NLT: jongeren motiveren voor techniek Tilburg,

NLT: jongeren motiveren voor techniek

Tilburg, 12-08-2009

Student: Begeleiders:

ir. S.A.J. de Waal dr. R. Taconis (ESoE) ir. E. Quant (ESoE)

Inhoudsopgave 1. 2. 3. 4.

Introductie Samenvatting Achtergrond Theoretische basis 4.1 Attitude 4.2 Context-conceptonderwijs 4.3 Motivatietheorie 4.4 Scaffolding 4.5 Groepswerk 4.6 Relatie verschillende theorieën 5. De NLT module 5.1 NLT module en visiedocument NLT 5.2 Bespreking verwerking theorie NLT module 6. Poster 6.1 Doelen SEFI 6.2 Poster 7. Tests 7.1 Factoren welke tests beïnvloeden 7.2 Solomon experiment 7.3 Vragenlijst leerlingen 5 VWO 8. Feedback van leerlingen, experts en DIO’s 8.1 Feedback van leerlingen 8.2 Feedback van experts 8.3 Feedback van DIO’s 9. Conclusies en aanbevelingen 10. Referenties 11. Appendix

3 4 5 6 6 7 10 15 17 17 18 18 26 27 27 27 29 29 30 31 32 32 33 33 35 36 37

2

1. Introductie In dit verslag wordt de ontwikkeling van de NLT (Natuur, Leven en Techniek) module “de achtbaan beschreven. NLT is een nieuw vak op de middelbare school welke een multidisciplinair karakter heeft. Bovendien wordt er niet alleen aandacht besteedt aan theorie, maar ook aan praktische vaardigheden. In dit specifieke onderzoek wordt een antwoord gezocht op de volgende onderzoeksvraag: “Heeft de module “de achtbaan” invloed op de breedte van het beeld en houding van leerlingen met betrekking tot het werk van een ingenieur” ? Hiervoor wordt de module eerst ontwikkeld en daarna getest door onder andere leerlingen van 5 VWO. In dit verslag wordt achtereenvolgens besproken; de samenvatting van dit verslag (H1), de achtergrond van dit onderzoek en het vak NLT (H3), de theoretische basis achter de module (H4). In hoofdstuk 5 wordt de NLT module zoals deze voor leerlingen is geschreven behandeld en verder een poster welke op de SEFI conferentie is gepresenteerd met betrekking tot de module (H6), de tests die uitgevoerd zijn de invloed van de module op het beeld en de attitude van leerlingen te onderzoeken (H7). In hoofdstuk 8 wordt de feedback van leerlingen, DIO’s (Docenten In Opleiding) en experts m.b.t. de module besproken, conclusies en aanbevelingen (H9) en in hoofdstuk 10 de referenties gevolgd door de appendix in hoofdstuk 11.

3

2. Samenvatting In dit verslag is een antwoord gezocht op de vraag of dat de NLT module de attitude en breedte van het beeld wat leerlingen hebben van het werk van een ingenieur positief beïnvloedt. NLT (Natuur Leven en Techniek) is een relatief nieuw vak op de middelbare school, welke de vakken biologie, scheikunde, wiskunde, natuurkunde, aardrijkskunde en informatica met elkaar verenigt. Het heeft een duidelijk multidisciplinair karakter en legt nadruk op zowel het leren van theorie als ook praktische vaardigheden. In deze NLT module is gebruik gemaakt van een aantal theorieën, voornamelijk op het gebied van context-conceptonderwijs, motivatietheorie, attitude, didactiek en groepswerk. Er is gekozen voor een voor jongeren aansprekend onderwerp, namelijk “de achtbaan”. Op die manier moet hun aandacht gevangen worden. Door de opdrachten welke de leerlingen moeten doen in een realistische setting (namelijk die van een onderzoeksbureau) te plaatsen, leren ze spelenderwijs niet alleen de theorie achter aandrijvingen, maar ook zogenaamde “soft skills” zoals samenwerken, brainstormen en plannen. Bovendien komen verschillende concepten naar voren, zoals de elektromotor en energie. Leerlingen dienen bij een van de opdrachten zelf een achtbaan te ontwerpen zodat hun creativiteit aangesproken wordt. Wanneer ze alle opdrachten af hebben, presenteren ze hun bevindingen aan de (fictieve) directie van het pretpark die opdracht heeft gegeven een onderzoek in te stellen naar hun achtbaan. Evaluatie van de module door zowel leerlingen, DIO’s als experts leert dat deze over het algemeen positief wordt ontvangen. Het onderwerp en de opbouw spreken aan en de opdrachten worden als interessant en realistisch ervaren. Een leerling vertelde dat hij zelfs anders naar het computerspel Rollercoaster Tycoon was gaan kijken nu hij wist wat bepaalde pretfactoren betekenden. Er zijn ook enige punten van aanbeveling, voornamelijk met betrekking tot de formulering van de opdrachten. Deze mag duidelijker en concreter. Ook zou een docenten/begeleiders handleiding nuttig kunnen zijn.

4

3. Achtergrond Om meer jongeren geïnteresseerd te laten raken in de technische vakrichtingen en daarnaast voor verbreding en verdieping te zorgen t.o.v. de monodisciplinaire vakken, is het vak NLT opgezet [1]. Het vak vertegenwoordigt de beroepspraktijk van een hedendaagse ingenieur, omdat het meerdere zaken met elkaar combineert. Zo is het vak NLT multidisciplinair, moeten de leerlingen zowel theoretisch als praktisch bezig zijn en leren ze zogenaamde “soft skills”, zoals samenwerken, brainstormen e.d. In het vak NLT komen de volgende monodisciplinaire vakken naar voren: aardrijkskunde, biologie, natuur-, schei- en wiskunde en informatica. Door het hele land heen zijn inmiddels zeker 40 modules ontwikkeld [2]. NLT modules worden ontwikkeld in landelijke ontwikkelnetwerken, waarbij verschillende scholen samenwerken. Hierbij wordt de module door zowel docenten als leerlingen afgerond en geëvalueerd, waarna tot certificering door de stuurgroep overgegaan kan worden. In dit proces worden zowel feedbackvragen van ontwikkelaars, een logboek van docenten en de mening van leerlingen meegenomen

5

4. Theoretische basis De theoretische basis onder deze module bestaat uit twee hoofdonderdelen. Enerzijds wordt aandacht besteedt aan de onderliggende theorie m.b.t. de module zelf. Hierbij moet gedacht worden aan: - attitude - context- conceptonderwijs - motivatietheorie - didactiek - groepswerk Anderzijds komt de manier van testen van de module aan bod, zowel theoretisch als in de praktijk. Beide onderdelen zullen in het onderstaande worden beschreven. 4.1 Attitude Het beoogde doel van deze module is om te zorgen dat leerlingen een vollediger en positiever beeld krijgen van het werk van een ingenieur. Het eerste aspect heeft specifiek te maken met de invulling van de module. Hierbij kan gedacht worden aan de gekozen onderwijsvorm en de verschillende disciplines die naar voren komen. Aan dit onderdeel zal in paragrafen 4.2, 4.3 en 4.4 aandacht besteed worden. Om een positiever beeld van het werk van een ingenieur te bereiken, dient de attitude van leerlingen te worden aangesproken. In het hierop volgende wordt daar verder op ingegaan. 4.1.1 Definitie attitude Attitude bestaat uit drie onderdelen, te weten: 1) Cognitie: de houding die iemand heeft op grond van een beeld dat die persoon zich heeft gevormd 2) Affectie: de gevoelens die iemand heeft, positief of negatief m.b.t. een object 3) Gedrag: de neiging tot bepaald gedrag m.b.t. een object De functie van attitude is het verzorgen van de mogelijkheid zich aan te passen aan de omgeving. Omdat het beeld wat leerlingen hebben niet duidelijk kan zijn, is informatie m.b.t. affectie niet per definitie representatief voor de mening van de ondervraagde. Daarom is ook de cognitieve en conatieve component van belang. Uit Ajzen [3] volgt dat het mogelijk is om attitude m.b.t. een object te veranderen, maar dat deze nieuwe attitude de oude niet hoeft te vervangen. Beide attitudes kunnen naast elkaar bestaan. Afhankelijk van hoe de ondervraagde gestimuleerd wordt, kan de ene of de andere attitude naar boven komen. We hebben het hier dan over de impliciete (uit gewoonte) en expliciete attitude. Om de expliciete attitude naar voren te laten komen, zijn motivatie en capaciteit van groot belang. Bovendien kan attitude getraind worden. Wanneer iemand een gebeurtenis of object associeert met een attitude, dan zullen recente gebeurtenissen waarbij een attitude gevormd werd, een sterkere associatie naar voren brengen, dan minder recente gebeurtenissen. Het is zelfs mogelijk dat de leerling zich een mening ergens over vormt, zonder dat hij of zij daar expliciet om gevraagd wordt. De mening en houding van een jongere is daarbij makkelijker te veranderen dan die van een volwassene. Wanneer een persoon, bewust of onbewust wordt blootgesteld aan nieuwe stimuli, dan zal de persoon sneller op dezelfde stimuli reageren. Je zou dus kunnen zeggen dat de reactie van een persoon op stimuli te trainen is, wat in feite een vorm van behaviorisme is. Bovendien onthoudt een persoon eenvoudiger voorvallen die de attitude bevestigen, in plaats van ontkrachten. Verder is gebleken dat wanneer mensen op de lange termijn evalueren, ze eerder positieve

