Goeiedag, het is vandaag zondag 31 augustus 2014, ik ben Jozef Van Giel en dit is de 199^ste aflevering van deze podcast.

Vandaag horen jullie het eerste deel van een artikel van Daniel Willingham over waarom kritisch denken zo moeilijk aan te leren is en of daar iets aan te doen is.

Voorgelezen wordt het artikel Critical Thinking: Why Is It So Hard to Teach? door Daniel T. Willingham Daniel T. Wilingham is hoogleraar cognitieve psychologie aan de Universiteit van Virginia. Zijn onderzoek richt zich op de rol van het bewustzijn bij het leren.

Vrijwel iedereen is het erover eens dat het een primair, nog onvoldoende behaald doel van het onderwijs is om leerlingen kritisch te laten denken. In lekentaal bestaat kritisch denken uit het zien van beide kanten van een kwestie, het openstaan voor nieuwe bewijzen die je ideeën tegenspreken, nuchter redeneren, eisen dat beweringen worden ondersteund door bewijs, afleiden en deduceren van conclusies uit beschikbare gegevens, problemen oplossen, enzovoort . Ook zijn er specifieke vormen van kritisch denken die kenmerkend zijn voor de verschillende onderwerpen: dat bedoelen we als we het hebben over ‘denken als een wetenschapper’ of ‘denken als een historicus.’

Dit goede en nuchtere doel wordt vaak vertaald in oproepen om ‘kritisch denken’ en ‘hogere-orde-denkvaardigheden’ te onderwijzen. Ook in algemene oproepen om leerlingen beter te leren oordelen, logischer te redeneren, enzovoort. In een recent onderzoek van human resource officials¹ en een getuigenis van een paar maanden geleden voor de Senate Finance Committee², hebben zakenleiders scholen herhaaldelijk aangespoord meer inspanningen te doen om leerlingen kritisch te leren denken. En het zijn niet de enigen. Organisaties en initiatieven die betrokken zijn bij de hervorming van het onderwijs, zoals het National Center on Education and the Economy, the American Diploma Project en het Aspen Institute, hebben gewezen op de noodzaak voor leerlingen om kritisch te denken en/of te redeneren. Het College Board vernieuwde onlangs de SAT om het kritisch denken van leerlingen beter te kunnen beoordelen. En ACT, Inc biedt een test van kritisch denken voor leerlingen aan.
<!––nextpage––>
Deze oproepen zijn niet nieuw. In 1983 vond A Nation At Risk, een rapport van de Nationale Commissie voor Excellentie in het Onderwijs, dat veel 17-jarigen de ‘hogere orde’ intellectuele vaardigheden die de Verenigde Staten nodig had, niet bezaten. Het beweerde dat bijna 40% ook geen conclusies kon trekken uit geschreven materiaal en maar 1 op 5 kon een overtuigend essay schrijven.

Naar aanleiding van de release van A Nation At Risk, werden programma’s, ontworpen om leerlingen beter kritisch te leren denken, in het leerplan zeer populair. Tegen 1990 hadden de meeste staten initiatieven om docenten te stimuleren om kritisch denken te leren, en een van de meest gebruikte programma’s, Tactics for Thinking, verkocht 70.000 leraarshandleidingen.³ Maar om redenen die ik later zal uitleggen, waren die programma’s niet erg efficiënt en vandaag betreuren we nog steeds een gebrek aan kritisch denken bij leerlingen.

