Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap

Full text

VOB – Jaarboek 2022
13
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
MAG JE AAN ALLES TWIJFELEN?
KRITISCH DENKEN OVER WETENSCHAP
Jelle De Schrijver
a,b
Lotte Boven
a
Laura Vervacke
b
Laura Van den Broeck
b
a
Antwerp School of Education - Universiteit Antwerpen
b
Onderzoekskern ExploRatio - Odisee hogeschool
cience is built up of facts, as a house is with stones.
But a collection of facts is no more a science than a heap of stones is a house.
(Henri Poincaré, 1905)
1. Kritisch denken
“Een coronavaccin zal meer mensen doden dan levens redden”, “CO
2
-uitstoot is toch goed voor de
groei van planten, waarom zouden we CO
2
-uitstoot dan als een probleem zien?” of “Wetenschap is
ook maar een mening”. Als leerkracht wetenschappen hoor je regelmatig uitspraken van leerlingen die
wetenschappelijk onwaar zijn, berusten op foute veralgemeningen of betwijfelbare uitgangspunten.
Je hebt een aantal manieren om hiermee om te gaan. Je kan bijvoorbeeld deze leerlingenreacties
negeren, ontkennen, tegenspreken, beluisteren of bevragen. Een rechtstreekse confrontatie met
dergelijke moeilijke uitspraken vraagt op korte tijd een hele reeks afwegingen. Je reactie zal afhangen
van je eerdere ervaringen en de context, zoals de precieze inhoud van de uitspraak, de lesinhoud, het
moment van de uitspraak of de klasgroep die voor je zit. Je reactie zal ook afhangen van je inschatting
of je op dat moment een verschil kan maken.
Je kan deze situaties ook proberen te vermijden door preventief te werken: je kan jongeren een
kritische houding rond wetenschap aanleren. Een kritische houding omvat de attitude om kritisch te
denken. Maar wat is kritisch denken? Kritisch denken als begrip kent meerdere invullingen. Terwijl de
ene kritisch denken vooral ziet als een vorm van logisch denken, leggen anderen de nadruk op reflectie
over het handelen of stilstaan bij de eigen gedachten
1
. In deze tekst beschouwen wij kritisch denken
als een vorm van denken die leerlingen laat stilstaan bij de betrouwbaarheid van uitspraken en de
manier waarop kennis tot stand komt.
In dit artikel verkennen we hoe je de kritische houding en het kritisch denken van jongeren rond
wetenschap kan stimuleren. We grijpen hiervoor terug naar de vakliteratuur rond kritisch denken en
wetenschapsonderwijs. We lichten enkele centrale begrippen toe, geven voorbeelden en formuleren
vuistregels om in de wetenschapsklas het kritisch denken van jongeren rond wetenschap te stimuleren.
S

VOB – Jaarboek 2022
14
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
2. In het hoofd van de leerling
Als leraar hebben we heel wat werk voor de boeg als we de inzichten van jongeren rond wetenschap
willen vormen. Leerlingen hebben immers al heel wat voorkennis, wat hun leerproces beïnvloedt
2
. Dit
gegeven betekent dat we tijdens het lesgeven rekening dienen te houden met de pre/misconcepten
die al in de hoofden van jongeren leven. Draait immers elke les niet om wat er zich afspeelt in het
hoofd van de leerling? Beeldend kan dit proces als volgt beschreven worden: we doen als leraar aan
landbouw in de hoofden van de leerlingen, we creëren een klimaat dat de lerende tot leren aanzet en
dat ideeën rond wetenschap laat ontkiemen. We houden hierbij natuurlijk best ook rekening met de
bodem en de andere organismen die al op die bodem leven.
We dienen dus rekening te houden met de inzichten rond wetenschap die leerlingen al hebben.
Leerlingen zijn immers geen onbeschreven bladeren. Ze verwierven via eerdere lessen, vrienden,
ouders, sociale media, wetenschapsprogramma’s of musea al een hele reeks aan inzichten die meer of
minder aansluiten bij de wetenschappelijke inhouden uit het curriculum. Dit vraagt onder meer een
zekere afstemming tussen het persoonlijk en wetenschappelijk gebruik van bepaalde concepten.
Begrippen zoals energie, leven of kracht hebben specifieke wetenschappelijke omschrijvingen die
soms botsen met de eerdere opvattingen van leerlingen. Een leerlinguitspraak zoals “ik ga even fietsen
om wat energie op te doen” botst bijvoorbeeld met het wetenschappelijk idee dat je al sportend
energie verbruikt. Omgaan met de diversiteit aan wetenschappelijke en minder wetenschappelijke
ideeën die de hoofden van leerlingen bevolken is een dagelijkse taak voor de leraar.
Het wordt moeilijker als plots flat earthers, antivaxers of klimaatopwarmingsontkenners hun stem
laten horen in de klas
–
of als leerlingen voor de grap of ter provocatie deze controversiële thema’s
binnenbrengen. Misinformatie (foutieve informatie maar niet met de bedoeling om iemand te
schaden) en desinformatie (doelbewust foutieve informatie) rond wetenschap dwingt ons als
leerkracht wetenschappen uit onze comfortzone te treden. Eenvoudigweg kennis of
wetenschappelijke inzichten delen is hier niet tegen opgewassen.
3. Wetenschappelijke ideeën & ideeën over wetenschap
In het hoofd van de leerling bevindt zich een ruime diversiteit aan ideeën, onder andere
wetenschappelijke ideeën en ideeën over wetenschap. We maken het onderscheid tussen beide even
schematisch duidelijk (zie figuur 1). Als leraar wetenschappen zijn we het meest vertrouwd met het
concept van wetenschappelijke ideeën. Deze ideeën bestaan onder andere uit feiten, definities en
concepten (figuur 1 bovenaan) en vormen het geheel aan wetenschappelijke kennis (bv. de
moleculaire structuur van een virus, de fysiologie van het immuunsysteem, het concept fotosynthese).
We weten ook dat er foutieve wetenschappelijke ideeën bij jongeren kunnen leven. Een leerling die
bijvoorbeeld beweert dat “individuele organismen kunnen evolueren tijdens hun leven” of dat
“mensen de evolutie niet kunnen beïnvloeden omdat evolutie traag verloopt” formuleert ideeën over
wetenschap die botsen met de wetenschappelijke consensus. Deze wetenschappelijke misvattingen of
(naïeve) preconcepten kunnen het aanleren van wetenschappelijke ideeën hinderen. Leraren
wetenschappen spenderen het grootste deel van de klastijd aan het aanleren en het ontwikkelen van
wetenschappelijke ideeën bij leerlingen.

