We leven in een wereld die steeds digitaler wordt. Voor hun begrip van de wereld is het nodig dat jongeren al vroeg begrijpen hoe computers ‘denken’. Dat wordt duidelijker voor ze als ze weten hoe computational thinking werkt. Met de lesbrief Denken als een computer oefenen leerlingen met de stappen hiervoor. Ze leren hoe ze een plan maken om procesmatig van probleem tot oplossing te komen. Zo wordt het mogelijk een computer in te zetten om een probleem op te lossen. In deze blog vind je uitleg bij de lesbrief én tips voor extra oefening met computational thinking.

Beginnen bij het begin

Maak samen met je leerlingen een mindmap rondom het thema ‘computers’. Laat je leerlingen alles wat ze hier al over weten roepen en schrijf dat op – of laat leerlingen dat zelf in de mindmap schrijven. Je kunt ze helpen door bij bepaalde woorden door te vragen: wat weten ze dáárover? Komen er niet zo veel woorden aan bod over hoe computers werken? Dan kunnen ze waarschijnlijk wat extra uitleg gebruiken over waarom het belangrijk is te leren hoe computers ‘denken’: het doel van de les is dat leerlingen in de basis begrijpen hoe computers werken en hoe deze kunnen helpen bij het oplossen van problemen. Programmeren komt er dus niet aan te pas.

Medialab

Op sommige scholen is er een medialab met robots, tools voor virtual en augmented reality en allerlei andere vernieuwende digitale snufjes. Is er op jouw school geen medialab aanwezig? In plaats van deze stap kun je onderstaand filmpje laten zien. Hiermee krijgen leerlingen een idee van zo’n medialab en wat je er allemaal kunt doen.

De stappen van computational thinking

Met de lesbrief volgen je leerlingen de stappen van computational thinking. Hieronder vind je extra informatie en voorbeelden vanaf de stap ‘Patronen herkennen’, zodat je je leerlingen goed kunt begeleiden bij deze oefening.

  • Patronen herkennen

Aan wat voor soort patronen kun je denken? Een voorbeeld: stel je voor dat je een aantal auto’s wilt tekenen. Je weet dat alle auto’s een aantal onderdelen gemeen hebben. Ze hebben allemaal wielen, deuren, een uitlaat, een stuur, enz. Deze onderdelen noem je patronen. Als je eenmaal weet hoe je één auto tekent, weet je ook hoe je de andere auto’s moet tekenen. Je volgt dan dezelfde patronen. Dit doet een computer ook bij deze stap.

  • Filteren

Hoe onderscheid je de onbelangrijke dingen van de belangrijke dingen? Welke informatie is nou echt belangrijk om het probleem op te lossen? We kijken nog eens naar het voorbeeld van de auto’s van hierboven. Om auto’s te tekenen moet je wel de patronen weten (de wielen, deuren, enz), maar je hoeft niet te weten wat voor geluid de auto maakt of hoe duur auto’s zijn. Dat zijn dus onbelangrijke elementen die je uit je informatie kunt filteren.

  • Algoritme

Een algoritme is een plan om een bepaald probleem stap voor stap op te lossen. In dit plan is iedere uit te voeren stap uitgeschreven, staat de volgorde van de stappen vast en is er een duidelijk start- en eindpunt. Denk aan een recept dat je volgt, of aan de instructie van een opdracht voor je leerlingen. Om een computer een bepaald probleem op te laten lossen geef je de computer zo’n algoritme.

  • Evaluatie

Als je eenmaal een oplossing hebt gevonden is het belangrijk om te testen of dit de juiste oplossing is. Je checkt dus het algoritme. Leerlingen kunnen zich hierbij deze vragen stellen:

    • Is het goed te begrijpen? (Is het probleem in duidelijke kleine problemen verdeeld?)
    • Is het compleet? Dekt het ieder aspect van het probleem?
    • Is het efficiënt? Wordt er gebruikgemaakt van alle mogelijke middelen en kan het probleem niet op een betere of snellere manier opgelost worden?

Zonder evaluatie loop je het risico dat het algoritme niet klopt en het probleem dus niet opgelost wordt. Dat heeft in het geval van het tekenen van een reeks auto’s niet zulke heftige consequenties. Maar stel je voor dat dit gebeurt bij een vliegtuiggerelateerd probleem. Dan zou er wel eens iets goed mis kunnen gaan!

Thema’s

Om meer feeling te krijgen met een abstract begrip als computational thinking, kun je de les ook ophangen aan thema’s. Werk je bijvoorbeeld met het thema duurzaamheid? Of staat komende periode bijvoorbeeld het thema klimaatverandering op de planning? Laat je leerlingen dan nadenken over het oplossen van problemen rondom dat thema. Problemen kunnen bijvoorbeeld zijn: ‘we gebruiken te veel plastic flesjes en tussendoortjes die in plastic verpakt zijn’ of ‘we vergeten allemaal vaak de lamp uit te doen als we het toilet of lokaal verlaten’.

Doordraaien

Je kunt leerlingen laten doordraaien per stap in plaats van met vaste duo’s te werken. Dan blijft per duo steeds één leerling staan, terwijl de ander met de klok mee draait. Je kunt ook alleen de problemen laten staan, en een duo opsplitsen: de één gaat met de klok mee, de ander tegen de klok in. Door computational thinking steeds op een ander probleem toe te passen zorg je ervoor dat leerlingen zich de theorie eigen maken.

Heb jij nog andere ideeën om met je leerlingen het ‘denken als een computer’ te oefenen? Ik ben benieuwd! Laat het me weten onder deze blog.

Print Friendly, PDF & Email