STEM-activiteiten ontwikkelen; presentatie tijdens de gelijknamige workshop op de ICT-praktijkdag; AP Hogeschool Antwerpen, 29 februari 2016; Pieter van der Hijden

1. Workshop
STEM-activiteiten
ontwikkelen
29e ICT-praktijkdag – 29 feb. 2016
Artesis Plantijn Hogeschool Antwerpen
België
Pieter van der Hijden
pvdh@sofos.nl
Polderweg 196, 1093KP
Amsterdam, Nederland
www.sofos.nl –
info@sofos.nl
www.sofos.nl1Dit werk valt onder een Creative Commons
Naamsvermelding 4.0 Internationaal-licentie.
S.T.E.M. = Science, Technology, Engineering & Mathematics
Update 1 maart 2016

2. Agenda
www.sofos.nl
2

3. 1. [15'] - Kennismaken
U maakt kennis met de trainer, met de andere
deelnemers en met de agenda.
www.sofos.nl
3

4. Uw trainer
www.sofos.nl
4
 Pieter van der Hijden
 Consultant in ict-for-
development
 Gaming – Making –
Learning
 Woont in Amsterdam,
Nederland
 Sinds 11 jaar 50% in
Suriname
Expertisecentrum Onderwijs & ICT Suriname
http://ecois.sr – info@ecois.sr - +597 8750066
Stichting Fab Lab Suriname
http://fablab.sr
info@fablab.sr
+597 8750066
Polderweg 196, 1093KP
Amsterdam, Nederland
www.sofos.nl
info@sofos.nl

5. Leerkracht Ped. staf Techn. staf Management Inspectie
Primair Voortgezet Hoger Volwassenen Overig
De deelnemers
www.sofos.nl
5
Onderwijstype
Functie

6. Agenda
www.sofos.nl
6

7. 2. [15'] - Rondkijken
U maakt kennis met ontdekkend leren via STEM-
activiteiten met voorbeelden uit Fab Labs en op
kinderen gerichte musea. Hoe reageren deelnemers
en begeleiders daarop?
www.sofos.nl
7

8. Rondkijken
 Maker movement
 Vestmannaeyjar, Brugge, Barcelona, Jeruzalem, Lima,
Chicago, Paramaribo
 STEM-activiteiten
 Standaard PC, Standaard Printer, Silhouette Snijplotter,
MakeyMakey, XO tablet, SnapCircuits, Google Earth,
Soldeerset, Doodle3D, Ultimaker 3D-printer
 Rol van ICT
 ICT bij ontwerpen en produceren, ICT bij sensoren en
interventies
 De verandering
 Visie, Leermateriaal, Deskundigheid, Infrastructuur
www.sofos.nl
8

9. Maker movement
www.sofos.nl
9
 Wereldwijde beweging: How to
make (almost) anything:
 Fab Labs (MIT)
 Maker spaces & Maker Faires
(Make magazine)
 Hacker spaces
 …
 Open werkplaatsen met digitale
machines:
 3D printer, laser cutter, cnc
frees, electronics, laptops,
software, enz.
 Soms “embedded” in school,
museum, bibliotheek
Fab Labs in België; Stichting Fab Lab BeNeLux, feb.
2016

10. Fab Lab Vestmannaeyjar
www.sofos.nl
10
Concept and photo from Fab Lab Vestmannaeyjar , Iceland

11. Eco Fab Lab Brugge
www.sofos.nl
11
Eco-fab-lab Brugge

12. Ateneo Lab, Corts, Barcelona
www.sofos.nl
12
Ouders & leerkrachten
ontwikkelen samen
leermateriaal
Source: Ateneo Lab Corts, Barcelona, Spain Source: Ateneo Lab Corts,
Barcelona, Spain

13. FabLabIL – Fab Lab Israel
www.sofos.nl
13
Source: FabLabIL, Israel Source: FabLabIL, Israel
Annual program for youth

14. Fab Lab Museo
Metropolitano, Lima, Peru
www.sofos.nl
14
 Various cultural
events and classes
Both pictures: source FabLabMET, Peru

15. Fab Lab Museum of Science
and Industry
www.sofos.nl
15
 Chicago IL, USA
 Korte activiteiten (8+ -
adults, 20-60’)
 3D printing, Laser cutting,
Vinyl cutting)
 Zomerkamp (10-17, 1 week)
 Community programma’s
 Minors, Science achievers,
Youth development
program, Snoozeum 6-12,
Science in the community
Pictures: source MSI, Chicago

