STEM in het basisonderwijs

Inleiding

Kinderen zijn van nature uit gericht op ontdekken en exploreren. Hun onderzoekende houding is een krachtige basis om aan STEM-geletterdheid te doen. Vanuit ‘onderzoekend en ontwerpend leren’ kan een krachtige leeromgeving ontstaan van waaruit kennis en vaardigheden in verband met STEM worden aangeleerd en toegepast. Een aangeboren exploratiedrang en een gezonde nieuwsgierigheid naar de wereld rondom zijn hiervoor –zowel bij leerling als leerkracht-  onontbeerlijk.

Tijdens deze studiedag krijg je inzichten en vaardigheden aangereikt om techniek, wiskunde en wetenschap te integreren in het leerproces van kleuters en leerlingen.

8.45 - 9.15 uur: onthaal met koffie in de hall van gebouw Q

9.20 - 10.30 uur: plenumlezing: STEM-onderwijs in de basisschool
Stephanie Vervaet is lector wereldoriëntatie aan de Hogeschool VIVES en is daarnaast werkzaam als onderzoekster binnen het Expertisecentrum Onderwijsinnovatie. Haar focus ligt hierbij op STEM-onderwijs in de basisschool.
Kristof Van De Keere is onderzoekscoördinator van het Expertisecentrum Onderwijsinnovatie van de Hogeschool VIVES. Hij is ook betrokken bij onderzoeksprojecten en maatschappelijke dienstverlening m.b.t. STEM-onderwijs.

In deze plenumlezing staan we stil bij wat de didactiek van onderzoekend leren kan betekenen voor een geïntegreerde STEM‑aanpak in de basisschool.
Vanuit een aantal authentieke klassituaties kijken we naar de wereld van onderzoek en ontwerp. We bouwen zo een transparante methodiek op die je kunt inzetten in de klaspraktijk van de kleuter- en lagere school. We focussen hierbij vooral op hoe je bij de kinderen onderzoekend en probleemoplossend denken en handelen kan stimuleren met aandacht voor creativiteit. 

Koffiepauze (10.30 – 11.00 uur) in de hall van gebouw Q

11.00 - 12.15 uur: Keuzesessie reeks 1
1.01 Van techniek tot STEM in de kleuterklas
Koen Pierlet werkte jarenlang in het (Bu)BaO en is nu educatief medewerker bij RVO-Society. Zo is hij bijna elke dag in een andere school om met het team aan de slag te gaan met ‘Techniek en STEM’.

Ook in het basisonderwijs evolueren we stilaan naar STEM. Hoe kun je wetenschap, technologie, engineering en wiskunde aan bod laten komen in je activiteiten of hoe maak je van een techniek-activiteit een goede STEM-activiteit?
Als je aan 'Techniek' werkt in je klas, is het slechts een kleine stap naar 'STEM'. In deze sessie integreren we natuurwetenschappen, onderzoekend leren, ontwerpen en realiseren én wiskunde. Van een eenvoudige techniekactiviteit maken we een STEM-activiteit.  Een hands-on sessie waarbij jouw STEM-vaardigheden zeker van pas komen! (deze sessie is geschikt voor het kleuteronderwijs)

1.02 STEM-activiteiten integreren in thema’s wereldoriëntatie
Jan Tilley is pedagogisch begeleider en praktijklector wereldoriëntatie en STEM, nascholer techniek en leerkracht lager onderwijs.

Tijdens deze sessie krijgt u:

• een korte en verhelderende verduidelijking van het onderscheid tussen wetenschap, techniek en engineering d.m.v. een concreet voorbeeld;
• een situering van STEM en onderzoekend en ontwerpend leren binnen wereldoriëntatie;
• een aantal concrete voorbeelden van STEM-activiteiten die de integratie van STEM binnen thema’s wereldoriëntatie zullen verduidelijken. STEM is immers geen vak apart in het basisonderwijs en we opteren dus voor een geïntegreerde aanpak. Om STEM een plaats te geven in je onderwijs hoef je geen bijzondere en/of dure materialen te hebben. Met eenvoudige huis-, tuin- en keukenmaterialen kunnen we binnen de basisschool STEM helemaal realiseren;
• een brainstormmoment rond STEM in de eigen klaspraktijk.

(deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

1.03 START to STEM: het didactisch kader geïllustreerd vanuit concrete praktijkvoorbeelden
Remko Meys is praktijkcoördinator en onderzoeksmedewerker van het Expertisecentrum Onderwijsinnovatie.

In deze sessie gaan we een aantal activiteiten voor lager onderwijs zelf uitproberen om op die manier meer voeling te krijgen met het PK-model dat voorgesteld werd tijdens de plenumlezing. Het PK-model bestaat uit 2 lagen: een eerste laag bestaat uit richtlijnen voor de leraar om STEM-onderwijs vorm te geven; er is daarbij sprake van 4 Pijlers. De tweede laag omvat 10 Kerncomponenten die het veelzijdig leerproces van de leerlingen weergeven. We stellen daarnaast ook een website voor met uitgewerkte activiteiten voor kleuter- en lager onderwijs. (deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

1.04 STEM in de basisschool
Renilde Dewaelheyns is directeur in de GO! Basisschool De Luchtballon in Tienen.

Welke planeet kan je veroveren met je raket? ‘Raketten’ is een onderwerp dat kinderen weet te boeien. Bij deze sessie gaan we zelf een raket ontwerpen en bouwen, die we daarna kunnen afschieten vanaf onze eigen lanceerbasis. Na een eerste proefvlucht proberen we ons systeem te verbeteren en uit te breiden. Deze sessie is een mooi voorbeeld van een STEM-activiteit met overwegend kosteloze materialen. We combineren een theoretisch kader met praktische oefeningen.
(deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

1.05 AFGELAST -FiloZoo, filosoferen over natuur en techniek
Jelle De Schrijver is lerarenopleider, wetenschappen en onderzoeker Wetenschapsonderwijs aan  Odisee Hogeschool. Als coördinator van onderzoekskern ExploRatio bouwt hij aan diverse projecten gericht op dialoog, reflectie en experiment in het STEM-onderwijs.

Leeft een appel? Kan je praten met een mier?  Kan een boom zwanger worden? Leerlingen formuleren honderden vragen die blijk geven van verwondering over natuur, wetenschap, techniek en STEM. De methodiek van het filosoferen laat toe de vragen te gebruiken als startpunt voor een onderzoek. FiloZoo prikkelt de motivatie voor STEM en de onderzoekende houding van kinderen.
In deze sessie zullen we toelichten, demonstreren en onderzoeken hoe FiloZoo het wereldoriëntatie-onderwijs kan versterken. Denkdieren helpen leerlingen verschillende denkhoudingen aan te nemen: de filokikker, de exploraf, het kenniskonijn, twijfelschaap en argumenteerbeer nemen de kinderen mee op STEM-avontuur. (deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

1.06 AFGELAST - Techniekcoach in het BaO (deze sessie is geschrapt door onvoorziene omstandigheden)
Arjan Van Haver is leerkracht in het 5^e leerjaar GO! Alice Nahon in Putte en techniekcoach.

In deze sessie krijgt u een heel wat concrete voorbeelden uit de klaspraktijk, gebracht door een techniekcoach. U krijgt toelichting en verduidelijking bij een aantal technieklessen aan de hand van voorbeeldlessen van collega’s. Verder komt ook aan bod: hoe STEM evalueren en ‘vastleggen’. Een uiteenzetting over het eigen ontwerp van een leerlijn rond elektriciteit vervolledigt deze praktisch opgezette workshop. (deze sessie is geschikt voor de 2^de en 3^de graad lager onderwijs)

1.07 Bacterieel leer
Niek D’Hondt, wetenschapscommunicator die mee aan de wieg stond van het eerste doe-het-zelf-biolabo in Vlaanderen, ReaGent. Niek is verantwoordelijk voor het ontwikkelen van workshops in Ekoli. Ekoli brengt wetenschappen in de praktijk voor kansengroepen, jongeren van 6 tot 18 jaar en leerkrachten met praktische en moderne workshops op maat.

