Concepten

Logisch denken, algoritmes, decompositie, patroonherkenning, abstractie en evaluatie zijn de verschillende kernconcepten van computationeel denken.

Deze concepten worden ondersteund en uitgebreid door attitudes die een cruciale rol spelen in computationeel denken (exploreren, creëren, foutopsporing, doorzetten en samenwerken). Het is niet de bedoeling dat leerlingen deze concepten kunnen definiëren, maar wel dat ze er al doende kennis mee maken.

Logisch denken

sla link op in klembord

Kopieer

Logische redeneringen helpen ons uit te leggen waarom iets gebeurt. Wanneer je twee dezelfde computers dezelfde instructies geeft (dus hetzelfde programma laat uitvoeren) en ze daarvoor ook dezelfde invoerwaarden meegeeft, dan kun je dezelfde uitkomst verwachten.

Computers gaan niet zomaar iets uitvinden. Ze gaan ook niet plots op een andere manier te werk, afhankelijk van hoe ze zich op dat moment toevallig voelen. Ze zijn voorspelbaar. Door logisch te redeneren kunnen wij op dezelfde manier te werk gaan als een computer.

Kinderen kunnen deze vaardigheid snel zelfstandig oppikken: door rond te kijken en te experimenteren kunnen zelfs zeer jonge kinderen zich een beeld vormen van hoe technologie werkt. Een kind leert bijvoorbeeld dat drukken op een grote ronde knop een lijst van spelletjes tevoorschijn roept, of dat tikken of swipen op het scherm telkens dezelfde respons geeft.

Onder 'logica' verstaan we het correct redeneren. Door middel van logica kun je vanuit bekende feiten nieuwe feiten afleiden. Je spreekt dan van "logisch redeneren".

In feite zijn computers niets meer dan apparaten die strikt logisch redeneren; ze zijn geprogrammeerd volgens logische regels.

Dit proces waarin we bestaande kennis gebruiken om betrouwbare voorspellingen te maken, is een onderdeel van logisch redeneren. In essentie draait logisch redeneren rond het kunnen uitleggen van waarom iets doet wat het doet. Het kan daarnaast ook helpen om inzicht te krijgen in waarom iets niet werkt op de manier die we verwachten.

Een voorbeeld: Bij deze test moet je het ontbrekende cijfer vinden in een gegeven reeks. Deze gegeven reeks heeft een bepaald patroon. Jij moet het patroon hierin vinden en zo beredeneren wat het ontbrekende getal is. Het antwoord in de onderstaande voorbeeldvraag is 388.

In de afbeelding hieronder wordt uitgelegd wat het verband in de bovenstaande cijferreeks is.

In de klas

sla link op in klembord

Kopieer

Tweeënhalf tot zes jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Leerlingen beginnen na te denken over de wereld rondom zich. Als leraar kan je hen van scenario's voorzien om voorspellingen te doen en die te gaan testen in de praktijk. Zo kunnen leerlingen bedenken dat zware objecten zinken en dat lichte voorwerpen drijven. Je kunt hen dat laten uittesten met een ballon en een steen in een bad.

Kinderen spelen ook zelf met mechanisch en elektrisch speelgoed en leren gaandeweg hoe dat in elkaar zit.

Zes tot negen jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Leerlingen kunnen het gedrag van eenvoudige programma's voorspellen met behulp van logisch redeneren. Dit kan gaan om de programma's die ze zelf schrijven (bijvoorbeeld met Bee-Bot of eenvoudige bewegingen in een programma zoals Scratch), maar ook om het gebruik van een tekenprogramma of om het voorspellen van wat er zal gebeuren in een computerspelletje.

Voorbeeld: Kraak de kluis

Negen tot veertien jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Je kunt de leerlingen een aantal algoritmes geven, waarbij ze stap voor stap moeten bedenken wat er gebeurt en waarbij ze logisch moeten redeneren om de uitkomst ervan te voorspellen. Het is hierbij belangrijk dat de leerlingen kunnen uitleggen hoe ze aan die voorspelling komen. Het kan bijvoorbeeld gaan om algoritmes die berekeningen uitvoeren, die de weg zoeken om uit een doolhof te geraken, die een getal raden of die een definitie opzoeken in een woordenboek.