16. Fab Lab ROC, Bergen op Zoom
www.sofos.nl
16
 Fab Lab “embedded”
in school:
 Lesprogramma’s
speciaal voor fab lab
 Cursussen over
diverse technieken /
machines
 Faciliteiten voor
projectgroepen
Source: Fab Lab, ROC, Bergen op Zoom, NL

17. Fab Lab Suriname
www.sofos.nl
17
 Fab Lab als
innovatie-hub
 Incidentele
kinderactiviteiten,
vooral bij
evenementen
 Zie volgende
slides…
Source: Fab Lab Suriname

18. STEM-activiteiten
www.sofos.nl
18
 Standaard PC
 Standaard Printer
 Silhouette Snijplotter
 MakeyMakey
 XO tablet
 SnapCircuits
 Google Earth
 Soldeerset
 Doodle3D
 Ultimaker

19. Activiteit: Maak een paspoort
(PC + printer)
www.sofos.nl
19
“Je maakt een
paspoort door een
formulier in te vullen en
dat af te drukken op de
printer. Houd het bij de
hand. Het komt van
PAS!”

20. Activiteit: Maak een paspoort
(PC + printer)
www.sofos.nl
20

21. Activiteit: Ontwerp & maak
stickers (PC + snijplotter)
www.sofos.nl
21
“Een snijplotter is een soort
printer, maar dan met een
piepklein mesje in plaats
van inkt. Je maakt
bijvoorbeeld een
lijntekening en de snijplotter
snijdt een vel papier precies
volgens die lijnen uit.
Behalve gewoon papier kun
je ook superdun karton of
stickervellen gebruiken. “

22. Activiteit: Ontwerp & maak
stickers (PC + snijplotter)
www.sofos.nl
22

23. Activiteit: Game met bananen
(PC + MakeyMakey)
www.sofos.nl
23
“Bij allerlei PC games gebruik je
pijltjes-toetsen en muis. Met een
MakeyMakey kun je ook allerlei
voorwerpen als toets gebruiken,
zoals een bakove, een plant,
een stuk hout of een mens.
Zodra een elektrisch stroompje
uit de MakeyMakey via een
dergelijk "voorwerp" én via jouw
lichaam terug in de MakeyMakey
stroomt, laat de MakeyMakey de
computer "denken" dat je een
toets van het toetsenbord hebt
ingedrukt.”

24. Activiteit: Game met bananen
(PC + MakeyMakey)
www.sofos.nl
24

25. Activiteit: Kies je droom-app
(XO-tablet)
www.sofos.nl
25
“De XO-tablet werkt
anders-dan-anders.
Eerst kies je één van
de vijftien
toekomstdromen,
daarna krijg je dan
apps te zien die daar
bij horen. Kies er een
uit en ga die
uitproberen.”

26. Activiteit: Kies je droom-app
(XO-tablet)
www.sofos.nl
26

27. Activiteit: Bouw een
stroomkring (Snap Circuits)
www.sofos.nl
27
“Je hebt pas wat aan
elektriciteit als je een
stroomkring bouwt. Je
begint aan de plus-kant
van de batterij, laat de
stroom door metalen
geleiders lopen, passeer
een schakelaar en een
lampje en terug naar de
min-kant van de batterij.
Actie!”

28. Activiteit: Bouw een
stroomkring (Snap Circuits)
www.sofos.nl
28

29. Activiteit: Vind je huis (PC +
Google Earth)
www.sofos.nl
29
“Google verzamelt
satellietbeelden en
luchtfoto's van over de
hele wereld en plakt die
aan elkaar. Zo ontstaat
een enorme foto van de
hele wereld. Weet jij
daarop je eigen huis te
vinden? Zónder iets in te
typen; je mag alleen de
muis gebruiken!”

30. Activiteit: Vind je huis (PC +
Google Earth)
www.sofos.nl
30

31. Activiteit: Leer solderen
(Soldeerset)
www.sofos.nl
31
“Je gaat een stukje
montagedraad knippen
en strippen en de
beide eindjes aan
elkaar solderen. Je zult
zien dat een "derde
hand" dan goed van
pas komt.”

