vrijdag 12 april 2019

De A van STEAM

Welke vaardigheden hebben onze kinderen nodig voor hun toekomst? Tot welke beroepen leiden we onze leerlingen op? 


In mijn generatie kregen we als kind te horen: wie zekerheid wil in het leven, moet een carrière als advocaat of accountant nastreven. Creatievelingen die naar de kunstacademie gingen, wachtte een onzeker bestaan. Toen ik jong was wilde ik gitarist worden, maar koos uit voorzichtigheid voor het (kunst)onderwijs. Mijn ouders bleven maar zeggen dat ik iets met mijn technisch inzicht moest doen. Uiteindelijk hebben ze toch deels gelijk gekregen.

Als onderwijsadviseur en trainer bij de Rolf groep houd ik mij bezig met vragen die ik krijg vanuit het onderwijs. Veel van die vragen gaan over onderwijsvernieuwing en daarbij de inzet van ICT. Steeds vaker krijg ik van scholen concrete vragen over het willen starten met en implementeren van STEAM onderwijs. Dus een mooie aanleiding om in een artikel het begrip STEAM te verhelderen en vanuit mijn achtergrond de A van STEAM er uit te lichten.


Geen alternatieve tekst opgegeven voor deze afbeelding
STEM is een Engels acroniem voor Science, Technology, Engineering en Mathematics, dus: wetenschap, technologie, ontwerp en toegepaste wiskunde. Later is hier de A van Arts aan toegevoegd. Al hebben ze het in Vlaanderen over 'de a van alle andere vakken'. In STEAM onderwijs worden competenties als programmeren, samenwerken, creatief denken en onderzoek gestimuleerd. We noemen deze competenties ook wel 21e eeuwse vaardigheden. STEAM maakt het onderwijs aantrekkelijker, betekenisvoller en eigentijdser. Leerlingen mogen ontdekken, proberen, spelen, onderzoeken, fouten maken en opnieuw proberen.

De industriële revolutie heeft onze spierkracht overbodig gemaakt. De huidige digitale revolutie zorgt dat ook de cognitie uitbesteed wordt aan machines. Als je om je heen kijkt zie je overal de razendsnel ontwikkelende technologisering. Computers kunnen sneller rekenen dan mensen, ze hebben een perfect geheugen voor exacte feitenkennis, worden nooit moe en laten zich niet afleiden door emoties.

Met het oprukken van nieuwe technologie dienen zich nieuwe dreigingen én kansen aan. Zo komen bestaande banen onder druk te staan. Volgens onderzoekers worden 300.000 studenten opgeleid voor banen die tegen de tijd van het afstuderen niet meer zullen bestaan (Deloitte 2016). Dus waar leiden we nog toe op? Welke vaardigheden hebben onze kinderen nu en straks nodig? Soms lijkt het dat alle menselijke handelingen in de toekomst te automatiseren zijn. Ook het beroep accountant lijkt, dankzij geavanceerde boekhoudsoftware met ingebouwde correctie en controlefuncties, langzaam maar zeker te verdwijnen. Wat blijft er dan nog over voor de mens om te doen?


Er is in de huidige tijd steeds meer behoefte aan menselijke verbeelding en creativiteit. Die verbeelding, bij uitstek het domein van de kunsten (Arts), is één van de weinige plekken waar de robotarmen zich nog niet toe kunnen reiken. Natuurlijk zijn er voorbeelden van door kunstmatige intelligentie gecreëerde kunst, maar vaak gaat dit niet verder dan een ingekleurde kleurplaat. Zodra je creativiteit gaat automatiseren is er per definitie niet langer sprake van creativiteit.

Verbeelding en creativiteit draaien om datgene wat nog niet mogelijk is, mogelijk te maken. Om datgene dat gedacht werd niet te kunnen bestaan, te doen bestaan. Om datgene wat een machine niet kan doen, te doen. Willen onze kinderen zich staande kunnen houden in tijden van technologisering, dat moeten ze zich ontwikkelen in datgene dat computers niet goed kunnen.

