Wij slaan de brug tussen

onderwijs en ict

Computational thinking in het onderwijs

Computational thinking: een term waar je je wellicht niet echt een beeld bij kan vormen. Je bent al gauw geneigd om het te vertalen met denken als een computer of een vaardigheid waar je altijd een computer bij nodig hebt. Anderen scharen programmeren, robotica en 3D printen onder deze vaardigheid. Maar is dat ook wat computational thinking inhoudt? In dit artikel geven we je uitleg en voorzien we je van handvatten.

Definities van computational thinking

Via Google vind je tientallen definities voor computational thinking, die  niet allemaal even verhelderend zijn. Curriculum.nu heeft het volgende geschreven in het voorstel dat in oktober 2019 aan de minister is aangeboden: computational thinking is het oplossen van problemen, het ontwerpen van systemen en het begrijpen van menselijk gedrag, gebruikmakend van concepten en werkwijzen uit de informatica, werkend vanuit een persoonlijk perspectief.

Ondanks de definities van Wing, SLO en anderen, blijven er misverstanden bestaan over het begrip ‘computational thinking’. Vaak wordt het in één adem genoemd met ‘programmeren’ en ‘digitale geletterdheid’, zonder een duidelijk onderscheid tussen die begrippen te maken. Dat is onwenselijk, want waarom zou je kinderen willen leren programmeren, als lang niet iedereen programmeur gaat worden?

Wat is computational thinking dan wel?

Hieronder leggen we de vier onderdelen waaruit computational thinking bestaat nader toe.

1. Decompositie: Grote problemen opdelen in kleine stukjes. Daardoor wordt het probleem steeds eenvoudiger op te lossen. Dit is een belangrijke vaardigheid  voor leerlingen. Want door dit goed te beheersen, kunnen zij een groot probleem stap voor stap oplossen.

2. Patroonherkenning: Als een probleem in stappen is opgedeeld, is het tijd om te kijken naar overeenkomsten: patronen. Door de onderdelen die op elkaar lijken op te zoeken, is een (complex) probleem opeens een stuk gemakkelijker omdat je dezelfde oplossingsstrategie kunt toepassen of zelfs dezelfde oplossing kunt gebruiken.

3. Abstractie: Hier gaat het over het filteren van de informatie. Hoofd- van bijzaken kunnen onderscheiden. De kern van het probleem kunnen zien en herkennen wat echt belangrijk is. Wanneer leerlingen dit beheersen kunnen ze effectiever aan de slag.

4. Algoritmes: Hier gaat het over de uiteindelijke aanpak. Een algoritme is het volgen van een stappenplan waardoor een probleem opgelost wordt. Daarvoor heb je natuurlijk en duidelijk en in stukken opgedeeld probleem voor nodig. Voorgaande onderdelen gaan hier dus aan vooraf. 

Moeten alle leerlingen deze vaardigheid beheersen?

Dat is de vraag. Een collega merkte bij zichzelf dat hij in eerste instantie onwillekeurig dacht dat deze vaardigheid vooral belangrijk was voor toekomstige programmeurs en niet zozeer voor iedere leerling. Jan Angevaare van iXperium Arnhem is daar echter duidelijk over: ‘Het gaat ons niet om het programmeren zelf. Taalonderwijs is ook niet bedoeld om alleen schrijvers te ‘kweken’. Rekenonderwijs is niet bedoeld om alleen nieuwe wiskundeleraren op te leiden. Met computational thinking willen we geen toekomstige programmeurs opleiden. Het gaat erom dat leerlingen logisch en gestructureerd leren te denken.’

Misvattingen over computational thinking

We hopen met bovenstaande verdeling van het ‘concept’ te laten zien dat computational thinking niet hetzelfde is als programmeren.  Het lesaanbod rondom computational thinking is echter vaak geschreven voor programma’s waar programmeren aan ten grondslag ligt. Ons advies is om daar doorheen te kijken. Maak daar bijvoorbeeld ook eens gebruik van de verschillende denkvaardigheden.

Daarnaast denken veel mensen dat je voor de vaardigheden bij computational thinking een computer of robot nodig hebt. Computational thinking gaat over het systematisch in stukken hakken van een complex probleem, en vervolgens kijken hoe dit probleem opgelost kan worden. En dat gaat dus prima zonder computer of robot.

Omdat er geen goede Nederlandse vertaling is voor het begrip, vragen veel mensen zich af of dit onderdeel wel opgenomen zou moeten worden in het curriculum. Eerlijk is eerlijk: de vaardigheden van computational thinking klinken complex, maar vormen daarnaast ook een mooie groep vaardigheden om systemisch problemen op de lossen als mens, door een computer of een combinatie van die twee.

Rol van het onderwijs

In Engeland is computational thinking alweer een aantal jaren verplicht opgenomen in het curriculum. Ook in Zweden en Estland maken kinderen op de basisschool al op een speelse manier kennis met programma’s, apps en websites die creatief en logisch denken stimuleren. De school dient een belangrijke rol bij het leren van deze vaardigheid te spelen. Helaas is dat nu nog weinig het geval. En dat terwijl het bedrijfsleven nu al staat te springen om mensen die deze vaardigheid beheersen. Prof. Han van der Maas maakt zich hier zorgen over:  ‘Sommigen zijn van mening dat kinderen deze vaardigheid maar informeel moeten leren. Maar wat zou er gebeuren als we dit met het vak Nederlands zouden doen?’

Van der Maas ziet computational thinking vooral als een praktische vaardigheid: ‘Het gaat mij vooral om creatief denken over het inzetten van digitale tools om problemen op te lossen. Een voorwaarde daarvoor is het leren van een programmeertaal. Het is ook een houding, waarbij je zegt: ‘Nee, ik heb nog nooit met bijvoorbeeld Excel gewerkt, maar als ik er een middagje mee stoei, dan lukt het me wel.’ Je hebt het overal voor nodig: leren plannen, deadlines, onderzoek kunnen doen, even een website maken, een video op YouTube zetten, geluid editen, een Google-enquête opzetten of een formule in Excel kunnen maken.’

Aan de slag met computational thinking?

Er zijn gratis en toegankelijke tools om met computational thinking te beginnen, zoals de programmeertaal Scratch of Netlogo om simulaties te maken.  Voor leerkrachten die zich grondiger willen verdiepen in het thema heeft het SLO in samenwerking met Kennisnet een gratis online workshop ontwikkeld.

Wil je als school doordacht aan de slag met digitale geletterdheid, waar computational thinking ook een rol speelt? Kijk dan eens in ons dossier Digitale geletterdheid.

Bronnen: