Toverlamp of marketingwonder?

Aanschaf en installatie van het dynamische verlichtingssysteem van Philips kost 5900 euro per klaslokaal, maar dan heb je ook wat. ‘Uitgebreid wetenschappelijk onderzoek’ heeft volgens het bedrijf aangetoond dat SchoolVision ‘leerlingen helpt hun prestaties te verbeteren’. Maar de hoogleraar die het onderzoek heeft uitgevoerd voor Philips, nuanceert die conclusie. “De leeromgeving heeft zeker invloed, maar verlichting is geen tovermiddel. De leraar heeft veel meer invloed, daar zijn stapels wetenschappelijk bewijs voor.”

“We zijn graag vooruitstrevend en willen ons onderscheiden met onderwijsvernieuwingen waarvan het effect wetenschappelijk is aangetoond”, zegt Marcel Janssen, algemeen directeur bij SKO-Maasdal. Daarom heeft het kleine Limburgse schoolbestuur bij een van de vier basisscholen een lokaal uitgerust met SchoolVision, de nieuwe dynamische klaslokaalverlichting van Philips. “Wij willen onze leerlingen een goede leeromgeving bieden. Uit onderzoek blijkt dat de leeropbrengsten omhooggaan met die verlichting. Daarom gaan we dit systeem uitproberen”, meldt de directeur.
Groep 6 van de Medardusschool in Wessem heeft daarmee de Limburgse primeur. Dankzij het SchoolVision-systeem kan juf Esther de kleur en sterkte van het licht voortaan aanpassen aan de leeractiviteiten die op het programma staan. Tijdens instructies zet ze het systeem in de energieopwekkende stand. In de klas lijkt het dan op een onbewolkte zomerdag. Het frisse, witte licht verhoogt de alertheid van de leerlingen. In de rustgevende stand verspreidt het systeem warm, avondzonachtig licht dat een overactieve klas kalmeert en ervoor zorgt dat leerlingen beter samenwerken. Tijdens het toetsen kiest de leerkracht voor de concentratiestand: koel, wit licht van een hoge intensiteit, waardoor leerlingen minder fouten maken. En omdat kinderen niet de hele dag alert of geconcentreerd kunnen zijn, is er ook een standaardinstelling met normaal licht voor normale lessen.
Het SchoolVision-systeem verovert het Nederlandse onderwijs snel. SchoolVision volgt het digitale schoolbord op als succesvolle klaslokaalinnovatie, voorspelt Philips-marketeer Kim van Rosmalen. “We hebben inmiddels 140 installaties verkocht. De meeste scholen hebben digiborden, nu investeren ze in ons lichtconcept.”
De marketingcampagne van Philips krijgt regelmatig een duwtje in de rug van de sectororganisatie PO-raad. ‘Philips heeft aangetoond dat er leerwinst te behalen valt met speciaal ontwikkelde verlichting’, schreef de raad in januari in een brief aan de minister van Onderwijs waarin om meer financiële armslag wordt gevraagd. Die is nodig want de aanschaf van SchoolVision vraagt een forse investering. Het systeem kost, inclusief installatie, 5900 euro per klaslokaal. Twee tot drie keer zo veel als standaardverlichting.
Met het Leerprestatiefonds probeert Philips besturen te verleiden het dynamische licht uit te proberen. De multinational heeft 20 miljoen in het fonds gestort. Iedere school die een of meer klaslokalen uitrust met de nieuwe verlichting, krijgt eenmalig 2500 euro uit het Leerprestatiefonds. Een aanschafkorting vermomd als subsidieregeling, die scholen blijkbaar aanspreekt.