32. Activiteit: Leer solderen
(Soldeerset)
www.sofos.nl
32

33. Activiteit: Maak iets in 3D
(Doodle3D + 3D-printer)
www.sofos.nl
33
“Eerst leren werken met
een 3D-tekenprogramma,
dan een 3D-tekening
maken en tenslotte de 3D-
printer daarmee aan het
werk zetten, dat kost veel
tijd. Het kan ook veel
sneller. Met een tablet
maak je een tekeningetje in
2D. De app maakt daar 3D
van en printen maar!”

34. Activiteit: Maak iets in 3D
(Doodle3D + 3D-printer)
www.sofos.nl
34

35. Workshop: Maak een
scribbling machine
www.sofos.nl
35
“Met een beker en vier
viltstiften ga je zelf een
"scribbling" machine
maken. Een
elektromotortje zorgt
dat de machine gaat
trillen en bewegen.”

36. Workshop: Maak een
scribbling machine
www.sofos.nl
36

37. Workshop: Werk met de
windbuis
www.sofos.nl
37
“Onder in deze
windbuis zit een
ventilator. Die zorgt
voor een luchtstroom
van beneden naar
boven. Probeer iets te
maken dat halverwege
de windbuis blijft
zweven.”

38. Workshop: Werk met de
windbuis
www.sofos.nl
38

39. Rol van ICT: ICT bij ontwerpen en
produceren
www.sofos.nl
39
 2D en 3D
ontwerpsoftware
 Aansturen van
digitale
productiemachines

40. Rol van ICT: ICT bij sensoren en
interventies
www.sofos.nl
40
 Digitale sensoren
uitlezen
 Digitale interventies
plegen
(alarmsignaal, kraan
afsluiten, …)
 Telecommunicatie
tussen objecten
(Internet-of-Things)
Bron: Aldebaran (Nao-robot)

41. De verandering
www.sofos.nl
41
Bron: Vier-in-balans Monitor 2015; Stichting Kennisnet

42. De verandering:
Visie
www.sofos.nl
42
 Ontdekkend leren
 Sociaal-
constructivistisch
 Digitale tools
 Internationale context
 Meer motivatie
 Efficiënter leren
 Voorbereid op de
toekomst
Bron: Invent To Learn: Making, Tinkering, and
Engineering in the Classroom; Sylvia Libow
Martinez, Gary S. Stager; 2013

43. De verandering: Deskundigheid
www.sofos.nl
43
 Leraar meer allround
 Leraar meer
faciliterend
 Ondersteuning voor
hardware en
software nodig

44. De verandering:
Inhoud en toepassingen
www.sofos.nl
44
 Veel projecten /
lesbrieven beschikbaar
 Fragmentarisch, veel
kleine verzamelingen
 Afstemmen op
infrastructuur
 Leerlijnen in
ontwikkeling
 Goedkope
verbruiksmaterialen
Bron: Reisgidsdigitaalleermateriaal.org

45. De verandering:
Infrastructuur
www.sofos.nl
45
 Fab lab / maker
space is anders dan
practicum
 Digitale machines en
software
 (goedkope)
materialen
 Werkplaats-
management
Bron: The Fab Lab Life Cycle

46. 3. [30'] - Zelf ervaren
U gaat zelf een STEM-activiteit uitvoeren en
evalueren.
www.sofos.nl
46

47. Workshop scribbling machine
www.sofos.nl
47
Met een beker en vier
viltstiften ga je zelf een
"scribbling" machine
maken. Een
elektromotortje zorgt
dat de machine gaat
trillen en bewegen.

48. Workshop scribbling machine:
Opdracht
1. Zet de beker op zijn kop en bevestig er vier viltstiften (poten) aan met de dop
naar beneden.
2. Neem twee stukjes montagedraad van ongeveer 15 cm en haal aan beide
uiteinden 2 cm isolatie weg.
3. Steek de draden door de aansluitoogjes van het elektromotortje en draai ze
voorzichtig vast. Bevestig een gewichtje aan de as van het motortje.
4. Verbind één draad permanent met de plus-pool van de batterij; verbind de
andere draad losjes met de min-pool van de batterij (= schakelaar).
5. Plak motortje plus batterij aan de beker vast.
6. Zet de scribbling machine op een papieren ondergrond, haal de doppen van de
viltstiften en zet het motortje aan.
7. Motortje uit, dan doppen weer op de viltstiften. Je kunt nu je machine nog
versieren of proberen uit te breiden.
www.sofos.nl
48

