Techniek is in het Nederlandse onderwijs nog altijd een zwaar ondergeschoven kind. Daarom is het des te verheugender, vinden

Techniek is in het Nederlandse onderwijs nog altijd een zwaar ondergeschoven kind. Daarom is het des te verheugender, vinden ‘techniekrotten’ Harry Valkenier en Bert van de Werfhorst, dat de bestellingen van LEGO Mindstorms EV3 vanuit het onderwijs alle verwachtingen overtreffen. Door de enthousiaste verhalen op de diverse communities kunnen docenten en leerlingen niet meer wachten tot ze ook een set ‘in huis’ hebben, merkt Van de Werfhorst. Een gesprek met twee heren, die hun enthousiasme voor techniek op de volgende generatie over willen brengen en daar graag de doorgaande leerlijn van LEGO Educatief bij gebruiken.

“Iedereen kent LEGO DUPLO. Heel geschikt om kinderen al op jonge leeftijd ervaring te laten opdoen met stevigheid, stabiliteit, sterkte, vorm en balans. Ze onderzoeken, testen en bouwen dat het een lieve lust is.” Aan het woord is Harry Valkenier, directeur van de stichting Ontdekplek, waarmee hij al ruim 25 jaar belangstelling voor techniek en wetenschap bij kinderen van 4-12 jaar promoot. Valkenier is nauw betrokken bij de ontwikkeling van de doorgaande leerlijn LEGO Educatief.
Niet van LEGO, maar wel heel goed passend bij die doorgaande leerlijn, vindt Valkenier de Bee-Bot, de programmeerbare robot, waarmee jonge kinderen door het geven van de juiste commando’s de grote, kleurige bij een bepaald parcours kunnen laten afleggen.
Valkenier vervolgt: “Voor de middenbouw is er LEGO WeDo. Daarmee leren kinderen spelenderwijs elementaire technische basisprincipes én basisprincipes van programmering en besturing. Kinderen krijgen zicht op de samenhang tussen idee, eigen handelen en gevolg. WeDo kent allerlei themasets, bijvoorbeeld over lucht- en ruimtevaart, maar ook een krokodil die kan bijten, smakken en fluiten en een keeper die ballen kan tegenhouden. Kinderen vinden het geweldig om ermee te werken.”
Leerlingen vanaf ongeveer elf jaar tot en met studenten aan de technische universiteiten kunnen hun lol op met Mindstorms. Bert van de Werfhorst is bij leverancier van onderwijsmaterialen Heutink verantwoordelijk voor de contacten met het voortgezet onderwijs en enorm enthousiast over de educatieve waarde van Mindstorms. “De bijna onbegrensde mogelijkheden laten leerlingen hun wetenschappelijke, wiskundige, ontwerpende en creatieve vaardigheden ontdekken en gebruiken.” Het hart van deze LEGO-robots is de EV3, een programmeerbaar LEGO-blok, dat zelfstandig een programma kan uitvoeren. “Met hun device ontwerpen leerlingen via een grafische programmeeromgeving eenvoudig hun programma en laden dat vervolgens in het LEGO-blok. Daarna voert het blok, gevoed door één of meer sensoren, de opdrachten uit en stuurt het één of meer motoren aan”, licht Van de Werfhorst toe.

Beelddenkers
Zowel Valkenier als Van de Werfhorst vinden de materialen van LEGO Educatief een goede vorm van techniek bedrijven in het onderwijs. “Techniek krijgt in het basisonderwijs nog altijd veel te weinig aandacht. Met de doorgaande leerlijn van LEGO leer je op een speelse manier construeren, vervolgens leer je van alles over overbrenging door middel van tandwielen, hefbomen en katrollen. Anders beweegt er niets. Als je geen krukas kunt maken, kun je immers ook geen draaiende beweging omzetten in een op-en-neergaande beweging”, legt Valkenier uit.
Valkenier vindt LEGO ook een ideaal hulpmiddel voor beelddenkers. “Grote kans dat je kinderen die niet zo talig zijn vangt met techniekactiviteiten. Daar leeft zo’n leerling enorm van op”, is zijn ervaring.

