Er is behoefte aan mensen die bijdragen leveren aan de ontwikkeling van technische producten en processen. Onderwijs heeft de opdracht de technische geletterdheid van leerlingen te ontwikkelen en te zorgen dat ze zich prettig voelen bij het hanteren van techniek. Deze studie focust op de bijdrage die Mindtools hieraan leveren. Mindtools zijn op ICT gebaseerde leermiddelen die samenwerkend constructivistisch leren en hoger-orde (kritisch en creatief) denken stimuleren. Het begrip Direct Manipulation Environments (DME's), een subklasse van Mindtools, kenmerkt concrete leermiddelen zoals de microwerelden "Lego Mindstorms" en "Techno Logica". Deze microwerelden functioneren op basis van een materieel technisch model dat direct via een computer¬programma bestuurd wordt en taken kan uitvoeren (robots). De leertaak voor de leerling kan zich bewegen op het continuüm van het zelf programmeren van een kant-en-klaar materieel model dat bepaalde taken moet uitvoeren tot en met het zelf bedenken, bouwen en programmeren van een dergelijk model dat een of meer taken kan uitvoeren. Op grond van eerder literatuuronderzoek en een casestudie veronderstellen we dat het educatief toepassen van DME's bijdraagt aan de ontwikkeling van de technische geletterdheid van leerlingen. Hoewel definiëring van technische geletterdheid meer aandacht vraagt, zijn de volgende drie dimensies voor onze analyses bruikbaar gebleken: inhoud (zoals feiten, concepten, voorschriften), praktijk (het handelen, het materiële, doen en realiseren) en de cognitieve dimensie (denkvaardigheden en denkhoudingen). Het is aannemelijk dat door het toepassen van DME's domeinspecifieke concepten en kennis ontwikkeld wordt. Het denken van leerlingen is gekoppeld aan contexten en taken en moet niet geïsoleerd worden bestudeerd. We concentreren ons in deze studie vooral op onderzoek naar de dimensie van de denkvaardigheden en denkhoudingen (het denken van leerlingenduo's bij het oplossen van een probleemtaak) door het analyseren van de verbale interactie op kenmerken van kritisch - en creatief denken. Er is gebruik gemaakt van een Techno Logica leeromgeving bestaande uit een computer met software, een interface, bestuurbare materialen zoals lampjes en motors, en een zelfinstructie handleiding. Twee in complexiteit toenemende probleemtaken, ieder gebaseerd op een kant-en-klaar materieel model (Verkeerslicht en Reuzenrad), zijn gebruikt om de leerlingen besturingen te laten ontwerpen en testen. Dit proces werd op video opgenomen. We veronderstellen dat Techno Logica een bruikbare Mindtool is wanneer werken ermee bijdraagt aan technologische geletterdheid, in de zin dat er sprake is van probleemoplossen en hoger orde denken. Om dit te operationaliseren ontwierpen we een gestructureerd observatie-instrument op basis van het IOWA Integrated Thinking Model en de theorie over denkhoudingen (Costa, 2000). Hiermee werd het voorkomen en de diversiteit van denkvaardigheden en denkhoudingen in de verbale acties en interactie gescoord. Op basis van onze waarnemingen concluderen we dat veel interactie en handelen eerder geduid kan worden als uitingen van denken dan trial and error. Er zijn indicaties dat de leeromgeving en probleemtaken leiden tot ontwikkeling van expertise waardoor een nieuwe (moeilijkere) probleemtaak efficiënter en effectiever opgelost wordt. We vragen we aandacht voor de rol van de docent. We ervaren immers dat nieuwe leermiddelen niet gemakkelijk geadopteerd worden door leerkrachten.
