– Dit stuk verscheen in Eos Magazine nr. 9 2015 –

We nemen steeds minder vaak pen en papier ter hand. Computers en smartphones zijn niet meer weg te denken uit ons leven en duiken ook vaker op in het onderwijs. Is dat een goede trend of moeten we niet te hard van stapel lopen? De wetenschap geeft antwoord.

Computers en smartphones zijn verweven met onze dagelijkse bezigheden: ze fungeren als communicatiemiddel, agenda, nieuwsbron. De meeste mensen zijn nooit ver verwijderd van hun digitale alleskunners. Praktisch alles kan digitaal en vaak gaat dat een pak sneller dan vroeger. Scholen gebruiken dan ook steeds meer computers en tablets om kinderen voor te bereiden op de digitale maatschappij. Is dat verstandig? Hoe leren en presteren we het best? Maakt het voor onze hersenen verschil of we typen of schrijven?
Er zijn boeken volgepend over wat de komst van digitale apparaten met ons denkvermogen doet. De visies lopen nogal uiteen. De Canadese journalist Clive Thompson is optimistisch in We worden steeds slimmer. Dat boek is een lofzang op hoe computers ons naar een nieuw denkniveau brengen. Het staat lijnrecht tegenover Digitale dementie van de Duitse psychiater Manfred Spitzer. We onthouden geen telefoonnummers meer, omdat we dat graag aan onze telefoons over laten, maar dat is volgens Spitzer een teken aan de wand dat onze cognitieve aftakeling is ingezet. We zouden onze hersenen niet meer genoeg trainen.
Beide heren zijn stellig. Toch is Thompson minder extreem: hij nuanceert zijn enthousiasme over digitale apparaten door te stellen dat de voordelen niet opgaan voor jonge kinderen, omdat zij het beste leren door experimenteren en aanraken. Spitzer is het daarmee eens; hij schrijft dat swipen op een tablet voor het brein een oninteressante handeling is, wegens niet uitdagend. Vegen over het scherm sluit aan bij de vaardigheden van twee- of driejarigen. Daarom zijn zij er zo handig in. Daarna wordt het volgens Spitzer al snel te weinig stimulerend.

Onderwijs voor een nieuwe tijd
Hoe riskant is de verschuiving die zich momenteel voordoet; weg van het schrijven, richting computer- en tabletgebruik? In Nederland en Vlaanderen duiken zogenoemde iPad-scholen op. Internationaal schrappen steeds meer scholen schoonschrijven uit het verplichte lesprogramma en focussen ze op leren typen. Hoe belangrijk is het om toch te blijven schrijven met pen en papier?
In Vlaanderen zet bijvoorbeeld de scholengroep De Mare in Blankenberge volop in op iPads (waarover in Eos nr. 4, 2015 al het artikel ‘Weg met krijt en schoolbord’ verscheen). De idee achter de Nederlandse SteveJobsscholen behelst dan weer meer dan alleen gebruik van een tablet in plaats van schrift en pen. Zo hebben kinderen in dit ‘Onderwijs voor een Nieuwe Tijd of O4NT-concept geen vaste docent, maar coaches en vakspecialisten. Door tablets werken leerlingen op hun eigen niveau en krijgen ze – hopelijk motiverende – feedback tijdens bijvoorbeeld rekenspelletjes.
Maar die mogelijke voordelen staan los van de vraag hoe erg het is dat kinderen steeds minder schrijven. Opvallend genoeg zegt de wetenschap daar nog niet zoveel over. Over langetermijneffecten van tabletgebruik in het onderwijs kunnen we voorlopig alleen speculeren. Maar het beperkte gepubliceerde onderzoek naar verschillen tussen schrijven en typen geeft wel een aanwijzing van waar we bij stil moeten staan. Onze hersenen reageren namelijk niet hetzelfde op papier en scherm, of op pen en toetsenbord, en functioneren anders tijdens schrijven dan tijdens typen.
Het blijkt voor de verwerking in de hersenen verschil te maken of je tekens zoals letters leert door ze zelf te schrijven met pen op papier, ze over te tekenen op papier, of te typen op een toetsenbord. Neurowetenschapper Karin James (Indiana University, VS)) liet ongeletterde kinderen van vijf jaar oud letters leren via één van deze drie methoden. Tijdens een functionele MRI-scan kregen zij de tekens nogmaals te zien, terwijl het apparaat in hun hersenen maar waar er extra activiteit optrad. Alleen als kinderen letters hadden geleerd door ze zelf te schrijven, waren behalve visuele hersengebieden ook regio’s actief die normaal gesproken verantwoordelijk zijn voor beweging. Overtekenen en typen leverden die motorcomponent niet. Dat het motorische geheugenspoor van de schrijfervaring opnieuw wordt geactiveerd bij letterherkenning, helpt mogelijk de leesvaardigheid op te krikken. Ook toen James vergelijkbaar onderzoek met nepletters deed bij volwassenen, resulteerde leren door te schrijven in een uitgebreider patroon van hersenactiviteit dan door te typen of de tekens te bekijken.
Hebben de ontwikkelaars van het O4NT-onderwijsconcept daarover nagedacht? Hans Theeboom, directeur van O4NT, ziet de verschuiving richting typen, en later ook richting tekst inspreken, als onvermijdelijk. O4NT adviseert om de tablets hoogstens een derde van de tijd te gebruiken. “En als dat echt schadelijk zou zijn voor kinderen, voeren we beperkingen in,” zegt Theeboom. “We gebruiken de tablet om onderwijs op maat te bieden.”