Wanneer algoritmes of programma's niet meer correct functioneren, moeten kinderen aangemoedigd worden om ze via logisch redeneren te gaan debuggen (foutopsporing). Het is daarbij de bedoeling dat ze over iedere stap logisch gaan nadenken, tot ze bij de stap terechtkomen waarin het fout gaat.

De leerlingen kunnen daarbij het algoritme of programma eerst gaan opdelen in kleinere stukjes, zodat ze elk stuk afzonderlijk kunnen testen. Ook hier wordt er verwacht dat de leerlingen gaan nadenken over de meest logische manier om het algoritme of programma op te delen. Eens ze de oorzaak van de fout gevonden hebben, kunnen de leerlingen opnieuw logisch redeneren toepassen om een oplossing voor te stellen.

Algoritmen

sla link op in klembord

Kopieer

Wat is een algoritme?

sla link op in klembord

Kopieer

Een algoritme is een reeks van opeenvolgende instructies of een verzameling regels om een bepaalde taak uit te voeren.

De snelste weg om van school naar huis te fietsen, is een mooi voorbeeld. Je weet dat je eerst links moet afdraaien, vervolgens vijf kilometer de weg moet volgen om ten slotte je eigen straat in te draaien. Natuurlijk zijn er veel meer fietsroutes mogelijk met dezelfde bestemming. In dit geval heb je algoritmen die de kortste of snelste route berekenen.

Ook dit zijn algoritmes:

Voorbeeld 1: Smeren van een boterham

sla link op in klembord

Kopieer

Voorbeeld 2: Koken van eitjes

sla link op in klembord

Kopieer

Voorbeeld 3: Zaaien van een bloem

sla link op in klembord

Kopieer

  • Doe de aarde in de pot;
  • Maak een kuiltje in de aarde;
  • Leg het zaadje in het kuiltje op de aarde;
  • Bedek het zaadje met aarde;
  • Geef water;
  • Zet de pot in een lichte ruimte.

Waarom zijn algoritmen belangrijk?

sla link op in klembord

Kopieer

Bij elke probleem is het belangrijk om dit zo efficiënt mogelijk op te lossen, efficiënt naar tijd, naar materiaal, naar inspanning, naar mogelijkheden ...

Zoekmachines zoals Google gebruiken algoritmen om hun zoekresultaten te rangschikken, van boven (belangrijk) tot beneden (minder belangrijk). Daardoor verschijnen de antwoorden die we zoeken meestal helemaal bovenaan in de resultaten.

Algoritmen in de klas

sla link op in klembord

Kopieer

Tal van activiteiten zijn opgebouwd uit reeksen van opeenvolgende stappen:

  • schoenveters binden;
  • koekjes bakken;
  • een blad determineren;
  • de wortels van een vierkantsvergelijking berekenen;
  • ...

Tweeënhalf tot zes jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Ook bij jonge kinderen heb je als leraar kansen genoeg om met 'volgorde' aan de slag te gaan en de kern van een algoritme. Denk maar aan:

  • de rij vormen waarin de kinderen gaan staan om het klaslokaal te verlaten;
  • de taakvolgorde bij het opruimen van de klas;
  • een jas aantrekken;
  • een fruitsalade maken;
  • ...

Zes tot negen jaar

sla link op in klembord

Kopieer

De dagelijkse schoolomgeving biedt tal van kansen om algoritmen te ontdekken en om hen er zélf te laten ontwikkelen. Tot honderd tellen in sprongen en het alfabet opzeggen zijn simpele manieren om het concept ‘volgorde’ te leren. Ook spelletjes zoals ‘blad, steen, schaar’ kunnen daarbij helpen.

Leerlingen kunnen hun eigen reeks instructies samenstellen, bijvoorbeeld over hoe ze zich aankleden of hoe ze hun tanden poetsen. Ze leren levensgebeurtenissen, voedingsketens en verhalen in de juiste volgorde te plaatsen.

Negen tot veertien jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Naarmate ze zich verder ontwikkelen kunnen leerlingen hun begrip van algoritmen gebruiken en toepassen op wiskunde, taal, wetenschappen, techniek ... Denk aan een algoritme om te vermenigvuldigen met tien, honderd of duizend. Door hen een schema voor een verhaal te laten opstellen, kun je hun begrip van algoritmen verder uitdiepen.

