DID'IT: didactisch concept voor techniekprojecten

DIDIT staat voor 'Doen Is Denken In Techniek': een didactische concept voor techniekprojecten dat ontwikkeld is door het departement Lerarenopleiding van de Karel de Grote Hogeschool. Vanaf 2013 publiceren we uitgewerkte techniekprojecten in de verschillende toepassingsgebieden om in de klas te gebruiken.

Aan de Lerarenopleiding van de Karel de Grote Hogeschool werd DID’IT (Doen Is Denken In Techniek) ontwikkeld voor het vak techniek van de A-stroom in het secundair onderwijs. DID’IT bevat alle ingrediënten om als leerkracht aan de slag te gaan met techniekprojecten.

Het doel van deze methode is om de vakinhoud op een authentieke wijze te brengen met aandacht voor het ondersteunen en faciliteren van meer zelfsturing bij het leren over techniek. Het concept is ook bruikbaar voor WO in de derde graad van het basisonderwijs en voor themadagen omdat het uit te breiden is met opdrachten uit wetenschappen of andere vakken.

Werken met techniekprojecten?

Zou u graag met het DID’IT concept werken in uw lessen dan bieden we graag ondersteuning aan onder de vorm van begeleiding, het ter beschikking stellen van sjablonen en uitgewerkte techniekprojecten.
Neem hiervoor contact op met gaelle.vanhout@kdg.be.

Contact

gaelle.vanhout@kdg.be

  • Duur onderzoek: niet bepaald

  • Projectpartners: Karel de Grote Hogeschool, Universiteit Antwerpen

  • KdG-medewerkers: Gaelle Van Hout

Op weg met mimics in Flowol

Wat

Op weg met mimics in Flowol is een volwaardig techniekproject voor tweemaal zes weken en bruikbaar in het eerste én het tweede jaar Techniek van de A-stroom. Het project werd  uitgewerkt aan de Karel de Grote Hogeschool in het DID’IT-concept voor het toepassingsgebied ‘Informatie en Communicatie’ en het thema ‘Sturingen’.

Een mimic is een afbeelding of animatie op het scherm waarvan bepaalde delen kunnen gestuurd worden met behulp van invoerelementen zoals schakelaars of sensoren.

Doel

Op weg met mimics in Flowol heeft als doel om leerlingen op een gestructureerde manier naar oplossingen te leren zoeken. Het moedigt leerlingen aan om logisch te redeneren en problemen op te lossen, en om programmeervaardigheden te ontwikkelen in de wereld van robots en automatische besturingssystemen uit de vijf toepassingsgebieden. Hiervoor hebben we 18 opdrachten uitgewerkt met een oplopende moeilijkheidsgraad en verscheidene differentiatiemogelijkheden.

Lesmateriaal

Op weg met mimics in Flowol is aanpasbaar aan het niveau van de leerlingen en de wensen van de leraar. Het bevat de studiewijzer, alle actie- en infokaarten, een invulbundel en verbetersleutel en de handleiding voor de leerkracht. Na een initiatie in het project stellen we vanuit de hogeschool al het uitgewerkte lesmateriaal digitaal ter beschikking.

Downloads

U kunt enkele voorbeelden van de documenten downloaden en bekijken:

  • De studiewijzer: een voorbeeld is uitgewerkt en staat in de handleiding voor de leraar
  • Er werden 26 actiekaarten en 14 infokaarten uitgewerkt.
  • Met de invulbundel kunnen de leerlingen meteen aan de slag. De leerlingen krijgen eerst een korte inleiding over het thema en de mogelijkheden die de Flowol software biedt. Vervolgens worden 18 praktische opdrachten aangeboden met een oplopende moeilijkheidsgraad. Stap voor stap leren de leerlingen zo de belangrijkste mogelijkheden en functies van het programma  kennen.
  • Verbetersleutel en instructiefilmpjes (eind 2014).
  • Handleiding voor de leraar.

