STEM in het lager onderwijs – onderzoekend & creatief aan de slag met je klas!

12 mei 2021 - Inspiratie

Over wetenschappelijke geletterdheid, problem solving en ontwerpen enzo

Science, Technology, Mathematics & Engineering: het letterwoord STEM klinkt je zeker vertrouwd in de oren. En jij begrijpt helemaal hoe belangrijk wetenschappelijke en technische vorming is. High five! En toch … soms is het wat zoeken naar een concrete invulling van STEM. Hoe integreer je nu technologie, wetenschap of wiskunde op een goede manier in je lessen? Of – anders gezegd: hoe creëer je een krachtige STEM-leeromgeving voor jouw leerlingen in de lagere school?

STEM in het lager onderwijs – onderzoekend & creatief aan de slag met je klas!

Een krachtig STEM-beleid tot 2030

Onze snel evoluerende maatschappij vraagt om flexibele jongeren en volwassenen, mensen die kunnen omgaan met verandering. Vaardigheden en attitudes als creativiteit, probleemoplossend denken en handelen en leergierigheid zijn daarbij onmisbaar.

Om die nood op te vangen, lanceerde de Vlaamse overheid in 2010 een STEM-actieplan. Dat plan trad in werking in 2012 en liep tot 2020. Het belangrijkste doel: jongeren stimuleren om voor STEM-opleidingen en -jobs te kiezen. Daarvoor focuste de overheid onder andere op de ondersteuning van leerkrachten, een aanpassing van het opleidingsaanbod, manieren om meer meisjes aan te trekken in STEM-opleidingen en -beroepen en de verbetering van de maatschappelijke waardering van technische beroepen.

In dit actieplan nam het lager onderwijs een belangrijke plek in, met uitdrukkelijke aandacht voor wetenschap, techniek en technologie vanaf de tweede graad. Dat lees je ook in het STEM-kader van het Departement Onderwijs & Vorming.

Onlangs zette de Vlaamse Onderwijsraad (VLOR) de krijtlijnen uit voor een krachtig STEM-beleid tot 2030, als opvolging van het actieplan. En ook daarin is een taak weggelegd voor het lager onderwijs of – in de praktijk – voor de leerkrachten.

Onder het motto van voortschrijdend inzicht, test je met een gerust hart uit wat voor jou en de leerlingen werkt.

De STEM-cyclus: leren door te onderzoeken, te proberen, te doen

Leerlingen ontdekken de meerwaarde van STEM door betekenisvolle contexten. Wiskundig inzicht wordt gewoon veel waardevoller als je het kan koppelen aan je dagelijks leven, de techniek die je thuis of op school gebruikt is interessanter dan technologische ontwikkelingen in ver-van-mijn-bed-industrie.

De basis van het STE(A)M-onderwijs is de STEM-cyclus:

  1. Probleemstelling
  2. Brainstormen
  3. Onderzoeken en ontwerpen
  4. Testen
  5. Evalueren

Het startpunt van elke STEM-activiteit is een betekenisvolle situatie: herkenbaar en uit het dagelijkse leven gegrepen. Vanuit een probleem – hoe werkt toestel X? Wat is een oplossing voor probleem Y? – onderzoeken leerlingen een situatie en gaan ze op zoek naar antwoorden en oplossingen. Ze analyseren de informatie die ze verzamelen, en toetsen en evalueren hun resultaten. Verzamelen, denken, oplossen. Makkelijk, toch?!

Creatief, kritisch en onderzoekend leren vormen de basis van STEM / STEAM. En de leeromgeving stimuleert dat onderzoeken en experimenteren. Wie die leeromgeving creëert? Ah, dat ben jij, de leerkracht!

First things first: STEM-men doe je in groep en met vallen & opstaan

Je staat er niet alleen voor. STEM / STEAM is per definitie een groepsgebeuren. Niet alleen voor de leerlingen, maar ook voor de leerkrachten. Samenwerken als een team ondersteunt het interdisciplinaire, innovatieve en toekomstgerichte karakter van STEM. Het helpt leerkrachten ook hun visie te verruimen en kennis te maken met nieuwe pedagogisch-didactische inzichten en methodes.

STEM is leren van en met elkaar. Zelfs wie zich niet zo zeker voelt over zijn wetenschappelijke kennis of wiskundig inzicht, kan waardevolle lessen geven. Het is zelfs erg fijn als je niet helemaal op de hoogte bent van technologie of wetenschappelijke verklaringen, want dan kan je onbevooroordeeld mee op onderzoek met de leerlingen en laat je je niet leiden door eigen kennis.

Onder het motto van voortschrijdend inzicht, test je met een gerust hart uit wat voor jou en de leerlingen werkt. Lukt iets niet? Da’s helemaal oké. Dan zoek je gewoon met de leerlingen uit hoe dat komt…en probeer je het opnieuw. Trial & error is zelfs dikwijls de basis van erg succesvolle wetenschappelijke uitvindingen. Veel chemici ontwikkelen stoffen en proberen ze uit tot ze ermee bereiken wat ze willen. En programmeren is toch niks anders dan elke keer opnieuw proberen en fouten uit de code halen, tot ze uiteindelijk werkt?

Wiskundig inzicht wordt waardevoller als je het kan koppelen aan je dagelijks leven, techniek in je huis of op school is interessanter dan technologische ontwikkelingen in ver-van-mijn-bed-industrie.

3-2-1, Go 4 STEM!

Goesting in STEM, maar kan je wel een duwtje in de rug gebruiken? We geven je bij elke stap in de STEM-cyclus graag wat tips & tricks.

