Inspirerend voorbeeld bij het leerplandoel “Een oplossing ontwerpen voor een probleem of uitdaging door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden.” in de studierichting Onthaal en recreatie (LPD 22)

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;
  • de keuze van een probleem of uitdaging;
  • het 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, Techniek en Natuurwetenschappen aan bod zijn gekomen en hoe samenwerking tussen de vakken kan verlopen.

Situatieschets en probleemstelling

sla link op in klembord

Kopieer

  • Je bent parkeerwacht bij een groot evenement of groot recreatiedomein (eventueel concreet voorbeeld benoemen). Gisteren stond je de hele dag in de regen en de wind. Je wil het voorstel doen om een bescherming te voorzien zodat deze job minder lastig wordt. Wanneer je je beter voelt, zal dat ook de communicatie met de klant verbeteren.

  • Waaraan de oplossing moet voldoen?
    • Duurzaamheid 
    • Kortetermijnoplossing of langere termijn? 
    • Is het esthetische belangrijk? 
      De leerlingen kunnen zelf nadenken waaraan een goede oplossing moet voldoen.

  • Je kan de situatieschets verder stofferen in functie van andere leerdoelen die je wil betrekken of om een leerlijn uit te werken door de tweede (en derde) graad heen. Je kan daarbij een keuze maken om meer informatie te geven bij het begin van de tweede graad zodat de leerlingen zich ook beter kunnen inleven in de concrete situatie. Naargelang de graad vordert, kan je informatie voorzien die je niet op voorhand deelt, maar waarnaar ze moeten vragen als om zelf een zicht te krijgen op de situatie.

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.

  • II-OnRe-a LPD 22 De leerlingen ontwerpen een oplossing voor een probleem of een uitdaging door wetenschappen, technologie of wiskunde geïntegreerd aan te wenden in de context van Onthaal en recreatie.
     

  • 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 doelen

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.

  •  II-OnRe-a LPD 2+ De leerlingen illustreren aspecten van diverse onthaalsituaties.
     

In functie van het aanwenden van wiskunde, wetenschappen of technologie:

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

  • II-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.
     

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

  • II-Wis-a K1 De leerlingen schetsen een eenvoudige 2D-voorstelling van een 3D-situatie.
     

  • II-Wis-a LPD 5 De leerlingen interpreteren grafieken, tabellen, diagrammen en (woord)formules in betekenisvolle contexten.
     

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

  • II-MaVo-a LPD 17 De leerlingen gebruiken de concepten rendement, vermogen en warmte om energieomzettingen in systemen te beschrijven. (duurzaam energieverbruik)
     

  • II-MaVo-a LPD 18 De leerlingen verklaren fenomenen of toepassingen uit het dagelijkse leven aan de hand van snelheid, kracht, hefboom, druk, zichtbaar licht, straling of elektriciteit.
     

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. Daarbij kan je volgende vragen omzetten naar de casus die je voor ogen hebt:

  • Wat is de precieze context waarin het probleem of uitdaging zich stelt? Wat is de persoonlijke situatie en/of context?

  • Welke elementen beïnvloeden het probleem? Welke informatie heb je nog nodig om een goed beeld te krijgen?

  • Is een kosten-batenanalyse noodzakelijk?

  • Krijg je het probleem voldoende helder geformuleerd? Voldoende afgebakend?

Analyse van het probleem

sla link op in klembord

Kopieer

Afhankelijk van de casus komen meer of minder aspecten aan bod. Zo zal voor een tijdelijke parkeerwacht in de zomer geen rekening gehouden worden met lage temperaturen en zal er ook geen permanente constructie voorzien worden. Een afdak tegen de regen en bescherming tegen de zon is dan misschien al voldoende. In de derde graad kan het gaan om een permanente locatie voor vele weerfenomenen, waar eveneens betalingen/reservaties moeten behandeld worden.

Weersgebonden problemen

sla link op in klembord

Kopieer

  • Wat valt er te verwachten qua weersomstandigheden? Bv. bij een festival in de zomer zal het niet echt koud worden, maar het kan wel te warm worden. Is er schaduw mogelijk? (Derde graad: voor permanente locaties is er een grotere variatie in weerfenomenen.)

  • Wat is te warm/te koud? Werkelijke temperatuur of gevoelstemperatuur?

  • Bescherming tegen de zon: UV-straling (Wet-MaVo) en mogelijke bescherming (afdak/hoed en kledij/ zonnecrème …).

  • Kan er verwarming of afkoeling voorzien worden? (Wet-MaVo) (Derde graad: Extra moeilijkheid: Je moet frequent naar buiten: deur open en relatie met energieverspilling.)

  • Aangepaste kledij?

Persoonsgebonden aandachtspunten

sla link op in klembord

Kopieer

  • Ergonomie: lang rechtstaan.

  • Meertaligheid noodzakelijk?

  • Hoeveel personen moeten (samen of afwisselend) in een locatie?

  • Hoelang blijft het personeelslid daar? (sanitair/eten en drinken) Wordt er afgewisseld?

  • Is het uniform aangepast? Voldoende zichtbaar/opvallend voor bezoekers en collega’s; ook naar veiligheid toe. Zijn er hulpmiddelen voorzien? (bv. Toortslamp)

  • Wat is het exacte takenpakket? Bv. Verwijzen/informeren/tickets controleren (derde graad: betalingen ontvangen/reservaties controleren …)

Welk 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. In sommige situaties zal dat meteen helder zijn maar bij bepaalde casussen ga je toch nadenken over de kwaliteit van je oplossing. Misschien is het probleem ook wel gelinkt aan enkele andere elementen die ook een oplossing vragen.

