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:
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.
Je bent onderhoudstechnicus in een kleine KMO. je merkt dat heel wat lagers op een sorteersysteem kapot gaan door trilling en vaak grijp je maar in als het lager volledig stuk is met onverwachte stilstand tot gevolg. Kan je een systeem ontwerpen die je een melding geeft als het lager stuk gaat en je een gepland onderhoud kan voorzien.
De volgende leerplandoelen komen nadrukkelijk aan bod. Ze staan centraal bij de didactische evaluatie van de opdracht.
III-Ele-da LPD 8: De leerlingen ontwikkelen een oplossing voor een probleem door STEM-disciplines geïntegreerd toe te passen.
In relatie tot het Gemeenschappelijk funderend leerplan I-II-III-GFL
I-II-III-GFL-ddaa LPD 10 De leerlingen genereren creatieve ideeën om een probleem op te lossen en bespreken de uitvoerbaarheid ervan aan de hand van criteria.
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.
III-ElTe-da LPD 32: De leerlingen leggen verbanden tussen frequentie, periode, golflengte en golfsnelheid in een technische toepassing.
In functie van verdere integratie van technologie en het specifieke van de studierichting:
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:
Natuurlijk wil je dat het probleem opgelost is of de uitdaging een antwoord heeft gekregen. Je kan denken aan volgende mogelijke outputvormen:
Oplossen via het integreren van wiskunde, wetenschappen of technologie
Uitgaande van de geformuleerde probleemstelling kan wiskunde, wetenschappen of technologie in de oplossing worden geïntegreerd.
Concepten verbanden tussen frequentie, periode, golflengte en golfsnelheid in een technische toepassing.
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.
Inleven in het probleem: ontdekken en onderzoeken
Begrijpen: leren en inzicht
Bedenken: ontwerpen en plannen
Maken: ontwikkelen en testen:
Samenvatten in een presentatie en een one-pager.
De nadruk bij de evaluatie ligt op de centrale doelen. Volgende criteria kan je hanteren:
Daarnaast kan je een aantal criteria bij de flankerende leerplandoelen opnemen (zonder deze de bovenhand te laten innemen):
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.
