Computational Thinking

Computational thinking wordt gezien als één van de 21e-eeuwse vaardigheden, maar is – in tegenstelling tot andere 21e-eeuwse vaardigheden – relatief onontgonnen gebied. Hoewel er verschillende definities van computational thinking bestaan die alle benadrukken dat het gaat om het abstraheren van problemen, het verzamelen en analyseren van gegevens en het trapsgewijs naar een oplossing werken met behulp van ICT-middelen, hebben basisschoolleerkrachten moeite het begrip te interpreteren, laat staan om het vorm te geven in hun onderwijspraktijk. Bovendien zijn op computational thinking gebaseerde onderwijsontwerpen nog niet altijd in de praktijk uitgeprobeerd en geëvalueerd.

Er zijn twee werkplaatsen computational thinking: één werkplaats komt bij elkaar in de ochtend en de andere in de avond. In de ochtendwerkplaats werken tien voltijdstudenten van de minoren computational thinking en POVO, een basisschoolleerkracht van scholenbestuur Gelderveste en drie pabodocenten/onderzoekers samen om een doorlopende leerlijn computational thinking te maken voor het basisonderwijs en de onderbouw van het voortgezet onderwijs. Deze leerlijn bestaat uit concrete doelen voor de verschillende bouwen én doorkijkjes in de vorm van voorbeeldactiviteiten. In de avondwerkplaats zitten zeven leerkrachten en directeuren van scholenbestuur SKBG, twee onderzoekers van de UTwente, twee pabodocenten/onderzoekers en zeven voltijd- en deeltijdstudenten. Deze avondwerkplaats richt zich op een leerlijn computational thinking specifiek voor scholenbestuur SKBG. Bekeken wordt welke (technologische) onderwijsmaterialen passen bij de doelen in de leerlijn. Ook worden concrete CT-voorbeeldactiviteiten gemaakt, passend bij verschillende vakgebieden en de ontworpen leerlijn. Tot slot wordt aandacht besteed aan de implementatie van de leerlijn binnen het scholenbestuur.

Welke onderzoeksvraag staat centraal?

Op welke manier kunnen leerkrachten ondersteund worden in het ontwerpen van activiteiten die het computational denken bevorderen? Het onderzoek zal zich ook richten op de vraag of deze programmeeractiviteiten invloed hebben op de wijze waarop leerlingen problemen oplossen.

Is computational thinking een vak? Hoe geef je het een consistente plek in het curriculum van het basisonderwijs?

Welke aanpakken en scenario’s zijn kansrijk om computional thinking een plek te geven in het basisschoolcurriculum?

Op welke manier kun je systematisch een leerlijn computational thinking ontwerpen en eraan werken?

Hoe weet je of leerlingen vooruit gaan in hun computational thinking?

Samenwerking

In dit project wordt samengewerkt met onderzoekers van de UTwente. Daarnaast wordt samengewerkt met Profijt (samenwerkingsverband VO, mbo en hbo in de Achterhoek) en VHTO (landelijk expertisebureau meisjes/vrouwen en bèta/techniek). Ook wordt samengewerkt op het gebied van onderzoek naar computational thinking met Radiantpabopartners.

Nieuws uit dit netwerk

24 april 2019 | Op woensdagavond 24 april was de zevende bijeenkomst van onze werkplaats alweer daar. Wij zijn deze bijeenkomst gezamenlijk begonnen. Hier is onder andere gesproken over het aanvragen van een Kiem-subsidie om kleinschalig onderzoek te doen en iets moois te ontwerpen dat in het verlengde ligt van onze werkplaats. Rosanne en Bram gaan hier een plan voor schrijven. Uiteindelijk is het de bedoeling dat wij voor SKBG een uitleenbank krijgen voor programmeermaterialen.
Daarna was het de beurt aan de verschillende deelgroepjes. Ieder groepje kreeg kort de tijd om te presenteren wat wij hebben voorbereid voor deze bijeenkomst. Na de presentaties zijn wij gelijk weer aan het werk gegaan in de volgende deelgroepjes:

Groep 1: format voor te ontwikkelen lessen

Groep 2: inhoud en vorm van de leerlijn

Groep 3: CT meetbaar maken

Groep 4: voorbeeldactiviteit met doelen erbij (map met lessen)

Bij de eindpresentaties van deze bijeenkomst zijn we tot de conclusie gekomen dat wij deze bijeenkomst erg zinvolle stappen hebben gezet. Ik kijk terug op een fijne en hard werkende bijeenkomst!


