Onderzoek VIVES laat zien dat meisjes betere probleemoplossers worden door computationeel denken

Frank Devos
studentkortrijk.jpg

De kans dat meisjes kiezen voor een STEM-opleiding is groter als ze vertrouwd zijn met computationeel denken. Dat is het vermogen om complexe problemen op te lossen met behulp van een computer of gerelateerde vaardigheden, en zit verweven in de veelbesproken nieuwe eindtermen.

Dat blijkt uit uitgebreid onderzoek door het expertisecentrum onderwijsinnovatie van VIVES Kortrijk. Het onderzoek met demo wordt voorgesteld op vrijdag 10 mei 2019 in de Spanjeschool in Roeselare.

Voor het onderzoek werd samengewerkt met twaalf pilootscholen in West-Vlaanderen, over alle onderwijsnetten heen. Het onderzoek wordt gevoerd met o.m. middelen van Lerend Netwerk van het departement onderwijs en van flankerend onderwijsbeleid provincie West-Vlaanderen.

Computationeel denken 

Of je nu technieker, kok, advocaat, administratie, chauffeur ... bent: iedereen heeft logisch redeneren nodig. Een moeilijker term dekt de lading misschien beter: computationeel denken. U wilt later toch niet aan uw kinderen hoeven te vragen of ze de digicordereven willen instellen om ‘Thuis’ op te nemen, of de vaatwasen de thermostaat te regelen omdat u daar de boot miste?  

De term computationeel denken is in volle opmars en wordt beschreven als ‘het menselijke vermogen om complexe problemen op te lossen en daarbij computers als hulpmiddel te zien’. De term is misschien wat misleidend want om aan computationeel denken te doen, heb je niet noodzakelijk een computer nodig. Het zijn vaardigheden die iedereen gebruikt en in meer of mindere mate bezit om de in hoog tempo veranderende wereld om ons heen beter te begrijpen. 

Onderzoek VIVES 

De voorbije twee jaar zette het expertisecentrum onderwijsinnovatie van VIVES Kortrijk in op het stimuleren van computationele vaardigheden in het basisonderwijs via een STEM-didactiek, of de manier van lesgeven. STEM staat voor Science, Technology, Engineering & Mathematics. 

Het zijn allemaal technologische ontwikkelingen die ons meer comfort geven en die zo gevormd zijn zodat we deze zeer intuïtief kunnen hanteren. Opvallend is echter wel dat hoe toegankelijker het gebruik ervan wordt, hoe minder we inzicht lijken te hebben in de achterliggende processen die deze tools aansturen. Naast lezen en schrijven wordt computationeel denken als een noodzakelijke basisvaardigheid gezien en zit het verweven in de leerplannen en de nieuwe eindtermen.  Vooral logisch en algoritmisch denken komt al vanaf de kleuterklas aan bod.  

Pilootproject met twaalf scholen 

Het goede nieuws is dat leerlingen, vanaf de kleuterklas, eigenlijk al heel wat van deze vaardigheden leren en dat leerkrachten deze al zelf verwerken - al dan niet bewust - in de lessen. De uitdaging is deze vaardigheden te (her)kennen en ze in kaart te brengen bij leerlingen en daar waar hiaten zijn de activiteiten wat aan te passen of de vraagstelling anders te formuleren. Dit niet alleen bij wiskunde of STEM-activiteiten, maar ook in andere lessen/activiteiten kan hieraan aandacht worden besteed.   

Het expertisecentrum onderwijsinnovatie van VIVES werkte een 25-tal activiteiten uit voor het derdekleuter tot en met de overgang naar de eerste graad van het secundair onderwijs, waarin computationele vaardigheden zijn verwerkt (www.stemcomputer.be). In samenwerking met twaalf pilootscholen werden deze activiteiten de afgelopen twee jaar uitgewerkt en bijgestuurd. 

