Op woensdag 22 mei 2013 lichtten we het verloop van de ontwikkeling van het "DID’IT concept" en de resultaten van het onderzoek toe in Technopolis te Mechelen. Inhoud presentatie: 1. "DID'IT een didactisch concept voor techniekprojecten" (Bart Bulckens, Lector Techniek en Wetenschappelijk medewerker, Lerarenopleiding, Karel de Grote-Hogeschool) 2. "De effectiviteit van het DID'IT concept" (Jan Ardies, Projectmedewerker, Karel de Grote-Hogeschool en Assistent, Instituut voor Onderwijs- en Informatiewetenschappen, UA) 3. "Kan dat beter?" – Talenten ontwikkelen bij jongeren voor wetenschap & technologie (Dr. Hanno Van Keulen)

1. WELKOM
DID’IT - een didactisch
concept voor
techniekprojecten
Bart Bulckens bart.bulckens@kdg.be
Jan Ardies jan.ardies@kdg.be

2. Inleiding
DID'IT een didactisch concept voor
techniekprojecten, Bart Bulckens
De effectiviteit van het DID'IT concept, Jan
Ardies
Pauze, netwerkmoment
Kan dat beter? – Talenten voor wetenschap
& technologie ontwikkelen bij jongeren,
Prof. Dr. Hanno Van Keulen
Netwerkmoment en receptie

3. DID’IT
Een didactisch concept
voor techniekprojecten
Het
concept
• Leerplan Techniek
1997 tot 2013
Het
project
• PWO Techniek 2010 – 2013
- p.3

4. - p.4
Leerplan 1997-2005: aanpassingen
voor Technologie Thuis naar Materiaal-,
Energie- en Informatiestroom:
• De verschillende ruimten van een eenvoudige woning in een
bouwplan schetsen of tekenen.
• Een aantal gebruikte technieken in de bouw illustreren en
uitvoeren.
• De plattegrond opmeten, schetsen en in tekening
brengen.
• Een schaalmodel van een ingerichte ruimte uit een woning
realiseren.
• Met behulp van een eenvoudige proefopstelling de
warmtedoorgang bij verschillende bouwmaterialen bepalen.
• …
Het concept

5. Leverden ideeën:
•Mentoren
•Studenten
•Navormers
•Lectoren
•…
- p.5
Het concept

6. - p.6
Materiaalstroom
thuis…
• wij DOEN het
Het concept

7. - p.7
Het project bestaat uit…
een ‘aanbod’ van 18 activiteiten
didactisch materiaal (minder dan
150€)
opdrachtenfiches
bundel voor de leerlingen
achtergrond voor elke opdracht
invulbladen
zelfevaluatie rubriek
Het concept

8. - p.8
TOP-Dag 2006 & 2007

9. Versie 1 (2005)
- p.9
Activi-
teiten-
fiche
Info-
fiche Map
Het concept

10. Techniek Op School in de 21e eeuw
01.09.2004 - 31.08.2008
http://www.ond.vlaanderen.be/tos21
- p.10
1 visie op ‘techniek voor iedereen’;
2 concept voor het ontwikkelen van
ontwikkelingsdoelen en eindtermen;
3 essentiële bouwstenen aanleveren voor een
degelijke curriculumontwikkeling voor kinderen
en jongeren van 2,5 tot 18 jaar;
4 goed evenwicht vinden tussen de visie en de
andere actoren anderzijds;
5 criteria ontwikkelen voor het stimuleren van
projecten.
Het concept

11. - p.11
Leerplannen techniek
2010
De eindtermen
2009
65 referentiepunten
19 standaarden
2008
Het concept

12. - p.12
VVKSO, GO & OVSG
• Vertrekken vanuit de nieuwe eindtermen;
• Duiding bij visie van TOS21 + lexicon;
• Projectmatige aanpak;
• Denkend handelen en al doende leren;
• Criteria voor projecten;
• Accent op het luik ‘Hanteren’;
• Pedagogisch-didactische wenken;
• Vaklokaal en leerlingaantal;
• Evaluatie.
Het concept

13. Vakdidactische aanpassingen
voor techniek
- p.13
Het
vak3dac-
tisch
model
Werkvormen
Leertheorie Lestype
Leerconcept
…
Het concept

14. - p.14
VAK3DACTISCH
Model
DIDACTIEK:
didactische en pedagogische
concepten
Leertheorie Sociaal-constructivisme
Leerconcept Begeleid Zelfstandig Leren
Leerlijn Op te stellen per school
Lestypes • Een frontale les
• Een praktijkles
• Een les met activerende werkvormen
Werkvormen Doceren/OLG Demonstreren
Delegeren De practica
Techniekprojecten
DID’IT©
Het concept