Binnen één lesuur
Van de Werfhorst: “In het voortgezet onderwijs heb je gespecialiseerde techniekdocenten. Die hoef je weinig te vertellen over programmeren en robotica. Groot nadeel daar is echter dat de eindtermen voor het vak techniek weggehaald zijn. Daarmee haal je zo’n vak toch onderuit.”
Het grote voordeel van Mindstorms vindt Van de Werfhorst dat diverse technische basisprincipes en programmeren aan bod komen. “Leerlingen kunnen binnen één lesuur een volledig functionerende robot bouwen en programmeren. Ze krijgen veel vrijheid om proefondervindelijk te leren ontwerpen. Stap voor stap kom je op een steeds hoger niveau terecht. Bovendien heeft de software een ingebouwd digitaal werkboek, waarmee leerlingen hun werk vastleggen en de docent de vorderingen van de leerlingen kan volgen en het werk kan beoordelen.”
Valkenier vult aan: “Leerlingen leren hiermee écht nadenken en écht analyseren.”
Inmiddels werkt LEGO hard aan uitbreiding van de Mindstorms EV3-set met een ruimtevaartprogramma, de Space Challenge. Hierin worden gerichte team-opdrachten gegeven om praktische problemen op te lossen die je in de ruimte kunt tegenkomen. “Helaas mag ik verder nog niets prijsgeven”, lacht Valkenier geheimzinnig, “maar wellicht kunnen de volgende versies Marsvoertuigen wel achteruit rijden als ze tegen een steen botsen.”

Hobbel
Het verbaast beide heren nog altijd dat geaccepteerd én toegestaan wordt dat er in het basisonderwijs zoveel leerkrachten voor de klas staan die geen affiniteit met techniek hebben en het daarom ook maar niet geven. Valkenier: “Dat zie je al op de pabo’s. Van de honderd studenten hebben er misschien twee of drie interesse in techniek. Dat is natuurlijk bedroevend, maar het is een gegeven. Je moet het geven van technieklessen dus zo laagdrempelig mogelijk maken. Mijn ervaring met LEGO Educatief is dat je met een minimum aan voorbereidingstijd en middelen je een prima techniekles kunt verzorgen, waarbij je leerlingen actief aan de slag gaan. De laatste hobbel die nog genomen moet worden is dat de onderwijsinspectie erop moet gaan letten. Maar ja, die hebben volgens mij niets met techniek.”

 

 

Taartprinter verdient Mindstorms
Dit interview vond plaats voorafgaand aan de overhandiging van LEGO Mindstorms EV3 aan vier leerlingen van technasium ’t Hooghe Landt in Amersfoort. Een feestelijke mediatheek vol met vrolijke leerlingen was het decor van de prijsuitreiking aan één van de winnende teams van Eureka!Day, de uitvinderswedstrijd voor jongeren van 12 tot 15 jaar. Tijdens de finaledag van de Eureka!Cup presenteren teams oplossingen voor actuele vraagstukken die opdrachtgevers LEGO® Education, Océ, ASML, Boskalis, Thales en Rijkswaterstaat aan hen hebben voorgelegd. Eén van de technische uitdagingen was dit jaar: lever input voor de ontwikkeling van een 3D foodprinter. Mathijs, Alisa, Lucas en Jane, toen brugklassers, nu tweedeklassers van het technasium, ontwikkelden hun ‘taartprinter’ (zie foto). De taart op het plateau wordt semi-automatisch versierd met slagroom, rode saus én zelfs een heuse kers op de taart. Lego stelde zeven EV3 sets beschikbaar voor de scholen van de winnaars. Bert van de Werfhorst mocht namens Heutink en LEGO de prijs overhandigen. Mathijs, Alisa, Lucas, Jane en hun klasgenoten kunnen hun lol op. De volgende taartprinter gaan ze zeker maken met Mindstorms!

Leren in de 21e eeuw met het LEGO 4C systeem
Connect: De leerlingen krijgen een uitdaging met een open eind waardoor ze moeten zoeken naar een oplossing. De leerkracht stimuleert de leerlingen om vragen te stellen en ideeën te onderzoeken voor ze beginnen. Hun nieuwsgierigheid is gewekt en de taak haalbaar. Er wordt doorgegaan op bestaande kennis en interesse.
Construct: Iedere LEGO-opdracht bevat een bouwactiviteit. Actief leren houdt twee manieren van bouwen in: als de leerlingen een bouwwerk construeren dan construeren ze gelijktijdig kennis in hun hoofd. Samen met anderen bouwen versterkt dit proces nog. Gezamenlijke oplossingen zijn doorgaans beter dan individuele.
Contemplate: Leerlingen krijgen de gelegenheid te overdenken wat ze geleerd hebben. Er over te praten en inzichten die ze hebben verworven tijdens de constructiefase te delen met anderen. In deze fase wordt iedereen gestimuleerd vragen te stellen over het proces en opgedane inzichten.
Continue: Iedere LEGO-opdracht eindigt met een nieuwe uitdaging gebaseerd op zojuist verworven kennis. Deze fase is ontworpen om de leerlingen betrokken te houden. Door deze aanpak wordt ook de creativiteit gestimuleerd en is er ruimte voor een andere heel belangrijke component: fun!

 

www.legoleerlijn.nl
www.heutink.nl (scholingsaanbod rondom LEGO Education)
www.ontdekplek.nl (werkbladen, lesideeën)