Leerlingen worden ook steeds beter in het toepassen van algoritmen in programmeeromgevingen zoals Scratch. Bovendien leren ze zo enerzijds hoe algoritmen en computerprogramma's heel verschillend zijn, maar anderzijds ook heel sterk op elkaar lijken. Ze leren decompositie gebruiken om algoritmen te ontwerpen om een welbepaald doel te bereiken.

In grafische programmeertalen zoals Scratch en Kodu is een schematische basisplanning vaak niet nodig om een programma te schrijven. Toch is het een goede oefening als leerlingen de algoritmen voor een programma eerst opschrijven. Dat kan in de vorm van snelle notities, een storyboard, een zogenaamde pseudocode (een beschrijving van hoe een programma werkt) of een flowchart (een stroomdiagram). Dit maakt het voor hen veel makkelijker om de feedback van de leerkracht of van medeleerlingen te verwerken in hun algoritmen, vooraleer ze als programmacode implementeren in hun computer.

Algoritmen debuggen en logisch redeneren

sla link op in klembord

Kopieer

Leerlingen kunnen met logisch redeneren fouten in hun eigen algoritmen (of die van anderen) vinden en oplossen, het zogenaamde 'debuggen' of foutopsporing. Het vinden en vervolgens corrigeren van deze fouten stimuleert logisch redeneren en probleemoplossend denken - beide zijn belangrijke computationele denkprocessen.

Als leerlingen een programma schrijven, doen ze dat met een welbepaald doel in gedachten. Dat vereist dat ze ‘denken in algoritmen’ en dat ze via logisch redeneren deze algoritmen kunnen doorgronden, er fouten in kunnen opsporen en ze vervolgens verbeteren. Om dat te oefenen kun je je leerlingen aanmoedigen alle afzonderlijke stappen van het algoritme zélf uit te voeren – in plaats van dit over te laten aan de computer. De meeste fouten en tegenstrijdigheden komen zo snel aan het licht.

Later, als ze eenmaal de basiskennis onder de knie hebben, kunnen leerlingen hun algoritmen verder verfijnen. Daarbij gaan ze complexere problemen oplossen en leren ze selectie en herhaling gebruiken.

Decompositie

sla link op in klembord

Kopieer

Wat is decompositie?

sla link op in klembord

Kopieer

Decompositie is het proces waarbij een complex probleem wordt opgedeeld in kleinere deelproblemen. Die aanpak heeft tal van voordelen. Het zorgt ervoor dat we een probleem kunnen beheersen en dat de oplossing veel haalbaarder wordt: grote problemen zijn ontmoedigend, maar een reeks kleinere, gerelateerde taken is veel gemakkelijker aan te pakken. Een groot probleem opdelen in kleinere deelproblemen kan ook samenwerking stimuleren, waarbij elke leerling zijn eigen inzichten, ervaringen en vaardigheden kan inbrengen.

Neem het probleem 'een boterham met kaas, confituur en chocomelk maken' als voorbeeld. Dat kan opgedeeld worden in een aantal taken.

Decompositie is vooral belangrijk als we ingewikkelde zaken proberen te begrijpen. Soms gaan we een probleem nog verder opdelen. Eenmaal de leerlingen hebben ontdekt dat een bloem een stamper bevat, kunnen we deze op z'n beurt gaan ontleden.

Waarom is decompositie belangrijk?

sla link op in klembord

Kopieer

Problemen ontleden in kleinere delen, komt niet enkel voor in programmeren: het is ook zowat het basisprincipe dat iedere ingenieur, ontwerper of projectleider toepast.

Softwareontwikkeling is een complex proces. Een groot project kunnen opdelen in verschillende onderdelen is dus essentieel. Denk maar aan alle verschillende elementen die moeten worden gecombineerd om een computerprogramma (zoals PowerPoint) te maken.

Hetzelfde geldt voor: een laptop of een tablet, een fiets, koffiezetapparaat ... Deze toestellen zijn zelf samengesteld uit vele, los van elkaar gemaakte componenten die daarna moeten worden samengevoegd.