VOB – Jaarboek 2022
15
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
Figuur 1: schematische weergave van wetenschappelijke ideeën en ideeën over wetenschap. Wetenschappelijke
ideeën omvatten het geheel van kennis over wetenschappen bij leerlingen. Ideeën over wetenschap bevat
methodes en vaardigheden en wijze van kennen (NOS) bij leerlingen
Ideeën over wetenschap zijn iets anders (zie onderaan figuur 1). Ze hebben betrekking op de manier
waarop we wetenschappelijke kennis verwerven via bepaalde methodes en vaardigheden en over de
wijze van kennen.
Via practica, labo’s en projectwerk leren leerlingen de methodes en vaardigheden (links onderaan) die
gebruikt worden in de wetenschap. Hierbij leren ze via verschillende wegen hoe wetenschappers tot
bepaalde resultaten komen. Ze leren hierbij zelf verschillende stappen te doorlopen zoals observeren,
voorspellingen maken, classificeren en experimenteren.
Ideeën over wetenschap bevat nog een andere dimensie, namelijk wetenschap als wijze van kennen.
Hierbij wordt gekeken naar de epistemologie van de wetenschap, de wetenschap als een manier van
weten. Deze dimensie gaat over de waarden en overtuigingen die inherent zijn aan de ontwikkeling
van wetenschappelijke kennis
3
. In het wetenschapsonderwijs-onderzoek spreekt men van Nature of
Science of NOS (letterlijk: de aard van wetenschap). NOS gaat over inzichten die deel uitmaken van het
wetenschappelijke wereldbeeld en de wijze waarop wetenschappers tot betrouwbare
wetenschappelijke uitspraken komen
4
. Het omvat de kennis over wetenschap en het statuut van
wetenschappelijke uitspraken
5
. De ideeën van leerlingen over wetenschap kunnen aansluiten bij de
wetenschappelijke praktijk, maar ze kunnen hier ook ver van afwijken. Opvattingen van leerlingen
zoals “een observatie is steeds betrouwbaar”, “een wetenschappelijke theorie is niet betrouwbaar
omdat het toch slechts een ‘theorie’ is” of “een wetenschapper is altijd een atheïst” tonen dat er nog
werk aan de winkel is
6
.

VOB – Jaarboek 2022
16
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
Samengevat, het wetenschapsonderwijs richt zicht op drie vormen van inzichten:
(a) wetenschappelijke ideeën (wetenschap als geheel van kennis),
(b) inzichten over hoe we aan wetenschappelijk onderzoek doen (wetenschap als geheel van
methodes en vaardigheden) en
(c) wetenschap als een wijze van kennen (Nature of Science).
Met deze opdeling in het achterhoofd valt het op dat in het Vlaamse wetenschapscurriculum vooral
de inzichten in wetenschappelijke ideeën (a) en het onderzoeksproces (b) centraal staan. Om het
kritisch denken over wetenschap te stimuleren bij jongeren is het waardevol in te zetten op het derde
aspect: NOS (c).
4. Kritisch denken over wetenschap betekent aandacht geven aan
Nature of Science
Hoe zet je in op kritisch denken rond wetenschap? We hebben niet voor niets het concept NOS
geïntroduceerd. Kritisch denken als denken over de betrouwbaarheid van uitspraken sluit namelijk
nauw aan bij NOS
7
. Kritisch denken over wetenschap omvat denken over hoe kennis tot stand komt en
in welke mate wetenschappelijke uitspraken waar of betrouwbaar zijn.
Heel wat centrale discussies rond wetenschap zoals klimaatverandering of de maatschappelijke
uitdagingen van COVID-19 verlopen moeilijk omdat de processen van (wetenschappelijke)
kennisverwerving worden betwist. In discussies over de COVID-19 pandemie
8
worden wijzigingen door
experten bijvoorbeeld gelezen als een gebrek aan wetenschappelijke kwaliteit of als een tekortkoming
van wetenschap om antwoorden te formuleren. Het stap voor stap evolueren van wetenschappelijke
kennis lijkt echter net één van de centrale eigenschappen van wetenschap. Het idee dat
wetenschappelijke kennis vast moet staan, leidt net tot de misvattingen. In dit geval is het dus zinvol
stil te staan bij het gegeven dat wetenschappelijke kennis evolueert om discussies over
coronamaatregelen in goede banen te leiden – virologen spreken niet voor niets van ‘voortschrijdend
inzicht’. Dit is precies Nature of Science: nadenken over wat wetenschap tot wetenschap maakt.
Kritisch denken over wetenschap betekent stilstaan bij de aard van wetenschap.
5. De tien vingers van Nature of Science
Precies afbakenen van wat wetenschap tot wetenschap maakt is een hele uitdaging
9
. Dit uitdagend
element mag ons er niet van weerhouden om een adequaat en nauwkeurig beeld te schetsen van
wetenschap dat nuttig is voor schoolgerelateerde doeleinden
10
. Voor het bevorderen van
wetenschappelijke geletterdheid is het zelfs nodig om NOS te behandelen in de klaslokalen. Hiervoor
hebben leerkrachten natuurlijk bepaalde richtlijnen nodig. Wat past binnen het NOS-onderwijs en wat
niet? Onderwijsonderzoekers hebben een aantal thema’s gedefinieerd die binnen het
wetenschapsonderwijs behandeld kunnen worden. Zo is wetenschappelijke kennis gebaseerd op
waarnemingen en bewijzen, kan wetenschappelijke kennis wijzigen en speelt creativiteit een
belangrijke rol bij wetenschap. Deze en andere thema’s worden onder figuur 2 besproken. Als je één
ding onthoudt over deze NOS-thema’s laat het dan zijn dat het absoluut niet de bedoeling is dat
leerlingen deze lijst gaan reciteren. Eerder is het doel reflectie over deze thema’s op te wekken.
Hieronder introduceren we 10 thema’s die relevant zijn voor NOS
11
. Deze 10 ‘wetenschapsvingers’
vormen ankerpunten om jongeren hier kritisch over te laten denken
12
. We bekijken ze één voor één.