Na meer dan 20 jaar van geklaag, vermaningen en weinig verbetering is het misschien tijd om een fundamentele vraag te stellen: kan kritisch denken eigenlijk wel worden onderwezen? Decennia van cognitief onderzoek wijzen op een teleurstellend antwoord: niet echt. Mensen die geprobeerd hebben om kritisch denken te onderwijzen, veronderstelden dat het een vaardigheid is, net als fietsen, en dat je het, net als andere vaardigheden, zodra je het geleerd hebt, kunt toepassen in elke situatie. Onderzoek van de cognitieve wetenschap laat zien dat denken niet dat soort vaardigheid is. De processen van het denken zijn verweven met de inhoud van het denken (of domeinkennis). Als je een leerling vaak genoeg eraan herinnert dat hij ‘naar een probleem vanuit meerdere perspectieven moet kijken’, zal hij leren dat hij dat zou moeten doen, maar als hij niet veel weet over een onderwerp, kan hij er niet vanuit meerdere perspectieven over denken. Je kunt leerlingen stelregels aanleren over hoe ze moeten denken, maar zonder achtergrondkennis en praktijk, zullen ze waarschijnlijk niet in staat zijn om het onthouden advies toe te passen. Net zoals het geen zin heeft om leerlingen feitelijke inhoud te onderwijzen zonder gelegenheid om het in te oefenen, heeft het ook geen zin om kritisch te leren denken zonder feitelijke inhoud.

In deze aflevering zal ik de aard van kritisch denken beschrijven, verklaren waarom het zo moeilijk is om te doen en te onderwijzen en onderzoeken hoe leerlingen een specifiek type van kritisch denken, namelijk wetenschappelijk denken, kunnen verwerven. Al doende zullen we zien dat kritisch denken geen set vaardigheden is die op elk moment en in elke context kan worden ingezet. Het is een soort van denken waar zelfs 3-jarigen kunnen aan deelnemen – en zelfs opgeleide wetenschappers in kunnen falen. En het is heel erg afhankelijk van domeinkennis en praktijk.

1. Waarom is kritisch denken zo moeilijk?

Opvoeders hebben al lang opgemerkt dat aanwezigheid op school en zelfs academisch succes geen garantie is dat een leerling als een in alle situaties effectieve denker zal afstuderen. Er bestaat een vreemde neiging om bij rigoureus denken vast te klampen aan bepaalde voorbeelden of soorten problemen. Zo kan een leerling het antwoord op een wiskundig probleem hebben leren schatten voordat hij begint met berekeningen, om de juistheid van zijn antwoord controleren, maar in het chemielab berekent diezelfde leerling de componenten van een verbinding zonder te merken dat de som van zijn schattingen de 100 % overschrijdt. En een leerling die heeft geleerd om de oorzaken van de Amerikaanse Revolutie zorgvuldig te bespreken vanuit zowel de Britse als de Amerikaanse perspectieven, zal zich niet eens afvragen hoe de Duitsers de Tweede Wereldoorlog bekeken. Waarom zijn leerlingen in staat om in de ene situatie kritisch te denken, maar niet in de andere? Het korte antwoord is: denkprocessen zijn verweven met wat er wordt gedacht. Laten we dit eens wat diepgaander onderzoeken door te kijken naar een bepaald soort van kritisch denken, dat uitgebreid is onderzocht: het oplossen van vraagstukken.

Stel je een wiskundeklas van 12-jarigen voor, bezig met vraagstukken. Hoe komt het dat de leerlingen in het ene geval een probleem kunnen oplossen, maar een ander niet, ook al zijn beide mathematisch hetzelfde – dat wil zeggen, gebaseerd op dezelfde wiskundige kennis? Typisch is dat leerlingen gefocust zijn op het scenario dat het woordprobleem beschrijft (de oppervlaktestructuur) in plaats van op de vereiste wiskunde (de dieptestructuur). Hoewel leerlingen hebben geleerd hoe je een bepaald type woordprobleem aanpakt, zullen ze, als de leraar of het leerboek het scenario verandert, nog steeds moeite hebben om de oplossing toe te passen, omdat ze niet doorhebben dat de problemen wiskundig hetzelfde zijn.

