Werkmap Techniek. Techniek in het basisonderwijs. Makkelijker dan je denkt. TechniekCoach

Transcriptie

1 Werkmap Techniek Techniek in het basisonderwijs. Makkelijker dan je denkt. TechniekCoach

2 Inhoud Werkmap Techniek Hoofdstuk 1 Techniek in het basisonderwijs Techniek in het basisonderwijs. Makkelijker dan je denkt Talentontwikkeling kind - Onderzoekend en Ontwerpend Leren Techniekonderwijs. Krachtig middel bij profilering Maatschappelijk en economisch belang Nieuwsgierig hoever uw school is met techniekonderwijs? De Techniekscan Hulp nodig met techniek onderwijs? Maak gebruik van een techniekcoach Techniektrofee TechniekTalent.nu 9 Ervaringsverhaal: Techniek is belangrijk om verder te komen in het leven Hoofdstuk 2 Het belang van goed techniek onderwijs Welke methodiek past bij goed techniekonderwijs? Techniekonderwijs en samenwerken Onderzoekend & Ontwerpend Leren Onderzoekend Leren Ontwerpend Leren Lesmateriaal Goed voorbeeld doet volgen: lesideeën Kerndoelen basisonderwijs Lesvoorbeelden Ontwerpend leren: 7 werelden van bètatechniek 24 Referenties 25 Ervaringsverhaal: Door de techniekles kijk ik nu anders naar flats en gebouwen Hoofdstuk 3 Goed techniekonderwijs: hoe doe je dat? Creëer voldoende draagvlak binnen uw school Formuleer een helder techniekbeleid Zorg voor deskundigheid en expertise Breng de benodigde faciliteiten in kaart en maak een summiere begroting 30 Ervaringsverhaal: Geen techniek betekent ruzie 31 Hoofdstuk 4 TechniekCoach-project Begeleidingsproces techniekcoach: 5-stappenplan Wie is de techniekcoach? 34 Ervaringsverhaal: en willen graag met techniek aan de slag 35 2

3 Hoofdstuk 5 Werkkaarten Onderzoekend Leren Stoffen onder de loep Vind het evenwicht Maak een vliegend voorwerp Hoe geef ik een gesmeerde les over chemie? Hondenfluitje Dubbele laag Voorbeeldles Onderzoekend Leren (met onderzoek naar het stuiteren van ballen) Video Onderzoekend leren; theorie en praktijk (met een idee over experimenteren met licht en schaduwen) 47 Ervaringsverhaal: Talenten stimuleren en benutten 48 Hoofdstuk 6 Werkkaarten Ontwerpend Leren 50 Wereld 1: Science & Exploration - Maak bijzondere bellenblaas 53 Wereld 2: Voeding & Vitaliteit - Maak een voedingsmaquette of voedingsposter 54 Wereld 3: Water, Energie & Natuur - Maak water schoon 55 Wereld 4: Lifestyle & Design - Maak een scrapbook 56 Wereld 5: Market & Money - Bedenk een soort geld waarmee iedereen kan betalen 57 Wereld 6: Mens en Medisch - Ontwerp gezondheidscheck 58 Wereld 7: Mobiliteit & Ruimte - Ontwerp een vervoersmiddel 59 Ervaringsverhaal: Laat techniek leven 60 3

4 Hoofdstuk 1 Techniek in het basisonderwijs 1.1 Techniek in het basisonderwijs. Makkelijker dan je denkt Talentontwikkeling kind - Onderzoekend en Ontwerpend Leren Techniekonderwijs. Krachtig middel bij profilering Maatschappelijk en economisch belang Nieuwsgierig hoever uw school is met techniekonderwijs? De Techniekscan Hulp nodig met techniek onderwijs? De techniekcoach Techniektrofee TechniekTalent.nu 9 Ervaringsverhaal: Techniek is belangrijk om verder te komen in het leven 10 WERKMAP TECHNIEK 4

5 Hoofdstuk 1 Techniek in het basisonderwijs Gemotiveerde leerlingen, talenten die ontdekt worden, een goede profilering van de school en leerlingen voorbereiden op de toekomst met vaardigheden van de 21ste eeuw. Welke basisschool wil dat nou niet? Voor u ligt de Werkmap Techniek om u - als leerkracht, techniekcoördinator en/of directeur van een basisschool te helpen als u aan de slag wilt gaan met techniekonderwijs. U vindt er naast achtergrondinformatie over (het belang van) techniekonderwijs, de techniekscan, de techniektrofee en de TechniekCoach, ook voorbeelden van technieklessen die gebaseerd zijn op het Onderzoekend en Ontwerpend Leren. 1.1 Techniek in het basisonderwijs. Makkelijker dan je denkt. Kennis van techniek is essentieel voor de ontwikkeling van jonge kinderen. Techniek helpt ze om de wereld om hen heen beter te begrijpen. Het doet een beroep op hun nieuwsgierigheid en creativiteit en ze leren te reflecteren en verbanden te leggen. Het bereid ze voor op een betere toekomst. Maar voor veel basisscholen en leerkrachten lijkt onbekendheid met wetenschap en techniek, en hoe je hier inhoud aan kunt geven, een grote drempel om er mee aan de slag te gaan. Daarnaast ligt er veel druk op scholen om de taal- en rekenprestaties van leerlingen te verbeteren, waardoor techniekonderwijs weinig aandacht krijgt. De benodigde vaardigheden voor beroepen in de 21e eeuw overstijgen alle vakken en vakgebieden. Techniek is een mooi voertuig om kinderen die universele vaardigheden mee te geven. Ze leren erdoor samen te werken, onderzoeksvragen te stellen en de regie te krijgen over hun eigen leerproces. Geert Jan Nelson, alg. directeur Stichting Talent (10 openbare basisscholen), Hoorn Gelukkig hoeven taal en rekenen en wetenschap en techniekonderwijs (W&T-onderwijs) elkaar niet te bijten. W&T-onderwijs vanaf nu afgekort naar techniekonderwijs kan ondersteunend zijn en gemakkelijk gekoppeld of geïntegreerd worden aan andere vakken. Vaardigheden van de 21 ste eeuw als samenwerken, reflecteren en onderzoeken die aan bod komen binnen het techniek onderwijs, zijn ook waardevol tijdens de taal- en rekenles. Gewoon doen. Het hoeft niet veel tijd te kosten, omdat je techniek ook in bijvoorbeeld rekenen, handvaardigheid of natuurkunde kunt integreren. De uitleg over deze vakken blijft bovendien veel beter hangen als kinderen zelf dingen kunnen doen en ervaren. Cindy Raaijmakers, techniekcoördinator Basisschool St. Trudo, Helmond 5