Computers kunnen opvallend weinig met menselijke kwaliteiten zoals empathie, intuïtie en improvisatie. Dus het merendeel van alle creatieve beroepen loopt vrijwel geen risico te worden geautomatiseerd. Niet alleen programmeur en robottrainer, maar ook zanger, acteur, theatermaker, architect, multimedia- en gamedesigner zijn de nieuwe kansberoepen. Dus laat kinderen vooral hun creatieve talenten ontdekken en geef ze ruimte zich daarin verder te ontwikkelen. Zet in op de grenzeloze verbeeldingskracht die ze van nature hebben. Als leerkracht neem je steeds meer een coachende rol aan en spoor je kinderen aan een leven vol mogelijke onmogelijkheden te leiden. Kies als onderwijsinstelling voor STEAM. En vergeet vooral de A niet!

De komende tijd zal ik hier meer artikelen plaatsen die in zullen gaan op de vooral praktische vertaling van STEAM naar het onderwijs en de lespraktijk. Wordt vervolgd dus!

woensdag 23 mei 2018

Meer creativiteit in het onderwijs, juist nu!

De samenleving en ook het bedrijfsleven staan te springen om creatieve mensen. Het belang daarvan wordt nu zo breed erkend dat het niet uit kan blijven dat we de komende jaren in het onderwijs grote stappen gaan maken. Silicon Valley is het ultieme voorbeeld van wat er mogelijk is als creativiteit en technologie samenkomen. Creatief denken wordt in het huidige onderwijs nauwelijks ontwikkeld en gestimuleerd. Creativiteit wordt meestal geassocieerd met de artistieke sector. Juist in de technologie is creatief denken van groot belang. Creativiteit is niet alleen een aangeboren talent, maar ook en vooral een manier van denken, die kan worden getraind en ontwikkeld. Een mens functioneert niet alleen door kennis en verstand, maar ook door zijn vermogen om te verbeelden, te associëren en om te gaan met toeval en fouten.

Muziek maakt slimmer en dat weet de rijksoverheid nu ook!

De Rijksoverheid wil dat elke basisschool in 2020 structureel muziekonderwijs geeft. Dat is goed nieuws!

Muziekles draagt bij aan de brede vorming van kinderen. Het is goed voor de ontwikkeling van de hersenen en motoriek. Muziek maken is leuk en bovendien hebben wetenschappelijke onderzoeken bewezen dat het een zeer positieve invloed heeft op de intelligentie en de sociale vaardigheden van kinderen. Door zelf muziek te maken wordt het intelligentiequotiënt van kinderen verhoogd en vooral het abstractievermogen en het analytisch denken sterk verbeterd. Het gezamenlijk musiceren versterkt daarbij het groepsgevoel en de discipline, evenals de sociale en emotionele vaardigheden. Bovendien leidt dit tot een positiever zelfbeeld.

Uit hersenonderzoeken is gebleken, dat bij musicerende kinderen de linker hersenhelft (spraak en intellect) en de rechter hersenhelft (gevoelstoestand) sterker met elkaar verbonden raken dan bij niet-musicerende kinderen. Deze resultaten ontstaan, doordat muziek maken een positieve en stimulerende werking heeft op de neuronale verbindingen. De neuronen worden geactiveerd waardoor er minder afsterven en er betere verbindingen ontstaan. Dat bepaalt uiteindelijk het intelligentieniveau.

The robots are coming!

Wat kunnen we van robots verwachten? En waarom houden robots mij toch zo bezig? Voor een midlifecrisis ben ik nog te jong en het dertigersdilemma heb ik net overleefd. Misschien komt het omdat ik vader ben geworden en daarom het kind weer in mij naar boven komt. Dat zou heel goed kunnen, maar er is ook wel wat aan de hand in de wereld. Een aantal technologische doorbraken zorgt ervoor dat wat wij eerst als sciencefiction zagen nu gewoon realiteit geworden is. Kunstmatige intelligentie doet in verbluffend tempo zijn intrede in de moderne technologie. Gezichtsherkenning in Facebook en Photoshop, spraakherkenning met Siri op iPhone, automatisch vertalen door Google Translate, zelfrijdende auto’s van Google en inmiddels de hele auto-industrie en dan die robots in de zorg en cobots in de maakindustrie en intra-logistiek.