Dat de wereld nood heeft aan duurzame oplossingen die volgende generaties zicht geven op een betere toekomst, is ondertussen geen nieuws meer. In deze workshop gaan we alvast op zoek naar een oplossing voor de productie van leder, waarvoor vandaag de dag nog miljarden dieren gekweekt worden, vaak in slechte omstandigheden. Bij het maken van Kombucha, thee gefermenteerd met een symbiotische cultuur van gisten en bacteriën, wordt een zwam gevormd. Deze bestaat hoofdzakelijk uit cellulose, waarmee een vegetarisch leder kan gevormd worden met gelijkaardige eigenschappen als dierlijk leder met een zelfde resem aan toepassingen (kledij, schoenen…). Deze hands-on en leerrijke workshop is dan ook ideaal om creatief met je klas aan de slag te laten gaan als pioniers in het zoeken naar de duurzame oplossingen voor de uitdagingen van morgen. (deze sessie is geschikt voor de 2^de en 3^de graad lager onderwijs)

Middagpauze met broodjesmaaltijd in de hall van gebouw Q van 12.15 tot 12.55 uur

12.55 - 14.10 uur: Keuzesessie reeks 2
2.01 Van techniek tot STEM in de lagere school
Koen Pierlet werkte jarenlang in het (Bu)BaO en is nu educatief medewerker bij RVO-Society. Zo is hij bijna elke dag in een andere school om met het team aan de slag te gaan met ‘Techniek en STEM’.

Ook in het basisonderwijs evolueren we stilaan naar STEM. Hoe kun je wetenschap, technologie, engineering en wiskunde aan bod laten komen in je activiteiten of hoe maak je van een techniek-activiteit een goede STEM-activiteit?
Als je aan 'Techniek' werkt in je klas, is het slechts een kleine stap naar 'STEM'. In deze sessie integreren we natuurwetenschappen, onderzoekend leren, ontwerpen, realiseren én wiskunde. Van een eenvoudige techniekactiviteit maken we een STEM-activiteit.  Een hands-on sessie waarbij jouw STEM-vaardigheden zeker van pas komen! (deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

2.02 Wetenschap en techniek: (n)iets voor kleuters?
Wendy Van Moer, dr. Ingenieurswetenschappen. Als docent aan de VUB en University of Gavle (Zweden) heeft ze een jarenlange ervaring opgebouwd in het geven van technologie gerelateerde vakken. Momenteel geeft ze als zelfstandig lesgever haar passie door aan de schoolgaande jeugd om zo hun enthousiasme voor wetenschappen en technologie aan te wakkeren.

Je ontdekt als leerkracht van het kleuteronderwijs dat ook kleuters perfecte wetenschappers zijn. Techniek is overal aanwezig! Alleen moet je de juiste bril opzetten om het te zien. Tijdens deze sessie leer je naar het leven kijken met een techniek-bril en krijg je een overzicht van verschillende praktische methodes om kleuters op een speelse manier in contact te brengen met wetenschappen en techniek. De sessie is doorspekt met concrete en praktische voorbeelden die onmiddellijk kunnen toegepast worden in de klas. Omdat je wetenschappen en techniek alleen kan leren ontdekken door te DOEN, zal je ook de kans krijgen om te DOEN! Je gaat naar huis met een rugzak boordevol ideeën! (deze sessie is geschikt voor het kleuteronderwijs)

2.03 Creatief, onderzoekend en probleemoplossend aan de slag met stappenplannen
Bea Merckx is burgerlijk materiaalkundig ingenieur, licentiaat in de biologie, doctor in de Wetenschappen Ze is als docent verbonden aan de opleiding Bachelor in het onderwijs (Arteveldehogeschool) en werkte mee aan diverse onderzoeks- en dienstverleningsprojecten m.b.t. STEM en Educatie voor Duurzame Ontwikkeling.

Tijdens deze sessie willen we leraren laten ervaren hoe ze, vertrekkend van bestaande proefjes of stappenplannen van het internet of uit boeken, activiteiten kunnen uitwerken waarin kinderen worden uitgedaagd om te onderzoeken of probleemoplossend te denken. (deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

2.04 Circuit board
Henk Vanden Herrewegen, leerkracht wetenschappen. Oprichter Fablab Erpe-Mere, fablab-coach, coach steamclubs en coach coderdojo’s (gratis programmeerclubs).

