Inspirerend voorbeeld bij het leerplandoel “De leerlingen ontwerpen een oplossing voor een probleem of een uitdaging door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden” in de studierichting Logistiek (LPD 7)

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. Het voorbeeld bouwt verder op de algemene tekst over dit leerplandoel.

Inleiding

sla link op in klembord

Kopieer

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. 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.

Opdracht en probleemstelling

sla link op in klembord

Kopieer

Situatieschets en probleemstelling

sla link op in klembord

Kopieer

Jouw grootouders plannen binnenkort de verhuis van hun woning naar een appartement op de 2de verdieping in het centrum van een stad zo’n 40 km verwijderd van hun huidige adres. Er is een standaard lift (max. capaciteit 8 personen) aanwezig in het gebouw. De verhuisdatum is gepland op een zaterdag in het late najaar. Ze vragen aan jou, logistieker in spé, een plan van aanpak om dit gebeuren in goede banen te leiden. Dat betekent dat je de volledige organisatie van de verhuis ter harte en nadenkt over een gepaste taakverdeling. Je gaat daarvoor op zoek naar mensen en middelen om dit op een veilige, ergonomische en budgetvriendelijke manier te realiseren.

Relevante criteria voor een oplossing

  • De verhuis is gepland op een zaterdag wanneer het best druk kan zijn in het stadscentrum of activiteiten (bv. lokale markt) een impact hebben op de bereikbaarheid van het appartement.

  • Je houdt rekening met de breekbaarheid en (emotionele) waarde van te verhuizen items, waaronder Oosters porselein.

  • Je houdt rekening met een reëel risico op regen en/of wind (planning is voorzien in het late najaar).

  • Je kan de casus complexer maken door een aantal criteria te verscherpen:

  • het appartement is enkel bereikbaar via een smalle straat;

  • de personenlift heeft het begeven en kan niet voor de verhuisdatum worden hersteld;

  • sommige spullen moeten naar een opslagruimte, andere naar het appartement;

  • tijdslot: het appartement is pas vanaf 13u00 beschikbaar;

  • ...

Leerplandoelen

sla link op in klembord

Kopieer

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.

Het leerplan Logistiek

  • III-Log-a LPD 7 De leerlingen ontwerpen een oplossing voor een probleem of een uitdaging in de context van logistiek door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden.

In relatie tot het Gemeenschappelijk funderend leerplan I-II-III-GFL

  • I-II-III-GFL LPD 10 De leerlingen genereren creatieve ideeën om een probleem op te lossen en bespreken de uitvoerbaarheid ervan aan de hand van criteria.

Flankerende of optionele leerplandoelen

sla link op in klembord

Kopieer

De volgende leerplandoelen beschrijven kennis en vaardigheden die relevant kunnen zijn om de ontwerpopdracht uit te voeren. 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. 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.

In functie van het aanwenden van wetenschappen, wiskunde:

  • II-Wis-a LPD 4 De leerlingen leggen het verband tussen een 3D-situatie en 2D-voorstellingen ervan in betekenisvolle contexten.

  • III-Wis-a LPD 2 De leerlingen voeren met functioneel gebruik van ICT eenvoudige berekeningen uit met gehele getallen, kommagetallen, breuken, procenten en verhoudingen in betekenisvolle contexten.

  • III-Wis-a LPD 4 De leerlingen interpreteren grafieken, tabellen, diagrammen en (woord)formules in betekenisvolle contexten.
    • Samenhang tussen voorstellingswijzen
    • Lineaire en niet-lineaire groei 
    • Relatieve en absolute frequenties
    • Misleidingen

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

  • II-Mavo-a LPD 16 De leerlingen werken op een veilige en duurzame manier met chemische stoffen.
    • Eigenschappen van chemische stoffen 

  • III-Mavo-a LPD 20 De leerlingen verklaren fenomenen of toepassingen uit het dagelijkse leven aan de hand van snelheid, kracht, hefboom, druk, zichtbaar licht, straling of elektriciteit.

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

sla link op in klembord

Kopieer

  • III-Log-a LPD 1 De leerlingen handelen
    • in teamverband (organisatiecultuur, communicatie, procedures);
    • kwaliteitsbewust;
    • economisch en duurzaam. 