Vierde Industriële Revolutie

Er is van alles gaande en mijn gevoel zegt dat we aan de vooravond staan van een nieuwe periode. Nog niet eens bekomen van de Derde Industriële Revolutie dient zich daar ineens al de Vierde aan. In de Vierde Industriële Revolutie spelen de digitale revolutie en de opkomst van internet een belangrijke rol. Dit wordt ook wel Internet of Things of Internet of Everything genoemd. Deze technologie introduceert een service mentaliteit in de industrie, zoals we dat in de afgelopen jaren al hebben meegemaakt door de opkomst van smartphones en apps. Daarnaast zullen machines, goederen en onderdelen onderling met elkaar gaan communiceren over planning, bewerkingen die moeten worden ondergaan en grondstoffen die nodig zijn. Dit noemen we smart-industry.

Schrikbeeld

In mijn werk als onderwijsadviseur kijk ik met veel ongeduld naar het onderwijs. Ik heb het schrikbeeld dat het onderwijs ergens halverwege de derde revolutie is blijven steken. Internet op scholen is geen gemeengoed, smartphones worden geweigerd in de klas, digiborden worden niet effectief ingezet en leerlingen hebben weinig toegang tot computers en devices. Bijna 300.000 studenten op het mbo, hbo en wo volgen nog opleidingen die hen voorbereiden op werk dat potentieel op korte termijn door robots gedaan kan worden, blijkt uit een analyse van accountants- en advieskantoor Deloitte.



Smart Robotics

Recentelijk ben ik betrokken geraakt bij de Robotacademie van Smart Robotics in Best. Smart Robotics, het uitzendbureau voor robots, ontwikkelt en detacheert robots die eenvoudig kunnen worden aangepast om een nieuwe opdracht uit te voeren. Met deze flexibel inzetbare robots maakt Smart Robotics een grote stap vooruit t.o.v. de klassieke manier van automatisering, die vooral uitblinkt in het uitvoeren van één specifieke taak. Voor de Robotacademie ontwikkel ik trainingen en lesmaterialen. De training wordt ontwikkeld voor productiemedewerkers die binnen een jaar gaan samenwerken met een robot. De training kan ook onderdeel zijn van een nieuw te ontwikkelen curriculum in het MBO. Smart Robotics en KPC Groep gaan samen contacten leggen in het beroepsonderwijs om roboticalessen te integreren in het curriculum van nieuwe opleidingen. Verder zijn verbindingen in de maak met het HBO en universiteiten. Robotica biedt ook voor het primair en voortgezet onderwijs grote kansen en mogelijkheden.

Het jonge kind

Als lid van de oudercommissie van de kinderopvangorganisatie van mijn zoontje, zie ik in dat in de kinderopvang en het primair onderwijs activiteiten op het gebied van techniek nog onvoldoende uit de verf komen. Een gemiste kans, want vooral op jonge leeftijd zijn kinderen warm te maken voor wetenschap en techniek. Al op zeer jonge leeftijd zijn kinderen geïnteresseerd in de wereld om hen heen. Kinderen zijn goed in logisch denken en zijn van nature nieuwsgierig. Ze zien en horen alles en willen alles weten. Ik zie volop kansen om met 21e eeuwse vaardigheden aan de slag te gaan in het onderwijs. Via computational thinking, op een creatieve manier problemen oplossen, via programmeerlessen om uiteindelijk een robot te gebruiken om een idee te realiseren.