We leren op een eenvoudige manier de basisbegrippen uit de elektriciteit. We experimenteren met zoemers, lampjes, motortjes, schakelaars en ventilatortjes. Ontdekken door te doen! Circuit boards koop je niet maar maak je gewoon zelf! Bovendien krijg je enkele uitgewerkte basisopdrachten in verband met elektriciteit. (deze sessie is geschikt voor de 3^de graad lager onderwijs)

2.05 Ga eenvoudig om met STEM in de kleuterklas
Patrick Van Luchene, STEM-leerkracht BuBaO De Veerboot in Deinze.

Leerlingen neem je mee op pad, je laat ze ontdekken, creëren, onderzoeken en fantaseren waarbij je als begeleider dit proces begeleidt en impulsen geeft waar nodig. STEM is eenvoudig en moet niet gaan om grootse dingen. Je hebt geen duur materiaal nodig om een les STEM vorm te geven.
Hoe ga ik met beperkte middelen aan de slag om kinderen toch aan STEM te laten doen? Is Engineering niet te moeilijk en te ver gegrepen? Wat kan ik gedurende een heel schooljaar doen om de kinderen te boeien? Waar haal ik materiaal? Hoe ga ik praktisch aan de slag met zo'n groep kinderen en jongeren? Hoe hou ik overzicht?... Vele vragen en vele opmerkingen waar we een antwoord proberen op te geven en praktische tips hoe ik aan de slag ga in mijn atelier. (deze sessie is geschikt voor het kleuteronderwijs)

2.06 DIY Microscopie
Niek D’Hondt, wetenschapscommunicator die mee aan de wieg stond van het eerste doe-het-zelf-biolabo in Vlaanderen, ReaGent. Niek is verantwoordelijk voor het ontwikkelen van workshops in Ekoli. Ekoli brengt wetenschappen in de praktijk voor kansengroepen, jongeren van 6 tot 18 jaar en leerkrachten met praktische en moderne workshops op maat.

Hoewel ook microscopie enorme revoluties heeft doorstaan, blijft het basisprincipe een onmisbare bouwsteen om de natuur te ontdekken. Om leerlingen hiermee op een actieve manier in aanraking te brengen, leren we jullie in deze sessie hoe jullie ze zelf een microscoop van goedkope en eenvoudige materialen zoals karton kan laten maken. De microscoop wordt met een smartphone gebruikt en is een zeer leuke tool om leerlingen foto’s en filmpjes te laten maken van kleine insecten en watervlooien als eerste kennismaking met onderzoek in de natuur. (deze sessie is geschikt voor de 2^de en 3^de graad lager onderwijs; wie over een smartphone beschikt, houdt hem best bij de hand tijdens deze sessie)

2.07 AFGELAST - Creatieve toepassingen met Scratch en Makey Makey
Gino Vanherweghe, nascholer ICT en stafmedewerker Eekhout Academy.

De speelse en eenvoudige programmeertaal Scratch (alsof je met lego aan het bouwen bent) is de basis om aan de slag te gaan met programmeren. Je leert de basisbeginselen van het programmeren en maakt snel een animatie, een rekenspel, een game…
Met een Makey Makey ga je de creatieve toer op en geef je het Scratch-programmaatje nét dat ietsje meer: een zelfgebouwde gamecontroller, een snoep-drumstel, een fruit-piano, een werpspelletje… (deze sessie is geschikt voor de 3^de graad lager onderwijs)

Koffiepauze (14.10 - 14.30 uur)

14.30 - 15.45 uur: Keuzesessie reeks 3
3.01 Mysterieuze dozen, de andere kant van wetenschap
Jozefien Schaffler, docent wereldoriëntatie aan de opleiding Bachelor in het Kleuteronderwijs Arteveldehogeschool, Gent. Ze was de voorbije jaren betrokken bij tal van projecten gericht op wetenschap, techniek en STEM bij jonge kinderen; de onderzoekende houding staat daarbij centraal.

