Op welke manier biedt het voorbeeld kansen voor interactie tussen de leerlingen? Hoe zet het aan tot reflectie?

Uit de review 'Goesting in STEM'

Het doel van het technisch proces is problemen oplossen door het ontwerpen en de creatie van succesvolle producten, systemen en omgevingen die voldoen aan specifieke behoeften. Techniek kan dus niet bestaan zonder context. Dit creëert de ideale setting voor projectonderwijs.

Een Canadees voorbeeld van projectonderwijs in het eerste leerjaar:

Poppenspel. De leerlingen schrijven samen een scenario voor een poppenspel. De poppen laten ze bewegen door gebruik te maken van hydraulische principes: door middel van plastic buizen en spuiten laten de kinderen de ledematen van de poppen bewegen. Andere leerlingen filmen het poppenspel. Op het einde reflecteren de kinderen over wat ze gedaan hebben en hoe alles anders zou verlopen zou zijn indien ze dit materiaal niet hadden. Hoe zouden ze het anders opgelost hebben?

Uit de review 'Goesting in STEM'

In een derde leerjaar basisonderwijs gaan de leerlingen een modelhuis ontwerpen. De uitdaging is een miniatuurhuis (schaalmodel) te maken dat stabiel, geluiddicht en thermisch geïsoleerd is. In zes lessen gaan de kinderen, begeleid door hun leraar en met behulp van hun logboeken (de zogenaamde Ingenieursschriften) een reeks van technische tests uitvoeren om materialen te identificeren die aan de ontwerpeisen voldoen. Zij maken gebruik van gewichten, geluidsensoren en temperatuursensoren om hun materialen te testen. Met LEGO® bouwen ze de basis en het geraamte van het huis.

Terwijl de leerlingen de materialen testen en met een prototype starten wordt hen gevraagd om wetenschappelijke argumenten te zoeken waarom ze een bepaald materiaal op een bepaalde plaats in het huis gebruiken. Ze worden aangemoedigd om eigenschappen zoals sterkte, geluidsisolatie en warmte-isolatie in overweging te nemen. De ingenieursschriften helpen bij dit proces. Door deze schriftjes worden ze ertoe aangezet om hun experimenten en waarnemingen te noteren en erover te reflecteren. Tijdens de laatste twee lessen gebruiken de leerlingen hun verworven kennis om het ontwerp en de bouw van hun miniatuurhuis te voltooien. Uit dit beperkt onderzoek bleek dat het grondig bijhouden van het ingenieursschriftje van groot belang is voor het leerrendement dat de leerlingen behalen op het einde van de lessenreeks.

Uit de review 'Goesting in STEM'

Deze vragen kunnen gesteld worden nadat een oplossing gevonden is:

• Wat was het belangrijkste probleem in deze taak? 
• Welke strategieën hebben we gebruikt? 
• Hoe kunnen we het probleem samenvatten?
• Hoe belangrijk is het resultaat en wat leren we eruit?
• Hoe kan je dit probleem inpassen in wat we tot nu toe geleerd hebben?
• Wat moeten we onthouden?
• Zijn er alternatieve wegen om tot een oplossing te komen?
• Hoe kunnen we het probleem uitbreiden, veralgemenen, en variëren?

De laatste vragen kan je ook toepassen op een eenvoudig ‘saai’ wiskundig probleem:

Los op: 314−412+212−513

Variaties op deze vraag kunnen zijn:

• Verandert het resultaat wanneer we haakjes invoeren?
• Hoeveel verschillende resultaten kunnen we vinden door haakjes op verschillende plaatsen te zetten? 
• Hoe moet het eerste getal veranderen om nul als resultaat te vinden?
• Verzin een wiskundig verhaal rond deze vergelijking

Op deze manier kan je van een eenvoudige opdracht een nieuw, interessant en uitdagend probleem maken, met als neveneffect dat de ‘saaie’ routines automatisch geoefend worden.