VOB – Jaarboek 2022
17
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
Figuur 2: 10 NOS-thema’s (wetenschapsvingers)
13
 Context. Beïnvloeden de historische en culturele context wetenschap? Wetenschappers doen
aan onderzoek in een ruimere culturele context. Hebben elementen uit deze context – politiek,
economie, religie, ... – een invloed op de keuze en de uitvoering van onderzoek? Kan
wetenschappelijke kennis bepaalde culturen overstijgen? Bv. de focus in het Amerikaanse
ruimteonderzoek en de hiermee gepaard gaande ontdekkingen op het vlak van materiaal- en
bouwkunde zijn sterk gestimuleerd door de politieke ambitie van de Verenigde Staten om de
Russische spoetnikraket te overtreffen. Link dit thema bijvoorbeeld aan de thema’s ‘empirie’
en ‘interpretatie’ met een vraag zoals “kan een bepaald context – theoretisch kader, cultuur,
historisch tijdskader– de interpretatie van een observatie beïnvloeden?
 Creativiteit. Kan een wetenschapper zonder creativiteit of verbeeldingskracht? In hoeverre is
wetenschappelijk onderzoek en kennis het product van menselijke verbeelding en creativiteit?
Zijn er factoren die verbeeldingskracht en creativiteit bij de ontwikkeling en rechtvaardiging
van wetenschappelijke ideeën matigen? Met het bedenken van grondbrekende vragen, het
innovatief gebruik van een instrument of de constructie van een nieuwe verklaring, creëert de
wetenschapper iets nieuws wat vroeger niet bestond. Bv. de 19
de
-eeuwse chemicus Kékulé
kwam – naar eigen zeggen - op het idee van de ringstructuur van benzeen in een droom waarbij
een slang in haar eigen staart beet. Deze droom was niet voldoende om de ringstructuur te
verdedigen, maar vormde de aanleiding om de mogelijkheid van deze structuur te
onderzoeken. Leg hier bijvoorbeeld de link met het thema ‘technologie’. Welke rol speelt
creativiteit bij technologische vooruitgang, wat is de rol van wetenschap hierin?
 Empirie. In hoeverre is wetenschappelijke kennis gebaseerd op en/of afgeleid van
waarnemingen van de natuurlijke wereld? Kan het ook zijn dat wetenschap gebaseerd is op
andere informatie?
14
Kan een wetenschapper zonder empirie? Een wetenschapper kan
verklaringen ontwikkelen op basis van empirische bevindingen. Dit betreft het empirisch