6

aspecten naar voren halen dan wanneer er doelen op de korte termijn moeten worden gehaald. 4.1.2 Ambivalentie Er wordt tegenwoordig aangenomen dat de attitude t.o.v. een object bepaald wordt door zowel de houding als ook de affectie van een persoon. Hoe de ondervraagde reageert op een stimulus is dan ook afhankelijk van hoe eenvoudig de attitude “bereikbaar” is. Dit komt tot uiting in het volgende: wanneer gedachten en gevoelens een tegengestelde waarde hebben (bv. positieve gedachten, maar negatieve gevoelens), dan overheerst het gevoel. Wanneer proefpersonen werd gevraagd om op een positieve manier na te denken m.b.t. studeren, kregen ze ook meer zin om te gaan studeren. Positief denken doet dus positief werken. Het is mogelijk dat zowel positieve als negatieve attitudes m.b.t. een object naast elkaar bestaan. Dit wordt ambivalentie genoemd. 4.1.3 Voorspellen van gedrag De ambivalentie van attitudes is een goede voorspeller van het gedrag, al wordt deze veelal bepaald door de momentane emotionele gesteldheid van de proefpersoon. Daarnaast zijn zowel interesse als ook betrokkenheid goede indicatoren voor de attitude van een persoon jegens een object. Bovendien zijn groepsgevoel of individualisme alsook normen van belang bij de attitude jegens een object. Ook eerder gedrag is een goede indicator om gedrag in de toekomst te voorspellen. 4.1.4 Conclusie Het begrip attitude is een lastig te beïnvloeden variabele. De belangrijkste zaken welke m.b.t. attitude in de module verwerkt kunnen worden hebben betrekking op motivatie en herhaaldelijk blootstellen aan (onbewuste) stimuli. Het is hierbij van belang om de interesse van leerlingen te wekken en te zorgen dat ze betrokken raken bij de stof. 4.2 Context-conceptonderwijs Een NLT module is opgebouwd vanuit het context-concept principe. Het begrip context wordt vaak verschillend omschreven, hieronder volgt een bespreking van de twee belangrijkste beschrijvingen: 4.2.1 Context en concept volgens initiators NLT Volgens de eerste beschrijving is een context “de omgeving waarin het leren plaatsvindt” [1]. De context omvat twee functies in het leerproces, namelijk: 1) koppeling met het leerdoel (didactisch) 2) relevantie voor de leerlingen zelf (functioneel) Het begrip concept kan als volgt worden omschreven: “mentale beelden die verwijzen naar belangrijke ideeën in de natuurwetenschappen en/of wiskunde”. Concepten dienen d.m.v. leeractiviteiten betekenis te krijgen. In een NLT-module worden de context en concept op een gestructureerde manier ingedeeld volgens een aantal stappen. Per stap staat kort aangegeven wat hierbij verder van belang is en waar nadruk op wordt gelegd: 1) Introductie van de context - leerdoel is hierbij van belang - er vindt decontextualisering plaats - er vinden activiteiten voor leerlingen plaats die richtinggevend zijn 2) Verwerking - leerlingen voeren leeractiviteiten uit en besteden aandacht aan

7

begrippen, vaardigheden en concepten - er vindt realisatie van leerdoelen plaats - er wordt rekening gehouden met en gewerkt met afwisselende leerstijlen en werkvormen - leerlingen moeten actief leren, d.w.z. zelf kennis vergaren en construeren 3) Conceptverdieping - begrippen dienen expliciet gemaakt te worden - er dient een koppeling tussen oude en nieuwe begrippen gemaakt te worden 4) Herintroduceren van context - leerlingen moeten nieuwe concepten in nieuwe context(en) kunnen toepassen. Dit wordt recontextualisering genoemd en wordt ook weleens transferwaarde genoemd Er zijn echter meerdere vormen van context-conceptonderwijs, waarbij de tweede vorm een meer chronologische opbouw heeft. Hierbij wordt ook aandacht besteed aan de maatschappelijke component. Dit is de theorie van Gilbert. 4.2.2 Context en concept volgens Gilbert Gilbert beschrijft context veel meer als een gebeurtenis waarbij de juiste omgeving gevonden dient te worden [4]. Volgens hem is een context “de omstandigheden die een omgeving voor een gebeurtenis vormen, uitspraak of idee en de voorwaarden waaronder deze volledig begrepen kunnen worden”. Het gaat hierbij dus voornamelijk om het creëren van een omgeving waarin geleerd kan worden, en dan liefst een omgeving die zo authentiek mogelijk is. Bovendien legt Gilbert nadruk op het begrip focal event, oftewel een gebeurtenis waar extra aandacht naar uitgaat. Hij legt context ook wel uit als “een gebeurtenis waar extra nadruk op ligt, die verbonden is met de culturele omgeving”. Deze context is weer onder te verdelen in vier delen, welke attributen worden genoemd, te weten: 1) een omgeving, een sociaal/ruimtelijk en tijdelijk raamwerk waarin mentale ervaring met een gebeurtenis plaatsvindt 2) een gedragsomgeving waarin de ervaringen plaatsvinden 3) het gebruik van jargon 4) de relatie met achtergrondkennis welke buiten de context staan Het is de bedoeling om deze attributen, welke alle betekenis geven aan leren, zoveel mogelijk te verwerken in een leerstrategie en het contextconceptonderwijs. In de loop van de tijd zijn hiervoor drie methoden ontwikkeld, welke steeds gebaseerd zijn op hun voorganger(s). 1) Constructivisme: leerlingen leren actief, koppelen het jargon aan het uitvoeren van de taak zelf. Hierbij zijn vier zaken van belang: - belang van de actieve deelname van leerlingen - belang van het respect voor de (ideeën van de) leerling - het begrip dat wetenschap bestaat uit ideeën van mensen - zodanig onderwijs dat het belang van de stof wordt onderkend 2) Gesitueerd leren: deze vorm van leren is ook weer onderverdeeld: - deelname aan de praktijk door zowel leraar als leerling - identiteitsontwikkeling door deelname aan activiteiten door zowel leerling als leraar - overdrachtswaarde van kennis: het is van belang om in een goede omgeving te leren, maar idealiter moet de kennis gebruikt kunnen worden in andere situaties - de kwaliteit van de taak dient aan te sluiten bij de praktijkervaring - hierbij komt probleem oplossen aan de orde

8

- verbinding tussen stof en onderwerp 3) De laatste versie is de zogenaamde “activity theory”. Hierin beïnvloeden de leerling en het object dat bestudeerd wordt elkaar wederzijds. Het object is het onderwerp waarop gefocust wordt. Hierin speelt de docent een leidende rol. Hij/zij koppelt de ideeën van de leerling met het geleerde en zorgt voor de juiste context. Vier verschillende modellen voor context: Verder stelt Gilbert vier modellen voor context voor die gebruikt kunnen worden in het scheikundeonderwijs. Deze modellen kunnen ook breder hun toepassing vinden in het technisch onderwijs, gezien de relevantie van de stof voor studenten en het inzien van toepassingswaarde van NLT in het dagelijks leven. In het hierop volgende staan alle modellen uitgewerkt. Bovendien staan in tabel 1 de voor- en nadelen van elke model opgesomd. 1) Context als directe toepassing van concepten Hierin worden concepten of de consequenties van concepten gebruikt om het gebruik en nut van de context te beschrijven. Vaak wordt een voorbeeld uit de praktijk gebruikt om de onderliggende theorie duidelijker te maken. 2) Context als wederzijds verband tussen concepten en toepassingen Hierin beïnvloeden de concepten en toepassingen elkaar. Hetzelfde concept kan in een andere toepassing een andere betekenis krijgen. (Het woordje was in “ik was daar” of “ik doe de was”). Dit is een algemenere kijk die ook door de ScienceTechnology-Society (STS) beweging wordt onderschreven. Het gaat hier dus ook om de mentale omgeving waarin het concept wordt geplaatst. 3) Context door persoonlijke mentale activiteit Hierin zijn een aantal zaken van belang, zoals de situatie, contexten en de verbinding tussen de context en relevante onderwerpen in het leven van de leerling. 4) Context als de sociale omstandigheid De sociale dimensie is hier van groot belang. De context is ingebed als een culturele entiteit in de samenleving. Het is gerelateerd aan onderwerpen en activiteiten van mensen die van belang zijn voor de samenleving. Het gaat hierbij om het geven van betekenis aan datgene wat iemand doet.

9

Tabel 1: voor- en nadelen 4 context-modellen Gilbert Modelnaam Voordelen Context als directe - gebaseerd op toepassing van gebeurtenissen uit concepten dagelijks leven - legt verbinding tussen concepten en toepassingen

Context als wederzijds verband tussen concepten en toepassingen

Context door persoonlijke mentale activiteit

Context als de sociale omstandigheid

- structuur bepalend voor “zingeving” - voor meerdere vormen van uitleg vatbaar afhankelijk van context - professioneel gedrag en jargon vereist - nieuwe en oude kennis koppelen - in verhaalvorm, spreekt aan - gebruik jargon wordt ontwikkeld en aangemoedigd - veel achtergrondkennis vereist - sluit aan bij ervarings/belevingswereld jongeren - “zingeving” wordt hier gebruikt - leraar en leerling zijn onderdeel van een samenleving van uitvoerenden - leerlingen kunnen kennis gebruiken op andere vlakken

Nadelen - onduidelijke randvoorwaarden probleem - geen zware leertaak - ondersteunt leerlingen niet jargon te gebruiken - nodigt niet uit achtergrondkennis te gebruiken - onduidelijke randvoorwaarden probleem

- veel begeleiding van docent nodig

4.2.3. Conclusies Het moge duidelijk zijn dat hoe meer de context richting een sociale omstandigheid gaat, hoe meer tegemoet wordt gekomen aan een realistische situatie. De eerste vorm van context is de klassieke manier om stof aan te bieden. Dit is hoe methoden zoals Middelink (systematische natuurkunde) in elkaar zitten. Er wordt een klein verhaaltje verteld, waarbij verschillende opgaven horen. Er wordt pas in de opgave zelf aandacht besteedt aan een context. Hoe meer de context naar een sociale omstandigheid gaat, hoe realistischer dit is, maar dit gaat ten koste van extra voorbereidingstijd omdat de opgave zo authentiek mogelijk moet zijn. In de module is geprobeerd om dit laatste te bewerkstelligen.

