Een stevige brug tussen twee oevers Onderzoekend/ontwerpend leren Thema Bouw Tijdsduur Kerndoel
Ontwerpend leren Technische inzichten Onderbouw groep 1/ 2 60 minuten Kerndoel 44: In dit kerndoel staat het werken met materiaal centraal. Kinderen maken kennis met verschillende materialen en de verschillende verbindingen die kunnen worden gemaakt (Nationaal Expertisecentrum, Z.D.). Kerndoel 45: In dit kerndoel staat het ontwerpen en het bedenken van oplossingen centraal, waarbij verschillende materialen aan de orde komen waarmee gebouwd kan worden (Nationaal Expertisecentrum voor Leerplanontwikkeling, z.d.).
Inhoud In deze les maken de kinderen kennis met vormverbindingen. Door aan de slag te gaan met materiaal (blokjes en lego) wordt ontdekt wat wel en niet stevig is. Ze leren samen oplossingen te bedenken om de brug met hetzelfde materiaal wel stevig te krijgen. Met de hierbij opgedane kennis wordt een brug van kosteloos materiaal gebouwd tussen de oevers van de rivier. Kennisdoelen - In deze les zien de kinderen het verschil in bouwen met elementen met vormverbinding (nopjes van lego) versus bouwen met elementen zonder vormverbinding (stapelen met blokjes) - In deze les leren de kinderen het verschil te zien in stevigheid tussen beide varianten - In deze les leren de kinderen een eigen brug te bouwen van (kosteloos) materiaal met behulp van de opgedane kennis in fase 1 en 2. - In deze les leren de kinderen een brug te bouwen tussen twee punten. Onderzoekend/ ontwerpend leren vaardigheidsdoelen 21-eeuwse vaardigheden - De kinderen kunnen samen (sociale vaardigheden stimuleren) het probleem oplossen door originele ideeën te bedenken voor het bouwen van een stevige brug - De kinderen kunnen tijdens het bouwen samenwerken door te communiceren en het handelen op elkaar af te stemmen - De kinderen kunnen tijdens fase 5 kritisch naar het ontwerp kijken en met behulp van concrete argumenten concluderen of iets wel of niet stevig is Ontwerpvaardigheden - De kinderen denken tijdens het ontwerp, schetsen alle kanten op, associëren en gebruiken fase 2 (het proces) om ideeën samen te voegen (out of the box denken). - De kinderen durven fouten te maken en proberen zoveel mogelijk ideeën in een vroeg stadium uit
-
De kinderen maken fouten en bedenken hier weer oplossingen voor m.b.v.de leerkracht die hen stuurt.
Voorbereiding - Stap 1: Zorg dat al het kosteloos materiaal aan de zijkant op tafel komt te liggen, zodat gelijk ruimte voor het bouwen ontstaat - Stap 2: Zorg dat de twee kisten uit de techniektorens gelijk in het midden van de tafel komen te staan. Deze vormen de oevers van de rivier - Stap 3: Materialen (lijm, scharen etc.) verzamelen de kinderen zelf wanneer ze de opdracht krijgen om aan de slag te gaan (dit vertel je na fase 3). Materialen (zie bijlage 7) - Wc-rolletjes - Rietjes - Karton - Kurken - Knopen - Eierdozen - Lijm Woordenschat - (Vorm)verbinding - Een liggerbrug - Ontwerpen - Oever - Schets - Breedte van de oever Vakspecifieke achtergrondinformatie: Constructies Constructies zorgen voor stabiliteit en stevigheid waarbij met de hierna genoemde factoren rekening gehouden is: - Krachten - Vormen - Verbindingen - Materialen (Kersbergen & Haarhuis, 2015). Verbindingen Er zijn drie soorten verbindingen: - Materiaalverbindingen - Vormverbindingen - Voorwerpverbindingen Materiaalverbindingen bestaan uit los materiaal en worden gebruikt om onderdelen samen te voegen, zodat een en ander als ĂŠĂŠn geheel wordt gezien. Dit zijn meestal materialen waar nog beweging tussen zit. Een ander voorbeeld is de permanente materiaalverbinding. Dit materiaal is erg stevig en er zit nauwelijks tot geen beweging in. Onderdelen worden beschadigd wanneer je het uit elkaar haalt en hier is ook veel kracht bij nodig (kersbergen & Haarhuis, 2015).
