Les 4: Computational Thinking
Introductie
De laatste les die wij hebben gegeven ging over het hoofdthema Computational Thinking, in het specifiek hebben wij ervoor gekozen om dit te richten tot de CT-trechter en het maken van een simpele flowchart. De les dient als introductie les voor Computational Thinking en probeert de concepten zeer gesimplificeerd probeert neer te zetten.
Belangrijk om te vermelden is dat wij deze les hebben moeten uitvoeren in een online omgeving via Microsoft Teams. Dat betekent dat de uitvoering van de opdracht in deze les iets ingewikkelder werkt dan in een normaal klaslokaal, voor het uitvoeren van de opdracht is gebruik gemaakt van zogeheten break-out rooms binnen de Teams omgeving, wat ons als docenten in staat stelt elk groepje studenten te bezoeken en te begeleiden waar nodig.
Samenvatting van de lesinhoud
Deze les start met een open vraag aan de klas, waarin gekeken kan worden naar de voorkennis die de studenten al bezitten. Dit wordt gedaan door de studenten een kort moment te geven om na te denken over wat Computational Thinking zou kunnen inhouden. Op basis van de antwoorden van studenten kan vervolgens een aantal kenmerken van Computational Thinking worden aangehaald. Waarbij duidelijk wordt aangegeven op welk onderdeel we in deze les aandacht gaan besteden, namelijk het begrijpen, en kunnen maken van een simpele flowchart.
Na de introductie van het hoofdthema Computational Thinking wordt er vervolgens aandacht besteed aan de CT-trechter zoals die te zien is op dia 5 van de PowerPoint. In deze uitleg wordt er duidelijk gemaakt waar de CT-trechter voor dient, hoe het mogelijk gebruikt kan worden, en wordt er een vereenvoudigde uitleg geboden over hoe het verloop van deze stappen eruit zou kunnen zien.
Ook zal in dit les onderdeel gespecificeerd worden welke onderdelen van de trechter voor deze les aan bod komen.
Vervolgens komt er een uitleg over het begrip van de flowchart, hierbij wordt gebruik gemaakt van verschillende voorbeelden van flowcharts, en worden de basiselementen van de flowchart individueel besproken. Nadat de flowcharts zijn besproken gaan we over naar het praktische onderdeel van deze les. Te samen met de klas wordt de probleemstelling voor deze les ontleed. Door vragen te stellen aan de klas komen we achter verschillende onderliggende oorzaken die te maken hebben met het hoofdprobleem zoals die besproken is.
Met behulp van de antwoorden die hieruit naar voren komen worden er vervolgens groepjes gemaakt van tweetallen, waarbij elk groepje een sub probleem krijgt toegewezen. Elk groepje gaat in een aparte break-out room vervolgens het aan hen toegekende onderwerp uitwerken in een simpele flowchart van 2 à 3 stappen. Nadat de studenten tijd hebben gehad om te werken aan de opdracht komt de klas weer samen in de Teams omgeving van de les, en worden de verschillende flowcharts besproken.
Het lesmateriaal
Hieronder een overzicht van de materialen die voor deze les zijn gemaakt.
Algemene evaluatie
Deze laatste les hebben wij helaas in een online omgeving moeten geven in verband met verschillende omstandigheden. Dat maakte ook dat een aantal onderdelen van ons lesdesign wat meer uitdagingen hadden dan men zou ervaren in een fysieke les. Zoals bijvoorbeeld het werken in groepjes tijdens de opdracht en het bijhouden en uitwerken van student input tijdens vragen die wij stelden. Al met al, zijn we relatief goed in staat geweest om deze onderdelen te vertalen naar een online omgeving.