1.1. Denken richt zich vaak op de ‘Oppervlaktestructuur’ van een probleem

Om te begrijpen waarom de oppervlaktestructuur van een probleem zo storend is en, als gevolg daarvan, waarom het zo moeilijk is om oplossingen toe te passen op nieuw lijkende problemen, moeten we eerst kijken of je begrijpt wat er wordt gevraagd wanneer je een probleem krijgt voorgeschoteld. Alles wat je hoort of leest wordt automatisch geïnterpreteerd in het licht van wat je al weet over soortgelijke onderwerpen. Stel bijvoorbeeld dat je deze twee zinnen leest: “Na jaren van druk van de film- en televisieindustrie heeft de president bij China een formele klacht ingediend over wat Amerikaanse bedrijven zien als een schending van het auteursrecht. Deze bedrijven beweren dat de Chinese overheid strenge handelsbeperkingen stelt voor Amerikaanse entertainmentproducten, maar een oogje dichtknijpt voor Chinese bedrijven die Amerikaanse films en tv-shows kopiëren en verkopen op de zwarte markt.”

Achtergrondkennis laat je niet alleen de zinnen begrijpen, maar heeft ook een krachtig effect bij het lezen omdat het de interpretatie vernauwt van nieuwe tekst die je voor ogen krijgt. Bijvoorbeeld, als je later het woord ‘Bush’ zal tegenkomen, zal het je niet doen denken aan een kleine struik (bush). Je zal ook niet denken aan de vorige president Bush, de rockband, of een term voor landelijk achterland. Als je ‘piraterij’ leest, zal je niet denken aan matrozen met ooglapjes die ‘Enteren!’ schreeuwen. Het cognitieve systeem gokt erop dat binnenkomende informatie zal worden gerelateerd aan waar je net over nagedacht hebt. Dit verkleint aanzienlijk de reikwijdte van de mogelijke interpretaties van woorden, zinnen en ideeën. Het voordeel is dat begrijpen sneller en soepeler verloopt; het nadeel is dat de dieptestructuur van een probleem moeilijker te herkennen is.

De vernauwing van de ideeën die optreedt tijdens het lezen (of luisteren) betekent dat je de neiging hebt om je te concentreren op de oppervlaktestructuur in plaats van op de onderliggende structuur van het probleem. Bijvoorbeeld, in een experiment ⁴ werd aan proefpersonen dit probleem voorgelegd:

De leden van de fanfare van Schellebelle waren hard aan het oefenen voor de jaarlijkse parade. Eerst probeerden ze te marcheren in rijen van 12, maar dan schoot André over. Toen de directeur aan de fanfareleden zei in rijen van 8 te marcheren, schoot André weer over. Zelfs als de fanfare in rijen van 3 marcheerde, schoot André over. Uiteindelijk zei André geërgerd tegen de fanfareleider dat ze in rijen van 5 moesten lopen. Hij had gelijk. Als er minstens 45, maar minder dan 200 muzikanten waren, hoeveel muzikanten waren er dan in de de fanfare van Schellebelle?

Eerder in het experiment hadden de proefpersonen vier problemen gelezen samen met gedetailleerde uitleg over hoe elk op te lossen, zogezegd om ze te evalueren voor de duidelijkheid van de tekst. Een van de vier problemen ging over het aantal groenten dat moest worden aangekocht voor een tuin, en berustte op hetzelfde type oplossing als het ‘bandprobleem’ – berekening van het kleinste gemene veelvoud. Maar toch zag slechts 19% dat het bandprobleem vergelijkbaar was met de oplossing van het tuinprobleem. Waarom?

Wanneer een leerling een vraagstuk leest, interpreteert haar geest het probleem in het licht van haar voorkennis, zoals gebeurde bij het lezen van de twee zinnen over auteursrechten en China. De moeilijkheid is dat de kennis die relevant lijkt over de oppervlaktestructuur van dit probleem gaat. In dit geval gaat de lezer zich kennis over bands, school, musici, enzovoort herinneren. De dieptestructuur ontgaat de leerling: het kleinste gemene veelvoud. De oppervlaktestructuur van het probleem ligt open en bloot, maar de dieptestructuur niet. Dus gebruiken mensen het eerste probleem niet bij het oplossen van het tweede. In hun geest ging het eerste over groenten in een tuin en het tweede over rijen marcherende bandleden.

