En leerlingen moeten ook over voldoende voorkennis (basiskennis fysica, wiskunde …) beschikken. 

(In de eerste graad s.o. is dit m.i. vaak nog niet het geval.) 

 Ik merk dat ook de Leuvense prof. Tom Dehaene in publicaties over STEM stelt dat men voor STEM de constructivistische, ontdekkend-onderzoekende aanpak moet toepassen. . Uit een recente review studie blijkt echter dat dit een ongenuanceerde visie is die o.a. het belang van de leiding en de instructie van de leerkracht onderschat. We citeren de conclusies van dit onderzoek.

 Basisconclusie vooraf 

 --- 

Data from research show that inquiry learning is an effective teaching method when used in combination with appropriate guidance.’ This, however, does not mean we should introduce inquiry learning as the one and only method in the classroom. The outcome of research on the effectiveness of inquiry learning (or in fact any form of [engaged] learning) is often much subtler than a simple “yes” or “no” for a variety of reasons. The teaching and learning process is simply too complex to allow for unconditional statements about the effectiveness of any instructional method; manyfactors mediate whether a method is effective or not. 

Recommendations are always based on an average, but that does not mean that what is “evidence based” for the average is universally valid for a specific learner or a specific class with a specific teacher. Student characteristics (e.g., prior knowledge, leerlinge moeten over voldoende kennis beschikken) influence the outcome of implementing a method or support mechanism. 

A similar argument holds for teacher characteristics; the same intervention may, for example, have dramatically different effects in the hands of a novice teacher as compared with a very experienced one.. 

Furthermore, the effectiveness of instructional methods should be considered not only as far as the method per se but also from a curriculum perspective. 

We can say that a one‐sided curriculum is probably not the most attractive and effective, and doing inquiry (or what ever method) all the time does not seem like the right approach. It seems more appropriate that a delicate balance between direct teachingand student‐driven learning (such as inquiry) should be sought in the curriculum as a whole. Some content for some students can most probably be better taught by more expository methods, whereas atother points and for other students, more engaged, student‐driven approaches are appropriate. There seems much to be in favour of a diversified teaching approach that makes room for forms of instruction that invite students to be active and engaged, but that balances these forms of instruction with more expository instructional approaches, both in direct combination and in the context of an entire curriculum (Clark, Kirschner, &Sweller, 2012; Schneider & Preckel, 2017; Smetana & Bell, 2012; Teiget al., 2018). 

The exploration in this paper started with data showing that traditional education as applied to STEM topics may not lead to deep conceptual knowledge. However, the further analyses led not to a plea to abandon direct instruction, but rather to the recommendation to seek balanced and smart combinations of direct instruction with more engaged forms of learning such as inquiry learning. The availability of interactive learning materials, for example, in the form of online labs,extends the teacher's repertoire; when used with wisdom and in theright dose, such materials may help to leverage students' conceptual understanding of a (science) domain.

Dehaene e.a. : “De samenhang tussen de verschillende STEM-disciplines is onduidelijk voor de meeste leerlingen s.o die momenteel STEM volgen" -vooral in eerste graad 

Commentaar: prof. Wim Dehaene en Co betreuren terecht dat het huidige STEM-projecten in de meeste scholen op improvisatie berusten. Ook wij stelden dit al eerder op basis van onderzoek van 11 websites van scholen met STEM vast. Het aanbod is sterk verschillend. We weten ook dat veel directeurs zelf geen voorstander waren van STEM in de eerste graad, maar dit enkel hebben ingericht omwille van de concurrentie met andere scholen. 

Dehaene en co zijn geen voorstander van STEM in de eerste graad s.o. Ze werken dan ook enkel projecten uit voor de hogere leerjaren in de richtingen ‘wetenschappen’: “voor leerlingen uit studierichtingen die sterk op wiskunde, wetenschappen en/of technologie inzetten in het ASO (Wetenschappen) en het TSO (Industriële Wetenschappen). " Dat is dus iets anders dan STEM in de eerste graad s.o. 

Dehaene: “Tot hiertoe zijn er nog geen studies geweest die de effectiviteit van de specifieke constructivistische didactiek voor geïntegreerd STEM-onderwijs gemeten hebben. Toch is er theoretisch bewijs dat een educatieve benadering in lijn met de theorie van het (sociaal) constructivisme doeltreffend is om geïntegreerd STEM-onderwijs te implementeren in functie van STEM-geletterdheid en STEM-attitudes. ...Huidige onderzoeksliteratuur is positief over de voordelen van onderzoekend en ontwerpend leren. " Commentaar: Er bestaan wl al tal van studies. zie conclusies van vermelde Reviewstudie) Dehaene: "Om geldige conclusies te kunnen trekken, zal een streng quasi-experimenteel ontwerp gebruikt worden en geschikte meetinstrumenten (voor pré- en posttest) zullen ontwikkeld worden. 

Een 30-tal scholen zal zorgvuldig geselecteerd worden in samenwerking met de twee grootste onderwijskoepels van Vlaanderen. Karakteristieken van de leerlingen, karakteristieken van de school en de attitude van de leerkrachten zullen in rekening gebracht worden bij het evalueren van het effectiviteitsonderzoek. " We willen de curricula van de huidige STEM-georiënteerde studierichtingen in secundaire scholen omvormen in geïntegreerde STEM-curricula. ... 

Een nieuw vak: STEM vereist de integratie van de leerinhouden. Dit leidt wel tot twee praktische implicaties binnen ons project: 

(1) het opzetten van een STEM-vak waarin de integratie centraal staat in functie van het oplossen van een authentiek probleem en 

(2) het aanpassen van de volgorde van leerinhouden van de basisvakken natuurwetenschappen (in de tweede graad is dit enkel fysica) en wiskunde zodat leerinhouden gemeenschappelijk voor de basisvakken en het STEM-vak op hetzelfde moment aan bod komen. Dit laatste veronderstelt een goede samenwerking tussen de leerkrachten van de basisvakken en het STEM-vak. 

Commentaar: Een integratie van wiskunde, wetenschappen, techniek ... enz. die veel lesuren in beslag neemt, lijkt me wel niet haalbaar. Ook de professoren wiskunde (b.v. An Dooms van VUB) en professoren wetenschappen lieten nu al weten dat de huidige beperkte STEM-uren leiden tot minder kennis wiskunde/wetenschappen ...