15. Het vak3dactisch model
12-6-2013 - p.15
Bron: Inspiratiegids voor een kwaliteitsvolle vakdidactiek
Het concept

16. Sociaal-constructivisme
12-6-2013 - p.16
• gaat ervan uit dat mensen de werkelijkheid construeren door
met elkaar te interageren. Ieder heeft een interpretatie van
een visie op de werkelijkheid. Gemeenschappelijkheid in die
visie wordt gerealiseerd door de groepen en (sub)cultuur
waar ze deel van uitmaken. Leren wordt daardoor
contextafhankelijk en een sociaal gebeuren (Struyven en
Janssens 2007).
• In de leeractiviteiten ‘construeert de lerende kennis, door
informatie toe te passen op nieuwe situaties en die te toetsen
aan bestaande voorkennis, en voorgaande ervaringen en ze
te integreren in nieuwe kennisstructuren’ (De Corte, 2000).
Het concept

17. Begeleid Zelfstandig Leren
- p.17
Het concept
•leerkracht bepaalt doelen,
inhoud, werkwijze
• korte opdrachtenbepaald
•leerling bepaalt mee, locatie,
timing,
•inspraak in evaluatie
•leerkracht bepaalt de doelen
•leerling voert de gegeven taken op
eigen initiatief uit
•leerkacht bevraagt inhoud, timing,
taakverdeling in groepswerk,
werkvorm, remedieert
•grote leerlingparticipatie bij de
evaluatie
•korte gesloten opdrachten
•klassikaal verbeterd
•alle leeractiviteiten worden door
de leerling bepaald en gestuurd
•Ook doelen en inhouden
•leerkracht is een externe
raadgever
zelfverant-
woordelijk
leren
zelf
werken
zelfstandig
werken
begeleid
zelfstandig
leren

18. Lestype
Een frontale les
Een praktijkles
Een les met activerende
werkvormen
Werkvormen
OLG
Demonstraties
Delegeren → practica
12-6-2013 - p.18
Het concept

19. - p.19
VAK3DACTISCH
Model
DIDACTIEK:
didactische en pedagogische
concepten
Leertheorie Sociaal-constructivisme
Leerconcept Begeleid Zelfstandig Leren
Leerlijn Op te stellen per school
Lestypes • Een frontale les
• Een praktijkles
• Een les met activerende werkvormen
Werkvormen Doceren/OLG Demonstreren
Delegeren De practica
Techniekprojecten
DID’IT©
Het concept

20. - p.20
DID’IT
DID’IT
DOEN
Het concept

21. - p.21
Wat is DID’IT?
Een didactische tool om de
activiteiten techniek bij
techniekprojecten op een
eenvormige en doordachte
manier te presenteren aan
leerlingen ongeacht het
toepassingsgebied
Het concept

22. - p.22
Actiekaart Infokaart Invulbundel Evaluatie
Versie 2 (2010)
Het concept

23. - p.23
Het concept

24. - p.24
Het concept

25. - p.25
Het concept

26. - p.26
Het Project
Academiejaar 2010-2011
• 6 PilootScholen werken met DIDIT
• 6 PS Werken één techniekproject uit
Academiejaar 2011-2012
• 6 PS proberen elkaars projecten
• 17 TestScholen; vorming + ‘Met een zucht
in de lucht?’ + bevraging
Academiejaar 2012-2013
• 7 PS optimaliseren ‘evaluatie’
• 5 PS werken rond leerlijnen

27. 12-6-2013 - p.27
Het concept
• Academiejaar 2010-2011
Selectie pilootscholen (VVKSO, OVSG, GO met ASO, TSO
en/of BSO bovenbouw)
Infosessie + 1 techniekproject in DID’IT
Eén techniekproject vertalen in DID’IT
Optimaliseren en uittesten
Feedback op het DID’IT-concept

28. Leerlingen Leraar
 hebben het moeilijk om ‘te
lezen’
 Nood aan leerlijn Techniek
 vinden het wel aangenaam  Vereist ICT-vaardigheden
 werken zelfstandiger na enkele
weken
 Grote tijdsinvestering in de
voorbereiding
 blijven vragen ondanks de
uitgeschreven info en
opdrachten
 Evaluatie bij een
doorschuifsysteem (begrijpen,
duiden, hanteren)
 leren door te doen  Organisatie en duidelijkheid
voor lln
12-6-2013 - p.28
Feedback + suggesties
Het concept

29. - p.29
Versie 3 (2011)
Studiewijzer Actiekaart Infokaart Invulbundel Evaluatie
Het concept

30. - p.30

31. 12-6-2013 - p.31
Het concept
• Academiejaar 2011-2012
Pilootscholen testen elkaars projecten
TOP-dag 2011: pilootscholen stellen
hun project voor + ervaring
Testscholen en Controlescholen
Onderzoek (onlinevragenlijsten)
Evaluatie, professionalisering

32. 12-6-2013 - p.32
• Academiejaar 2012-2013
Pilootscholen testen elkaars projecten
Studenten KdG vertalen lessen
Natuurwetenschappen, Wiskunde, LO,
PAV naar DID’IT
DID’IT op de Statengeneraal KdG, het
VELOV-congres, IOSTE,…
www.didit.be of www.kdg.be/didit
Het concept

33. Besluit: DID’IT
 ‘het werkt’ en heeft een heldere en
herkenbare structuur
 kan zowel gebruikt worden voor
begrijpen, hanteren en duiden
 past perfect bij autonomie-
ondersteunend leren
 in alle toepassingsgebieden inzetbaar
 van sterk leraar- naar leerlinggestuurd