Het gaat om Sint-Lodewijk Deerlijk, Posthoornschool Wevelgem, Spanjeschool Roeselare, Sint-Jozef Lombardsijde(allen katholieke net), Ter Elzen Wijtschate, De Stempel Brugge, De Springplank Brugge, Jan FevijnBrugge, MiniMakzKnokke (allen GO – Gemeenschapsonderwijs), Klavertje 4 Moorslede, De Notelaar Oedelemen ‘t Klavertje Wenduine(allen gemeentescholen). In totaal werden in het project 800 leerlingen bereikt van het derde kleuter t.e.m. de derde graad. 

Vier STEM-activiteiten 

Door de intense samenwerking met het werkveld zijn de activiteiten laagdrempelig en meteen bruikbaar in de klas. De scholen konden hierbij kant-en-klaar lesmateriaal gebruiken. Leerkrachten die het traject volgen en dus geprikkeld zijn om deze uit te proberen, raken zo vertrouwd met computationeeldenken en krijgen praktijkvoorbeelden om deze toe te passen in de les. 

De computationelevaardigheden in de activiteiten worden aangebracht via een STEM-didactiek. De leerlingen nemen een onderzoekende houding aan, waarbij ze maatschappelijk relevante problemen moeten oplossen door het toepassen van vaardigheden en inzichten uit de vier4 STEM-disciplines (Science, Technology, Engineering & Mathematics). De activiteiten kaderen ook steeds in voor hen levensechte, betekenisvolle contexten. Op die manier begrijpen de leerlingen wat en waarom ze iets aan het doen zijn. 

Onderzoeksresultaten 

Een onderdeel van het onderzoek richtte zich op de attitudes van de leerlingen tegenover STEM en hun probleemoplossende vaardigheden. Per klas werden er 4 activiteiten georganiseerd. De activiteiten, ontwikkeld door het expertisecentrum onderwijsinnovatie van VIVES zelf, gaan van het maken van een eigen game en ontwerpen van een online pakjesdienst over tekenen met licht tot het maken van een liedje en een alcoholvrije cocktail.  

230 leerlingen uit de 2de en 3de graad, dus 8- tot 12-jarigen, legden een pre- en post-test af voor en na de 4 activiteiten. Daarin moesten ze op een schaal aanduiden of ze in meer of mindere mate vinden dat bepaalde zinnen over het oplossen van problemen bij hen passen.  

Meisjes worden probleemoplossers 

En wat blijkt? De resultaten wijzen erop dat leerlingen zich beter inschatten om problemen op te lossen na het volgen van die activiteiten dan vooraf. Voor jongens bleven de resultaten voor en na gelijk maar de meisjes geven duidelijk aan, met 95 procent significantie, dat ze rustig blijven bij een probleem en gemakkelijker kunnen uitleggen hoe een probleem is ontstaan en een oplossing vinden daarvoor.  

Dat heeft te maken met de onzekere basisattitude van meisjes. Ze hebben minder zelfvertrouwen dan jongens rond STEM-activiteiten. Maar eenmaal ze enige vertrouwdheid hiermee krijgen, staan ze er veel meer voor open. En dat kan een impact hebben op hun studiekeuze want de kans is dan groter dat ze opteren voor een STEM-opleiding. De onderzoeksgroep van 8- tot 12-jarigen is hierbij niet toevallig gekozen want dit is de leeftijdscategorie waarin de attitude, ook wat betreft studiekeuze, een omslag kent. 

Ook de leerkrachten van de pilootscholen kregen de smaak te pakken.“Door die praktijkvoorbeelden zullen we in de toekomst zelf sneller aan computationeeldenken kunnen doen. We hebben inzichten opgedaan die we kunnen meenemen naar andere lessen. Kinderen zijn heel enthousiast en hebben veel meer in zich dan wat we soms denken. Ze gaan zelf op zoek naar de oplossing met de mogelijkheden die ze hebben. Via activiteiten zoals computationeeldenken komen deze vaardigheden tot uiting.” 

Een andere leerkracht zegt: “Het is leuk dat de leerlingen de kans krijgen om zelf te ontdekken wat het probleem is en hoe ze het probleem gaan oplossen. En dat er dan eigenlijk verschillende oplossingen mogelijk zijn waaraan je als leerkracht niet zelf dacht. Je leert de leerlingen bovendien op een andere manier kennen.” 

Deel dit via