Om te kijken hoe je op een basisschool roboticalessen zou kunnen geven, organiseerden we drie onderwijsexperimenten voor groep 8. We namen robots mee de klas in, gebouwd van Lego of K’nex en uitgerust met een programmeerbare besturing en bijbehorende software. Vervolgens schotelden we de leerlingen roboticavraagstukken voor, zoals een reuzenrad programmeren dat volgens een bepaald patroon moest draaien en verlicht worden, of een rijdende robot obstakels laten omzeilen.
Terwijl ze samen de problemen oplosten, hadden leerlingen intensieve gesprekken waarin ze veel denkvaardigheden van hogere orde lieten zien, zoals analyseren, evalueren, verbinden en synthetiseren. Bovendien werden ze daar steeds beter in: met inzichten die ze hadden opgedaan bij een eerder probleem konden ze een nieuw en complexer probleem efficiënter oplossen.
We onderzochten ook de inzichten van leerlingen over robots. Op basis van hun redeneringen en een theoretische analyse destilleerden we vier kernconcepten als bruikbare doelen voor roboticaonderwijs: functie, systeem, besturing en het voor robots kenmerkende ‘gedrag’ van waarnemen, redeneren en handelen.
Leerkrachten moeten leerlingen wel ondersteunen. Ze kregen een inhoudelijke en vakdidactische training, waardoor ze zich competent voelden om robotica te onderwijzen. Leerkrachten deden daardoor ook zelf ervaring op met het oplossen van roboticavraagstukken.
Het bleek mogelijk leerlingen in groep 8 met een takenboekje zelfstandig te laten leren over de vier kernconcepten van robotica. De leerlingen bleken minder succesvol in complexe beslisprocessen als logisch, causaal of voorwaardelijk redeneren. Ook reflectiegesprekken tussen leerkracht en leerling leidden op dit punt niet tot de gewenste verdieping. Leerkrachten en leerlingen hadden moeite om een technologisch perspectief in te nemen. Ze denken vooral na over wat en waarom robots iets moeten doen, vanuit sociaal-cultureel perspectief, in plaats van hoe je van de robot kunt verwachten dit te doen. Er zijn meer experimenten en onderzoek nodig om dit technologisch perspectief bij leerlingen en leerkrachten verder te ontwikkelen en naast complexe denkvaardigheden ook technologische geletterdheid te ontwikkelen.
Lou Slangen, Teaching Robotics in Primary School. Proefschrift Eindhoven School of Education, Technische Universiteit Eindhoven, 2016.
Dit artikel verscheen in Didactief, april 2017.
En blijf op de hoogte van onderwijsnieuws en de nieuwste wetenschappelijke ontwikkelingen!
Inschrijven