20 maart 2019 | Afgelopen woensdag (20 maart) waren we weer bijeen in Doetinchem. Na een maaltijd liepen we vol goede zin naar “ons” lokaal. Tijs voorop met een stapel taarten die jammer genoeg niet voor ons bleken te zijn. Bij de vorige bijeenkomst hebben we gewerkt in deelgroepjes en we trappelden om door te gaan en stappen te zetten. Het scrummen had inzicht gegeven en nu duidelijk was waaraan we konden werken, jeukten de handen en kraakten de hersens.

In het lokaal, na de start door Rosanne, werd er een “lessuggestie” geshowd.  De studenten hadden een mooie plattegrond  gemaakt, waarop Dash vanuit huis naar zijn werk kon, en ondertussen ook zijn kinderen kon afzetten bij de kinderopvang. Daarna gingen we al snel uiteen in werkgroepjes.

  1. Basisformat voor te ontwikkelen lessen
  2. De leerlijn CT
  3. Hoe gaan we onze collega’s raadplegen?
  4. Voorbeeldactiviteit met doelen erbij ***

Tussentijds een heerlijk kopje koffie waarbij Rosanne toch wat lekkers (eigengemaakte fudge) uit haar tas toverde. Om 20.45 nog even bijeen om de opbrengsten van het werkoverleg te delen en moe maar tevreden naar huis.

***Voorbeeldactiviteit met doelen

Materialen

  • Plattegrond met routing
  • Dash (robot)
  • iPad / mobiel met app (besturing)
  • Opdrachtkaart

Lesdoelen

  • Je kunt routes optimaliseren door stapsgewijs na te denken over de te nemen stappen (decomposeren probleem).
  • Je oefent blokprogrammeren door middel van Dash (vaardigheid/proces).

Opdrachten

  1. Bedenk de kortste weg van Dash zijn huis naar Dash zijn werk
  2. Dash moet eerst nog even broodjes halen bij de bakker, bedenk hoe hij moet rijden
  3. Dash kan stappen zetten van x, hoeveel stappen zijn er nodig om van de bakker naar het park
  4. Bedenk wat de snelste weg is wanneer:
    1. Dash de eendjes nog moet voeren
    2. Dash zijn zoon naar de basisschool moet brengen
  5. Programmeer dat Dash zodat van zijn huis naar zijn werk rijdt
  6. Programmeer Dash zo etc.
  7. Dash verbruikt 2 liter benzine per 10 stappen, hij heeft een tank van 10 liter (hij moet tanken, kortste route is niet mogelijk)

Doelgroep: middenbouw/bovenbouw.

De route

We hebben een concept gemaakt waarop Dash kan rijden.

Bekijk hier de route


9 januari 2019 | Op woensdag 9 januari kwamen de werkplaatsen voor het eerst na de kerstvakantie weer bij elkaar. Iedereen had vooral het vizier gericht op concretisering: wat gaan we nu precies maken als groep? Wat moeten we daarvoor weten en wat hebben we daarvoor nodig? De minorstudenten CT hadden ondertussen hun onderzoeksvoorstellen klaar, dus zij konden met voorbeelden van de materialen die zij zelf gaan ontwerpen (CT-activiteiten die NT2-leerlingen helpen werken aan hun taalvaardigheid, technologische taal- en rekenactiviteiten voor groep 3/4, onderwijsmaterialen voor de middenbouw gericht op beheersing van de tafels met behulp van de Beebot…) de rest van de groep op het goede spoor zetten. De POVO-studenten hebben als groep hun zinnen gezet op het nadenken over CT in de onderbouw van het voortgezet onderwijs. Samen hebben we een flink aantal CT- en denkvaardigheidsgerichte materialen en spellen uitgeprobeerd: sommige vielen in de smaak, andere wat minder. Conclusie: het gaat er steeds om dat denkstappen expliciet worden gemaakt. De volgende vraag is natuurlijk of en zo ja, hoe die spellen toegepast kunnen worden in mooie onderwijsactiviteiten.