6 1.2 Talentontwikkeling kind - Onderzoekend en Ontwerpend Leren. Nieuwsgierigheid van kinderen De natuurlijke nieuwsgierigheid van kinderen stimuleert hen om hun omgeving te verkennen. Dat doen ze door vragen te stellen over dingen die ze om zich heen zien of horen, te spelen met zand in de zandbak, te ruiken, te proeven en bijvoorbeeld te ervaren hoe sneeuw smelt als je het in je hand mee naar binnen neemt. Op onderzoekende wijze verkennen ze hun omgeving en leren al dan niet bewust over techniek. Door dit experimenteren verwerven ze veel kennis en vaardigheden die noodzakelijk zijn voor de 21 ste eeuw. Zo werken ze aan logisch nadenken, verbanden leggen én leren ze over hoeveelheden, beweging, hun lichaam en taalgebruik. Hun creativiteit wordt gestimuleerd en ze leren te reflecteren op hun handelen, problemen op te lossen, verklaringen te vinden en opnieuw vragen te stellen. Techniek leent zich er bij uitstek voor om een onderzoekende houding aan te leren. Kinderen die op de basisschool al dingen durven uit te proberen zullen ook in de rest van hun leven gemakkelijker uitdagingen aangaan. En het gaat er niet om of iets wel of niet lukt; het gaat om het leerproces. Titia Verbeek, directeur Clausschool te Linschoten Techniekonderwijs daagt kinderen uit om een creatieve, onderzoekende houding te ontwikkelen. Het nodigt hen uit tot nieuwsgierigheid, doordenken en doorvragen. Hoe zit de wereld in elkaar? Wat is het verband tussen a en b? En hoe kan ik dat verband beïnvloeden met wat ik weet, wat ik kan, wie ik ben en in samenwerking met anderen? Ze ontwikkelen niet-cognitieve vaardigheden, of 21st century skills en leren in mogelijkheden te denken. Jet Bussemaker, minister van OCW Ruimte voor talentontwikkeling Er kan alleen aandacht worden besteed aan de nieuwsgierigheid en creativiteit van kinderen en hun motivatie om de wereld te ontdekken, als daar ruimte voor is binnen het onderwijsprogramma van een basisschool. Een positieve beleving en beeldvorming bij leerlingen begint bij bewustwording van het belang bij directie en leerkrachten. Het is belangrijk dat zij een goed beeld van wetenschap en techniekonderwijs hebben. Zie hoofdstuk 2 van de Werkmap Techniek* voor meer informatie over talentontwikkeling door de methode van Onderzoekend en Ontwerpend leren. * 1.3 Techniekonderwijs: krachtig middel bij profilering Basisscholen met techniekonderwijs hebben een streepje voor! Het selecteren van een basisschool is een zorgvuldig proces. Ouders vergelijken scholen op verschillende aspecten, zoals de onderwijsmethode, kwaliteit van het onderwijs, grootte van de school en groepen, sfeer, locatie en aandacht voor cultuur en natuur. Na een grondige afweging kiezen ze een school die bij hen en hun kind(eren) past. Steeds meer ouders kiezen bewust voor een school waarbij techniek onderdeel uitmaakt van het curriculum. Zo is techniekonderwijs voor basisscholen een krachtig middel om zich te profileren. 6

7 1.4 Maatschappelijk en economisch belang Scholen met techniekonderwijs zijn klaar voor de toekomst Nationaal Techniekpact Nederland heeft er maatschappelijk en economisch belang bij dat meer jongeren voor techniek kiezen. Vanuit bedrijven groeit de behoefte aan meer bèta of technisch geschoolde werknemers, zowel goede vaklieden als universitair opgeleide onderzoekers. Ik ben van mening dat je het plantje water moet geven bij de wortels. Je staat ervan versteld hoeveel je kinderen op jonge leeftijd al kunt bieden. Als we ze laten zien dat techniek overal in zit en hoe leuk het is, is de kans groter dat ze later kiezen voor een technische richting. Felicia Bak, Personal Assistent en Marketing, Siemens Industry Als kinderen kennismaken met de verscheidenheid aan beroepsmogelijkheden, vergroot dit de kans dat zij een technische studie als serieuze optie in hun keuzeproces overwegen en dat ze later kiezen voor een technisch beroep. Om dit voor elkaar te krijgen hebben in 2013 onderwijsinstellingen, werkgevers, werknemers, jongeren, topsectoren, regio s en het Rijk het Nationaal Techniekpact ondertekend.* Daarin staat onder meer dat er in 2020 op alle 7000 basisscholen structureel aandacht is voor wetenschap en techniek. Het Techniekpact heeft tot doel om de aansluiting van het onderwijs op de arbeidsmarkt in de technieksector te verbeteren en daarmee het tekort aan technisch personeel terug te dringen. In het Techniekpact staan concrete afspraken tussen bedrijfsleven, onderwijs en overheid. De belangstelling voor techniek begint op de basisschool. Als we kinderen er dan voor weten te interesseren, hebben we meer kans hen te winnen voor een baan in de techniek. Jongeren willen later een leuke, maatschappelijk relevante baan waarbij ze in teamverband kunnen werken. Ook hechten ze belang aan maatschappelijke vraagstukken als duurzaamheid en volksgezondheid. Al op de basisschool kunnen we hen laten zien welke rol techniek daarin speelt. Doekle Terpstra, aanjager Techniekpact * Nationaal Techniekpact, 2013; hier staan aanbevelingen over de integratie van W&T in het basisonderwijs van de Verkenningscommissie Wetenschap en Techniek, Nieuwsgierig hoever uw school is met techniekonderwijs? De Techniekscan Met behulp van de techniekscan van TechniekTalent.nu krijgt u direct inzicht in de mate waarin techniek op uw school is ingevoerd en wat u te doen staat. De techniekscan is verdeeld in vier thema s die elk een aantal vragen bevatten: Inhoud & Vormgeving Expertise Beleid Faciliteiten U kunt de scan per thema uitvoeren of in zijn geheel. Per thema of na afloop krijgt u een adviesrapport met daarin een samenvatting en tips om verder te gaan. Daarbij vormen de uitkomsten uit deze scan de basis voor uw schoolwerkplan en kan uw school gelijk aan de slag met het implementeren van techniekonderwijs. Ga voor de techniekscan naar: 7

8 1.6 Hulp nodig met techniekonderwijs? De techniekcoach TechniekTalent.nu heeft een landelijke netwerk van techniekcoaches die kosteloos basisscholen begeleiden bij het ontwikkelen en invoeren van techniekonderwijs dat beklijft én structureel onderdeel wordt van het onderwijsprogramma. De wijze van aanpak is gebaseerd op het Onderzoekend en Ontwerpend leren. De TechniekCoach in het kort Een techniekcoach doorloopt samen met de school een vijftal stappen. Onderdeel hiervan is het invullen van de techniekscan om uit te zoeken hoe ver een school al staat wat betreft techniekonderwijs. Naar aanleiding van de uitslag worden door de school met hulp van de techniekcoach - doelen beschreven én een realistische actieplan opgesteld. De doelen kunnen bijvoorbeeld zijn: het vormen van een visie, creëren van een schoolbreed draagvlak voor techniekonderwijs, professionaliseren van het leerkrachtenteam en vormgeven van een passend techniekonderwijsaanbod, Wat ik heel verfrissend vond, was dat het begeleidingstraject van de techniekcoach echt goed afgestemd was op de specifieke situatie van onze school. Dat zorgde ook dat de planning en doelstellingen realistisch waren. T. Gül, techniekcoördinator Wat levert deze aanpak uiteindelijk voor uw school op? 1. Techniekonderwijs dat duurzaam verankerd is in het lesprogramma. 2. Leerlingen ontwikkelen belangrijke vaardigheden zoals creativiteit, samenwerken en communiceren. 3. Enthousiaste leerlingen én leerkrachten. 4. Een concrete bijdrage aan de kerndoelen van TULE 42, 44 en 45 (zie hoofdstuk 2 van de Werkmap Techniek). Meer informatie over de techniekcoach? -Zie hoofdstuk 4 van de werkmap Techniek Techniektrofee Basisscholen die techniek in hun curriculum opnemen zijn niet alleen hun tijd ver vooruit, maar ze kunnen ook meedingen naar de techniektrofee. Scholen die meedoen maken kans op de Ir. W. Maas Geesteranus prijs die bestaat uit een mooi geldbedrag! De techniektrofee is een initiatief van TechniekTalent. nu en het Ir. W. Maas Geesteranus Fonds. Met deze wedstrijd richten wij de schijnwerpers op basisscholen die hun leerlingen op een inspirerende manier met techniek in aanraking brengen. In de competitie strijden twee categorieën: scholen die dit het beste doen en als inspirerend voorbeeld kunnen dienen, en scholen die goed op weg zijn en aanmoediging verdienen voor hun aanpak. De twee winnende scholen ontvangen de Ir. W. Maas Geesteranusprijs, bestaande uit een oorkonde, een penning en een geldbedrag van EUR Een mooie erkenning, die bovendien veel positieve publiciteit oplevert. Interesse en aanmelden? Kijk op voor meer informatie en aanmeldformulier. 8

