Physical computing en het internet of things bepalen steeds meer onze fysieke omgeving. Door de laagdrempelige systemen kunnen ook leerlingen (en docenten!) hiermee aan de slag, bijvoorbeeld om zo het verband te leren zien tussen de schoolstof en het dagelijks leven. Graag willen we met een groep docenten ons hierin gaan verdiepen: zie de oproep verderop. Doe je mee?

Physical computing en het Internet of Things

Computers meten en sturen steeds meer elementen in onze fysieke omgeving: van lampen tot (bijna) zelfrijdende auto’s, van slimme thermostaten tot robots en complete fabrieken. Voor dit meten en sturen in de fysieke omgeving door computers gebruiken we de term “Physical Computing”. (Wie heeft een goede Nederlandse naam?) Door deze computers in het internet te verbinden krijgen we het Internet of Things (IoT).

<a href=”https://www.freepik.com/vectors/infographic”>Infographic vector created by macrovector – www.freepik.com</a>

Physical Computing voor leerlingen

Eenvoudig te gebruiken computerbordjes zoals de Arduino en de micro:bit maken de drempel om zelf met Physical computing aan de slag te gaan erg laag: kinderen in het basisonderwijs gaan enthousiast met de micro:bit aan de slag. Physical computing is een boeiend domein binnen de informatica. Maar ook voor andere vakken in het VO kun je dit inzetten voor allerlei experimenten.

Enkele voorbeelden:

• Natuurkunde: meten van versnelling, tijd, temperatuur, spanning, enz.; besturen van licht, geluid, beweging, enz.
• Robotica
• Scheikunde: meten van temperatuur, pH, geleidbaarheid, flow; color spectrometry (https://www.instructables.com/Microbit-Spectrometry/), colorimeter (https://www.instructables.com/An-Inexpensive-Photometer-and-Colorimeter),
• Biologie: meten (temperatuur, bodemvochtigheid, luchtvochtigheid, licht) en sturen (water, licht, temperatuur) aan planten;
• Wiskunde: random getallen

Ook op het grensvlak van de creatieve vakken en de Bètavakken zijn veel interessante projecten te bedenken.

Physical computing “explodeeert”

Op dit moment “explodeert” de wereld rond Physical computing, zowel in de professionele wereld, onder meer door de Robotica en het Internet of Things, als in de wereld dichtbij de leerlingen en het onderwijs. Er zijn inmiddels allerlei varianten van de Arduino, veel krachtiger dan de “klassieke” Arduino Uno; de nieuwe en krachtiger versie van de micro:bit is net verschenen; de Raspberry Pi begint een volwassen computer te worden; en er zijn veel alternatieven, zowel in de hardware als in de programmeertalen en programmeeromgevingen. Naast de lage drempel voor de leerlingen betekent dit dat het plafond in snel tempo hoger wordt: de eigen creativiteit en vaardigheid is steeds meer de bepalende factor.

Physical Computing slaat de brug tussen virtuele wereld van computers en de fysieke wereld. Voor leerlingen kan dit extra motiverend zijn, zowel voor Informatica als voor de Bètavakken. Soms is het een regelrechte eye-opener, omdat ze theorie heel direct in de praktijk kunnen brengen.

Voor docenten zit aan deze “explosie” ook wel een keerzijde: het is lastig om bij te houden wat er allemaal beschikbaar is, aan hardware, software en lesmateriaal, en om daarbij het kaf van het koren te scheiden. Continuïteit is daarbij ook belangrijk: kun je het lesmateriaal van vandaag volgend jaar nog gebruiken? Of moet je steeds tijdrovend “omscholen”?

Oproep: werkgroep Physical Computing – voor docenten en TOA’s

De afgelopen jaren heb ik vanuit Bètapartners vele workshops en cursussen op het gebied van Physical Computing en Internet of Things verzorgd, om docenten te helpen bij de eerste stappen. Met de werkgroep Physical Computing (“door en voor docenten”) willen we de ondersteuning voor docenten op een hoger niveau brengen. De docenten en TOA’s in de werkgroep werken aan hun eigen kennis en vaardigheden op het gebied van Physical Computing, onder mijn “deskundige leiding”. Vervolgens zetten ze dit in voor hun eigen lessen, en voor de ondersteuning van minder gevorderde collega’s. Dit kan onder andere bestaan uit:

• het inventariseren, ordenen en (online) toegankelijk maken van bestaand lesmateriaal;
• waar zinvol, onder begeleiding meewerken aan de ontwikkeling van lesmateriaal;
• het organiseren van workshops voor collega-docenten en TOA’s;
• het fungeren als vraagbaak voor collega-docenten.

Andere suggesties zijn ook welkom.

Wat bieden we je?

• maandelijkse (online) bijeenkomsten om experimenten, lesmateriaal, nieuwe ontwikkelingen, praktijkproblemen en oplossingen e.d te bespreken;
• begeleiding bij de zelfstudie op het gebied van Physical Computing.

Wat vragen we van je?

• een flinke dosis enthousiasme voor Physical Computing en het gebruik daarvan in het onderwijs;
• basiskennis van Physical Computing (volg eventueel eerst een workshop);
• tijd om aan de eigen kennis en vaardigheden te werken, en zo mogelijk om collega’s te ondersteunen.

Vooral dat laatste -tijd- zal voor veel docenten een lastig punt zijn; reken voor een heel schooljaar op een totaal van 20-40 uur, voor een groot deel naar eigen mogelijkheden verdeeld. Je kunt deze tijd overigens ook beschouwen als nascholing.

Om te kijken of dit wat voor je is kun je vanaf januari tot en met mei meedoen aan 5 maandelijkse online sessies; hiervoor moet je enige hardware en literatuur aanschaffen. Je kunt je aanmelden door mij een mailtje (Eelco Dijkstra) te sturen.