Onderzoek Computational Thinking in context: ontwerpprincipes en leeractiviteiten

Doelstelling

Het project ‘Computational Thinking in context’ onderzocht hoe Computational Thinking (CT) geïntegreerd kan worden in de bovenbouw van het primair onderwijs en de onderbouw van het voortgezet onderwijs. Computational Thinking gaat over probleemoplossend denken op een manier die voor computers uitvoerbaar is, bijvoorbeeld door te leren abstraheren, algoritmes te bouwen of gegevens te structureren. Het doel van het onderzoek was om ontwerpprincipes, lesactiviteiten en inzichten op te leveren die scholen en leraren helpen om CT te verweven in bestaande vakken, passend bij het leergebied digitale geletterdheid.

Onderzoeksopzet

Het project werd uitgevoerd als ontwerponderzoek met zeven deelnemende scholen en een lerende gemeenschap van onderzoekers en leraren. In twee ontwerprondes werden lessen ontwikkeld, uitgevoerd en onderzocht. Leeractiviteiten zijn ontworpen voor onder andere biologie, economie, Engels, verkeer, aardrijkskunde en rekenen. Daarbij is gewerkt met zowel digitale tools (zoals Scratch en Excel) als offline activiteiten (zoals papieren beslisbomen). Ook werd een systematische literatuurstudie uitgevoerd.

Door wie?

Het onderzoek werd uitgevoerd door Radboud Universiteit, Universiteit Leiden en TU Delft in samenwerking met SLO, Openbaar Onderwijs Groningen en zeven scholen. Het project werd gefinancierd door NRO.

Opvallende conclusies

• Unplugged werkvormen (zoals beslisbomen of modeltekeningen) leidden tot een hogere mate van CT-integratie dan activiteiten met technologie.
• De zogeheten Use-Modify-Create-didactiek bleek effectief om leerlingen stapsgewijs te begeleiden in CT. Hierbij starten ze met bestaande modellen of code, passen die vervolgens aan en maken daarna een eigen ontwerp, bijvoorbeeld een animatie, visualisatie of interactieve verhaallijn.
• Leerlingen ervoeren de lessen als leerzaam en motiverend, vooral als ze konden samenwerken of iets creëren.
• Leraren ontwikkelden hun vakdidactische kennis (PCK) en ontwerpcapaciteit (PDC), maar gaven aan behoefte te hebben aan gerichte professionalisering.
• Leraren richtten zich bij beoordeling vooral op het vakinhoudelijke doel, minder op het CT-aspect.
• Voor succesvolle CT-integratie is ondersteuning van het hele team essentieel, net als praktische handreikingen.

Aanbevelingen

• Start met eenvoudige, laagdrempelige activiteiten en bouw op richting complexere opdrachten (‘low threshold, high ceiling’).
• Kies voor vakoverstijgende opdrachten waarin CT en vakinhoud elkaar versterken.
• Varieer in didactische strategieën, zoals samenwerken, modelleren en verhalen maken.
• Ondersteun leraren met voorbeeldactiviteiten, ontwerpprincipes en training in CT en bijpassende didactiek.
• Richt aandacht op het proces en niet alleen het eindproduct, zowel in lesontwerp als in toetsing.
• Maak onderscheid tussen technologie gebruiken in de les en echt werken aan CT-integratie.

De publicatie bevat ook voorbeelden van lesactiviteiten en ontwerpprincipes die inspiratie bieden voor gebruik in de klas.

Ga naar het onderzoek