4.3 Motivatietheorie Om leerlingen iets nieuws bij te brengen, is het van belang dat de leerlingen gemotiveerd zijn. Keller heeft met het ARCS model [5] beschreven wat mensen

10

motiveert om te leren. Daarbij heeft het Platform Bèta Techniek onderzoek gedaan naar de beleving en motivatie van jongeren m.b.t. techniek [6]. De bevindingen uit deze onderzoeken worden in het onderstaande beschreven. 4.3.1. Motivatietheorie van Keller Het ARCS model van Keller is ontwikkeld om op een effectieve manier de motivatie te beschrijven die mensen hebben om te leren. Het ARCS model bestaat uit vier onderdelen. Hierbij staat ARCS voor Attention, Relevance, Confidence en Satisfaction, oftewel Aandacht, Relevantie, Vertrouwen en Bevrediging. Motivatie wordt vaak gezien als iets wat zeer onvoorspelbaar en veranderlijk is en waar een docent geen invloed op heeft. Dit leidt ertoe dat docenten het alleen hun verantwoordelijkheid vinden een goede les te verzorgen, waarbij het aan de leerlingen is de lesstof op te pakken. Hier sluit de gedachte bij aan dat een docent een bepaalde vorm van “vermaak” moet bieden om de leerlingen te motiveren. Het ARCS model spreekt dit tegen en biedt juist een gestructureerde manier om leerlingen te motiveren. Motivatietheorie Dit model bestaat uit drie verschillende onderdelen, te weten: 1) Vier conceptuele categorieën welke de menselijke motivatie beschrijven 2) Een set van strategieën om de motivatie door instructie te verbeteren 3) Een systematisch ontwerpproces voor de ontwikkeling van motiverend lesmateriaal Deze onderdelen zullen in het onderstaande verder worden toegelicht: 1) Componenten ARCS model Dit model bestaat uit een aantal componenten, te weten: - Aandacht (er moet aandacht zijn of getrokken worden en daarna vastgehouden worden) - Relevantie (kan komen uit de feiten die geleerd worden of door de manier waarop het geleerd wordt) - Vertrouwen (de leerling moet vertrouwen in een goed resultaat hebben) - Voldoening (leerlingen zijn beter gemotiveerd als de taak en de beloning gedefinieerd zijn) In het artikel worden verschillende aanwijzingen gegeven en doet hij suggesties om aandacht te trekken of een opdracht voor leerlingen relevant te maken. Dit zijn de zogenaamde strategieën. Het gaat hier te ver om al deze strategieën te bespreken, maar enkele aansprekende mogelijkheden wil ik wel noemen. Om aandacht te creëren kan de docent een feit presenteren welke tegenstrijdig lijkt met wat de leerling wist. Op die manier is er een intern conflict voor de leerling en spreekt hij eerder gemaakte concept maps aan. Het tweede voorstel om aandacht te genereren komt meer uit de leerling zelf en is gestoeld op de nieuwsgierigheid van leerlingen zelf. Wanneer de leerling zelf met vragen zit of zaken waar hij/zij meer van wil weten, kan dat een hele goede stimulans zijn om verder te gaan met de stof. Om te zorgen dat stof relevant is voor leerlingen, zijn ook een paar voorstellen gedaan. Aansluitend op de laatste suggestie om aandacht te trekken, is het mogelijk om leerlingen leertaken te laten koppelen aan hun eigen toekomstige doelen. Op die manier weten ze expliciet waarvoor ze werken. Bovendien kunnen leerlingen die de stof al afgerond hebben vertellen over die lessen. Leerlingen zullen leeftijdgenoten sneller geloven dan hun eigen docenten. Vertrouwen kan gewekt worden door aan te geven waarop leerlingen worden beoordeeld, zij kunnen zichzelf dan beoordelen aan de hand van duidelijke criteria. Op die manier weten ze waar ze aan toe zijn en wat er van ze verwacht wordt. Daarnaast

11

kunnen leerlingen steeds meer vrijgelaten worden in het leren en beoefenen van een vak wanneer ze dat aankunnen. Wanneer de leerlingen klaar zijn met een opdracht is het prettig wanneer ze daar een goed gevoel aan overhouden, dit kan bereikt worden door leerlingen die de stof beheersen anderen te laten helpen. Ook is het goed om saaie taken te belonen met in het vooruitzicht gestelde beloningen. Hoe jongeren dit in de praktijk ervaren, is geëvalueerd door het Platform Bèta Techniek met het zogenaamde universumprogramma [6]. Het gaat hierbij om een bètastimuleringsprogramma op middelbare scholen met als belangrijkste doelen: - intensivering bètastimuleringsprogramma’s scholen - realisatie grotere aantallen leerlingen welke kiezen voor N-profiel - grotere doorstroom naar bèta-vervolgonderwijs Verschillende middelbare scholen hebben hier reeds aan deelgenomen en leerlingen geven aan dat het projectonderwijs wat ze naar aanleiding van het nieuwe programma krijgen overwegend leuk en leerzaam is. Ook onderkennen ze de aantrekkingskracht van concrete problemen, deze zijn het meest uitdagend en motiverend om te doen. 2) Ontwerpproces Het ontwerpproces kan gebruikt worden bij het ontwerp van instructies en ontwikkelingsmodellen. Het ontwerpproces kan in een paar onderdelen worden opgesplitst, te weten: - Definieer: Allereerst wordt het motivatieprobleem gedefinieerd. Hierbij is het van belang dat zowel het gedrag, de condities en ook de criteria vastgesteld worden. Daarna wordt een analyse van het publiek gemaakt. Als laatste onderdeel in de definitiefase worden de doelstellingen vastgesteld. - Ontwerp: De eerste stap is om potentiële motivatiestrategieën te bedenken voor iedere doelstelling. Daarna moet uit deze strategieën een aantal “beste” strategieën komen. - Ontwikkel: In deze stap is het van belang om materiaal te ontwikkelen en dit te integreren in de lessen. Hierbij moet gelet worden op consistentie en continuïteit. - Evalueer: De evaluatie dient gebaseerd te zijn op motivatie- alsook op leeruitkomsten. Keller heeft het ARCS model getest in twee praktijksituaties, waaruit het volgende geconcludeerd kan worden: 1) het kost tijd om het idee van het ARCS model onder de knie te krijgen 2) wanneer een potentiële gebruiker niet bekend is met een systematisch ontwerpmodel, moet hij/zij zich ook de concepten m.b.t. probleemidentificatie, ontwerp van oplossingen en implementatie eigen maken. Daarnaast dient er op gelet te worden dat er vraagstukken worden geselecteerd die “passen” bij het ARCS model. 4.3.2. Bèta-mentality Het Platform Bèta Techniek heeft onderzoek gedaan om helder te krijgen hoe leerlingen gemotiveerd kunnen worden. Hierbij gaat het specifiek om de keuze voor een bèta-richting in het voortgezet onderwijs [7]. Het doel van het programma is om voldoende jongeren, van afdoende niveau op te leiden tot bètatechnici. Hiervoor is het belangrijk om de jongeren goed voor te lichten, dit kan het beste worden gedaan door technische en exacte vakken in een

12

concrete context te plaatsen. Om deze context eenvoudiger te maken, zijn zeven zogenaamde bètawerelden geformuleerd, te weten: 1) Water 2) Food 3) Chemie 4) Travel and Transport 5) Creatieve industrie 6) Market and money 7) Science and exploration In dit onderzoek wordt een antwoord gezocht op de volgende vraag: “welke aspecten en beelden van de werelden spreken jongeren aan en welke aspecten en beelden juist niet en waarom?” Allereerst is het van belang om een goed beeld te krijgen van de jongeren en hun behoeftes. Hiervoor zijn een aantal zaken onderzocht, die in het onderstaande in tabelvorm worden gepresenteerd. De ondervraagde jongeren zijn ingedeeld in zes “gedragsgroepen”, zoals te zien in tabel 2. Tabel 2: Youngmentality groepen Groepstype Typische kenmerken en gedrag 1) Honkvaste - graag thuis bij familie gemakszoekers - kijken graag tv - passief karakter - op zoek naar veiligheid 2) Enthousiaste verkenners

- erg nieuwsgierig - op zoek naar nieuwe en spannende activiteiten - vaker achter de pc dan achter tv - willen beste zijn in wat ze doen - dromen om van hobby beroep te maken

3) Sociale aanpassers

- niet graag alleen - maken eenvoudig nieuwe vrienden - zijn flexibel - hecht aan status en afwisseling

4) Erkenningzoekers

- onzekere groep - op zoek naar zichzelf - willen erbij horen - consumptief gedrag

5) Extraverte statuszoeker

- sociaal - statusgericht - werken hard - niet opvallend exploratief

6) Eigenzinnige idealisten

- zeer exploratief - anti-burgerlijk - authenticiteit van belang - intrinsieke motivatie - eigen mening en smaak van belang - zoeken afwisseling

Ontwikkeling jongeren Jongeren ontwikkelen zichzelf en de keuze voor een latere studie of beroep loopt hiermee parallel. Daarom is het van belang dat jongeren op het juiste moment de

13

juiste informatie toegediend krijgen. Basisschoolleerlingen zijn niet bezig met wat ze kunnen, maar hebben veelal idealen. Vanaf een jaar of 12 zijn jongeren zich meer bewust van hun keuze en de consequenties van die keuze. Dit alles is samengevat in tabel 3. Tabel 3: ontwikkeling informatiebehoefte jongeren Centrale vraag Wat wil ik Wat kan ik Leeftijdscategorie 8 – 12 12 – 16 Behoefte Inspireren Informeren Aanpak - algemene - informatie beeldvorming - uitproberen - ervaringen - verbanden - interactie - vaardigheden en persoonlijkheid

