Literatuur-/praktijkoverzicht waarin een korte indruk wordt gegeven van de state-of-the-art op de vlakken: computational thinking, Lego WeDo en adaptieve technologie.
Computational thinking (CT) has become a necessity in many professional domains. As such, scholars argue that the acquisition of CT and application should be embedded in existing school subjects. Within the CT literature, a tax-onomy distinguishes CT practices in STEM education into four categories: data related, systems thinking, modeling & simulation and computational problem solving (CPSP). Practical applications of these different categories are still limited. This paper presents three examples in which edu-cators of science teachers integrate CT within STEM con-tent knowledge using the above mentioned taxonomy. The first example applies to CPSP and data practices, the sec-ond to CPSP exclusively, the final to systems thinking and modeling & simulation. The examples provide practical insight that makes the use of CT in STEM education more tangible for practitioners.
Computational thinking (CT) skills are crucial for every modern profession in which large amounts of data are processed. In K-12 curricula, CT skills are often taught in separate programming courses. However, without specific instructions, CT skills are not automatically transferred to other domains in the curriculum when they are developed while learning to program in a separate programming course. In modern professions, CT is often applied in the context of a specific domain. Therefore, learning CT skills in other domains, as opposed to computer science, could be of great value. CT and domain-specific subjects can be combined in different ways. In the CT literature, a distinction can be made among CT applications that substitute, augment, modify or redefine the original subject. On the substitute level, CT replaces exercises but CT is not necessary for reaching the learning outcomes. On the redefining level, CT changes the questions that can be posed within the subject, and learning objectives and assessment are integrated. In this short paper, we present examples of how CT and history, mathematics, biology and language subjects can be combined at all four levels. These examples and the framework on which they are based provide a guideline for design-based research on CT and subject integration.
De groeiende aandacht voor computational thinking (CT) en programmeren in de klas is voor basisschoolleerkrachten aanleiding om te verkennen hoe zij CT handen en voeten kunnen geven in hun onderwijs. Ontwikkelingen binnen curriculum.nu, de recent gelanceerde leerlijn digitale geletterdheid van SLO en het toenemende arsenaal aan technologische onderwijsmiddelen als de Bee-Bot, Lego Mindstorms en Scratch bieden nieuwe mogelijkheden voor onderwijsontwikkeling, maar zorgen door de snelheid waarmee ze verschijnen tevens voor handelingsverlegenheid onder leerkrachten. Het resultaat is dat scholen materialen aanschaffen terwijl de leerkrachten niet altijd weten wat de mogelijkheden zijn van deze materialen, hoe ze van toegevoegde waarde kunnen zijn voor lesactiviteiten en leerdoelen en welke visie op CT ten grondslag ligt aan de inzet van deze materialen. Om binnen scholenbestuur SKBG op een eenduidige en doelgerichte manier te kunnen werken aan de CT-vaardigheden van leerlingen hebben leerkrachten en directeuren de handen ineen geslagen met docenten en onderzoekers van de lerarenopleiding basisonderwijs van Iselinge Hogeschool. Zij werken binnen de Academische Werkplaats Oost-Gelderland (AWOG) samen aan een op maat gemaakte leerlijn voor SKBG waarin een visie op CT en leerdoelen per leeftijdscategorie beschreven zijn, aangevuld met bij de doelen passende voorbeeldactiviteiten, suggesties voor het zinvol inzetten van technologische onderwijsmiddelen en informatie over CT in het basisonderwijs. Om de ontworpen materialen breed inzetbaar te maken binnen het bestuur is de wens om een online CT-kennisbank in te richten waar leerkrachten handvatten vinden om CT onderdeel te maken van hun onderwijs. Deze kennisbank kan door leerkrachten individueel gebruikt worden, maar ook als basis voor teamtraining en professionalisering. De inrichting en het gebruik van de kennisbank zijn context voor onderzoek naar de user journeys van basisschoolleerkrachten die op zoek zijn naar manieren om CT in de praktijk te brengen.
Er zijn steeds meer online en offline oefeningen, programma's en tools die een leerling kunnen helpen bij het ontwikkelen van vaardigheden in computational thinking. De diversiteit in aanbod en binnen klas is groter dan een leerkracht voldoende kan ondersteunen met een vast programma. Het bestaande prototype programmeerpaspoort is een eerste aanzet om materiaal bij elkaar te brengen voor leerkrachten en leerlingen. Echter, een belangrijke vraag is nog hoe het voor leerlingen en leerkrachten gemakkelijker gemaakt kan worden om CT-lessen op niveau samen te stellen uit de veelheid aan lesmateriaal (leerkrachten) en deze op gepast niveau te volgen (leerlingen). Op basis van onze gezamenlijke ervaring met adaptieve technologie en het ontwikkelen computational thinking en andere denkvaardigheden, stellen we voor om het programmeerpaspoort gepersonaliseerd aan te bieden aan leerkrachten en leerlingen. Hiermee brengen we bovendien een aantal initiatieven op het gebied van techniek en basisschool bij elkaar in een kennisnetwerk.
Computational thinking (CT) wordt beschouwd als een van de 21e-eeuwse vaardigheden. Zoals de term doet vermoeden, heeft CT raakvlakken met zowel digitale vaardigheden als denkvaardigheden (SLO, 2019; Hotze & Keijzer, 2018). Het afgelopen decennium is groeiende aandacht ontstaan voor CT in het basis- en voortgezet onderwijs (o.a. Luyten, Veen, & Meelissen, 2015; KNAW, 2012). Echter, in het pabocurriculum wint CT maar mondjesmaat terrein, waardoor aanstaande leerkrachten onvoldoende worden voorbereid op het toepassen van CT in hun onderwijspraktijk. Ook onderzoek naar CT richt zich met name op basis- en voortgezet onderwijs (o.a. Voogt, Brand-Gruwel, & Van Strien, 2017), terwijl aandacht voor CT op lerarenopleidingen achterblijft. Initiatieven tot curriculumontwikkeling vanuit curriculum.nu (2018) benoemen CT als onderdeel van een toekomstbestendig curriculum. Het is daarom van belang dat onderzoek een brug slaat tussen de veranderende beroepspraktijk van basisschoolleerkrachten en het pabocurriculum. Dit postdoconderzoek beschrijft een gezamenlijke inspanning van twee pabo’s binnen samenwerkingsverband Radiant om CT in te bedden in het pabocurriculum; de vakgebieden rekenen-wiskunde en W&T dienen hierbij als vakinhoudelijke context. Onderzoek in theorie en praktijk geeft nieuwe inzichten in de manier waarop CT in het pabocurriculum voorkomt en in de kennis, vaardigheden en houding van pabodocenten, pabostudenten en basisschoolleerkrachten op het gebied van CT. Tevens levert dit onderzoek ontwerpcriteria op voor concreet onderwijsmateriaal evenals aanbevelingen die toegepast kunnen worden in het pabocurriculum. Deze aanbevelingen en ontwerpcriteria leiden tot ontwerponderzoek op twee lagen: er worden lessen ontworpen voor het pabocurriculum en voor de basisschool door middel van lesson study, waarbij het gezamenlijk ontwerpen en analyseren van leeropbrengsten centraal staat. Op basis hiervan worden best practices in kaart gebracht. Beoogde opbrengst van het postdoconderzoek is kennisontwikkeling op het gebied van CT op pabo’s en een digitale omgeving waar pabodocenten praktische handvatten kunnen vinden om CT onderdeel te maken van hun onderwijs.