  • III-Log-a LPD 2 De leerlingen handelen op een veilige en ergonomische manier rekening houdend met
    • veiligheidsvoorschriften en -pictogrammen;
    • persoonlijke en collectieve beschermingsmiddelen;
    • behandelingsvoorschriften en signalisatie van gevaarlijke goederen;
    • hef- en tiltechnieken. 

  • III-Log-a LPD 3 De leerlingen gebruiken gepaste materialen, hulp- en transportmiddelen in functie van de aard, vorm en afmetingen van de goederen.
  • III-Log-a LPD 4 De leerlingen lossen goederen uit een extern transportmiddel. 
  • III-Log-a LPD 5 De leerlingen verplaatsen goederen en slaan ze veilig op.
  • III-Log-a LPD 6 De leerlingen laden goederen in een extern transportmiddel met gepaste hulpmiddelen.
    • Laad- en zekeringstechnieken. 

Een oplossing ontwerpen

sla link op in klembord

Kopieer

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.

Je kan leerlingen in eerste instantie laten nadenken over informatie die ze nodig hebben om zicht te krijgen op de criteria waaraan de oplossing moet voldoen. In een volgende fase kan je leerlingen ondersteunen bij het genereren van ideeën en het beredeneerd maken van keuzes.

Voorbeelden van vragen die je kan opwerpen:

  • wat is de precieze context waarin het probleem of uitdaging zich stelt, voorbeelden:

  • exacte ligging van het pand in de stadskern;

  • informatie m.b.t. de toegang tot het gebouw en huisreglement;

  • afmetingen en maximaal toegelaten gewicht van de personenlift;

  • afmetingen deur- en raamopeningen in het gebouw en appartement;

  • welke elementen beïnvloeden het probleem? Welke informatie heb je nog nodig om een goed beeld te krijgen van de uitdaging, voorbeelden:

  • inventaris van alle te verhuizen items;

  • volume en gewicht van alle grote stukken;

  • volume van breekbare spullen;

  • is er regelgeving waarmee de leerlingen moeten rekening houden zoals het verkeersreglement, parkeerrestricties rond het gebouw of noodzakelijke vergunningen van lokale autoriteiten om te laden en lossen of het plaatsen van een verhuislift op het trottoir.

  • is een kosten-batenanalyse noodzakelijk, bv. de meerprijs voor het huren van een groter transportmiddel t.o.v. efficiënter tijdsgebruik.

Welke doel heb je voor ogen?

sla link op in klembord

Kopieer

Natuurlijk wil je dat het probleem opgelost is of de uitdaging een antwoord heeft gekregen. Je kan denken aan een plan van aanpak met duidelijke rolverdeling en dagorde, een uitgewerkt budget …

Oplossen via het integreren van wiskunde, wetenschappen of technologie

sla link op in klembord

Kopieer

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

Mogelijke aanknopingspunten voor wetenschappen (MAVO) en wiskunde:

sla link op in klembord

Kopieer

Wetenschappen

  • Aandacht voor ecologische en sociale duurzaamheid van verpakkingsmateriaal zoals papier, hout, kunststoffen (plastic), bv. biolabel, MSC, FSC, PEFC.

  • Omgaan (vanuit etiketten) met consumptieartikelen zoals schoonmaakmiddelen, eventuele (agressieve)oplosmiddelen om vlekken te verwijderen, wat doen met afval van schoonmaakmiddelen, ontvetters ...

  • Krachten die werken op de te vervoeren goederen bij beweging van het transportmiddel en het traagheidsbeginsel bij bewegingsverandering.

  • Druk op een goed, bv. zware goederen onderaan, effect van temperatuursverhoging op de druk in een gasfles.

  • Elektriciteit: veilig afsluiten van energiebronnen in de woning die wordt verlaten.

  • Hefbomen, bv. hef- en tiltechnieken.

  • Maximum toegelaten massa van het transportmiddel en andere hulpmiddelen zoals een verhuislift.

Wiskunde

  • Laadvolume berekenen van het transportmiddel en vergelijken met het volume van de inboedel.

  • Routeplanning: afstand, tijdsduur, brandstofverbruik.

  • Tijdsplanning: inschatting van laad- en lostijd rekening houdend met aantal helpers, pauzes, ritten.

  • Gebruik van een rekenblad om volumes en massa’s te berekenen, kosten te simuleren, een tijdsplanning op te stellen

  • Gebruik van (woord)formules: brandstofkosten = afstand × verbruik × prijs/liter, laadcapaciteit = lengte × breedte × hoogte.