Wie ben ik 16 – 18 Bevestigen - voorbeelden - resultaten - persoonlijkheid

Ideale baan Eerder al hebben we typische kenmerken en het typische gedrag van de YoungMentality groepen gezien. Ook op het gebied van de ideale baan is er een onderscheid te maken tussen deze groepen. Dit onderscheid is getoond in tabel 4. Tabel 4: ideale baan voor YoungMentality groepen Groepstype Ideale baan 1) Honkvaste gemakszoekers - gezellige werksfeer - beperkte reisafstand - balans werk/privé 2) Enthousiaste verkenners - afwisselend - doorgroeimogelijkheden - concreet resultaat 3) Sociale aanpassers - maatschappelijk nut - balans werk/privé - gezellige werksfeer 4) Erkenningzoekers - waardering voor je werk - beperkte reisafstand - gezellige werksfeer 5) Extraverte statuszoeker - aanzien - doorgroeimogelijkheden - goed salaris 6) Eigenzinnige idealisten - vrijheid - maatschappelijk nut - persoonlijke ontwikkeling Uit dit onderzoek blijkt dat door niet alleen nadruk te leggen op het technische karakter van de module, maar tevens aandacht te besteden aan zaken als het bereiken van een concreet resultaat of maatschappelijk nut, verschillende groepen aangesproken kunnen worden. Beleving van de bètawerelden Uit gesprekken met leerlingen m.b.t. de bètawerelden kunnen een aantal conclusies worden getrokken: 1) hun beeld is oppervlakkig en negatief 2) leerlingen kunnen zich er lastig een voorstelling van maken 3) stereotype beelden van beroepen worden vaak aangehaald

14

Jongeren geven aan dat er aspecten zijn welke ze belangrijk vinden in hun beroep. Deze aspecten behelzen o.a. een concreet en herkenbaar beeld. Een beroep en het beeld wat ze daarbij hebben moet hen aanspreken. Daarnaast vinden ze sociale aspecten zoals samenwerken en plezier hebben in je werk belangrijk. Jongeren willen dat hun baan maatschappelijke verantwoordelijkheid met zich meebrengt. Ze worden vooral gemotiveerd wanneer maatschappelijke thema’s op een positieve manier gepresenteerd worden. Daarnaast is het uitdagende en creatieve aspect van belang. Ze associëren bèta niet met creativiteit. 4.3.3. Conclusies Het ARCS model van Keller geeft aanknopingspunten om lesmateriaal en ook werkvormen aantrekkelijker te maken voor leerlingen. Hierbij wordt de nadruk gelegd op vier aspecten van het lesmateriaal, namelijk aandachttrekken, het duiden van relevantie, het scheppen van vertrouwen in een goede afloop en het schenken van voldoening. Daarnaast heeft het Platform Bèta Techniek onderzocht wat leerlingen aantrekt in de bètavakken. Hier komt een breed beeld uit naar voren, van leerlingen die echt geïnteresseerd zijn in de techniek, tot leerlingen die puur voor de beloning gaan (een hoog salaris). Hieruit blijkt dat in de lesstof voor de module niet alleen aandacht geschonken dient te worden aan de techniek, maar ook aan zaken als maatschappelijke relevantie of samenwerken. 4.4. Scaffolding Scaffolding is een pedagogisch/didactische methode om leerlingen stof bij te brengen [8]. Het heeft een aantal overeenkomsten, maar zeker ook enige verschillen t.o.v. Kellers ARCS model en context-concept onderwijs. In het hierop volgende zal eerst de theorie achter scaffolding uit de doeken worden gedaan, waarna in par. 4.6. de overeenkomsten en verschillen met het ARCS- en contextconcept model zullen worden besproken. 4.4.1. Scaffolding Er zijn verschillende definities van scaffolding (in de steigers zetten): 1) het dialogische proces waarbij een spreker de ander helpt, omdat die ander het niet alleen op kan lossen. 2) Een dialoog waarbij sprekers bezig zijn met zowel een probleem op te lossen als kennis op te bouwen. 3) Pedagogische interactie die docentgestuurd is om leerders in staat te stellen een structuur uit te voeren. In de bespreking van dit stuk wordt de volgende definitie aangehouden: Het repertoire aan didactisch handelen dat een docent/expert kan inzetten om een leerling/novice in staat te stellen uiteindelijk autonoom/zelfstandig een taak uit te voeren. Een steiger bouwen Het idee is dat leerlingen tussenstappen nodig hebben om een bepaalde taak uit te kunnen voeren. De docent dient deze tussenstappen vast te stellen om zo het leerproces van de leerling te optimaliseren. Dit kan gedaan worden in een dialoog, waarin leerlingen gestimuleerd worden hardop te denken. Het hardop denken uit zich in: 1) nader uitleg geven 2) herformulering 3) onderhandelen

15

Het proces van scaffolding vind niet zomaar plaats, dit dient systematisch gepland te worden. Hierbij kan gedacht worden aan het ontwerp van taken, de organisatie van groepswerk en de reactie van leraren op leerlingen. De ideale lessencyclus Bij het “in de steigers zetten” van kennis, hoort een bepaalde lessencyclus. Deze lessencyclus zou idealiter uit de volgende vijf stappen moeten bestaan: 1) engagement (aandacht trekken) 2) building knowledge (kennis opbouwen) 3) transformation (activiteit leerling) 4) presentation (product van de leeractiviteit) 5) reflection (reflectie op het gemaakte werk en het leerproces). Vooral in de stappen 1,2 en 5 wordt gebruik gemaakt van scaffolding. Schijf van 5 De Graaff en Koopman hebben een praktische handleiding gemaakt van activiteiten die leraren en leerlingen kunnen ondernemen om een ideale lessencylus voor te bereiden en goed te laten verlopen. In tabel 5 is deze handleiding te zien: Tabel 5: handleiding “schijf van 5” Fase 1) Leraar faciliteert blootstelling aan input 2) Leraar faciliteert verwerking van “betekenisvolle gegevens”

3) Leraar faciliteert verwerking van structuur

4) Leraar faciliteert uitkomst leerlingen

5) Leraar faciliteert gebruik van strategieën

Uitvoering - zoek geschikt materiaal - maak materiaal toegankelijk - geef opdrachten van betekenis - checkt begrip - benadrukt belangrijke aspecten - geeft evt. extra opgaven ter verduidelijking - benadrukt structuur - verbetert expliciet fouten - geeft naar aanleiding fouten regels - vraagt leerlingen om reactie - stelt klassikale vragen, laat leerlingen individueel antwoorden - nodigt leerlingen uit op elkaar te reageren - geeft korte samenwerkingsopdrachten - stelt ondersteunende vragen - geeft verbanden aan - geeft ondersteunende gegevens

Enkele voor- en nadelen scaffolding In tabel 6 zijn enkele voor- en nadelen van scaffolding gegeven: Tabel 6: voor- en nadelen van scaffolding Voordelen Nadelen - grotere zekerheid verwerving kennis - tijdrovend - inschatten niveau leerling lastig en vaardigheid van de leerling - vergt goede training docent/expert - efficiëntie door gestructureerd leren - vereist andere rol leraar/expert (meer - creëren vaart, minder tijd zoeken, meer tijd leren begeleidend) - betrekt leerling bij het leren - weinig specifieke praktijkvoorbeelden

16

- motiveert leerling - minimaliseert frustratie leerling

4.5. Groepswerk In de module is het de bedoeling dat leerlingen afwisselend samenwerken en zelfstandig zaken opzoeken. Uit literatuur is gebleken dat samenwerken voornamelijk nuttig is bij experimenteren, het oefenen van een bepaalde vaardigheid en het maken van een product [9]. Een aantal sterke kanten van groepswerk is dat leerlingen leren samenwerken, ze hun mening moeten verwoorden en verantwoordelijkheid leren dragen. Om deze redenen is integreren van groepswerk in de module zeer nuttig. 4.6. Relatie verschillende theorieën In het bovenstaande zijn verschillende theorieën besproken welke bijdragen om leerlingen effectief te laten leren. Dit behelst zowel methoden om leerlingen te motiveren, alsook tips om lessen op een bepaalde manier in te delen. In de context-concept theorie van Gilbert komt didactiek naar voren, waarbij op een aansprekende manier stof overgebracht kan worden. Dit wordt gedaan via een voor leerlingen interessant onderwerp, waarbij “spelenderwijs” theorieën maar ook vaardigheden bij worden gebracht. Het gaat dan om het creëren van de juiste omstandigheden waaronder geleerd kan worden. Hiervoor worden vier verschillende manieren voorgesteld, welke steeds meer gaan lijken op een alledaagse, authentieke situatie. Het samen werken en samen leren van zowel de docent als de leerling staat bij de laatste van de vier methoden voorop. Dit sluit aan op de scaffolding theorie, waarin in een soort van leergesprek de leerling geholpen wordt kennis te construeren. Hierbij geeft de docent specifieke hints waardoor de leerling verder kan komen. Bij de techniek van scaffolding worden tevens een aantal stappen gevolgd die ook terugkomen bij het ARCS model van Keller. Het gaat hier dan met name om het trekken van aandacht van de leerlingen. In mindere mate worden ook punten twee en drie, namelijk het opbouwen van kennis en de activiteit van leerlingen besproken. Bij het ARCS model worden bovendien suggesties gedaan hoe die kennis opgebouwd zou moeten worden en wat voor activiteiten motiverend zijn voor leerlingen. Bij scaffoling wordt echter ook aandacht besteedt aan het hele leerproces, inclusief reflectie. Hierbij wordt dus, anders dan bij het ARCS model, de nadruk gelegd op de didactiek. Reflectie komt ook terug in het context-concept model. Hierbij wordt eerst een context aangeboden, waarbinnen verschillende concepten worden geleerd. Wanneer dit proces van het aanleren van concepten volbracht is, worden de geleerde concepten gerecontextualiseerd, wat gezien kan worden als een soort van reflectie. Juist doordat er gezocht wordt naar de toepassing van concepten in andere contexten, wordt het begrip van die concepten dieper. Hoe jongeren specifiek te interesseren in bèta, is onderzocht door het Platform Bèta Techniek. Hierbij wordt het domein van de bètawetenschappen onderverdeeld in zeven werelden. De motivatie van leerlingen om in zo’n wereld te willen werken verschilt aanzienlijk. Enige voorstellen om leerlingen te motiveren een technische richting te kiezen behelzen het benadrukken van maatschappelijk nut, salaris en samenwerken. Dit wil zeggen dat leerlingen niet alleen de inhoud van het werk van belang vinden, maar ook vaardigheden en arbeidsomstandigheden. Groepswerk is zeer nuttig om te integreren in de module omdat hierbij “soft skills” worden ontwikkeld, zoals ook gepropageerd wordt bij NLT. Bovendien dienen leerlingen hun mening te verwoorden, wat weer in overstemming is met een van de leerdoelen van scaffolding. De besproken theorieën vullen elkaar dus op velerlei vlakken aan. 17