Software Flowol

Op weg met mimics in Flowol maakt gebruik van software Flowol, te bestellen via http://www.flowol.com/Flowol4.aspx

  • De vereisten voor de computer zijn minimaal, ook oudere computers draaien moeiteloos het programma.
  • Het bevat een Nederlandstalige versie met een Nederlandstalige handleiding.
  • Het programma draait op elk besturingssysteem.
  • USB aansluiting is nodig indien  u kiest voor het werken met interfaces (enkel voor verdieping).
  • Degelijke ondersteuning van de ontwikkelaars.
  • Een licentiesleutel voor heel de middenschool kost £220 excl. BTW (=353€ BTW incl.) slechts éénmalig te betalen (geen jaarlijks licentie).
  • U kunt het een maand gratis proberen.

Voordelen van het project

  • Het spoort leerlingen aan om logisch te redeneren en problemen op te lossen.
  • Het spoort leerlingen aan om stap voor stap programmeervaardigheden te ontwikkelen en de wereld van automatische besturingssystemen en robots te onderzoeken.
  • Het schrijven van een programma gebeurt met behulp van de gekende stroomschemasymbolen.
  • EN- OF- en NIET-functies komen aan bod op verschillende niveaus.
  • Een grote graad van zelfstandig (ver)werken is haalbaar.
  • Eindtermen en leerplandoelen worden bereikt.
  • Uitgewerkt in het DID’IT-concept: met studiewijzer, alle actie- en infokaarten, invulbundel & verbetersleutel, handleiding voor de leerkracht.

Didactische wenken

De didactische wenken vindt u in de handleiding voor de leerkracht.

Nascholing

Hebt u interesse om vlot met het techniekproject Op weg met mimics in Flowol en Flowol van start te kunnen gaan, maak gerust een afspraak met gaelle.vanhout@kdg.be voor een aangepaste nascholing.

Visie

De naam van dit concept DID’IT is enerzijds een letterwoord voor Denken is Doen In Techniek maar ook  Doen Is Denken In Techniek en naar het Engelse “did it, ‘ik heb het gedaan’ ‘ik ben bezig geweest met Techniek’.

DID’IT vindt ook een basis bij de zegswijze van Confucius: 'Ik hoor en ik vergeet, ik zie en ik onthoud, ik doe en ik begrijp'.

Doel

Het doel van DID’IT is enerzijds om leerkrachten bij projectmatige lessen een concept met een herkenbare structuur voor leerlingen aan te bieden ongeacht het toepassingsgebied (Informatie- en communicatietechnologie, Energie, Biochemie, Transport en Constructies) en anderzijds leerlingen zich te laten bekwamen in de eerste stappen van het continuüm van levenslang leren.

Structuur

Bij het uitwerken van een techniekproject wordt het klassikale leren zoveel mogelijk omgezet in een pakket van activiteiten techniek die samen een techniekproject vormen. De activiteiten techniek zijn op zich vaak een onderdeel van het technisch proces en kunnen bestaan uit onderzoeks-, ontwerp-, onderhouds-, verbeteractiviteiten of realisaties die in verband staan met het toepassingsgebied.

Hierbij wordt eenzelfde structuur consequent toegepast ongeacht het techniekproject. De structuur bestaat uit vijf pijlers:

  • studiewijzer
  • actiekaarten
  • infokaarten
  • evaluatie
  • invulbundel

Uitgebreide beschrijving opzet en concept

Projecten

De leerkracht optimaliseert de leerprocessen van de leerling door gebruik te maken van een combinatie van de verschillende lestypes zoals eerder frontale lessen, doe-lessen en lessen met activerende werkvormen. Hierbij zoekt hij naar efficiënte werkvormen. Het is de combinatie van gepaste lestypes en werkvormen die het geheel boeiend maakt.

Het DID'IT-concept is ontwikkeld ter ondersteuning van de lessen met activerende werkvormen en de doe-lessen. Het biedt de mogelijkheid dat leerkrachten hun leerinhouden en opdrachten vrij kunnen kiezen en vertalen in een techniekproject en dit in een herkenbaar concept aan leerlingen aanbieden.

De uitwerking startte meer dan tien jaar geleden in samenwerking met mentoren uit het werkveld, studenten Techniek en leraars Techniek en in de voorbije drie jaar werd het concept op punt gesteld en uitvoerig uitgetest in de piloot- en testscholen die deelnamen aan het project.

Scholen die techniekprojecten uitwerkten en integreerden in hun curriculum:

Projectpartners

Bij de aanvang van het project werden scholen uit verschillende netten met verschillende structuren in de bovenbouw aangesproken om als pilootschool deel te nemen.