34. Interesse ?
Bedankt voor uw aandacht
 mogelijkheid tot inschrijven voor navorming
 bezoek de projecten van de pilootscholen
 neem contact op bart.bulckens@kdg.be

35. Wat doet DID’IT met je?
Onderzoek naar de evolutie van
technische geletterdheid en
attitude ten aanzien van techniek
Jan Ardies – Bart Bulckens

36. - p.36
Wat we moeten weten vooraf…
• Opzet van het onderzoek
• Aanpak van het onderzoek
• Analyse van de resultaten

37. Opzet
• Doel:
– Effectmeting van didactische werkvorm
• 1e graad A-stroom
• Net-overstijgend
• Verschillende scholen (diverse profielen)
- p.37

38. Aanpak
2010-2011 2011-2012 2012-2013
• Literatuurstudie
• Meetinstrumenten
• TAC
• PATT
• DAS
• Pilootstudie
• Nulmeting
• Gebruik methode
• Nametingen
• Leerkrachten
• Leerlingen
• Evalueren
• Hanteren
• nieuw cohort
• Leerkrachten
• Leerlingen
- p.38

39. De meetinstrumenten
• Dimensions of Attitudes towards Design and
Technology
– Nederlandstalig recent instrument (Juliette Walma van der Molen et al, 2008
• attitude ten aanzien van techniek / techniek onderwijs
- p.39
Attitude
Cognition
Relevance
Difficulty
Gender
Affect
Enjoyment
Anxiety
Percieved
Control
Self-Efficacy
Dependency
on context

40. De meetinstrumenten
• Pupils Attitude Towards Technology
– Gehervalideerd en beperkt voor Vlaanderen
• Exploratieve en Confirmatorische Factoranalyses
– 25 stellingen
- p.40
Attitude ten aanzien van techniek
Interesse
Loopbaanambitie
Vervelend en saai
Beide geslachten
Positieve gevolgen
Moeilijkheid

41. De meetinstrumenten
• Technological Awareness and Cognition
– Zelf samengesteld op basis van TOS-21 kader
• Expertenpanel, collega’s, studenten lerarenopleiding
• Verschillende pilootstudies, IRT analyses
– 39 vragen, meerkeuze of Juist/Fout
- p.41
Technische Geletterdheid
Begrijpen
Duiden
Hanteren

42. Aanpak
- p.42
Online bevraging
• 17 scholen
• 35 leerkrachten
• 1600 leerlingen
• Observaties in de klas
• leerkrachten zelf
• video-analyse
• onderzoeker

43. Aanpak
- p.43
Observaties in de klas
• Video opnames
• 2 groepjes leerlingen alle lessen (6 weken)
• Leerkrachten zelf
• Videoles collega bekeken
• 4 leerkrachten in eigen lessen 1 leerling
geobserveerd
• Onafhankelijke onderzoeker
• 13 groepjes van 2 leerlingen

44. Analyse
• Controlevariabelen
Geslacht, thuistaal, ‘opleidingsvorm’, …
• Rekening houden met beginsituatie
Attitude bij nulmeting,…
• Kwalitatief & Kwantitatief
- p.44

45. Analyse
• DID’IT
– Projecten:
• Ruimtevaart B+D+H
• Wonen H
• Frisdrank H
• Controlegroepen
– eigen projecten/handboeken/…
- p.45

46. - p.46
Resultaten van het onderzoek
• Begrijpen en Duiden
• Hanteren
• Attitude ten aanzien van techniek
• Houding ten aanzien van DID’IT

47. Begrijpen en Duiden
– Algemene lichte daling voor begrijpen
en duiden
- p.47

48. Begrijpen en Duiden
– Daling voor begrijpen iets sterker dan
voor duiden…
- p.48

49. Begrijpen en Duiden
• Geen verschil tussen:
– Jongens en meisjes
– Technische of niet-technische studierichtingen
– Geïnteresseerde of niet-geïnteresseerde
leerlingen
– …
- p.49

50. Begrijpen en Duiden
• Per 2 beste resultaat
- p.50

51. Hanteren
DID’IT is DOEN !
• Leerlingen steken best wel wat energie in
het definiëren van het probleem
• De maak-component is sterk aanwezig
• Leerlingen evalueren product & proces
• Leerlingen leren hulpmiddelen kiezen en
gebruiken
• Het ontwerpen komt minder of nauwelijks
aan bod
- p.51

52. - p.52
Attitude ten aanzien van
techniek
• enkele vaststellingen:
interesse in techniek
ambities
gendergevoeligheid

53. Attitude - interesse
• Hogere interesse in techniek !
• Verschil tussen jongens en meisjes is constant
- p.53

54. Attitude - interesse
• Effect van jaar, geslacht en DID’IT
- p.54

55. Attitude – carrière ambities
• Jongens meer ambitie dan meisjes
- p.55

56. Attitude - Gendergevoelig
• Meisjes vinden dat techniek voor hen
moet kunnen. Jongens niet. Of toch?
- p.56

57. - p.57
Houding ten aanzien van
DID’IT
• enkele vaststellingen:
houding van de leerkracht
houding van de leerling