DOCUMENT
This study investigates what pupils aged 10-12 can learn from working with robots, assuming that understanding robotics is a sign of technological literacy. We conducted cognitive and conceptual analysis to develop a frame of reference for determining pupils' understanding of robotics. Four perspectives were distinguished with increasing sophistication; psychological, technological, function, and controlled system. Using Lego Mindstorms NXT robots, as an example of a Direct Manipulation Environment, we developed and conducted a lesson plan to investigate pupils' reasoning patterns. There is ample evidence that pupils have little difficulty in understanding that robots are man-made technological and functional artifacts. Pupils' understanding of the controlled system concept, more specifically the complex sense-reason-act loop that is characteristic of robotics, can be fostered by means of problem solving tasks. The results are discussed with respect to pupils' developing technological literacy and the possibilities for teaching and learning in primary education.
LINK
The influence of a person’s environment and its modifying potential on participation is well recognized for most childhood disabilities, but scarcely studied for adolescents with autism spectrum disorder (ASD). A scoping review was conducted, the aim of which was to map the existing literature about supporting and hindering environments for the participation of adolescents with ASD. Sources of scientific evidence were searched for in four databases. Inclusion criteria were the perspectives of adolescents between 12 and 21, families, peers, or significant others; ecologic validity; and a clear connection between environment and participation. The publication dates ranged from 2001 to 2014 and partly up to 2018. The International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF) served as the guiding framework for inclusion/exclusion during the selection process. Thematic analysis was performed by five independent reviewers. Results were additionally validated by stakeholders. This scoping review identified 5528 articles, and finally included 31 studies. Two main themes were found: “providing security” indicates how the environment, and specifically the parental, physical, and informational environments, have a securing or intimidating effect. The second theme, “helping to connect”, indicates which environments support or hinder social relationships or social activities, and hence participation. An additional third main theme, “tension in participation”, relates to ambiguities that seem essential to understand participation or isolation of adolescents with ASD. Results show that participation is a value-laden concept. This research widens the field of dealing with adolescents with ASD, as it directs attention towards the responsibility of the environment regarding participation.
DOCUMENT
In Nederland zijn er zo’n 451.900 mensen die lijden aan de gevolgen van een beroerte. Na een beroerte heeft 80% van de patiënten te maken heeft met een verminderde arm-hand vaardigheid. Deze groep is gebaat bij een revalidatietool die zelfstandig kan worden ingezet, aanzet tot veelvuldig gebruik en direct inzicht geeft in vorderingen, zoals de toename van kracht in de hand of individuele vingers. Virtual Reality-spellen met directe krachtterugkoppeling kunnen hier een uitkomst bieden. De hiervoor benodigde technologie zoals VR, platform, gaming, en bewegingsregistratie is voor een groot deel beschikbaar, maar nog niet specifiek toepasbaar op de problematiek van de handrevalidatie. Belangrijke elementen in de reële wereld, zoals de tastzin, de kracht in de grip, de wrijvingsweerstand met het oppervlak en de weerstand van het object zijn in de virtuele wereld nog nauwelijks vertegenwoordigd. Het onderzoek in dit project spitst zich toe op de vraag: In hoeverre kan met huidig beschikbare technologie de hand-object manipulatie zodanig worden nagebootst in de virtuele omgeving dat het gevoel overeenkomt met de reële, fysieke ruimte en het een bruikbare tool wordt voor handrevalidatie? Uitkomstmaten en gebruikerseisen worden geïnventariseerd en getoetst met het werkveld van handtherapeuten en patiënten. Hiermee wordt een ontwikkelingsstap gezet richting een handrevalidatie tool in VR met forcefeedback waar patiënten zelfstandig thuis mee kunnen oefenen en die direct de vorderingen monitort. Het consortium borduurt voort op eerdere samenwerking binnen Fontys Hogescholen in het SIA RAAK-project SmartScan, aangevuld met specifieke expertise van de TU Eindhoven, MKB-bedrijven op het gebied van VR-technologie en serious gaming in de zorg, en hand- en revalidatieklinieken. Met het project kan een kiem gelegd worden voor een handexpertisecentrum gericht op het uitwisselen van kennis vanuit de technische, (para)medische en gamedisciplines.
