Algemeen
Onderzoek toont aan dat de interesse in techniek (of breder: STEM-vakken) bij jongeren in de eerste graad secundair onderwijs erop achteruitgaat. Dat komt o.m. door het gebrek aan aangepast, praktijkgericht STEM-lesmateriaal. Makerspace@PXL/UHasselt wil die leemte opvullen door leerlingen (12-14 jaar) in klasverband onder te dompelen in een uitdagend, creatief, multidisciplinair technologisch totaalproject. Leerlingen bedenken én creëren – binnen het kader van ‘Limburg Klimaatneutraal tegen 2050’ – het volgens hen ideale schoolgebouw in maquetteformaat en leren al doende meer over bouwen, duurzame energietechnieken, wiskunde, elektronica-ICT enz. Tegelijkertijd zet het project hen aan tot creativiteit – brainstorming/design in LEGO Education lnnovation Studio, maakactiviteiten in Makerspace – en tot teamwork en samen leren. Het project wordt gesubsidieerd door de provincie Limburg (vernieuwend onderwijsflankerend speerpuntproject (2014N008655).
a
Probleemstelling
Uit verschillende onderzoeken (o.a. Ardies, 2015) blijkt dat de interesse in techniek, in STEM en in een technische carrière bij leerlingen van de eerste graad in het secundair onderwijs daalt, vooral bij meisjes. Vreemd, aangezien net bij deze doelgroep het aantal lesuren techniek stijgt in vergelijking met het lager onderwijs. Al te vaak staan de lessen techniek en STEM synoniem voor ‘lijmen en zagen’, zonder veel creativiteit, eigen inbreng of denkwerk. Goed opgeleide techniek- en/of STEM-leerkrachten kunnen echter het verschil maken om leerlingen hun talent te laten ontdekken en om op die manier de interesse voor een technische carrière te stimuleren. De juiste klasactiviteiten vormen hiervoor de sleutel. Focust de leerkracht op theorie en op het uitleggen van het belang van techniek en wetenschap, dan heeft dat veeleer een averechts effect. Laat hij of zij de leerlingen zelf ontwerpen, experimenteren en met hun handen werken, dan blijven ze geïnteresseerd en heeft dit een positief effect op hun interesse voor een technische carrière. Dit effect is zowel bij jongens als meisjes merkbaar. Kortom: er is nood aan nieuw en meer performant STEM-leermateriaal en een verdere professionalisering van STEM-leerkrachten in de eerste graad van het secundair onderwijs.
a
Methodologie
Fase | Timing |
---|---|
1) Project en stuurgroep:
– Samenstelling klassen eerste graad secundair onderwijs (A-stroom of B-stroom) – Samenstelling stuurgroep met alle betrokken partners 2) Technisch-didactische opbouw: – Uitwerking concreet didactisch stappenplan en bijhorend leermateriaal – Uitvoeren nulmeting (peilt naar interesse in techniek bij betrokken leerlingen) 3) Kick-off: – Presentatie resultaten nulmeting – Toelichting concreet didactisch stappenplan – Praktische afspraken (buddysysteem, financiën …) 4) Concept LEIS: – Brainstorming leerlingen volgens 4C-didactiek LEGO Education met Build to Express en Machines and Mechanisms (+ uitbreidingsset duurzame energie) 5) Productie Makerspace@PXL/UHasselt: – Productie maquetteonderdelen a.d.h.v. lasercutter, 3D-printers, vinylcutter , pcb-frees, CNC foamcutter, borduurmachine … 6) Eindresultaat: – De opbouw/assemblage van de maquette in de klas/school – Uitvoeren postmeting (peilt naar interesse in techniek bij betrokken leerlingen 7) Slotevent: – Voorstelling van de eindproducten door de deelnemende scholen – Presentatie resultaten postmeting (en vergelijking met nulmeting) |
Voor aanvang van het project
a a september 2016 – december 2016 a a december 2016 a a a januari 2017 – februari 2017 a a april 2017 – mei 2017 a a mei 2017 – juni 2017 a a juni 2017 a a |
a
Deelnemende scholen
School | Contactperonen |
---|---|
Sint-Jozefinstituut Bokrijk
Provinciale middenschool Diepenbeek GO! Campus Genk Technisch Instituut Heilig Hart Hasselt Spectrumcollege Lummen Provinciale Technische School Maasmechelen Technicum Sint-Truidena Virga Jesse College Hasselt GO! Atheneum Tongeren |
Roos Vandeweyer, Bianca Accardo
Lisiane Bruninx Sophie Follong Dion Dekkers, Rob Plevoets Christine Grauwels, Elke Goris Erik Clerkx, Michael Krysztofiak Eddy Roosen, Kristof Maris, Sven Claeskens Joey Aerts David Mulleners, Bram Schepers |
a
Medewerkers
Dhr. Frank Joosten: Projectverantwoordelijke (Projectopvolging, interne en externe communicatie, voorzitter stuurgroep)
Dhr. Patrick Van Roy: Projectmedewerker (Uitwerking technisch-didactisch materiaal, planning en vormgeving project, contact met partners en scholen, trainer LEGO-Education Innovation Studio)
Dhr. Tom De Weyer: Coördinator Makerspace (coördinatie Makerspace-maakactiviteiten, technische ondersteuning)
Dit project werd gesubsidieerd door de provincie Limburg (vernieuwend onderwijsflankerend speerpuntproject ref. 2014N008655).