Ook in het avondnetwerk draaide het om het concreet maken van de plannen: het projectplan werd er nogmaals bij gepakt. Resultaat is dat we in deelgroepjes vóór de volgende bijeenkomst de onderzoeksvragen wat aanscherpen én de opbrengsten die we willen gaan opleveren specifieker omschrijven. Daarna hebben we verkend welke technologische hulpmiddelen eigenlijk allemaal aanwezig zijn binnen de stichting SKBG; dat zijn er meer dan we hadden gedacht! De studenten hadden samen met één van de leerkrachten een voorbeeldactiviteit gemaakt bij een programmeerbare duplo-trein als inspiratiemoment. Ook de literatuur werd erbij gehaald: vooral de betekenis van technologie voor computational thinking (en de relevantie daarvan voor het onderwijs) werden besproken. Dit was meteen een voorbode voor het ‘echte werk’: in de volgende bijeenkomst gaan we aan de slag met het opzetten van een deel van de leerlijn én maken we een planning voor het onderzoek.


10 oktober 2018 | De herfst lijkt nog ver weg, maar wij waren al toe aan onze tweede netwerkbijeenkomst Computational Thinking! Op woensdag 10 oktober zijn studenten, leerkracht en pabodocenten de dag zoetjesaan (letterlijk) begonnen met het bakken van carrot cake. Student Bram had de bijeenkomst voorbereid. De groep werd op basis van uitwerking van een CT-opdracht in tweeën gesplitst en iedere deelgroep kreeg een onvolledig recept voor carrot cake. Het was aan hen om te bedenken welke stappen in welke volgorde uitgevoerd moesten worden om tot een goed eindresultaat te komen. Daarna kwam het serieuze werk: Group Concept Mapping en het invullen van het deelprojectplan. Iedereen ging met een vol hoofd (en een volle buik) weg.

Het avondnetwerk gaf niet minder aanleiding tot een ‘sugar rush’: Odette had een appeltaart gebakken! Die kwam op het goede moment: iedereen dook met hernieuwde energie en volle kracht op het onderwerp. Na de Group Concept Mapping-sessie (die leidde tot een mooie mindmap, in aanvulling op de mindmap die al gemaakt was door SKBG) ontstonden al snel De Definitie (hoofdletters zijn wel op hun plek) en onderzoeksvragen, vergezeld van mooie ideeën voor opbrengsten. Die zijn natuurlijk direct vastgelegd in het projectplan. Een paar (even goed-getimede) broodjes verder zijn ook in deelgroepjes ‘snelkookpanontwerpen’ gemaakt omtrent een aantal thema’s op het gebied van CT. Alles begint op zijn plaats te vallen. We hebben alweer zin in 28 november!


12 september 2018 | Door studente Hanneke Arnold. Woensdag 12 september zijn de studenten van de minor Computational Thinking, de studenten van de minor POVO en Erwin van Basisschool het Prisma bijeengekomen onder leiding van Peter Roos en Rosanne Hebing voor het Leernetwerk Computational Thinking (CT). Toen we binnenkwamen hebben we kort kennis gemaakt met elkaar. Het fenomeen CT is voor iedereen veel duidelijker geworden en met elkaar hebben we besloten om een doorlopende leerlijn voor CT te maken omdat dit voor iedereen wel aansluit bij zijn/haar minor en doel. Ook voor Erwin is dit handig zodat er meer duidelijkheid is wat er van kinderen verwacht wordt. We hebben er met zijn allen heel erg veel zin en het kriebelt om te beginnen!


3 september 2018 | Op woensdag 12 september gaan de nieuwe werkplaatsen van start, zo ook onze werkplaats Computational Thinking. Wij hebben er al zin in! ’s Ochtends zitten de voltijdstudenten en een aantal leerkrachten van Gelderveste bij elkaar om voor het eerst van gedachten te wisselen over CT. In de avond komen leerkrachten van SKBG en deeltijdstudenten naar Iselinge Hogeschool om de werkplaats af te trappen. Op deze pagina zijn al wat relevante recente artikelen te vinden. We zullen regelmatig updates plaatsen. Watch this space!


1 september 2018 | Vanaf 5 september 2018 start een MOOC over het programmeren met Scratch. Je kunt je inschrijven voor deze gratis online cursus via https://online-learning.tudelft.nl/courses/scratch-programmeren-voor-kinderen/. De MOOC is gericht op kinderen vanaf 8 jaar, maar is natuurlijk ook interessant voor degenen die deze kinderen op school wegwijs kunnen maken in het programmeren (that’s us!).