Fijne motoriek
Leren schrijven is niet eenvoudig: je moet precies weten uit welke lijnen en vormen een letter is opgebouwd, en welke oriëntatie deze hebben. Een complicerende factor is dat sommige eigenschappen bepalend zijn voor een specifieke letter, terwijl we andere aspecten mogen negeren worden omdat ze een uiting zijn van iemands handschrift. James denkt dat met de hand schrijven bijdraagt aan dit leerproces. Misschien went een kind door zelf te schrijven aan de variatie in de letters; het heeft immers niet direct een regelmatig handschrift. Bovendien, als je met de hand leert schrijven, word je gedwongen om de fijne motoriek te ontwikkelen. “Als je op een iPad leert schrijven, dan maakt die iPad van een krakkemikkig geschreven ‘a’, een mooi geschreven ‘a’,” zegt Paul Kirschner, onderwijsexpert aan de Open Universiteit. “Met zo’n correctiefunctie zal je minder snel goed leren schrijven.”
Waarschijnlijk koppelen onze hersenen de fysieke ervaring van het tekenen van een letter aan de betekenis van die letter. Bij typen is de beweging hetzelfde voor alle letters; de toets indrukken staat los van de betekenis van de letter. Ons brein reageert inderdaad anders op handgeschreven dan op getypte tekst: weer komen die motorgebieden om de hoek kijken bij handgeschreven letters.
En hoe zit het met woorden? De Noorse onderzoekster Anne Mangen (Universiteit van Stavanger) en collega’s testten of proefpersonen woorden beter konden onthouden als ze die schreven of typten tijdens het leren. Eerder leek het er in een kleine studie op dat deelnemers die woorden kopieerden door te schrijven meer woorden uit hun hoofd konden opnoemen dan mensen die ze typten.. Mangen herhaalde dit onderzoek, maar vergeleek schrijven en typen bij dezelfde proefpersoon. Bovendien vergeleek ze typen op een ‘ouderwets’ toetsenbord (met toetsen die je in moet drukken) met typen op een aanraakscherm op een tablet. Het enige duidelijke verschil was dat proefpersonen na het schrijven meer woorden konden opnoemen dan na het typen, ongeacht het soort toetsenbord. Weer bood schrijven met de hand voordelen die de onderzoekers bij typen niet zagen.
Een Duits onderzoeksteam onder leiding van Sandra Sülzenbrück observeerde bovendien dat de voordelen van schrijven niet beperkt blijven tot woordjes leren. In een test van de fijne motoriek waren jongeren die vaak een computer gebruiken langzamer in het overtrekken van een lijn dan oudere personen – terwijl snelheid doorgaans afneemt als de leeftijd vordert. Jongeren in 2010 hadden bovendien een minder goede fijne motoriek dan een referentiegroep in 1980. De opmars van computers lijkt onze fijne motoriek dus negatief te beïnvloeden. Volwassenen die vaak met de hand schrijven behouden meer precisie in hun arm- en handbewegingen.

Boek achter glas
Amber Walraven, ICT- en onderwijsexpert aan de Radboud Universiteit is voorstander van een goede mix tussen onderwijs met en zonder computers. “Basisvaardigheden als schrijven met pen en papier moeten blijven, juist omdat ze voordelen bieden op andere vlakken, zoals lezen.” Kirschner vergelijkt onderwijs met koken: “Mensen denken dat je een computer voor alles kunt gebruiken, zoals een frietboer denkt dat je alles kunt bereiden in een frituurpan. Maar de beste koks gebruiken allerlei gereedschappen, alle technieken en alle ingrediënten die ze tot hun beschikking hebben.” Ook in het onderwijs leidt alleen een combinatie van verschillende pedagogische technieken en inhoudelijke ingrediënten tot effectief, efficiënt en bevredigend leren en doceren, aldus Kirschner.
ICT in de klas biedt wel extra mogelijkheden, vindt Walraven, als de scholen tenminste goed nadenken over wat ze willen bereiken en of de gekozen technologie daarvoor geschikt is. Helaas schaffen scholen vaak tablets aan zonder een duidelijk plan. “Als ze tablets alleen inzetten als ‘boek achter glas’, ter vervanging van wat ze deden met pen en papier, is de meerwaarde beperkt.“ Ook Theeboom (O4NT) vindt het de verkeerde volgorde als scholen eerst tablets kopen en daarna pas bedenken wat ze ermee kunnen.