9 1.8 TechniekTalent.nu Wie zijn wij? TechniekTalent.nu is een samenwerkingsverband van werknemers- en werkgeversorganisaties voor acht technische bedrijfstakken. Met maar één doel: meer instroom en behoud van (jonge) mensen in de techniek. Om dat voor elkaar te krijgen hebben we een groot aantal producten en ondersteunende diensten ontwikkeld voor drie programmalijnen, gericht op het basis-, voortgezet- en beroepsonderwijs, die we kosteloos aanbieden aan alle scholen en technische bedrijven. Naast het ontwikkelen van diensten en producten, werkt TechniekTalent.nu zeer nauw samen met zowel landelijk als regionale partijen uit het bedrijfsleven, onderwijs en van de overheid - die zich sterk maken voor instroom en behoud van technisch talent. Wij geloven in krachtenbundeling en het delen van kennis en ervaring. Aantrekkelijke foto s van techniek - TechniekBeeldbank.nu TechniekTalent.nu heeft een digitale beeldbank ontwikkeld waarin ruim 1500 moderne foto s van leren en werken in de techniek te vinden zijn. Deze foto s zin bedoeld voor onderwijsinstellingen, technische bedrijven, pers en communicatiebureaus en kunnen gratis gebruikt worden om kinderen en jongeren te enthousiasmeren voor een technische studie of carrière. Ook voor het basisonderwijs zijn er foto s beschikbaar. Dit zijn aantrekkelijke beelden omtrent techniekonderwijs met leerlingen en/of leerkachten in actie. Zo zijn de gebruikte beelden in de Werkmap Techniek afkomstig van TechniekBeeldbank.nu. Deze foto s zijn ook door u gratis te downloaden en te gebruiken. Meer informatie? Kijk op Nieuwsgierig? Kijk op 9

10 Ervaringsverhaal Techniek is belangrijk om verder te komen in het leven Geert Jan Nelson, Algemeen directeur Talent Hoorn Basisscholen van nu leiden kinderen op voor beroepen van de toekomst, zegt Geert Jan Nelson, algemeen directeur van Talent in Hoorn. Er komen beroepen bij waar je nu nog geen weet van hebt. Om kinderen daar goed op voor te bereiden, werken we aan een brede ontwikkeling en 21st century skills. Wetenschap en techniek zijn uitermate geschikt voor het aanleren van deze vaardigheden. Talent is een overkoepelende stichting, bestaande uit negen scholen. Zij staan voor ondernemend gedrag, een duidelijke profilering en talentontwikkeling. Techniek maakt daar onderdeel van uit. Basisschool Wereldwijzer werkt bijvoorbeeld met thema s van zes weken, waar techniek in is geïntegreerd. Bij basisschool De Zonnewijzer verzorgt een docent voor meerdere klassen het techniekonderwijs. Zo geven alle scholen een eigen invulling aan techniekonderwijs. Bij Basisschool Het Ooievaarsnest werkten ze twee jaar met verschillende talentklassen. Naast muziek en Spaans, was er ook een voor techniek. Nelson: In deze talentklas voor groep 7 en 8, zaten kinderen die vooraf zeiden dat ze nooit voor techniek zouden kiezen. Dankzij de techniekklas volgen enkele van hen nu een technische opleiding. Dat is pure winst. Enthousiast Het werkt om techniekonderwijs te geven, zegt Nelson. Techniek helpt kinderen toepassen wat ze bij rekenen en taal leren. Het doet een beroep op onderzoek- en ontwerpvaardigheden. Hierdoor kun je betekenisvoller met kinderen aan de slag. Voor leerkrachten is het hun vak om iedere dag na te denken hoe het beter kan voor de kinderen. We moeten weten wat de leerlingen en de maatschappij nodig hebben. De benodigde vaardigheden voor beroepen in de 21e eeuw overstijgen alle vakken en vakgebieden. Techniek is een mooi voertuig om kinderen die universele vaardigheden mee te geven. Ze leren erdoor samen te werken, onderzoeksvragen te stellen en de regie te krijgen over hun eigen leerproces. Techniek wordt bovendien de banenmachine en geldgenerator van de toekomst. Het is belangrijk om verder te komen in het leven en het is gewoon leuk. Kinderen zijn vrijwel altijd enthousiast. Met hulp van de Techniek Coaches en de werkmap van TechniekTalent.nu wordt techniek volgens Nelson zo concreet dat je er direct mee aan de slag kunt. Ook op internet en bij andere scholen vind je goede voorbeelden. Techniek kan een mooi vliegwiel zijn voor een nieuw soort onderwijs. 10

11 Hoofdstuk 2 Het belang van goed techniekonderwijs 2.1 Welke methodiek past bij goed techniekonderwijs? Techniekonderwijs en samenwerken Onderzoekend & Ontwerpend Leren Onderzoekend Leren Ontwerpend Leren Lesmateriaal Goed voorbeeld doet volgen: lesideeën Kerndoelen basisonderwijs Lesvoorbeelden Ontwerpend leren 24 Ervaringsverhaal: Door de techniekles kijk ik nu anders naar flats en gebouwen 26 WERKMAP TECHNIEK 11