Vormverbindingen worden los en vast gezien. Je kunt deze verbindingen uit elkaar halen, maar ook weer in elkaar zetten. Een voorbeeld is hiervan is de dop van de tandpasta. De dop kun je er weer opdraaien en dit is een mooi voorbeeld van een stevige constructie (kersbergen & Haarhuis, 2015). Bij voorwerpverbindingen wordt een verbinding met het voorwerp gemaakt. Denk aan een nietje dat je met het papier verbindt. Net als de vormverbinding kan de voorwerpverbinding ook worden zien als een verbinding van vaste en losse onderdelen. Het ligt er wel aan wat voor materiaal je hebt gebruikt. Twee planken die met een spijker verbonden zijn, kunnen niet makkelijk uit elkaar worden gehaald. Wanneer een schroef wordt gebruikt, zal dit weer makkelijker gaan. Wanneer je de verbinding eenvoudig kunt verbreken, spreek je van losvaste voorwerpverbindingen (kersbergen & Haarhuis, 2015). Didactische achtergrondinformatie: Wij-Leren (z.d.) beschrijft verschillende didactische werkvormen. In deze les komen de ‘instructievorm’, ‘samenwerkingsvorm’ en de ‘opdrachtvorm’ aan de orde. De instructievorm wordt deze les gegoten in de vorm van een probleemstelling die door de leerkracht nader wordt toegelicht. Het probleem wordt gekoppeld aan het thema ‘politie’: een boef ontkomt aan de politie doordat hij met een snelle boot tussen 2 oevers vaart. De vraag is wat de politie nu moet doen om de boef te kunnen vangen. Ze zijn het er al snel over eens dat het bouwen van een brug uitkomst biedt. Om hiervoor ideeën te verzamelen wordt een materialenrondje gedaan (de WKP- werkvorm ‘Materialenrondje’). Deze werkvorm komt er kort gezegd op neer dat het creatieve proces wordt gestimuleerd en de kinderen worden uitgedaagd om met het (kosteloos) materiaal nieuwe ideeën te bedenken voor de brug (Ontwerpend in de Klas, z.d.). Ze denken op deze manier na over de verbindingen en de vormen die ze willen hebben. Dit wordt in een klein groepje gedaan en deze samenwerking zorgt voor kwalitatief goede producten waarbij de leerkracht een begeleidende rol heeft. De les wordt afgesloten met een presentatie van de producten. Die wordt ook in dezelfde opzet uitgevoerd (het kleine groepje). Op die manier kan de leerkracht hier en daar wat bijsturen en wordt de nadruk gelegd op ‘wat er is geleerd’ in combinatie met het model. De kinderen leren in een klein groepje duidelijk en concreet hun manier van handelen uiteen te zetten. Rol van de leerkracht Volgens Management Impact (2015) zijn er verschillen tussen coachen en sturen. Bij coachen stel je vooral veel vragen en probeer je op deze manier het kind te stimuleren. Bij sturen heb jij het woord, hetgeen een voorwaarde is om het coachen uit te kunnen voeren. Klapwijk, Kok, Visschedijk en Holla (2017) vult de formatieve evaluatie aan. Door middel van formatief evalueren geef je kinderen inzicht in hun leerproces waarbij gebruik wordt gemaakt van tussentijdse evaluaties en bijsturing om de effectiviteit binnen het leerproces te vergroten Klapwijk et al., 2017). In de les neem ik continue de begeleidende rol aan. Ik zorg dat kinderen weten wat hun doel is en houd hiermee rekening in mijn reacties richting hen. Kort samengevat stuur ik de kinderen bij in hun leerproces door voldoende gebruik te maken van feedback op hun handelen en getoonde resultaten. Vragen worden gesteld om kinderen op een hoger niveau van denken te brengen. Volgens Brouwers (2010) wordt dit de zone van naaste ontwikkeling genoemd. Je kent de basis van de kinderen (beginsituatie) en gaat buiten die zone te werk om inzichten te creëren (Brouwers, 2010). Coöperatief leren Bij coöperatief leren werk je in een groep samen om tot een eindresultaat te komen waar iedereen een steentje aan bijdraagt. Je houdt rekening met het feit dat je elkaar nodigt hebt