Het onderwerp van deze les vonden wij persoonlijk al vrij ingewikkeld, wat maakte dat we de les ook in gingen met een wat onzeker beeld over de uitkomsten. Hoewel, we moeten concluderen dat we beiden positief verrast zijn over de prestaties van de leerlingen, op een aantal momenten tijdens de instructie en het uitleggen van de opdracht bijvoorbeeld merkten we dat de studenten het nog wel moeilijk vonden om te begrijpen wat wij van hen vroegen. Dit maakte ook dat wij iets meer sturend moesten optreden en door onze vragen anders te formuleren het denken van de student in de juiste richting duwen. Uiteindelijk is dit relatief goed gelukt.
Toen wij eenmaal aankwamen bij het praktische onderdeel van deze les, werd het duidelijk dat een deel van de groep moeite had om te begrijpen wat de opdracht precies inhield. Dit hebben we uiteindelijk op weten te lossen door met de studenten die nog een aantal vragen hadden hier extra tijd voor te nemen en meer uitleg te bieden. Toen de studenten eenmaal in hun break-out rooms bezig waren met de opdracht, hebben wij ervoor gekozen om bij elk groepje even kort langs te gaan en te observeren hoe het ging, waar nodig boden we extra uitleg en hielpen we de studenten keuzes te maken in hun opdracht.
Een aantal studenten benoemden in hun feedback dat de voorbeelden die wij gebruikten in deze les niet helemaal goed aansloot op onze uitleg (bijvoorbeeld yes/no omgedraaid in de flowchart). Dit liet ons ook inzien dat we inderdaad niet helemaal goed aandacht hebben besteed aan op welke wijze onze voorbeelden relateren aan de uitleg of instructie die we daarbij gaven.
Eén student benoemde in de feedback dat de instructie slide voor de opdracht wat onoverzichtelijk was door het ontbreken van bullet points, wat zeker een goed punt is. We erkennen ook dat dit zeker niet een erg sterke slide is geweest in de PowerPoint.
Persoonlijke evaluatie
De laatste les heben we online moeten uitvoeren in verband met omstandigheden. Voor deze les hebben wij een beroep moeten doen op een ander publiek dan voorheen, we hebben een aantal klasgenoten van de opleiding gevraagd om ons hierbij te helpen. Gelukkig was dit op deze manier op te lossen, maar ik moet we toegeven dat ik enigszins teleurgesteld ben over het feit dat het op deze manier moest gebeuren. Door nalatigheid van zowel mijzelf als Kirsten op het gebied van contact opnemen met bijvoorbeeld Maarten of Roland voor een extra les moment, zijn we uiteindelijk gedwongen om het op deze manier in te vullen.
Persoonlijk had ik graag de observaties en feedback van een geoefend docent gehad over deze lesuitvoering, en als ik specifiek ben had ik de input van Roland bijvoorbeeld enorm gewaardeerd. Met name omdat het onderwerp voor deze les Computational Thinking, het enige onderwerp van de minor is waar ik nog veel moeite ervaar met het ontwikkelen van lessen. Voornamelijk omdat het nog enigszins onduidelijk is op welke wijze Computational Thinking geïnterpreteerd dient te worden, er zijn verschillende meningen over. Met name vanuit officiële instanties zien we vaak de overtuiging dat CT moet gaan over het coderen van applicaties en andere zaken. Net dat aspect waar wij tijdens de minor bijna geen aandacht aan hebben besteed.
Maar goed, om te reflecteren op de daadwerkelijke uitvoering van de les. Het feit dat zowel Kirsten als ikzelf nog enige onzekerheid voelden bij dit onderwerp maakte ook dat we niet heel zelverzekerd de les begonnen. Daarnaast kwam er natuurlijk ook bij het lesgeven in een online omgeving nog enige uitdagingen naar boven. Uiteindelijk hebben we deze vooral ICT gerelateerde problemen voldoende weten op te lossen om de les te geven in Teams.