12 Hoofdstuk 2 Het belang van goed techniek onderwijs 95% van onze leefwereld bestaat uit techniek. Door technologische ontwikkelingen verandert onze samenleving steeds sneller. Dat vraagt om vaardigheden van de 21ste eeuw: creativiteit, samenwerken en communiceren. Kinderen leren daarmee denken in oplossingen en mogelijkheden. Techniekonderwijs biedt heel veel aanknopingspunten om juist deze kwaliteiten bij leerlingen te ontwikkelen. Ook helpt goed techniekonderwijs leerlingen - via hun natuurlijke nieuwsgierigheid - hun talenten te ontdekken. En omdat leerlingen met techniek uiteenlopende vaardigheden ontwikkelen, kunnen zowel denkers als doeners erin uitblinken. Basisschoolleerlingen en hun leerkrachten staan er versteld van als ze zich eenmaal bewust worden van de techniek in hun directe leefomgeving. Alles om ons heen is techniek. Neem bijvoorbeeld een pak melk en stel je eens voor wat er allemaal is gebeurd voordat het op tafel belandde. Drie digiborden zijn ontoereikend om het proces vanaf de boer en de koe te beschrijven. Gerhard Konijnenbelt, techniekcoach Techniekonderwijs: een zinvolle aanvulling en de mogelijkheid om bestaande vakken te verdiepen. Met techniekonderwijs kunnen vakken als rekenen, wiskunde en taal worden aangeboden op een manier die goed aansluit bij de leefwereld van de kinderen. Bij techniek leren kinderen door te doen. Ze bakken bijvoorbeeld een cake en ontdekken welke ingrediënten ze hiervoor nodig hebben. Wat gebeurt er als je de eieren weglaat of als je de roomboter vervangt door margarine? Spelenderwijs leren ze rekenen, lezen, samenwerken en communiceren. Hierdoor ontstaat er een rijkere leeromgeving die kinderen in staat stelt hun talenten en kwaliteiten te ontwikkelen. Techniek in het basisonderwijs: makkelijker dan je denkt Ingewikkeld. Komt er ook nog eens bij. Kost veel tijd. Kan ik niet. Het zijn vaak gehoorde reacties bij het geven van techniek-les. Veel leerkrachten denken dat je zelf alles moet weten om een goed techniekonderwijs te geven. En dat het gedoe is, zo n les. Daarom beginnen ze er niet aan. Jammer, want in de praktijk blijkt dat iedereen techniekonderwijs kan geven. Ook blijkt dat leerlingen en leerkrachten het leuk vinden en er beiden veel van leren. Want, ook als het niet goed gaat leer je van techniek. Waarom gaat het lampje niet branden? Waarom wordt de haargel niet stijf? Met het beantwoorden van deze vragen weet je wat je moet doen om wél het gewenste resultaat te krijgen. Het onderzoekende karakter van techniek maakt de les voor veel leerlingen leuk. Er is geen goed of fout en zelf uitproberen spreekt enorm tot hun verbeelding. Het 12

13 sluit bovendien goed aan bij het nieuwsgierige karakter dat basisschoolleerlingen van nature hebben. Techniekonderwijs gedoe? Wat is gedoe? Natuurlijk vraagt het voorbereiding, goed techniekonderwijs geven. Maar er zijn veel leuke en handige manieren om het gemakkelijk te maken. Van materiaal tot stappenplan. Bovendien is techniek dichterbij dan u denkt. U staat versteld van de hoeveelheid techniek in ons dagelijkse leven. Arne Mast, docent Scheikunde en lerarenopleider 2.1 Welke methodiek past bij goed techniekonderwijs? Af en toe techniekles is leuk, maar blijkt in de praktijk te weinig te beklijven. Wat wél werkt, is een onderwijsprogramma waar techniek integraal en structureel deel van uitmaakt. Deze methodiek van zelf uitvinden en zelf doen - Onderzoekend en Ontwerpend Leren - sluit aan bij de belevingswereld van leerlingen en is zeer geschikt voor techniekonderwijs. Onderzoekend en Ontwerpend leren stimuleert kinderen nieuwsgierig, kritisch en creatief te zijn. Zo doen ze de kennis, vaardigheden en houdingen op waar deze tijd om vraagt. De 21e eeuw vraagt andere vaardigheden van onze leerlingen, zoals samenwerken, creativiteit, kritisch denken, communiceren en probleemoplossend vermogen. Door in te zetten op coöperatieve werkvormen en Onderzoekend en Ontwerpend Leren, komen al deze vaardigheden aan bod. Titia Verbeek, directeur Clausschool, Linschoten Ontwikkelen 21 ste eeuwse vaardigheden van leerlingen Met Onderzoekend en Ontwerpen Leren ontwikkelen leerlingen de vaardigheden voor de 21ste eeuw. Door technologie verandert de manier waarop we samenwerken en leven enorm. Er ontstaan nieuwe functies die vragen om andere competenties, de zogenoemde 21st century skills. Om hierop voorbereid te zijn is het belangrijk dat leerlingen die vaardigheden ontwikkelen. Die vaardigheden zijn leren samenwerken, creativiteit, ICT, communiceren, het probleemoplossend vermogen, kritisch denken en sociale en culturele vaardigheden. De methode van Onderzoekend en Ontwerpend Leren doet een sterk beroep op deze vaardigheden. 2.2 Techniekonderwijs en samenwerken Leren samenwerken - coöperatief leren - is één van de 21 ste eeuwse vaardigheden die leerlingen ontwikkelen door goed techniekonderwijs. Samenwerken is zowel van belang voor de sociale en cognitieve ontwikkeling van kinderen, als voor hun functioneren in de maatschappij. Kinderen leren in de technieklessen samenwerken door het werken in groepjes. De interactie die ze daarbij met elkaar hebben, stimuleert de ontwikkeling van vaardigheden als ideeën verwoorden, spiegelen en bijstellen en effectief communiceren (luisteren, reageren, je beurt afwachten). De leerkracht bepaalt in welke situatie een vorm van coöperatief leren passend is en begeleidt de kinderen in het samenwerkingsproces (CPS, 2004). Veel basisscholen zetten coöperatieve werkvormen in tijdens het onderwijs. Bij coöperatief leren gaat het om de interactie en samenwerking tussen leerkracht en leerlingen en tussen kinderen onderling. Twee belangrijke basisprincipes van het coöperatief leren zijn: 1. Positieve wederzijdse afhankelijkheid om de opdracht tot een goed resultaat te brengen; 2. Individuele verantwoordelijkheid voor de bijdrage aan het groepsproces. Daarbij wordt ook aandacht besteed aan samenwerkingsvaardigheden, directe interactie en de evaluatie van het groepsproces. De leerkracht heeft met name een faciliterende en begeleidende rol en zorgt voor een effectieve aanpak en werkvorm en een goede planning (SLO, 2014). 13