Decompositie in de klas

sla link op in klembord

Kopieer

Eigenlijk is 'decompositie' nu al vaak aanwezig op school. Wanneer leerlingen eender welk project of eender welke taak uitvoeren (zoals een toneelstuk maken, een vraagstuk oplossen, een tekst schrijven of een wafelverkoop organiseren), dan moeten ze die taak opsplitsen in gemakkelijker uit te voeren onderdelen. Op die manier ontwikkelen ze hun 'decompositie'-vaardigheden.

Wanneer leerlingen starten met decompositie, moeten ze een onderwerp niet per se opsplitsen in al zijn aspecten, maar enkel in de onderdelen die ze op dat moment al herkennen. Naarmate ze vorderen, kunnen ze nagaan of ze geen onderdelen vergeten zijn. Ze kunnen later ook bepaalde onderdelen nog verder onderverdelen in kleinere subonderdelen ... Op die manier kunnen ze hun kennis steeds verder verfijnen.

Een voorbeeld: Bij het maken van een computerspelletje kan de leerling het spel ontleden in drie delen: het verhaal, de personages en de omgeving. De personages kan hij later verder opdelen in hun uiterlijke kenmerken en in hun acties. De omgeving kan dan weer opgedeeld worden in 'de achtergrond', 'de obstakels' (die hij moet omzeilen) en 'de objecten' (die hij moet verzamelen).

Tweeënhalf tot zes jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Ook op jonge leeftijd worden kinderen al geconfronteerd met het opdelen van problemen. Als leerlingen bijvoorbeeld 'winkeltje' spelen, dan moeten ze nadenken over hoe ze hun winkel opzetten en wat ze daarvoor zoal nodig hebben: dingen om te verkopen, prijskaartjes, een kassa, wisselgeld, enzovoort. Als leerlingen vliegtuigjes maken, dan voegen ze de vleugels toe aan de romp van het vliegtuig, waarna ze er ook de wielen aanhangen: de kinderen hebben over deze onderdelen nagedacht en ze daarna samengevoegd.

Als leraar kun je hen hiervan bewust maken, bijvoorbeeld door hen te laten controleren of ze wel over alle onderdelen beschikken die ze nodig hebben.

Leerlingen moeten vaak onderdelen aanduiden op een eenvoudige figuur of bepaalde onderdelen in de juiste volgorde leggen. Zo zien ze gaandeweg in dat we, door iets op te delen, er vaak meer inzicht in krijgen.

Zes tot negen jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Geschreven vormen van 'decompositie' worden meer gangbaar, bijvoorbeeld de onderdelen van een bloem ontdekken en benoemen. De leerlingen worden meer bewust van details en worden zelfstandiger in het opsplitsen van problemen.

Creëer voldoende kansen. Werk bijvoorbeeld de levenscyclus van rups tot vlinder uit.

Ga na of de leerlingen geen onderdelen gemist hebben en moedig hen aan om hun kennis met anderen te delen.

Negen tot veertien jaar

sla link op in klembord

Kopieer

In het leerplan Zin in Leren! Zin in Leven! verwachten we dat leerlingen specifieke strategieën leren inzetten om vragen, opdrachten, uitdagingen en problemen efficiënt aan te pakken (IVzv3).

Leerlingen gaan onderwerpen meer in detail onderzoeken en in kleinere onderdelen opdelen. Tegelijk moeten ze steeds nagaan dat ze geen delen over het hoofd gezien hebben.

Decompositie vindt ook plaats in het plannen van een project of van een groepsactiviteit waarvoor leerlingen moeten samenwerken. Als bijvoorbeeld een musical wordt opgevoerd, kan de organisatie ervan opgedeeld worden in: het decor, het scenario, de tickets, de reclame, het script en de uitvoering. Binnen elk onderdeel kunnen rollen toegekend worden en iedere taak kan verder opgesplitst worden.

Organiseer projecten, zoals het ontwerpen van een computerspel in bijvoorbeeld Scratch. Zelfs voor een eenvoudig spelletje zou het project als volgt moeten opgedeeld worden: planning, ontwerp, algoritmes, code, animatie, beeld, geluid en foutopsporing. Voor zulk project zal een op samenwerking gebaseerde aanpak nodig zijn.