om een bepaald doel te behalen. Daarnaast doet iedereen actief mee en ondersteunt elkaar. Er wordt een beroep gedaan op de sociale vaardigheden en de bijdrage is gelijk (Van Eijkeren, 2005). Nationaal Expertisecentrum voor Leerplanontwikkeling (2019) stelt dat hierin de 21-eeuwse vaardigheden worden verweven om het coöperatief leren tot stand te brengen. Voorbeelden daarvan zijn: - Kritisch denken - Probleem oplossen - Creatief denken - Samenwerken etc. (Nationaal Expertisecentrum voor Leerplanontwikkeling, 2019). In deze les hebben de kinderen elkaar nodig om de brug te bouwen. De een is goed in een ontwerp schetsen. De ander is weer goed in het bedenken van ideeën en ook zijn er kinderen die het kunnen bouwen. Op deze manier verdelen kinderen taken en komt het product tot stand waaraan ze samen hebben gewerkt. Lesverloop Fase Fase 1: confronteren
Tijd 5 minuten
Toelichting Je neemt een groepje van 4 kinderen mee naar de knutseltafel. Je confronteert de kinderen met de opdracht door in het kort het verhaal te vertellen over de boef die met behulp van een snelle boot aan de politie is ontkomen (het thema waar zij nu mee bezig zijn). De boef is namelijk ontsnapt en is m.b.v. een bootje aan de andere kant gekomen. Het bootje is nu aan de andere kant en de politie kan niet bij de boef komen. Tussen de twee oevers is het leeg…. Om het begrip ‘oever’ duidelijk te maken, laat je hiervan een plaatje zien. Er ontbreekt iets….De politie kan nu niet aan de overkant komen en je nodigt kinderen uit om een oplossing te bedenken.
Fase 2: verkennen
15 minuten
De probleemstelling luidt: ‘Hoe kunnen we de politie naar de overkant helpen?’ Onderdeel 1: 4 kinderen die deze les in tweetallen samenwerken. Eerst leren ze kennis maken met materiaal waarvan je een complete brug kunt maken. Stap 1: het ene paar bouwt een brug van legoblokken en het andere paar bouwt een brug van houten blokken. Stap 2: Er komt een plastic dier op te staan om te kijken of de brug niet instort. Stap 3: Het stuk maken van de bruggen en het wisselen van materiaal Stap 4: Stap 1 en 2 herhalen Stap 5: Bepalen en bespreken waarom de ene brug makkelijker te bouwen en sterker was dan de andere brug. Onderdeel 2: Het verkennen van het materiaal dat op tafel ligt? Vragen:
-
Waar moeten we aan denken als de brug wordt gebouwd? WKP-werkvorm ďƒ materialenrondje De leerkracht doet het eerst zelf voor: - Stap 1: Uit de stapel worden drie dingen gekozen en dit laat je de andere kinderen ook gelijk doen - Stap 2: Ik bedenk wat ik ermee kan doen - Stap 3: Ik bedenk een combinatie met het materiaal van mijn buurman - Stap 4: Dan geef ik mijn buurman of buurvrouw de beurt die stap 1 t/m 3 herhaalt (let op, je werkt met kleuters dus je zorgt ervoor dat jij de stappen benoemt en laat het kind die zelfstandig uitvoeren).
