Deze rubriek wordt verzorgd door Ron Pat-El

Het is soms lastig om in de glazige blikken van leerlingen en studenten een signaal op te pikken dat er achter die ogen iets geleerd wordt. Maar volgens onderzoekers van de Universiteit van Trento geven die ogen zélf het antwoord. Kleine onbewuste oogbewegingen zouden namelijk een goede indicatie geven of iets succesvol geleerd is.

De onderzoekers merkten op dat of er iets geleerd wordt in laboratoriumexperimenten meestal gemeten wordt door op de snelheid te letten dat de stof herkend wordt. Snelle herkenning zou als indicatie gelden dat het te herkennen stimulus beschikbaar is in het geheugen. Dit vonden zij echter een te beperkte insteek. Volgens hen gaat er aan herkenning veel vooraf, zoals het verwachten dat er in een herkenbare situatie iets herkenbaars gaat volgen, waardoor de aandacht verscherpt. Het lichaam maakt zich zo al onbewust klaar om te handelen. Dus nog voordat er iets te herkennen valt, heeft een mens onbewust geleerd om aan de hand van het oppikken van allerlei kleine hints uit de omgeving dat alertheid geboden is. De onderzoekers waren benieuwd of het observeren van deze onbewuste anticipatoire bewegingen in het lichaam en de ogen ons iets kan vertellen of er geleerd is.

Om dit te onderzoeken werden 21 proefpersonen gevraagd om duizend keer op een scherm te kijken naar cirkels die links of rechts op het scherm konden verschijnen. Waar een cirkel opdook op het scherm leek willekeurig, maar volgde in feite een leerbaar patroon. Tussen iedere verschijning van een cirkel zat een korte pauze waarin het scherm zwart werd. De proefpersonen kregen een eye-tracker op zodat hun oogbewegingen gevolgd konden worden terwijl zij zo snel mogelijk moesten aangeven of een cirkel links of rechts op het scherm verscheen. De eye-tracker maakte het mogelijk bewegingen waar te nemen die met het blote oog moeilijk te zien zijn. Zo werd duidelijk dat zich heel subtiele oogbewegingen voordeden die duidelijk aantoonden dat een proefpersoon een patroon had ontdekt. Af en toe werd tijdens het experiment een cirkel aangeboden die afweek van het te leren patroon. Voordat die cirkel op het scherm verscheen, werden bij de proefpersonen al kleine oogsprongen geconstateerd naar de plek op het scherm waar volgens het patroon de cirkel zou moeten verschijnen. Deze kleine oogsprongen bleken een betere indicator te zijn voor het vaststellen of een patroon geleerd was dan de reactiesnelheid op het toetsenbord. Daarnaast is het voordeel van het meten van anticipatoire onbewuste bewegingen dat dit het leren zichtbaar maakt nog voordat een handeling ondernomen is.

De onderzoekers zien vooral het nut van deze bevindingen in de context van online leren of internetgebruik. De oogsprongen zijn met eye-trackers relatief eenvoudig te volgen en geven met grotere accuratesse een indicatie van wat een persoon impliciet geleerd heeft dan directe antwoorden of keyboardinput. Doordat deze observatie vooraf gaat aan een stimulus, stellen de onderzoekers dat het mogelijk is te voorspellen hoe iemand gaat reageren, bijvoorbeeld of en waar er mogelijk op gedrukt gaat worden. Dit kan nuttig zijn om te voorspellen hoe een gebruiker op een advertentie reageert, maar ook of een juiste antwoordoptie in een leertaak wordt ingevuld.

- Notaro, G., Van Zoest, W., Altman, M., Melcher, D., & Hasson, U. (2019). Predictions as a window into learning: Anticipatory fixation offsets carry more information about environmental statistics than reactive stimulus-responses. Journal of Vision, 19(2), 1-22. DOI: 10.1167/19.2.8.