Als leerlingen hun programma's of projecten plannen, moedig hen dan aan om decompositie te gebruiken. Laat hen nadenken over wat de verschillende onderdelen precies moeten doen en hoe ze met elkaar verbonden zijn.

In het leerplan Zin in Leren! Zin in Leven! streven we ernaar dat leerlingen audiovisuele vaardigheden ontwikkelen (MEva2). Zo kunnen leerlingen samen als mediaproject een stopmotionfilmpje maken. De leerlingen herkennen hierin de verschillende onderdelen: het verhaal, de figuurtjes, de achtergrond, het maken van het filmpje, de geluiden ... en werken deze apart uit. Het behandelen van elk onderdeel kan op z'n beurt ook verder worden opgesplitst.

Patroonherkenning

sla link op in klembord

Kopieer

Wat is patroonherkenning?

sla link op in klembord

Kopieer

Kinderen ontdekken patronen in de wereld om hen heen zoals dag en nacht, seizoenen, eb en vloed, patronen in muziek, blokkenbouwsels, getalpatronen, kralenketting, vloerpatronen ...
Door patronen in het weer op te merken, verzonnen mensen vroeger weerspreuken, waarna ze die gebruikten als een primitieve vorm van weersvoorspelling.

Patronen vind je dus overal.

Wanneer leerlingen kennis maken met het concept 'oppervlakte', kunnen ze eerst de oppervlakte van een rechthoek leren berekenen door het aantal vierkante centimeters ervan te tellen. Een betere oplossing bestaat er echter in om de lengte te vermenigvuldigen met de breedte van de rechthoek. Die methode is niet enkel sneller, ze werkt ook voor alle mogelijke rechthoeken - ongeacht hoe groot die zijn. Het kan even duren vooraleer leerlingen deze formule begrijpen, maar eens ze de formule kunnen toepassen, kunnen ze veel sneller oppervlaktes berekenen.

Waarom zijn patronen belangrijk?

sla link op in klembord

Kopieer

Computerwetenschappers proberen problemen op een snelle en efficiënte manier op te lossen. De methoden die ze daarvoor gebruiken, willen ze later opnieuw kunnen toepassen. Als ze een gemeenschappelijk patroon zien tussen verschillende problemen of computerprogramma’s, dan zullen ze met één oplossingsmethode komen die ze daarna kunnen hergebruiken. Op die manier hoeven ze het werk maar één keer te doen.

Ook computers kunnen getraind worden om patronen te herkennen in een grote hoeveelheid data zoals het automatisch herkennen van nummerplaten en gezichten.

Patroonherkenning in de klas

sla link op in klembord

Kopieer

We stimuleren leerlingen om patronen op te merken zodat ze de wereld beter zouden begrijpen. Zo zetten we onder meer in wiskundig denken in op het redeneren over wiskundige patronen en verbanden (WDlw4). Bij muzische ontwikkeling vinden we patronen terug bij het generieke doel de muzische bouwstenen beleven, herkennen, onderzoeken en hanteren (MUge2).

Nog enkele concrete voorbeelden:

  • Al vanaf een vroege leeftijd horen kinderen bepaalde zinnen terugkomen in rijmpjes, gedichten en verhalen. Later ontdekken ze ook terugkerende narratieve structuren.
  • In liedjes horen ze melodieën die zich herhalen.
  • In wiskunde kunnen leerlingen ook allerlei patronen tegenkomen en de veralgemeende resultaten eruit afleiden. Voorbeeld: 16, 35, 73, 149 ... Mogelijke antwoorden: 304, 303, 302, 301.

Tweeënhalf tot zes jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Laat de kinderen kennis maken met situaties waarin ze zelf patronen kunnen ontdekken. Doe dat door met een praktisch voorbeeld de verschillen en gelijkenissen tussen bepaalde voorwerpen te demonstreren.
Een voorbeeld: vul een bak met water en laat zien dat sommige objecten blijven drijven en dat andere zinken. Zo merken de leerlingen dat zware objecten niet altijd blijven drijven.