1.2. Met diepere kennis kan denken door de oppervlaktestructuur kijken

Als kennis over hoe problemen op te lossen nooit met nieuwe oppervlaktestructuren zou worden gepresenteerd, zou scholing inefficiënt of zelfs nutteloos zijn – maar natuurlijk gebeurt dit wel. Wanneer en waarom is complex, ⁵ maar met name twee factoren zijn relevant voor opvoeders: vertrouwdheid met de dieptestructuur van een probleem en de kennis dat je op zoek moet gaan naar een dieptestructuur.

Ik zal elk afzonderlijk bespreken.

Wanneer men zeer vertrouwd is met de dieptestructuur van een probleem wordt kennis over hoe het op te lossen goed overgedragen. Die vertrouwdheid kan komen van langdurige, herhaalde ervaring met een probleem, of met verschillende uitingen van een type probleem (dat wil zeggen, veel problemen met verschillende oppervlaktestructuren, maar met dezelfde dieptestructuur). Na herhaalde blootstelling aan een of beide, gaat de leerling de dieptestructuur zien bij de beschrijving van het probleem. Hier is een voorbeeld:

Een schatzoeker gaat een grot in een heuvel in de buurt van een strand verkennen. Hij vermoedt dat er misschien wel vele paden in de grot kunnen zijn zodat hij bang is om te verdwalen. Uiteraard heeft hij geen kaart van de grot; hij beschikt alleen maar over wat gewone spullen, zoals een zaklamp en een zak. Wat kan hij doen om niet te verdwalen en later terug uit de grot te geraken?

De oplossing is wat zand in de zak mee te nemen, en een spoor na te laten, zodat je je pad terug kan traceren. 75 % van de Amerikaanse leerlingen bedachten deze oplossing, maar slechts 25 % van de Chinese leerlingen.⁶

De onderzoekers suggereerden dat de Amerikanen het vonden omdat de meesten opgegroeid waren met het verhaal van Hans en Grietje, waarin het idee van een spoor na te laten om je weg terug te vinden. De onderzoekers gaven proefpersonen ook nog een probleem gebaseerd op een algemeen bekend Chinees volksverhaal, en nu was het percentage van de oplossers van elke cultuur net omgekeerd. (De puzzel op basis van het Chinese volksverhaal, en het verhaal zelf, kan je hier nalezen.)

Er is veel praktijk met een bepaald soort probleem nodig voordat leerlingen het goed genoeg kennen om zijn dieptestructuur onmiddellijk te herkennen, ongeacht de oppervlaktestructuur, zoals de Amerikanen met het Hans en Grietje-probleem. Amerikaanse proefpersonen bekeken het probleem niet in termen van zand, grotten en schatten; ze dachten eraan in termen van het vinden van iets waarmee ze een spoor konden achterlaten. De dieptestructuur van het probleem is zo goed vertegenwoordigd in hun geheugen, dat ze het onmiddellijk zagen toen ze het probleem te lezen kregen.

1.3. Op zoek gaan naar een dieptestructuur helpt, maar ook niet meer dan dat

Nu de tweede factor die helpt bij de overdracht ondanks storende verschillen in oppervlaktestructuur: weten dat je moet zoeken naar een dieptestructuur. Bedenk wat er zou gebeuren als ik een leerling vertelde dat het fanfareprobleem vergelijkbaar is met het tuinprobleem. De leerling zou inzien dat beide problemen een gemeenschappelijke dieptestructuur hebben en zou proberen om erachter te komen wat die is. Leerlingen kunnen iets soortgelijks doen zonder de hint. Een leerling zou kunnen denken: ‘Ik krijg dit probleem in een wiskundeles, dus moet er een wiskundige formule zijn om dit probleem op te lossen.’ Dan kan hij zijn geheugen (of boek) overlopen voor kandidaten, en zien of een ervan helpt. Dit is een voorbeeld van wat psychologen metacognitie noemen, of je gedachten ordenen. In de inleiding heb ik gezegd dat je leerlingen stelregels kan geven over hoe ze moeten denken.

Cognitieve wetenschappers verwijzen naar deze stelregels als metacognitieve strategieën. Het zijn kleine stukjes kennis – ‘zoek naar de dieptestructuur’ of ‘bekijk beide kanten van een kwestie’ – die leerlingen kunnen leren en dan gebruiken om hun gedachten in een productievere richting te sturen.

