3D Printers en Techniek op de basisschool

Transcriptie

1 3D Printers en Techniek p de basisschl Waarm 3D printen met leerlingen p de basisschl? Aanleiding van 3Dkanjers m met 3D printen vr leerlingen p de basisschl te starten is de, breed gedeelde, cnstatering dat steeds minder kinderen in Nederland vr een technische pleiding kiezen. Dit heeft vr de nabije tekmst ernstige cnsequenties waar het de cncurrentiepsitie van Nederland in de internatinale ecnmie betreft. Om mee te kunnen den in de mndiale ecnmie zal de maakindustrie weer attractiever meten wrden. Innvatiekracht van het bedrijfsleven zal vergrt meten wrden en er met een mslag plaats vinden naar duurzaam greien en vernieuwen. Met name nieuwe technlgieën zullen deze vernieuwing en mslag meten stuwen. Znder gede technici is het echter lastig m handen en veten aan deze mslag te geven. Het is dus nu tijd m te investeren in nderwijs dat kinderen nieuwsgierig maakt en uitdaagt p het grensvlak van technlgie en techniek. Techniek met weer aantrekkelijk wrden. Activiteiten met wetenschap en techniek p schl maken kinderen nieuwsgierig en geven ze een beter beeld van deze thema s. Nieuwsgierigheid en psitieve ervaringen zijn de basis vr interesse en talentntwikkeling. Als Nederland k ver 10 jaar vldende mensen wil hebben m nze kennisecnmie te nderhuden, dan zuden tenminste 4 p de 10 jngeren vr een bètatechnische pleiding meten kiezen. De weg daar naarte begint al in het basisnderwijs. Eigenlijk al bij de kinderen thuis. De Verkenningscmmissie Wetenschap en Technlgie Primair Onderwijs zegt hierver: Om wetenschap en technlgie meer ingang te den vinden in het primair nderwijs heeft de verheid vanaf 2004 een breed stimulerend beleid geverd. Via schling kwamen circa leraren en schlleiders in aanraking met wetenschap en technlgie. Dat lijkt veel, maar afgezet tegen de mvang van de gehele sectr (circa 7500 schlen, leerkrachten en 1,6 miljen leerlingen) wrdt duidelijk dat ng maar een begin is gemaakt. Ok het bedrijfsleven en wetenschapscentra hebben tal van initiatieven ntplid, met wisselend succes. Deze cmmissie ziet twee belangrijke redenen waarm aandacht vr techniek in het primaire nderwijs niet ged van de grnd kmt: Wat schlen parten speelt, is dat er grt belang wrdt gehecht aan nderwijs in taal en rekenen. De kwaliteit van schlen wrdt vral afgemeten aan de prestaties p dat vlak, k dr de Inspectie van het Onderwijs.