a
a
Ter ondersteuning van de deelnemende scholen aan dit project werd er door de projectmedewerker een concreet didactisch stappenplan opgesteld. Dit stappenplan moet dienen als een handleiding/leidraad voor de betrokken leerkrachten van de deelnemende scholen. Bovendien bevat het heel wat achtergrondinformatie en enkele concrete lessuggesties. Hieronder vind je een overzicht van de verschillende leermaterialen.
Huidige problematiek en reeds ondernomen acties
a
Lesfiche 1: “Hoe duurzaam is onze school?”
Duurzaamheid is niet meer weg te denken uit de maatschappij. In deze les gaan leerlingen uit de eerste graad van het secundair onderwijs zelfstandig de duurzaamheid van hun school in kaart brengen d.m.v. tien scorekaarten. Leerlingen ontdekken met behulp van de duurzaamheidsscan, zelfstandig of in groepjes wat goed gaat in hun school en wat eventueel voor verbetering vatbaar is. Ze onderzoeken en beoordelen hun eigen schoolgebouw op duurzaamheid aan de hand van de tien categorieën: afval, communicatie, energie, gebouw en omgeving, groen, hygiëne, mobiliteit, veiligheid, voedsel en water. Ze presenteren hun bevindingen en aanbevelingen aan de klas en aan de directeur. Daarnaast leren ze meer over het beroepenveld in de bouw.
a
Lesfiche 2: “Duurzame energie“
In de actualiteit hoor je dagelijks het fenomeen van “de opwarming van de aarde”. Teveel CO2 in de atmosfeer zorgt ervoor dat de aarde steeds warmer wordt. In deze les wordt het belang van het gebruik van duurzame energiebronnen benadrukt. Na een korte introductie i.v.m. de huidige problematiek gaan de leerlingen zelf op onderzoek uit d.m.v. een rondgang. Ze bezoeken aan aantal ruimtes op school waar ze zelf een aantal vaststellingen of proefjes moeten uitvoeren. Uiteindelijk wordt de klasgroep verdeeld in groepjes en zal elk groepje zich verdiepen in een vorm van duurzame energie aan de hand van een aantal gekregen bronnen.
a
Lesfiche 3: “Duurzaam bouwen“
In deze les maken de leerlingen kennis met vijf verschillende thema’s i.v.m. duurzaam bouwen, nl. mobiliteit, natuurlijk milieu, water, energie, gezondheid & leefbaarheid & toegankelijkheid. Na een korte introductie worden de leerlingen in groepjes verdeeld. Aan de hand van krantenartikelen en een stellingendiscussie proberen ze zelf duurzame aanbevelingen te formuleren rond hun thema. Nadien worden er expertgroepjes gevormd en kunnen deze aanbevelingen nog worden aangepast. De les eindigt met een klasgesprek.
a
“Samenvatting – Naar een inspirerende leeromgeving“
De school van de toekomst is een duurzame school. Zonder zorg te dragen voor onze planeet kunnen we de toekomst voor onszelf of voor onze kinderen wel vergeten. Als we duurzame scholen willen bouwen, dan is het noodzakelijk dat we duurzaamheid duidelijker benoemen en vertalen naar effectief te nemen maatregelen.
Het GO! en AGIOn zetten de krijnlijnen uit voor een meer verantwoorde en duurzame aanpak van de schoolinfrastructuur. Ze willen van een schoolgebouw meer maken dan een beschermende doos waar leerlingen en leerkrachten in verblijven. De school van de toekomst moet efficiënter omgaan met energie, water, grondstoffen, ruimte en financiële middelen. Nieuwe schoolgebouwen moeten economie en ecologie op een intelligente manier combineren tot win-winsituaties. Het GO! en AGIOn ontwikkelde daartoe in 2010 een instrument dat daarbij wil helpen. Het is uitgerust met een checklist van aspecten waar men op moet letten wanneer men een schoolbouwproject opstart. Duurzaamheid werd hierin samengevat in tien grote thema’s:
- Geïntegreerd projectproces en beheer
- Inplanting
- Mobiliteit
- Natuurlijk milieu
- Water
- Grondstoffen en afval
- Energie
- Gezondheid, leefbaarheid en toegankelijkheid
- Samenleving en economie
- innovatie
a
In de conceptfase is er een duidelijke rol weggelegd voor de Lego Education Innovation Studio, kortweg LEIS, van PXL-Education. Dit is een door LEGO erkend centrum bedoeld voor trainingen van leerkrachten en studenten lerarenopleiding, vertrekkend vanuit een eigen innovatieve onderwijsmethodologie. Elke deelnemende klas aan dit project zal afzonderlijk in het voorjaar van 2017 een bezoekje brengen aan LEIS om leerlingen te laten brainstormen over hun school van de toekomst.a
Tijdens deze legosessie zullen de leerlingen aan de slag gaan met twee bouwpakketten, nl. LEGO Build To Express en LEGO Machines & Mechanisms met de bijhorende uitbreidingsset hernieuwbare energie.