VOB – Jaarboek 2022
18
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
onderzoek: onderzoek waarbij men directe of indirecte waarnemingen maakt. Bv. Veel van de
gegevens over de zeebodem worden verzameld zonder directe waarnemingen. In plaats
daarvan meten wetenschappers de tijd die nodig is voordat geluidsgolven van de
oceaanbodem weerkaatsen (indirecte waarnemingen). Empirische observaties staan centraal
bij het opbouwen van wetenschappelijke kennis; het blootleggen van logische verbanden, het
groeperen van waarnemingen in theorieën is mensenwerk. Maar omvat wetenschap ook meer
dan de opsomming van (empirische) observaties?
 Technologie. Hoe zijn basiswetenschap, toegepaste wetenschap, techniek en technologie
vergelijkbaar en verschillend? Beïnvloeden ze elkaar? Bv. de ontwikkeling van de microscoop
door Van Leeuwenhoek en Hooke heeft een nieuw wetenschapsdomein ontsloten: de
celbiologie. Omgekeerd stuurde het verlangen de cel in steeds groter detail te bekijken de
ontwikkeling van nieuwe microscopen (technologie).
 Ethiek. Is wetenschappelijke kennis op zichzelf goed of slecht? Het gaat erom hoe we deze
wetenschappelijke inzichten en kennis inzetten in de dagelijkse wereld. De toepassingen ervan
kunnen een positieve of negatieve invloed hebben op onder andere de mensheid. Bv. de kennis
rond atoomsplitsing is op zichzelf neutraal. Deze kennis wordt op een negatieve (en
destructieve) manier ingezet bij het bouwen van een atoombom.
 Twijfel. Kan wetenschappelijke kennis veranderen? Binnen dit thema bekijken we hoe nieuwe
bevindingen eerdere ideeën of theorieën kunnen tegenspreken en waarom een oude theorie
soms moet worden aangepast of vervangen. Een interessant onderwerp om te bekijken is:
gaan wetenschappers doelbewust op zoek naar fouten of manieren om een theorie te
ontkennen? Bv. Een wetenschapster gaat de wereld doorzoeken en vindt alleen witte zwanen.
Ze zou tot de generalisatie kunnen komen dat ‘alle zwanen wit zijn’. De ontdekking van één
zwarte zwaan heeft echter het potentieel om deze voorgestelde natuurwet omver te werpen,
of op zijn minst te resulteren in wijzigingen ervan. Het vinden van de zoveelste witte zwaan
bewijst niets. We kunnen nooit definitief beweren dat iets waar is. We kunnen nooit weten dat
we elke zwaan die leeft hebben gezien en weten dat ze allemaal wit zijn. Wat wetenschap doet,
is een probleem zodanig onderzoeken dat het vinden van tegengesteld bewijs onwaarschijnlijk
is.
15
We kunnen nadenken over dit thema via vragen zoals “Mag een wetenschapper twijfelen
(aan zijn resultaten)?”, “Kan (elke vorm van/alle) wetenschappelijke kennis veranderen?” of
“Kunnen we ooit over iets zeker zijn binnen wetenschap?”.
 Subjectiviteit. Is wetenschap altijd objectief? In hoeverre zijn wetenschappers en
wetenschappelijke kennis objectief en subjectief? In hoeverre kan subjectiviteit worden
verminderd of geëlimineerd?
16
Is wat onderzocht wordt afhankelijk van de menselijke
voorkeur? De wijze waarop wetenschappelijke ontdekkingen worden gemaakt is immers sterk
aan het toeval of de subjectieve voorkeuren van de wetenschapper gebonden. Echter, in de
wijze waarop een toevallige ontdekking wordt verantwoord, streeft men naar een zo groot
mogelijke objectiviteit: op logische gronden wordt een betoog gebouwd om de ontdekking te
kaderen en te verantwoorden. Bv. Het onderzoek van de Deense fysicus Oersted, de vader van
het elektromagnetisme, werd sterk beïnvloed door zijn filosofische opvattingen, typisch aan
zijn historische periode: de Romantiek. Zoals andere romantische wetenschappers van die
periode, had Oersted een sterk geloof in de eenheid van alle krachten van de natuur. Daarom
was hij op zoek naar verbanden tussen elektriciteit en magnetisme en heeft de eerste stap
gezet naar hun unificatie. Wat vaak in de leerboeken staat, dat hij ‘per toeval’ het verband
tussen elektrische stroom en magnetisch veld heeft ontdekt, is een historische fout. De
menselijke eigenschappen van de wetenschap kan je terugvinden in thema’s zoals ‘sociaal’,
‘interpretatie’, ‘creativiteit’ en ‘ethiek’.

VOB – Jaarboek 2022
19
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
 Onderzoeksmethodes. Bestaat er een universeel stappenplan om aan wetenschap te doen dat
men kan volgen zoals een kookboek? Kan je spreken over ‘de’ wetenschappelijke methode?
Op welke manieren worden bepaalde aspecten van het werk van wetenschappers geleid door
bestaande kennis en protocollen? Wetenschappers hebben doorheen de geschiedenis gebruik
gemaakt van verschillende onderzoeksmethoden om problemen te onderzoeken en om
nieuwe inzichten te verwerven. Bv. verschillende wetenschappelijke disciplines hanteren
diverse werkwijzen: terwijl in de geologie en biologie beschrijvend onderzoek lange tijd
primeerde, stond het maken van modellen en het zoeken naar unificerende theorieën al snel
centraal in de fysica.
 Interpretatie. Is er een verschil tussen observeren en interpreteren? In welke zin is een
waarneming een interpretatie? Observatie en interpretatie spelen een belangrijke rol bij het
opbouwen van wetenschappelijke kennis. Maar waar ligt juist de grens tussen observeren en
interpreteren? Is observeren puur zintuigelijk? Maken we bij het gebruiken van onze zintuigen
ook al een interpretatie? Worden wetenschappers beïnvloed bij hun observaties door hun
theoretisch kader of gebeurt dit enkel bij de interpretatie? Bv. de waarneming dat
nakomelingen gelijkaardige gedragingen stellen als voorouders kan men ofwel interpreteren
als een kwestie van opvoeding, ofwel als een kwestie van genetica. Eenzelfde waarneming kan
anders worden geïnterpreteerd, het theoretische kader en verdere bevindingen geven zin aan
de waarneming.
 Sociaal. Is wetenschap een sociaal proces? Wetenschappers werken vaak samen in
leergemeenschappen – communities of practice – en wisselen ideeën uit. Er wordt verder
gebouwd op elkaars aanzetten en bevindingen. Bv. bij peer reviews – collegiale toetsing –
kijken een aantal gelijken, meestal andere experts binnen hetzelfde vakdomein, met een
kritische blik mee naar het geleverde werk.
Leerlingen zullen pas waardering krijgen voor NOS-posities en -kwesties als hun competentie van het
NOS-denken is aangescherpt. Zoals eerder gezegd zijn deze thema’s geen dogma en kan het ook eens
een interessante oefening zijn om met je klas eens na te denken over wat belangrijk eigenschappen
van wetenschap zijn en of deze binnen de 10 thema’s geplaatst kunnen worden. Door leerlingen te
laten stilstaan bij bovenstaande aspecten, zet je in op het kritisch denken over wetenschap, over hoe
wetenschappelijke kennis tot stand komt en over de betrouwbaarheid ervan.
6. Kritisch denken over wetenschap in de klas
Nu we de centrale begrippen hebben geduid, kunnen we de brug leggen naar het klasgebeuren: Hoe
stimuleer je het kritisch denken van jongeren over wetenschap? We formuleren hierbij enkele
vuistregels en bijpassende voorbeelden. De leerlingenopvattingen, klascontext, het klasklimaat, en de
specifieke lesplanning zorgen ervoor dat de uitdagingen waar je als leraar wetenschappen mee wordt
geconfronteerd heel divers zijn. Een kant-en-klare aanpak is daarom onhaalbaar. De vuistregels bieden
inspiratie om het kritisch denken van jongeren over wetenschap te stimuleren; de vuistregels zijn
natuurlijk niet in steen gehouwen.
6.1 Schenk aandacht aan Nature of Science
Er bestaan heel wat benaderingen om NOS binnen te brengen in de wetenschapsles
17
. NOS kan
abstract worden benaderd (losstaand van de lesinhoud) of het kan samen met andere
wetenschappelijke inhouden worden aangebracht (gecontextualiseerd)
18
. Met een paar voorbeelden
kunnen we dit best toelichten.