58. Houding van de leerkracht
• Positief maar kritisch
- p.58

59. Houding van de leerling
- p.59
Interessant
project?
Begrijpen en Duiden zijn hoger Ook na controle
initiële interesse !
ja

60. Houding van de leerling
- p.60
Interessant,
leerrijk of leuk
project?
Grotere interesse,
Meer ambitie,
Minder saai
&
Positievere gevolgen
Ook na controle
initiële score!
ja

61. - p.61
Besluit
• DID’IT
• Onderzoek en techniek

62. Besluit uit de data
• Jongens hebben meer interesse en meer
ambitie in techniek dan meisjes
• Meisjes vinden techniek meer iets voor beide
genders dan jongens
• DID’IT discrimineert niet
• Best samenwerken per twee
• Ontwerpen komt weinig aan bod in de les
• De houding van de leerling t.a.v. het project
is erg invloedrijk
- p.62

63. Besluit uit de observaties
• Lezen van de opdracht is een probleem
• Leerlingen voeren soms blindelings uit
• Leerlingen vragen sturing…
- p.63

64. Besluit over het onderzoek
• Attitudes, Begrijpen en Duiden zijn meetbaar
• Perceptie van leerlingen opnemen in onderzoek is
belangrijk
• De eindtermen i.v.m. het kwaliteitsvol,
doelgericht, ergonomisch en milieuvriendelijk
maken en gebruiken zijn moeilijk vast te stellen
- p.64

65. Besluit over het onderzoek
• Onderwijskundig onderzoek bij techniek
nog erg pril in Vlaanderen
• Fijne en boeiende samenwerking met test-
en controlescholen.
• Heel veel geleerd van de pilootscholen
- p.65

66. Wordt vervolgd…
- p.66
Bedankt

67. ‘Kan dat beter?’
Talenten ontwikkelen bij jongeren voor
wetenschap en technologie
Hanno van Keulen - Universiteit Utrecht
Slotevent DID’IT project - Mechelen, 22 mei 2013

68. Voorstellen
Hanno van Keulen is:
• Scheikundige
• Nieuwsgierige
• Programmaleider
Bètatechniekonderwijs bij het
Centrum voor Onderwijs en Leren,
Universiteit Utrecht
– TalentenKracht Utrecht
– Wetenschapsknooppunt Utrecht
– Kenniscentrum Talentontwikkeling,
Wetenschap & Techniek Midden

69. ‘Oriëntatie op Jezelf en de Wereld?’
• Nederland en Vlaanderen kennen een erg lage instroom in
bèta-technische opleidingen en beroepen (OECD).
• Vanaf een leeftijd van tien jaar sluiten kinderen beroepen
uit waarmee ze onbekend zijn.
• Studenten van lerarenopleidingen zijn overwegend ‘non-
bèta’s’ (Motivaction)
– Pierre Léna (astrofysicus, lid Academie des Sciences (F),
ontwikkelaar La Main à la Pâte) hierover: “De basis van de
opleiding van onze toekomstige onderzoekers, technici en
ingenieurs ligt in de handen van hen die er de minste
affiniteit mee hebben”
– Robbert Dijkgraaf (o.a. auteur Bètacanon): “Als er één groep
is wiens leven door wetenschap en techniek bepaald zal
worden, dan is dat de groep jonge kinderen”
• Hebben scholen en lerarenopleidingen een
verantwoordelijkheid? Zo ja, hoe moet
die genomen worden?

70. Ben je een goed rolmodel?
– Wetenschap en technologie staat in een context, is een
verhaal, kent spelers en rollen
– Kinderen (vooral meisjes) kennen het verhaal niet en
herkennen zich niet in de spelers
• Gender: vooral Nederland doet het erg slecht
• Vraaggedrag leraren laat onbewuste vooroordelen zien
– Compenseren is nodig door feminiene waarden te
koppelen aan W&T: samenwerken en anderen helpen

71. W&T: geen vak maar een benadering
• “De commissie wil onderstrepen dat wetenschap
en technologie in haar ogen géén apart vak is,
maar een vakoverstijgende benadering. Meer
ruimte in het primair onderwijs voor wetenschap
en technologie betekent dan ook niet per se een
extra belasting voor scholen en leraren. Het vergt
vooral een andere manier van lesgeven. De
methodiek van het onderzoekend en ontwerpend
leren kan worden gekoppeld aan alle vakken en
activiteiten, van taal, rekenen, aardrijkskunde,
geschiedenis en biologie tot aan de meer
creatieve vakken en het schooltoneel.”

