• computer kind
  • wiskunde.png

Wiskunde ICT-Wiskunde & computationeel denken via een STEM-aanpak

Wiskunde ICT-Wiskunde & computationeel denken via een STEM-aanpak

Computationeel denken wordt beschreven als het menselijke vermogen om complexe problemen op te lossen en daarbij computers als hulpmiddel te zien. Volgens verschillende bronnen wordt computationeel denken als een noodzakelijke basisvaardigheid gezien naast bv. lezen, schrijven en rekenen (Samaey & Van Remortel, 2014). Het aanleren van computationeel denken dient bijgevolg dan al te starten bij kinderen in het basisonderwijs met bijvoorbeeld bijzondere aandacht voor logisch en algoritmisch denken. 

Wanneer men echter naar de eindtermen voor het basisonderwijs in Vlaanderen kijkt valt te merken dat er nog zeer weinig expliciete aandacht is voor ‘computationeel denken’ en daarnaast is er momenteel nog weinig affiniteit en expertise m.b.t. deze materie bij leerkrachten en lerarenopleiders.

Er is bijgevolg nood aan een didactisch kader die leerkrachten, lerarenopleiders en begeleiders ondersteunt bij het implementeren van computationeel denken. Dit project had tot doel hierop een antwoord te bieden. Hierbij is het meteen belangrijk om vooral te focussen op het begrijpen van de principes van ‘computationeel denken’ en dus niet zozeer het aanleren van het gebruik van tools of materialen aangezien deze toch snel veranderen maar de principes van ‘computationeel denken’ wel dezelfde blijven. 

Het onderzoek gebeurde volgens de principes van design based research (McKenny & Reeves, 2012).  

Om te beginnen werd nagegaan welke elementen uit computationeel denken een plaats kunnen krijgen binnen het curriculum van het basisonderwijs. In een eerste stap werd hiervoor een literatuur- en contextanalyse uitgevoerd. De bedoeling hiervan was om een duidelijk beeld te krijgen van wat er reeds gebeurt in de doorsnee basisschool, alsook wat het aanbod is binnen STEM academies (Coderdojo, Codefever, techniekacademie,…). 

Vanuit de contextanalyse werd vastgesteld dat veel activiteiten in het werkveld het louter operationeel inoefenen van procedures en programmeren centraal stelden. Binnen een goede STEM didactiek is het echter de bedoeling om probleemstellingen binnen authentieke contexten op te lossen door middel van onderzoeken, ontwerpen en optimaliseren (3 O’s). Kinderen moeten immers vanuit een interessante context getriggerd worden om hun probleemoplossende vaardigheden te oefenen. Computationele vaardigheden zijn een vorm van probleemoplossende vaardigheden die nodig zijn om specifieke problemen op te lossen. Vanuit een grondige literatuurstudie werden 10 ‘computationele vaardigheden’ afgebakend, en deze gaan verder dan enkel het leren programmeren.  

Binnen dit project werden STEM activiteiten ontwikkeld die tot doel hebben om te illustreren hoe deze computationele vaardigheden aangeleerd en geoefend kunnen worden in het basisonderwijs. De activiteiten steunen op de reeds ontwikkelde STEM-didactiek gebaseerd op de 3 O’s: Onderzoeken, Ontwerpen en Optimaliseren, maar de problemen die centraal staan kunnen enkel opgelost worden door gebruik te maken van de computationele vaardigheden. 

De activiteiten (1ste projectjaar: 2de en 3de graad; 2de projectjaar 3de kleuterklas, 1ste graad) werden uitgetest in 12 basisscholen. Op basis van observaties en de feedback van de leerkrachten binnen de gevoerde focusgesprekken werden de activiteiten geoptimaliseerd. De ontwikkelde activiteiten hebben als doel de STEM didactiek en de computationele vaardigheden concreet te maken in de praktijk. 

Tijdens het tweede projectjaar werd er onderzocht welk effect de activiteiten hebben op de cognitieve prestaties en attitudes van leerlingen met betrekking tot computationeel denken . Er werd vastgesteld dat leerlingen uit de tweede en derde graad zich beter kunnen inschatten qua probleemoplossende vaardigheden na het volgen van de specifieke activiteiten dan vooraf. Hierbij waren het vooral meisjes die duidelijk aangeven dat ze bij het oplossen van een ‘STEM’-probleem zich zelfzekerder voelen. Bovendien kunnen ze gemakkelijker uitleggen hoe een probleem is ontstaan en hoe ze er een oplossing voor kunnen vinden.  

Deel dit via
Dit is een onderzoeksproject van expertisecentrum:
Status: Startdatum: Einddatum:
Afgerond01/09/201731/08/2019
Heb je vragen?Ik help je graag verder!Kristof Van de Keeremail mij

Projectmedewerkers

Interesse om een eigen project te starten?

Neem contact op met Kristof Van de Keere via mail