Computational Thinking
Via lesprogramma's gericht op probleemoplossing, codering en STEM-onderwerpen kunnen leerlingen zich voorbereiden op toekomstige uitdagingen. Scholen proberen leerlingen een optimale start te geven door ze een toolkit met technische vaardigheden aan te reiken.
92%van alle toekomstige banen over de hele wereld zal digitale vaardigheden vereisen.
ZDNet, 2018
93%van alle Amerikaanse docenten is van mening dat Computational Thinking in het middelbaar en basisonderwijs het gebruik van heuristiek en inzicht in algoritmen omvat.
Pew Research Center, 2018
40%van alle nieuwe studenten in Duitsland schrijft zich in voor STEM-studies, omdat deze vakgebieden als 'veilige' carrièretrajecten worden gezien.
Amerikaans Bureau of Labor Statistics, 2012
Bekijk onderwijstrends per land
Van Australië en de Verenigde Staten tot de Noordse landen: bekijk hoe het onderwijs zich wereldwijd ontwikkelt.
Australië
Brazilië
Canada
Japan
Mexico
Nederland
Nieuw-Zeeland
Noordse landen
Spanje
Verenigd Koninkrijk
VS
Australië
Brazilië
Canada
Japan
Mexico
Nederland
Nieuw-Zeeland
Noordse landen
Spanje
Verenigd Koninkrijk
VS
Computational Thinking
Een gesprek met Chris Stephenson
Hoofd van Computer Science Education Strategy, Google
Hoe verwacht je dat het informatica-onderwijs de komende tien jaar zal veranderen? Wat zullen de verschillen zijn met nu?
De informatica verandert op dit moment enorm en ik denk dat deze trend zal doorzetten en waarschijnlijk zal versnellen. De afgelopen tien jaar worden gekenmerkt door enorme verbeteringen in informatica-leeromgevingen, wat bijvoorbeeld te zien is aan de groei van blokprogrammeren. Wellicht nog belangrijker is dat de focus op het werkelijk bij de les betrekken van alle leerlingen heeft gezorgd voor een nieuwe nadruk op niet alleen welke stof we lesgeven, maar vooral hóé we lesgeven. Dankzij deze verschuiving naar meer aansprekende lespraktijken of onderwijsmethodologieën op basis van onderzoek kunnen we alle leerlingen nog beter betrokken houden en inspireren. Dus ik denk dat we over tien jaar alle leerlingen kunnen voorzien van de computervaardigheden die ze nodig hebben om succesvol te zijn in de wereldeconomie.
Hoe merk je dat het goed gaat met informatica- en STEM-onderwijs? Hoe merk je het als die inspanningen niet effectief zijn?
Zoals in elk klaslokaal is een succesvolle informatica- en STEM-klas een plek waar alle leerlingen sterk bij de lesstof betrokken zijn en alle leerlingen, ongeacht hun uiteindelijke loopbaan, leren hoe ze problemen kunnen oplossen en oplossingen kunnen realiseren met behulp van tools en strategieën uit de echte wereld. Van informatica-onderwijs en met name STEM-onderwijs weten we dat de lessen aanzienlijk minder effectief zijn als de klas geen weerspiegeling vormt van de diversiteit van de bevolking in het algemeen. In deze gevallen gaat onze grootste uitdaging over wie er níét in het lokaal aanwezig is, welke leerlingen deze kansen niet krijgen en zichzelf in de toekomst niet zien slagen in deze vakgebieden.
Welke fundamentele bouwstenen moeten aanwezig zijn voor effectief informatica-onderwijs op scholen?
Ik denk dat informatica niet anders is dan andere vakgebieden als het gaat om de vraag wat fundamenteel is. Allereerst heb je goed opgeleide docenten met enthousiasme voor het vakgebied nodig die lesgeven op een manier die relevant en boeiend is voor alle leerlingen. Vervolgens betrokken, geïnspireerde en gemotiveerde leerlingen. En tot slot, tools waarmee docenten en leerlingen het vakgebied kunnen ontdekken.
Ontdek wat de experts zeggen
Dr. Tim Bell
Computational Thinking
Een gesprek met Dr. Tim Bell
Professor, University of Canterbury
Welke ontwikkeling heeft het informatica-onderwijs volgens jou de afgelopen jaren doorgemaakt?
De grootste verandering die ik heb gezien, is dat we in dit vak anders lesgeven dan voorheen, omdat we het toegankelijk willen maken voor meer mensen dan de leerlingen die we er altijd al mee hebben aangetrokken. Daarnaast is informatica tegenwoordig veel meer op de mens gericht. In de jaren 70 en 80 werd één computer door meerdere mensen gebruikt en moesten we onze beurt afwachten om deze beperkte hulpbron te gebruiken. Tegenwoordig staan computers in de rij, moeten ze op ons wachten, en hebben we een ruim assortiment om uit te kiezen. Een goede gebruikerservaring is daarom belangrijk. Je ziet dat softwareontwikkelaars die de mens centraal stellen, steeds hoger worden gewaardeerd en dat diversiteit een prioriteit aan het worden is. Binnen het onderwijs heeft dit geleid tot de behoefte om veel meer verschillende leerlingen de kans te geven om een visie te ontwikkelen over hoe zij een rol kunnen spelen in dit vakgebied. Maar we hebben natuurlijk nog een lange weg te gaan op dit front.
Hoe verwacht je dat het informatica-onderwijs de komende tien jaar zal veranderen? Wat zullen de verschillen zijn met nu?