14 2.3 Onderzoekend & Ontwerpend Leren De natuurlijke nieuwsgierigheid van kinderen stimuleert hen om hun omgeving te verkennen. Ze stellen vragen en onderzoeken en ontdekken de wereld om hen heen. Techniekonderwijs sluit aan bij deze natuurlijke nieuwsgierigheid. Met Onderzoekend en Ontwerpend Leren gaan kinderen aan de hand van onderzoeksvragen zelf op onderzoek uit of ontwerpen ze oplossingen voor geconstateerde problemen. Daarbij doorlopen ze verschillende fasen en ontwikkelen ze vaardigheden als observeren, systematisch gegevens verzamelen, ordenen, interpreteren, het ontwikkelen van ideeën en het bedenken van creatieve oplossingen (zie figuur 1). inzicht in hun eigen leerprocessen. Dit vraagt van de leerkracht om vaardigheid in het Onderzoekend en Ontwerpend Leren (Graft & Kemmers, 2007). Leerlingen ontwikkelen een grote zelfstandigheid Met Onderzoekend en Ontwerpend Leren vergroten kinderen niet alleen hun kennis, maar leren zichzelf ook: relevante technische, biologische en natuurkundige concepten eigen te maken; een kritische, nieuwsgierige houding aan te nemen; een beeld te vormen van de aard van wetenschap en techniek en de plaats ervan in de maatschappij; samenwerken (SLO, 2014). Explorerende gedrag en ruimte voor nieuwsgierigheid Onderzoekend en Ontwerpend Leren gaat over iets uitzoeken. Het mag niet verward worden met leren onderzoeken. Het einddoel is NIET om kinderen zelfstandig en bewust wetenschappelijk onderzoek te leren doen. Het gaat om explorerend gedrag te stimuleren én ruimte te geven voor de nieuwsgierigheid van het kind. De rol van de leerkracht is hierin cruciaal. Met zijn of haar begeleiding krijgen kinderen meer Als je een onderzoekende houding hebt, weet waar je informatie kunt halen en hoe je problemen kunt oplossen, dan kom je er volgens wel. We zien onze leerlingen hierdoor enorm groeien. Ze ontwikkelen een grote zelfstandigheid, proberen gemakkelijker dingen uit en komen tot innovatieve oplossingen. Cindy Raaijmakers, Basisschool St. Trudo in Helmond 6. Communiceren 5. Concluderen Onderzoekend leren > 7. Verdiepen - presenteren - discussiëren - vergelijken - verbreden + eigen wereld - verdieping + nieuwe vragen - beantwoord je onderzoeksvraag - doe experiment - noteer experiment 4. Uitvoeren experiment 1. Confrontatie verwonderen - afvragen - aanrommelen - informatie zoekenonderzoeksvraag - bedenk experiment - plan experiment - 2. Verkennen 3. Opzetten experiment 6. Communiceren 5. Testen en bijstellen Ontwerpend leren > - verbreding + eigen leefwereld - verdieping + theorie 7. Verdiepen - presenteren - discussiëren - ontwerp + testen en aanpassen - maak ontwerp 4. Uitvoeren 1. Probleem probleem? - eisen oplossing - informatie zoeken - oplossingen bedenken - bedenk ontwerp - plan uitvoering - 3. Ontwerp 2. Verkennen voorstel Figuur 1: Schematische weergave van de overeenkomsten tussen Onderzoekend en Ontwerpend Leren. Bron: Universiteit Utrecht, 14

15 2.3.1 Onderzoekend Leren Kinderen leren veel door te experimenteren met hun omgeving. Dat doen ze als baby al. Eerst vooral visueel, later door dingen in hun omgeving vast te pakken. Het gaat in het begin puur om het aanraken en manipuleren van objecten zonder groter doel, maar in essentie doen ze dan al onderzoek naar hun omgeving. Met Onderzoekend Leren (zie figuur 2) kan de leerkracht aansluiten bij de natuurlijke neiging tot verkennen en uitzoeken. In de ongerichte fase (fase 1: confrontatie) wordt het onderwerp verkend. Bijvoorbeeld frisdrank : de aanwezige kennis over het onderwerp wordt geactiveerd. Wat weet je over frisdrank? Hoe smaakt het? Welke kleur heeft het? Hoeveel energie levert het op? Vanuit hun creativiteit gaan kinderen associatief nadenken en fantaseren. Zo ontstaan er allerlei vragen, ideeën en verwachtingen. De leerkracht begeleidt en helpt focus aan te brengen door de ongerichte vragen te vertalen naar een goede onderzoeksvraag (fase 2: verkennen). Bijvoorbeeld: wat doet frisdrank met je tandglazuur? Samen met de leerkracht zetten de leerlingen een experiment op. In deze fase is de sturing van de leerkracht noodzakelijk. Kinderen leren observeren, systematisch gegevens te verzamelen, te ordenen en interpreteren. Kan de vraag beantwoord worden? Klopt de voorspelling? Of leiden de resultaten tot andere vragen? Zo wordt de gehele cyclus van Onderzoekend Leren doorlopen, zoals weergegeven in figuur 2. Zie de volgende pagina s voor verder uitleg. Bij Onderzoekend Leren ligt het accent op het denk- en leerproces tijdens het op onderzoek uitgaan en niet zozeer op de wetenschappelijke correctheid van de resultaten. 6. Communiceren 5. Concluderen Onderzoekend leren > 7. Verdiepen - presenteren - discussiëren - vergelijken - verbreden + eigen wereld - verdieping + nieuwe vragen - beantwoord je onderzoeksvraag - doe experiment - noteer experiment 4. Uitvoeren experiment 1. Confrontatie verwonderen - afvragen - aanrommelen - informatie zoekenonderzoeksvraag - bedenk experiment - plan experiment - 2. Verkennen 3. Opzetten experiment Onderzoekend leren: cyclus Fase 1: Fase 2: Fase 3: Fase 4: Fase 5: Fase 6: Fase 7: Confrontatie Een vraag constateren, formuleren, ervaringen en voorkennis inventariseren. Verkennen Eisen formuleren, ideeën opperen, verwachting opstellen. Experiment opzetten Plan van aanpak maken, (tijds) planning Experiment uitvoeren Plan uitvoeren, waarnemen, bevindingen noteren. Concluderen Relatie leggen tussen resultaten en verwachting. Presenteren van de resultaten Verslag maken, presenteren, uitleggen, product/presentatie van anderen beoordelen. Verdiepen, verbreden Reflecteren op proces, vergelijken met anderen, evalueren. Figuur 2: Cyclus Onderzoekend Leren. 15

16 Fase 1: Confrontatie Verwondering over of nieuwsgierigheid naar een bepaald verschijnsel in de omgeving van de leerling vormt meestal de aanleiding voor het ontstaan van een vraag of probleem. Vaak is er al een proces van waarnemen, luisteren, kijken, voelen en/of ruiken aan vooraf gegaan en gaat het om een vraag die net boven het kennisniveau van de leerling ligt (Graft & Kemmers, 2007). De leerling concludeert al dan niet bewust dat hij het antwoord op de vraag niet kent en raakt gemotiveerd om op onderzoek uit te gaan. Case, deel 1: Drie leerlingen van jaar, Joeran, Tom en Bo van BS Onderste Boven, zijn benieuwd naar wat frisdrank met hun tanden doet: Wij bedachten de onderzoeksvraag: is cola slecht voor je tanden? En we vroegen ons af hoe het zit met Fanta, appelsap, suikerwater, kraanwater met koolzuur (CO2) en water. Bron: dejongsteakademie.nl (KNAW) De leerkracht kan de volgende vragen stellen om tot de probleemstelling te komen (Stichting C3, 2013): Hoe zit dat? Waarom werkt dit (zo)? Waarom is dit zo? Fase 2: Verkennen In deze fase verkennen leerlingen het verschijnsel of de vraag door het vanuit verschillende kanten te bekijken. Er is ruimte voor creativiteit en daarmee ook voor ideeën, vragen, voorspellingen en verwachtingen van alle leerlingen. Daarnaast kunnen ze aanrommelen met het betreffende materiaal of voorwerp. In deze exploratiefase is het belangrijk om zelf concrete ervaringen op te doen en die met elkaar te delen. Dit levert verschillende soorten vragen op, die niet allemaal geschikt zullen zijn als onderzoeksvraag. Sommige vragen zijn te smal omdat de antwoorden gemakkelijk te vinden zijn na een korte zoektocht op internet of in een encyclopedie. Bijvoorbeeld: hoe groot kan een konijn worden? Andere vragen zijn te breed. Ze kunnen bijvoorbeeld niet binnen het gestelde tijdsbestek beantwoord worden of de leerling ziet gedurende het onderzoek door de bomen het bos niet meer. Een voorbeeld van een te brede vraag is: welke zoete vloeistoffen tasten het tandglazuur aan? Het is de rol van de leerkracht om dit proces goed te bewaken en begeleiden, zodat leerlingen uiteindelijk onderzoeksvragen formuleren die ook daadwerkelijk uitvoerbaar zijn. De leerkracht kan de volgende vragen stellen om tot de probleemstelling te komen (Stichting C3, 2013): Hoe zit dat? Waarom werkt dit (zo)? Waarom is dit zo? Case, deel 2: Joeran, Tom en Bo brainstormen over hun verwachtingen: Joeran: Ik verwacht dat de tanden lichter [in gewicht] worden als ze in de dranken liggen en dat tanden in de cola zwart worden. Tom: Ik verwacht dat er weinig verschil is tijdens het wegen. Bo: Ik denk dat de tand heel vies wordt. Bron: dejongsteakademie.nl (KNAW) 16