  • Je kan ervoor kiezen om enkel voor het weersgebonden probleem een oplossing te zoeken of om er in een latere fase de persoonsgebonden aandachtspunten bij te betrekken.

  • Je kan de leerlingen research laten doen of zelf diverse mogelijkheden aanreiken, lettend op de nodige tijdsinvestering.

  • Je kan de casus complexer maken naarmate de graad vordert door extra behoeften toe te voegen. (bv. eisen op het vlak van zichtbaarheid en veiligheid, de mogelijkheid om tickets te controleren)

  • Je kan een schets of plattegrond uittekenen van het voorgestelde ontwerp. (Wis)

  • Je kan er een kosten/baten-analyse aan toevoegen. (Wis)

  • Je kan duurzaamheid meenemen en bv. de duurzaamheid van middelen en materialen nagaan? (Wet-MaVo)

Mogelijk resultaat

sla link op in klembord

Kopieer

  • Een oplossing voor een korte termijn (evenement) of permanent?

  • Een nieuw ontwerp of een aanpassing van een bestaande onthaalsituatie;

  • Een voorstel vanuit bestaande voorbeelden;

  • Een plan van aanpak;

  • Een checklist met aandachtspunten;

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.

Je kan in dit voorbeeld wetenschappen (MaVo) integreren bij het zoeken naar oplossingen:

  • werkelijke temperatuur tegenover gevoelstemperatuur (ook verbonden aan uur van de dag);

  • oriëntatie ten opzichte van zon /wind, eventueel seizoensgebonden;

  • UV-straling (ook de noodzaak aan bescherming, in relatie met de nadelige gevolgen van teveel straling);

  • energieverbruik/energieverspilling;

  • duurzaamheid van middelen en materialen: gecertificeerde duurzaamheidslabels (wat/waarom/welke zijn hier van toepassing?).

Je kan in dit voorbeeld wiskunde integreren bij het zoeken naar oplossingen:

  • voor het uittekenen van een plattegrond van het ontwerp kan je de leerlingen laten meten, berekenen en verhoudingen bekijken. Het uittekenen vraagt ook een omzetting van 3-D naar 2-D;

  • grafiek met temperatuurgegevens interpreteren of zelf uittekenen;

  • berekenen van de hoeveelheden benodigde materialen;

  • kostprijsberekening (kwaliteit/kwantiteit/duurzaamheid).

Je kan in dit voorbeeld technologie integreren bij het zoeken naar oplossingen:

  • thermometer(s);

  • meetgereedschap;

  • systemen voor verwarming/afkoeling/ventilatie …

Implementatie in het lesgebeuren

sla link op in klembord

Kopieer

  • De nadruk ligt op het proces van het ontwerpen van een oplossing. Volgende onderliggende elementen zijn hierbij belangrijk:
    • verkennen, verhelderen en analyseren van probleem; 
    • criteria; 
    • inventarisatie mogelijke (deel)oplossingen; 
    • mogelijke ontwerpen van oplossingen en argumentatie a.d.h.v. modellen, stappenplan, schema’s,  schetsen, tekeningen, bronnen …; Uit de verschillende oplossingen kunnen de beste elementen samengevoegd worden; 
    • reflectie en evaluatie van het ontwerpproces;
    • uitvoering (optioneel).  

  • Afhankelijk van de beschikbare tijd kan je het probleem opsplitsen in deelproblemen. Dat biedt kansen om deeloplossingen onderling af te stemmen wat het samenwerkend leren bevordert.

  • 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 tijdens het proces verschillende antwoorden of contexten aangeboden krijgen. Op die wijze kan je, rekening houdend met de groepssamenstelling, diversifiëren en een aantal leerlingen gaan uitdagen.

  • Bij het uitwerken van een opdracht voor de leerlingen houd je rekening met wat de leerlingen al geleerd hebben, zowel binnen de specifieke vakken als de STEM-component. De leerlingen hebben misschien al een recreatiedomein of evenement bezocht en daar al gezien dat de parking (goed) georganiseerd wordt. Ga na of ze al een plattegrond leerden tekenen en wat ze al leerden i.v.m. weerfenomenen en UV-straling. Ze hebben een aantal kenniselementen verworven vooraleer ze met de ontwerpopdracht aan de slag kunnen.

  • Belangrijk is dat leerlingen in de tweede graad nog volop begeleid worden in dit proces. Hun mate van autonomie is doorgaans beperkt: ze hebben nood aan duidelijke kaders, gerichte vragen en ondersteuning bij het analyseren van de opdracht, het formuleren van ontwerpcriteria en het maken van keuzes. De leraar speelt hierbij een actieve rol als procesbegeleider, inhoudelijke coach en organisator.

  • Op verschillende momenten in het proces is het goed om tussentijdse feedback te geven. Je kan nagaan op welke wijze de leerlingen de verschillende stappen door het proces inventariseren of illustreren. Bv. Hebben de leerlingen de context voldoende verkend? (Wat is het exacte probleem? Welke informatie hebben ze verzameld? Hebben ze relevante vragen gesteld of observaties gedaan? Hebben ze hun notities op een bruikbare manier bijgehouden?) Hoe verloopt het groepsproces? Werken ze naar een haalbare oplossing?

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