5. De NLT module 5.1. NLT module en visiedocument NLT Met de theorie m.b.t. motivatie, groepswerk en attitude in het achterhoofd, is de NLT module ontwikkeld. Hierbij is specifiek gelet op een aantal zaken uit het visiedocument NLT [10]: Er is getracht om in deze module enkele doelen zoals gesteld in het document na te streven, zoals: 1) de mogelijkheid van wetenschap en techniek ter verbetering van het leefklimaat. In dit geval een energiezuinige aandrijving. Dit kan eventueel gecombineerd worden met energieterugwinning. 2) multidisciplinair werken: het in een reële situatie samenwerken met elektrotechnici, werktuigbouwkundigen/bouwkundigen en directie. 3) het gebruiken van algoritmes/wiskundige modellen om de werkelijkheid te beschrijven Naast deze doelen die uitgewerkt worden in de module “de achtbaan”, wordt er tevens aandacht besteedt aan het onderzoek en ontwerpen. De leerlingen worden geacht om te meten aan een de efficiëntie van een elektromotor. Ook worden een aantal kenmerken van nieuw te ontwikkelen materiaal verwerkt in “de achtbaan”. Deze zijn: 1) activerende didactiek: door af te wisselen tussen theorie en praktijk moeten de leerlingen inzien dat de theorie ook toepasbaar is. De geleerde theorie dienen ze toe te passen in de praktijk aan de hand van een practicum. 2) concepten en contexten: in deze module wordt in een levensechte situatie, namelijk de vraag van een pretpark om een herontwerp voor een achtbaan, een aantal concepten uitgewerkt. Deze concepten worden uitgesplitst in een stuk aandrijvingen en vermaak. Door dit te koppelen aan ervaringen van leerlingen (een spannende rit in de achtbaan bv.) zou dit goed aan moeten spreken. 3) aansprekend voor havo en vwo: door een afwisseling tussen theorie (over het algemeen meer vwo-gericht) en praktijk (over het algemeen meer op havo) gericht, is deze module voor beide geschikt. 4) aansluiting op mono- en multidisciplinaire vakken: deze module sluit aan op de vakken wiskunde, natuurkunde en biologie. De leerlingen kijken naar de “kick” die een rit in de achtbaan geeft en werken met energievergelijkingen. Adrenaline en het effect hiervan op het functioneren heeft te maken met biologie. Hieronder is de NLT module integraal opgenomen:

18

NLT module “de achtbaan” 24-05-2009

Source: www.coachact.iviteit.nl

Councellors: dr. R. Taconis ir. E. Quant Student: S.A.J. de Waal (527562)

19

Energieverbruik en efficiëntie Inleiding Een pretpark wil graag op energiekosten besparen. Daarom willen ze weten hoe energiezuinig de elektromotor is die de lifthelling aandrijft. Efficiëntie is een geschikte maat om energiezuinigheid weer te geven. De directie van het pretpark is echter niet zo technisch en vraagt een onderzoeksbureau om deze meting uit te voeren. Dit gaat vaak als volgt: de directeur van het pretpark, dhr. P. Ret, belt naar het onderzoeksbureau wat hij op internet gevonden heeft. Het onderzoeksbureau is gespecialiseerd in energiebesparing. Er werken verschillende disciplines samen aan een project. Hierbij moet je denken aan bouwkundigen, elektrotechnici, werktuigbouwkundigen en mensen van technische bedrijfskunde. Deze mensen hebben een HBO- of WO-opleiding en specialiseren zich. Het specialisme is afhankelijk van de interesse van de persoon, de achtergrondopleiding, maar komt ook uit de behoefte van het bedrijf voort. Hierbij moet je denken aan energieadviseurs, constructeurs of projectmanagers. Zij werken samen om een project, zoals energiebesparing van een pretpark, tot een goed einde te brengen. Wanneer een adviesbureau een opdracht krijgt, dienen ze zich eerst te oriënteren. Hierbij stellen ze zichzelf bv. de vraag “voor welk probleem moet een oplossing gevonden worden” en “hoe gaan we dat aanpakken”. In deze module ligt de nadruk op de technische oplossingen. Leerdoelen Op het einde van deze module heb je het volgende geleerd - samenwerken - reflecteren op het leerproces - brainstormen - op verschillende creatieve manieren tot een oplossing komen voor een probleem - toepassen geleerde en opgezochte theorie - een completer beeld van de werkzaamheden van verschillende ingenieurs gekregen - vaktermen m.b.t. mechanica, elektrotechniek en fysiologie (taal en symbolen) - meetplan maken en uitvoeren Eindproduct Er wordt van jullie verwacht dat je onderstaande opdrachten in een groepje van 3-4 personen uitvoert. Daarbij maak je documenten, die uiteindelijk moeten leiden tot: 1) het meetplan waarmee je efficiëntie meet (opdracht 3) 2) een eigen methode om achtbaantreintjes af te remmen (opdracht 4c) 3) eindpresentatie waarin je ideeën om energie te besparen presenteert (opdracht 7)

1. Meten van efficiëntie

20

Het adviesbureau maakt een analyse van de lifthelling van een achtbaan. Hiervoor gebruiken ze het model zoals getoond in figuur 1. Het model wordt gebruikt om te bekijken hoe energiezuinig de aandrijving is. Opgave 1: gebruik van modellen a) Zoek de definitie van het woord “model” op b) Noem zeker 2 redenen waarom je een model zou willen gebruiken c) Noem zeker 2 nadelen die kleven aan het gebruik van een model Efficiëntie is maat voor energieomzetting. Hoe hoger de efficiëntie, hoe meer energie of vermogen die je “ergens instopt”, ook daadwerkelijk wordt gebruikt voor datgene waarvoor je het bedoeld had. Het is mogelijk dit te meten door te kijken naar het elektrisch vermogen ( Pelek ) wat in de elektromotor wordt gestopt en het vermogen wat de elektromotor zelf levert ( Pmech ). Efficiëntie kan dan als volgt worden uitgedrukt: η =

Pmech . Pelek

Voor deze opgave is door het pretpark een model van de helling beschikbaar gesteld. Deze helling is een replica van het takelsysteem zoals deze ook in de achtbaan wordt toegepast. In figuur 1 zie je een foto van deze helling.

Figuur 1: de lifthelling Legenda bij figuur 1: 1) Elektromotor 2) Treintje

3) Trekkoord 4) Lifthelling

21

Opgave 2: meten van efficiëntie Bedenk een manier om beide vermogens te meten. Gebruik hiervoor de tijd dat een treintje met constante snelheid de lifthelling opgetrokken wordt. a) Maak een tekening van de gebruikte opstelling. Geef hierin duidelijk aan wat elk onderdeel voorstelt. b) Beschrijf aan de hand van formules hoe je beide vermogens kunt berekenen. Gebruik hiervoor de lifthelling. Zie ook de volgende links: http://www.scribd.com/doc/2468516/download en http://www.betaplus.nl/5%20havo%20natuurkunde/Hoofdstuk%2011%20p resentatie.ppt#256,1,11. Elektromotor Als je bepaalde gegevens nodig hebt voor de berekening en deze zijn niet gegeven, zorg dan dat je ze achterhaalt. Let op: je beschrijft hier alleen theoretisch hoe je dit kunt doen! Nu je hebt bedacht en opgeschreven hebt hoe je in theorie beide vermogens kunt meten, moet de meting ook daadwerkelijk uitgevoerd worden. Zoals je wel begrijpt wil het park de achtbaan daarvoor zo kort mogelijk buiten gebruik stellen. Wanneer de achtbaan stil ligt, kunnen er natuurlijk geen bezoekers in en verdient het pretpark minder geld. In de volgende opgave tref je de voorbereidingen voor de meting(en). Bepaal nu aan de hand van beide vermogens de efficiëntie η . Hiervoor dien je verschillende stappen te zetten. Voordat je de efficiëntie van het model kunt bepalen, dient er een meetplan te worden geschreven. Dit meetplan is tevens een verantwoording aan de onderhoudstechnicus die de installatie stil moet leggen tijdens jullie testen. In het meetplan moeten een aantal zaken naar voren komen. De onderdelen die er zeker in moeten komen zijn: - de gebruikte theorie - de apparatuur die nodig is om de meting(en) uit te voeren - de verwerking van de meetgegevens - onderbouwing van het nut van de meting(en) - een tijdsplanning van de meting(en) Hoe je het meetplan op kunt zetten staat beschreven in onderstaande link: (http://moodle.slo.nl/mod/resource/view.php?id=943). Log hierbij in als gast. Opdracht 3: uitvoering meetplan a) Schrijf het meetplan. b) Teken de opstelling inclusief alle apparatuur waarmee je de meting uit wil voeren. Gebruik hiervoor de standaardsymbolen (zie ook Binas). c) Laat het meetplan en de tekening van de opstelling zien aan de onderhoudstechnicus van het bedrijf. Pas het hierna eventueel aan d) Voer je meetplan uit en herleid hieruit de efficiëntie η . De onderhoudstechnicus is zo tevreden met het meetplan dat ze deze metingen elk jaar wil doen. Hiervoor dienen de metingen wel efficiënter te verlopen.

