Door middel van het vak Onderzoek & Ontwerpen, opgezet door de Stichting Technasium, ontwikkelen leerlingen vakoverstijgende competenties. Het is noodzakelijk dat leerlingen deze competenties zelfregulerend leren ontwikkelen; dit verhoogt de effectiviteit van het leerproces. Doel van het onderzoek was om een bijdrage te leveren aan de ontwikkeling van praktische handvatten, voor leerlingen en docenten, om het zelfregulerend ontwikkelen van competenties in groepen binnen het technasium te kunnen ondersteunen. De ontwikkelde handvatten bestaan uit een combinatie van een Competentiemonitor en een POP-formulier (persoonlijk ontwikkelplan). De Competentiemonitor wordt gebruikt om de ontwikkeling van de leerling visueel in kaart te brengen, over een langere periode, om sterke en zwakke punten te identificeren en leerdoelen te kiezen. Voor deze Competentiemonitor is gebruik gemaakt van een indeling in zes competentieclusters, en twintig daaronder gegroepeerde competenties, zoals opgesteld door de Stichting Technasium (Van den Brink, 2016). Het POP-formulier ondersteunt het leerproces tijdens een projectperiode door middel van prompting op drie momenten tijdens het project, volgens de drie fasen (forethought-, performance- en self-reflection phase) van het cyclisch proces van zelfregulatie volgens Zimmerman (2000). Het onderzoek is gedeeltelijk uitgevoerd in samenwerking met de Stichting Technasium. De methode is getoetst in de lespraktijk op het technasium van het Calandlyceum in Amsterdam, door middel van design-based research (DBR). Met het oog op triangulatie is gebruik gemaakt van een mixed-methods opzet. Voor het kwantitatieve deel van het onderzoek is dezelfde anonieme vragenlijst drie keer afgenomen onder 200 technasiumleerlingen van het Calandlyceum. De interventiegroep (3e en 5e klas) heeft gedurende twee projectperiodes (kwartalen) gewerkt met de nieuwe methode, en de controlegroep (2e, 4e en 6e klas) heeft gewerkt met de methode die voorheen al werd gebruikt op het Calandlyceum. Het kwalitatieve deel van het onderzoek bestond uit semi-gestructureerde interviews met 16 leerlingen van de interventiegroep over hun ervaring met het werken met de nieuwe methode, en groepsgesprekken met 8 leerlingteams, waarin hun leerproces en het ingevulde POP-formulier werden besproken. Uit de resultaten blijkt dat de methode een positieve invloed heeft op alle vier gemeten dimensies: (1) metacognitieve kennis over de competentie-ontwikkeling, (2) attitude jegens werken aan competentieontwikkeling met aangereikte methode, (3) volgen van drie stappen van cyclisch proces volgens Zimmerman (2000) en (4) intensiteit van samenwerken ten behoeve van persoonlijke leerdoelen. Resultaten van het kwalitatieve onderzoek hebben de resultaten van het kwantitatieve deel van het onderzoek bevestigd. Belangrijke aspecten van de methode zijn de specifieke gedragsbeschrijvingen in de monitor, visuele weergave van het niveau van competenties en de progressie van de ontwikkeling, structuur en prompts in het POP-formulier en het daardoor effectiever in groepsverband samen kunnen werken aan de persoonlijke ontwikkeling – leerdoelen werden (in de succesvolle gevallen) binnen het team bij de start besproken en de taakverdeling werd hierop aangepast door de teamleider. Het praktisch nut van, onder andere, de theorie van Zimmerman (2000) is bevestigd door de gemeten positieve effecten van de methode. De methode is geschikt voor de O&O-lespraktijk. In de discussie worden aanbevelingen gedaan voor doorontwikkeling van de Competentiemonitor en inzet van de methode in de lespraktijk.

Schools and other educational instances (such as: elementary, primary and secondary schools, schools for applied sciences and universities) are making use of new innovations and technologies to help teachers and students. After Smart Boards, computers, and tablets, a new field of research arises: can robots in any way help in teaching? During this research an answer to the question "What is the effect of elaborated feedback versus minimal feedback given by a humanoid robot (NAO), on a primary school student solving basic math problems?". Also, two hypothesis are tested: "Feedback provided by NAO will improve the student math test results." and "Feedback improved the affection of the student towards NAO.". We find that lacing and split and add are the most used calculation strategies, and NAO also aims to identify commonly made mistakes such as switching units in bigger number or confusion about symbols or strategies. An important element of this research is feedback, which concerns information about how we perform in efforts to reach goals. It requires information about the goal, the followed track and the next steps. Feedback seems to be most effective when it is self-regulated and intended for process. Children need tangible and timely feedback, not too early (to prevent overwhelming the student) and not too late. Giving feedback on the result as well as on the track, challenging students and defining a clear road to success are crucial in helping the student succeed. In this research, NAO will provide this feedback and thereby should help the student succeed in solving math problems. Two scenarios are designed: an introductory class, to let students touch, feel and experiment with NAO, and a math tutoring session, which will be used during the experiment. We conduct an experiment, testing a feedback group versus a control group, where the feedback group is able to get feedback twice (elaborated feedback), and the control group only hears whether the answer given was wrong or correct. The elaborated feedback consists of detecting a mistake made by the student, and adapt the feedback according to the given answer. After a second try and incorrect answer, the process to the correct answer is explained to the student. Students had to fill in a PANAS form in order to measure affection towards NAO during the sessions. No significant results were found in both the math test and the PANAS scores. We did however find that students learned to work with NAO very quickly, interaction was robust, although speech recognition needs some improvement. Interesting to see was that we found contradictions when we compared the qualitative analysis with the quantitative analysis. Statistical analysis showed that there was no significant growth in the skills of a student, but all students mentioned that they felt that they did learn from the session with NAO. Future work could involve conducting the experiment for a longer period of time, to see a better lasting effect of the feedback given. Other work could be done in distinguishing groups according to their level of math, to see if students with a low grade in math have a higher profit from NAO's influence. Also, combining mistakes could lead to more mistakes that can be detected, and thus feedback could be more efficient.