Fase 3: Ontwerp schetsen
5 minuten
Fase 4: Ontwerp realiseren
15 minuten
Fase 5: testen en bijstellen
5 minuten
Fase 6: presenteren
10 minuten
Op deze manier wordt kennis (kennis over vormverbindingen en de combinaties van de verschillende materialen) opgedaan en worden kinderen geprikkeld om met ideeĂŤn te komen. Dit bevordert het denkproces in de volgende fase. Na deel 2 van de verkenning waarin ze hebben gebrainstormd, gaan ze aan de slag met het in hun ogen beste idee. Ze maken een korte schets met betrekking tot de vorm van hun brug. Het tweetal mag het ontwerp (hun idee) vertellen als ze klaar zijn. Ze kunnen dan beginnen met het maken van het ontwerp (het ontwerp realiseren). De kinderen ontwerpen (realiseren) in deze fase hun product. Ze maken gebruik van (kosteloos) materiaal dat op tafel ligt. Ze gebruiken de materialen die ze in fase 2 in gedachte hadden en vullen die eventueel nog aan met andere materialen als ze denken dat dit nodig is. De kinderen testen hun ontwerp ook al tussendoor (deze fase gaat gepaard met fase 4). Ze meten niet alleen of de breedte en de lengte van de brug overeenkomen, maar denken ook aan de stevigheid. Om te kunnen concluderen of de brug stevig is, kan het plastic dier uit fase 2 worden gebruikt om de volgende vragen te beantwoorden - Wankelt de brug een beetje? - Valt de brug om? - Welk materiaal zouden we kunnen gebruiken om de brug nog steviger te maken? De kinderen presenteren hun ontwerp aan elkaar. Ze vertellen welk materiaal ze hebben gebruikt, hoe ze de brug stevig hebben gemaakt (laten het dier zien dat erop kan staan) en waarom zij dit een goed idee vonden etc.
Fase 7: Verdieping en verbreding
5 minuten
Wat zou je de volgende keer anders doen? (kinderen reflecteren op eigen handelen). Deze les is op kleuters gericht en het laten reflecteren op het handelen (wat de volgende keer anders kan) is al uitdaging genoeg! Bij een groep 3 en 4 zou je dit in een ander jasje kunnen gieten, omdat deze les ook voor hen bestemd zou kunnen zijn.
Bronnenlijst Brouwers, H. (2010). Kiezen voor het jonge kind. Bussum: Uitgeverij Coutinho Kersbergen, C. & Haarhuis, A. (2015). Natuuronderwijs inzichtelijk. Coutinho: Bussum. Klapwijk, R., Kok, E., Visschedijk, J., & Holla, E. (2017). Handleiding ontwerpen in beeld. TU Delft: Delft Management Impact. (2017). Het verschil tussen coachen, adviseren en sturen. Geraadpleegd op 10 juni 2019, via https://www.managementimpact.nl/leiderschap/artikel/2016/11/het-verschil-tussencoachen-adviseren-en-sturen-1018329 Nationaal Expertisecentrum voor Leerplanontwikkeling. (z.d.). Kerndoel 44. Geraadpleegd op 14 juni 2019, via http://tule.slo.nl/OrientatieOpJezelfEnWereld/F-L44.html Nationaal Expertisecentrum voor Leerplanontwikkeling. (z.d.). Kerndoel 45. Geraadpleegd op 14 juni 2019, via http://tule.slo.nl/OrientatieOpJezelfEnWereld/F-L45.html Ontwerpend in de Klas. (z.d.). Materialenrondje. Geraadpleegd op 15 juni, via https://ontwerpenindeklas.nl/losseles/materialenrondje/ Van Eijkeren, M. (2005). Werken in het basisonderwijs, kennisbasis voor de startende leraar. Baarn: HBuitgevers. Wij-Leren. (z.d.). Didactische werkvormen. Geraadpleegd op 10 juni 2019, via https://wijleren.nl/didactische-werkvorm.php