Spelen met techniek en wetenschap in LEGO-studio

Article type
Interview
Publication date
LEGO studio leerlingen Kubus Amersfoort

Basisschool De Kubus in Amersfoort, onderdeel van scholenkoepel KPOA, startte vorig jaar als eerste basisschool in Nederland met een LEGO-studio. Alle scholen in de gemeente mogen er gebruik van maken. “We zien enthousiaste kinderen die opgaan in hun spel én tegelijkertijd een heleboel leren.”

Ramen beplakt met legostenen en legofiguren, felrode banken, een grote wedstrijdtafel met daarboven een prachtig maanlandschap en een vitrinekast vol legobouwwerken. De LEGO Education Innovation Studio, zoals het LEGO-lokaal van De Kubus officieel heet, oogt kleurrijk en vrolijk. In de studio mogen leerlingen van groep vijf tot en met acht van De Kubus, maar ook van andere scholen in Amersfoort, volop experimenteren met LEGO Education, de educatieve leerlijn van LEGO. 

“Ons doel is om zoveel mogelijk kinderen te laten profiteren van onze studio. Ze bouwen er bijvoorbeeld bewegende en lichtgevende dieren, programmeren robots om een heel parcours af te leggen en laten een molen draaien. Zo ontdekken ze spelenderwijs de wereld van wetenschap en techniek”, vertelt één van de initiatiefnemers William van Barneveld. Hij is leraar op basisschool De Kubus en gespecialiseerd in het werken met LEGO Education. 

Plan voor LEGO-studio

Het idee om met de LEGO-studio te starten, ontstond twee jaar geleden. “Een ouder die in de technische sector werkt, was heel enthousiast over LEGO Education. Samen met haar en met René van den Broek, beleidsmedewerker Wetenschap, Techniek en ICT bij scholenkoepel KPOA, onderzochten we de mogelijkheden. We namen een kijkje bij scholen in het voortgezet onderwijs die al met LEGO werkten en dachten na over onze doelen en de inrichting van een studio. We wilden een aantrekkelijke, ruimtelijke plek creëren, helemaal in het teken van LEGO, zodat kinderen niet afgeleid zouden worden door andere spullen in de klas. Ook moest er voldoende opbergruimte komen.”

Financiering door sponsoring

Om de inrichting van de studio en nieuwe materialen te kunnen bekostigen, diende René van den Broek namens KPOA een plan in bij de AFAS Foundation. Deze stichting ondersteunt inspirerende maatschappelijke-, zorg- en onderwijsinitiatieven met een grote impact. “Onze aanvraag werd gehonoreerd, omdat AFAS het project erg mooi vond en het aansluit bij de gedachte om alle kinderen in aanraking te laten komen met nieuwe ontwikkelingen. We ontvingen daarom 46.000 euro. Geweldig natuurlijk”, aldus René. “Voor dit bedrag hebben we de studio prachtig ingericht en aangekleed. Als er nu weer nieuwe leermiddelen nodig zijn of materialen kwijtraken, betaalt onze scholenkoepel dat. Hier begroten we ongeveer 2.000 tot 3.000 euro op jaarbasis voor.” 

Visie van KPOA

KPOA zag de studio als een mooie aanvulling op de leskisten rondom programmeren die scholen al gebruikten. René: “We hebben tachtig leskisten, gevuld met LEGO en andere leermiddelen, die we uitlenen aan scholen binnen de stichting. We zijn hiermee begonnen, omdat we het belangrijk vinden dat alle leerlingen de kans krijgen om in aanraking te komen met wetenschap en techniek. De samenleving vraagt een steeds grotere kennis op dit gebied. Zelfs voor niet-technische beroepen heb je technische vaardigheden nodig. Bovendien zijn er ook technische vervolgscholen, waar leerlingen niet voor kiezen als ze nooit hebben ervaren of ze het leuk vinden”, legt hij uit.

“Met de LEGO-studio geven we de lessen over wetenschap en techniek een structureel karakter en zorgen we voor nog meer verdieping. De bouwsets en lesmodules zijn vakoverstijgend. De lessen combineren techniek en wetenschap met rekenen, biologie, ruimte en luchtvaart, verhalen creëren, duurzame energie en ruimtelijke inrichting. Door de spelende en onderzoekende manier van leren ontwikkelen leerlingen ook digitale geletterdheid en 21e eeuwse vaardigheden zoals samenwerken en problemen oplossen.”

