Foutmelding

Deprecated function: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in menu_set_active_trail() (regel 2405 van /home/onderzoeksreflec/public_html/includes/menu.inc).

Een ei uit het raam

Thema: Vallen

Leeftijd: Lager onderwijs

Het filmfragment toont een naschoolse activiteit uitgevoerd door een lerarenopleider met 2 groepjes van 3 leerlingen uit de 2de en 3de graad lager onderwijs (4 meisjes-2 jongens). De helft van de leerlingen nam reeds eerder deel aan zo’n activiteit: zij werden verdeeld over de 2 groepjes. 

Het doel van de activiteit is om leerlingen vanuit een probleemstelling aan te zetten tot probleemoplossend denken en handelen. De leerlingen krijgen de kans om zelf te bepalen hoe ze het probleem willen aanpakken. ”onderzoeken”, “ontwerpen” en “ontwerp optimaliseren” staan centraal.
 

De workshop ‘een ei uit het raam’ duurt ca. 90 minuten. In het filmfragment komt het volgende aan bod: 

De leerlingen krijgen onmiddellijk een probleemstelling gepresenteerd: ‘Hoe kunnen we een ei van hoog laten vallen zonder dat het breekt?’.

De leerlingen mogen gebruik maken van alle beschikbare materialen in de omgeving: eieren, emmers, water, piepschuim, stokjes, plakband, houten blokken, sponsen, plastic zakken, …

De leerlingen worden aangemoedigd om eerst te brainstormen over mogelijke oplossingen. Nadat de lerarenopleider ieder groepje hierover bevraagd heeft, probeert ieder groepje één gekozen oplossing uit. Deze pogingen worden dan besproken om tot een aantal inzichten te komen.

Er wordt een eindoplossing uitgewerkt in grote groep en dit wordt dan ook uitgetest.
De resultaten van de laatste test worden dan samen besproken.
 

Wetenschappelijke inzichten zoals verlengen van de remafstand en spreiding van krachten komen in deze activiteit aan bod, doch dit wordt zo niet expliciet verwoord aan de leerlingen. De wetenschappelijke concepten blijven dus op het niveau van ‘ervaren’.

De activiteit stimuleert ook de ontwikkeling van een onderzoekende houding via het aanspreken van de onderzoeks- en ontwerpvaardigheden van de leerlingen.
 

-    Wetenschappen en techniek 
Natuur - Algemene vaardigheden
1.2 De leerlingen kunnen, onder begeleiding, minstens één natuurlijk verschijnsel dat ze waarnemen via een eenvoudig onderzoek toetsen aan een hypothese.
Techniek - Kerncomponenten van techniek
2.2 De leerlingen kunnen specifieke functies van onderdelen bij eenvoudige technische systemen onderzoeken door middel van hanteren, monteren of demonteren
Techniek - Techniek als menselijke activiteit
2.9 De leerlingen kunnen een probleem, ontstaan vanuit een behoefte, technisch oplossen door verschillende stappen van het technisch proces te doorlopen.

- Wiskunde 
Strategieën en probleemoplossende vaardigheden.

4.2 De leerlingen zijn in staat om de geleerde begrippen, inzichten, procedures, met betrekking tot getallen, meten en meetkunde, zoals in de respectievelijke eindtermen vermeld, efficiënt te hanteren in betekenisvolle toepassingssituaties, zowel binnen als buiten de klas.
 

Verlengen van de remafstand en spreiding van krachten zijn voorbeelden van wetenschappelijke inzichten die aan bod komen in deze activiteit. 

Het vormgeven van een ontwerp waardoor het ei beschermd wordt kan enkel door deze inzichten zinvol in te zetten. De leerlingen moeten dus doordacht een technisch ontwerp maken.

In het fragment is ook duidelijk te zien hoe de leerlingen hun eerste ontwerpen moeten bijsturen en bijwerken. Dit bijsturen is een duidelijk voorbeeld van engineering.

Wiskunde komt in het filmpje minder expliciet aan bod maar elementen zoals afstand, snelheid, richting, … moeten de leerlingen bij deze activiteit steeds opnieuw toepassen.
 

Onderzoekend leren ontstaat in dit filmfragment voornamelijk vanuit het reguleren van sensorimotorische vaardigheden: waarnemen en doen. De leerlingen krijgen een concrete uitdaging waarbij ze zelf mogen kiezen hoe ze deze aanpakken. Door gebruik te maken van het aanwezige materiaal, specifieke opstellingen en eigen bedenkingen komen ze tot verschillende mogelijke oplossingen. De leerlingen hebben hierbij de mogelijkheid om deze mogelijke oplossing uit te proberen en zo zelf te ontdekken waar deze oplossingen nog moeten bijgestuurd worden. Deze bijsturingen komen er dan op basis van observatie. De leerlingen doorlopen dus een zeer actief proces waarbij ze steeds weer in overleg gaan met elkaar en via experiment nieuwe inzichten verwerven. Dankzij dit proces komen ze tot een betere oplossing dan ze initieel bedacht hadden zonder deze ervaringen.
 

