Systematisch onderzoeken

In de case water geven ontstaat vanuit de ruime probleemstelling een aanrommelfase die ervoor zorgt dat de kinderen het materiaal kunnen verkennen en eerste ervaringen kunnen opdoen rond het oplossen van het probleem. De kinderen maken een eerste ontwerp en op basis daarvan worden ze vrij snel samengeroepen in de kring om te reflecteren over hun ontwikkelde oplossing in relatie tot de probleemstelling (hier wordt gewerkt volgens het principe van 'human-centered design'). Dit ‘loslaten’ en ‘terug samenkomen’ gebeurt in een iteratief proces. Met de bevindingen uit de kring kunnen de kinderen telkens opnieuw zelfstandig aan de slag om hun ontwerp te optimaliseren.

In de kring wordt het ontwerp ‘getest’: de kinderen kijken wat er gebeurt en maken analyses (bv. Sem morst bij het gieten). Vanuit deze analyses worden verklaringen gezocht (bv. Sem maakte een te groot gat in zijn ontwerp) en op basis daarvan kunnen de kinderen hun ontwerp optimaliseren (met een klein gaatje zal het beter lukken). De bijgestuurde ontwerpen worden vervolgens terug getest enz. Onderzoek en ontwerp gaan op die manier hand in hand: onderzoek/ontwerpproces.

Vanuit de probleemstelling, op basis van de gekozen oplossingsmethode, gaan de leerlingen binnen een STEM activiteit aan de slag. Stimuleer hen dan tot: 

- het verzamelen van gegevens via nauwkeurig waarnemen, meten, … met behulp van een microscoop, meetinstrument, …, op basis van een vragenlijst, vanuit het testen van een ontwerp, … De gegevens kunnen vastgelegd worden via notities, tekeningen, …
- het analyseren en interpreteren van de verzamelde gegevens via het beschrijven van de gegevens, het zoeken naar patronen, verklaringen, verbanden, … door middel van het ordenen van de gegevens, ... Het opstellen van een tabel, schema, … kan hierbij helpen.
- het evalueren van de verzamelde gegevens via het centraal stellen van de vraag: “Is het mogelijk om een antwoord te formuleren voor de probleemstelling op basis van de bevindingen en de gevolgde aanpak?”

De kans is groot dat leerlingen hierbij niet systematisch te werk gaan (zie bv. de case superbellen blazen). Spoor hen hiertoe aan via denk- en doevragen die hen doen stilstaan bij de aanpak van het onderzoek/ontwerp. Enkele aandachtspunten:

- waarnemen versus interpreteren: “Wat zien jullie?” wordt gevolgd door “Wat betekent dit?”;
- terugkoppelen naar de gekozen oplossingsmethode, de gemaakte voorspellingen én de probleemstelling;
- beantwoorden van de probleemstelling en bijsturen van het ontwerp/onderzoek op basis van de bevindingen;
- bedenken en uitvoeren van een eerlijk onderzoek door één onderzoeksvariabele centraal te stellen.