Het aanbod van online onderwijs neemt fors toe en onderwijsmodellen gericht op face-to-face onderwijs lijken niet altijd te helpen met het geëngageerd houden van online studenten. Studenten zijn met name tijdens online bijeenkomsten en online onderwijs eerder geneigd tot multitasken (meerdere bezigheden tegelijk onderhouden), hetgeen een negatieve impact heeft op de cognitieve ruimte die overblijft voor de online leeractiviteit. Hoewel studenten in face-to-face bijeenkomsten soms ook afleiding zoeken op hun laptop of smartphone, blijkt dat hoe meer een opleiding online plaatsvindt, hoe meer studenten afleiding zoeken.
Onderzoekers van Kent State en van Purdue University wilden weten of er bepaalde voortekenen zijn die kunnen helpen voorspellen welke studenten vatbaar zijn voor multitasking. Om dit te achterhalen, concentreerden de wetenschappers zich op drie onderzoeksvragen: 1) hoeveel vaker komt multitasking in online leeromgevingen voor in vergelijking met face-to-face leeromgevingen, 2) welke variabelen worden geassocieerd met multitasking in deze twee leeromgevingen, en 3) welke van die variabelen zijn uniek voor een specifieke leeromgeving.
De deelnemers aan het onderzoek waren 452 bachelorstudenten die in het verleden naast een reguliere face-to-face opleiding minstens één cursus hadden gevolgd die volledig online was. Deze studenten moesten een vragenlijst invullen waarop zij konden aangeven wat hun studeer- en internetgedrag was en hoeveel vertrouwen zij hadden in hun vermogen om zichzelf tot leren te brengen.
Niet geheel verrassend bleek dat de studenten aangaven meer te multitasken in online cursussen dan tijdens face-to-face cursussen. De onderzoekers konden echter niet concluderen in hoeverre het multitaskgedrag afweek tussen de twee leeromgevingen. Wel vonden zij dat de neiging van studenten om te willen multitasken voorspellend was in online leeromgevingen, maar niet in face-to-face leeromgevingen. Dit suggereert volgens hen dat de neiging om te multitasken makkelijker onderdrukt kan worden in een face-to-face setting. Waarschijnlijk omdat het in die setting makkelijker is om dit gedrag via regels en sociale normen te monitoren.
Internetverslaving lijkt ook een belangrijke voorspeller te zijn. Het gebrek aan impulscontrole met betrekking tot internetten lijkt zelfs te leiden tot multitasken in face-to-face bijeenkomsten. Volgens de onderzoekers is het waarschijnlijk dat de smartphone en laptop, die door studenten met een internetverslaving vaak beiden gebruikt worden tijdens een onderwijsactiviteit, als het ware aan hen trekken en moeilijk te weerstaan zijn.
De onderzoekers waren enigszins verrast dat het zelfvertrouwen dat studenten hebben om hun eigen leren te kunnen reguleren, alleen in face-to-face bijeenkomsten een bescherming biedt tegen multitasken. Tijdens online bijeenkomsten zijn er geen verschillen in multitaskinggedrag tussen studenten met veel en met weinig zelfvertrouwen. Dit wekt de suggestie dat een online leeromgeving unieke zelfregulerende vaardigheden vereist om multitasking, feitelijk afleidinggevoeligheid, te kunnen weerstaan. Het geslacht van studenten lijkt overigens geen impact te hebben op multitasking, maar leeftijd wel: jongere studenten zijn gevoeliger voor (internet)afleiding dan oudere studenten, maar alleen in online leeromgevingen. Leeftijd blijkt geen invloed te hebben bij face-to-face bijeenkomsten, waardoor het waarschijnlijk is dat face-to-face bijeenkomsten voor jongere studenten meer geschikt zijn dan onlineomgevingen.
De onderzoekers geven verder aan dat laptops, tablets en smartphones duidelijke afleiders zijn en dat het noodzakelijk is om studenten te leren met deze apparaten om te gaan, bijvoorbeeld door het leren wegleggen en uitzetten van deze apparaten onderdeel te maken van het aanleren van studievaardigheden. Ook kunnen studenten worden aangemoedigd om online lessen te volgen in rustige omgevingen zoals de universiteitsbibliotheek, zodat de sociale normen die in zo’n omgeving gelden impact kunnen hebben op hun online studiegedrag.

- Lepp, A., Barkley, J. E., Karpinski, A. C., & Singh, S. (2019). College students’ multitasking behavior in online versus face-to-face courses. SAGE Open, 9(1), 1-9. DOI: 10.1177/2158244018824505.