17 Fase 3: Experiment opzetten Wanneer de onderzoeksvraag vaststaat, maakt de leerling een plan voor een experiment waarmee hij het antwoord op de vraag gaat uitzoeken. Belangrijk daarbij zijn de volgende punten (Graft & Kemmers, 2007; Stichting C3, 2013): Groep Hoe ga je onderzoeken of je verwachting klopt? Wat denk je dat je kunt testen? Welke materialen heb je nodig? Wie is erbij betrokken? Waar en wanneer wordt het experiment uitgevoerd? Hoeveel tijd is ervoor nodig? Hoe ga je de resultaten meten (bijvoorbeeld: specifiek meetinstrument, vragenlijst, eigen zintuigen)? Hoe leg je de waarnemingen of resultaten vast? Groep 7-8 Welke factoren bepalen of het resultaat voldoet aan de verwachtingen? Is er al eerder onderzoek gedaan, door wie en met welk resultaat? Welke bronnen heb je nodig voor extra informatie? Case, deel 3: Joeran, Tom en Bo bedenken wat ze nodig hebben, hoe ze het onderzoek gaan aanpakken, waar het gaat plaatsvinden en wie hen erbij kan helpen: We hadden tanden nodig. Daarvoor belden we een paar tandartsen en haalden we onze eigen tandendoosjes leeg. We bedachten hoe we konden onderzoeken en wat er zou gebeuren als we de tanden in cola legden: Observeren: gewoon kijken en foto s maken. Wegen: daarvoor moesten we een heel nauwkeurige weegschaal hebben. We belden apotheken, maar die maken tegenwoordig niet meer zelf hun medicijnen en hebben dus geen nauwkeurige weegschalen meer. Bij AkzoNobel hebben ze die wel en de onderzoeksafdeling Analytics &Physics wilde ons helpen. PH-waarde bepalen en observeren met een microscoop. Bron: dejongsteakademie.nl (KNAW) Door in groepjes onderzoek te doen, leren de leerlingen samen te werken. Dit sluit aan bij het coöperatief leren. Daarbij is het belangrijk vooraf een goede taakverdeling te maken. Wie voert bijvoorbeeld het experiment uit, wie observeert en notuleert? In groep 5 en 6 hebben kinderen hier wellicht begeleiding van de leerkracht bij nodig. Kinderen in groep 7 en 8 verdelen de taken zelf. 17

18 Fase 4: Experiment uitvoeren De leerlingen voeren het experiment uit zoals in de voorgaande fase is bedacht. Ze leggen hun bevindingen vast in bijvoorbeeld een logboek. Tussentijds en na afloop bespreken ze in groepjes of klassikaal welke betekenis de bevindingen hebben en tot welke resultaten deze hebben geleid. en kunnen bij het uitvoeren van het onderzoek de volgende vragen stellen (Stichting C3, 2013): Wat neem je waar? Wat gebeurt er? Wat zie je eerst gebeuren? Zie je verschillen of veranderingen? Wat is het resultaat van het experiment? Case, deel 4: Joeran, Tom en Bo voeren het experiment met de tanden in frisdrank uit (wegen, ph-waarde bepalen, observeren met een microscoop en bevindingen noteren). Wegen: We realiseerden ons dat het alleen ging om wat cola doet met de kroon, niet met de wortel. Dus de cola mocht niet bij de wortel komen. Daarvoor gebruikten we klei en nagellak. We wogen alle tanden op een weegschaal die op de tiende milligram nauwkeurig kan wegen. PH-waarde bepalen: We bedachten dat de tanden in de cola misschien vooral last hadden van de prik of de suiker. Bij AkzoNobel zeiden ze dat het misschien aan de zuurgraad lag. Observeren: Er werd een foto gemaakt van de tand onder de microscoop. Deze was op de computer zichtbaar. Het kleine melktandje werd enorm vergroot. We besloten iedere week foto s te maken van de tanden. Door deze naast elkaar te leggen, konden we zien wat er gebeurde. Bevindingen noteren: In lijsten verzamelden we de resultaten van het wegen, meten en bepalen van de ph-waarden. Bron: dejongsteakademie.nl (KNAW) 18

19 Fase 5: Concluderen Leerlingen trekken aan de hand van de gevonden resultaten hun conclusies. Hebben ze hiermee een antwoord op hun vraag? Klopt de voorspelling die ze vooraf hadden? Vragen die kinderen over hun experiment kunnen stellen, zijn onder meer (Stichting C3, 2013): Komt eruit wat we verwachtten? Waarom is dit zo? Kunnen we dat bewijzen? Hoe zeker weten we dit? Gebeurt er iets anders als we? Daarnaast evalueren leerlingen het proces: Gebruikten we de juiste materialen/instrumenten? Zijn de waarnemingen goed opgeschreven? Hoe verliep het groepsproces (bij onderzoeksgroepjes)? Wat ging goed? Wat kan beter? Case, deel 5: Joeran, Tom en Bo trekken conclusies uit hun bevindingen: Tand 1 weegt minder na vier weken in de cola. Op de foto s kun je zien dat er een stuk van de wortel weg is. Dit kan komen door de cola of doordat er een stuk is afgebroken. Tand 2 [in suikerwater] is lichter geworden. We verwachtten dat de resultaten van de nulmeting en de tweede meting gelijk zouden zijn, maar dat was niet zo. Bron: dejongsteakademie.nl (KNAW) Fase 6: Resultaten presenteren Fase 7: Verdiepen, verbreden Als eindproduct van hun onderzoek presenteren de leerlingen de resultaten. Dit kan op verschillende manieren. Bijvoorbeeld met een tekening, demonstratie, verslag, verhaal, video, of presentatie. Zo delen ze de opgedane kennis met andere leerlingen en wellicht ook met ouders. Hierdoor leren ze dat ervaringen van medeleerlingen belangrijk zijn voor zowel de eigen ontwikkeling als die van een ander. De presentaties van de leerlingen geven de leerkracht een beeld van het begripsniveau van de groep en de individuele leerlingen. Vervolgens kan de leerkracht de resultaten breder trekken en verder uitdiepen. Bijvoorbeeld door: Er betekenis aan te geven in andere contexten (waar en wanneer kom je dit nog meer tegen?). De leerlingen samenhang te laten zien tussen de resultaten en andere concepten (op welke situatie of welk onderwerp is het resultaat ook van toepassing?). De leerlingen te laten ervaren hoe het onderzoek hun perspectief op de wereld heeft veranderd (zie je het onderzochte nu anders? Is je oordeel veranderd?). 19

