Revolutie in het biologieonderwijs: studenten ondersteunen bij drempelconcepten!

Revolutie in het biologieonderwijs: studenten ondersteunen bij drempelconcepten!

Op 30 mei 2025 publiceerden onderzoekers van de Universiteit van Keulen een baanbrekend onderzoek over evolutie en evolutionaire biologie. Deze studie, geleid door professor dr. Jörg Großschedl, dr. Helena Aptyka en dr. Daniela Fiedler, heeft tot doel hoe studenten een diepgaand wetenschappelijk begrip van evolutie kunnen ontwikkelen. Het resultaat laat zien dat de manier waarop ondersteunende kennis wordt overgedragen cruciaal is voor het leren. Het onderzoek vond plaats aan het Instituut voor Biologie Didactiek en heeft de titel “Threshold Concepts and Concept Networks in Evolution Education: An Experimental Intervention Study”. Het werd gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Science Education.

In de studie werd onderzocht hoe het conceptnetwerk van groep 10 in de biologielessen is gestructureerd met betrekking tot het onderwerp evolutie. De onderzoekers ontdekten dat studenten die lesgaven met zogenaamde drempelconcepten, zoals de onderwerpen toeval en waarschijnlijkheid, een dichtere en meer gestructureerde kennis van de biologie opbouwen. Het conceptnetwerk bestaat uit sleutel-, valse en drempelconcepten.

Sleutel-, fout- en drempelconcepten

Sleutelconcepten omvatten kern-, wetenschappelijk onderbouwde ideeën zoals variatie, erfelijkheid en individuele fitheid. Misvattingen zijn diepgewortelde, technisch incorrecte ideeën, zoals teleologisch denken, die de ontwikkeling van een verkeerd begrip van evolutie kunnen bevorderen. Bovendien zijn drempelconcepten uitdagende ideeën die leerlingen in staat stellen cognitieve doorbraken te bereiken. Een voorbeeld hiervan is het begrijpen van kans en waarschijnlijkheid in relatie tot natuurlijke selectie.

Het aanpakken van deze drempelconcepten kan de complexiteit en samenhang van het conceptnetwerk aanzienlijk vergroten. Om deze concepten makkelijker aan elkaar te kunnen koppelen, hebben studenten gerichte didactische ondersteuning nodig. Een ander aspect van de studie is de geplande interventiestudie die zich zal richten op het concept van de drempelwaarde op temporele schaal om het begrip van micro- en macro-evolutie te bevorderen.

De rol van drempelconcepten in het onderwijs

De term ‘drempelconcept’ werd in 2005 geïntroduceerd door Jan Meyer en Ray Land en beschrijft sleutelconcepten die, eenmaal begrepen, de perceptie van een onderwerp of fenomeen fundamenteel veranderen. Het begrijpen van een dergelijk concept fungeert als een portaal dat nieuwe perspectieven opent en de manier waarop leerlingen over onderwerpen denken aanzienlijk verandert. Deze concepten zijn vaak transformerend en kunnen onomkeerbare veranderingen in het denken teweegbrengen.

In onderwijs-leeronderzoek wordt besproken dat leerlingen op alle onderwijsniveaus vaak moeite hebben met abstracte concepten zoals kans en waarschijnlijkheid, vooral in de context van de evolutionaire biologie. Deze concepten worden vaak geassocieerd met lange tijdsperioden en complexe systeemniveaus. Misvattingen over het dagelijks leven kunnen een belemmering vormen en het begrip van deze belangrijke concepten belemmeren. Daarom is het van cruciaal belang om didactische hulpmiddelen te ontwikkelen ter ondersteuning van het leren en toepassen van drempelconcepten in evolutielessen.

Samenvattend laat het onderzoek zien hoe belangrijk het aanpakken van drempelconcepten is voor de ontwikkeling van een solide wetenschappelijk begrip in de biologie. Het begrijpen en correct onderwijzen van deze concepten kan van cruciaal belang zijn voor toekomstig onderwijs op het gebied van de evolutionaire biologie. De resultaten van het onderzoek openen nieuwe perspectieven voor het moderne biologieonderwijs.