VOB – Jaarboek 2022
20
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
Voorbeeld
1.
A
bstracte benadering
: de
black box
Fas
e
1.
De leraar geeft een
aantal gesloten dozen
met voorwerpen
.
De leraar geeft instructie en
stelt vragen:
“Er zit iets in. Wat zit er in?”
“Je mag alles doen wat je wil, behalve de doos openmaken.”
Fase 2. Leerlingen verkennen de dozen, ze schudden, ze luisteren en formuleren hypothesen.
Leerlingen bespreken elkaars hypothesen.
Bijvoorbeeld “Ik denk dat er zand in zit”. “Ik denk niet dat het zand is, ik hoor iets schuiven en kraken,
het zijn volgens mij eerder steentjes”.
Fase 3. Na de sessie worden de dozen niet opengemaakt.
De leraar stelt de vraag:
“Hebben we nu aan wetenschap gedaan? Waarom wel? Waarom niet?”
Leerlingen formuleren antwoorden en baseren zich hierbij op hun inzichten over wetenschap.
Door de ervaring met de ‘black box’ te koppelen aan de wijze waarop we cellen, krachten of atomen
onderzoeken komen leerlingen tot het inzicht dat je ook aan wetenschap kan doen met objecten
die je niet kan zien. Vragen zoals “Is een atoom voor ons een black box? Kan je iets onderzoeken als
je het niet kan zien?” laten toe hierop in te gaan.
De black box fungeert zo als een metafoor voor wetenschappelijke exploratie. Deze oefening kan je
gebruiken om een beter begrip te kweken voor wetenschappelijke theorie en modellering. Tasten
wetenschappers niet vaak ‘in het duister’ en hanteren ze dan geen gegevens uit verschillende kleine
en grote experimenten om uitspraken te doen over de (onzichtbare) realiteit?
Voorbeeld
2. A
bstracte benadering
:
opgravingen
v
an een
paleontoloog
Je bent een paleontoloog. Er wordt in verschillende fasen een stuk grond blootgelegd. Wat kan je
afleiden uit de afdrukken die zijn achtergelaten op deze bodem?
Fase 1
De leraar stelt de vraag:
 “Wat zie je?”
 “Zie je dat of is dat een interpretatie?”
 “Wat denk je dat er is gebeurd?”
 “Ben je zeker dat het pootafdrukken zijn?”
 “Zijn de afdrukken op hetzelfde moment
achtergelaten?”

VOB – Jaarboek 2022
21
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
Fase 2
De opgravingen worden verdergezet, een nieuw stuk grond wordt blootgelegd.
Fase 3
Het laatste stuk grond wordt blootgelegd.
De leraar stelt de vraag:
 “Bevat het nieuwe luik extra informatie om je hypothese te verfijnen? “
 “Welk deel van je hypothese is een observatie dan wel interpretatie?”
 “Wat is er gebeurd? Waarom denk je dat? Ben je hier zeker van?”
 “Kan je één van de hypothesen bevestigen?”
 “Ben je er zeker van dat de dieren naar rechts bewogen?”
 “Ben je zeker dat de dieren elkaar hebben opgegeten of zijn er nog andere mogelijkheden?”
De leraar stelt de vraag:
 “Wat zie je nu?”
 “Zijn de sporen op hetzelfde moment
achtergelaten?”
 “Hoeveel dieren waren betrokken?”
 “In welke richting bewogen de
dieren?”
 “Veranderde de snelheid of de
bewegingsrichting van de dieren?”
 “Wat denk je dat er gebeurde?”
 “Wat zou er nog gebeurd kunnen
zijn?”
 “Welke gegevens heb je nodig om je
interpretatie te bevestigen?”
 “Denk je dat of ben je daar zeker
van?”

VOB – Jaarboek 2022
22
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
Bovenstaande oefening met bijhorende discussievragen laat leerlingen ontdekken hoe een
wetenschapper aan de slag gaat. De oefening laat toe te reflecteren over de aard van hypothesen, het
statuut van betrouwbare kennis, de rol van creativiteit bij de wetenschapper of het verschil tussen
waarnemingen en interpretaties.
Voorbeeld
3. G
econ
textualiseerde benadering
:
de iguanodons van Bernissart
Fase
1.
Je krijgt twee afbeeldingen van een dier.
De leraar stelt vragen:
 “Heb je een idee welk dier dit is?” (antwoord: “Het is een iguanodon.”)
 “Gek genoeg zijn dit tekeningen van hetzelfde dier. Hoe kan dat?”
Fase 2. Op basis van een set beenderen maken leerlingen een eigen mogelijke interpretatie van het
uiterlijk van het dier.

