ICT bij STEM in basisschool en onderbouw

Transcriptie

1 ICT bij STEM in basisschool en onderbouw Roel Baars ECENT / ELWIeR conferentie 18 mei 2016

2 Inhoud Kennismaking Mogelijke onderdelen Overzicht CMA / Coach 7 Demonstratie Coach 7 Gebruik van ICT-middelen in onderwijs Opstap voor leraaropleidingen Anders nog iets?

3 Introductie CMA Bèta-brede onderwijsverrijking via leerzame ICTtoepassingen, al meer dan 25 jaar Computermeten met software (Coach 7) en hardware (data-loggers/interfaces) Lesmaterialen en nascholing Breed aanbod, veel toepassingen Onderwijsmateriaal voor PO & VO (BiNaSk) Meten, sturen, videoanalyse, modelleren, robotica Partners LEGO, NTL, FLIR, Sciencéthic, moway

4 Introductie CMA Vakkundig en vertrouwd Jonge BiNaSk-vakdocenten met academische achtergrond in dienst Meer dan 25 jaar ervaring, op veel scholen gebruikt Internationaal actief Projecten: Establish (IBSE), ICT for IST Netwerk van 13 buitenlandse dealers

5 Educatieve software Constructivistisch Data verkrijgen Data verwerken Modelleren Simuleren Videometen Informatief Internet Multimedia Visualiseren Instructies Lesmateriaal ICT als gereedschap: kennis vergaren, begripsontwikkeling, vaardigheden ontwikkelen

6 Coach 6 & 7 Sturen & Regelen Meten aan video s Modelleren Gegevens verzamelen Gegevens analyseren en verwerken Animaties

7 Gradaties in gebruik van ICT Niet-gebruiker Docent beschikt over ICT vaardigheden, maar gebruikt ICT niet in de klas Overnemer Docent gebruikt ICT materiaal zoals het is en als het in het leerprogramma past Aanpasser Docent past materialen aan zodat ze passen bij leerlinggroepen en de eigen stijl van lesgeven Geavanceerd gebruiker Docent ontwikkelt en gebruikt ICT materialen in verschillende context of op een nieuwe manier Ontwikkelaar/begeleider Docent maakt nieuwe materialen en/of stimuleert collega s tot het gebruik van ICT

8 Rol van de docent De docent/toa is de architect van de taken die leerwinst als doel hebben De docent/toa is de manager van het proces waardoor de leerlingen de nodige vaardigheid met de software verkrijgen

9 Computermeten: waarom? Snelle verzameling van veel data Tot metingen per seconde Met een datalogger kun je overal meten Er op uit! Onmeetbare grootheden zichtbaar kunnen maken ECG, absorptiespectrum, geluidsgolven

10 Computermeten: waarom? Veelheid aan experimenten mogelijk Eén software-omgeving Uitgebreide analyse van resultaten mogelijk Helling, oppervlak, statistiek, Fourier-analyse, en meer

11 Meten met de computer Sensor Sensor zet een grootheid om in een spanning (digitale sensoren zetten de spanning zelf om in digitale waarden). Interface PC Interface voorziet de sensor van voeding, zorgt vaak voor de omzetting van de analoge ingangssignalen in digitale waarden, en geeft deze informatie door aan de PC. PC rekent spanning terug naar waarde van de grootheid (op basis van ijktabel) en slaat meetresultaten op. Gegevens worden weergegeven en is naar keuze bewerking en analyse mogelijk.

12 Meten met de computer Software Coach 6 / 7 + Beschikbare lesactiviteiten Hardware Interface Sensor Computer Dataloggers Interface en computer in één

13 Stimuleren in leraaropleiding Docenten in opleiding vroeg laten kennismaken met ICT in de klas Recent PhD-onderzoek Trinh Tran (VU/Hanoi) naar hoe docenten wegwijs gemaakt kunnen worden bij het toepassen ICT in probleemgestuurd onderwijs Methode ontwikkeld voor toepassing in leraaropleidingen Goede ervaring, o.a. VU, TUD

14 Het idee Principe 1: uitproberen van een activiteit via een complete cyclus van ontwerpen, uitvoeren en evalueren van een les met ICT en onderzoekend leren Principe 2: bewustzijn creëren van de mogelijkheden van de ICT-middelen en verdieping van één gereedschap naar keuze (meten, videoanalyse of modelleren). Principe 3: leren door een gemengde opzet van instructielessen, tussentijdse opgaven en een online platform met ondersteunend materiaal en nauwe begeleiding. 14

15 Opzet methode

16 16

17 Ook iets voor u? Cursus voor uw docenten in opleiding, i.s.m. CMA-experts Coach 7 licentie voor leraaropleidingen Desktop 65 per jaar BYOD (incl. tablet versie) 75 per jaar Onbeperkte installatie voor docenten en studenten op computer / tablet Support van CMA (helpdesk)

18 CMA interface-aanbod Sense Lab CoachLab II+ VinciLab Mobiele dataloggers PO VO (onderbouw) VO (bovenbouw) CLAB (werkt ook i.s.m. Casio GR)

19 Sense Basisschoolniveau

20 Sense USB-meetinterface Ingebouwde functies Geluid-, temperatuur- en lichtsensor Instelbare LED en zoemer Externe temperatuursensor Meetfrequentie 40 khz (max.)