Zes tot negen jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Leerlingen leren in betekenisvolle situaties nog steeds patronen herkennen, maar de complexiteit ervan neemt toe. In wiskundig denken maken ze kennis met patronen in meer abstracte concepten, zoals veelvouden of even en oneven getallen. Terwijl ze leren lezen en schrijven, komen ze meer ingewikkelde spellingsregels tegen.

In oriëntatie op de wereld leren leerlingen patronen herkennen wanneer ze classificaties opstellen. Ze kunnen bijvoorbeeld patronen opmerken in het uiterlijk of verspreidingsgebied van dieren. Of ze kunnen patronen in de eigenschappen van materialen herkennen en voorspellen wat de gevolgen daarvan zullen zijn.

Negen tot veertien jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Leerlingen herkennen meer en meer patronen, hoe ze daaruit regels kunnen opstellen en hoe ze daaruit voorspellingen kunnen maken. Een goede manier is om hen veel vragen te stellen: welke gelijkenissen en verschillen zien ze tussen de verschillende onderwerpen die daarin behandeld worden?

Experimenten en voorspellingen kunnen leerlingen helpen om theorieën te ontdekken en de bedoeling ervan beter te begrijpen.

In oriëntatie op de wereld kun je de leerlingen bijvoorbeeld vragen wat een goede plaats zou zijn om een nieuwe stad te bouwen. Ze kunnen dan denken aan patronen in bestaande steden om regels af te leiden over het bouwen van nieuwe steden. Daarna kunnen ze hun idee uittesten op een kaart.

Leerlingen ontdekken bijvoorbeeld schaduwen op verschillende momenten van de dag, of zien hoe magneten reageren op verschillende materialen.

Bij wiskundig denken kun je de leerlingen een rij getallen geven die volgens een bepaalde regel is opgesteld, waarna ze het patroon moeten herkennen om het volgende getal in de rij te voorspellen. Ze zullen logisch en (algoritmisch) moeten denken (WDlw7) om de regel te vinden.

Wanneer ze werken in Scratch kun je leerlingen vragen om te zoeken waar een stukje code zich herhaalt.

Benadruk dat het hergebruik van één stukje code veel efficiënter is dan elk commando steeds opnieuw te schrijven. Moedig leerlingen aan om altijd de meest eenvoudige en snelste manier te zoeken om een probleem op te lossen.

Abstractie

sla link op in klembord

Kopieer

Wat is abstractie?

sla link op in klembord

Kopieer

Abstractie komt van het Latijnse woord ‘abstráhere’ en betekent ‘weglaten’. Komen tot de essentie behoort tot de kern van computationeel denken. Abstractie gaat over zaken eenvoudiger maken, over het identificeren van zaken die belangrijk zijn zonder je veel om details te bekommeren. Abstractie is dus een manier om met complexiteit om te gaan. Op een metrokaart bijvoorbeeld staan alleen de essentiële verbindingen en stations. Overbodige gegevens zoals hoogteligging worden niet weergegeven.

Waarom is abstractie belangrijk?

sla link op in klembord

Kopieer

Abstractie is belangrijk om een probleem eenvoudig te kunnen oplossen en om een probleem aan een computer te kunnen voorleggen.

Abstractie in de klas

sla link op in klembord

Kopieer

Abstractie is een krachtig instrument om vragen, opdrachten, uitdagingen en problemen efficiënt aan te pakken (IVzv4).

  • In de wiskundeles kunnen leerlingen belangrijke informatie in een probleemstelling identificeren en het probleem voorstellen in een meer abstracte taal (verwiskundigen).
  • Tijdens het project ‘Wereldspeelgoed’ kunnen leerlingen de wereldkaart zien als een abstractie van de complexiteit van de omgeving.
  • Tijdens een muzisch onderwijsarrangement beleven de leerlingen de uitgeschreven gitaarakkoorden als een abstractie van het muziekstuk.
  • Wanneer je je leerlingen een verhaal laat verzinnen, een samenvatting laat maken of een mindmap laat bedenken, dan leer je ze de details links te laten liggen die ze op dat moment niet nodig hebben.
  • Simulaties of modellen zijn ook voorbeelden van abstracties: een wetenschappelijke simulatie helpt bijvoorbeeld om het fenomeen van zwaartekracht te verklaren. Een historische simulatie laat zien hoe de Romeinen onze streken veroverden. Geologische modellen tonen hoe fossielen worden gevormd. Kunstsimulaties tonen hoe je met klei beelden kunt maken. En modellen over databeheer laten zien hoe je vanuit een verzameling gegevens verschillende scenario’s kunt creëren. Bovendien liggen simulaties en modellen ook aan de basis van de meeste computergames.
  • Tijdens een computeractiviteit kunnen leerlingen over abstractie leren door te gamen, idealiter met games die interactieve, maar vereenvoudigde simulaties van de reële wereld bevatten. Daarbij kun je je leerlingen extra nieuwsgierig maken naar hoe alles in elkaar zit en functioneert. Je kunt hen laten afvragen wat er binnenin een computer gebeurt of hoe het internet precies werkt.