VOB – Jaarboek 2022
23
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
Fase
3.
Hoe zal de iguanodon er in de toekomst uitzien?
Leerlingen denken na over de veranderlijkheid van wetenschappelijke kennis. Ze beseffen natuurlijk
dat de iguanodon op zich niet zal veranderen, maar ze staan stil bij het idee dat onze beeldvorming
van uitgestorven dieren wel kan veranderen.
Leerlingen gaan bij deze activiteit al denkend en onderzoekend op zoek naar hoe de dinosauriërs er
in werkelijkheid zouden kunnen hebben uitgezien. Op basis van verschillende modellen van
dinosauriërs reflecteren ze over creativiteit, veranderlijkheid en het belang van de (historische)
context in de wetenschapspraktijk.
Voorbeeld 4
. G
econtextualiseerde benadering het practicum
Practic
a
worden soms opgevat als een stappenplan. Zo verwerven leerlingen inzicht in
wetenschappelijk onderzoek. Het kan tot de misvatting leiden dat wetenschappelijk onderzoek
steeds een vooraf bepaald stappenplan volgt. Om jongeren voor deze valkuil te behoeden kan de
leraar vragen stellen zoals:
“Denken jullie dat dit de manier is waarop alle wetenschappers te werk gaan?”
“Zijn er specifieke situaties waarin dit gebeurt, wat is de reden?”
“Kan elke wetenschapper hetzelfde stappenplan volgen?”
Je kan ook het verband leggen met het thema ‘subjectiviteit’ met vragen zoals:
“Kunnen wetenschappers met een andere theoretische achtergrond andere resultaten bekomen bij
éénzelfde onderzoek?”
“Speelt de theoretische achtergrond van een wetenschapper een rol bij de keuze van zijn/haar/hun
onderzoeksmethode?”
Dus, abstracte benaderingen vestigen de aandacht van de leerlingen op NOS door het gebruik van
analogieën met wetenschappelijke praktijken. NOS-instructie met een context gebruikt historische of
hedendaagse experimenten of ontdekkingen als hulpmiddel om te leren over wetenschap (bv. het
bestuderen van verschillende (historische) experimenten over fotosynthese maakt het mogelijk te
begrijpen dat wetenschappelijke kennis voorlopig is en in de toekomst nog kan veranderen
19
). Elk van
deze benaderingen heeft voordelen: terwijl gedecontextualiseerde/abstracte benaderingen eenvoud
en duidelijkheid bezitten, zijn sterk gecontextualiseerde activiteiten waardevol omdat ze moelijker
door de leerlingen kunnen worden afgedaan als alleen maar van toepassing op ‘wetenschap op school’.
6.2 Wees expliciet
Elke les wetenschappen is impliciet ook een les over de aard van de wetenschap. Er is immers aandacht
voor wetenschappelijke ontdekkingen, het belang van observatie, of de relatie tussen technologie en
wetenschappen. Onderzoek suggereert dat deze impliciete aanpak niet doeltreffend is voor het
ontwikkelen van geïnformeerde NOS-opvattingen bij leerlingen
20
. NOS-leeractiviteiten vereisen een
expliciete aanpak waarbij leerlingen uitdrukkelijk het verband leggen tussen de activiteit die ze
uitvoeren en de centrale aspecten van NOS
21
. Goede voorbeelden van deze expliciete aanpak vind je
onder 6.1 Schenk aandacht aan Nature of Science. Denk aan het voorbeeld van de Iguanadons waarbij
de link expliciet gelegd wordt tussen de activiteit ‘hoe zal de Iguanadon er in de toekomst uitzien?’ en
NOS ‘op basis van verschillende modellen van dinosauriërs reflecteren leerlingen over creativiteit,
veranderlijkheid en het belang van de (historische) context in de wetenschapspraktijk’.

VOB – Jaarboek 2022
24
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
6.3 Ga in dialoog
Expliciete reflectie kan worden opgewekt via een dialogische aanpak
22
. Deze aanpak richt zich op het
stellen van vragen. Jongeren nemen hieraan enthousiast deel en reflecteren over wetenschap en
wetenschappelijke bevindingen. Grote vragen over wetenschap kunnen leerlingen uitdagen om
eerdere overtuigingen in vraag te stellen. Vragen zoals: ‘Is een wetenschapper een uitvinder of een
ontdekker?’ laten in dialoog toe kernelementen van wetenschap te expliciteren.
Je kan leerlingen hier uitdrukkelijk over laten nadenken door hen in een cirkel te zetten en samen een
antwoord te zoeken. Zorgvuldig denken lukt het best in een rustige ruimte waar weinig visuele prikkels
of afleiding zijn. Als de leerlingen in een cirkel zitten kunnen ze elkaar allemaal horen en zien. Een
sessies hoeft niet al te lang te duren. Wat interessant is, is om hierbij als leraar de rol van gespreksleider
op te nemen en zelf niet te oordelen over de inhoud. Deze aanpak heeft als effect dat de leerlingen
zelf naar antwoorden zoeken en argumenten formuleren. Je stelt vragen om leerlingen te laten
stilstaan bij hun ideeën en argumenten (zie figuur 3).
Figuur 3: Welke vragen stel je als gespreksleider bij een dialoog over grote vragen?
6.4 Voeg de daad bij het woord
Leraren zijn zich bewust van de invloed die ze uitoefenen op leerlingen door keuzes te maken in
lesmethodes en leerinhouden. Ook het taalgebruik dat we aannemen in de (wetenschapsklassen)
speelt een belangrijke rol bij het leren. De laatste jaren wordt rond dit thema veel gewerkt vanuit het
motto “Iedere leraar is een taalleraar” met aandacht voor taalontwikkelend lesgeven. In de vaktaal

