Een cake bakken met een 3D- printer? Naar leuk en leerzaam

Een cake bakken met een 3Dprinter?
Naar leuk en leerzaam
techniekonderwijs op de
basisschool
Hanno van Keulen
Lector Leiderschap in Onderwijs en
Opvoeding
Hogeschool Windesheim Flevoland
SIKO Lezing
Schiedam, 11 september 2014
Voorstellen
Hanno van Keulen is:
•
•
•
•
Scheikundige
Nieuwsgierige
Onderwijsonderzoeker
Lector Leiderschap in Onderwijs en Opvoeding,
Windesheim Flevoland
• Projectleider bij Centre of Expertise
‘TechYourFuture’
Printen met een pen: het kan!
Vraag: Welk antwoord geeft u op de vraag waarom we
onderwijs in ‘techniek’ zouden moeten geven op de
basisschool?
Doelen vandaag
U heeft antwoorden op uw eigen ‘Ja, maar .....’s
U bent ervan overtuigd dat Wetenschap & Technologie:
• Belangrijk is
• Leuk is
• Leerzaam is
• Goed te doen is voor alle leraren in alle groepen en voor
alle kinderen
W&T: Omdat het er is
Omdat kinderen er vragen over hebben
Omdat het samenhangt met de welvaart
en het welzijn van ons allen
Funderend onderwijs en techniek
• De basisschool en de peuterspeelzaal leiden geen loodgieters of
elektriciens op
• Maar: het funderend onderwijs behoort kinderen wel te
oriënteren op ‘de wereld’ en op hun talenten:
• De drieledige functie van het basisonderwijs is:
• het draagt bij aan de persoonlijke ontwikkeling van kinderen;
• het zorgt voor overdracht van maatschappelijke en culturele
verworvenheden;
• het rust kinderen toe voor participatie in de samenleving.
• Kerndoel 45: ‘De leerlingen leren oplossingen voor technische
problemen te ontwerpen, uit te voeren en te evalueren’
Dit is dus het doel!
• Persoonlijke ontwikkeling: Heb ik hier talent voor?
• Overdracht culturele verworvenheden: Waarom doen wij dit?
• Toerusten voor participatie: Technisch vakmanschap gevraagd!
Zorgen!
De basis voor elke toekomst wordt gelegd in de basisschool, dus ook
die van de ingenieur en de installateur. Is die toekomst daar
geborgd?
• Ca. 4% van de schooltijd in NL is voor W&T tegen 10% gemiddeld
in OESO-landen (TIMSS)
• In NL haalt slechts 3% van de kinderen het excellente niveau
(TIMSS)
• Nederlandse meisjes doen het slechter dan jongens (PISA): dat
patroon komt verder nergens voor
• 13% van de leraren doet nooit ‘een proefje’ (en dit neemt toe!)
• Slechts 5% van de NL kinderen doet wel eens de hele cyclus van
‘onderzoekend/ontwerpend leren’ (tegen 40% in OESO)
Analyse
• 600.000 werklozen tegen 160.000 vacatures in de
bètatechnische sector.
• Techniekpact: naar ‘4 op de 10’. We staan op 1 op de 4.
Daarmee staan we onderaan in de OESO-landen.
• Conclusie: de externe kwaliteit van het onderwijs schiet
tekort.
• Mogelijke oorzaken:
• Geen/onjuiste rolmodellen in PO
• Pabo bereidt onvoldoende voor; professionele ontwikkeling schiet
tekort
• Geen curriculum; geen doorlopende leerlijnen
• W&T wordt in het PO niet getoetst, niet gefaciliteerd, niet gegeven,
uitbesteed aan ouders/vrijwilligers
Dit zien we in NL te weinig!
Vragen over lesgeven over wetenschap en
technologie
• Waar is het leerplan
en ‘de methode’?
• Wat is de didactiek?
• Waar doen we het?
• Vergelijking
Nederland met
Nieuw-Zeeland
Dit zien we in NL nog te veel!
Is dit een boogbrug of een hangbrug?
Leren met bruggen
• Wat zie en ervaar je (een
verkennende vraag)?
• Waarom stort deze boog
niet in (een
onderzoekende vraag)?
• Hoe maak je zo’n boog
(een ontwerpende
vraag)?
Zo maak je een boogbrug!
De Leonardobrug: veelzijdig leerzaam
•
•
•
•
•
Motoriek
Zelfsturing
Probleemoplossen
Geschiedenis
.......
Hoe leren kinderen ‘techniek’?
• Alle kennis van onze wereld heeft een lichamelijke
basis, verbonden met onze mogelijkheden voor actie
en perceptie
• Directe, rijke zintuiglijke ervaring is essentieel voor
de ontwikkeling van denk-beelden en taal
• Interactie met echt materiaal stimuleert de
ontwikkeling
Leren is een ‘dynamic system’
• Kennis is ‘embodied’: elke vaardigheid, elk inzicht en elke
verwoording ontstaat in een dynamisch proces van
waarnemen en handelen
• Kinderen onderzoeken wat ze waarnemen om te
achterhalen wat ze er mee kunnen (‘affordanties’)
• Leren = onderzoeken = actie & perceptie = cognitie = taal
geven = denken en doen tegelijkertijd
•
“Intelligence emerges in the interaction of an agent with an
environment and as a result of sensorimotor activity” (Smith
& Gasser, 2005)
Grijpen, draaien, slaan, wrijven, vasthouden, …. het zijn
je handen maar dan ‘handiger’
Welke kant draait ie op?
Van fietsen naar tandwielen; van tandwielen naar
verhoudingen en breuken; van exploreren naar
begrijpend lezen
Techniek is de mogelijkheden in je
wereld ontdekken
“Het licht neemt de schaduw mee en daardoor wordt
de schaduw steeds groter!”