Verwondering ontstaat in eerste instantie vanuit de probleemstelling zelf. Vooral de hoogte van waar men het ei zal laten vallen (2de verdieping) is een sterke factor van interesse, verwondering en betrokkenheid. 

“Gaan we dat echt doen? Joepie!” (5:30-5:33)

De context zou nog sterker kunnen door de probleemstelling in te bedden in een verhaal zoals: een chocolade ei moet getransporteerd worden naar de andere kant van de wereld zonder te breken. Hoe kunnen we er voor zorgen dat dit kan, en hoe zouden we kunnen testen of onze oplossing echt wel voldoet?
 

De leraar brengt tijdens het leerproces de helm binnen als voorbeeld uit de realiteit waarin de inzichten m.b.t. verlengen van de remafstand en spreiding van krachten worden toegepast. Dit gebeurt om een mogelijke oplossing te illustreren en het denkproces verder op gang te brengen bij de leerlingen. 
 

De leerlingen proberen in eerste instantie om een ei te laten vallen zonder dat het breekt. De leraar gaat in dit proces telkens weer bevragen vanuit de originele opdracht zonder af te wijken van de eisen. 

“En geen enkel barstje? Een volledig mooi ei?” (3:10-3:14)
 

Het filmfragment toont hoe de leraar de leerlingen uitdaagt om een oplossing te vinden door een specifiek probleem te formuleren: hoe kan je een ei laten vallen zonder het te breken? 
Hiervoor kunnen de leerlingen vrij materialen gebruiken die ze vinden in de omgeving. Het gaat om een verscheidenheid aan herkenbare, alledaagse materialen (spons, plastic, plakband, vuilzak, …). Vanuit dit rijke aanbod mogen de leerlingen ook hun eigen oplossing creëren zonder dat op voorhand bepaald wordt hoe het resultaat er moet uitzien. Ze worden vanuit bevraging wel steeds geprikkeld om bepaalde keuzes te verantwoorden.
 

Tijdens de brainstorm bespreekt de leraar samen met de leerlingen de mogelijke ideeën door gericht te bevragen. De leerlingen mogen dan ook hun voorgesteld idee al eens uitproberen. De leraar legt hierbij sterk de klemtoon op de gevolgen die de leerlingen kunnen vaststellen. Om van daaruit te komen tot een nieuwe, aangepast poging. Bij het ‘systematisch onderzoeken’ staat het optimaliseren van het ontwerp steeds weer centraal.

“Het is niet helemaal kapot maar toch. Kijk eens, wat is er gebeurd?” (2:14-2:25)
“Tegen de onderkant, hoe zouden we dat nu kunnen oplossen?” (2:25-2:42)
 

De leraar kiest ervoor om de leerlingen eerst aan de slag te laten gaan met de uitdaging om een ei te laten vallen zonder dat het breekt. Pas halfweg het filmpje voegt ze aan deze uitdaging het aspect van de hoogte toe (namelijk vanaf de tweede verdieping). Dit heeft ervoor gezorgd dat de leerlingen hun verkennende onderzoeken op kleinere schaal konden uitvoeren om pas later uit te testen vanaf een tweede verdieping.

Interactie tussen de leerlingen onderling en tussen kind en leraar zijn duidelijk en met herhaling zichtbaar. De leraar kiest er bewust voor om de leerlingen eerst in kleine groepjes te laten experimenteren. Aangezien ze maar met drie zijn hebben ze alle drie een zinvolle taak in het proces. Vervolgens worden de ideeën vanuit de 2 verschillende groepjes met elkaar uitgewisseld in een gezamenlijk reflectiemoment. Zo zorgt de leraar voor momenten waarop alle leerlingen hun ideeën kunnen uitwisselen met elkaar. 

Na elke poging wordt er stilgestaan bij wat er geobserveerd wordt en hoe men hiermee verder aan de slag kan gaan, met als doel tot een oplossing te komen voor de specifieke onderzoeksvraag. Het had interessant geweest indien de leraar nog meer aandacht gelegd had op het eigen handelen, waardoor de leerlingen zouden stilstaan bij hun eigen proces van onderzoeken en ontwerpen.

De leerlingen tonen duidelijk verwondering op het moment dat ze de uitdaging te horen krijgen. Ervoor zorgen dat het ei valt zonder te breken is voor hen al een degelijke prikkeling. Vooral het ‘vreemde’ aan dit experiment (een ei dat valt breekt normaal gezien altijd) zorgt ervoor dat ze nieuwsgierig zijn om daar een oplossing voor te vinden. 