Gedachteloos typen
Een studie van de Amerikanen Pam Mueller (Princeton University) en Daniel Oppenheimer (University of California, LA) stemt ook tot nadenken. Zij beschrijven dat studenten die op hun laptop aantekeningen maakten, minder onthielden van een college dan studenten die aantekeningen schreven. Vlak na het college was er geen verschil in feitenkennis, maar de schrijvers beantwoordden wel beter conceptuele vragen over de collegestof. De typende studenten hadden weliswaar meer aantekeningen gemaakt, die bovendien meer woordelijk overeenkwamen met de gesproken tekst. Maar dat blijkt een valkuil: je typt zoveel als je kunt, maar omdat dat een relatief gedachteloze exercitie is, blijft de inhoud minder hangen. Schrijvers daarentegen moeten de informatie al verwerken om een samenvatting op te kunnen schrijven. Zelfs toen de proefpersonen na een week hun aantekeningen mochten bestuderen voordat ze ondervraagd werden, hadden de laptopgebruikers geen profijt van hun extra aantekeningen: weer scoorden zij slechter dan de schrijvers. Internettoegang en alle verleidingen van dien zullen de diepe verwerking van de lesstof trouwens ook niet ten goede komen.
Geïnspireerd daarop deed Daniël Janssen, coördinator van de opleiding Communicatie- en Informatiewetenschappen aan de Universiteit van Utrecht, eind 2014 een experiment met studenten. Hij vroeg ze de laptop in de tas te laten zitten tijdens hoorcolleges en aantekeningen te maken met pen en papier. De reacties varieerden van woede en kritische evaluaties van het vak, tot tevreden studenten die meer rust ervoeren. “Er heerst echt een andere focus in de zaal, als iedereen bezig is met dat waar het om gaat, namelijk het college”, observeerde Janssen. Het effect op de verwerking van de collegestof is in Utrecht niet geëvalueerd. Maar, “leren gaat om het zelf betekenis toekennen,” weet Janssen. “Daarom heb je ook niets aan andermans aantekeningen.”
Ondanks de opmars van technologie in het onderwijs, is nog veel onduidelijk. Kirscher wil er twee dingen over kwijt: “De eerste resultaten van een degelijke vergelijking zijn niet gunstig voor computers en tablets. Dus dat zou je echt ervan weerhouden om nu grootse beloftes te doen en onderwijs daarop te richten. Ten tweede weten we van zeventig à tachtig jaar cognitieonderzoek dat oefening het geheugen versterkt en verscherpt. Bovendien versterk je met veelzijdige oefening de verbinding tussen verschillende geheugensporen.” Elke ingreep die dat proces belemmert, noemt hij geen gelukkige keuze.

Doemdenkers, noch optimisten hebben vooralsnog gelijk. Voor veel deskundigen is dat een situatie waarin verregaande veranderingen in het onderwijs nog wat voorbarig zijn.

KADER: Goede apps, slechte apps

Volgens de aanhangers van embodied cognition, een stroming binnen de psychologie, filosofie en cognitiewetenschappen, gaat leren beter als het gekoppeld is aan sensorimotorische ervaringen, door meerdere zintuigen te gebruiken. Experimenteren, voelen, horen, zien en ruiken dragen allemaal bij aan leerprocessen.
Björn de Koning, onderwijsneurowetenschapper (Vrije Universiteit Amsterdam) vindt dat dat concept veel beter ingezet kan worden bij de ontwikkeling van educatieve apps. “Er zijn heel veel apps die qua vormgeving niet aansluiten bij wat we uit multimediaonderzoek weten over informatieverwerking.” Denkend vanuit het embodied cognition-kader is er in een reken-app bijvoorbeeld winst te behalen door cognitie te koppelen aan actie. Neem een getallenreeks op een horizontale lijn, om optelsommen te oefenen. Als je een handbeweging moet maken die gerelateerd is aan de optelling, dan biedt het gevoel van de afstand tussen de getallen een veelzijdiger leerervaring dan simpel het goede antwoord intypen.
Helaas gebruiken sommige scholen weinig doordachte apps. De Koning vat de ontwikkeling in het basisonderwijs samen als “een initiatief van enthousiastelingen die een nieuwe techniek omarmen. En het onderzoek naar effecten op het leerproces hobbelt erachteraan.”
“O4NT gaat uit van de intrinsieke motivatie van het kind om te leren”, zegt Theeboom. O4NT adviseert over goede apps, maar scholen maken uiteindelijk zelf een keuze. Adaptieve apps stimuleren het leren. Punten scoren bij een goed antwoord dient bijvoorbeeld ter motivatie om meer rekenspelletjes te doen. Walraven waarschuwt echter dat kinderen vaak gemakkelijke opdrachten blijken te kiezen, om zo meer punten te verdienen. Alleen als een goede leerkracht het proces stuurt, wordt de juiste oefening gestimuleerd die een leerling nodig heeft om te leren.