  • 2D-voorstellingen van 3D-situaties: plattegrond appartement, routebeschrijving naar appartement.

Mogelijke aanknopingspunten voor technologie en het specifieke van de studierichting

sla link op in klembord

Kopieer

Werken in teamverband, kwaliteitsbewust handelen, economisch en duurzaam handelen

  • Evenwichtige taakverdeling, inplannen overlegmomenten

  • Simulatie van professionele communicatie met verhuurfirma of administratieve diensten (parkeerregeling of vergunning)

  • Correcte etikettering van dozen

  • Prijsbewuste oplossingen

  • Duurzame keuzes: herbruikbare verhuisdozen, efficiënte routeplanning; afweging van alternatieven: verhuislift versus trap, klein versus groot transportmiddel

Aandachtspunten veilig en ergonomisch handelen

  • Pictogrammen op verhuismateriaal zoals elektrische toestellen

  • Hef- en tiltechnieken

  • PBM’s (veiligheidsschoenen, handschoenen, fluohesjes) en CBM’s (waarschuwingsbord)

Laden, lossen en verplaatsen van de inboedel met behulp van gepaste hulpmiddelen

  • Selecteren van geschikte hulpmiddelen, bv. steekwagen, spanriemen, dekens of noppenfolie voor bescherming van breekbare spullen, verhuislift

  • Laaghouden van het zwaartepunt van de lading

  • Gelijkmatige verdeling van het gewicht in het transportmiddel

  • Vastzetten en zekeren van goederen

  • Verplaatsen van goederen rekening houdend met ruimtebeperkingen zoals smalle (door)gang

  • Veilig lossen van goederen met aandacht voor samenwerking en ergonomische principes

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.

In een eerste fase introduceer je de uitdaging en stel je de opdracht voor als een realistische uitdaging. Je stimuleert de leerlingen om de uitdaging te verkennen: wat zijn de noden van de grootouders? Welke middelen zijn nodig om de verhuis op een veilige en efficiënte manier te organiseren in één dag?

Begeleiding door de leraar:

  • door het gesprek te structureren met verhelderende vragen.

  • door voorbeelden te geven van mogelijke obstakels (bv. lift, weersomstandigheden).

Leerlingen verzamelen informatie en verkennen een tweede maal het probleem zodat ze een scherper beeld krijgen van de uitdaging.

Vervolgens ontwerpen de leerlingen een plan van aanpak zoals

  • inventariseren van de inboedel;

  • berekenen van volume, gewicht, aantal ritten;

  • budget opstellen;

  • selecteren van hulpmiddelen waaronder vrachtwagen;

  • opmaken taakverdeling;

  • opstellen van een laadplan.

Begeleiding door de leraar:

  • samenwerkend leren stimuleren;

  • leerlingen stimuleren om meerdere mogelijke oplossingen te bedenken bij de deelproblemen;

  • feedback geven op berekeningen en keuzes;

  • leerlingen stimuleren om keuzes te onderbouwen;

  • verschillende ontwerpen bespreken in de klas met oog voor sterke en zwakke punten.

Je kan ervoor kiezen om leerlingen (delen) van hun plan te laten uitvoeren in een gesimuleerde context, onderstaande acties kan je beschouwen als een praktische test om keuzes in het ontwerpproces te beargumenteren:

  • laden en lossen van zware objecten in het vaklokaal logistiek wat kansen biedt om hef-en tiltechnieken toe te passen en gepaste hulpmiddelen (bv. steekwagen) in te zetten;

  • samen een meubel demonteren en klaarmaken voor (fictief) transport;

Tot slot heb je aandacht voor reflectie over en evaluatie van het ontwerpproces: je kan leerlingen schetsen, foto’s en beschrijvingen van keuzes laten maken of presentatiemomenten organiseren om hun ontwerpproces in beeld te brengen. Daarbij heb je aandacht voor evaluatiecriteria bij het ontwerpproces waaronder ideeën genereren, ontwikkelen en weloverwogen kiezen.

Daarnaast kan je ook evaluatiecriteria bij de oplossing in overweging nemen op basis van de criteria in het eisenprogramma zoals budgetvriendelijkheid, veiligheid, efficiëntie, respecteren van regelgeving enz.

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