Mediageniek
De mediagenieke presentatie van het onderzoek van de Universiteit Twente speelt de hoofdrol bij de opmars van SchoolVision. Het onderzoek is door Philips betaald en uitgevoerd door hoogleraar onderwijskunde Peter Sleegers. Een onderzoeksverslag waarin is te lezen hoe het SchoolVision-systeem is getest, is niet beschikbaar en aan de wetenschappelijke publicaties werkt Sleegers nog.
Dat verhinderde Philips niet om in oktober vorig jaar de onderzoeksresultaten wereldkundig te maken. In een persbericht van twee A4’tjes worden de belangrijkste uitkomsten opgesomd. ‘Beter licht heeft een positief effect op concentratie, motivatie en de waardering van de leeromgeving van schoolkinderen’, luidt de hoofdconclusie. De media doken massaal op dit nieuws. De leerlingen van basisschool de Disselboom in Wintelre die fungeerden als proefkonijn, waren in alle tv-journaals te zien en ook kranten, radio en nieuwssites maakten melding van de wonderlampen van Philips.
Sleegers’ onderzoek was een vervolg op een korte studie die het academisch ziekenhuis van Hamburg in 2007-2008 uitvoerde op twee scholen. Voor het Nederlandse onderzoek werden de lokalen van groep 6 en 8 op de school in Wintelre uitgerust met een SchoolVision-systeem. Sleegers volgde de leerlingen in die groepen een jaar lang en vergeleek hun testresultaten met die van leerlingen in groep 6 en 8 op een controleschool in Veldhoven. In totaal deden 98 leerlingen aan het veldonderzoek mee. Daarnaast deden ruim honderd kinderen van basisscholen uit de omgeving van Enschede mee aan een laboratoriumonderzoek in een nagebootst klaslokaal aan de Universiteit Twente.
Leerlingen die met het dynamische Philipslicht werken, scoren 18 procent hoger op een concentratietest, ze zijn gemotiveerder en ze waarderen hun leeromgeving hoger. Uit de laboratoriumstudie blijkt dat kinderen zich opgewekter voelen door het juiste licht bij de juiste activiteit. Bij de rustinstelling lossen ze gezamenlijke puzzeltaken 19 procent sneller op en bij de energiestand praten ze 95 procent meer met elkaar. SchoolVision heeft dus ook een positief effect op samenwerkend leren, concludeert Philips in het persbericht.
In een filmpje op de SchoolVision-website vat Philips de resultaten van het ‘uitvoerige wetenschappelijke onderzoek’ nog eens samen. ‘Het juiste licht helpt om te concentreren en gemakkelijker te leren. SchoolVision creëert een optimale leeromgeving en verbetert het leerproces’, meldt de voice-over, terwijl er beelden van braaf werkende leerlingen uit Wintelre worden getoond. ‘SchoolVision helpt uw leerlingen hun prestaties te verbeteren’, luidt de uitsmijter.
Maar die conclusie is uit het Duitse en Nederlandse onderzoek niet te trekken. De onderzoekers hebben de leerprestaties van de leerlingen namelijk niet gemeten. Sleegers: “De leerlingen hebben concentratietests gemaakt en vragenlijsten ingevuld waaruit we conclusies kunnen trekken over hun welbevinden en hun motivatie.” Vermoedelijk heeft een hogere concentratie een positief effect op de leerresultaten, maar het wetenschappelijk bewijs daarvoor ontbreekt. Om het effect van licht op leerprestaties aan te tonen is veel uitgebreider onderzoek nodig, met veel meer leerlingen.