72. Waarom is de lucht blauw?
• Stel dat een kind deze vraag stelt, wat zijn uw
gedachten hierbij? Hoe zouden (uw) studenten
van de lerarenopleidingen reageren?
A. “Ik heb geen enkel idee en raak in paniek”
B. “Op mijn (stage)school stellen kinderen dit soort
vragen niet”
C. “Ik weet het en geef meteen het goede antwoord”
D. “Ik heb er nooit over nagedacht, maar laten we het
eens gaan uitzoeken”

73. Denkpunten en programma
1. Alle kennis heeft een lichamelijke basis
2. Wetenschap en technologie zijn nauw verbonden met
taal
3. De krachtige leeromgeving is een didactische structuur
van materiële, sociale en narratieve affordanties
4. Het gaat niet primair om de kennis maar om attitudes
en vaardigheden om te exploreren, te onderzoeken en in
onze (hoogtechnologische) wereld te leven
5. Wetenschap en technologie is middel voor brede
talentontwikkeling
6. Opbrengstgericht werken: ook met wetenschap en
technologie

74. Kennis is ‘lichamelijk’
• Van Piaget naar Gibson en Thelen
• Van mentale representaties naar actie-perceptie
systemen
• Van mind-body dualisme naar interactionisme
• Motorneuronen, spiegelneuronen en taalcentrum

75. Denken over talentontwikkeling
• Talent is:
– Multiplicatief, multidimensioneel, domeinspecifiek
– Een leerpotentieel richting excellentie binnen de eigen
bandbreedte
– Emergent (een effect in een dynamisch systeem)
• Het gaat erom (alle) kinderen in een opwaartse
talentspiraal te brengen

76. Taal - Waarom begrijpen wij elkaar?
• Abstracte begrippen zijn metaforen met
lichamelijke oorsprong
– Be’grijpen’
– Stroom
– Ruimte
• Woorden alleen zijn geen ervaringen en
leiden niet zonder meer tot begrip
– “Hemellichaam – Iets wat een baan in de ruimte
aflegt”

77. Wetenschap en technologie is taal
leren
• Zelfs de grammatica vertoont sporen van
embodiment en actie-perceptie:
– 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

78. De krachtige leeromgeving
“Het licht neemt de schaduw mee en daardoor wordt de
schaduw steeds groter!”

79. Perceptie zonder actie: Hoe laat is
het hier?
A. Acht uur ‘s avonds
B. Één uur ‘s nachts
C. Tien uur in de
ochtend
D. Geen flauw idee

80. Waarom is het ‘s zomers
warmer?

81. Zijn we ‘s zomers dichter bij de zon?

82. De didactische structuur van
wetenschap en techniek
Onderwijzen moet leren uitlokken door:
– Materiële affordantie: Bepaalde voorwerpen
of verschijnselen trekken aandacht en
suggereren actiemogelijkheden
– Sociale affordantie: interactie met anderen
(met name de leraar) helpt om de
actiemogelijkheden te herkennen en te
gebruiken
– Cognitieve affordantie: begrip van de
context (het ‘narratief’) helpt om
betekenisvolle van betekenisloze actie-
percepties te onderscheiden

83. Sociale affordantie: Interactie
in wetenschap en technologie
• Interactie is niet hetzelfde als instructie geven
• Instructies, kookboekvoorschriften,
handleidingen, werkbladen, techniekkisten e.d.
hebben (grote) nadelen:
– Het onderliggende belang raakt uit het zicht (‘Waarom
doen we dit eigenlijk?’)
– Zelf nadenken is niet productief (‘hand-on, minds-off’)
– Het resultaat komt voorop te staan, in plaats van het
(leer)proces
• Dus: vragen, doorvragen, coachen en feedback
geven (‘scaffolding’; ‘dialogic teaching’)
• Is dit controleverlies? Of eigenaarschap?

84. Cognitieve affordantie: het scenario
kennen
“Het pakje moet passen door de schoorsteen”

85. Wat is wetenschap en techniek?
“Wetenschap en techniek is in de eerste plaats een houding.
Het is nieuwsgierigheid, willen weten, willen begrijpen, willen
verbeteren. De ‘black box’ openmaken en kijken wat er in zit.
......
Wetenschap en techniek is verder een zoektocht en een
praktijk. Als je een vraag hebt waarop je het antwoord niet
kent, of als je een probleem wilt oplossen, dan ga je aan de slag.
......
Wetenschap en techniek is ook kennis en kennis ‘maken’. De
beloning van de zoektocht is toegenomen inzicht waarmee je
greep krijgt op de natuurlijke wereld. Door mee te doen kom je
tot kennis die je begrijpt, die betekenisvol is en die je kunt
inzetten om kleine en grote vragen en problemen aan te pakken.”