Tijdens het geven van de les, werd al snel duidelijk dat we het best een uitdaging vonden om de door ons verzonnen lesstof op een goede duidelijke manier uit te leggen. Dat maakte ook dat er vanuit de studenten nog best een groot aantal vragen naar voren zijn gekomen tijdens de les, hoewel dit niet als storend is ervaren door de rest van de groep, noch ons als docenten. Gezien de vragen die gesteld worden door de studenten eigenlijk hele waardevolle vragen waren, wat maakte dat bepaalde onderdelen net even dat extra beetje aandacht kregen om iets goed duidelijk te maken.
Tijdens het praktische gedeelte van de les, werd ook duidelijk dat we niet genoeg tijd hadden besteed aan het duidelijk en concreet uitschrijven van de opdracht. Aan het begin van de opdracht kwamen veel studenten met vragen over hoe het nou precies aangepakt moest worden, wat maakte dat we wat langer nodig hadden om deze studenten zover te krijgen dat zij aan het werk konden. Toen de tweetallen studenten eenmaal in hun break-out rooms zaten te werken zijn Kirsten en ik bij de groepjes langs gegaan om te kijken hoe het gaat en of ze nog ondersteuning nodig zijn.
Bij twee groepjes heb ik hun denken een beetje gestuurd door het geven van voorbeelden of het stellen van vragen, waardoor deze groepjes weer verder konden met het maken van hun flowcharts. Tijdens dit lesonderdeel kreeg ik een whatsappje van Kirsten met de vraag of ik even bij een specifiek groepje langs wou, omdat zij niet helemaal bezig waren met de opdracht zoals bedoeld. Toen ik met dit tweetal in gesprek was werd mij duidelijk wat het probleem was, het groepje had als onderwerp voor hun flowchart motivatie gekregen, alleen dit tweetal vondt het een leuker onderwerp om de stelling te gebruiken “is er een herkansing”.
Nadat ik hun uitgehoord heb over hun beredenatie vroeg ik hen om mij hun flowchart te laten zien, tot mijn verbazing hadden zij ondanks de verschuiving in het onderwerp een prima lopende flowchart opgezet voor het probleem. Dat maakte ook dat ik de keuze maakte het te laten voor wat het was, het was duidelijk dat de studenten begrepen wat ze moesten doen en hoe zij dit moesten praktiseren, ze hadden alleen het eigen initiatief genomen om een onderwerp of vraagstelling te gebruiken die zij interessanter vonden.
Op dat punt is het denk ik ook zaak om te erkennen als docent, dat studenten soms creatieve manieren hebben om tot dezelfde uitkomst te komen die je vooraf had bedacht. Niet alles zal altijd zo lopen als dat je in je lesplan beschrijft, maar als studenten laten zien dat ze de stof beheersen, wie moet jij dan zijn als docent om hun eigen initatief te bestraffen?
Ondanks de extra uitdagingen van deze les ben ik bijzonder tevreden over de uitkomsten en prestaties van de groep. We wisten ondanks onze eigen onzekerheid een moeilijk onderwerp te versimpelen en uit te leggen op zo’n danige manier dat de studenten hiermee aan het werk konden. Dat is dan in mijn mening ook een waardevolle les voor ons als beginnend docent.
Bewijzen
Onderbouwing didactische keuzes
Inkorten van het onderwerp (CT Trechter)
Het concept van de CT Trechter is een vrij uitgebreid concept, wat op vele verschillende manieren benaderd kan worden. Mede omdat dit onderwerp slechts één keer wordt aangeboden als introductie onderwerp voor een klas, is de keuze gemaakt om het gebruik van de trechter op te delen in 3 stukken. Voor deze les zullen wij alleen gebruik maken van de bovenste 2 stukken van de trechter (Van: probleem herformuleren, Tot: gegevens visualiseren).