22

e) Noem 3 goede punten en 3 verbeterpunten van jullie meetplan. Doe daarnaast een voorstel hoe deze verbeterpunten aangepakt kunnen worden.

2. Afremmen van de treintjes Nadat de treintjes aan het begin van de baan omhoog getakeld zijn, vliegen ze over de baan. Voordat het station bereikt wordt, moeten ze tot een redelijke snelheid (tot 15 km/h) afgeremd worden. Op die manier kunnen de passagiers op een veilige en comfortabele manier hun reis beëindigen en veilig uitstappen. In figuur 2 zie je een voorbeeld van een remsysteem wat hiervoor gebruikt wordt.

Figuur 2: remsysteem achtbaan Opgave 4: afremmen Op het einde van de rit dienen de treintjes afgeremd te worden. Dit kan gebeuren op verschillende manieren. Bovendien vraagt het park zich af of er tijdens het remmen energie teruggewonnen kan worden. Dit is een optie om energie te besparen. a) Bekijk welke remsystemen al toegepast worden. Noem er zeker 3. Beschrijf hierbij ook hoe deze opties werken en ondersteun dit met duidelijke tekeningen. Je kunt hierbij kijken op http://www.pretparken.be/NL/Info/Industry/Veiligheid/Remmen.asp. of http://www.google.nl/search?q=patent+braking+system+rollercoaster& hl=nl&start=10&sa=N Wanneer een ontwerper niet tevreden is met bestaande systemen, kan hij er voor kiezen een eigen oplossing te ontwikkelen. Hierbij is het natuurlijk zonde wanneer hij iets bedenkt wat al bestaat. Om als ontwerper een ontdekking of ontwerp te beschermen, kan datgene gepatenteerd worden. b) Zoek uit wat een patent inhoudt. c) Bedenk zelf nog een manier om de treintjes af te remmen. Beschrijf dit idee en illustreer het met tekeningen. d) Bekijk in octrooibanken of dat dit idee al eerder toegepast is. Hierbij kun je bijvoorbeeld kijken op http://www.personal.psu.edu/faculty/v/a/vac3/table.html.

23

Het is mogelijk de remweg van de treintjes te berekenen aan de hand van natuurkundige formules. Hierbij nemen we aan dat de treintjes met een constante vertraging afgeremd worden. In het hierop volgende ga je wat berekeningen uitvoeren aan het remtraject. e) Een treintje inclusief passagiers heeft een massa van 1500 kg en een beginsnelheid van 30 km/h. De gehele massa dient afgeremd te worden tot stilstand in 1,5 s. Hoe groot moet dan de (gemiddelde) remkracht zijn? f) Wanneer hetzelfde treintje binnen 10 meter afgeremd moet worden, wat is dan de benodigde remkracht? Mensen ervaren een ritje in een achtbaan vaak als ontzettend spannend. Dit terwijl de snelheid van een treintje niet boven de snelheid op de snelweg komt en het ritje maar heel kort is. Toch geeft een ritje je een ontzettende “kick”, waardoor je vaak nog een keertje wil en je je erg energiek voelt. De directie wil zonder al teveel ingrepen in de achtbaan de rit nog spannender maken. Opgave 5: a) Zoek uit wat de belangrijkste factoren zijn welke toegepast worden om een “spannende” achtbaan te maken. Noem er zeker 2. Hierbij kun je de volgende link gebruiken: http://science.howstuffworks.com/rollercoaster1.htm. b) Maak een eigen ontwerp van een achtbaan nu je een idee hebt wat belangrijk is om een achtbaan spannend te maken. Denk hierbij aan het hele proces wat een bezoeker doorloopt (van reclamespotjes tot aan de achtbaanrit zelf). c) Denk je dat het afremmen van de treintjes gebruikt kan worden bij de ervaring die mensen hebben van de achtbaan? Motiveer waarom je denkt dat het wel of niet mogelijk is.

3. Energiebesparing Nu de directie inzicht heeft in de efficiëntie van de elektromotor, willen ze ook aandacht besteden aan energiebesparing. Aan jullie wordt gevraagd manieren te verzinnen waarmee energie bespaard kan worden. Gebruik hiervoor een speciale methode, de zogenaamde “brainstorm”.

Opgave 6: Zoek uit wat brainstormen is. Beschrijf hierbij zowel de voordelen als nadelen van brainstormen. Zie hiervoor ook: http://www.xs4all.nl/~jan/Publicaties/Brainstormen.htm.

24

Opgave 7: Gebruik de kennis die je op hebt gedaan m.b.t. brainstormen voor een brainstorm over de vraag hoe het park energie zou kunnen besparen. Denk hierbij zowel parkbreed als ook over de aandrijfmethode die gebruikt wordt. Selecteer uit de brainstorm 3 ideeën en werk deze uit. Verzorg hiermee een presentatie van 10 minuten die je voor de directie houdt.

4. Slotwoord Aan de hand van deze NLT-module, heb je kort kunnen ervaren hoe het is om als ingenieur aan de slag te zijn. Je hebt kennisgemaakt met verschillende aspecten van het beroep als ingenieur, namelijk het oplossen van (technische) problemen, met meerdere mensen samenwerken in multidisciplinaire teams, maar ook het toepassen en vergaren van theorie. Bovendien heb je kunnen zien dat je als ingenieur niet altijd in een hoekje achter een beeldscherm hoeft te zitten, maar ook aan maatschappelijk relevante opdrachten kunt werken. Hopelijk is je beeld van het werk als ingenieur positiever en zeker vollediger geworden. Hartelijk dank voor je medewerking. Bas de Waal

Links 1) Rollercoasterprogramma http://www.nolimitscoaster.com/Download/download.html 2) G-krachten “Goliath” http://www.rollercoasterfreaks.nl/metingen/ 3) G-krachten uitleg http://vip.vast.org/BOOK/PHYSIO_1/HOME.HTM

25

5.2. Bespreking verwerking theorieën NLT module In de module is zoveel mogelijk theorie m.b.t. motivatie, attitude, samenwerken, scaffolding, ARCS en context-concept verwerkt. In het hierop volgende zal per onderdeel worden besproken hoe dit is gedaan. ARCS en context-concept De motivatie in deze moet voornamelijk komen uit de context. Achtbanen zijn voor veel jongeren interessant en opwindend. Op die manier is de context neergezet als een sociale omstandigheid. In het begin wordt er duidelijk gesteld wat de leerlingen hebben geleerd op het einde van de module en ook wat er voor prestaties van ze worden verwacht. Hierbij ligt de nadruk niet op 1 onderwerp, maar op meerdere zaken, zoals het schrijven van een meetplan, maar ook presenteren. Dit schept de mogelijkheid voor verschillende leerlingen om hun kunsten te vertonen. De concepten zitten logisch ingebouwd in de module, voor elke volgende stap hebben ze een vorige stap nodig. Bovendien wordt door de hele module de rol van de leerlingen volgehouden. Ze schrijven het meetplan, voeren het ook uit en dienen verbeteringen door te voeren. Dit dwingt ze niet alleen om verantwoordelijkheid te nemen voor wat ze doen, maar ook om te reflecteren op hun eigen product en leerproces. Wanneer dit op de juiste manier wordt gedaan en wordt ondersteund door positieve feedback van de begeleider is dit goed voor hun zelfvertrouwen. Er is ook ruimte voor de leerlingen om met eigen ideeën te komen, met name bij het ontwerpen van een spannende achtbaan, maar ook bij het bedenken en tekenen van een remsysteem. Attitude Er is ingespeeld op de attitude van leerlingen door vanaf het begin af aan een duidelijk setting weer te geven, namelijk: de leerlingen gaan in opdracht van een pretpark verbeteringen doorvoeren aan een achtbaan. Bij de leerdoelen wordt duidelijk vermeldt dat de oplossingen niet alleen van technische aard zullen zijn, maar dat er ook een beroep op samenwerken en creativiteit wordt gedaan. Hierdoor wordt hopelijk het eenzijdige technische beeld wat jongeren hebben van het werken als ingenieur teniet gedaan. In het slotwoord wordt teruggekomen op de mogelijke attitudeverandering die de leerlingen hebben ondervonden, zonder daarbij dwingend of sturend te zijn. Het is van groot belang dat de leerlingen zich er tijdens het uitvoeren van de opdrachten niet bewust van zijn dat er mogelijk een attitudeverandering plaatsvindt. Scaffolding en samenwerken Leerlingen worden uitgedaagd om in groepjes te werken. Dit zorgt ervoor dat ze samen een opdracht uit moeten werken, maar ook dat ze van elkaar kunnen leren. Dit is voornamelijk het geval bij opdracht 2 en 3, waar ze de efficiëntie van de elektromotor moeten meten. Wanneer nodig, roepen ze de hulp in van een docent. Het is niet de bedoeling dat ze hierbij het volledige antwoord krijgen, de docent geeft hints en stuurt eventueel bij. Leerlingen hebben bij het meten van de efficiëntie de mogelijkheid om de geleerde theorie direct in de praktijk te brengen aan de hand van het werkende model van de lifthelling. Dit versterkt de effectiviteit van het leren.