“Mag het (het ei) breken? (Nee!) Oei!” (0:16-0:20)

Wanneer later de opdracht verfijnd wordt naar het gegeven dat het ei vanaf de tweede verdieping moet vallen zie je aan de expressie van de leerlingen reeds het enthousiasme en dit wordt ook geuit: 

“Gaan we dat echt doen? Joepie!” (5:30-5:33)

Het oriënteren en vragen stellen ontstaat in dit fragment vanuit de brainstorm in de groepjes. Leerlingen uiten hun mogelijke oplossingen en proberen elkaar te overtuigen binnen een leergesprek met de leraar. 

De leerlingen zelf gaan in het fragment elkaar niet bevragen. Ze zoeken wel samen naar een gepaste oplossing vanuit de specifieke probleemstelling.

De leerlingen moeten op onderzoek om een oplossing te vinden voor de uitdaging. Ze bedenken eerst een mogelijke oplossing, verzamelen dan het nodige materiaal (emmer, ei, water, stoel) en maken de opstelling die beantwoordt aan hun oplossing. Vervolgens testen ze de opstelling uit: ze laten het ei in de emmer vallen. De oplossing is niet optimaal na uitproberen. De opstelling moet bijgestuurd worden… Er moet een nieuwe oplossing bedacht worden en opnieuw moet er gepland worden om een oplossing te vinden (de poging met een spons in de emmer). Dit optimaliseren van ‘ontwerp’ is de ‘engineering’ binnen deze activiteit.

De eerste voorspellingen zijn vermoedens uit eerdere ervaringen, daarna baseren de leerlingen zich op hun experimenten om volgende voorspellingen te maken. Bijvoorbeeld: 

De leerlingen stellen initieel voor om het ei op iets te laten vallen. De leerlingen maken de voorspelling dat wanneer een ei van hoog wordt neergelaten in een emmer water, dat het ei niet zal breken, omdat het door het water afgeremd wordt. Het ei breekt echter wel, omdat de emmer niet diep genoeg is. Dit is een aanleiding voor een nieuwe voorspelling en een nieuw experiment wordt bedacht. De leerlingen stellen dat een spons in het water, de val kan breken. 
 

De leerlingen experimenteren en proberen eerder pogingen telkens bij te sturen op basis van hun geobserveerde ervaringen. Binnen deze voorbeelden wordt telkens een proef uitgevoerd op basis van geuite voorspellingen. Het verzamelen van de gegevens bestaat hier telkens uit het louter vaststellen of het ei al dan niet gebroken is via observatie.

De leerlingen bespreken samen met de leraar de resultaten van hun experiment. De leerlingen proberen zelf het resultaat van hun experiment ook te verklaren. Bijvoorbeeld: het ei barst door het botsten tegen de onderkant van de emmer. Het feit dat de leerlingen in hun eigen woorden deze uitleg kunnen geven is meer dan voldoende en zorgt er ook voor dat ze dit makkelijker kunnen gebruiken in de rest van het onderzoek, bijvoorbeeld: 

“In die spons zit zuurstof (bedoelt eigenlijk ‘lucht’) dus dat blijft drijven. Als dat ei erop valt, zakt dat normaal gezien in het water maar die sponzen zijn zodanig met lucht gevuld dat het water de spons weer naar boven duwt zodat het ei niet breekt.” (3:20-3:46)

Het formuleren van een conclusie is te zien na de poging waarbij de leerlingen het ei op de spons in de emmer laten vallen. (3:18-3:50)

Een samenvattende eindconclusie van het onderzoek komt niet echt gedetailleerd aan bod. 

Reflecteren over de aanpak komt niet direct aan bod in het fragment. Wel zien we rond 6:30 een jongen de voorgestelde oplossing in vraag stellen. Zijn houding verraadt voor de leraar dat hij zich niet kan vinden in de oplossing die de andere leerlingen uitwerken. Op vraag van de leraar licht hij toe waarom hij denkt dat het niet zal lukken.

In het filmpje wordt er weinig de link gelegd naar de leefwereld van de leerlingen zelf. Eén van de jongens mag wel eens ervaren wat een helm precies doet door hem op te zetten. Vanuit die ervaring gaan de leerlingen op zoek naar een manier waarop ze dit principe in hun opdracht kunnen verwerken. Het had interessant geweest indien ze aan het einde nog een aantal voorbeelden uit de realiteit konden halen waarin dezelfde inzichten terug te vinden zijn.


De leerlingen briefen de leraar over hun experiment op het moment dat deze langskomt. Het uitvoeren van dit experiment is een moment van presentatie. Voor de rest is er in het filmpje niet echt sprake van presentatie.

Gebruikerslogin

Nieuw account aanmaken