Tweeënhalf tot zes jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Bij jonge kinderen zijn er al tal van kansen om te abstraheren (vereenvoudigen, weglaten). Je vraagt hen bijvoorbeeld om een gebeurtenis na te vertellen en na te denken welke onderdelen van het verhaal belangrijk zijn en hoe ze het kort kunnen samenvatten.

Zes tot negen jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Leerlingen begrijpen hier wat abstractie precies is. Zo leren ze bijvoorbeeld op de plattegrond van de klas details toe te voegen of weg te laten of leren een rekenverhaal om te zetten in een bewerking. Ook tijdens het schrijven leren ze abstractie gebruiken, bijvoorbeeld als ze een verhaallijn opstellen.

Negen tot veertien jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Hier leren de leerlingen verder zaken te vereenvoudigen en samen te vatten, waardoor ze almaar meer bedreven worden in abstraheren. Zo maken ze gebruik van wereld- en landkaarten en zien zo letterlijk verschillende lagen van abstractie. Ze leren wat de belangrijkste eigenschappen van een materiaal zijn voor een bepaalde toepassing. Ze leren over belangrijke omwentelingen in de geschiedenis aan de hand van beroemde historische figuren.

Tijdens presentaties moeten de leerlingen beslissen wat de belangrijkste elementen zijn.

Leerlingen leren abstraheren tijdens het maken van animaties, bijvoorbeeld in Scratch. Tijdens het leren programmeren met een programma als Scratch moedig je de leerlingen aan om zeer zorgvuldig na te denken welke details ze willen behouden en welke ze kunnen weglaten. In een animatie over de kringloop van het water horen bijvoorbeeld enkel de belangrijkste stappen en fases thuis, waarbij de complexiteit van de echte wereld grotendeels wordt weggelaten.

Voorbeeld: Pictionary

Evaluatie

sla link op in klembord

Kopieer

Wat is evaluatie?

sla link op in klembord

Kopieer

Bij evaluatie worden beoordelingen gemaakt en dit liefst op een zo objectief en systematisch mogelijke manier. Evalueren is iets wat we elke dag doen: we beoordelen voortdurend wat we doen of denken, waarbij we ons baseren op tal van factoren. Als je bijvoorbeeld een nieuwe computer wil aanschaffen, zal je verschillende aspecten in beschouwing nemen: de prijs, het geheugen, de processor, de schermgrootte, het gebruiksgemak, verbindingsmogelijkheden, besturingssysteem …

Waarom is evaluatie binnen computationeel denken belangrijk?

sla link op in klembord

Kopieer

In de computerwetenschappen wordt er op een zeer systematische en grondige manier geëvalueerd. Daarbij wordt de kwaliteit, de effectiviteit en de efficiëntie van oplossingen, systemen, producten en processen beoordeeld. Tijdens de evaluatie wordt nagegaan of voorgestelde en uitgewerkte oplossingen inderdaad datgene doen waardoor ze werden ontwikkeld. Een systematische evaluatie beantwoordt aan:

  • Welbepaalde criteria: specificaties, een welomschreven ontwikkeldoel;
  • Behoeften van gebruikers: wie zijn de gebruikers, wat willen ze?

Evaluatie in de klas

sla link op in klembord

Kopieer

Evaluatie is onlosmakelijk verbonden met de schoolomgeving. Leerlingen evalueren hun schoolwerk, leraars reflecteren over de arrangementen en houden de ontwikkeling van hun leerlingen bij.

