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 studierichtingen: Binnen- en buitenschrijnwerk en Binnenschrijnwerk en interieur (LPD2)

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 renovatiewerkzaamheden van een oud industrieel gebouw wordt een ruimte ingericht als polyvalente ruimte (vergaderzaal, feestzaal …). De eigenaar en architect zijn het er mee eens dat deze ruimte met een systeemplafond zal worden afgewerkt. Nutsleidingen, verwarmings- en ventilatiekanalen kunnen op deze manier weggewerkt worden en toch toegankelijk blijven indien nodig.

2.2 Mogelijke problemen of uitdagingen

sla link op in klembord

Kopieer

Technische uitdaging:

  • Wat is een systeemplafond;
  • Waarom wordt dit toegepast;
  • Welke types zijn er;
  • Hoe ophangen en monteren;
  • Hoe referentiepunten bepalen en vlakheid (waterpas)?

Wetenschappelijke uitdaging:

  • Akoestische optimalisatie: hoe kan de akoestische prestatie van een systeemplafond worden verbeterd (geluidsabsorptie en -reflectie);
  • Thermisch comfort: hoe kunnen systeemplafonds bijdragen aan een efficiëntere verwarming, koeling en ventilatie;
  • Luchtkwaliteit: hoe kunnen systeemplafonds worden ontworpen om de verspreiding van stof, schimmels en aerosolen te beperken;
  • Duurzaamheid en circulaire economie: Hoe kunnen systeemplafonds worden ontworpen, geproduceerd/geplaatst en hergebruikt zonder verlies van prestaties?

Wiskundige uitdaging:

  • Het correct opmeten van de ruimte (eventueel op plan) met manuele en digitale meetinstrumenten (wiskundige begrippen oppervlakte, omtrek, volume …);
  • Indelings- en rasterberekeningen (meetkunde en verhoudingen);
  • Berekenen materiaalhoeveelheden en kostprijsberekening van materialen.

2.3 Informatie en opzoekingsbronnen

sla link op in klembord

Kopieer

  • Leren raadplegen en interpreteren van productbeschrijvingen; 

  • Keuzes maken in functie van de opdracht. 

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.

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

  • III-Mavo-a LPD 6: De leerlingen illustreren acties die een duurzaam ruimtegebruik mogelijk maken.
  • 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.

3.2.2 In functie van het aanwenden van wiskunde:

sla link op in klembord

Kopieer

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

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

sla link op in klembord

Kopieer

  • III-BiBu-a en III-BiIn-a LPD 1: De leerlingen werken in tamverband.
  • III-BiBu-a en III-BiIn-a LPD 7: De leerlingen onderzoeken halffabricaten in functie van binnenschrijnwerk en houten buitenschrijnwerk.
  • III-BiBu-a en III-BiIn-a LPD 8: De leerlingen onderzoeken de keuze van beslag, lijmen, beschermings- en afwerkingsproducten in functie van binnenschrijnwerk en houten buitenschrijnwerk.
  • III-BiBu-a en III-BiIn-a LPD 10: De leerlingen onderzoeken uitvoeringsvormen, uitvoeringstechnieken en constructies van binnenschrijnwerk in massief hout en plaatmaterialen.

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:

  • Waarom en wanneer zou je kiezen voor een systeemplafond:
    • Welke zijn de voor- en nadelen?
  • Welke types en varianten worden toegepast:
    • Zijn hierbij circulaire systemen in de handel;
    • Kwaliteit van de producten;
    • Kostprijs.
  • Welke belangrijke aandachtspunten en technische vereisten zijn bepalend bij de keuze van systeemplafonds:
    • Bij montage;
    • Hoogteverlies;
    • Prestatie-eisen (akoestiek, brandwering, vochtbestendigheid, hygiëne, onderhoud, toegang …;

4.2 Welke doel heb je voor ogen?

sla link op in klembord

Kopieer

  • Een vlak geplaatst systeemplafond met een optimaal (esthetisch en economisch) verdeeld raster waarboven alle nutsleidingen, ventilatiekanalen … zijn weggewerkt die voldoet aan de behoeften zoals vermeld in de situatieschets.

4.3 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.

4.3.1 Mogelijke aanknopingspunten voor wetenschappen:

sla link op in klembord

Kopieer

  • Akoestisch en thermisch comfort;
  • Draagkracht van hoofdconstructie;
  • Duurzaam ruimtegebruik.

4.3.2 Mogelijke aanknopingspunten voor wiskunde:

sla link op in klembord

Kopieer

  • Berekenen van oppervlakte en het opmeten van de ruimte op plan;
  • Indelings- en rasterberekeningen maken op basis van een grondplan;
  • Berekenen van materiaalhoeveelheden.

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

sla link op in klembord

Kopieer

  • Uitzetten van referentiepunten;
  • Stabiliteit van het gehele systeemplafond;
  • Veiligheid bij het realiseren van een systeemplafond;

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;
    • Hierbij kan je de klasgroep verdelen in kleinere groepen en de leerlingen verschillende rollen laten verdelen.
  • Kennis

De leerling heeft kennis nodig om verder te kunnen?

  • Je kan samen met de leraar wiskunde inzetten op het berekenen van oppervlaktes, volumes en materiaalhoeveelheden;
  • Je kan de leerlingen wetenschappelijke informatie aanreiken of informeren waar de informatie te raadplegen is zoals eigen leerlingenbibliotheek, apps van fabrikanten, leveranciers, Buildwize …;
  • 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;
  • Een berekening uitvoeren met ICT;
  • Een verdelingsraster tekenen;
  • Ruimtelijk inzicht op basis van een grondplan en realisatie (verhoudingen hoogte, lengte, breedte, m² en m³);
  • Verhoudingen L/m²;
  • Rekening houden met circulaire principes (demontage, hergebruik …);
  • Vanuit het groepswerk rekening houden met de verschillende opgenomen rollen;

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?