VOB – Jaarboek 2022
25
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
van de wetenschapsklassen kan het correct gebruiken van woorden heel wat misvattingen
(misconcepties) bij leerlingen verhelpen of vermijden. Bijvoorbeeld een leraar die op het practicum de
vraag stelt ‘Komt het uit?’ suggereert dat er objectieve vaststaande kennis is. Beter is om te vragen
‘Wat zijn je bevindingen?’. Op die wijze kijkt de leerling naar wat er voor zich ligt, eerder dan naar wat
de leerling denkt dat hij moet antwoorden. Tijdens datzelfde practicum, en de daaropvolgende
practica, wordt vaak volgens één bepaalde methode gewerkt: van hypothese naar conclusie. Dit wordt
vaak omschreven als ‘de’ wetenschappelijke methode. Leerlingen moeten echter begrijpen dat
wetenschappelijke kennis wordt ontwikkeld door middel van verschillende benaderingen, en niet door
één 'wetenschappelijke methode'. Hoe de wetenschapper ervoor kiest om iets te onderzoeken, hangt
af van de vraag die wordt behandeld
23
(zie ook voorbeeld 4 bij 6.1). Het is dus belangrijk, als leraar, om
stil te staan bij de manipulerende kracht van bepaalde woordkeuzes zoals ‘de wetenschappelijke
methode’. Hieronder volgt een tabel met woorden waarop men tijdens (wetenschaps)lessen kan
letten.
Wees voorzichtig
met woorden zoals…
Gebruik woorden
zoals…
Voorbeelden
Feit
(Voorlopige)
bevindingen
Onze bevindingen tonen aan dat de hypothese door
onderzoek ondersteund werd.
Bewijzen
Aantonen
Ondersteunen van
Volgens
Volgens de evolutietheorie hebben mensen en apen
gemeenschappelijke voorouders.
Juist
Fout
Geldig
Ongeldig
De hypothese blijft geldig zolang ze niet weerlegd is.
(antwoorden op een wiskundige berekening kunnen
wel juist of fout zijn)
Waar
Waarheid
Waarschijnlijk
Door onderzoek
onderbouwd
Tot dusver zijn er geen bevindingen die de
evolutietheorie tegenspreken. De evolutietheorie is
door onderzoek grondig onderbouwd.
7. Tot slot
Kritisch denken is op zich geen kennisinhoud, maar je kan niet kritisch denken zonder vakinhoud, dat
spreekt voor zich. De vakinhoud waar we in deze tekst op zijn ingegaan is Nature of Science, of het
antwoord op de vraag: ‘wat maakt wetenschap tot wetenschap?’ NOS-kennis bij leerlingen
ontwikkelen wekt inzicht in de betrouwbaarheid van wetenschappelijke uitspraken en hoe
wetenschappelijke kennis wordt geconstrueerd. Dat laat toe misvattingen over wetenschap tegen te
gaan. In deze tekst reikten we voorbeelden aan om hierop in te gaan. Maar de beste voorbeelden
maakt iedere leerkracht zelf. Een les biedt vele kleine en grote kansen om met leerlingen stil te staan
bij de aard van wetenschap. Soms maakt een kleine vraag al een groot verschil.
We ronden graag af met een algemene bedenking. Wetenschap ligt steeds meer onder vuur. Mensen
die zichzelf kritische burgers noemen, trekken wetenschappelijke uitspraken en wetenschap in twijfel.
Twijfel is een essentieel aspect van het wetenschappelijk proces. In die zin is het in twijfel trekken van
wetenschappelijke uitspraken op zich niet onwetenschappelijk. Wat wel opvalt is dat ‘twijfelen’ en
‘kritisch denken’ vaak wordt gezien als een vorm van ‘nee’ zeggen: “nee aan het vaccin” of “nee aan
de evolutietheorie”. We begrijpen ‘kritisch’ dan als een vorm van kritiek geven. We kunnen ‘kritisch
denken’ ook anders benaderen. Kritisch denken omvat niet alleen het in twijfel trekken (en nee
zeggen), kritisch denken is ook gericht op het leren ‘ja’ zeggen, een ‘ja onder voorwaarden’: “Ja, ik
weet dat wetenschap en wetenschappelijke kennis gepaard gaat met onzekerheid, maar op basis van
de bevindingen die we vandaag hebben is dit (of dat) een betrouwbare uitspraak”. Hier komt inzicht
in NOS van pas. Ondanks alle gebreken blijft wetenschap één van de systemen die de meest
betrouwbare kennis oplevert net doordat het twijfelen zo’n centrale rol speelt in dit proces van
kennisverwerving. Niet?