Pubers
Jac Bovens is lid van het innovatienetwerk van roc West-Brabant, dat onderwijsvernieuwingen opspoort waarmee het beroepsonderwijs het leerrendement kan verhogen. Bovens denkt dat er met het verbeteren van de leeromgeving nog veel voordeel is te halen, maar vraagt zich af of het dynamische licht in het vmbo en mbo hetzelfde effect heeft als in het basisonderwijs. Licht heeft invloed op het slaap-waakritme (zie kader ‘Licht en bioritme’). “Maar bij pubers verandert dat ritme”, weet Bovens. “De biologische klok verschuift, pubers gaan later naar bed en worden later wakker. Daarom experimenteren scholen in Engeland ook met schooltijden, ze beginnen pas om elf uur ’s ochtends met de eerste les.”
Philips denkt dat de energiestand van SchoolVision pubers juist kan helpen ook ’s ochtends bij de les te zijn, maar heeft geen vervolgonderzoek in het voortgezet onderwijs op het programma staan. Daarom neemt roc West-Brabant zelf de proef op de som. Bovens: “Wij hebben op vier locaties, twee vmbo en twee mbo, een SchoolVision-systeem aangebracht. Daarmee gaan we zelf experimenteren.” Het roc wil niet alleen het leerrendement van de lampen testen, maar ook uitzoeken of het SchoolVision-systeem in de praktijk de energiebesparing oplevert die Philips claimt. Dankzij de daglichtsensoren kiest SchoolVision bij helder weer automatisch voor een lagere verlichtingsintensiteit. Met de energiebesparingen die dat oplevert, zijn de extra investeringen binnen 2,5 jaar terugverdiend, rekent Philips scholen voor. “Onze experts zijn daar sceptisch over”, meldt Bovens. “Daarom meten we het zelf.”
Ook bij de Fontyspabo in Eindhoven is een lokaal uitgerust met het SchoolVision-systeem. “Dat is ons aangeboden door Philips zodat onze studenten er ervaring mee op kunnen doen”, vertelt directeur Harrie van de Ven. “Wij laten onze studenten natuurlijk graag kennismaken met deze innovatie. De fysieke omgeving heeft effect op de betrokkenheid, de concentratie en de sfeer in de klas - dat is bekend. Wij zijn dus benieuwd naar dat verlichtingssysteem.”

Onderzoekende houding
Anouke Bakx, lector leren en innoveren bij de Fontyspabo’s, is wat terughoudender. “We weten dat licht iets doet met mensen, maar heeft het ook effect op het leren?” Volgens Bakx is er nog maar weinig bekend over het effect van licht in een klaslokaal, waar kinderen zitten met uiteenlopende eigenschappen en behoeftes. “Ik zou willen weten in welke omstandigheden het werkt. Zijn er bijvoorbeeld sensitieve fases in de ontwikkeling van kinderen. En hoe zit het met individuele verschillen? Heeft licht bijvoorbeeld een groter effect op kinderen die zich moeilijker kunnen concentreren?”
Bakx vindt ook dat er vragen gesteld kunnen worden over de uitkomsten van het experiment in Wintelre. Er zou sprake kunnen zijn van het Hawthorne-effect (zie kader ‘Hawthorne-effect’). “De positieve resultaten zouden te danken kunnen zijn aan de extra aandacht die de leerlingen kregen doordat ze meededen aan het onderzoek”, geeft de lector aan.
Zij wil daarom met haar studenten een aantal kleinschalige experimenten uitvoeren met het SchoolVision-systeem. Op die manier wil ze de toekomstige leerkrachten een kritische, onderzoekende houding bijbrengen. “Deze case is een prachtige leerkans voor onze studenten. Ik hoop dat onze afgestudeerden later niet meteen naar hun directeur rennen voor zo’n lichtsysteem van meer dan 5000 euro als ze lezen over een onderzoek dat op twee scholen is uitgevoerd. Ik wil ze laten zien dat je daar eerst een aantal kritische vragen over moet stellen.”