20 2.3.2 Ontwerpend Leren Bij de methodiek Ontwerpend Leren ligt het accent van het leerproces op het ontwerpen van een oplossing voor een probleem of een behoefte. De behoefte aan nieuwe speeltoestellen - zie tekstballon hieronder - is hier een voorbeeld van. In Gelderland betrok een basisschool de leerlingen bij het ontwerpen van het nieuwe schoolplein. Leerlingen uit groep 7 en 8 ontwierpen speeltoestellen en maakten van de top 3-ontwerpen een maquette. Ze scanden deze drie ontwerpen vervolgens in met een 3D-scanner om ze in het digitale ontwerp van het schoolplein te plaatsen. Op basis hiervan schafte de school nieuwe speeltoestellen aan. Doordat de leerlingen betrokken werden bij het beslissingsproces, ervoeren ze dat hun inbreng ertoe doet. Gedurende het ontwerpproces leerden ze veel vaardigheden, zoals schaaltekenen, interviewen, modelleren, computervaardigheden, werken met een ontwerpprogramma. Bron: Kennisnet Net als bij Onderzoekend Leren, verloopt het proces bij Ontwerpend Leren volgens verschillende fasen. Zie figuur 3 hieronder. De ontwerpcyclus biedt mogelijkheden om met een andere blik naar objecten te kijken, andere ideeën te ontwikkelen en een creatieve oplossing te bedenken voor alledaagse dingen. In lesbrieven rond Ontwerpend Leren (zie hoofdstuk 6 van de Werkmap Techniek) krijgen de leerlingen de mogelijkheid om vanuit de verschillende bètawerelden naar de alledaagse dingen te kijken. Zo krijgen wetenschap en techniek concreet betekenis voor de leerlingen. 6. Communiceren 5. Testen en bijstellen Ontwerpend leren > - verbreding + eigen leefwereld - verdieping + theorie 7. Verdiepen - presenteren - discussiëren - ontwerp + testen en aanpassen Figuur 3: Cyclus Ontwerpend Leren. - maak ontwerp 4. Uitvoeren 1. Probleem probleem? - eisen oplossing - informatie zoeken - oplossingen bedenken - bedenk ontwerp - plan uitvoering - 3. Ontwerp 2. Verkennen voorstel Ontwerpend Leren, de cyclus: Fase 1: Probleem constateren Probleem constateren, formuleren van ervaringen, voorkennis en meningen inventariseren. Fase 2: Verkennen Eisen formuleren, ideeën opperen. Fase 3: Ontwerpvoorstel maken Oplossingen bedenken, functies vaststellen, werkings- en instructieprincipes nagaan, ervaring opdoen. Fase 4: Uitvoeren Ontwerp maken, waarnemen, bevindingen noteren, volgens plan werken. Fase 5: Testen en bijstellen Testen prototype (voldoet het aan de eisen?), relatie leggen tussen oplossingen en gestelde eisen. Fase 6: Presenteren van de resultaten Verslag maken, presenteren, uitleggen, oplossing/product van anderen beoordelen. Fase 7: Verdiepen, verbreden Reflecteren op proces, vergelijken met anderen, evalueren. 20

21 Fase 1: Probleem constateren De leerlingen hebben een probleem (of behoefte) geconstateerd. Vaak is er een discrepantie ontstaan tussen de werkelijkheid - bijvoorbeeld de staat van de huidige toestellen op het schoolplein - en de behoefte van de doelgroep: leerlingen willen in het voorbeeld buiten klimmen en klauteren. In deze fase bepalen de leerlingen wat de kaders van het probleem zijn en aan welke voorwaarden de oplossing moet voldoen. Fase 2: Verkennen Leerlingen brainstormen in deze fase over de mogelijke oplossingen. De leerkracht inventariseert welke voorkennis ze al hebben over het probleem en bespreekt eventuele oplossingen voor vergelijkbare problemen. Fase 3: Ontwerpvoorstel maken De leerlingen maken al dan niet in groepjes een ontwerpschets en een plan van aanpak voor het idee dat ze nader willen uitwerken. Daarin nemen ze de volgende vragen mee: Welke stappen ondernemen we? Welke materialen en gereedschappen zijn nodig? Waar (in welke ruimte, omgeving) maken we het ontwerp? Hoeveel tijd is ervoor nodig? Welke factoren bepalen of het ontwerp voldoet aan de verwachtingen? Wanneer de leerlingen in groepjes onderzoek doen, is het belangrijk vooraf taken te verdelen en afspraken te maken over het resultaat. Wie is waarvoor verantwoordelijk in het ontwerpproces en wanneer is welk onderdeel af? De leerlingen zoeken informatie over het probleem, de ontstaansgeschiedenis daarvan en bestaande oplossingen. Vervolgens beoordelen ze de informatie op relevantie en bruikbaarheid en schetsen en/of beschouwen ze enkele (deel) uitwerkingen. De verkenningsfase kan zowel klassikaal plaatsvinden, als in groepjes of individueel. Dit hangt af van het doel en de afspraken die vooraf gemaakt zijn. 21

22 Fase 4: Uitvoeren Fase 7: Verdiepen, verbreden De leerlingen werken - eventueel op schaal - een prototype uit van het gekozen ontwerp. Als blijkt dat het uitvoeringsproces niet loopt zoals gepland of verwacht, gaan de leerlingen terug naar de tekentafel. Ze herhalen dan fase 2 (verkennen) en/ of fase 3 (ontwerpvoorstel maken). Samen met de leerkracht reflecteren de leerlingen op het ontwerpproces: Hoe verliep dit (al dan niet in groepsverband)? Was de toegepaste methode of aanpak de juiste? Waarom wel/niet? Wat zouden echte technici anders doen en wat zouden ze op dezelfde manier aanpakken? Fase 5: Testen en evalueren Het is de bedoeling dat leerlingen zelf de sterke en minder sterke kanten in het ontwerpproces benoemen. Ook andere leerlingen/groepjes kunnen daarbij helpen. In deze fase testen de leerlingen het prototype. Ze beoordelen aan de hand van de vooraf opgestelde voorwaarden of het ontwerp goed gelukt is. Voldoet het prototype niet aan de voorwaarden, dan gaan de leerlingen terug naar de fasen 1 (probleem constateren), 2 (verkennen), 3 (ontwerpvoorstel maken) en 4 (uitvoeren). Fase 6: Presenteren De leerlingen presenteren en/of demonstreren hun ontwerp al dan niet in groepjes aan de andere leerlingen en de leerkracht. Eventueel worden de ouders hier ook bij betrokken. De leerkracht begeleidt het reflectieproces en ondersteunt het denkproces, bijvoorbeeld door door te vragen en knelpunten bespreekbaar te maken. De vooraf gestelde voorwaarden en de fasen van de ontwerpcyclus vormen daarbij de leidraad. Gedurende het doorlopen van de gehele ontwerpcyclus is het belangrijk dat leerkrachten de leerlingen ondersteunen in hun denkproces. Dat ze hen hierin begeleiden en dat ze meedenken en vragen stellen, zonder daarbij te veel te sturen. De leerlingen krijgen dan de ruimte hun eigen fouten te maken en daarvan te leren. Door oplossingen voor problemen met elkaar te delen, leren leerlingen elkaars vindingrijkheid op waarde te schatten. Dit stimuleert de eigen creativiteit. 22