2 Dat schlen vral investeren in de verbetering van het taal- en rekennderwijs, en níet in wetenschap en technlgie, is vanuit die ptiek niet verwnderlijk. Een tweede belangrijke verklaring vr het feit dat wetenschap en technlgie de afgelpen jaren geen duurzame plek in het primair nderwijs heeft verwrven, is de handelingsverlegenheid bij de leraar; leraren hebben niet altijd een duidelijk beeld van wat wetenschap en technlgie inhudt. Ze denken daarbij vral aan de traditinele techniekvakken, zals timmeren, slderen en elektrtechniek. Veel leraren hebben daarmee weinig affiniteit, en velen zich p dit punt vaak k niet bekwaam. Dwnlad het rapprt van de verkenningscmmissie hier. Leerplankader vr wetenschap en technlgie SLO is in pdracht van het ministerie van OC&W hard aan de slag m, samen met het nderwijsveld, te kmen tt leerlijnen Wetenschap & Technlgie. Het rapprt van de verkenningscmmissie mschrijft W&T als nderzeken en ntwerpen. De SLO heeft dit in het leerplankader uitgewerkt naar de vlgende drie cmpnenten: Huding (.a. nieuwsgierig zijn, creativiteit, willen weten, iets willen bereiken, samenwerken, willen innveren). Vaardigheden (.a. nderzek kunnen den, kunnen ntwerpen,mdelleren, schematiseren, chrnlgiseren, meetinstrumenten en apparatuur en gereedschap gebruiken). Kennis (.a. kennis van de ruimte, van de natuur en van de techniek die vral is gebaseerd p inzicht zals eclgisch denken en materiaalfunctie. Minder feitenkennis, maar veel meer kennis p een bepaald abstractieniveau). 3Dkanjers: De 3D-Printer als inspiratr vr wetenschap en techniek in het primaire nderwijs Wetenschap en technlgie begint bij verwndering. Dezelfde verwndering die iemand heeft als hij/zij vr het eerst een 3D-printer een bject ziet maken. Het is deze verwndering die leidt tt een zektcht naar antwrden p vragen en prblemen. Het is deze verwndering die leidt tt nieuwe plssingen en nieuwe vragen. Onderzek in relatie tt technieknderwijs p basisschlen tnt aan: Dat je activiteiten met laten aansluiten bij de ervaringen, belevingswereld en eventuele misvattingen van leerlingen; Dat de belangrijkste aspecten van technieknderwijs zijn: de-ervaringen en plssen van authentieke prblemen; Je vragen met stellen die leerlingen aanzetten tt kritisch nadenken ver het plssen van een technisch prbleem. Een 3D-printer stimuleert een nieuwsgierige, nderzekende en prbleemplssende huding. Het buwen van en werken met een 3D-printer vraagt m nderzekend en ntwerpend leren, waarmee de bendigde vaardigheden vr de tekmst wrden ntwikkeld zals creativiteit, ccreatie, leren dr te den, ndernemingszin, kritisch en nderzekend denken.

3 Op zek naar verbrgen talenten Vanuit verschillende perspectieven is het starten van een 3D-prject zeer waardevl vr de leerlingen p een basisschl. De leerlingen kmen in aanraking met techniek, natuurkunde, scheikunde, wiskunde en beeldende vrming. Ze gaan fantaseren, bedenken, ntwerpen, vrbereiden, buwen, testen en (her)gebruiken. Ok ten aanzien van samenwerking en ccreatie wrdt van hen wat gevraagd. Om het prject te den slagen met iedereen een bijdrage leveren, vertruwen hebben p elkaars capaciteiten, het werk verdelen, afstemmen en evalueren. Het buwen van een 3D-printer vraagt m cöperatief leren waarbij verbrgen talenten naar bven kmen drijven: leerlingen samen laten werken aan een gezamenlijke uitdaging. Dr p het juiste mment de juiste vragen te stellen, medigen we kinderen aan m zich verder te ntwikkelen. Z creëren en cnstrueren ze kennis dr actief bezig te zijn tijdens het 3D-prject. Het denkvermgen wrdt ntwikkeld en het vermgen m prblemen p te lssen en kennis te te passen vergrt. Een 3D printer biedt k nieuwe mgelijkheden vr de leerkrachten. Z schept het ruimte vr meer interactieve activiteiten in het klaslkaal en kan de leerkracht driedimensinale hulpmiddelen printen m meilijkere nderwerpen te illustreren. Z kan tijdens de geschiedenisles histrische bjecten wrden geprint, zdat ze meer in detail bekeken kunnen wrden. Tijdens de aardrijkskundeles kunnen bijvrbeeld tpgrafieën geprint wrden vr een 3D weergave. En vr natuur en techniek kunnen dieren, btten, rganen en andere bilgische bjecten wrden geprint. Een 3Dkanjers prject verbindt feitelijk een grt aantal vaardigheden en leerlijnen. Uit de praktijk blijkt dat het werken met een 3D-printer een bijdrage levert aan vijf van de zeven leerlijnen (leergebieden): 1. Nederlands 2. Engels 3. Rekenen/wiskunde 4. Oriëntatie p jezelf en de wereld

