Hacking STEM: Echte wetenschap en real-time data in de klas

- Jeroen Langendam - 6 min

Met de Hacking-STEM lessen en de Excel Data Streamer worden een stuk realistischer. Leerlingen zijn enthousiaster en feedback op het werk laat niet langer een week op zich wachten.

Het doen van ‘proefjes’ is een van de leukere manieren om dingen te leren over de exacte vakken. De opkomst van STEAM-lessen, waar Science, Technology, Engineering, Arts en Mathematics geïntegreerd worden, is logisch. STEAM geeft kinderen een geïntegreerd lesaanbod, dat ook nog eens leuk is om te doen.

Een van de grote uitdagingen bij proefjes is het meten van de resultaten en deze bewerken. Vroeger zat er veel tijd tussen het doen van de meting, het berekenen en de beoordeling. In een typische les deed de leerling de metingen in de klas, om vervolgens thuis de berekeningen te maken. Pas de volgende les, vaak een week later, kwam de feedback op het gemaakte werk. Dat kan sneller, vinden ze bij Microsoft Education.

Snellere metingen met Data Streamer

De eerste efficiencyslag die Microsoft aanbiedt is de Excel Data Streamer. Met deze plugin, die gratis is voor Office365 abonnees, wordt data real-time ingevoerd in een Excel-sheet, waar automatisch berekeningen kunnen worden uitgevoerd. De feedback op de experimenten duurt daardoor geen week, maar wordt meteen verstrekt. Ideaal wanneer de focus van het practicum niet ligt op het zelfstandig kunnen maken van berekeningen, maar op de inhoud van het project zelf.

Speciale STEM-lessen

Microsoft biedt leerkrachten nog een andere manier om tijd te winnen, namelijk de ‘Hacking STEM’-lessen.

Deze lessen hebben niets met het hacken van computers te maken, maar slaan op het ‘hacken’ (makkelijker maken) van STEM-lessen. Opvallend is dat Microsoft bewust de keuze heeft gemaakt om de A van Arts (kunst, creativiteit) niet mee te nemen. Microsoft focust op waar het bedrijf goed in is: de technologische kant.

De tijdswinst van de Hacking STEM-lessen merk je niet gedurende de les, maar in de voorbereiding. Door een groot aantal lesplannen gratis ter beschikking te stellen, hoeft de leerkracht geen tijd te investeren in het ontwikkelen van leuk lesmateriaal.

Een pakket waar Microsoft zelf veel aandacht aan geeft is het achttal lessen dat is ontwikkeld in samenwerking met NASA.

Een overzicht van de Hacking STEM-lessen die zijn ontwikkeld in samenwerking met NASA (Bron: Microsoft)
Een overzicht van de Hacking STEM-lessen die zijn ontwikkeld in samenwerking met NASA (Bron: Microsoft)

Ruimtesokken

Aangezien ‘de ruimte’ kinderen enorm fascineert, roepen deze lessen veel enthousiasme op. Zo is er een les die speciaal is gericht op het ontwikkelen van sokken die de voeten van astronauten beschermen tegen de effecten van micro-zwaartekracht. Heb jij er ooit bij stilgestaan dat de eisen die je aan je sokken stelt in gewichtsloosheid anders zijn dan op aarde? In de ruimte blijken astronauten hun voeten te gebruiken als een extra set handen. Maar dit geeft een ongebruikelijke belasting op de voeten, wat speciale sokken nodig maakt.

Echte wetenschap

Een andere les draait om het bouwen van een ruimtestation (in Minecraft). Ook leren leerlingen klimaatvoorspellingen uit te voeren en radioactieve straling detecteren. Met de lessen van Microsoft veranderen de lessen van een eenvoudige simulatie in échte wetenschap, die raakt aan het echte leven.

Zoals uit de trailer van deze Hacking STEM-les naar voren komt, leren scholieren niet alleen over klimaatverandering, maar ook over klimaatzones, vegetatiezones, het hexadecimaal systeem, AI en Machine Learning. Maar het is niet alleen techniek en wetenschap, ook burgerschap wordt door deze les gestimuleerd.

De lessen zijn alleen in het Engels verkrijgbaar, maar aangezien ze zich richten op oudere scholieren zou dit geen probleem hoeven op te leveren.

Microsoft lessen gebruiken Excel Data Streamer

Het zal weinig verbazing oproepen dat de Excel Data Streamer bij elke Hacking STEM-les op het lijstje van noodzakelijke materialen prijkt. Gelukkig is dit een gratis add-in voor Excel, dus voor de meeste scholen makkelijk te verkrijgen.

Hoe werkt Excel Data Streamer

Om data van een meetinstrument over te brengen naar een Excel-bestand moet de sensor worden aangesloten op een microcontroller. De microcontroller is aangesloten op een PC (met Windows 10).

Vervolgens activeer je de Data Streamer in Excel. Dat klinkt ingewikkelder dan het is, maar met het stappenplan van de softwareontwikkelaar is het zo gepiept. Dat er voor elke les een Excel-bestand op maat klaarstaat maakt het nog makkelijker.

Welke sensor

De bottleneck in het gebruik van de Excel Data Streamer is dat de sensoren samen moeten werken met de microcontroller. Op dit moment zijn de sensoren van Vernier Go Direct en de kits van Carolina volledig compatible met de lessen van Microsoft Education. Hopelijk wordt het lijstje bruikbare sensoren in de komende tijd een stuk langer.