21 Lab VO onderbouwniveau

22 Lab USB-meetinterface 2 analoge sensoringangen, automatische herkenning Groot sensoraanbod (o.a. temperatuur, bloeddruk, spanning) Meetfrequentie 40 khz (max.)

23 CoachLab II+ VO niveau

24 CoachLab II+ Multifunctionele USB-interface voor meten en sturen Twee analoge en twee digitale BTingangen met sensorherkenning, twee 4- mm ingangen, vier 4-mm regelbare uitgangen Groot sensoraanbod (idem. Lab) Meetfrequentie 100 khz (max.)

25 VinciLab / CLAB Mobiele dataloggers

26 VinciLab / CLAB VinciLab CLAB Stand-alone datalogger, kan (draadloos) verbonden worden met de pc Capacitief touchscreen 4 analoge + 2 digitale ingangen, met sensorherkenning Ingebouwde geluidssensor + 3-assige versnellingssensor Meetfrequentie 1 MHz (max.) Werkt met pc en met CASIO grafische rekenmachines, kan voorgeprogrammeerd ook stand-alone meten 3 analoge ingangen, met sensorherkenning Ingebouwde 3-assige versnellingssensor Meetfrequentie 100 khz (max.)

27 Software: Nodig voor gebruik van hardware met computer Functionaliteit: Verzamelen van meetgegevens Maken van meet- en regelsystemen Beeld- en videoanalyse (d.m.v. tracking) Modelleren Verwerken en analyseren van gegevens Verslaglegging (tekst, beeld, video, web)

28 Software: Ondersteuning voor verschillende interfaces en circa. 200 sensoren, sensorkalibraties en actuatoren Real-time weergave van sensorwaarden (meerdere tegelijk)

29 Software: Verbeteringen t.o.v. Coach 6 Gebruiksvriendelijk, aantrekkelijk, robuust Ondersteuning voor PC & Mac Mobiele versie in ontwikkeling (Android, ios) Klaar voor de toekomst!

30 Software: Open leeromgeving, veel gereedschappen voor onderzoek Werken zoals wetenschappers Veel (real-life) contexten mogelijk Real-time meten versterkt verbinding tussen observatie, experiment en resultaat Directe feedback bevordert kritisch denken

31 Modelleren Onderdeel van examenprogramma s van BiNaSk Modellen bouwen mogelijk met Coach 7: grafisch en tekstueel

32

33 Onderzoekgericht leren De leerling: het middelpunt van het leerproces Werken als wetenschappers: ontwerpen en leiden van eigen onderzoek, verantwoording voor eigen leerproces Samen werken en bevindingen communiceren De leraar: begeleider, bemiddelaar, initiatiefnemer Talloze vaardigheden: stellen en beantwoorden van vragen, voorbereiden, plannen en uitvoeren van eenvoudige onderzoekjes, voorspellen van uitkomsten, doen van waarnemingen, hulpmiddelen gebruiken om gegevens te verzamelen, aflezen en verklaren van grafieken, analyseren van gegevens, gegevens gebruiken om verklaringen te geven en conclusies te trekken, uitleg overdragen, presentatie, enz.

34 Onderwijsonderzoek Positieve ervaring van pilotprojecten: TEEMSS II 2007, Pollen 2010, Fibonacci 2013 (ook in Nederlandse basisscholen) Leerlingen kunnen: Zeer snel leren hoe sensoren werken en eenvoudig software gebruiken Grafieken lezen en interpreteren (namaken van een gegeven grafiek door middel van manipulatie van een sensor) Experimenten bedenken Moeilijkheden voor sommige leerlingen: Een eerlijke meting doen, waar maar 1 grootheid verandert Tijdsinterval bepalen

35 Onderzoeken op de basisschool met de Sense Ontwikkeld op basis van ervaringen met het gebruik van ICT in het (basis)onderwijs: Serie uitdagende natuurwetenschappelijke onderzoeksactiviteiten: geluid, licht, warmte. Integreert hands-on activiteiten en activiteiten met sensoren. Ondersteuning voor leerkrachten met weinig ervaring

36 Sense lessenpakket Sense-interface Coach 6 Lite software (gratis) met activiteiten (nog geen C7) Docenthandleidingen & leerlingwerkbladen Primary Science Kit Zie: /lesmateriaal-basisonderwijs

37 Primary Science Kit Kant en klaar material voor meerdere experimenten

38 Ondersteuning voor de leerkracht Startgids (gebruik Coach & Sense) Handleiding voor de leerkracht Achtergrondinformatie Leerdoelen Uitleg van concepten Leerling-denkbeelden Beschrijving van de leerlingactiviteiten Voorbeeldgegevens en antwoorden

39 Uitvoering: soms klassikaal

40 Uitvoering: meestal leerhoek in lokaal of op gang Studiedag Agora,

41 Robotica in de les Robots zijn een bekend concept in vele contexten Tastbaar leren ontwerpen, ontwikkelen en programmeren CMA biedt producten & nascholing

42 Robotica bij CMA LEGO Education Mindstorms EV3 WeDo moway