens zich positiever uiten tegenover STEM dan meisjes (e.g. Ganley & Vasilyeva, 2011; McGraw et al., 2006).

Vervolgens werden de kinderen en jongeren van de extra-curriculaire context verdeeld in twee leeftijdsgroepen: kinderen van 9-11 jaar en kinderen van 12-14 jaar. Uit het onderzoek stelden we vast dat kinderen van 9-11 jaar een hogere attitude hebben tov STEM en computationeel denken, zowel op de pretest als op de posttest, in vergelijking met de oudere kinderen. In de curriculaire context zien we ook dat kinderen uit de 2e graad hogere attitudes t.o.v. STEM hebben dan kinderen uit de 3e graad. Dit ligt in lijn met bestaand onderzoek dat vaststelt dat attitudes tegenover STEM daalt naarmate kinderen ouder worden (Morrell & Lederman, 1998; Barmby, Kind & Jones, 2008). In vergelijking met de controlegroep vonden we geen verschillen met de extracurriculaire groep en met de curriculaire groep.

De kinderen uit de eerste graad vulden een verkorte attitudevragenlijst over STEM in. Kinderen geven aan minder geïnteresseerd te zijn in STEM na het volgen van de activiteiten dan vooraf. Opnieuw zijn er enkele genderverschillen. Jongens geven aan het herstellen van dingen leuker te vinden dan meisjes. Meisjes daarentegen vinden het leuker om raadsels op te lossen dan jongens na het volgen van de activiteiten.

Probleemoplossende vaardigheden

Daarnaast werd er gepeild naar hoe kinderen zichzelf inschatten in probleemoplossende vaardigheden (bv. ‘Wanneer ik een probleem tegenkom, probeer ik rustig te blijven’). Kinderen uit de curriculaire context schatten zich beter in om problemen op te lossen na de activiteiten dan voor de activiteiten. In de extra-curriculaire context zien we dit effect niet.

Over het algemeen zien we dat kinderen uit de extra-curriculaire context zich beter inschatten om problemen op te lossen dan kinderen uit de curriculaire context. Dit zou opnieuw kunnen verklaard worden door het feit dat kinderen uit de extra-curriculaire context bewust kiezen voor het deelnemen aan deze initiatieven waardoor ze gemotiveerd zijn en meer ervaring hebben met het oplossen van problemen.

In de extra-curriculaire groep zien we dat jongens zich beter inschatten qua probleemoplossende vaardigheden dan meisjes zowel vóór de activiteit als na de activiteit. Bij de meisjes in de schoolse context zien we echter dat ze zich beter inschatten qua probleemoplossende vaardigheden na de activiteiten dan vóór de activiteiten.

Qua leeftijdsverschillen zien we dat de oudere kinderen in de extra-curriculaire groep (12-14 jaar) zich beter kunnen inschatten qua probleemoplossende vaardigheden na de activiteiten dan voor de activiteiten. In de curriculaire context zien we dat het ook de oudste groep (3e graad) is die significant hoger scoren op de posttest dan op de pretest. In vergelijking met de controlegroep zijn er voor beide contexten geen verschillen qua perceptie t.o.v. probleemoplossende vaardigheden.

Cognitieve test

In de cognitieve test werd gepeild naar verschillende computationele vaardigheden (debugging, patroonherkenning…). De gemiddelde score van de deelnemers aan de extra-curriculaire context was 3.40 (max=6, SD=1.69). Van de kinderen uit de curriculaire context was de gemiddelde score 3.49 (max=6; SD=1.52). Beide contexten verschillen significant niet van elkaar.

In de extra-curriculaire context zien we geen verschil tussen meisjes en jongens voor de cognitieve test. Voor de curriculaire context zien we een tendens dat de jongens hoger scoren dan de meisjes, maar dit is net niet significant.

Kinderen uit de eerste graad vulden een gelijkaardige maar gemakkelijkere test in. Ze behalen gemiddeld een score van 4.28 (max= 7; SD=1,47). Dit is niet verschillend van de controlegroep. Als we kijken naar genderverschillen dan zien we een tendens dat meisjes beter lijken te scoren op de test dan jongens.

Tenslotte onderzochten we nog het verband tussen de STEM-attitudes, probleemoplossingsvaardigheden en de cognitieve test. In beide contexten zien we dat kinderen die hoog scoren voor de STEM-attitude ook hoog scoren voor perceptie tegenover het oplossen van problemen. In de extra-curriculaire context zien we ook een positief verband tussen enerzijds de STEM-attitude en het inschatten van probleemoplossingsvaardigheden en anderzijds de cognitieve test.

• Barmby, P., Kind, P.M., & Jones, K. (2008). Examining changing attitudes in secondary school science. International Journal of Science Education, 30(8), 1075-1093.
   
• Ganley, C. M., & Vasilyeva, M. (2011). Sex differences in the relation between math performance, spatial skills, and attitudes. Journal of Applied Developmental Psychology, 32, 235–242. doi:10.1016/j.appdev.2011.04.001
   
• McGraw, R., Lubienski, S. T., & Strutchens, M. E. (2006). A closer look at gender in NAEP mathematics achievement and affect data: Intersections with achievement, race/ethnicity, and socioeconomic status. Journal of Research in Mathematics Education, 37, 129–150
   
• McKenney, S.E. & Reeves, T.C. (in press). Conducting educational design research. New York: Routledge. 
   
• Morell, P. D. & Lederman, N. G. (1998). Students’ attitudes toward school and classroom science: Are they independent phenomena? School Science and Mathematics, 98(2), 76–83.