Hoe gebruik je spelelementen om leerlingen te motiveren voor scheikunde? Cheyenne Feijen, Wendy Sanders en Ines Tijssen ontwikkelen zelf spellen om theorie aan hun leerlingen over te dragen. 

Het begon allemaal op het Heerbeeck College in Best, waar Cheyenne Feijen in 2018 stagiair was onder begeleiding van Ines Tijssen. Escape rooms werden net populair in Nederland en Feijen dacht dat ze het concept kon gebruiken in haar scheikundelessen. Puzzels, raadsels en spelelementen toevoegen om de leerlingen te motiveren. Tijssen was meteen enthousiast. Collega Wendy Sanders gaf als vakdidacticus aan de TU Eindhoven al cursussen over gamificatie en samen gingen ze aan de slag. Feijens afstudeeronderzoek ging over hoe je een escape room bouwt in de klas. Via aanwijzingen gaan de leerlingen door een reeks puzzels waar je scheikundige kennis en inzicht voor nodig hebt. Het antwoord op een puzzel geeft, bijvoorbeeld via een slot op een kistje, toegang tot het volgende onderdeel.  

Het is een klassiek voorbeeld van gamificatie: lesonderdelen omzetten naar een spelvorm. Dat kan al door een digitale quiz te geven in de klas en de scores van de leerlingen bij te houden. Sanders pikte het concept op van HU-lerarenopleider natuurkunde en gamificatie Martijn Koops. Hij maakt onderscheidt tussen gamificatie en zogeheten serious games. Bij dat laatste ontwikkel je spellen om een bepaalde vaardigheid aan te leren, zoals de Labo Safe Game van CHARMING (zie C2W|Mens en Molecule 8). 

Volgens Sanders is een spel spelen binnen scheikunde niet heel nieuw. Gamificatie heeft wel een vlucht genomen sinds de komst van het internet en inmiddels gebruiken veel leraren bijvoorbeeld quizapps in de klas. ‘Dat gaat over weetjes, maar wij willen liever elementen combineren. Dat heeft Martijn aangezwengeld.’ Sanders heeft het onderwerp opgenomen in haar curriculum voor aanstaande scheikundedocenten, maar toen Feijen studeerde was er vrijwel geen aandacht voor. Inmiddels geeft ze zelf cursussen aan (aankomende) collega’s over het onderwerp. 

’Ik haal inspiratie uit de lesstof. Welk onderwerp binnen de scheikunde heeft nieuwe mogelijkheden nodig?’

Cheyenne Feijen

Ganzenbord met reactievergelijkingen

Ganzenbord

Ganzenbord

Na haar werk aan ‘escape’ spellen specialiseerde Feijen zich in bordspellen. Tijdens corona moest ze online lesgeven en de leerlingen raakten verveeld door standaard werkbladen. Dat inspireerde haar om haar eerste bordspel te ontwikkelen: Beat the Chemistry, een variant op ganzenbord aan de hand van reactievergelijkingen. In plaats van dobbelen moeten leerlingen reactievergelijkingen kloppend maken om stappen vooruit te mogen. De leerlingen waren enthousiast en dat motiveerde Feijen om meer spellen om te zetten in een lesonderdeel. Voor het afstudeerproject van haar master maakte ze haar favoriete spel tot nu toe: Zout eens op. ‘Ik vind het nog steeds gamificatie. Het is een variant op mens-erger-je-niet die zich richt op één bepaald onderwerp binnen de scheikunde.’ 

Tijssen ging juist verder in het ontwikkelen van escape rooms. Ze bedacht als kind al spellen, raadsels en puzzels voor haar broertjes. ‘Ik ben creatief en dat kan ik hier in kwijt.’ Hoewel ze best een online simulator kan gebruiken om een reeks puzzeltjes te maken voor de leerlingen, merkt ze dat ze fysieke opdrachten en slotjes openmaken echt het leukst vinden. Recent bouwde ze op verzoek van haar leerlingen een heel klaslokaal om tot escape room. ‘De klassen speelden met de jongens tegen de meiden. In alle drie de gevallen ging dat hetzelfde: de jongens haalden alles zo snel mogelijk overhoop, de meiden bleven bij de deur staan en maakten een taakverdeling. En de meiden wonnen.’ 

’In plaats van een vraag stellen, laat je de leerlingen bedenken wat de vraag achter de materialen is. De didactiek is andersom.’