Voor velen is wetenschap iets voor oudere kinderen, niet voor kleuters of jonge kinderen in de lagere school. Maar zien we wel wat wetenschap allemaal inhoudt? Door “mysterieuze dozen” te onderzoeken tijdens deze sessie, komen we meer te weten over wat wetenschap typeert. Dat zorgt ervoor dat we gemakkelijker de vertaling kunnen maken naar de klaspraktijk: over welke vaardigheden moeten kinderen beschikken om aan wetenschap te kunnen doen? En wat doet een wetenschapper eigenlijk? Als we kinderen deze inzichten meegeven, kan hen dit meer vertrouwen geven om zelf tot ontdekkingen en inzichten te komen in de wereld om zich heen, net zoals echte wetenschappers dat doen. We eindigen de sessie met concrete voorbeelden van wetenschapsactiviteiten in de klas. (deze sessie is geschikt voor het kleuteronderwijs en voor alle graden lager onderwijs)

3.02 Wetenschap en techniek: een vak apart?
Wendy Van Moer, dr. Ingenieurswetenschappen. Als docent aan de VUB en University of Gavle (Zweden) heeft ze een jarenlange ervaring opgebouwd in het geven van technologie gerelateerde vakken. Momenteel geeft ze als zelfstandig lesgever haar passie door aan de schoolgaande jeugd om zo hun enthousiasme voor wetenschappen en technologie aan te wakkeren.

Geef jij les in het lager onderwijs? Weet jij ook niet goed hoe techniek te introduceren in je lessen? Klinkt STEM als Chinees voor jou? Kom dan zeker naar deze sessie!
Je krijgt een duidelijk beeld van wat STEM (Science-Technology-Engineering-Mathematics) in de klas betekent. Je krijgt niet alleen bruikbare methodes maar eveneens talrijke praktische voorbeelden aangereikt die jou toelaten om je leerlingen op een speelse manier onder te dompelen in een techniek-bad.
Techniek = doen! Steek alvast de handen uit de mouwen, want tijdens deze sessie leer je solderen en beseffen dat een soldeerbout zou moeten behoren tot de basisuitrusting van elke klas! Je kan er eenvoudige techniek-knutselwerken mee maken die jouw leerlingen op een boeiende manier in contact brengen met techniek.
Na het volgen van deze sessie kent STEM voor jou geen geheimen meer! (deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

3.03 MAKE. THINK. TINKERING
Tom Demuynck, docent plastische opvoeding en project kunstvakken Arteveldehogeschool. Hij werkt mee aan onderzoek rond STEAM, Tinkering en Fablabs.
Bart Huyghe, lerarenopleider, master in de opleidings- en onderwijswetenschappen en auteur van diverse innovatieve publicaties rond techniek en STEM.

"Tinkering" is een fenomeen dat overwaait vanuit de Verenigde Staten. Letterlijk betekent het woord "prutsen" of "bricoleren". In het Exploratorium van Californië gaf men er een pedagogische-didactische meerwaarde aan door het, met aandacht voor de 21st century skills, te gebruiken om kinderen in contact te brengen met maakonderwijs, met leren door te doen. 

Leren bij tinkering wordt vormgegeven door het opzetten van ervaringen, waarbij leerlingen in contact gebracht worden met gereedschappen en fenomenen die inspirerend kunnen werken, waarna er complexere uitdagingen kunnen volgen in een STEM-rijke of muzische context. Het opnemen van die complexere uitdagingen kan vanuit zichzelf komen, maar net zo goed door in contact te komen met andere tinkerers of door een nieuwe prikkeling van een begeleider. Tinkering kan daarom gezien worden als de missing link en het opstapje naar STE(A)M. Kinderen maken er immers op een ongedwongen manier (en dus vanuit eigen motivatie) kennis met de STE(A)M-rijke context vanuit hun eigen voorkennis.

Docenten uit de lerarenopleiding van de Arteveldehogeschool zijn momenteel bezig met een twee jaar durend onderzoek en exploreren samen met het werkveld de meerwaarde die tinkering kan zijn voor het onderwijs. Tijdens deze sessie maak je kennis met tinkering én met enkele typische tinkering-activiteiten.                                                                                                                      
(deze sessie is geschikt voor 2^de en 3^de graad lager onderwijs)

3.04 Spelenderwijs programmeren in het basisonderwijs
Henk Vanden Herrewegen, leerkracht wetenschappen. Oprichter Fablab Erpe-Mere, fablab-coach, coach steamclubs en coach coderdojo’s (gratis programmeerclubs).