23 2.4 Lesmateriaal Kerndoelen basisonderwijs Met weinig voorbereiding en materiaal kun je een goed techniekles in elkaar te zetten. Scholen die techniekonderwijs willen invoeren, hoeven het wiel niet zelf uit te vinden. Door slim te profiteren van kennis en ervaring van andere scholen, bespaart u een hoop tijd. Op internet is veel informatie te vinden die u verder kan helpen bij het implementeren van techniekonderwijs of het samenstellen van technieklessen. Bijvoorbeeld bij Het hoeft geen tijd te kosten als je het werk anders organiseert. Laat kinderen zelf hun werk nakijken of kies voor een methode waarbij toetsen digitaal nagekeken worden. Probeer het uit en zie wat werkt. Het is maar net waar je je prioriteiten legt. Titia Verbeek, directeur Clausschool in Linschoten: Voor het Onderzoekend en Ontwerpend Leren sluit de inhoud van de lesvoorbeelden/werkaarten voor techniekonderwijs die we in hoofdstuk 5 en 6 van de Werkmap Techniek aanbieden - aan op de kerndoelen van het basisonderwijs in het domein Natuur en Techniek. Het gaat daarbij om de twee kerndoelen 42, 44 en 45*: 42. De leerlingen leren onderzoek doen aan materialen en natuurkundige verschijnselen, zoals licht, geluid, elektriciteit, kracht, magnetisme en temperatuur. 44. De leerlingen leren bij producten uit hun eigen omgeving relaties leggen tussen werking, vorm en materiaalgebruik. 45. De leerlingen leren oplossingen uit hun eigen omgeving relaties leggen tussen werking, vorm en materiaalgebruik (*zie verder onder ). Bron: tule.slo.nl (2014) De voorbeeldlessen voor Onderzoekend Leren zijn in hoofdstuk 5 opgebouwd volgens een stappenplan voor het doorlopen van de onderzoekscyclus (zoals beschreven in 2.3.1). Door zelf ervaring op te doen met onderzoeken, maken leerlingen zich kennis en vaardigheden eigen. Ook leren ze over eigenschappen van materialen Goed voorbeeld doet volgen: lesideeën In hoofdstuk 5 en 6 van de werkmap zijn lesvoorbeelden/ideeën, in vorm van werkkaarten, voor techniekonderwijs te vinden. Deze voorbeelden zijn gebaseerd op de methodiek Onderzoekend en Ontwerpend Leren en opgebouwd uit eenvoudig huistuin-en keukenmateriaal. Elke lesvoorbeeld bestaat uit een lesbrief met instructie en opdrachten. Hoe leuk en makkelijk techniek is, ben ik net als de kinderen ook aan het ontdekken. Het gaat niet altijd goed, maar dat is ook leuk en daar leren we veel van. Op onze school geven alle leerkrachten sinds dit schooljaar de technieklessen zelf. Monique van der Roest, leerkracht groep 4 Daltonschool Neptunus De lesvoorbeelden zijn voor de groepen 5 tot en met 8 geschikt. Deze voorbeelden kunnen door de leerkracht naar niveau van de groep eenvoudig aangepast worden. Op deze manier wordt zo effectief mogelijk gebruikgemaakt van het lesmateriaal. De leerlingen krijgen de ruimte om het op een creatieve wijze en vanuit verschillende perspectieven te ontdekken en onderzoeken. 23

24 2.4.3 Lesvoorbeelden Ontwerpend leren: 7 werelden van bètatechniek In de Werkmap Techniek wijken de lesvoorbeelden/ werkkaarten voor Ontwerpend Leren in hoofdstuk 6 in thema iets af van de opdrachten over Onderzoekend Leren in hoofdstuk 5. In deze lesvoorbeelden ligt de focus wat minder op de domeinen van natuur en techniek, maar hanteren we voor kerndoel 45 de zeven werelden van bèta en techniek (zie figuur 4 hieronder). Waarom Zeven werelden van bèta en techniek? De onderwerpen in de techniek zijn zo divers en breed dat het weinig zinvol is om dit domein als een geheel te beschouwen. De wereld van bèta en techniek is namelijk meer dan witte jassen en schroevendraaiers. Het Platform Bèta Techniek ( onderzocht hoe jongeren de wereld van bèta en techniek beleven. Dit leidde tot zeven werelden die de gehele bètasector opdelen: avonturiers, creatieve geesten, ontdekkers, vernieuwende denkers en wereldverbeteraars. Zo is voor elk kind/individu iets te vinden wat hem/haar persoonlijk past. Verder is het voor kinderen het een inspirerend manier om technische en exacte vakken te kunnen plaatsen in een context of wereld waarin deze vakken een belangrijke rol spelen. science & exploration Werelden van voeding & vitaliteit mobiliteit & ruimte Bétatechniek water, energie & natuur mens & medisch lifestyle & design market & money Figuur 4: De zeven werelden van bèta en techniek. ( 24

25 Referenties CPS (2004). Coöperatief leren voor alle leerlingen! Praktische toepassingen voor leerlingen met speciale leerbehoeften. Bron: HdK%20CL/materiaal/Artikelen/cooperatief%20leren%20 voor%20alle%20leerlingen.pdf Graft, M. van & Kemmer, P. (2007). Onderzoekend en Ontwerpend Leren bij natuur en techniek Basisdocument over de didactiek voor Onderzoekend en Ontwerpend Leren in het primair onderwijs. Bron: natuur/vtb/loolbasis.pdf Kennisnet (2011) Kinderen ontwerpen schoolplein met behulp van nieuwe technologie. Bron: Kerndoelen basisonderwijs binnen domein Natuur en Techniek (2009) Bron: tule.slo.nl Keulen, H. van & Oosterheert, I. E. (2011) Wetenschap en techniek op de basisschool. Groningen: Noordhoff Uitgevers B.V. KNAW Project Knoeien met eten. Bron: Nationaal Techniekpact 2020 (2013) Nationaal Techniekpact 2020 Bron: Platform Bèta Techniek (2007 en 2012) De zeven werelden van bèta en techniek. Jongeren en de beleving van de zeven bètawerelden. Bron: betamentality-zeven-werelden-nederlands.pdf SLO Nationaal expertisecentrum leerplanontwikkeling (2014) Onderwijsleermiddelen zml. Coöperatief leren: leren samenwerken en leren door samen te werken. Bron: document?id=89e2522a-a6b9-41ba-8035-d7a57b3539d9 Stichting C3 (2013) Hoe geef ik een gesmeerde les over chemie? Bron: C3ExxonboekjeV3_2.pdf TechniekTalent.nu (2015) Jaarplan TechniekTalent.nu Verkenningscommissie Wetenschap en Techniek (2013) Adviesrapport van de verkenningscommissie wetenschap & technologie. Wetenschap & technologie in het primair onderwijs. Bron: 25