Visueel modelleren: Modeltekenen
Om het modeldenken van leerlingen te stimuleren is de modelleeromgeving SimSketch1 ontwikkeld. In SimSketch kunnen leerlingen tekeningen maken van natuurlijke systemen en de relevante elementen daarin benoemen. Aan elementen wordt een gedrag toegekend door er een “gedragsticker” op te plakken. Hierdoor wordt de tekening een simulatie.
Dit kan bijvoorbeeld toegepast worden op het modelleren van het zonnestelsel. Leerlingen tekenen de zon, planeten en de maan en specificeren dat de planeten rond de zon bewegen en de maan rond de aarde. Zodra de leerlingen op “play” drukken komen de planeten in beweging en wordt de baan van de maan zichtbaar als een soort cycloïde. Leerlingen kunnen hier allerlei onderzoek aan doen zoals onderzoeken waarom Mars aan de hemel soms achteruit lijkt te bewegen en hoe zons- en maansverduisteringen ontstaan.
Met SimSketch is een grote studie uitgevoerd bij NEMO waarin 250 bezoekers in de leeftijd van 7 tot 12 met het programma aan de slag gingen en waarbij vervolgens met een voortoets-natoets-ontwerp de ontwikkeling van kennis over het zonnestelsel is gemeten. Het resultaat was dat met name jonge leerlingen met behulp van deze modelleertaak kennis verwierven over het zonnestelsel, in het bijzonder over het ontstaan van zons- en maansverduisteringen. Ook bleek dat in deze leeftijdsgroep het werken met modellen binnen bereik lag, en dat leerlingen het werken ermee in het algemeen positief beoordeelden.2,3
| SimSketch is een modelleeromgeving waarmee het maken en onderzoeken van modellen binnen bereik is gekomen van jonge leerlingen, vanaf ongeveer 10 jaar. Het is een hulpmiddel dat ingezet kan worden aan het begin van een modelleertraject om leerlingen vertrouwd te maken met modelmatig redeneren op common sense niveau. Belangrijk is dat bij eerste kennismaking instructie plaatsvindt over de werking van het programma en de noodzakelijke domeinkennis. Tijdens het modelleren zullen de meeste leerlingen begeleiding nodig hebben bij het identificeren van relevante grootheden en het benoemen van relaties. |
1. L. Bollen en W.R. van Joolingen, SimSketch: Multiagent Simulations Based on Learner-Created Sketches for Early Science Education: IEEE Transactions on Learning Technologies (2013)
2. W.R van Joolingen: Modelwereld.
3. W. R. van Joolingen, Annika V. A. Aukes, H. Gijlers & L. Bollen, Understanding Elementary Astronomy by Making Drawing-Based Models, J Sci. Educ. Technol. (2015)