1. Probleemstelling

Kies voor een actueel en herkenbaar probleem, gelinkt aan de leefwereld van je leerlingen. Stel een vraag en ga met hen in gesprek, toon een videofragment of lees samen een artikel. Ga op zoek naar een manier om je leerlingen te prikkelen en het probleem aan te pakken.

Ga voor een multidisciplinaire aanpak en breng verschillende STEM-domeinen samen. Geef de kinderen de kans om zelf op zoek te gaan – tijdens het verkennend gesprek – en probeer niet (te veel) te sturen.

Onderzoek op een regenachtige dag samen hoeveel een wolk weegt en hoe je die kan wegen. Bedenk een oplossing om de klas toch goed te verluchten als het buiten heel koud is, en de verwarming op volle toeren draait. Of ontwerp met z’n allen een machine om alle ballen na de speeltijd te verzamelen en sorteren.

2. Brainstormen

Go crazy: geen enkel idee is te zot of verkeerd! Laat leerlingen creatief zijn en een eigen oplossing bedenken. Bespreek met hen aan welke voorwaarden de opdracht moet voldoen: Welke technieken wil je zien? Hoeveel mag de oplossing kosten? Welke materialen mogen leerlingen gebruiken?

Leg je oor te luisteren bij de leerlingen, vraag door en stel waaromvragen. Wees niet snel tevreden, daag de klas uit. Hoe werkt die ballenverzamelbak dan? Wat met kapotte ballen? Wat als er een bal blijft liggen op de speelplaats. Wat met hele kleine of net hele grote ballen?

Zorg voor heterogene groepen, daarmee krijg je vaak de leukste resultaten.

Kunnen we zorgen voor zuivere lucht, zonder de ramen open te zetten? Misschien is de lucht uit de gang ook oké? Hoe krijgen we die dan in de klas? Met een stofzuiger, misschien? Of maken we samen een toestel dat lucht naar binnen ‘wappert’? En wat als we de slechte lucht wegzuigen?

3. Onderzoeken & ontwerpen

Aha, de echte trial & error-fase. Laat leerlingen nu concrete oplossingen uitwerken voor het probleem. Hou natuurlijk wel de veiligheid in het oog en stuur bij als dat nodig is.

Wolken bestaan uit waterdamp. Onze adem ook. Hoe groot is een wolkje uitgeademde lucht en hoeveel weegt dat dan? En hoe kan je dan berekenen hoeveel een wolk weegt? Hoe groot is zo’n wolk eigenlijk? Misschien willen leerlingen hun adem op een koude dag wel opvangen in een plastic zakje en wegen? Of onderzoeken jullie samen of de waterdamp van 1 liter kokend water evenveel weegt als een liter water zelf?

4. Testen

Tijd om de oplossingen uit te testen! Werkt de waterdampvanger? Sorteert de ballenmachine alle ballen? En verluchten we de klas goed als we de deur op een kier zetten en een stofzuiger de lucht van de gang naar binnen laten blazen? Moeten we een andere oplossing zoeken, of iets aanpassen?

Voorzie genoeg tijd voor deze fase, ze duurt soms wat langer dan je zou denken! Begeleid leerlingen in groep én individueel – wie sneller klaar is, kan een andere opdracht uitvoeren of de andere groepen helpen.

5. Evalueren

En? Hoe ging het? Is jullie probleem opgelost of de vraag beantwoord? Tijd voor antwoorden en evaluatie.

Hoe brachten de leerlingen het er vanaf? Wat liep vlot en wat minder? Vonden ze het leuk? Wat zou je volgende keer anders aanpakken?

Kokend water in een klas, da’s toch wat tricky. En op onderzoek gaan naar de speelplaats zorgde voor geluidsoverlast voor de andere klassen. Misschien gaf beter materiaal ook betere resultaten? Of hadden de leerlingen toch echt wat meer tijd nodig voor de onderzoeksfase?

Onderzoeken, proberen én ervan leren – zowel voor leerlingen als leerkrachten zijn STEM-projecten waardevol. So… let’s go!

Enkele leuke STEM ideetjes voor in de klas

Sta je na het lezen van dit artikel te popelen om je leerlingen te laten kennismaken met STEM? Lees dan zeker nog even verder en maak kennis met enkele leuke STEM ideetjes voor in de klas.

Lego® Education Steam

Jonge ontdekkers leren dankzij ons Lego Education STEAM (en STEM-aanbod) verkennen, experimenteren, observeren en spelen. Verrijk de wereld van je leerlingen door hen STEM-vaardigheden aan te leren met praktisch uitgewerkte oefeningen en STEAM-kits.

Makedo

Kinderen zijn dol op dozen! Met behulp van het leuke Makedo gereedschap geef je je leerlingen de kans om op een andere manier te spelen en stimuleer je ook een fantasierijke beleving. STEM introduceren in het lager onderwijs? Doe het met Makedo!

Strawbees

Strawbees is het ideale educatieve speelgoed om je leerlingen te laten kennismaken met STEM in de klas: het traint het samenwerken en probleemoplossende vaardigheden. Daarnaast kan je het gebruiken om basisprincipes van mechanica en fysica aan te leren. Bouwen, uittesten en spelen maar!



Cookies

Op onze websites en apps gebruiken wij en derden cookies of gelijkaardige technologieën (kortweg "cookies")

Instellingen

Zijn nodig om de website te laten functioneren en kunnen niet worden uitgeschakeld.

Registreren informatie over hoe u de site bezoekt.

Houden informatie bij over uw surfgedrag om u relevante advertenties te tonen op andere sites.