49. Workshop scribbling machine:
Nieuw?
Vertel elkaar wat nieuw voor je was:
a) een batterij heeft een plus- en een min-pool
b) een elektromotor is een motor die op elektriciteit werkt
c) als de stroomkring van batterij naar motortje naar
batterij gesloten is gaat de as van het motortje draaien
d) het gewichtje aan de as zorgt ervoor dat het motortje
gaat trillen
e) als het motortje stevig op de omgekeerde beker is
geplakt gaat die meetrillen
f) je weet nooit precies wat de scribbling machine gaat
tekenen; wanneer stippels? wanneer lijnen?
www.sofos.nl
49

50. Workshop scribbling machine:
Evaluatie
i. Wat ging goed?
ii. Wat kan beter?
iii. Verder nog suggesties?
www.sofos.nl
50

51. 4. [15'] - Bijtanken
U krijgt enkele hulpmiddelen voor STEM-activiteiten
te zien.
www.sofos.nl
51

52. Bijtanken
Snap circuits
www.sofos.nl
52

53. Bijtanken
Bee-bot
www.sofos.nl
53

54. Bijtanken
Scratch
www.sofos.nl
54

55. Bijtanken
Scratch & MakeyMakey
www.sofos.nl
55

56. Bijtanken
Arduino
www.sofos.nl
56

57. Bijtanken
S4A - Scratch-for-Arduino
www.sofos.nl
57

58. Bijtanken
Arduino Esplora
www.sofos.nl
58

59. Bijtanken
Adafruit Neopixels
www.sofos.nl
59

60. Bijtanken
Raspberry Pi + breakout board
www.sofos.nl
60

61. 5. [30'] - Zelf creëren
U gaat zelf een STEM-activiteit ontwikkelen (of een
bestaande activiteit aanpassen).
www.sofos.nl
61

62. Groepswerk: Ontwikkel een
STEM-activiteit
www.sofos.nl
62
 Als groep ga je een nieuwe
STEM-activiteit:
 definiëren / analyseren
 ontwerpen / specificeren
 Resultaten:
 Instructiekaart deelnemers
 Instructiekaart begeleiders
 Op een later moment kun je
dan de activiteit
 realiseren / bouwen
 Implementeren / overdragen
 gebruiken / evalueren

63. Groepswerk: Ontwikkel een
STEM-activiteit: Opdracht 1
 Definiëren / analyseren
 Welke werktitel krijgt uw activiteit?
 Welk vertrekpunt kiest u? Bijv.
 een activiteit
 bepaalde hulpmiddelen / materialen
 een didactisch doel
 Voor welke doelgroep is uw activiteit bedoeld?
 Wat is de optimale groepsgrootte?
 Hoeveel tijd is met de activiteit gemoeid?
 Welke effect wilt u bereiken?
 Schrijf uw antwoorden op stickers en plak die op het
instructiekaart-canvas. www.sofos.nl
63

64. Groepswerk: Ontwikkel een
STEM-activiteit: Opdracht 2
 Ga samen aan de slag om tot een goed concept voor uw
activiteit te komen. Voorbeeld: ga brainstormen, bedenk
alternatieve oplossingen, maak daaruit een keuze.
 Welke opdracht krijgen de deelnemers, welk proces
doorlopen zij?
 Welke reflectie of toetsing streeft u na?
 Welke hulpmiddelen en verbruiksmaterialen zijn nodig?
 Welke rol heeft de begeleider tijdens voorbereiding en
uitvoering?
 Schrijf uw antwoorden op stickers en plak die op het
instructiekaart-canvas.
www.sofos.nl
64

65. Groepswerk: Ontwikkel een
STEM-activiteit: Nieuw?
Vertel elkaar wat nieuw voor u was:
 Ontwikkelen van een STEM-activiteit?
 Groepsgewijs ontwikkelen?
 Vergelijken van alternatieven?
 Werken met een canvas?
 …
www.sofos.nl
65

66. Groepswerk: Ontwikkel een
STEM-activiteit: Evaluatie
i. Wat ging goed?
ii. Wat kan beter?
iii. Verder nog suggesties?
www.sofos.nl
66

