Pedagogical Approaches for Developing Critical Thinking in Science Education (1987-2025): A Bibliometric and Thematic Analysis
Deze studie analyseert 198 door Scopus geïndexeerde publicaties van 1987 tot 2025 om de groei en thematische trends van kritisch denken-pedagogiek in het natuurwetenschappelijk onderwijs in kaart te brengen, waarbij een recente toename in technologie-verrijkte en onderzoekende benaderingen wordt onthuld terwijl een aanzienlijk onderzoeksgat in contexten van chemielaboratoria in het voortgezet onderwijs wordt benadrukt.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
In de wereld van het natuurwetenschappelijk onderwijs bestaat een lang gevestigde overtuiging dat het simpelweg onthouden van feiten niet genoeg is. Studenten moeten leren hoe ze moeten denken. Deze vaardigheid, bekend als kritisch denken, is het vermogen om naar bewijs te kijken, verschillende verklaringen af te wegen en weloverwogen oordelen te vellen in plaats van alleen maar te accepteren wat hen wordt verteld. Het is de mentale gereedschapskist die een persoon in staat stelt om feit van fictie te scheiden en het "waarom" achter het "wat" te begrijpen. Decennialang hebben onderwijzers geprobeerd de beste manier te vinden om deze vaardigheid aan te leren. Ze zijn wegbewogen van colleges waarbij een docent spreekt en studenten luisteren, en hebben zich in plaats daarvan gericht op actief leren. In deze klaslokalen wordt van studenten verwacht dat ze problemen onderzoeken, samenwerken en technologie gebruiken om de wereld om hen heen te verkennen. De grote vraag is altijd geweest: welke van deze actieve methoden helpt studenten daadwerkelijk om kritisch te denken, en maakt het uit of ze natuurkunde, scheikunde of biologie bestuderen?
Een recente studie zette zich af om het landschap van dit onderzoek in kaart te brengen, om te zien waar de wetenschappelijke gemeenschap naar heeft gekeken en waar zij wellicht de plank misslaat. De onderzoekers, onder leiding van Gopi Kupuchitty van de University of Technology Malaysia, hebben geen nieuw klaslokaalexperiment uitgevoerd. In plaats daarvan traden zij op als cartografen die het gebied van de bestaande kennis in kaart brachten. Zij verzamelden 198 gepubliceerde onderzoeksartikelen uit een belangrijke academische database, verspreid over de jaren 1987 tot 2025. Hun doel was om de abstracts te lezen — de korte samenvattingen van elk onderzoek — om te zien welke onderwijsmethoden werden gebruikt, welke wetenschappelijke vakken werden bestudeerd en in welke omgevingen het leren plaatsvond. Ze wilden weten of het onderzoek evenwichtig was over verschillende vakken en leeftijdsgroepen, of dat sommige gebieden werden genegeerd.
De kaart die zij tekenden, onthulde een veld dat de afgelopen jaren snel is gegroeid. Lange tijd bleef het aantal studies klein en versnipperd. Echter, rond 2017 explodeerde het volume van het onderzoek. Tegen de tijd dat de studie haar einddatum in 2025 bereikte, was meer dan 80 procent van alle artikelen in hun collectie in slechts de laatste zes jaar gepubliceerd. Deze sterke stijging suggereert dat de vraag hoe men kritisch denken aanleert een grote prioriteit is geworden voor onderwijzers wereldwijd. De onderzoekers ontdekten dat de meest voorkomende benadering die in deze studies werd geïdentificeerd, het gebruik van technologie-verrijkt leren was. Dit omvat het gebruik van digitale hulpmiddelen, simulaties en online platforms om studenten te helpen leren. Nauwlettend daarop volgden methoden zoals probleemgestuurd leren, waarbij studenten reële uitdagingen oplossen, en onderzoekend leren, waarbij studenten vragen stellen en zelfstandig naar antwoorden zoeken. Deze actieve methoden werden veel zichtbaarder in de literatuur na 2016.
De kaart toonde echter ook significante hiaten in het terrein. Hoewel het onderzoek veel gebieden besloeg, was het niet gelijkmatig verdeeld. De studies waren zwaar geconcentreerd op algemene wetenschappen en natuurkunde. In contrast hiermee waren scheikunde en biologie veel minder vertegenwoordigd. Wanneer de onderzoekers naar de leeftijd van de studenten keken, vonden zij dat veel studies het onderwijsniveau helemaal niet specificeerden. Onder de studies die dat wel deden, was het voortgezet secundair onderwijs — ruwweg de middelbare jaren — de meest voorkomende focus. De setting van het leren was een andere verrassing. De overgrote meerderheid van de studies vond plaats in een standaard klaslokaal. Zeer weinig studies rapporteerden over leren dat plaatsvond in een laboratorium of tijdens praktische, hand-on activiteiten. Sterker nog, de onderzoekers vonden dat geen enkele studie in hun collectie expliciet drie specifieke elementen combineerde: het onderwerp scheikunde, het niveau van de middelbare school en een praktische laboratoriumactiviteit.
Deze afwezigheid is geen bewijs dat dergelijk onderzoek niet bestaat, maar eerder een teken dat het niet wordt gerapporteerd in de samenvattingen die de onderzoekers hebben beoordeeld. Het suggereert dat hoewel wetenschappers er zeer enthousiast over zijn om kritisch denken te onderwijzen met behulp van computers en klasdiscussies, ze minder geneigd zijn om te documenteren hoe dit gebeurt wanneer studenten daadwerkelijk chemicaliën mengen of apparatuur hanteren in een lab. De studie benadrukte ook dat het onderzoek zwaar geconcentreerd is in een paar landen, waarbij Indonesië de grootste hoeveelheid artikelen produceerde, gevolgd door de Verenigde Staten en Maleisië. Internationale samenwerking tussen deze landen was verrassend laag, aangezien de meeste studies werden uitgevoerd door onderzoekers binnen hun eigen land.
De bevindingen suggereren dat het gesprek over het aanleren van kritisch denken levendig en groeiend is, maar nog niet in balans is. De onderzoeksgemeenschap is zeer succesvol geweest in het verkennen van hoe technologie en probleemoplossing in de klas kunnen helpen bij het denken. Toch geeft de studie aan dat de praktische, hand-on kant van de wetenschap, met name in de scheikunde op de middelbare school, een onontgonnen grens blijft. De auteur benadrukt dat hun werk beschrijft wat er is geschreven, en niet welke methode de absolute beste is. Zij hebben niet gemeten welke benadering studenten slimmer maakt; zij telden simpelweg wat er werd bestudeerd. De duidelijke implicatie is dat als we willen begrijpen hoe we kritisch denken kunnen aanleren in een real-world wetenschappelijke setting, we meer onderzoek nodig hebben dat specifiek kijkt naar wat er gebeurt wanneer middelbare scholieren in een laboratorium werken, en niet alleen achter een bureau zitten. Tot die tijd blijft ons begrip van hoe we deze essentiële denkvaardigheden in de meest praktische omgevingen kunnen opbouwen, incompleet.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.