Wendy Sanders

Sanders werkt ook met augmented reality. Ze gebruikt CoSpaces om een virtuele omgeving te bouwen met bijvoorbeeld muren, tafels en stoelen. ‘Ik heb bijvoorbeeld erlenmeyers gemaakt. Als je er met de cursor overheen gaat, komt daar een molecuul uit.’ Zo ontwikkelen de drie allemaal een eigen specialisme. Een goed spel heeft zeker drie versies nodig voor het echt bruikbaar is, dus er gaat veel tijd in zitten. 

Maar waarom zou je als docent al die extra moeite doen? Volgens Feijen heeft het twee kanten. ‘Je merkt het aan de resultaten, de leerlingen kijken op een andere manier naar de kennis. Maar je moet het vooral zelf leuk vinden om te doen.’ Sanders: ‘Als vakdidacticus ga je op een andere manier naar de stof kijken. Wat is nou eigenlijk belangrijk? In een escape room krijg je een hoop informatie waarvan niet duidelijk is wat je ermee moet. In plaats van een vraag stellen, laat je de leerlingen bedenken wat de vraag achter de materialen is. De didactiek is andersom.’ 

Bord- of kaartspel?  

Feijen put haar inspiratie voor nieuwe spellen uit de lesstof. ‘Welk onderwerp binnen de scheikunde heeft nieuwe mogelijkheden nodig? Wat past daarbij; een bordspel, kaartspel of escape spel? Als ik een eerste versie heb, pas ik het Dulvaft-model van Martijn Koops toe. Dulvaft staat voor doel, autonomie, level, vooruitgang, uitdaging, feedback en thema. Het is een handvat om te controleren of alles wat een goed spel moet hebben erin zit.’ 

Sanders vindt het einde van een hoofdstuk een goed moment om een spel te maken. ‘Je wilt weten waar de leerlingen staan en een oefentoets is saai. Je kijkt dan wat de leerdoelen zijn en bedenkt hoe je dat in een spel kunt verwerken. Wat is er al beschikbaar? Soms lukt het en soms niet.’ Zowel Feijen als Sanders als Tijssen merken dat het in de vakantietijd vaak begint te borrelen. Dat heeft ook te maken met de grote tijdsinvestering, want binnen het werk als docent is er geen ruimte voor dit soort grote projecten. Inmiddels gaan de drie regelmatig samen naar escape rooms om inspiratie op te doen. 

Escape Game kistjes

Escape Game kistjes

Wat nou als je als docent zelf aan de slag wilt met gamificatie? Daar zijn de drie docenten duidelijk over: volg eerst een cursus. ‘Of kom naar de bètatech dag van de NVON op 5 oktober in Harderwijk. Daar staan wij op de markt met voorbeelden.’ Een cursus laat zien hoe je een gewone vraag uit het boek kunt omzetten naar een puzzel. Welke tools kun je gebruiken, wat werkt en wat niet? Sanders: ‘Anders ben je zelf het wiel opnieuw aan het uitvinden. En je kunt zien of het bij je past.’ 

Er is onderwijsonderzoek gedaan naar de effecten van gamificatie. Daaruit blijkt volgens Sanders dat het motiverend werkt en dat de leerlingen kennis opdoen, maar het werkelijke rendement is lastig te meten. Niet alle docenten geloven erin. Bovendien blijft de grote tijdsinvestering een punt. 

’De kracht van het onderwijs is dat vooral niet iedereen hetzelfde moet doen.’

Ines Tijssen

Samenspannen

 Als je eenmaal een goed werkend product hebt, kan het wel op grote schaal gebruikt worden. De drie delen hun spellen met elkaar, zodat ze allemaal kunnen profiteren van het harde werk en zodat ze meer variatie kunnen bieden. ‘Ik heb ooit een escape room gepubliceerd en kreeg meer dan honderd aanvragen van scholen. Maar als je iets in schooltijd maakt ligt het auteursrecht bij de school. Ik vind eigenlijk dat docenten moeten samenspannen om het elkaar makkelijk te maken.’ Tijssen vult aan: ‘Er zijn ook mensen die zelf de creativiteit niet hebben, maar wel goed zijn in de uitvoering.’  

De bètavakken lijken zich beter te lenen voor gamificatie dan de alfavakken. Tijssen: ‘Bèta’s zijn vaak onderzoekgericht en puzzelgericht. Dat heb je nodig om een spel leuk te vinden.’ Maar de drie denken dat het principe overal toepasbaar is en zien interesse van de andere vakgroepen. Ze benadrukken dat het fijn is om in een grotere groep te werken, omdat ze merken dat je zelf al snel terugvalt in hetzelfde soort raadsels. Input van een collega kan dat doorbreken en weer een nieuwe uitdaging bieden voor leerlingen. ‘De kracht van het onderwijs is dat vooral niet iedereen hetzelfde moet doen.’