Inspirerend voorbeeld bij het leerplandoel "De leerlingen ontwerpen een oplossing voor een probleem of uitdaging door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden" in de studierichting Bouw (LPD 2)

Het leerplandoel “Een oplossing ontwerpen voor een probleem of uitdaging door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden” komt zowel in de 1ste, 2de als 3de graad aan bod. In dit inspirerend voorbeeld vind je een situatieschets waarin we het doel hebben uitgewerkt.

1 Inleiding

sla link op in klembord

Kopieer

Het voorbeeld bouwt verder op de algemene tekst over dit leerplandoel. Deze verheldert de volgende elementen:

  • De beginsituatie over de studierichtingen heen;

  • De eigenheid van het ontwerpproces;

  • Keuze van een probleem of uitdaging;

  • Geïntegreerd aanwenden van wiskunde, wetenschappen of technologie;

  • Algemene suggesties voor een didactische aanpak.

Het is zinvol om met je collega’s in overleg te gaan over de wijze waarop leerinhouden van Wiskunde en Natuurwetenschappen aan bod zijn gekomen en hoe samenwerking tussen de vakken kan verlopen.

2 Opdracht en probleemstelling

sla link op in klembord

Kopieer

2.1 Situatieschets

sla link op in klembord

Kopieer

Bij een volgende praktijkopdracht gaan leerlingen voor een BEN- of passiefproject een bouwknoop realiseren tussen fundering en opgaand metselwerk dat moet voldoen aan de eisen van een EPB aanvaardbare bouwknoop.

2.2 Mogelijke problemen of uitdagingen

sla link op in klembord

Kopieer

Technische uitdaging:

  • EPB aanvaardbare bouwknoop tussen fundering, vloerplaat en het opgaand metselwerk én de bouwknoop ter hoogte van een dorpel op niveau nul.

Wetenschappelijke uitdaging:

Wiskundige uitdaging:

  • Berekenen van kortste weg van warmteverlies.

2.3 Informatie en opzoekingsbronnen

sla link op in klembord

Kopieer

  • Leren raadplegen van publicaties (Buildwize …) i.f.v. bouwknpen.

  • Lezen en interpreteren van productbeschrijvingen en etiketten van isolatiematerialen en toebehoren.

3 Leerplandoelen

sla link op in klembord

Kopieer

3.1 Centrale leerplandoelen

sla link op in klembord

Kopieer

De volgende leerplandoelen komen nadrukkelijk aan bod. Ze staan centraal bij de didactische evaluatie van de opdracht.

  • II-Bou-a LPD 2: De leerlingen ontwerpen een oplossing voor een probleem door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden.

3.2  Flankerende of optionele leerplandoelen

sla link op in klembord

Kopieer

Een gerichte selectie uit deze doelen kan geheel of gedeeltelijk, vooraf of gelijktijdig aan bod komen bij de realisatie van de opdracht in de klaspraktijk.

Het is belangrijk dat de probleemstelling aansluiting kan vinden bij de beginsituatie van de leerlingen. Om de nadruk op het ontwerpen te leggen vertrek je van een zekere voorkennis en vaardigheden. Als leraar zal je dus moeten inschatten wat de beginsituatie van de leerlingen is en bepaalde leerplandoelen nog eens moeten toelichten zodat je tot een kwaliteitsvol ontwerp komt.

3.2.1 In functie van het aanwenden van wetenschappen:

sla link op in klembord

Kopieer

  • II-Mavo-a LPD 14: De leerlingen brengen informatie uit product- of materiaallabels in verband met bewust gebruik op vlak van gezondheid en leefmilieu.

3.2.2 In functie van het aanwenden van wiskunde:

sla link op in klembord

Kopieer

  • II-Wis-a LPD 1: De leerlingen lossen vanuit betekenisvolle contexten problemen op door wiskundige concepten en vaardigheden in te zetten.

3.2.3 In functie van verdere integratie van technologie en het specifieke van de studierichting:

sla link op in klembord

Kopieer

  • II-Bou-a LPD 3: De leerlingen leggen het verband tussen eigenschappen van bouwmaterialen en hun toepassingen.

  • II-Bou-a LPD 5: De leerlingen onderzoeken de opbouw van bouwknopen voor BEN- en passiefprojecten bij massiefbouw en bij de houtbouwmethode.

4 Een oplossing ontwerpen

sla link op in klembord

Kopieer

4.1 De situatie verkennen

sla link op in klembord

Kopieer

De kans is groot dat leerlingen snel en oplossingsgericht aan de slag gaan. Dat is niet verkeerd, maar kan ertoe leiden dat bepaalde oplossingen onvoldoende toereikend of zelfs helemaal niet passend zijn. Je stimuleert de leerlingen om gegevens te verzamelen via observatie of gerichte vraagstelling. Daarbij kan je volgende vragen opwerpen:

  • Welke is de kortste weg dat warmte aflegt om te ontsnappen bij dit bouwknoop?
  • Op welke manier kan je deze afstand vergroten?
  • Welke materialen zijn er te gebruiken om het warmteverlies te beperken?
  • Wat bepaalt de uiteindelijke voorkeur rekening houdend met:
    • Handelsafmetingen;
    • Kostprijs;
    • Aanbrengmethode en/of plaatsingstechniek.