26

6. Poster Op de jaarlijkse SEFI (Europees gezelschap voor technisch onderwijs) 2009 in Rotterdam, is de NLT module gepresenteerd in postervorm. Naast het opdoen van kennis en ervaring op een conferentie, heb ik de conferentie ook gebruikt om feedback te krijgen op mijn NLT module. Hiervoor is de module in het Engels vertaald. Bovendien sluit de ontwikkeling van de module goed aan op het onderwerp van de conferentie, namelijk het interesseren van jongeren voor techniek. In het hierop volgende worden de doelen van SEFI alsook de poster kort besproken. 6.1. Doelen SEFI SEFI is een NGO welke is opgericht in 1973 en de volgende doelen heeft: 1) bijdragen aan de ontwikkeling en verbetering van technisch onderwijs en de positie van technische professionals om de adequate diensten aan te bieden. Bovendien wil zij informatie verschaffen met betrekking tot technisch onderwijs om zo de communicatie en uitwisseling te stimuleren tussen onderwijzers, onderzoekers en studenten in verschillende Europese landen. Op die manier kan worden samengewerkt tussen technische onderwijs instituten en HBO’s en WO’s. 2) stimuleren van samenwerking tussen de industrie en mensen werkzaam in het technisch onderwijsveld. Op die manier wil zij een katalysator zijn voor het contact tussen de leden en andere verenigingen of organisaties om zo de Europese dimensie in het hoger onderwijs te stimuleren. 6.2. Poster In het onderstaande is de poster integraal opgenomen. De poster moet helder zijn, wat betekend dat deze overzichtelijk dient te zijn, aansprekend en duidelijk. De poster is op dezelfde manier opgebouwd als dit verslag. Eerst wordt uitgelegd wat NLT (ASMaT in het Engels) voorstelt, daarna komt de theoretische basis onder de module aan bod en wordt er verder ingegaan op het testen van de module en de conclusies die hieruit naar voren kwamen. Het testen van de module, de feedback en de conclusies komen in hoofdstuk 7, 8 en 9 naar voren.

27

28

7. Tests Het doel van het uitvoeren van tests onder leerlingen is een antwoord vinden op de onderzoeksvraag; “heeft de module “de achtbaan” invloed op de breedte van het beeld en houding van leerlingen m.b.t. het werk van een ingenieur” ? Om hierachter te komen dient rekening te worden gehouden met o.a. de groepsgrootte alsook andere factoren die hieronder worden beschreven. 7.1. Factoren welke tests beïnvloeden Validiteit is de mate waarin de onafhankelijke en de afhankelijke variabelen accuraat weergeven/meten wat ze verondersteld worden weer te geven/ te meten [11]. Validiteit kan weer onderverdeeld worden in interne validiteit en externe validiteit. - interne validiteit: de mate waarin een causale bewering gemaakt kan worden over de relatie tussen variabelen. - externe validiteit: de mate waarin de uitkomsten van een behandeling of conditie gegeneraliseerd kunnen worden Bedreigingen voor interne- en externe validiteit zijn in onderstaande tabel weergegeven: Tabel 7: bedreigingen validiteit [11] en [12] Interne validiteit Externe validiteit Geschiedenis (history) Interactie effect door testen (reactive or interaction effect of testing) Uitval (experimental mortality) Interactie effect door vooroordelen in selectie en de experimentele variabele (interaction effects of selection biases and the experimental variable) Rijping (maturation) Reactief effect van de experimentele opzet (reactive effects of experimental arrangements) Instrumentatie (instrumentation) Beïnvloeding van meerdere experimenten (multiple treatment interference) Test (testing) Regressie naar het gemiddelde (regression to the mean) Selectie (selection) Interactie selectie-rijping “John Henry effect”, vergelijking met machine, daardoor betere prestatie Algemene bedreigingen - vervuiling (contamination) - willekeurige fouten (random errors) - vooroordelen (bias) - proefpersoonreactiviteit - afwezigheid van betrouwbaarheid Het gaat hier te ver om alle bedreigingen te bespreken, maar enkele zijn zeker de moeite waard om te bespreken. Bovendien is het mogelijk om in de testen hiermee rekening te houden.

29

Geschiedenis Niet alle leerlingen hebben dezelfde voorgeschiedenis. Dit kan komen door bijvoorbeeld hun eigen inzet en kennis maar ook door beïnvloeding van de omgeving. Zo is het mogelijk dat de moeder van een leerling dokter is, waardoor deze leerling meer kennis heeft van gezondheid dan andere kinderen in dezelfde klas. Rijping Wanneer er tussen de testen een aanzienlijke tijd zit, is er mogelijk sprake van rijping. Dit wil zeggen dat buiten de test om, leerlingen bepaalde vaardigheden of kennis opdoen, welke de test kunnen beïnvloeden. Selectie Wanneer een steekproef niet groot genoeg is of niet representatief voor de te onderzoeken groep, ontstaat er een vertekend beeld. Hierdoor kunnen er verkeerde conclusies verbonden worden aan het onderzoek. Interactie effect door testen Wanneer verschillende te testen groepen met elkaar gaan communiceren met betrekking tot de testen ontstaan er mogelijk vooroordelen en voorkennis. Het is zaak om zo veel mogelijk van deze effecten uit te sluiten. Dit is mogelijk door een zogenaamd Solomon experiment uit te voeren. 7.2. Solomon experiment Door dit type experiment uit te voeren is het mogelijk om zo goed mogelijk aan de validiteit van een experiment te voldoen, zodat conclusies gerechtvaardigd kunnen worden. Voor een onderzoek is er een onderzoeksgroep nodig, welke bestaat uit een aantal deelnemers. In een experiment wordt een onderzoeksgroep geobserveerd, deze observatie of meting wordt weergegeven door “O”. Er kan nu worden bekeken of dat een behandeling “X”, effect heeft gehad. De behandeling zou in dit geval het maken van de module zijn. Om geen zogenaamde bias te krijgen, dienen de onderzoeksgroepen random te worden geselecteerd, weergegeven met een “R”. Een typisch Solomon experiment is weergegeven in tabel 8: Tabel 8: Soloman experiment R

O1

R

O3

R R

X

O2 O4

X

O5 O6

Op deze manier zijn zowel het testeffect als de interactie tussen het testen en de behandeling op een juiste manier ondervangen. Het gebruik van deze methode vergroot de mogelijkheid om te generaliseren en feitelijk wordt het experiment op vier manieren herhaald.

30

Om uit dit experiment statisch relevante gegevens te halen, kan de pretest die als behandeling kan worden gezien losgekoppeld worden. Bovendien kunnen de posttest scores aan de hand van een twee bij twee variantie-analyse worden vergeleken met de pre- en posttest. Om deze test uit te voeren, dienen de onderzoeksgroepen wel een redelijk omvang te hebben. 7.3. Vragenlijst leerlingen 5 VWO Om een beeld te krijgen van de attitude van leerlingen m.b.t. het beroep als ingenieur, is een vragenlijst opgesteld. Deze is geïnspireerd op vragenlijsten die zijn gebruikt in een onderzoek naar techniekonderwijs in Nederland [13]. Om de afname te vereenvoudigen, zijn de email-adressen van drie klassen 5 VWO leerlingen verzameld en is de enquête digitaal m.b.v. CORF afgenomen. De vragenlijst dient als 0-meting ( O1 en O 3 in tabel 8). In bijlage A is deze vragenlijst integraal opgenomen. Leerlingen konden op het einde van de vragenlijst tevens aangeven of dat ze bereid waren om mee te werken aan het daadwerkelijk testen van de module. Helaas gaven van de plusminus 45 leerlingen slechts 2 er aan hiertoe bereidt te zijn. Omdat dit een te kleine steekproef zou betekenen, is er m.b.t. het testen van de attitude voor een andere aanpak gekozen welke in hoofdstuk 8 beschreven wordt.

31

8. Feedback van leerlingen, experts en DIO’s Zoals reeds eerder beschreven, waren er te weinig leerlingen bereidt mee te werken aan het onderzoek, waardoor de steekproefgrootte te klein werd. Om die reden is er gekozen voor een andere aanpak. Deze aanpak stoelt op de feedback van drie verschillende kanten, waaronder: 1) twee leerlingen die zoveel mogelijk samenwerkend de module hebben gemaakt 2) feedback van experts op de SEFI conferentie 3) DIO’s (Docenten In Opleiding) van de ESoE 8.1 Feedback van leerlingen Twee 5 VWO leerlingen (Thom en Marlieke) van het Theresialyceum in Tilburg hebben deelgenomen aan de module. Dit is volledig vrijwillig en in hun vrije tijd gebeurd. Hieronder staan hun bevindingen: Thom: - module ziet er redelijk eenvoudig uit, maar het toepassen van de kennis in de praktijk is moeilijk - de module is realistisch en heeft een toepassing wat erg leuk is - bij het maken van het meetplan was onduidelijk wat er precies van me verwacht werd - moeilijkheden met het aansluiten van het elektrische schema voor de meetopstelling - jammer dat de module pas tegen het einde van het jaar werd uitgevoerd - leuk onderwerp om aan te werken, vooral “de achtbaan” spreekt aan - doordat het aan de praktijk gerelateerd is, is de stof minder droog, hoe praktischer hoe leuker - het pretparkidee is leuk, de module zou zelfs in het echt toegepast kunnen worden - ik had graag meer tijd gehad om de module af te werken, vooral het stuk m.b.t. G-krachten zou ik dan uitdiepen - ik kijk nu anders tegen rollercoaster tycoon aan (het programma waarmee de leerlingen het achtbaanontwerp hebben gemaakt) en let veel meer op de factoren die een achtbaan leuk maken voor de bezoekers dan voor deze module - soms zijn opdrachten minder leuk, zoals de voor- en nadelen opnoemen van brainstormen Marlieke: - leuke, maar moeilijke module - timing had beter gekund (niet vlak voor proefwerkweek), dit verminderde de zin om eraan te werken - de eerste keer dat alleen het begin- en eindtijdstip en doel bekend zijn, nu zelf plannen, dat is moeilijk en anders dan anders - wanneer dit in een natuurkundeles zou worden gedaan, zou het voor 75% van de leerlingen te moeilijk zijn - het onderwerp waarmee we de stof leren maakt me weinig uit, het gaat me om de inhoud - ontwerpen van de achtbaan hartstikke leuk en gezellig - opdrachten waarbij zaken opgezocht moesten worden minder leuk - duidelijk geformuleerde opdrachten, maar soms werden teveel hints gegeven m.b.t. achtergrondinformatie - ik weet nu wat een ingenieur doet

