Auteur: Innovatie & Prototyping

Werkwijze

Tips voor het maken van prototypes

Een prototype hoeft niet altijd het eindproduct te zijn, en daarnaast zijn er allerlei materialen die je kunt gebruiken. Hieronder daarom een aantal tips bij het maken van prototypes met leerlingen:

Brainstormen met materiaal: in plaats van leerlingen een woordweb te laten maken kun je ze ook willekeurige materialen geven. Hiermee moeten leerlingen zoveel mogelijk ideeën maken door middel van een prototype. Geef groepjes een zakje met daarin willekeurige materialen en daarbij een opdracht als: ‘bedenk een oplossing voor ouderen die eenzaam zijn’.

Prototype materialen: het gebruik van verschillende materialen is belangrijk. Hout, karton, plastic, maar ook veel ander materiaal zoals touw, sponzen, ijslolliestukjes, ducttape. Lego is perfect om te gebruiken om snel ideeën te maken, en een 3D printer of lasersnijder is ook erg praktisch.

Stel vragen: bij het maken van een prototype zijn leerlingen aan het ‘spelen’ met ideeën. Hierbij ontdekken ze veel, maar lang niet alles. Door gerichte en goede vragen te stellen over de functie, de vorm, de constructie of het materiaal zorg je dat leerlingen bewuster worden van wat ze aan het doen zijn.

Vastleggen: Omdat een prototype niet altijd het eindproduct is beland het nogal eens in de prullenbak. Of: er worden dingen toegevoegd aan het prototype die het juist minder goed maken. Help leerlingen met het vastleggen van de stappen, zodat ze altijd terug kunnen kijken naar wat en hoe ze het gedaan hebben. Op die manier krijgen ze meer inzicht in het proces en in wat ze geleerd hebben.

Het maken van prototypes is een mooie activiteit om op een creatieve manier bezig te zijn met techniek, en doordat leerlingen een echt object maken beklijft het leren beter. Naast dat er veel geleerd wordt is het ook erg leuk: de energie spat er vaak vanaf en veel leerlingen zijn oprecht verbaast over wat ze gemaakt en geleerd hebben.

De Makerspace

Hoe begin je een makerspace?

Voor het vak Innovatie & Prototyping is het eigenlijk noodzakelijk om een makerspace in je school te hebben. Hoe groot of klein het ook is: een plek waarin de ruimte is om creatief te zijn en te maken in combinatie met nieuwe technologische mogelijkheden hoort er zeker bij.

Het waarom van de MakerSpace is eigenlijk in een aantal grote argumenten te verdelen. Een van de argumenten is techniek. De wereld wordt steeds technischer, zonder dat we het misschien heel erg in de gaten hebben. Netwerken, algoritmes en sensoren vormen de hierbij de onzichtbare motor van veel verschillende processen. Iedereen is dagelijks verbonden via internet en smartphone, maar tegelijkertijd lijkt het alsof we steeds verder af staan van de techniek zelf.

Naast deze technologie speelt ook een andere reden een rol: het maken. Waar in de school is er op dit moment ruimte voor leerlingen om dingen te maken, gewoon omdat het kan? Zonder de noodzaak om een zo hoog mogelijk cijfer te halen en te voldoen aan een door de docent opgelegde lijst van eisen. Een plek waar de leerling zelf keuze kan maken, en niet iedereen aan het einde precies hetzelfde ‘werkje’ inlevert. Creativiteit, spelen, maken, experimenteren, falen, ontdekken, allemaal kernwoorden die je terugziet in een makerspace.

Een ander argument is het bieden van ruimte aan multi-disciplinaire of vakoverstijgende projecten. Door verschillende materialen, apparaten en devices in een ruimte te hebben maak je ook ruimte voor verschillende kwaliteiten en talenten. Leerlingen ontdekken waar ze zelf goed in zijn, en het is voor docenten een prettige ruimte om aan een project te werken.