Via de materialen van LEGO Build To Express leren kinderen om hun gedachten te visualiseren en effectiever te communiceren. Het materiaal vergroot tevens hun creativiteit en stimuleert hun kritisch denken. Een ideale LEGO-set om leerlingen uit te rusten met 21st century skills.
Door gebruik te maken van de materialen van LEGO Machines & Mechanisms verkennen en bouwen leerlingen aangedreven machines met motoren en tandwielen. Zo is het leren over krachten, beweging en snelheid een haalbare kaart, boeiend en leerrijk. Leerlingen ervaren ook hoe samenwerken bevorderend kan zijn! In de uitbreidingsset “hernieuwbare energie” leer je alles over duurzame energiebronnen. De set bevat een LEGO zonnepaneel, LEGO Energiemeter, turbinebladen, een motor/generator, LED lampjes en een verlengsnoer.
Verder zal elke deelnemende klas aan dit project ook nog een afzonderlijk bezoekje brengen aan Makerspace in de periode april – mei 2017. De bedoeling is dat de leerlingen tijdens deze workshop overgaan op maakactiviteiten door het maken van enkele maquetteonderdelen. Deze workshop verloopt dus vooral vraaggestuurd. In het tabblad “machinepark” vind je een overzicht van het machinepark in Makerspace. Voor dit project werd er ook nog een foamcube aangekocht: een monteerbare, computergestuurde foamsnijder die 3D kan snijden door zachte materialen.
Hieronder vind je een overzicht van de workshops van de deelnemende scholen:
Naam school | Workshop LEIS | Workshop Makerspace |
Sint-Jozefinstituut Bokrijk
d |
27 januari 2017
|
21 april 2017
d |
Provinciale Middenschool Diepenbeek
d |
3 februari 2017
|
20 april 2017
d |
GO! Campus Genk
d |
26 januari 2017
|
20 april 2017
d |
Technisch Instituut Heilig Hart Hasselt
d |
30 januari 2017
|
24 april 2017
d |
Spectrumcollege Lummen
d |
7 februari 2017
|
9 mei 2017
d |
Provinciale Technische school Maasmechelen
d |
10 februari 2017
|
5 mei 2017
d |
Technicum Sint-Truiden
d |
1 februari 2017
|
21 april 2017 |
Virga Jesse College Hasselt
d |
2 februari 2017
|
4 mei 2017
d |
GO! Atheneum Tongeren
d |
17 februari 2017 |
2 mei 2017
d |
Eindresultaat Maquettes:
Om te peilen naar de interesse van leerlingen van de eerste graad van het secundair onderwijs in techniek worden er twee metingen uitgevoerd nl. een nulmeting en een postmeting. De nulmeting wordt uitgevoerd voor de aanvang van het project en de postmeting helemaal op het einde van het project. Zo zijn deze metingen dus een indicator voor de leerlingen hun betrokkenheid en tevredenheid van het project.
In het verleden werden er al een aantal meetinstrumenten ontwikkeld om de interesse in techniek van jongeren te meten. Sinds 1984 gaan onderzoekers de interesse in techniek bij leerlingen na door gebruik te maken van het PATT-meetinstrument. PATT = Pupils’ Attitudes Towards Technology. Dit instrument werd voor het eerst gebruikt in Nederland en later nog in vele andere landen.
Eén van de kritieken op het originele PATT-meetinstrument was dat deze vragenlijst vrij tijdrovend was aangezien ze uit 58 stellingen bestond. Ardies, De Maeyer en Gijbels gingen in 2013 dan ook op zoek naar een mogelijkheid om deze originele vragenlijst te verkorten. Zo kwamen ze tot het PATT-SQ-meetinstrument. PATT-SQ = Pupils’ Attitudes Towards Technology – Short Questionnaire. Deze vragenlijst bestaat uit 25 stellingen verdeeld over zes verschillende factoren. Het is dan ook deze vragenlijst die we gebruiken voor dit project. Elke stelling moet beoordeeld worden op een 4-punts Likertschaal gaande van helemaal niet akkoord tot helemaal akkoord.
Factor | Stellingen |
---|---|
a
a d
a d
a d
a
a |
|