32

De leerlingen hebben zeer zelfstandig gewerkt aan de module, zonder veel tussenkomst van de docent. Bij het bepalen van de efficiëntie van de elektromotor kwamen er wat vragen naar boven, voornamelijk bij de aanpak van het meetplan. Ook de theorie erachter vergde flink wat denkwerk, waarbij ik een leergesprek met ze aangegaan ben. De rest hebben de leerlingen zeer zelfstandig doorgewerkt, ook thuis. Nu moet gezegd worden dat beide leerlingen een sterke affiniteit met natuurkunde en/of techniek hebben en door hun eigen docent worden aangemerkt als “goed”. Dit helpt natuurlijk in het doorwerken van de module. 8.2 Feedback van experts Naar aanleiding van de SEFI conferentie, hebben enige buitenlandse deelnemers naar de module gekeken. Hiervoor is de module eerst in het Engels vertaald. Hieronder volgen hun opmerkingen: Dhr. Van de Wetering (Avans Hogeschool) - leuke en goed uitgewerkte opdracht - geeft ideeën voor toepassing in eigen onderwijsmateriaal - werkplan nodig waarin te leveren producten, te nemen stappen, taakverdeling en planning wordt opgenomen - een goede mogelijkheid om de antwoorden op opdrachten te bundelen zou een logboek kunnen zijn - maak een handleiding voor de begeleiders van dit project Dhr. Søsveen (Universiteit van Trondheim) - geen inhoudelijke opmerkingen - module vergelijkbaar met introductieprogramma voor engineering studenten in het eerste semester Het commentaar op de module is overwegend positief, al is het aantal respondenten met drie beperkt. De opmerkingen van dhr. Van de Wetering snijden hout, zeker aangezien ik me gericht heb op de module voor leerlingen en niet voor de begeleiders. Om meer helderheid te bieden voor de leerlingen is het een goed idee om ze een werkplan te laten maken. Vooral bij grote groepen is het zo eenvoudiger mogelijk om het proces bij te houden en overzicht te houden op hun werkzaamheden. Begeleiders van het project zullen ook zeker baat hebben bij een handleiding, waarin niet alleen de module toegelicht staat m.b.t. theorie, maar ook m.b.t. de begeleiding van de leerlingen zelfs (gesprekken, hints etc.). 8.3 Feedback van DIO’s Tevens zijn een aantal DIO’s (Docenten In Opleiding) gevraagd naar hun mening, welke hieronder is weergegeven: Dhr. Theunissen - leuk onderwerp waarbij verschillende onderdelen van de achtbaan aan bod komen - goed idee om leerlingen te presenteren als adviesbureau, geeft het een “echter” gevoel. - leerlingen kijken na het doorwerken van de module anders tegen een “alledaags” apparaat als een achtbaan aan, worden (hopelijk) geënthousiasmeerd voor de techniek erachter. - laat dingen er wat meer uit springen, bijvoorbeeld door een kader eromheen te zetten (denk hierbij aan formules, vragen, hyperlinks). Dit zorgt ervoor dat de tekst wat gebroken wordt. - Wanneer je hyperlinks plaatst, zorg dan dat deze zo kort mogelijk en

33

duidelijk zijn (zie bijvoorbeeld vraag 4a en 2b), eventueel een kopie van het origineel op een Surfgroepen/Moodle pagina plaatsen o.i.d. (uiteraard met toestemming van de auteur!) - zorg voor een concrete vraagstelling. “Zoek uit wat … is” kan van alles opleveren, terwijl bijvoorbeeld “leg in 3 regels uit wat … is” de antwoorden al een stuk beperkt. Dhr. Diepstraten - het werken in een groep technici wordt geïntroduceerd. Zo maken de leerlingen kennis met hoe het er aan toe gaat bij technische vervolgopleidingen en later in technische beroepen. - mooie brede opzet. Het takelen, afremmen en de rit zelf. De drie aspecten van de achtbaan komen terug, zonder dat de theorie te groot wordt of de opdrachten. Misschien wel bij opdracht 5b (zie laatste punt van algemene punten. - veel informatie moet van andere locaties gehaald worden (internet via de door jouw gepresenteerde url’s). Hierdoor wordt het geen uitgebreid boekwerk, wat nergens voor nodig is. Ook laat het zien dat je allerlei informatie kunt verzamelen om tot een eindproduct te komen. Dit is iets wat je later ook vaak zult moeten gebruiken. Het is echter wel een extra drempel die genomen moet worden door de leerlingen. Ik ben benieuwd hoe hier op gereageerd wordt. - er is een computer programma Rollercoaster. Veel leerlingen zullen dit kennen. Ik weet niet of dit op een of andere manier in de module kan worden verwerkt. Op youtube staan er iig heel veel filmpjes over projecten van mensen die hele achtbanen hebben ontworpen. Ik begrijp dat dit eigenlijk te laat is, maar misschien heb je er nog iets aan. - de leerlingen krijgen nogal veel vrijheid, moeten veel zelf opzoeken en uitvoeren. Opdrachten worden soms te weinig afgebakend. Hierdoor weten leerlingen misschien niet wat er van ze verwacht wordt, opstart problemen. - het aspect geld en kosten wordt niet behandeld. Terwijl dit wel een aspect is waar veel technici in de praktijk mee te maken krijgen. De keuze voor een product wordt bepaald uit financiële argumenten en niet door technische argumenten. Als je een totaal beeld wilt geven, moet dit ook behandeld worden. - opgave 5b. Is zo als het er nu staat een gigantisch grote opdracht. Wellicht is het verstandig om te vertellen wat je precies verwacht, voordat er met rollercoaster een gehele achtbaan wordt gebouwd.  

De voornaamste opmerkingen zijn op het gebied van het afbakenen van de opdrachten en de presentatie van de module. Tevens worden er opmerkingen gemaakt m.b.t. verdere uitbreiding en diepgang van de module (Rollercoaster Tycoon) en het financiële aspect van een achtbaan.

34

9. Conclusies en aanbevelingen Op basis van verschillende theorieën m.b.t. context-concepttheorie, motivatie, attitude, scaffolding, groepswerk en didactiek is een NLT module ontwikkeld en getest. Hiermee is getracht het beeld en de attitude van leerlingen van 5 VWO m.b.t. het beroep van ingenieur breder te maken en zo mogelijk positiever te maken. Helaas is de steekproefgrootte te klein gebleken om hier daadwerkelijk conclusies over te trekken. Om dit op te vangen is feedback gevraagd van leerlingen die met de module hebben gewerkt, DIO’s van de ESoE en experts. Tevens is een poster over dit onderwerp “gepresenteerd” op de SEFI conferentie “attracting young people to engineering” in Rotterdam. Het is mogelijk gebleken om bovengenoemde theorieën te combineren tot een module waarin natuurkunde, samenwerken, praktische vaardigheden en presenteren in een aansprekende module voor de leerlingen. De leerlingen reageren enthousiast en geven zelfs aan dat ze op een andere manier naar het ontwerpen van een achtbaan (in Rollercoaster Tycoon) aankijken. Bovendien erkennen ze de realistische setting van het bedenken en werken aan een achtbaan. Dit is iets wat ze stimuleert om aan de opdracht te werken. Ook de mogelijkheid tot het toepassen in de praktijk van wat ze hebben geleerd spreekt erg aan. Bovendien zien ze de opdrachten als een bij elkaar kloppend geheel. Enige aanbevelingen: - bij een eventuele volgende test moet op een gunstiger tijdstip d.w.z. buiten de proefwerkweken de module worden behandeld - zorg dat de leerlingen een duidelijk werkplan maken zodat het proces beter begeleidt kan worden - maak een handleiding voor begeleiders van de module - sommige opdrachten dienen concreter te worden geformuleerd, met name de “zoek uit” opdrachten

35

10. Referenties [1] “over contexten en concepten”, een eerste beschrijving ten behoeve van NLT [2] Technisch Weekblad (11-07-2009), 20 nieuwe NLT modules [3] I. Ajzen (2001), Nature and operation of attitudes [4] Gilbert, J.K. (2006), On the nature of “context” in chemical education [5] J.M. Keller (1987), Development and use of the ARCS model of instructional design [6] Platform Bèta Techniek (december 2006), Universum programma na een jaar goed op weg, uitkomsten en aanbevelingen monitor en audit [7] Youngworks (2007), Zeven werelden van bèta en techniek, jongeren en de beleving van de zeven bètawerelden [8] A. Beeker e.a. (2008), Scaffolding, Technieken om MVT leerlingen hoger te laten reiken [9] P. Hoogeveen e.a. (2004), Didactische werkvormenboek [10] http://betavak-nlt.nl/downloads/Visiedocument/

[11] http://www.cs.vu.nl/~cogsci/cogpsy/mieke/m02.pdf [12] http://www.creative-wisdom.com/teaching/WBI/threat.shtml [13] M. de Vries (1988), Techniek in het natuurkunde-onderwijs

36

11. Appendices Appendix A: vragenlijst attitudeonderzoek 5 VWO

37

38

39

40

41