Hoewel het aantal vrouwen dat deelneemt aan bèta-opleidingen gestaag toeneemt, blijft er een toenemende vraag vanuit de maatschappij en overheid om die toename te versnellen. Op welke manier meisjes aangespoord kunnen worden om voor bètarichtingen en uiteindelijk bètastudies te kiezen, is onderwerp van debat. Volgens onderzoekers van Princeton en New York University is het effectiever om minder op genderidentiteit in te zetten en meer op de wetenschap an sich.
De onderzoekers namen als vertrekpunt voor hun theorie dat subtiele informatie over een lange periode een grote cumulatieve impact kan hebben. Wat hen voornamelijk opviel, was dat de wijze waarop iets geframed wordt een verschil kan maken in de interpretatie ervan. In het bijzonder viel hen op dat jonge kinderen de neiging hebben om informatie die een hint van identiteit in zich draagt (‘Margriet eet graag wortels’) te vertalen naar stabiele gedragseigenschappen die ongevoelig lijken voor verandering over tijd of per context. Dit leek minder plaats te vinden wanneer het gedrag niet als onderdeel van een identiteit gemaakt werd (‘Margriet eet wortels zo vaak als ze kan’).
De onderzoekers vroegen zich daarom af of gendered-taalgebruik over wetenschappers (‘Zij is een wetenschapper’) subtiel een andere boodschap meegeeft dan een boodschap die minder inzet op identiteit (‘Zij doet aan wetenschap’). Met andere woorden: voelt wetenschap meer bereikbaar als onderwijsteksten minder uitgaan van ‘de wetenschapper’, zoals: ‘Wetenschappers denken …, of: ‘Een goede wetenschapper kan elk probleem oplossen’, en in plaats daarvan wetenschap als een handeling beschrijven. Bijvoorbeeld: ‘Ik ga wetenschap gebruiken om dit probleem op te lossen’.
Om dit te onderzoeken, vroegen de onderzoekers 84 kinderen van rond de vier jaar oud, waarvan de helft uit meisjes bestond, deel te nemen aan een experiment. De kinderen werden in twee groepen verdeeld die hetzelfde experimentele lespakket aangeboden kregen, maar waarbij de docenten volgens een heel strak script onderscheid maakten in taal. In de ene groep werd er strikt gesproken in termen van wetenschap doen en in de andere groep in termen van wetenschapper zijn. De les was een wetenschapsspel waarin een onderzoekscyclus moest worden gespeeld. Bij de introductie van het spel werd al duidelijk met taal gemanipuleerd: ‘Vandaag zijn wij wetenschappers! Wetenschappers gebruiken hun vijf zintuigen om de wereld te leren kennen’, versus: ‘Vandaag gaan we onderzoek doen! Bij onderzoek gebruiken we onze vijf zintuigen …’.
Uit de resultaten van het experiment bleek dat taal een duidelijk effect heeft op het gedrag van zowel meisjes als jongens, maar in tegengestelde richting. Een les in termen van ‘doen’ had bij meisjes het effect dat zij langer persisteerden in het spel en meer verschillende dingen uitprobeerden. Bij jongens was het effect van taal gevarieerder; in één experiment had de taal geen effect en in een ander juist een omgekeerd effect: de jongens bleven juist langer volharden in lessen waarbij termen van ‘zijn’ gebruikt werden. De verschillen tussen jongens en meisjes werden meer uitgesproken naarmate zij ouder waren.
De onderzoekers benadrukken dat er geen evaluatieve taal gebruikt werd om wetenschap mee uit te drukken; het bedrijven van wetenschap of het zijn van wetenschapper werd bewust neutraal gehouden. Juist om deze reden zien de onderzoekers grote implicaties voor de resultaten van het onderzoek; de aanpassing van taal is een tamelijk subtiele interventie en stoelt niet op het overbrengen van het belang van wetenschapper zijn. Door minder op identiteit en meer op gedrag in te zetten, lijken meisjes vanzelf meer interesse en volharding in wetenschappelijk experimenteren te ontwikkelen, zonder dat dit effect heeft op jongens. Ook suggereert het onderzoek dat inzetten op identiteit juist een negatief effect kan hebben op het motiveren van meisjes tot interesse voor wetenschap.

- Rhodes, M., Leslie, S-J., Yee, K. M., & Saunders, K. (2019). Subtle linguistic cues increase girls’ engagement in science. Psychological Science. DOI: 10.1177/0956797618823670.