Adaptief op een unieke manier

Wij ontwikkelen online leeromgevingen voor adaptief onderwijs. Middels onze webapplicaties kunnen spelers vaardigheden als rekenen, taal en Engels oefenen op hun eigen niveau. Steeds meer onderwijsprogramma’s bevatten adaptieve onderdelen, maar hoe deze werken en de mate waarin ze adaptief zijn verschilt sterk. Hoog tijd dus om meer te vertellen over wat ons adaptieve systeem zo uniek maakt en wat dit betekent voor het onderwijs.

Adaptiviteit vereist kennis van spelers en opgaven
Ons adaptieve systeem is voortgekomen uit psychometrisch onderzoek ¹ aan de Universiteit van Amsterdam. De kern van ons adaptieve systeem is het meetsysteem waarmee de ontwikkeling van kinderen gevolgd kan worden over tijd. Volgens ons kan een programma alleen echt adaptief zijn als het goed kan meten en meten de basis van het programma is. Hierbij is meten dus geen bijproduct van het oefenen met een programma, zoals wel bij sommige andere programma’s het geval is. Met goed meten bedoelen we niet enkel het meten van de vaardigheid van een speler maar ook precies meten hoe moeilijk opgaven zijn. Alleen dan kan je de meest optimale opgave kiezen op het juiste moment. Moet er dan meer getoetst worden? Nee, met de technologie van Oefenweb wordt het meten gecombineerd met oefenen. Spelers oefenen spelenderwijs op hun eigen niveau en tegelijkertijd wordt door de slimme technologie goed in kaart gebracht wat het niveau van de spelers en de moeilijkheid van de opgaven is. Zo kan de oefenstof aan elke speler worden aangepast.

Maar hoe werkt dit nu precies?
Onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam hebben een adaptieve technologie ontwikkeld die gebaseerd is op het Elo-ratingsysteem uit de schaakwereld. Veel sporten en online games gebruiken een dergelijk ratingsysteem om spelers van gelijk niveau tegen elkaar te laten spelen. Het is immers niet leuk om een spel te spelen tegen een tegenstander die veel beter of slechter is.

Vernieuwend van de manier waarop wij deze adaptieve technologie inzetten is dat we het niet gebruiken om kinderen tegen elkaar, maar tegen opgaven te laten ‘spelen’. We matchen kinderen en opgaven aan elkaar, zodat ze nooit een te goede of slechte tegenstander hebben. Om dit te doen geven we zowel kinderen als opgaven een rating. Als een kind een opgave goed maakt, heeft het kind ‘gewonnen’ en stijgt het in rating. De opgave is kennelijk iets makkelijker dan eerst ingeschat dus deze ‘verliest’ en daalt in rating. Hiermee is de rating voor kinderen een indicatie van hun vaardigheid en voor opgaven een indicatie van de moeilijkheid. Dit zorgt ervoor dat het systeem zowel een juiste inschatting van de vaardigheid van een kind kan bepalen als van de moeilijkheid van een opgave. Hierdoor kan het systeem steeds opgaven kiezen die passen bij de rating (de vaardigheid) van het kind.

Het voordeel van deze techniek is dat het systeem continu meet en, in tegenstelling tot veel andere adaptieve programma’s, direct reageert op verandering. Real-time en na elke opgave worden de inschattingen van de vaardigheid van de speler en de moeilijkheid van de opgave bijgesteld. Het adaptieve systeem is daarmee zelf-organiserend: alle 280.000 spelers van onze leeromgevingen en de bijbehorende 60.000 opgaven krijgen vanzelf een plek op de ratingschaal, die elke keer dat ze spelen of gespeeld worden wordt geüpdatet. Omdat dit elke keer gebeurt, zijn instaptoetsen verleden tijd en oefent iedere speler, beginner of gevorderd, altijd op zijn of haar eigen niveau. Dit is een belangrijk verschil met sommige andere adaptieve oefenprogramma’s, waar het niveau maar één keer in de zoveel tijd op het kind wordt afgestemd. Bovendien zijn we door onze grote opgavensets geschikt voor spelers van alle niveaus. Elke speler maakt het merendeel van de opgaven goed, wat resulteert in een hoge succeservaring en motivatie. Met deze werking doet onze technologie niet onder voor de technologie van gerenommeerde toetsen en bieden we gebruikers een gedegen inzicht in het niveau van spelers en de moeilijkheid van opgaven.² Bekijk ook onze explanimation waarin onze adaptieve technologie wordt uitgelegd.

Wat betekent dit voor het onderwijs?

Het zelf-organiserende systeem van Oefenweb biedt vele nieuwe mogelijkheden voor het onderwijs. Door de automatische ranking van opgaven op basis van de antwoorden van al onze spelers bepalen niet wij, maar al onze spelers samen de volgorde waarin opgaven worden aangeboden. Hierdoor sluit het beter aan bij de behoefte van de spelers dan men van te voren kan bedenken. Het systeem werkt methode-onafhankelijk en kan dus naast elke lesmethode gebruikt worden. Daarnaast leren we ook veel over wat kinderen echt moeilijk of makkelijk vinden. Nog niet eerder is er in Nederland op zo’n grote schaal de moeilijkheidsschattingen van reken-, taal- en Engelse opgaven (60.000) in kaart gebracht met behulp van psychometrie.

Het systeem maakt het bovendien eenvoudig mogelijk nieuwe opgaven en spellen toe te voegen zonder de moeilijkheid hiervan vooraf te testen. Hiermee vormt deze technologie de basis voor goedkopere en meer gebruiksvriendelijke adaptieve programma’s. En dat is een mooie ontwikkeling voor kinderen over de hele wereld. Want leren op je eigen niveau is niet alleen efficiënter, maar ook leuker en uitdagender!

1: Psychometrie is de wetenschap die zich bezighoudt met het meten van psychologische eigenschappen, waaronder vaardigheden als rekenen en taal.

2: Klinkenberg, S., Straatemeier, M., & Van der Maas, H. L. J. (2011). Computer adaptive practice of maths ability using a new item response model for on the fly ability and difficulty estimation. Computers & Education, 57, 1813-1824.