De leerkrachten krijgen een overzicht van een aantal tools (grotendeels gratis maar ook een paar betalende) rond programmeren (onder andere scratch, microbit BBC, beebot en beebot app, edison robot, probot, osmo play...) Eerst krijgen ze een kort overzicht waarna ze in een doorschuifsysteem met een aantal tools kunnen experimenteren. Deze sessie wil jullie inspireren en overzicht geven van bruikbare, haalbare en betaalbare tools. Ga voor variatie, beter 2 sets van 10 verschillende tools dan 20 sets van één tool! (deze sessie is geschikt voor alle graden lager onderwijs)

3.05 Super sized STE@M
Patrick Van Luchene, STEM-leerkracht BuBaO De Veerboot in Deinze.

Het supersized STE@M-project is een project dat leerlingen levensechte problemen laat ervaren. De basisprincipes van het project zijn verwondering, ontdekking, tinkering en de makerculture als basis voor technische nieuwsgierigheid. Een “adventure playground” die bepaalde basisprincipes van techniek en wetenschap op een speelse en exploratieve manier aanbrengt.

We gaan samen met de deelnemers een super sized STE@M project doorlopen en ervaren. We gaan zelf de problemen die de kinderen ondervinden ervaren en proberen oplossen, samenwerken, aan engineering doen, technische vaardigheden aanspreken, wiskunde gaan gebruiken en vooral op een praktische manier wetenschap ervaren. Een doe-sessie die direct kan gebruikt worden om zelf een project op te starten. (deze sessie is geschikt voor de 2^de en 3^de graad lager onderwijs)

3.06 Kleur je knetter!
Niek D’Hondt, wetenschapscommunicator die mee aan de wieg stond van het eerste doe-het-zelf-biolabo in Vlaanderen, ReaGent. Niek is verantwoordelijk voor het ontwikkelen van workshops in Ekoli. Ekoli brengt wetenschappen in de praktijk voor kansengroepen, jongeren van 6 tot 18 jaar en leerkrachten met praktische en moderne workshops op maat.

De wondere wereld van Biologie is fascinerend voor iedereen. Zelfs kleuters en jonge kinderen kan je hierin al onderdompelen aan de hand van leuke, veilige en eenvoudige experimentjes. In deze sessie “Kleur je knetter!” tonen we letterlijk hoe je met simpele experimentjes je lessen extra kleur kan geven en leerlingen laat kennismaken met de wereld van kleur in al zijn facetten. We leren je hoe je ‘olifantentandenpasta’ maakt in de klas (spektakel gegarandeerd!), hoe je kinderen melk kan laten omtoveren tot een magisch kleurenmengsel met behulp van een druppel afwasmiddel en hoe je zelf kinderen leert lavalampen maken met een bruistablet. Verwondering en succes is alvast verzekerd!
(deze sessie is geschikt voor het kleuteronderwijs en voor de 1^ste en 2^de graad – max 3^de leerjaar lager onderwijs)

3.07 AFGELAST - Zet je eerste stappen in de wondere wereld van het programmeren
Gino Vanherweghe, nascholer ICT en stafmedewerker Eekhout Academy.

De website ‘Hour of code’ biedt prima materiaal om aan de slag te gaan met programmeren, met focus op leerkrachten die nog geen of heel weinig ervaring hebben met coderen.
Wij helpen je op weg met deze site vol mogelijkheden en zetten samen met jou de eerste programmeerstappen. Samen met je leerlingen word je zo codevaardig!
We bekijken welke onderdelen geschikt zijn voor jouw klas, we maken leerlingenaccounts aan (breng dus een klaslijst mee) zodat we de vorderingen van de leerlingen kunnen bijhouden, ook als ze zelfstandig werken, en we bekijken hoe we leerlingen kunnen helpen die niet zo codevaardig zijn.
(deze sessie is geschikt voor de 2^de en 3^de graad lager onderwijs)

Doelgroep

Leerkrachten kleuter- en lager onderwijs, directies, techniekcoaches…

Rondes

Praktisch