Tips voor het draaien van een makerspace

Dus je wil aan de slag met een MakerSpace? Uit eigen ervaring kun je dan tegen veel verschillende dingen aanlopen. Hieronder daarom de belangrijkste lessen uit het werken met een MakerSpace in de school:

Kijk wat er al is
Aan de slag met het opzetten van een MakerSpace in je school? Kijk vooral wat er al is in je school! Op veel scholen ligt er ontzettend veel materiaal en gereedschap opgeslagen in kasten of bergruimtes. Het kost wat tijd om dit allemaal tevoorschijn te krijgen, maar vaak levert dit veel op. Soldeerbouten en ‘gewoon gereedschap’ is vaak vrij logisch, maar op veel scholen zijn er al pakketten als Lego Mindstorms of arduino’s aanwezig. Naast het verzamelen van dit materiaal is het meteen een mooie manier om samen met collega’s plannen te bedenken!

Ga voor kwantiteit
Heb je een beetje een budget? Dan komt de moeilijke keuze: wat voor materiaal willen we als school? Uit ervaring: je kunt beter voor (veel) verschillende apparaten en materialen kiezen. Hoeveel leerlingen zijn tegelijkertijd bezig met een Makey Makey? Is het nodig dat er een Raspberry Pi is voor elke leerling? Door veel verschillende apparaten en sets te bestellen blijft er altijd iets nieuws en interessants voor leerlingen.

Ga voor kwaliteit
Kies daarbij, als het mogelijk is, wel voor goed materiaal. Bedenk dat leerlingen er veel gebruik van gaan maken, en goedkoop kan dan duurkoop zijn. Met name bij het investeren in een 3D printer gaat dit op: het hangt er maar net vanaf hoeveel je als docent bezig wil zijn met het instellen van het apparaat.

Werkplekken
Okey, dus je hebt apparatuur en materiaal bij elkaar, maar hoe richt je dan de ruimte in? Het meest praktische is daarbij het gebruik van verschillende soorten werkplekken. Verf en computers zijn niet elkaars beste vrienden, maar ook zaagsel en 3D printen of een wasbak en iPads doen het niet goed samen. Probeer de ruimte zo in te richten dat er ruimte is voor zo’n 6 tot 8 groepen om te werken. Dat klinkt als veel, maar in de praktijk gebeurt het al snel dat leerlingen meerdere werkplekken tegelijkertijd nodig hebben.

Leerlingen als eigenaar
Is dat als docent niet onhandig, zo veel plekken en apparaten tegelijkertijd in een lokaal? Wel als je het alleen probeert! Gelukkig zijn er leerlingen die minstens zo goed zijn in het helpen van medeleerlingen. Door te zorgen dat er snel leerlingen zijn die weten hoe de apparaten en materialen werken kun je als docent vooral op onderlinge hulp sturen. Hiermee stimuleer je ook nog eens peer-learning.

Omgaan met materialen
Soms lijkt het alsof leerlingen het materiaal in een MakerSpace opeten: zo snel gaat het er doorheen. Gelukkig is er veel materiaal goedkoop of gratis te krijgen. Karton is daarbij je beste vriend, maar ook verschillende formaten hout (of mdf) zijn relatief goedkoop te krijgen. Daarnaast zijn de volgende materialen prettig om snel mee te werken: ijzerdraad, touw, tape, kurk, ijslolliestokjes, lege wc-rolletjes, plastic bakjes, gekleurd papier, sponzen, rietjes en klei.

Inspiratie
Als je als leerling een lokaal inloopt met verschillende apparaten en materialen krijg je vaak al snel ideeën. Om de inspiratie een beetje op gang te helpen zijn er veel verschillende dingen die je kunt doen. Door het gebruik van doorzichtige plastic bakken en open kasten zien leerlingen alle mogelijkheden. Een beeldscherm aan de muur of een beamer kan continu foto’s en filmpjes van werk van leerlingen laten zien, en er zijn verschillende afbeeldingen op internet te vinden die helpen in het proces.

Verdelen
Door verschillende werkplekken kunnen leerlingen op verschillende manieren tegelijkertijd werken. Dit klinkt als logisch, maar door te verdelen kun je de druk op bepaalde apparaten veel beter ‘beheersen’. Het is leuk als een hele klas allemaal individueel iets wil 3D printen, maar dan ben je als docent nog weken bezig met achterstallig printwerk. Bij een kleiner groepje is dit direct veel haalbaarder.