86. Het begint met aandacht krijgen

87. Dan komt de verwondering? Hoe zit
dat?

88. Vragen leiden tot onderzoek en
(soms) tot kennis en inzicht

89. Welke professionele kwaliteiten van
de student / leraar moeten zich
ontwikkelen?
• Attitude:
– Nieuwsgierigheid
– Geworteldheid en zelfvertrouwen (eigen kennis is
‘embodied’)
– Geen slaaf van lesmethoden
• Vaardigheden:
– Nieuwsgierige vragen vertalen naar leerprocessen
(onderwijs ontwerpen)
– Interactievaardigheden
– Onderzoeken en ontwerpen
• Kennis:
– Overzicht over het domein (de ‘vijf systemen’)
– Overzicht over betekenis gevende contexten
– Weten waar je kennis kunt vinden

90. Wetenschap en techniek: de concepten

91. Contexten die wetenschap en
techniek betekenis verlenen
1. Wonen
2. Tuin, park en natuur
3. Lichaam, ziekte en
gezondheid
4. Veiligheid
5. Voeding en landbouw
6. Energiegebruik
7. Mobiliteit en transport
8. Gebouwen en
constructies
9. Communicatie
10. Muziek, kunst en cultuur
11. Sport, spel en beweging
12. Ontspanning en uitgaan
13. Kleding
14. Schoonmaken
15. Water en
watermanagement
16. Grond, stenen, bodem en
aarde
17. Weer, klimaat, lucht en
hemel
18. Hergebruik,
duurzaamheid en
kringlopen

92. Leren kijken door de ogen van
kinderen

93. Wetenschap en techniek is in de badkamer

94. Wetenschap en techniek raakt je
eigen leven
• Persoonlijk belang: Waarom moet ik mijn
handen wassen?
• Burgerschap: Hoe kun je water besparen?
Waar komt water vandaan en waar gaat het
heen? Hoe regelen we dat in de samenleving?
• Werk: Wie maakt dat allemaal?

95. Primaire behoeftes zijn
vanzelfsprekende startpunten

96. Een ei in de
magnetron?

97. Levensmiddeltechnologie?
Gezondheid? Taal? Rekenen?

98. Lesgeven over en met wetenschap
en technologie
• Aanknopingspunten voor het programma, de
werkvormen en de ‘lessen’
1. Ruimte geven aan zintuiglijke, lichamelijke exploratie
2. Nieuwsgierigheid vertalen naar passende leerprocessen:
a. Onderzoeken en ontwerpen volgens de empirische cyclus
volgen
b. De ‘black box’ openmaken
c. Kennis vermeerderen door opzoeken en uitzoeken
3. De wereld in: contexten verkennen
4. Verbindingen zoeken. Wetenschap en techniek als
middel voor:
a. Taal- en rekenvaardigheden
b. Wereldoriëntatie, burgerschap, muziek, beweging, ...
c. Ontwikkeling van hogere orde cognitieve vaardigheden,
sociale vaardigheden en executieve functies
(‘talentontwikkeling’)

99. Jonge kind: exploreren van de
natuurlijke wereld
• Aarde, water, lucht, vuur
• Vast, vloeibaar, gas
– Poeder, emulsie, damp
• Massa, evenwicht
– Krachten, draaien, versnelling
• Licht, kleur, schaduw, spiegel
• Geluid, trillingen
• Warmte

100. Exploreren: een relatie leggen tussen
de materiële omgeving en je lichaam
• Actiemogelijkheden herkennen
• Vaardigheden ontwikkelen
– Herkennen waar je iets kunt vastmaken
– Een hamer zien als verlengstuk en verzwaring van je
arm

101. Grijpen, draaien, slaan, wrijven, vasthouden,
…. het zijn je handen maar dan ‘handiger’

102. Onderzoeken en ontwerpen in
context
• (Zie ginds komt) de stoomboot: Hoe werkt dat?
Kan dat beter?
• Navigeren: kompas, sterren, kaarten
• Drijven (en zinken): dichtheid en opwaartse kracht;
golven
• Beladen (en kapseizen): ruimte vullen;
verpakkingsmateriaal; verhouding inhoud /
oppervlakte
• Uitladen: kraan, lier, glijbaan, katapult
• Varen: stoom; uitzetten van gas; motor
– De ‘pop-pop boot’ maken

103. Van exploratie naar onderzoeken:
de empirische cyclus
2.
Denken
3. Meten & Doen
4. Antwoorden
0. Zien
5.Schrijven/
Tekenen
1. Vragen
Hoe

104. 1. Verzinnen van vragen - Hypothese formuleren
•Wat wil je (nog meer) weten?
•Hoe zit het (dan) met .... ?
•Hoe komt het (dan) dat?
Denken over het antwoord:
•Hoe denk je dat het in elkaar zit/gaat/werkt?
Dit is je hypothese!
Ik denk dat als ..... dat er dan ......;
Ik denk dat .... komt door .....;
Ik denk dat om ..... te doen er ... nodig is.
2. Hoe ga je dit uitvinden –
Testsituatie ontwerpen
•Welk onderdeel zou je kunnen testen?
•Hoe doe pak je dat aan?
•Wat heb je daar bij nodig?
3. Uitvoeren –Data verzamelen & vastleggen
•Testopstelling maken
•Test uitvoeren (data verzamelen)
•Uitkomsten opschrijven
4. Nadenken – Evalueren, hypothese toetsen
•Kloppen de data met wat je dacht? Waarom?
•Wat betekent dat voor je hypothese? Klopt het,
of niet of een beetje?
..... als je nu gaat verzinnen hoe dat komt, zit je
weer in stap 1.
0. Introductie van probleem
en/of materiaal (kan spontaan).
•Ontdekken
•Kennismaken
•Aanrommelen
•Denken: hé, hoe zit dat??
5. Laat je eigen
lichtje stralen -
Rapportage
Schrijf je
uitkomsten op en
presenteer ze
aan anderen.

