STEM Concretisering
Analogieën en simulaties
Uit de review 'Goesting in STEM'
Gebruik van analogieën
Wanneer we aan leerlingen vragen om zich elektriciteit voor te stellen dan kunnen we hen zeggen dat ze elektriciteit kunnen vergelijken met water dat door een pijp stroomt. Op deze manier helpen we hen om een abstract idee om te zetten naar iets dat ze zich kunnen voorstellen en kunnen we er over discussiëren. Toch heeft deze vergelijking zijn grenzen en moeten we onze analogie enkel binnen deze grenzen gebruiken. Ook kunnen analogieën extra misconcepten genereren. Een elektronenstroom heeft enkele vergelijkbare maar eveneens enkele totaal verschillende eigenschappen van een waterstroom (vb. elektronen bewegen door een rooster van een lage naar een hoge potentiaal terwijl waterdruppels van een hoge naar lage druk bewegen).
Rol modellering
Kinderen of leerlingen kunnen bijvoorbeeld deeltjes in vloeistoffen, vaste stoffen of gassen naspelen. Rollenspel is meestal gebaseerd op een analogie en heeft dus zijn beperkingen.
Fysische modellen
Fysische modellen kunnen leerlingen helpen om een concept te visualiseren en om te bespreken hoe het werkt. Fysische modellen zetten kinderen en leerlingen eveneens aan om hypotheses te maken over hoe het elk onderdeel werkt, wat dus een vorm van onderzoek is. Dit kan o.a. over het spijsverteringsstelsel en de verschillende onderdelen ervan gaan.
Elektronische simulaties
Dergelijke simulaties kunnen leerlingen helpen om erg wetenschappelijke concepten te onderzoeken, die moeilijk via ‘hands-on’ kunnen gebeuren. Simulaties kunnen gevonden worden op het internet en kunnen (wat de meeste wetenschappelijke concepten betreft) eveneens verkregen worden op CD-ROM. Populaire modellen zijn de elektrische stroom, de verandering van toestand, kiemen, de fotosynthese en het zonnestelsel. We moeten ons echter bewust zijn van het feit dat leerlingen deze modellen anders kunnen interpreteren dan hoe we het ons als leraar hadden voorgesteld. Leerlingen moeten dan ook met elkaar en met de leraar spreken over deze simulaties.
Het effect van wifi op tuinkers
Vijf meisjes van een school in het Deense Hjallerup hebben de finale van een lokale wetenschapswedstrijd gewonnen met hun experiment rond het effect van wifi-straling op tuinkers. Lees meer in dit artikel.
Snelheid van microgolven en licht
Neem een microgolfoven die microgolven uitzendt. Uit verder onderzoek zal blijken dat microgolven eigenlijk ook 'licht' is maar met een langere golflengte. Wegens Einstein weten we dat alle 'licht', van welke golflengte ook, zich (in vacuum) voortplant met dezelfde snelheid. Meten we dus de voortplantingssnelheid van microgolven dan meten we eingelijk ook de snelheid van zichtbaar licht want deze is dezelfde.
Simulatiesoftware
Uit de review 'Goesting in STEM'
Een voorbeeld van simulatiesoftware
Scheiden van mengsels
Uit de review 'Goesting in STEM'
Uit onderzoek blijkt dat bij een onderzoekende aanpak alle leerstijlen worden aangesproken. Bij sommige leerlingen heeft het samenwerken een positief effect, terwijl bij anderen het onderzoek op zich motiverend werkt.
In de lessen over het scheiden van mengsels maakt de leraar een mengsel van zand en zout en vraagt aan de leerlingen om uit te zoeken hoe ze het zand en het zout zouden scheiden. Elke leerling schrijft het antwoord op een werkblad, ze bediscussiëren het in groep en schrijven het antwoord van de groep op. De leraar geeft daarna essentiële kennis over het scheiden van mengsels en demonstreert op welke manieren het zand en het zout gescheiden kunnen worden. Hierop volgend geeft de leraar aan elke groep een niet gekend mengsel en laat de groepen discussiëren over verschillende manieren waarop ze het mengsel kunnen scheiden. De leraar laat de groepen de fysische eigenschappen van het mengsel nagaan en laat hen het internet gebruiken om informatie op te zoeken om voorspellingen te kunnen doen i.v.m. de samenstelling van hun mengsel. Daarna moeten de groepen strategieën noteren over hoe ze het mengsel zouden scheiden. Op basis hiervan voeren de leerlingen experimenten uit in het laboratorium, de leraar voorziet het nodige materiaal. De leerlingen hebben de vrijheid om zoveel mogelijk methoden uit te proberen. Op het einde bespreekt de leraar met de leerlingen de eigenschappen van het mengsel, de meest efficiënte manier om te scheiden, de problemen die ze tegenkwamen, de manier waarop ze deze problemen hebben aangepakt (werkwijze) en de eventuele fouten waarmee ze werden geconfronteerd. De leerlingen moeten hun onderzoeksrapport indienen zodat de leraar de prestaties en de vooruitgang van de leerlingen kan evalueren.
Landelijk Techniektornooi
Tijdens het landelijk Techniek Toernooi in Nederland draait alles om acht spannende uitdagingen, twee per leeftijdscategorie. De doelgroep is kinderen tot en met 13 jaar. Een school of buitenschoolse activiteit mag per leeftijdsgroep één team aanmelden; in totaal dus maximaal vier teams. Een team bestaat uit maximaal vier leerlingen en één volwassen begeleider. Dit schooljaar staat ‘Energie’ centraal.
Bij elke uitdaging hoort een lesbrief. Hiermee kun je de kinderen op de wedstrijd voorbereiden. De gratis lesbrieven worden geschreven door wetenschappers en onderwijsspecialisten, en voor publicatie uitgebreid getest. Je kunt de lesbrieven downloaden. Bij elke lesbrief hoort achtergrondinformatie.