Frankenstein-complex

De opvattingen over robots zijn erg verdeeld. Ook bij mij thuis. Tijdens het kijken van mijn wekelijkse programma de VPRO-reisserie Robo sapiens waarin Jelle Brandt Corstius onderzoekt hoe robots en kunstmatige intelligentie ons leven gaan veranderen, gaat mijn vrouw halverwege de uitzending vaak wat anders gaan doen. De technologische ontwikkelingen gaan haar te snel zonder dat er goed naar de gevolgen worden gekeken, hierover het gesprek wordt gevoerd en we met elkaar afspraken maken hoe we robots inzetten. En kijken welke keuzes robots mogen maken, zoals keuzes die zelfrijdende auto’s voor ons gaan maken. Die gaan in het ergste geval tussen leven en dood van de bestuurder en andere weggebruikers (voetgangers, fietsers en spelende kinderen).

Veel mensen zien vooral de negatieve kant van robots, ook omdat hiervoor veel aandacht is in de media. Het gaat dan over seksrobots, robots die ingezet worden voor militaire doeleinden, robots die onze banen inpikken en zorgen voor werkeloosheid, tot zelfs de gedachte dat robots het einde van de mens zullen betekenen, een soort Robopocalypse.  Dit laatste is ook wel bekend onder de naam Frankenstein complex (de angst dat kunstmatige intelligentie zich tegen de mens zal keren).

Paradox van Moravec

Zullen robots ooit de mens volledig gaan vervangen, laat staan de macht over ons overnemen? Ik vertrouw voorlopig nog wel op de Paradox van Moravec: wat voor mensen makkelijk is, is voor robots vaak heel moeilijk en andersom. Kunstmatige intelligentie heeft duizenden afbeeldingen van katten nodig in een database om op andere foto’s katten te kunnen herkennen. Nu de kerstboom weer staat herkent mijn zoontje overal kerstbomen, in alle verschijningsvormen tot aan de meest abstracte uitwerking.

Rechterhersenhelft

We kunnen een robot leren schaken, maar hoe leer je een robot wanneer hij welke emoties moet tonen? Een aantal taken van de mens kunnen we goed verklaren en we weten hoe we deze in programmeertaal kunnen ontsluiten. Deze taken zien we ook snel overgenomen worden door robots. Mensen hebben een rechterhersenhelft, computers niet. Het is belangrijk dat leerlingen deze rechterkant sterk ontwikkelen tijdens hun eerste levensjaren en op school. Computers zullen de mens niet snel verslaan in passie, creativiteit en empathie. Zoals onze beide hersenhelften samenwerken bij de mens, zo zouden ook robot en mens kunnen gaan samenwerken.

Verwachtingen

Zet in het onderwijs vooral in op de kennis hoe computersystemen en kunstmatige intelligentie werken en zet in op de vaardigheden die ons onderscheiden van robots: creativiteit, probleemoplossend vermogen, systeemdenken, het vermogen te blijven leren en veranderen en het vermogen om te bedenken wat mensen willen. De toekomst is aan de mensen die het beste met robots kunnen samenwerken en hen slimmer kunnen maken. Tot slot: robot en mens samen zijn veel efficiënter dan ieder afzonderlijk. Robots werken volgens verwachting, mensen kunnen verwachtingen overtreffen.

maandag 24 juli 2017


Zo werkt het: gameprincipes toepassen in onderwijs



Ook in mijn werk als Onderwijsadviseur pas ik gameprincipes toe, zo heb ik het spel 'Doorrollen' ontwikkeld. Dit spel geeft onderwijsteams inzicht in teamrollen en ontwikkelkansen zowel voor individuele teamleden als voor het hele team. De inzet van gamification is een mooie manier teams door middel van spel te activeren en in beweging te krijgen. Als gamification positief werkt voor professionals in het onderwijs, werkt het ook zeker voor onze leerlingen. Veel leerlingen zijn immers in hun vrije tijd zeer gemotiveerd om games te spelen.