Tweeënhalf tot zes jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Tijdens de vroegste jaren kunnen leerlingen al evaluatievaardigheden aanleren door simpelweg hun voorkeuren uit te spreken. Ze kunnen bijvoorbeeld uitleggen waarom honden of katten hun lievelingsdier zijn. Tijdens het maken of uiten van die voorkeuren en beoordelingen, maken ze ook gebruik van logisch redeneren.

Met hun leraar kunnen ze spelenderwijs ontdekken wat de beste manier is om bijvoorbeeld iets te leren over dinosauriërs: door een boek (voor) te lezen, door afbeeldingen op te zoeken, door een prentenboek te raadplegen …

Tijdens het knutselen of tekenen kunnen ze hun eigen werkjes uitleggen: waarom ze deze precies mooi vinden en welke verschillen ze zien met de werkjes van hun klasgenootjes.

Zelfevaluatie en evaluatie van en door klasgenootjes dragen bij tot de ontwikkeling van evaluatievaardigheden bij leerlingen. Zo leren ze hun eigen werk én dat van anderen beoordelen. Dit aan de hand van welbepaalde criteria en eventueel van suggesties van de leraar.

Zes tot negen jaar

sla link op in klembord

Kopieer

Na het uitvoeren van een eenvoudige mediaopdracht als foto's nemen van een activiteit, kijken de leerlingen terug en evalueren ze welke foto's voldoen aan de vooropgestelde criteria.

Je kunt de leerlingen bijvoorbeeld een raster laten ontwerpen waarlangs de Bee-Bot moet navigeren rekening houdende met een aantal criteria (een vooraf bepaald start- en eindpunt, een minimaal aantal obstakels, maximaal aantal bewegingen van de Bee-Bot ...) Nadat ze het raster hebben ontworpen, kunnen de leerlingen evalueren op basis van de criteria die ze eerst hadden opgesteld.

Negen tot veertien jaar

sla link op in klembord

Kopieer

In deze leeftijdsgroep kunnen leerlingen hun werk volgens meer gedetailleerde criteria evalueren. Hierdoor vergroot hun zelfvertrouwen en hun onafhankelijkheid.

Op deze manier zullen leerlingen meer vertrouwen krijgen in ontwerpen volgens hun eigen criteria. Zo leren ze vervolgens het belang van evaluatie inzien en de waarde ervan om hun werk te verbeteren. Ze zullen ook vaardiger worden in het evalueren van het werk van klasgenoten, waarbij ze de juiste feedback leren geven. Zo leren ze de mening van anderen over hun eigen werk naar waarde schatten, en kunnen ze hun eigen werk verbeteren.

Evaluatie vindt soms plaats in verschillende stadia. In de ontwikkeling van een computeranimatie over de verovering van onze contreien door de Romeinen, kan evaluatie in de volgende stadia terugkomen:

  • Onderzoek: hoe ziet een geslaagde computeranimatie eruit? Welk software is beschikbaar? Welke informatie over de Romeinen en onze voorouders is nuttig? En is het doenbaar om de animatie volledig af te werken binnen de beschikbare tijd?
  • Algoritmen: zijn de algoritmen in voldoende mate opgedeeld. Zijn ze precies en volledig genoeg? Zijn dit wel de meest efficiënte algoritmen voorhanden? En wordt er op een correcte manier gebruik gemaakt van herhaling en selectie?
  • Animatie-evaluatie: Voldoet de animatie aan de begincriteria? Voldoet ze aan andere standaarden, of aan wat algemeen wordt verwacht van een goede computeranimatie? En wat vinden de toeschouwers er eigenlijk van?
  • Finale evaluatie: Wat heb je geleerd tijdens dit project dat nuttig zou kunnen zijn in de toekomst? Wat zou je de volgende keer anders doen?

Partners

sla link op in klembord

Kopieer

Contact

Sabine Jacobs
pedagogisch begeleider
      02 507 08 22
      0486 82 94 06
      Marcel Vanlommel
      pedagogisch begeleider
          02 507 07 45
          ×
          Kijkt als...
          Niveau
            Regio