De maan: perceptie zonder actie
• Hoe laat is het hier?
Begripsontwikkeling met techniek is
taal ontwikkelen
• Confrontatie met verschijnselen in wetenschap en techniek leidt tot
verwondering en aandacht
• Verwondering lokt reacties uit: uitgedaagde taalproductie
• Taal wordt tool:
• Exploreren: de fenomenen aanwijzend benoemen (‘dat daar’)
• Relateren: Beschrijvingen en redeneringen op basis van concrete
waarneembare kenmerken (‘het pakje past niet door de
schoorsteen als je het hier in het licht houdt’; ‘de wielen gaan de
blokjes omhoog doen’)
• Theoretiseren: Concepten ontwikkelen gebaseerd op abstracties
en theorie (‘hoe verder van het licht; hoe kleiner de schaduw’).
“Altijd”; “nooit”; metaforen zoals “elektriciteit stroomt”
Leren vanuit je lichaam:
metaforen
“De adem gaat door het slangetje naar de kikker”
Techniek en taalregels ontwikkelen?!
• Ook de grammatica vertoont sporen van ervaringen met de
materiële wereld :
• Werkwoorden voor proces (beweging, actie, contact) en toestand
(resultaat, effect, bezit) gedragen zich anders:
• ‘Een glas met water vullen’ (resultaat) versus ‘een glas met water
schenken’ (beweging)
• ‘Jan gaf zijn auto aan hem’ en ‘Jan gaf hem zijn auto’ versus ‘Jan reed zijn
auto naar het plein’ en ‘Jan reed het plein zijn auto’
• ‘Ik zeg je: doe het niet’ versus ‘Ik schreeuw je: doe het niet’
• ‘Anna brak het glas’ en ‘Het glas brak’ versus ‘Anna sneed het touw’
versus ‘Het touw sneed’.
• Zonder zintuiglijke ervaring met deze processen ontwikkelt zich geen
goed werkwoordgebruik
• Consequentie: laat (jonge) kinderen exploreren, lok taalproductie uit
en ontwikkel concepten
Begeleiden; geen instructie!
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nieuwsgierigheid wekken
Aandacht richten
Rijke ervaring laten opdoen
Vragen stellen; beurten geven
Denkpunten maken
Kinderen uitdagen tot taalproductie
Doorvragen; rondvragen; volhouden
‘Vaktaal’ voorstellen (‘academisch taalgebruik’)
Helpen met redeneerwoorden (‘als .. dan’; ‘omdat’)
Samenvatten en herhalen
 Belangrijke en moeilijke vaardigheid die bij veel leraren nog verder
ontwikkeld kan worden
 Zelf oefenen, video maken, elkaar observeren, nabespreken
0. Zien
1. Vragen
5.Schrijven/
Tekenen
Onderzoekend en
Ontwerpend leren
4. Antwoorden
3. Meten & Doen
2. Denken
Hoe
Kracht van onderzoekend en
ontwerpend leren
• Kinderen zijn gemotiveerd en taakgericht
• Veel leerdoelen kunnen tegelijk bewerkt worden
• Vakinhoudelijke; vakoverstijgende; affectieve
• Veel mogelijkheden voor differentiatie
•
•
•
•
•
Cognitieve prestaties
Gedragsproblematiek
Taalverschillen
Ontwikkelingsverschillen
Gender
Vraag: Wat gebeurt er als je de eieren
vergeet bij het bakken van een cake?
A. De cake rijst slecht
B. De cake wordt taai
C. De cake wordt kruimelig
D. Ik heb geen flauw idee (maar laten we het eens
gaan onderzoeken)
Uitzoeken en opzoeken
• Uitzoeken:
• Wat er gebeurt
• Opzoeken:
• Verklaringen
Met rijstmeel
Met gist
Zonder boter
Zonder ei
Integratie: Rekenen en Taal
Je project presenteren: een taaldoel
Van cijferen naar rekenen/wiskunde
De wip: een leerlijn(tje) van
ervaring naar abstracte
wiskundige regels
• Groep 1/2 – Zintuiglijk ervaren en kinderen hun
ervaringen laten beschrijven. Kan je de wip in evenwicht
krijgen?
• Groep 3/4 – wie is het zwaarst? Meten met de wip als
balans
• Groep 5/6 – Begrijpen: van ervaring naar regelmaat,
‘vaktaal’ en eerste intuïties over een algemene wet (de
‘hefboomregel’)
• Groep 7/8 – Verhoudingen berekenen: van concreet naar
abstract manipuleren van symbolen
39
Exploreren kan meten en rekenen worden
Tekenen van
zichtlijnen
Grafieken en ontwikkeling van kinderen
Feedback geven en beoordelen
“Ja, maar .....”
1. “Hier begrijp ik niets van”:
Iedereen die een cake kan bakken is technisch
2. “Dit is niets voor mij”
De kinderen vinden het leuk en slepen je snel mee
3. “Daar komen ze weer met iets nieuws”:
Ja, zo belangrijk is het basisonderwijs voor de samenleving!
4. “Hier hebben we geen tijd voor”:
Integreren! Informeel leren (musical; schoolplein; kiss & ride plek)
5. “Er is geen leerlijn; er is geen methode”:
Prachtig! We mogen zelf kiezen en onderwijs ontwerpen!
6. “Het hoeft immers niet van de Inspectie”:
We doen het omdat het belangrijk is voor de kinderen!
7. “Dit kan ik niet”:
Dan gaan we het leren met hulp van ouders, pabo’s, bedrijven, science
centra, in professionele leergemeenschappen, ….
Dank voor uw aandacht!
Contact: Hanno van Keulen ([email protected])

Download Report