Leerlingen helpen om beter te worden in het ordenen van hun gedachten was een van de doelen van de kritisch denken-programma’s die 20 jaar geleden populair waren. Maar het blijkt dat deze programma’s niet erg effectief zijn. Hun bescheiden voordeel is waarschijnlijk te wijten aan het onderwijzen van leerlingen om metacognitieve strategieën effectief te gebruiken. Leerlingen leren vooroordelen vermijden waaraan de meeste van ons ten prooi vallen bij het denken, zoals vasthouden aan de eerste redelijk lijkende conclusie, alleen op zoek gaan naar bewijs dat iemands overtuigingen bevestigt, het negeren van tegenbewijs, overmoed, en zo meer.⁷ Zo zal een leerling die vele malen is aangemoedigd om beide kanten van een kwestie te bekijken, dat ook eerder uit zichzelf gaan doen.

Helaas hebben metacognitieve strategieën hun beperkingen. Hoewel ze suggereren wat je zou moeten doen, bieden ze je niet de nodige kennis om de strategie uit te voeren. Wanneer onderzoekers proefpersonen vertelden dat het fanfareprobleem vergelijkbaar is met het tuinprobleem, dan losten meer personen het probleem op (35 % tegenover 19 % zonder de hint), maar de meesten konden het niet, zelfs wanneer hen verteld werd wat te doen. Ook als je weet dat je de eerste redelijk klinkende oplossing voor een probleem niet had moeten aanvaarden, betekent dat niet dat je weet hoe je alternatieve oplossingen kan vinden of afwegen hoe redelijk ieder ervan is. Het vraagt domeinkennis en oefening om van die kennis gebruik te maken.

Aangezien kritisch denken zo zwaar steunt op domeinkennis kunnen opvoeders zich beter afvragen of kritisch denken in een bepaald domein makkelijker is om te leren. Het eerste antwoord is ja, het is een beetje makkelijker. Om te begrijpen waarom, zullen we ons focussen op één domein, wetenschap, en de ontwikkeling van het wetenschappelijk denken onderzoeken.

Lees verder op deel twee van dit verhaal.

Het citaat van vandaag komt van God. Ja, hij heeft het vorige week getweet. En meer nog, God volgt mij op twitter. Zoek maar op twitter naar @TheTweetOfGod. En hij is het echt, want zijn afbeelding is die van Michelangelo en die kan toch niet vals zijn zeker.

God zei:

 Het is niet waar dat mensen slechts 10% van hun hersenen gebruiken. Slechts 10% van de mensen gebruiken hun hersenen.

Tot de volgende keer.

• De YouTube film over het experiment met de “blickets”. 
• Concept mapping

De puzzel met het Chinese volksverhaal

Endnotes

¹Borja, R.R. (2006). “Work Skills of Graduates Seen Lacking,” Education Week, 26, 9, 10.

²Green, W.D. (2007). “Accenture Chairman and CEO William D. Green Addresses Senate Finance Committee,” Accenture, www.accenture.com.

³Viadero, D. (1991). “Parents in S.C. Attack Alleged ‘New Age’ Program.” Education Week, www.edweek.org.

⁴Novick, L.R. and Holyoak, K.J. (1991). “Mathematical problem-solving by analogy,” Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 17, 398-415.

⁵For reviews see: Reeves, L.M. and Weisberg, R.W. (1994), “The role of content and abstract information in analogical transfer,” Psychological Bulletin, 115, 381-400; Barnett, S.M. and Ceci, S.J. (2002), “When and where do we apply what we learn? A taxonomy for far transfer,” Psychological Bulletin, 128 (4), 612-637.

⁶Chen, Z., Mo, L., and Honomichl, R. (2004). “Having the memory of an elephant: Long-term retrieval and the use of analogues in problem solving,” Journal of Experimental Psychology: General, 133, 415-433.

⁷For a readable review see: Baron, J. (2000). Thinking and Deciding, Cambridge, UK: Cambridge University Press.