4.2 Welke doel heb je voor ogen?

sla link op in klembord

Kopieer

Een EPB aanvaardbare bouwknoop voor minimaal een BEN-project dat ook praktisch uit te voeren is met vlot verkrijgbare bouwmaterialen.

4.3 Oplossen via het integreren van wiskunde, wetenschappen of technologie

sla link op in klembord

Kopieer

Uitgaande van de geformuleerde probleemstelling kunnen wiskunde, wetenschappen of technologie in de oplossing worden geïntegreerd.

4.3.1 Mogelijke aanknopingspunten voor wetenschappen:

sla link op in klembord

Kopieer

  • Materiaaleigenschappen van bouw- en isolatiematerialen:
    • Warmteweerstand (Rd-waarde)
    • Warmte-overdrachtscoëfficiënt (U-waarde)
    • Lambda-waarde (λ)

4.3.2 Mogelijke aanknopingspunten voor wiskunde:

sla link op in klembord

Kopieer

  • Berekenen van de kortste weg van het warmteverlies.
  • Tekenen van de kortste weg op een doorsnede.

4.3.3 Mogelijke aanknopingspunten voor techniek/technologie en het specifieke van de studierichting

sla link op in klembord

Kopieer

  • Funderingsdiepte;
  • Ononderbroken doorlopen van isolatiemateriaal;
  • Betere isolerende materialen toepasbaar in dit bouwknoop.

5 Begeleiding van het ontwerpproces

sla link op in klembord

Kopieer

Je kan verschillende werkvormen hanteren door leerlingen individueel dan wel in groepjes te laten reflecteren over de gestelde vragen. De groepen kunnen vertrekken vanuit dezelfde basiscasus, maar extra uitdagingen aangeboden krijgen (zie 2.2). Op die wijze kan je, rekening houdend met de groepssamenstelling, diversifiëren en een aantal leerlingen gaan uitdagen.

We schetsen hieronder een mogelijk lesverloop en handvatten om het ontwerpproces te begeleiden.

  • Stap 1: je legt de focus op de activiteit “de leerlingen ontwerpen”.
  • Stap 2: je legt de focus op “de leerlingen bedenken en creëren een oplossing voor een probleem”
    • Om nieuwe mogelijkheden te ontdekken, originaliteit te stimuleren en zoveel mogelijk ideeën te bekomen kan je inzetten op het creatieve, het verkennende, brede invalshoeken en oplossingen (divergerend denken). Dit stimuleert de creativiteit, het kritisch denken en het probleemoplossend vermogen.
    • Om tot een juiste of haalbare oplossing of conclusie te komen kan je inzetten op het samenbrengen van ideeën, het selecteren en verfijnen van het beste of bruikbare oplossing (convergerend denken) Dit stimuleert het analyserend vermogen, en het vermogen om conclusies of besluitvorming te formuleren.
  • Kennis

De leerling heeft kennis nodig om verder te kunnen?

  • Je kan samen met de leraar wiskunde inzetten op het berekenen van de kortste weg van het warmteverlies;

Je kan de leerlingen wetenschappelijke informatie aanreiken of informeren waar de informatie te raadplegen is zoals eigen leerlingenbibliotheek, apps van fabrikanten, leveranciers, Buildwize, Building Your Learning, 3D-bouwknopen …;

  • Je kan de leerlingen leren hoe gericht opzoekwerk te verrichten;

6 Evaluatie

sla link op in klembord

Kopieer

De nadruk bij de evaluatie ligt op de centrale doelen. Volgende criteria kan je hanteren:

  • De leerling denkt creatief bij het ontwerpen van een oplossing:
    • Genereert ideeën;
    • Selecteert in functie van een geschikte oplossing;
    • Ontwikkelt en brengt ideeën tot uitvoering;
  • De leerling verwerkt input van anderen (leerlingen, leraren, experten …) in zijn ontwerp
  • Het ontwerp is een oplossing in de samenhang van alle criteria in de situatieschets
  • Het ontwerp is uitvoerbaar
  • Bouwt een argumentatie op in functie van gemaakte keuzes

Daarnaast kan je een aantal criteria bij de flankerende leerplandoelen opnemen (zonder deze de bovenhand te laten innemen):

  • Een stappenplan opstellen bij het realiseren van dit bouwknoop;
  • Een berekening uitvoeren met ICT of op basis van een tekening (kortste weg warmteverlies, faseverschuiving in de constructieopbouw ...);
  • Ruimtelijk inzicht op basis van bouwplannen (3D en 2D) (verhoudingen hoogte, lengte, breedte, m² en m³);

Je kan de evaluatie nog krachtiger maken door de leerlingen te betrekken bij het bepalen van de criteria en in de loop van het proces deze criteria te laten omschrijven en verfijnen.

×
Kijkt als...
Niveau
Regio
Kan ik je helpen?