Tropische storm leidt tot STEM-project op La Reunion
“Combineer wiskundeles met uitdagingen uit het dagelijks leven via een ‘learning by doing’ aanpak, dat levert veel op. Soms laten leraren zich weerhouden om zo’n project te doen omdat ze niet elk aspect beheersen. Het is normaal dat je niet alle theorie weet wanneer je aan een project begint, maar dat leer je gaandeweg wel. En wat is er waardevoller om samen met je leerling een oplossing te vinden voor een probleem? Dat geeft zoveel plezier!”
Elk jaar krijgt het Franse eiland La Reunion te maken met tropische stormen. Zo beschadigde de cycloon Bejisa in 2014 een schoolgebouw met drie klaslokalen van het Lycée Roland Garros. De klaslokalen bleven twee jaar ongebruikt. Aanleiding voor wiskundeleraar Alexandre Techer van deze school om een STEM-project te starten. “De storm sloeg het dak en de elektrische bedrading weg. Voor onze schoolprojecten zoeken we altijd een link met problemen die zich in de echte wereld voordoen. Nou, dit was er een!”
“We vroegen onze leerlingen om een oplossing te bedenken voor het aanleggen van de elektriciteit en om de gewenste verlichtingssterkte van de klaslokalen te onderzoeken.”
Vakoverstijgend samenwerken
Alexandre vertelt dat hij dit project samen met de leraar elektronica opzette. “We hebben de curricula van twee opleidingen samengebracht en twee activiteiten opgezet. Een voor de beroepsopleiding met de focus op elektronica en een toegepaste wiskundeopdracht voor de wiskundeleerlingen met de focus op STEM. Dit betekent dat de leerlingen - tussen de 16 en 18 jaar oud - vakoverstijgend gingen samenwerken. Het mooie is dat we in de loop van het project zagen dat leerlingen elkaar steeds meer gingen opzoeken en dat ze zelf gingen inzien hoe hun opleidingen verbonden zijn.”
Verlichtingssterkte meten
Nadat het dak weer was opgebouwd, moesten de elektriciteit en verlichting in het lokaal opnieuw worden aangebracht. De leerlingen elektronica kregen de opdracht om te ondersteunen bij de aanpassingen aan de elektriciteits- en distributiesystemen, het bedraden van lokalen en het vervangen van lampen. De leerlingen wiskunde kregen de onderzoeksvraag ’Hoe meten we de verlichtingssterkte in het lokaal?’ Ook werd gevraagd te onderzoeken wat de juiste parameter is om de juiste verlichtingssterkte te krijgen. Daarbij pasten zij statistiek, fotometrie en lichtmetingen toe, onderdeel van het curriculum.
“Het mooie is dat leerlingen zelf op het idee zijn gekomen voor een aanpak van het probleem. Ze bedachten dat ze een raster op de grond moesten maken en een manier moesten vinden om het helderheidsniveau voor elk rasterpunt te bepalen.”
Inzet technologie
Eerst tekenden ze met potlood een raster op de vloer en deden leerlingen de berekeningen met lux meters en hun eigen grafische rekenmachines. “Later deden we dat met de micro controller TI Innovator Hub en de robotauto TI Innovator Rover,” licht Alexandre toe. “Met behulp van coördinaten maakten de leerlingen een virtueel raster met de Rover. Vanaf het startpunt deed de Rover metingen van de verlichtingssterkte. Met de uitkomsten moesten ze een correlatie vinden tussen de x-as (y-asconstante) op de vloer en het helderheidsniveau. Hiervoor deden ze statistisch onderzoek met twee variabelen, in een latere fase ging dat geautomatiseerd met de Rover.”
Computational thinking
De wiskundeleraar vertelt dat het oplossen van een reëel probleem voor leerlingen veel oplevert.
“Bij dit project zie je dat leerlingen stappen maken op het vlak van computational thinking. Om een ingewikkeld probleem als dit aan te pakken moet je het onderverdelen in kleinere stukjes en eenvoudiger taken. Het doet een beroep op teamwork en het zelfoplossend vermogen. Het project daagt de leerlingen uit en ze krijgen nieuwe inzichten. Ik hoorde ze zeggen: ‘Nou snap ik waarom ik wiskunde moet leren, dit is heel nuttig!’ Ze zien in dat een grafiek tekenen helpt om metingen in kaart te brengen en zo een probleem op te lossen.”
Resultaat: lichtplan uitgevoerd
De leraren, leerlingen en de schoolleiding zijn tevreden met de resultaten. “De leerlingen vonden het eerst spannend, maar gingen al snel enthousiast aan de slag. In plaats van zittend luisteren naar een leraar die wiskunde uitlegt, gingen ze zelf heen en weer tussen de vloer van het klaslokaal en hun rekenmachine om berekeningen te doen.” Onderdeel van het project was dat leerlingen de resultaten presenteerden aan drie andere scholen. Ook werden de uitkomsten gepresenteerd aan de schoolraad die daarop besloot om het lichtplan uit te voeren. “In de drie klaslokalen hebben we nu perfecte belichting waardoor we het lokaal veel beter kunnen benutten. De verlichtingssterkte is optimaal en de ledlampen zijn duurzamer.” Wat raadt Alexandre andere leraren aan die dergelijke STEM-projecten willen doen? “Durf ervoor te gaan!”