Seizoensinvloeden
Peter Sleegers geeft toe dat je effecten die hij in Wintelre heeft gemeten, moet relativeren. “Philips gebruikt de uitkomsten om hun product te verkopen, maar ik houd het genuanceerde, wetenschappelijke verhaal”, stelt de hoogleraar onderwijskunde. “De kennisbasis is erg smal. Er is nog niet veel onderzoek gedaan naar het effect van licht op leerprestaties en de onderzoeken die er zijn, laten een inconsistent beeld zien. Er zit nog geen duidelijke lijn in. Daarom vind ik het zelf ook wetenschappelijk interessant.”
Er zijn nog veel onbeantwoorde vragen, vindt hij. “We hebben in groep 6 grotere effecten gevonden dan in groep 8. Dat zou erop kunnen wijzen dat jonge kinderen sensitiever zijn voor licht. En ook tussen meisjes en jongens zijn er verschillen. Vrouwen voelen zich prettiger met warmer licht.” De mogelijke seizoensinvloeden zijn nog niet onderzocht, terwijl volgens Sleegers uit onderzoek wel blijkt dat extra licht in de herfst wel werkt, maar in de lente niet.
Maar de onderzoeker relativeert zijn resultaten zeker niet helemaal weg. “We hebben een jaar lang onderzoek gedaan en hebben een duurzaam effect gevonden op de concentratie en het welbevinden van leerlingen. Verlichting kan dus een bijdrage leveren aan het verbeteren van het leren.”
Maar hoe groot is die bijdrage en is zo’n effect een investering van 5900 euro per klaslokaal waard? Sleegers geeft toe dat overtuigend is aangetoond dat de kwaliteit van de leerkracht de leerprestaties sterk beïnvloedt, terwijl de kwaliteit van de leeromgeving maar een bescheiden factor vormt. “De leraar heeft veel meer effect, daar zijn stapels wetenschappelijk bewijs voor. Verlichting is geen tovermiddel, maar de leeromgeving heeft wel invloed op het leren. Zo’n lichtsysteem kan zeker iets toevoegen.”

[kader 1]

Licht en bioritme

Dat licht invloed heeft op de mens is al langer duidelijk, maar hoe dat werkt is recent ontdekt. Begin jaren negentig beschreef de Britse neurowetenschapper Russell Foster een nieuw type lichtgevoelige zenuwcel in het oog. Deze receptor is gevoelig voor blauw licht en speelt een belangrijke rol bij het vaststellen of het dag of nacht is. De recent ontdekte zenuwcellen komen in kleine aantallen voor in het netvlies en staan in contact met de hypothalamus, het deel van de hersenen waar de biologische klok zetelt. Als er ’s morgens blauw ochtendlicht op de lichtgevoelige cellen valt, zorgt de hypothalamus ervoor dat het hormoon cortisol vrijkomt, terwijl de productie van het hormoon melatonine wordt afgeremd. Cortisol zet de stofwisseling in een hogere stand. Daardoor wordt het lichaam actief en de hersenen alert. Bij afwezigheid van daglicht komt er meer melatonine vrij, waardoor het lichaam in de slaapstand terechtkomt. De daglichtreceptor in het oog speelt dus een belangrijke rol bij het slaap-waakritme van mensen.

[Kader 2]

Het Hawthorne-effect

Tussen 1924 en 1932 liet de directie van het Amerikaanse bedrijf Western Electric een aantal experimenten uitvoeren om het effect van de arbeidsomstandigheden op de arbeidsproductiviteit te meten. Plaats van handeling waren de Hawthorne-fabrieken, in de buurt van Chicago. De onderzoekers experimenteerden onder andere met de lichtsterkte in de fabriekshallen, korte en lange pauzes, de lengte van de werkdag en met prestatiebeloning.
De resultaten waren verwarrend. Veranderingen in de arbeidsomstandigheden leidden in de meeste gevallen tot productieverhoging. Maar ook als de verandering weer werd teruggedraaid, ging de arbeidsproductiviteit omhoog.
De gebruikelijke verklaring voor deze bevindingen is dat de motivatie van de proefpersonen stijgt door de aandacht die ze van de onderzoekers krijgen. Sinds de jaren vijftig wordt dit het Hawthorne-effect genoemd. Waarschijnlijk was er veel meer aan de hand, maar dat de aanwezigheid van onderzoekers (of camera’s) onbedoeld effect kan hebben op het gedrag van de proefpersonen is algemeen geaccepteerd. Bij het opzetten van veldexperimenten moet daar ook rekening mee gehouden worden.