Opslag werk van leerlingen
Het bewaren van het werk van leerlingen kan al snel de spuigaten uitlopen. Enorme creaties moeten een plek krijgen. Een MakerSpace wordt vaak door meerdere groepen en docenten gebruikt en daardoor is niet altijd helder in hoeverre het om werk van een leerling of om ‘restmateriaal’ gaat. ‘Hoge’ opslag is daarbij erg praktisch: hoge stellingkasten, het spannen van een waslijn voor producten of hoge schappen zorgen dat werk zichtbaar is, maar ook dat leerlingen het niet per ongeluk kunnen pakken.

De Fun-Factor
Erg belangrijk voor een MakerSpace: humor! Het is een plek die moet voelen als een creatieve speeltuin in een schoolse setting. Een plek ook die gaat over het vieren van mislukkingen, over het ontdekken van kwaliteiten en talenten en over het lol hebben in leren en ontdekken.

De digitale kant
In een MakerSpace gaat het ook over de verbinding analoog-digitaal. En welke devices wil je daarvoor inzetten? Over het algemeen werken de meeste online tools (zoals TinkerCad of Scratch) goed op een Chromebook. Een aantal andere programma’s (Cura, de software voor een lasersnijder) werken daar niet op, dus een aantal vaste PC’s is handig. Ook iPads of smartphones zijn goed inzetbaar. Door te zorgen voor een goede mix kunnen leerlingen ook hier keuzes maken!

Werkwijze

De I&P-Cyclus

Bij I&P wordt gewerkt met een creatieve-cyclus, die 5 grote stappen kent: Ontdekken, Oplossen, Maken, Testen en Delen. Deze cyclus is voor een deel gebaseerd op Design Thinking. Uiteindelijk komt het op het volgende neer:

(Bedenken en) Ontdekken

Je hebt een idee, of ziet een probleem wat je wil oplossen. Hoe dan ook: voor je begint ga je eerst het idee ontdekken, door te brainstormen en te ontwerpen. Je bedenkt wat je precies wil gaan maken, en dit vormt het startpunt voor de volgende stap.

(Onderzoeken en) Oplossen

Je idee is duidelijk, alleen: kun je het maken? Daarvoor moet je eerst een aantal problemen oplossen. Bijvoorbeeld: Hoe werkt het? Hoe ziet het er uit? Wat voor functies heeft het? Wat voor materiaal of technologie gebruik je om het idee of oplossing te maken? Je bedenkt een plan en doet testen om te zorgen dat je het idee echt kunt gaan maken.

Maken

Aan de slag! Je gaat een prototype maken, waarbij je vaak ook nieuwe problemen tegenkomt. Soms moet je nieuwe oplossingen zoeken, soms bedenk je nieuwe toepassingen of nieuwe ideeën.

Testen (en verbeteren)

Je gaat je prototype testen: je zoekt feedback bij anderen, je probeert het te verbeteren en kijkt wat er anders en beter kan. Dit pas je ook toe in je ontwerp, waardoor je een tweede versie krijgt.

Delen & reflecteren

Je kijkt terug naar wat je geleerd hebt en hoe je het idee of probleem hebt opgelost. Je zorgt dat anderen hier gebruik van kunnen maken, door je ontwerp te delen.

Werkwijze

Waarom prototypes?

Zijn er dingen wel eens echt af? Met name in de techniek is er zo veel ontwikkeling, dat er elk jaar wel een betere, mooiere of andere versie van een apparaat, app of ding verschijnt. Een prototype is vaak niet te vergelijken met het uiteindelijke product, maar dat is ook het mooie: je kunt op die manier nog veel kanten op én het product hoeft nog niet zo verfijnd te zijn. Sterker nog, het hoeft niet eens te werken! Door het maken van prototypes laten leerlingen zien wat ze geleerd hebben, en leren ze doordat ze het echt maken.