4 5. Kunstzinnige riëntatie Van de 53 gestelde leerdelen binnen de zeven leerlijnen kan het werken met een 3D-printer verbnden wrden met circa 24 van deze delen. Vldende ruimte m te ntdekken en te ntwikkelen dus. Wat is een 3Dkanjers prject? Op basis van eerdere ervaringen met de intrductie van technieklessen in het basisnderwijs, is er dr 3Dkanjers niet vr gekzen m het accent te leggen p het alleen maar beschikbaar stellen van 3D-printers aan schlen. Het blijkt dat wanneer dergelijke initiatieven niet ged ingebed zijn in een breder gedragen beweging en er geen ndersteuning is vr de leerkrachten, initiatieven een stille dd sterven. Ondanks alle gede bedelingen en enrme financiële investeringen. Samen leren = samen den Een 3Dkanjers prject wrdt veelal gestart met meerdere basisschlen uit één regi met daarmheen een stevig lkaal netwerk vr de bendigde ndersteuning. Z krijgen de participerende basisschlen binnen een 3Dkanjers prject bijvrbeeld assistentie van studenten m met de printer aan het werk te gaan en het curriculum k nderwijskundig verantwrd in te vullen. Dr het gezamenlijk in een regi p te pakken, ntstaat er k de mgelijkheid m kennis en ervaringen uit te wisselen. Niet alleen bij de leerkrachten, maar zeker k bij de leerlingen. Natuurlijk kan een 3Dkanjers prject k individueel pgestart wrden. Wij nemen dat de 3Dkanjers Experience. D It Yurself (DIY) In het recent verschenen Trendrapprt van Kennisnet, met als titel: Technlgiekmpas vr het nderwijs, wrdt de essentie van nze aanpak ged belicht in hfdstuk 6 ver DIY-Technlgie. Z mschrijft Kennisnet dat de DIY-technlgie buwblkken biedt m laagdrempelig te knutselen met vrheen nbegrijpelijke technlgie en daarmee ntdekkend te leren he die technlgie in essentie werkt. Wij van 3Dkanjers merken p, net als de auteurs van het Trendrapprt dat Binnen het nderwijs al een grte beweging p gang gekmen is, de zgenaamde Maker Mvement. Een subcultuur die drijft p waarden als penheid en delen (wie iets maakt, deelt het ntwerp met de rest). Dr dingen zelf aan te passen, leren mensen (leerlingen) p een dieper niveau dingen te begrijpen en met een creatieve blik naar de mgelijkheden van technlgie te kijken. Het Trendrapprt van Kennisnet kunt u hier dwnladen. Zelf buwen geeft vertruwen

5 Wij hebben er vr gekzen m kinderen in grep zeven en/f acht (bvenbuw) van een basisschl kennis te laten maken met de 3D-printer. En wel een variant waarbij de leerlingen enerzijds tijdens de lessen in aanraking kmen met de mgelijkheden van het 3Dprinten en anderzijds met het buwen van de 3D-printer zelf. U leest het ged, een 3Dkanjers prject start veelal met een buwprject. Z leren de leerlingen, p een uitdagende en nderzekende wijze, de werking van de printer ged kennen en wrdt de printer iets van hunzelf. Het leren start dus p dag 1. En met de Ddle3D-kit kunnen k kleuters p zeer eenvudige wijze een 3D-tekeningen maken die ze zelf kunnen uitprinten. De DIY 3Dprinter vr leerlingen De afgelpen jaren is de 3D-printer zwel qua techniek als prijsniveau bereikbaar gewrden vr basisschlen. Er is echter een beperkt aantal kwalitatief geschikte DIY 3D-printers vr basisschlen beschikbaar, zeker in Nederland. 3Dkanjers heeft daarm gekzen m nder meer samen te werken met Ultimaker. Ultimaker is een Nederlandse prducent met een uitstekende prijs/kwaliteit verhuding, wrdt geremd in vakkringen en heeft een zeer grt wereldwijde cmmunity van c-creatrs. Daarnaast heeft Ultimaker de Ultimaker Original, een DIY 3D-printer (buwpakket). Vanuit educatief gpunt gezien een zeer interessant leermiddel mdat de printer niet alleen makkelijk en betruwbaar kan printen, maar k mdat de printer dr de leerlingen zelf in elkaar gezet kan wrden. Een 3Dkanjers prject begint dus altijd met het buwen van een printer. Z leren de leerlingen he het werkt en wrdt de printer k iets van hunzelf. 3Dkanjers leerlijn vr 3D-printen met leerlingen p de basisschl 3Dkanjers heeft een unieke leerlijn ntwikkeld. Deze leerlijn is in samenwerking met de betrkken leerkrachten uit de 3Dkanjers prjecten en de studenten van de pedaggische academie van de Hanzehgeschl Grningen tt stand gekmen. Deze leerlijn mvat naast het buwprces van de 3D-printer (wat uniek is in Nederland) k het zeken en maken van 3Dbjecten en het 3D-printen van 3D-bjecten. Daarnaast zijn we van mening dat het werken met de 3D-printer in het klaslkaal ingebed dient te wrden in lpende leerlijnen binnen het basisnderwijs. Wij zijn daarm in de 3Dkanjers cmmunity cntinu bezig met het ntwikkelen van nieuwe mdules en leskaarten. Z ver wij weten, is er ng geen enkele leerlijn z ver ntwikkeld en getetst in de praktijk als die van 3Dkanjers. Aan de slag met 3D-printen? Vr ns is een 3Dkanjers prject succesvl wanneer: De attitude van de leerlingen als van de leerkracht rndm techniek zich psitief heeft ntwikkeld; De leerkracht vaardig is in het gebruik van de 3D-printer in het lesprgramma en meer vertruwen heeft in zijn/haar eigen nderwijzen ten aanzien van techniek; De 3D-printer een plek heeft in het curriculum;