Leerlijnen en leermiddelen

William maakt in zijn twee uur durende lessen op basisschool De Kubus vooral gebruik van LEGO WeDo en Mindstorms. “LEGO WeDo bestaat uit een app met digitale lessen over uiteenlopende thema’s, in combinatie met bouwpakketten. Vanaf groep vijf kunnen kinderen hier in tweetallen mee aan de slag. Op de website van LEGO vind je per leeftijdscategorie de bijbehorende leerlijnen, de lesplannen en de tussen- en einddoelen”, vertelt hij. 

“Met LEGO WeDo leren kinderen stapsgewijs samen onderzoeksvragen en problemen te analyseren. De lessen zijn opgebouwd uit de vier stappen van onderzoekend en ontwerpend leren: verkenning, bouwen, testen en delen. Ze gebruiken ICT, computers en programmeren om oplossingen voor complexe problemen te vinden, creëren en testen. Deze vaardigheid heet computational thinking.”

Uitsnede Ipad LEGO-studio

Op een iPad laat William een voorbeeld zien: filmpjes waarin de legopoppetjes Max en Mia uitleg geven over een biologieles. Het is de bedoeling dat leerlingen op zoek gaan naar het antwoord op de vraag: hoe verandert een kikkervisje in een kikker? “Ze kunnen de lessen zelfstandig volgen, maar ik geef altijd extra uitleg. De teksten en vragen zijn namelijk wat ingewikkeld geformuleerd. Zodra de opdracht duidelijk is, zoeken ze op de iPad zelf relevantie informatie op, in dit geval over de kenmerken van een kikkervisje en een volwassen kikker. Vervolgens maken ze aan de hand van een bouwtekening een kikkervisje dat met behulp van een motor en sensoren beweegt. Door er pootjes onder te zetten, transformeren ze het tenslotte in een springende kikker. Ze presenteren hun resultaten aan elkaar.” 

Experimenteren met robots

Naast LEGO WeDo gebruikt William ook de bouwpakketten ‘Eenvoudige Machines’ om jonge kinderen te laten kennismaken met de techniek achter tandwielen, hefbomen en katrollen. Met achtstegroepers gaat hij nog een stapje verder. Zij gebruiken Mindstorms om zelf een robot te ontwerpen, bouwen en programmeren. “De robot kan een parcours rijden en dingen optillen, gooien en omver duwen. Je programmeert hem door verschillende pictogrammen achter elkaar te zetten. Die staan voor een actie, zoals draaien, rijden en stoppen. Je kunt ook aangeven hoe lang de robot een actie moet uitvoeren en met welke kracht.” 

De Mindstorms-robots spelen ook een grote rol in de wedstrijd FIRST LEGO League, waar groep acht van De Kubus vorig jaar voor het eerst aan meedeed. In deze internationale LEGO-competitie nemen scholen het in teamverband tegen elkaar op. “Aan de hand van verschillende opdrachten onderzoeken leerlingen de maatschappelijke rol van techniek en wetenschap. Ze proberen een probleem op te lossen waar wetenschappers en ingenieurs in deze tijd mee te maken hebben”, legt William uit. “Elk jaar is er een ander thema, zoals vorig jaar ‘City Shaper’. Aan de hand van bouwtekeningen ontwierpen onze leerlingen in de studio op de wedstrijdtafel een eigen stad, waarin ze de robots een parcours lieten afleggen. Ze bedachten dat in de stad ook een bijzonder speeltoestel moest komen, gemaakt voor gehandicapte en gezonde kinderen om samen in te spelen. Op de wedstrijddag presenteerden zij hun ontwerp. We hebben niet gewonnen, maar alleen het meedoen was al een mooi avontuur.”

Samenwerking met andere scholen

Scholenkoepel KPOA koos bewust voor basisschool De Kubus om de LEGO-studio te huisvesten. “Het Soesterkwartier is een gevarieerde wijk waar kinderen wonen die thuis geen LEGO-speelgoed hebben, omdat het te duur is. Door onze studio krijgen ze toch de kans om ermee in aanraking te komen”, verklaart René. “We hopen wel dat alle scholen van binnen en buiten de stichting zich welkom voelen. Voor KPOA-scholen zijn de lessen van William gratis. Aan scholen buiten de stichting vragen we een urenvergoeding, omdat ze gebruik maken van onze school, leraar en ons materiaal.”