Door alleen deze eerste twee stukken van de trechter te behandelen in plaats van het geheel maken we de aangeboden lesstof toegankelijker voor beginnende studenten, beginnend over dit onderwerp (Kolb, 2020, p. 63). Naast dat het inkorten van de trechter natuurlijk de daadwerkelijke lesstof een stuk minder druk maakt, mocht men de gehele trechter willen behandelen dan zou een les van 60 minuten niet genoeg zijn. Met het inkorten hebben wij ervoor gekozen om de trechter slechts te introduceren bij de studenten, het is dan ook van belang dat de focus van deze les ligt op het maken van de trechter, en het begrijpen van de toepassing in plaats van het maken van een inhoudelijk correcte & mogelijk codeerbare flowchart.
Voorbereide vraagstelling & onderdelen voor de opdracht
Door het vooraf voorbereiden van de onderwerpen (probleemstelling), maken we het mogelijk om de studenten beter te begeleiden in het geval dat zij dit een lastig onderwerp vinden. Naast deze differentiatiemogelijkheid, biedt het vooraf voorbereide werk ons ook een basis om vanuit te werken. Zoals bijvoorbeeld tijdens dia 8, waarin we de studenten begeleiden in het ontleden van de probleemstelling tot sub problemen (sub onderwerpen die betrekking hebben tot het grotere geheel), op dit punt in de les, stelt onze voorbereiding ons in staat om gerichtere vragen te gebruiken om leerlingen tot een gewenst antwoord te sturen (Geerts & Kralingen, 2018, p. 113). Dit mede omdat wij al op de hoogte zijn van de richting die we op willen gaan met de probleemstelling.
Groepsopdracht & variatie
De opdracht voor deze les hebben wij zodanig ontworpen dat wij ervan uitgaan dat het bevorderlijk is voor de studenten om te werken in tweetallen. Deze keuze is met name gemaakt omdat we erkennen dat het onderwerp zeker niet het makkelijkste is, door leerlingen samen te laten werken aan de opdracht stellen we hen in staat om elkaar te ondersteunen (Marzano & Miedema, 2018, pp. 75, 102 – 104).
Naast deze originele insteek voor de opdracht hebben we ook rekening gehouden met verschillende mogelijke variaties op de opdracht. Hiervoor hebben we tenminste twee differentiaties opties bedacht, één om het makkelijker te maken en één om het moeilijker te maken.
Meerder voorbeelden over de toepassing van de stof
Door de gehele les heen maken we gebruik van verschillende voorbeelden van de flowcharts die gemaakt kunnen worden met behulp van de CT Trechter, door het afwisselend gebruik van verschillende voorbeelden schetsen we een visueel idee bij de studenten die hopelijk het begrip van dit concept kunnen verhogen (Geerts & Kralingen, 2018, pp. 112, 113). Zo hebben wij verschillende variaties van de flowcharts waarin we een aantal dingen kunnen illustreren, zoals hoe een flowchart gemaakt wordt en welke symbolen hierbij gebruikt kunnen worden zowel als verschillende voorbeelden van een ingevulde flowchart.
Probleemstelling onderwerp bewuste keuze (relevantie) & aanpassingsvermogen
Het onderwerp die wij vooraf hebben voorbereid voor de invulling van de opdracht is bewust gekozen om een verbinding te maken met de belevingswereld van de studenten. Het niet behalen van deadlines en moeite hebben met motivatie en uitstelgedrag is een veel voorkomend probleem onder studenten, om het onderwerp beter aan te laten sluiten en daarmee meer interesse te wekken voor de flowchart hebben we ervoor gekozen om dit specifieke onderwerp te gebruiken voor de opdracht. Ten slotte heeft er zich tijdens de les ook een moment voorgedaan waarbij een tweetal studenten de inhoud van de opdracht anders hadden geïnterpreteerd en dit een eigen invulling hadden gegeven. Hiervoor is de keuze gemaakt om de creatieve inbreng van deze studenten te waarderen, gezien zij nog steeds beheersing van de stof lieten zien in de flowchart die zij gemaakt hadden (Marzano & Miedema, 2018, pp. 40, 41).