105. Problemen bij het bakken
van een cake
• Uitzoeken:
– Wat er gebeurt
• Opzoeken:
– Verklaringen
Met gist
Zonder boter Zonder ei
Met rijstmeel

106. Onderzoekend en ontwerpend leren
• Iets materieels zorgt voor aandacht
• Kinderen hebben daardoor een vraag (‘hoe zit
dat?’) of een probleem (‘kan dat beter?’)
• Dit ontlokt een leerproces volgens een empirische
cyclus (explorerend, onderzoekend, ontwerpend of
‘uitzoekend’ leren)
• Hierbij worden allerlei vaardigheden ontwikkeld:
inbeeldingsvermogen, zelfsturing, kritisch denken,
samenwerken, presenteren
• Het proces leidt tot beter begrip van de materiële
werkelijkheid (antwoorden op vragen; oplossingen
van problemen) en tot handelingservaring: de
basis voor vaardigheid

107. Onderzoekend en ontwerpend leren met
‘Water’
1/2 paraplu
3 drijven en zinken
4 dijk
5 brug
6 waterrad
7 sluis
8 waterzuivering

108. Samenwerken met beroepsmensen:
‘Hoe stroomt een rivier?’

109. Kinderen als echte onderzoekers!

110. De bebouwde wereld
• “Dan gaan ze shoppen. De modewinkel ‘Nero
Impala’ heeft een gevel van donkere korrelige
steen. Het glanst metallisch. Er zitten
glittertjes in”...
•

111. Een les maken van graniet naar .....
• Gebergtes .....
• Plaattektoniek ......
• Weer, wind en erosie ......
• Rivieren, zand en klei .......
• Sedimenten, vruchtbaarheid, landbouw .....
• Gesteentekringloop, fossielen, zandsteen .....
• Bouwen in steen, steden, winkels ......

112. Woordenschat
ontwikkelen: zo moet
het niet

113. Zelf leren kijken en vertellen

114. Vraag: wat is dit voor een brug?
A. Een hangbrug
B. Een leggerbrug
C. Een boogbrug
D. Ik zou het niet weten (maar we zoeken het
uit)

115. Bruggen bekijken

116. Een boogbrug maken met rietjes?!
Kan dat beter?

117. Wetenschap en technologie is doel
én middel
• Wetenschap en technologie is geschikte context om
andere doelen te bereiken
– Zorg dat studenten wetenschap en technologie kunnen
verbinden met taal, rekenen, geschiedenis, ......
– Zorg dat studenten onderwijs kunnen ontwerpen, zodat het
rooster en de methodes dienend zijn en niet leidend
• Leer studenten om W&T niet (alleen) als vak(je) te
geven maar de kansen te benutten:
– Luizencontrole; zonnewering; nieuw schoolplein; vlekken;
handen wassen; tussendoortje; verbouwing, .......
• Leer studenten W&T te benutten voor ‘passend
onderwijs’:
– Uitdagingen voor de meerbegaafden
– Afwisseling van denken en doen
– Talig voor wie dit nodig heeft

118. Ook met W&T moet je
‘opbrengstgericht’ werken
• Niet blijven steken in de
activiteit maar leerdoelgericht
werken
• Kinderen inhoudelijke feedback
geven op hun ontwikkeling
• Leerlingen volgen:
– Hoe ze de materiële wereld intuïtief
begrijpen
– Hoe hun onderzoekende houding
en vaardigheden zich ontwikkelen
– Wat ze begrijpen en wat ze aan
kennis hebben verworven
• Dossier meegeven voor
vervolgonderwijs
Ontwikkeld door de CED-Groep in opdracht van Plat orm Bèta Techniek, augustus 2012
Naam leerling: ………………………………………………...............……………………………………… j /m
Naam leerkracht: ………………………………………………..............…………………………………..………
Groep: ………………….............……................…………… Leef ijd: …………………….....………………
Dit doet de leerling (met)
NB Kruis alle houdings-
aspecten aan die
van toepassing zijn!
Deze leerling…
VERWONDEREN
1. Stelt een vraag
2. Act veert voorkennis
3. Verkent het probleem
VERTALEN
4. Bakent vraag/doel af
5. Formuleert verwacht ngen
6. Bedenkt een experiment of een ontwerp
VERZAMELEN
7. Voert een experiment of een ontwerp uit
8. Neemt waar wat er gebeurt
9. Legt gegevens vast
VERWERKEN
10. Ordent de gegevens
11. Geef de kern van gegevens weer
VERBANDEN LEGGEN
12. Maakt een logisch verhaal aan de hand van de resultaten
13. Zoekt naar alternat eve verklaringen
VERSPREIDEN
14. Presenteert de resultaten
15. Verantwoordt de resultaten
16. Deelt de resultaten met anderen
verbeelding
eerlijk
systematsch
plezier
vaak
soms
zelden
Vaardigheden Lijst Onderzoeken & Ontwerpen

119. Opbrengsten van wetenschap en
technologie
• Onderzoekende houding
• ‘Oriëntatie op jezelf en de wereld’
– Vaardigheden voor de 21e eeuw
– Mee kunnen praten en beslissen
– Techniek kunnen/durven/willen gebruiken
– Positieve attitude voor vervolgopleidingen en
beroepen in de bètatechniek
• Kennis van wetenschappelijke en
technische concepten
• Taal- en rekenvaardigheden
• Hogere orde vaardigheden
– Samenwerken, plannen, redeneren,
communiceren, volhouden, ...