Gameflow

Als we kijken waarom leerlingen zo gemotiveerd zijn om games te spelen, dan valt als eerste op dat games de speler constant blijven uitdagen. In onderstaand model van de Gameflow wordt duidelijk hoe dit mechanisme werkt in praktijk:

Flow Channel Line (from "The Art of Game Design" book by Jesse Schell)

Steeds wanneer een speler een bepaalde vaardigheid (skill) goed onder de knie heeft, kan gebeuren dat de motivatie zakt en kan verveling (boredom) optreden. Een game is zo ontwikkeld dat wanneer de speler een bepaalde vaardigheid heeft bereikt, vrijwel meteen een nieuwe uitdaging (challenge) aantreedt. Een uitdaging zorgt (opnieuw) voor spanning (anxiety), maar kan op een gegeven moment ook leiden tot frustratie. Bij frustratie kan de speler ook afhaken, vandaar dat de speler vaak meerdere kansen (levens) krijgt een nieuwe uitdaging te halen en daarmee een nieuwe vaardigheid eigen te maken. Wanneer een game constant de flow tussen verveling en uitdaging opzoekt, blijft de speler gemotiveerd om door te blijven spelen. Het zou toch geweldig zijn als we deze flow ook in onze lessen in ons onderwijs kunnen inbouwen.

Zeven gameprincipes

Er zijn meer principes die we van games kunnen leren en kunnen inzetten in het onderwijs. Ik gebruik graag de volgende 7 gameprincipes om het onderwijs te gamificeren:

1. Iedereen telt mee: een cultuur waarbij iedereen bijdraagt. Leerlingen worden daarbij aangesproken op verschillende vaardigheden.

2. Uitdaging: er is constant uitdaging. Leerlingen moeten altijd nét boven hun kunnen werken. Zo worden zij uitgedaagd om problemen op te lossen.

3. Leren door te doen: leerlingen leren actief en proberen dingen uit. Leerlingen leren door voorstellen te doen, te testen, er mee te spelen en te achterhalen of het klopt.

4. Doorlopend directe feedback: leerlingen krijgen doorlopend feedback op hun proces, leren en doelen.

5. Falen heet voortaan 'herhalen': leerlingen en docenten mogen leren door te falen. Alle leerervaringen zouden onlosmakelijk zijn verbonden met uitproberen en herhalen.

6. Alles is verbonden: leerlingen delen hun werk, vaardigheden en kennis met netwerken, groepen en gemeenschappen.

7. Het voelt een beetje als spelen: leerervaringen zorgen voor eigenaarschap, dragen wat bij aan de studenten en zijn zo vormgegeven dat het stellen van vragen en creativiteit stimuleren.

Met deze principes kun je een les ontwerpen, maar ze zijn ook te implementeren in het curriculum. Een goed voorbeeld komt van scholengemeenschap (havo en vwo) UniC Utrecht. Daar hebben twee docenten in samenwerking met collega’s, leerlingen en experts de Challenge Game ontwikkeld. Dit spel biedt werkvormen en tools om met leerlingen een ontwerpcyclus te doorlopen.

Je kunt zelfs een hele school ontwerpen aan de hand van de 7 gameprincipes. In New York hebben docenten en gamedesigners samen een school opgericht: Quest to Learn. De school zet in op game-based learning om leerlingen te motiveren, te leren samenwerken en inzicht te geven in hun eigen leerproces.

Dus waarom zijn games in het onderwijs zo succesvol?

  • Games leren ons samenwerken door te doen.
  • Games geven directe feedback.
  • Games laten het ons opnieuw proberen.
  • Games leren ons dat falen erbij hoort.
  • Games maken onderwijs leuker.

Play the game

Heb je als team interesse in het spel Doorrollen, wil je aan de slag met het implementeren van gameprincipes in jouw lessen of heb je idee voor een spel, maar je weet niet hoe te beginnen? Neem contact op met KPC Groep. Wij helpen je graag verder en we helpen je het vooral zelf te doen.