En dat is ook het mooie van het gebruik van prototypes in het onderwijs: leerlingen kunnen uitvindingen bedenken die in theorie ooit kunnen werken. Doordat ze een fysiek object maken begint het daarbij wel te leven, en kun je vanuit deze uitvinding gaan kijken naar wat wél mogelijk is. Het biedt daarbij ook de ruimte aan leerlingen om hun creativiteit te gebruiken, omdat het eindproduct niet precies zoals dat van de rest van de klas moet zijn.

Ook is er veel kennis nodig. Als een leerling bedenkt dat iets moet kunnen vliegen, dan wil je wel dat daar onderzoek bij zit waarmee hij dit bewijst! Als derde punt is er de creativiteit: het maken van een prototype is een activiteit waarin zowel creativiteit als wetenschappelijk denken bij elkaar komen. Op die manier ben je als leerling aan het ‘spelen’ met onderzoek, nieuwe technologie, constructies, functies, materialen en vorm.

Soorten prototypes

Bij het werken aan prototypes is het handig om een aantal soorten te onderscheiden. Eigenlijk is dit daarbij een oplopend niveau, waarbij elk prototype een stap dichter bij een ‘echt’ product komt. Ook op websites zoals Kickstarter wordt deze typering gebruikt.

Proof of Concept: Dit is het eerste idee, waarmee je wilt laten zien of iets zou kunnen werken. Het is daarbij nog echt een voorbeeld, waarbij zowel vorm als functie kunnen veranderen. Je maakt en Proof of Concept om een idee testen, waarbij het niet hoeft niet te werken. Het kan gemaakt zijn van elk soort materiaal.

Functioneel Prototype: Dit prototype wordt gemaakt voor het testen van de techniek. Het belangrijkste is de functie, het uiterlijk doet er nog niet toe. De werking van de techniek staat voorop, en vaak is dit prototype dan ook niet vergelijkbaar met hoe het er uiteindelijk uit moet zien.

Vorm Prototype: Dit prototype is puur gericht op de vorm. Het is niet nodig dat het echt werkt, maar het is wel belangrijk dat het uiteindelijke materiaal gebruikt wordt. Op deze manier kan getest worden of het ontwerp goed, bruikbaar en handig is.

Design Prototype: Dit is de uiteindelijke versie, zowel vorm als functie kloppen.

Visie

Waarom ‘maken’ belangrijk is…

De term ‘maken’ is soms ingewikkeld in een schoolcontext, omdat leerlingen ook toetsen en opdrachten ‘maken’. Hier gaat het vooral over dingen fysiek maken of ontwerpen. Programmeren? Maken! Tekenen? Maken! Robots bouwen? Maken! Koken? Maken! Knutselen? Maken! Allerlei vormen dus die verstaan worden onder maken. Door de breedte van het begrip zie je ook snel dat er veel verschillende redenen zijn om leerlingen dingen te laten maken.

Veel heeft daarbij te maken met het doel van het ‘maken’ en de visie op waarom er gemaakt wordt. Als je dan op een afstandje kijkt kun je stellen dat er vaak iets gemaakt wordt vanwege de volgende redenen:

Het activeert het leren: Doordat je zowel met je handen als met je hoofd bezig bent ben je veel bewuster van de nieuwe dingen die je op dat moment leert. Hierdoor pik je nieuwe informatie als leerling sneller op.

Het maakt het leren zichtbaar: Leerlingen kunnen ook iets maken om zo te laten zien dat ze bepaalde kennis beheersen. Wanneer je als leerling een interactieve stellage maakt die reflecteert op de slachtoffers in de Tweede Wereldoorlog moet je wel voldoende kennis hebben. Zo laat je zien als leerling dat je de theorie kent door iets te maken waar je trots op bent.

Het vereist technische vaardigheden: Er is een grote vraag naar technici en voor veel leerlingen lijkt techniek vaak iets engs te zijn. Door dingen te maken wordt het minder spannend. Sterker: je ontdekt hoe interessant en leuk het kan zijn om met verschillende apparaten te werken in een ontwerp en maakproces!