120. Slotpunt: Er
valt veel te
genieten met
wetenschap
en
technologie!
Top 1 0 boeken w etenschap & techniek in de basisschool
Bie, L. de (2008). Een blik op
techniek voor kleuters. Sint-
Niklaas: Abimo.
Bryson, B. (2008). Een heel
kleine geschiedenis van bijna
alles. Amsterdam: Atlas.
Dijkgraaf, R., Fresco, L.,
Weezel, T. G. van, & Calmthout,
M. van (Eds.). (2008). De
bètacanon. Amsterdam:
Meulenhoff.
Dijkgraaf, R., Fresco, L., Haring,
B., & Groothof, F. (2009). De
Junior Bètacanon LuisterCD.
Diemen: Luisterwijs.
Katan, M. B. (2008). Wat is nu
gezond? Fabels en feiten over
voeding. Amsterdam: Bert
Bakker.
Keulen, H. van (2010).
Wetenschap en techniek -
IJkpunten voor een domein in
ontwikkeling. Den Haag:
Platform Bèta Techniek.
Klindworth, U. (2011). Melk
kom t uit een pak en jeans
groeien op een akker. Thorn:
Cyclone.
Lingen, C. van, & Woldhek, S.
(2006). Hoe dieren het doen -
Passie en paring in de
achtertuin. 's-Graveland:
Fontaine.
Verdult, E. (2010). Ingenieus -
De m ooiste technische
illustraties. Diemen: Veen.
Teichmann, J., & Krapp, T.
(2010). Natuurkunde eenvoudig
uitgelegd. Aartselaar:
Zuidnederlandse Uitgeverij.
Sluijter, R. (Ed.). (2011).
De Bosatlas van het
klimaat. Groningen:
Noordhoff/KNMI.
Hayes, A. (2006). De com plete
huishoudbijbel. Aartselaar:
Zuidnederlandse Uitgeverij.

121. Referenties
• Chemero, A. (2003). An Outline of a Theory of Affordances. Ecological Psychology, 15(2), 181-195.
• Fischer, K. W., & Bidell, T. R. (2006). Dynamic development of psychological structures in action and
thought. In W. Damon & R. M. Lerner (Eds.), Handbook of child psychology (Fifth edition). Volume 1:
Theoretical models of human development (pp. 467‐561). New York: Wiley.
• Gallese, V., & Lakoff, G. (2005). The brain's concepts: The role of the sensory-motor system in
conceptual knowledge. Cognitive Neuropsychology, 21, 1-25.
• Gibson, E. J., & Pick, A. D. (2000). An ecological approach to perceptual learning and development. New
York: Oxford University Press.
• Karmiloff-Smith, A. (1992). Beyond modularity: A developmental perspective on cognitive science.
Cambridge, MA: The MIT Press.
• Keulen, H. van (2010). Wetenschap en techniek - IJkpunten voor een domein in ontwikkeling. Den Haag:
Platform Bèta Techniek.
• Keulen, H. van, & Oosterheert, I. (2011). Wetenschap en techniek op de basisschool. Groningen:
Noordhoff.
• Keulen, H. van, & Sol, Y. (2012). Talent ontwikkelen met wetenschap en techniek. Utrecht: Centrum voor
Onderwijs en Leren Universiteit Utrecht.
• Lakoff, G. (1987). Women, fire and dangerous things - What categories reveal about the mind. Chicago:
University of Chicago Press.
• Nersessian, N. (2008). Creating scientific concepts. Cambridge (MA): MIT Press.
• Pinker, S. (2007). De stof van het denken - Taal als venster op de menselijke natuur: Olympus.
• Thelen, E., & Smith, L. B. (1994). A dynamic systems approach to the development of cognition and
action. Cambridge (MA): The MIT Press.
• Van Geert, P. (1998). A dynamic systems model of basic developmental mechanisms: Piaget, Vygotsky,
and beyond. Psychological Review, 105(4), 634-677.
• Van Geert, P. (2011). Talent for science and technology in children and their educators. Drawing the
contours of the talent map. Den Haag: Platform Bèta Techniek.
• Vries, M. J. de, Keulen, H. van, Peters, S., & Walma van der Molen, J. (Eds.). (2011). Professional
development for primary teachers in science and technology. The Dutch VTB-Pro project in an
international perspective. Rotterdam: Sense.
• Wilson, M. (2002). Six views of embodied cognition. Psychonomic Bulletin & Review, 9(4), 625-636.

122. Dank voor jullie aandacht!