Ik kan de toekomst niet voorspellen, maar de toekomst die ik graag zou willen uitvinden, is er een waarin iedereen in onze samenleving het gevoel heeft dat hij of zij voldoende is toegerust om deel te nemen aan onze steeds verder digitaliserende wereld. We zullen niet alleen nieuwe innovaties ontwikkelen, maar ook verstandige keuzes moeten maken over hoe we nieuwe technologieën moeten reguleren, of het nu gaat om social media, AI of quantumcomputing. Als je de juiste beslissingen over deze onderwerpen wilt nemen, moet de samenleving goed geïnformeerd zijn en daarvoor hebben we informatie-onderwijs nodig.
Hoe merk je dat het goed gaat met het informatica- en STEM-onderwijs? Hoe merk je het als die inspanningen niet effectief zijn?
Als het goed gaat, denk ik dat we docenten zien die er met vertrouwen in lesgeven en die het nut ervan inzien. Als het niet goed gaat, zien we ongelijke toegang tot goed onderwijs, zowel wat betreft hulpmiddelen als de toegang tot zelfverzekerde en competente docenten.
Welke fundamentele bouwstenen moeten aanwezig zijn voor effectief informatica-onderwijs op scholen?
Er is goede ondersteuning nodig van boven naar beneden: van de schoolleiding en ambtenaren binnen het onderwijssysteem naar alle andere lagen. En van onderaf naar boven moeten docenten kunnen leren hoe ze het vak moeten lesgeven (bijvoorbeeld niet alleen zelf leren programmeren, maar ook hoe ze moeten lesgeven in programmeren). Dit is een grote verandering en binnen de meeste onderwijssystemen is het lastig om hier voldoende hulpbronnen (tijd en geld) voor te vinden.
Markus Hohenwarter & Stephen Jull
Computational Thinking
Een gesprek met Markus Hohenwarter en Stephen Jull
Oprichter/CEO en COO, GeoGebra
Welke ontwikkeling heeft het STEM-onderwijs de afgelopen jaren in jouw ogen doorgemaakt?
Afgezien van het feit dat het acroniem (Science, Technology Engineering, Mathematics) nu wereldwijd alom wordt herkend, wat op zich al een indicatie is van de toenemende waarde van wetenschap, technologie, engineering en wiskunde binnen het lesprogramma en het groeiende belang dat daaraan wordt gehecht, zou ik zeggen: de toevoeging van de 'kunsten' (Arts), wat tot STEAM leidt. STEAM heeft de deur nog verder geopend voor een groter aantal leerlingen die anders nooit enthousiast zouden zijn geworden over een lesprogramma dat historisch gezien altijd beperkt is gebleven tot liefhebbers van wiskunde. Vanuit ons perspectief bij GeoGebra kom je wiskunde overal tegen, bij alle creatieve vakken, en ligt het ten grondslag aan innovatie en ontdekking. En wie vindt het nou niet interessant om op ontdekkingstocht te gaan!
Hoe denk je dat het STEM-onderwijs het komende decennium zal veranderen? Wat zullen de verschillen zijn met nu?
De voornaamste klacht van leerlingen op scholen gaat waarschijnlijk nog steeds over de relevantie van het lesprogramma voor het dagelijks leven, zowel nu als in de toekomst. De reputatie van STEM-vakken onder leerlingen is nu al aan het verbeteren, al was het alleen maar omdat leerlingen overal technologie gebruiken, maken en beïnvloeden. Scholen hebben nu de kans om die interesse en competentie in technologie in te zetten bij het leerproces. Hier bij GeoGebra draait het bij de STEM-vakken allemaal om verkenning tijdens het leren. De grootste verandering voor ons komt misschien wel door de impact van AR-technologieën (zoals de 3D AR-app van GeoGebra) waarmee leerlingen eigenhandig de natuurkundige en wiskundige eigenschappen van de wereld om ons heen kunnen verkennen. Wanneer leerlingen met behulp van AR-technologie in en door een steeds van vorm veranderende tesseract kunnen lopen nadat ze bij Engels 'A Wrinkle in Time' hebben gelezen, krijgen ze veel dieper inzicht in 4D-theorie dan tot nu toe mogelijk was.
Wat is het beste voorbeeld dat je bent tegengekomen van effectief STEM-onderwijs in actie?
Die vraag kan ik onmogelijk beantwoorden, omdat er zoveel en zo veel verschillende voorbeelden zijn dat het ondoenlijk is om daar één uit te kiezen. Ik zou me er te makkelijk van afmaken als ik zomaar iets van de wereldwijde GeoGebra-community van docenten en leerlingen zou uitlichten, dus val ik maar terug op een ander uitstekend voorbeeld dat ik altijd achter de hand houd en iets wat tot de verbeelding blijft spreken: ruimtereizen, of in dit geval de nabije ruimte met het project 'Lego Man in Space' door leerlingen uit Toronto. Als je zo'n drie miljoen weergaven bereikt met een STEM-project door leerlingen, weet je dat je iets goed hebt gedaan :) Als er een vervolgmissie zou plaatsvinden, zou een logische follow-up kunnen zijn om een telefoon mee te sturen om gegevens te verzamelen om de missie te registreren en weer te geven in GeoGebra.
Welke fundamentele bouwstenen moeten aanwezig zijn voor effectief informatica-onderwijs op scholen?
Er loopt een rode draad door alle goede lessen en scholen: goede docenten die graag samen met hun leerlingen leren. Voor hoogwaardig, inspirerend STEM-onderwijs is niet per se technologie nodig. Maar als je goede docenten en een ondersteunende en boeiende leeromgeving combineert met de beste technologie, dan wordt het past echt boeiend.
Bekijk meer informatie in het Docentencentrum
Bekijk online trainingen en informatiebronnen om docenten en leerlingen nu voor te bereiden op de toekomst.
Aan de slag
Opkomende aspecten van klassikaal onderwijs ontdekken
Bekijk de belangrijkste trends die we op dit moment in het onderwijs tegenkomen en die het onderwijs van morgen bepalen.