Pilootscholen kregen een professionalisering in het DID'IT-concept en het techniekproject 'Een nieuwe woning in de wijk' dat in scholen al uitvoerig werd uitgewerkt. Hun opdracht bestond erin dit project te integreren in hun curriculum en één techniekproject, gebaseerd op hun bestaande lessen, in het DID'IT-concept te vertalen. Daarna volgde een onderlinge uitwisseling en werden de techniekprojecten verfijnd.

Ook het DID'IT-concept werd geoptimaliseerd op basis van de feedback.

Tenslotte werd één techniekproject 'Met een zucht in de lucht?' geselecteerd voor de test- en controle scholen.

Testscholen participeerden aan het onderzoek. De leerkrachten en leerlingen van die scholen vulden hiervoor een vragenlijst in voor en na ze het techniekproject 'met een zucht inde lucht?' hadden gegeven.

Controlescholen participeerden ook aan het onderzoek maar enkel door de vragenlijsten in te vullen.

Werkten mee als pilootscholen:

Werkten mee als test- of controleschool:

  • Atheneum MXM
  • GTI Beveren
  • Ursulinen Mechelen
  • Sint Jozefinstituut Schoten
  • KA De Beeltjens Westerlo
  • Sint Michielscollege Brasschaat
  • Barnum Roeselare
  • OLVC Antwerpen
  • Sint Jozefinstituut Essen
  • BimSem Merksem
  • Sint Jorisinstituut Bazel
  • Sint Norbertusinstituut Duffel
  • Stella Matutina-Instituut Wuustwezel
  • Sint Norbertusinstituut Antwerpen
  • Jan-van-Ruusbroeckollege
  • Instituut Heilig-hart van Maria Berlaar
  • De!Kunsthumaniora Antwerpen

Onderzoek

Zowel op Europees vlak als in Vlaanderen is men het er over eens dat de huidige generaties een zekere technische bagage nodig hebben om in de samenleving te kunnen functioneren. Voor Vlaanderen zijn er nieuwe eindtermen geschreven om er voor te zorgen dat de leerlingen in voldoende mate technisch geletterd worden. Binnen deze eindtermen staat het duiden, hanteren en begrijpen van techniek centraal.

Dit onderzoeksproject evalueert een autonomieondersteunende onderwijsaanpak voor het vak techniek op de effectieve leerwinst van leerlingen op het vlak van technische geletterdheid en de attitude ten aanzien van techniek in de eerste graad van het secundair onderwijs.

Het meten van de leerwinst en attitude bestaat uit verschillende stappen. In een eerste grote fase zijn de meetinstrumenten ontwikkeld en gevalideerd. De tweede stap bestaat uit een quasi-experimenteel onderzoek met een pretest-posttest-design, waarbij de vergelijking van een experimentele en een controlegroep op basis van een reeks outputvariabelen centraal staat. In een derde en laatste fase komt specifiek de component ‘hanteren van techniek’ aan bod, waarbij d.m.v. observaties onderzocht werd in welke mate de eindtermen aan bod komen tijdens de projecten.

Bondige samenvatting van de resultaten

Wat de ontwikkeling van de instrumenten betreft zijn we er in geslaagd een valide meetinstrument te ontwikkelen om de componenten begrijpen en duiden te meten, de Technology Awareness and Cognition test (TAC). Het meten van de attitudes van leerlingen t.a.v. techniek gebeurt a.d.h.v. een bestaand meetinstrument dat we hervalideerden voor de Vlaamse context. Het zogenaamde Pupils Attitude Towards Technology (PATT) instrument werd de PATT-SQ (Short Questionairre). Om de attitudes van leerkrachten te meten werd gebruik gemaakt van het bestaande instrument Dimensions of Attitudes in Science and Technology (DAS).

Voor de componenten begrijpen en duiden konden er geen significante verschillen tussen de test en controlegroep worden vastgesteld. Dit kan mogelijk te maken hebben met het specifieke project waarmee de leerlingen aan de slag gingen dat meer gericht was op de component hanteren dan de twee eerder genoemde.