Het is iets anders: In de klas wordt veel gewerkt met opdrachten uit boeken of op een device. Het fysiek maken van iets vereist andere vaardigheden en daagt leerlingen dus uit om andere dingen te leren. Zo kun je leerlingen motiveren, zowel aan de ‘bovenkant’ als aan de ‘onderkant’ qua prestaties in de les.

Het is essentieel voor je ontwikkeling: als ‘maker’ leer je te kijken naar mogelijkheden en wordt je steeds beter om zelf ideeën om te zetten naar echte dingen. Dit kun je ook terug vertalen naar jezelf als persoon: je leert dat alles aan te passen en te verbeteren is en kunt dit ook toepassen op jezelf.

Het maakt complexe materie begrijpelijker: door iets te maken leer je ook veel over wat je aan het maken bent. Zelf een lamp bedenken en in elkaar zetten leert minstens zoveel over stroom en licht als wanneer je hier opdrachten over maakt. Daarnaast wordt iets snel betekenisvoller wanneer je het geleerd hebt terwijl je iets maakte waar je het bij nodig had.

Het maakt niveau onbelangrijk: Leerlingen dingen laten maken kan ook veel doen voor de eigenwaarde van een leerling: je cito-score is dan niet belangrijk. Hierdoor kunnen leerlingen gemotiveerder worden en beter gaan presteren op cognitief gebied.

Het geeft ruimte aan talent: opdrachten maken en toetsing is vaak erg eenzijdig, waardoor er geen beroep gedaan wordt op andere talenten van leerlingen. Wanneer je als leerling iets kunt maken kun je laten zien welke andere kanten je hebt.

Het biedt rijke ervaringen: niet alle kinderen komen in aanraking met verschillende vormen van maken. Door hier als docent aandacht aan te geven ontdek je als leerling wat er allemaal mogelijk is, zodat je daardoor een betere richting kunt kiezen in je loopbaan.

Het is leuk: maken is leuk! Door dingen te knutselen of te bouwen worden leerlingen enthousiast en als docent is het altijd fijn om enthousiaste leerlingen te hebben. Het is een prettige manier om even niet met het hoofd te werken en iets te doen wat gewoon leuk is. ‘Leuke dingen’ doen helpt daarbij ook bij het ontspannen, iets wat weer zorgt voor betere resultaten.

Een heleboel verschillende redenen dus! En hoe langer je nadenkt, hoe meer redenen er zijn om leerlingen meer te laten maken op school. Daarbij zie je dat het ook om veel meer gaat dan alleen maar ‘leuke’ dingen doen, het biedt ontzettend veel mogelijkheden om het leren te verbeteren en inzichtelijker te maken. Kortom: met zoveel redenen is het eigenlijk gek als je leerlingen (nog) niet laat maken… Dus waarom zou je niet beginnen met Innovatie & Prototyping?

Visie

De mindset van I&P

Bij Innovatie & Prototyping wordt er uitgegaan van een bepaalde mindset: een manier van denken, kijken en handelen. Deze mindset wordt uitgedragen door de docenten en slaat uiteindelijk over op de leerlingen.

Niet fout/goed, maar van fout naar goed: Het gaat bij I&P niet om fout of om goed, maar om beter te worden. Je kunt altijd iets nieuws leren, en daarbij maak je fouten. Dan weet je dat je leert!

Denk met je handen: Soms lijkt iets moeilijk, totdat je er mee begint. Heb vertrouwen in jezelf en ga gewoon aan de slag!

Alleen ben je sneller, samen ga je verder: Alleen werken is prettig, maar bij een goede samenwerking leer en maak je veel meer. Zoek teamgenoten die passen bij wat je doet, niet omdat het vrienden zijn.

Ik heb het nog nooit gedaan, dus ik denk dat ik het wel kan: Als je het niet geprobeerd hebt, weet je eigenlijk niet of het wel of niet kan. Probeer, test, experimenteer, ontdek met een open houding!

De beste bron die je kunt vinden, ben jezelf: Ideeën die je zelf bedacht hebt zijn het meest krachtige. Hierdoor vind je de motivatie om meer te leren, te proberen en durf je fouten te maken. Blijf dicht bij jezelf en heb hier vertrouwen in!