Het afgelopen jaar kwamen gemiddeld twee groepen per week langs. “Het zou leuk zijn als dat nog wat meer wordt. We merken gelukkig dat scholen die een keer zijn geweest graag terugkomen, maar we snappen ook dat praktische bezwaren, zoals vervoer, een rol spelen. Daarom regel ik aantrekkelijke combinaties: een halve dag naar de escaperoom in de bibliotheek en een halve dag les in de LEGO-studio bijvoorbeeld. Dan wordt het echt een dagje uit rondom wetenschap en techniek.”

Leeropbrengsten LEGO-studio

William probeert met zijn lessen bij de leefwereld van leerlingen aan te sluiten. “Ik geef hen alle ruimte om te experimenteren en we hebben veel lol. Daardoor blijft de lesstof goed hangen”, vertelt hij. “Als een nieuwe groep in de studio komt, bespreek ik vooraf met de leraar aan welke leerdoelen en vakken we gaan werken. We zijn bijna altijd vakoverstijgend bezig. Tijdens de les merk ik vanzelf wat de leerlingen nodig hebben om lekker aan de slag te gaan. Omdat ik het materiaal zo goed ken, kan ik elke les makkelijker of moeilijker maken. Sommige leerlingen vinden het nabouwen van bouwtekeningen al leuk en uitdagend genoeg. Anderen laten hun fantasie de vrije loop en bedenken zelf de meest creatieve oplossingen.”

Zowel jongens als meisjes gaan volgens William ‘helemaal los’ in de studio. “LEGO spreekt iedereen tot de verbeelding. Het mooie is dat alle leerlingen hoe dan ook trots zijn op het eindresultaat. Daardoor groeit hun zelfvertrouwen. Onbewust ontwikkelen ze tijdens het spelen ook veel vaardigheden, zoals samenwerken, oplossingsgericht en kritisch denken, zelfregulering en creativiteit. Van leraren hoor ik regelmatig dat leerlingen zich in de studio ineens heel anders gedragen of verborgen talenten laten zien. Dat geldt ook voor kinderen met leer- of gedragsproblemen en uit het speciaal onderwijs. Ik merk dat spelend leren op hen een positieve uitwerking heeft.”

Scholing leraren

Als leraren van andere scholen van KPOA zich meer in LEGO Education willen verdiepen, kunnen zij zich inschrijven voor workshops bij de academie van KPOA. René: “We bieden workshops van twee uur over WeDo en Mindstorms. We hopen dat leraren daarna enthousiast zijn en met hun groep naar de studio komen. Zij kunnen deze studiolessen natuurlijk ook afwisselen met lessen op hun eigen school. William gaat graag bij andere scholen langs om leraren op weg te helpen.”

Tips voor andere scholen

Voor andere scholen die hun onderwijs op het gebied van wetenschap en techniek willen verrijken, hebben René en William zeven tips:

  1. Als geld een bezwaar is, begin dan met kleine stapjes. Schaf bijvoorbeeld vijftien setjes WeDo en vijftien iPads aan, zodat een groep in tweetallen aan de slag kan. Een mooi ingerichte studio werkt stimulerend, maar een leeg lokaal volstaat ook.

  2. Zorg ervoor dat je een vaste plek hebt om de materialen netjes op te bergen en maak er iemand verantwoordelijk voor. Niets is zo demotiverend als bouwkisten die niet compleet zijn of iPads die niet werken of niet zijn opgeladen.

  3. Wees niet bang dat je als leraar te weinig over LEGO Education weet. Richt de klas handig in, maak groepjes en laat leerlingen het zelf proberen. Sta ervoor open om van hen te leren, want ze pikken het vaak snel op.

  4. Onderzoek hoe je met LEGO Education een aantal leerdoelen kunt vervangen. Dat scheelt tijd. Je kunt in de lesmodules makkelijk vakoverstijgend werken.

  5. Schaf als bestuur materialen aan en leen ze uit aan scholen. Zo kan elke school ermee experimenteren.

  6. Je kunt er ook voor kiezen om leskisten met meerdere materialen samen te stellen om zo te variëren in het aanbod voor techniek en programmeren.

  7. Werk samen met andere scholen, instellingen en bedrijven en zoek naar win-win situaties. Stel je LEGO-studio bijvoorbeeld open voor de teammiddag van het bedrijf dat je sponsort.