DID’IT heeft echter wel een positief effect op interesse van leerlingen. Bij de testgroep stelden we vlak na het project een stijging in interesse vast, terwijl de interesse van de controlegroep tijdens de dezelfde periode daalde (zie figuur). 

 

Eveneens is het zo dat de perceptie van de leerlingen ten aanzien van het project een invloed heeft op hun attitude ten aanzien van techniek. Leerlingen die het project als leuk en leerrijk ervaren zullen meer geïnteresseerd zijn in techniek na het project dan dat ze dat vooraf waren, ongeacht hun interesse voor het project.

Voor de componenten hanteren observeerden we tijdens verschillende projecten (Ruimtevaart, De Woning, Frisdrank, …). Overheen deze thema’s stelden we vast dat vooral de eindtermen rond maken en gebruiken van hulpmiddelen aan bod kwamen. In verhouding werd er weinig gebruik gemaakt van de technische systemen zelf (al zijn hulpmiddelen op zich natuurlijk ook technische systemen) en ook het zelf ontwerpen kwam slechts sporadisch aan bod. We stelden wel vast dat er ook product én proces evaluatie was. En leerlingen zeer ernstig aan de opdrachten werkten en slechts zelden niet met de taak bezig waren. Hoewel de methode autonomie-ondersteunend beoogt te zijn gaat er nog veel tijd naar het definiëren van het probleem, leerlingen gingen vaak bij elkaar ten rade, maar ook bij de leerkracht. Vaak was dit echter voor problemen of vragen die ze eigenlijk makkelijk zelf konden oplossen.

Algemeen kunnen we stellen dat DID’IT prima werkt om de interesse van leerlingen te verhogen. DID’IT werkt hierbij even goed voor jongens en meisjes, en voor leerlingen uit meer technische studieprofielen als leerlingen uit minder technische studieprofielen. Uit interviews met leerkrachten weten we dat de eerste keer met deze methode werken niet eenvoudig is, maar dat naarmate men (leerling en leerkracht) er meer ervaring mee heeft dit een zeer prettige werkvorm is die leerlingen ook zelfstandigheid bijbrengt.

Studiedagen en presentaties

Het DID’It concept en de relevante resultaten van het onderzoek werden al meerdere malen ter discussie voorgelegd aan het werkveld, in de hogeschool en op meerdere congressen

  • Staten Generaal KdG 18/01/2011: Presentatie: PWO Techniek, DID’IT
  • JURE 2011, Exeter (UK) Poster Presentation: How technological Lilterate are Secondary Students
  • TOP-dag 16/11/2011, Technopolis, Presentatie, DID’IT in de praktijk in samenwerking met de pilootscholen
  • OR KdG 06/12/2011 Presentatie, DID’IT een didactisch concept voor techniekprojecten
  • Nascholing controlescholen 18/01 en 23/01 2012, Hoe werken met DIDI’IT
  • VELOV-congres Antwerpen 6-7/2/2012: Presentatie Leerkrachten uit pilootscholen helpen bij ontwikkeling techniekprojecten
  • VELOV-congres Antwerpen 6-7/2/2012: Presentatie Leerkrachten helpen bij onderzoek
  • Studiedag en workshop KdG 7/05/2012: Evalueren bij projectmatig werken in samen werking met Dr. Prof. Katrien Struyven (VUB)
  • PATT26, Stockholm 26/6-30/6 2012: Reconstructing the Pupils Attitude Towards Technology-survey.
  • EARLI, Special Interest Group ‘Assessment and Evaluation’, 28/8-31/8/2012 Brussel, Development of An Assessment Technological Literacy
  • IOSTE-congres 28-31/10/2012, Tunesië, Presentatie, Pupils Attitudes Towards Technology
  • IOSTE-congres 28-31/10/2012, Tunesië, Presentatie, DID’IT to Think is to Do in Technology, an autonomy-supporting learning concept for technical education
  • Studiedag 22/05/2013, Technopolis,  Presentaties op Slideshare:
  1. DID’IT een didactisch concept voor techniekprojecten
  2. De effectiviteit van het DID'IT concept
  3. "Kan dat beter?" – Talenten ontwikkelen bij jongeren voor wetenschap & technologie
  • Onderwijs Research Dagen 29/5-31/5 2013, Brussel, huidige stand van zaken in attitude ten aanzien van techniek in Vlaanderen