67. 6. [30'] - Zelf beoordelen
U stelt een gemeenschappelijke checklist op voor het
bedenken, maken, toepassen, evalueren en
documenteren van STEM-activiteiten.
www.sofos.nl
67

68. Groepswerk: Beoordeel STEM-
activiteiten
www.sofos.nl
68
U kunt STEM-activiteiten op
twee wijzen beoordelen:
 Statisch - op basis van
documentatie en materialen
 Dynamisch - door de
activiteit uit te voeren
We gaan hier statisch
beoordelen op basis van
voorliggende (concept)
instructiekaarten.
Criterium Schaal Oordeel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

69. Groepswerk: Beoordeel STEM-
activiteiten: Opdracht 1
 Stel met uw groep max. 5 beoordelingscriteria op en vul die in
op het canvas "Beoordelen STEM-activiteit"; maak handmatig
een duplikaat.
 Beoordeel als groep twee STEM-activiteiten die anderen
ontwikkeld hebben en schrijf uw oordeel op uw ingevuld
canvas, c.q. het duplikaat.
www.sofos.nl
69

70. Groepswerk: Beoordeel STEM-
activiteiten: Opdracht 2
 Geef uw beoordelingen aan de ontwikkelaars van de
beoordeelde activiteiten.
 Bekijk hoe anderen uw eigen STEM-activiteit beoordeeld
hebben; let met name op de gehanteerde criteria.
 Probeer als groep het beste uit de verschillende
beoordelingscriteria te verenigen; kom tot een nieuwe lijst van
max. 7 criteria.
 Wissel plenair de nieuwste lijsten met beoordelingscriteria uit;
bespreek hoe die gecombineerd kunnen worden tot één lijst.
www.sofos.nl
70

71. Groepswerk: Beoordeel STEM-
activiteiten: Nieuw?
Vertel elkaar wat nieuw voor u was:
 Opstellen van een beoordelingsformulier
 Beoordelen volgens een formulier
 Beoordeeld worden via verschillende formulieren
 Combineren van beoordelingscriteria
www.sofos.nl
71

72. Groepswerk: Beoordeel STEM-
activiteiten: Evaluatie
i. Wat ging goed?
ii. Wat kan beter?
iii. Verder nog suggesties?
www.sofos.nl
72

73. 7. [15'] - Afronden
U bezint zich op follow-up activiteiten en de
contacten en informatiebronnen die u daarbij kunnen
helpen.
www.sofos.nl
73

74. Voornemens en plannen
Wat gaat u met STEM-activiteiten doen?
 Als individu en/of privé
 Binnen uw eigen organisatie
 In samenwerking met collega's elders
www.sofos.nl
74

75. Referenties
U ziet de inhoudsopgave van een apart document
met referenties plus hyperlinks naar de documenten
die tijdens deze workshop gebruikt zijn.
www.sofos.nl
75

76. Referenties
www.sofos.nl
76

77. Documenten
 Instructiekaart “Individueel: Ervaar een STEM-activiteit (Maak een Scribbling
machine)”
 http://bit.ly/ictdag29-stem-ervaar
 Instructiekaart “Groepswerk: Ontwikkel een STEM-activiteit”
 http://bit.ly/ictdag29-stem-ontwikkel
 Instructiekaart “Groepswerk: Beoordeel STEM-activiteiten”
 http://bit.ly/ictdag29-stem-beoordeel
 Canvas “Beoordelen STEM-activiteit”
 http://bit.ly/ictdag29-stem-beoordeel-canvas
 Collectie Instructiekaarten STEM 2015
 http://bit.ly/ecois-instructiekaarten2015
 Referenties bij de Workshop “STEM-activiteiten ontwikkelen”
 http://bit.ly/ictdag29-stem-refs
 F.A.Q. bij de Workshop “STEM-activiteiten ontwikkelen”
 http://bit.ly/ictdag29-stem-faq
 Deze presentatie
 http://bit.ly/ictdag29-stem-presentatie
www.sofos.nl
77

78. Tot slot
U evalueert deze workshop.
www.sofos.nl
78

79. Evaluatie
i. Wat ging goed?
ii. Wat kan beter?
iii. Verder nog suggesties?
www.sofos.nl
79

80. Hartelijk dank voor uw aandacht!
Pieter van der Hijden
pvdh@sofos.nl
www.sofos.nl
80