6 De schl kan aantnen dat het prject heeft bijgedragen aan de realisatie van de gestelde leerdelen. Een 3Dkanjers prject is veelal een cllectief (reginaal) prject, maar kan zeker k wrden gestart p een individuele basisschl. Cllectief Een 3Dkanjers prject wrdt veelal gestart met meerdere basisschlen uit één regi met daarmheen een stevig lkaal netwerk vr de bendigde ndersteuning. Het initiatief van een 3Dkanjers prject kan liggen bij de basisschlen, het vrtgezet nderwijs, een hgeschl, de gemeente, een ndernemersvereniging f businessclub. 3Dkanjers helpt je bij het (uit)buwen van een ndersteunend netwerk, zdat meerdere basisschlen laagdrempelig aan de slag kunnen. Een ged vrbeeld van een cllectief initiatief is het3dkanjers prject regi Hgeveen. Individueel de 3Dkanjers Experience Niet alle basisschlen hebben ndersteuning ndig f weten dit zelf ged te rganiseren. Dan tch is het nuttig m als schl te verbinden met het initiatief van 3Dkanjers. Naast een gede begeleiding vanuit 3Dkanjers, krijgen de leerkrachten en andere betrkkenen k tegang tt het netwerk van 3Dkanjers en ntmeten ze de ervaringen van andere leerkrachten. Z heeft bijvrbeeld Jenaplanschl de Sterrenwachter uit Lsdrecht zich aangeslten bij 3Dkanjers. Zij zijn aan de slag gegaan met circa 50 leerlingen uit de bvenbuw.3dkanjers heeft een speciaal arrangement samengesteld vr individuele basischlen die een 3Dkanjers prject willen starten: De 3Dkanjers Experience. Naast persnlijke begeleiding vanuit 3Dkanjers, krijgen de leerkrachten en andere betrkkenen tegang tt het netwerk van 3Dkanjers en ntmeten ze de ervaringen van andere leerkrachten. De 3Dkanjers Experience bevat: Persnlijke begeleiding bij het pzetten van een 3Dkanjers prject; Een 3D-printer: De Ultimaker Original DIY; Een Ulticntrller f Ddle3D; Een startbijeenkmst vr de kinderen: Demnstratie 3D-printen; Uitreiken 3D-printer met uitleg ver het buwprces. Tegang tt de cmmunity website vr leerkrachten van 3Dkanjers: Met tips en tricks vr het starten van een 3Dkanjers prject. Infrmatie ver het buwen van een 3D-printer met kinderen. Ervaringen uit de praktijk ver het gebruik van de 3D-printer in het klaslkaal. Ondersteunend materiaal (psters, flyers, media infrmatie e.d.) Tegang tt landelijke bijeenkmst(en) van 3Dkanjers. Zie nze 3Dshp vr de prijs van een 3Dkanjers Experience als je individueel deelneemt. Let wel, wanneer je met andere basisschlen betrkken bent in een reginaal 3Dkanjers prject, kan