VOB – Jaarboek 2022
26
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
8. Uitleiding
De aanpak die in dit artikel aan bod komt, een aanpak gericht op dialoog en grote vragen werd
geïntroduceerd in het Gents Universiteitsmuseum. Ben je benieuwd? Breng dan eens een bezoekje
aan het GUM, het nieuwe wetenschapsmuseum in Gent.
Deze tekst bouwt verder op onderzoek aan Universiteit Antwerpen en het project Redeneerling
(www.redeneerling.be) aan Odisee. De auteurs zijn medewerkers van Onderzoekskern ExploRatio
(www.exploratio.be), een groep die zich richt op het onderzoek van kritisch denken en dialoog in de
klas.
We werkten hierbij verder op materiaal ontwikkeld voor het onderzoeksproject wetenschapsreflex
(www.wetenschapsreflex.be) en een tekst die eerder in het VOB-jaarboek verscheen: De Schrijver, J.,
Cornelissen, E., Van de Keere, K., Vervaet, S., Vandebeek, C. (2015) Weten over weten: Nature of
Science in het wetenschapsonderwijs.
De figuren zijn het werk van illustratrices Ruth Van Wichelen en Sanne Bijnens.
9. Biografieën
a,b
Prof. dr. Jelle De Schrijver
(bioloog en filosoof) is docent vakdidactiek wijsbegeerte en geschiedenis
aan Universiteit Antwerpen en coördinator van onderzoekskern ExploRatio aan Odisee hogeschool.
(jelle.deschrijver@uantwerpen.be)
a
Lotte Boven
(educatieve master biologie) is doctoraatstudent aan Universiteit Antwerpen en focust
op onderzoek naar het stimuleren van kritisch denken bij leerlingen in het secundair onderwijs via
dialogen over NOS (lotte.boven@uantwerpen.be)
Laura Vervacke
b
(bioloog) is lerarenopleider en onderzoeker aan het onderzoeksproject Redeneerling
aan Odisee Hogeschool. (laura.vervacke@odisee.be)
b
dr. Laura Van den Broeck (socioloog) is onderzoeker op de projecten Redeneerling en EcoZoo aan
Odisee Hogeschool. (laura.vandenbroeck@odisee.be)
10. Referenties
1
Cáceres, M., Nussbaum, M., & Ortiz, J. (2020). Integrating critical thinking into the classroom: A
teacher’s perspective. Thinking Skills and Creativity, 37, 100674.
Rombout, F. (2021). Kritisch denken: redeneren, oordelen, handelen en reflecteren. In D.
Berendsen, N.
Kienstra, K. Poortier, en F. Rombout (Eds.), red. Filosofie op school: Handboek vakdidactiek filosofie. (
pp. 167 –
189).
Amsterdam: Boom.
2
Fetherstonhaugh, T., & Treagust, D. F. (1992). Students' understanding of light and its properties:
Teaching to engender conceptual change. Science education, 76(6), 653-672.
Driver. R.(1989). Students’ conceptions and the learning of science. International Journal of Science
Education, 11(5), 481-490.
3
Lederman, N.G. (1992). Students’ and teachers’ conceptions of the Nature of Science: A
review of the research. Journal of Research in Science Teaching, 29, 331–359

VOB – Jaarboek 2022
27
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
4
American Association for the Advancement of Science [AAAS]. (2001). Atlas of science literacy:
Mapping K-12 learning and goals. Washington, DC: Author.
5
McComas W.F., Clough M.P. (2020) Nature of Science in Science Instruction: Meaning, Advocacy,
Rationales, and Recommendations. In: McComas W. (eds) Nature of Science in Science Instruction.
Science: Philosophy, History and Education. Springer, Cham.
6
Herreid, C., Schiller, N., & Herreid, K. (2012). Science Stories: Using Case Studies to Teach Critical
Thinking. Arlington, VA: NSTA Press.
7
McComas, W.F. (2004) Keys to teaching the Nature of Science. The Science Teacher, 71 (9), p. 24-27.
8
Hamilton, L. C., & Safford, T. G. (2021). Elite Cues and the Rapid Decline in Trust in Science Agencies
on COVID-19. Sociological Perspectives, 64(5), 988–1011.
9
van Dijk, E. M. (2011). Portraying real science in science communication. Science Education, 95, 1086–
1100.
10
McComas,W.F., Clough, M.P. (2020). Nature of Science in Science Instruction: Meaning, Advocacy,
Rationales and Recommendations. McComas, W.F. Nature of Science in Science Instruction, 1-20,
Springer
11
Lederman, N. G. (1998). The state of science education: Subject matter without context. Electronic
Journal of Science Education, 3, 1–11.
12
Matthews, M. R. (2011). Changing the Focus: From Nature of Science (NOS) to Features of Science
(FOS), Advances in Nature of Science research, 3-26.
13
Wetenschapsreflex. (2016). Wat is NOS? De tien NOS-vingers. Geraadpleegd via:
http://wetenschapsreflex.be/content/wat-nos-0
14
Clough M.P. (2020). Nature of Science in Science Instruction: Meaning, Advocacy, Rationales and
Recommendations. McComas, W.F. Framing and Teaching Nature of Science as Questions. 271-282,
Springer
15
McComas,W.F., Clough, M.P. (2020). Nature of Science in Science Instruction: Meaning, Advocacy,
Rationales and Recommendations. McComas, W.F. Principal Elements of Nature of Science: Informing
Science Teaching while Dispelling the Myths, 35-65, Springer
16
Clough M.P. (2020). Nature of Science in Science Instruction: Meaning, Advocacy, Rationales and
Recommendations. McComas, W.F. Framing and Teaching Nature of Science as Questions. 271-282,
Springer
17
Cofré, H., Núñez, P., Santibáñez, D. 2019) A Critical Review of Students’ and Teachers’
Understandings of Nature of Science. Sci & Educ 28, 205–248.
18
Khishfe, R., & Lederman, N. (2006). Teaching Nature of Science within a controversial topic:
Integrated versus nonintegrated. Journal of Research in Science Teaching, 43(4), 395–418.

VOB – Jaarboek 2022
28
Mag je aan alles twijfelen? Kritisch denken over wetenschap
19
Clough, M. (2006). Learners' responses to the demands of conceptual change: Considerations for
effective Nature of Science instruction. Science Education 15:463-494.
20
Khishfe, R., Abd-El-Khalick,F. (2002). Influence of explicit and reflective versus implicit inquiry-
oriented instruction on sixth graders' views of Nature of Science. , 39(7), 551–578.
21
Van Griethuijsen, R., van Eijck, M., Haste, H., den Brok, P., Skinner, N., Mansour, N., Gencer, A.,
BouJaoude, S. (2015). Global patterns in students’ views of science and interest in science. Research in
Science Education, 45, 581–603.
22
Clough, M. (2020). In: McComas, W.F., Oramous, J. eds. The Nature of Science: rationales and
strategies (2nd edition). Springer: Cham.
23
Schwartz, R. (2007). What’s in a word? National Science Teachers Association. Science Scope, 31 (2).