7 de prijs vr deelname van een basisschl zich zelfs beperken tt een instapbedrag van circa 500,-. Samen met 3Dkanjers Het starten van een 3D-prject (individueel f cllectief) samen met 3Dkanjers heeft de vlgende vrdelen: Wij helpen je p alle frnten met het (uit)buwen van een sterk en reginaal netwerk; De betrkken leerkrachten krijgen persnlijke begeleiding bij het pzetten van een 3Dkanjers prject; Aantrekkelijke krtingen p nder meer de aanschaf van de 3D-printer. Tegang tt de cmmunity van 3Dkanjers. De cmmunity van 3Dkanjers Uitgangspunt van 3Dkanjers is samen leren. Niet alleen de leerlingen, maar k de leerkrachten dienen hierbij ndersteund te wrden. Dr het hele land wrden ervaringen pgedaan met de 3D-printer in het klaslkaal. Vernieuwende inzichten en tepassingen wrden dr leerkrachten vertaald in interessante efeningen en pdrachten. He fijn is het m dit met elkaar te delen en hierp dr te buwen. De digitale cmmunity van 3Dkanjers staat pen vr alle betrkkenen van een 3Dkanjers prject. Naast de leerkrachten hebben k de ndersteunende partijen tegang. Denk daarbij aan studenten van de Pab f uders die een steentje bijdragen. Naast een digitale cmmunity rganiseert 3Dkanjers k met regelmaat reginale en landelijke bijeenkmsten. Je krijgt tegang tt de 3Dkanjers cmmunity zdra je aangeeft te willen starten met een 3Dkanjers prject f als je betrkken bent bij een 3Dkanjers prject. De kracht van samenwerking In het prject ligt de kracht van het succes in de samenwerking tussen de lkale partners die allen een win-win ervaren. Rtaryclub Staphrst-Reestland geeft invulling aan cncrete maatschappelijke betrkkenheid dr de pilt te steunen. 3Dkanjers kan de aanpak testen en daarmee zeer gericht aan de landelijke uitrl gaan werken waar mgelijk met vergelijkbare f dezelfde partners. Reginale Schlengemeenschap Wlfsbs ziet hierin een mgelijkheid m de banden met de basisschlen in hun verzrgingsgebied aan te halen en 3D-printers een plek te geven in hun eigen curriculum. Ultimaker, Ddle3D en API, als typische expnenten van de nieuwe ecnmie, zien hierin niet alleen een mgelijkheid m hun prducten nder de aandacht te brengen, maar

8 k bij te dragen aan de bewustwrding ver de nieuwe ecnmische werkelijkheid bij kinderen. De gemeente Hgeveen faciliteert en stimuleert het prject mdat het dit prject ziet als een uiterst praktische invulling van samenwerking tussen verheid, bedrijfsleven en nderwijs en als fundament vr de kwalitatieve verbetering van haar tekmstige arbeidsmarkt. Het lkale bedrijfsleven kan praktisch bijdragen aan het leggen van een stevig fundament vr haar tekmstig (technisch) arbeidsptentieel. Hanzehgeschl Grningen ziet een mie kans m uitdagende stageplaatsen in te kunnen vullen en kunnen de ervaringen een plek geven in hun eigen pleidingen vr tekmstige leerkrachten. De basisschlen tensltte kunnen dr deelname aan het 3D-prject invulling geven aan de eisen die gesteld wrden m het nderwijsgebied techniek in te vullen, actief te werken met vernieuwende nderwijsaanpakken, attractief nderwijs aan de basisschl leerlingen ntwikkelen en te vlden aan de eisen die de nderwijs inspectie stelt. Daarbij kmt dat dr in een dergelijk netwerk te participeren de ksten laag zijn en de ndersteuning prfessineel. Hierdr is de kans dat de 3D-printer stf staat te vangen in een stil hekje uitgeslten.