Motiverende talk over “Making Things”

Motivatie is belangrijk in het onderwijs, gemotiveerde leerlingen zullen immers meer tijd en initiatief steken in hun schoolwerk. In mijn V5 ga ik binnenkort aan de slag met de Arduino, om dit project te starten wil ik laten zien wat er mogelijk is. Ik laat ze daarvoor een aantal geslaagde projecten zien. Ik kwam echter ook de talk “Making Things” tegen van Michael Newman op TEDxUCLA, waarin hij enkele interactieve toepassingen laat zien. Deze talk wil ik graag met jullie (en mijn leerlingen) delen:

[via Arduino Blog]

Apple’s onderwijs innovaties

Veel MacBooks in de collegezalenVandaag heeft Apple een persconferentie gegeven puur en alleen gericht op het onderwijs. Tijdens deze presentatie heeft Apple een update uitgebracht voor iBooks, en de nieuwe programma’s iBooks Author en iTunes U.

Met iBooks 2.0 (iOS, gratis) wordt de app bruikbaar gemaakt voor gebruik in de klas. Het wordt onder andere eenvoudig om aantekeningen en opdrachten te maken. Ook kunnen de boeken veel interactie gaan bevatten. Eerder waren enkel afbeeldingen mogelijk, maar nu kunnen er ook filmpjes en animaties worden opgenomen. Dit alles is op mooie wijze geïntegreerd, de al uitgebrachte boeken zijn dus ook pareltjes! Bekijk de mogelijkheden in deze video van Apple. Eén nadeel: de iBooks store is vooralsnog enkel in de VS beschikbaar…

iBooks Author (Mac, gratis) is bedoelt voor docenten en auteurs. Met deze Mac applicatie kunnen zij iBooks samenstellen en via de iBooks Store verspreiden. Een iBook maken wordt op deze manier voor iedereen mogelijk. Een iBook maken kan vanaf de grond, maar als je al materiaal in Word of Pages formaat hebt dan kun je dit importeren. Deze documenten worden automatisch omgezet, waarbij de meeste opmaak behouden wordt. Dit boek kan vervolgens worden uitgebreid met widgets voor onder andere een fotogalerij, een toets of een complete Keynote presentatie. Met één druk op de knop kun je het zojuist gemaakte boek uitproberen op een iPad.

Tot slot: iTunes U (iOS, gratis). iTunes U is al enkele jaren een service waarmee zo’n 800 universiteiten opnames van colleges aanbieden. Veel grote Amerikaanse universiteiten doen hier aan mee, bijvoorbeeld Stanford, Harvard en Yale. Ook enkele Nederlandse universiteiten zijn al actief, bijvoorbeeld TU Delft en de VU. Vanaf vandaag is iTunes U ook toegankelijk voor lagere en middelbare scholen. Ook voor ons onderwijs kunnen we nu dus content publiceren en consumeren! Naast deze verandering is er vandaag ook een iOS app gelanceerd voor iTunes U. Via deze app kan er meer materiaal worden aangeboden, naast video en slides kunnen er nu bijvoorbeeld ook apps en huiswerkopdrachten gekoppeld worden. Dit huiswerk kan ook worden ingeleverd, Apple gaat dus eigenlijk de concurrentie aan met de ELO’s.

Al met al denk ik dat Apple een goede zet doet met deze ontwikkelingen! Ik hoop dat de Nederlandse uitgevers ook iBooks zullen gaan leveren en dat we binnen enkele jaren meer en meer iPads in de klas zullen zien!

iPad ook als programmeerplatform om te leren?

Tablets zijn hot in onderwijsland. Veel uitgevers en scholen (en Apple overigens ook, 19 januari is er een pers evenement met onderwijs als onderwerp!) zijn bezig met een ontdekkingstocht naar hoe deze apparaten het beste in te zetten. Meestal gaat dit over lesmateriaal (boeken, maar ook aanvullend materiaal als Youtube). Een visie die ik nog niet eerder tegen ben gekomen is het gebruiken van een iPad als programmeerplatform om te leren programmeren.

De belangrijkste oorzaak is dat de iPad vooral wordt gezien als een consumptie apparaat, hier nodigt het apparaat ook het meest toe uit: lekker op de bank met de iPad iets lezen of een filmpje kijken. Desondanks heeft Apple zelf de iWork suite (Office pakket) uitgebracht, en hiermee laat Apple zien dat de iPad ook goed bruikbaar is voor produceren.

Maar programmeren zul je denken, dat vergt toch veel meer van het apparaat? Enkele ontwikkelaars denken hier anders over en hebben ontwikkelomgevingen ontwikkeld voor de iPad. Een voorbeeld is de app Codea. In deze app is het mogelijk om games en simulaties te ontwikkelen in de scripttaal Lua. Door handig gebruik te maken van de touch mogelijkheden van de iPad en efficiënt om te gaan met het scherm kan er, ondanks de beperkingen van een tablet, goed geprogrammeerd worden. Voor enkele highlights raad ik je aan zeker de volgende video te bekijken:

Phillip Alvelda, van de Westminster Institute for Science Education, gebruikt deze app als tool in zijn lessen op oa middelbare scholen. Vanuit zijn stichting zet hij zich ook in voor verbetering van het beta onderwijs. Meer over Phillip en zijn lessen is te lezen op TheAppleBlog van GIGAOM.

Raspberry Pi

Op Tweakers.net kwam ik een interessante ontwikkeling tegen: de Raspberry Pi-pc is binnenkort leverbaar. Dit is een kleine en goedkope (beginnend vanaf $ 25,-!) pc draaiend op een Linux distributie. De Raspberry Pi-pc is net als de BBC-computer in de jaren tachtig bedoeld als educatieve computer om jongeren onder meer te interesseren voor programmeren. Het initiatief is een antwoord op de terugval van aanmeldingen voor technische opleidingen.

Zou deze pc geschikt zijn voor ons informatica onderwijs? Wellicht wel! Zeker als je dit combineert met Gertboard (een uitbreidingsbord met IO poorten vergelijkbaar met die op een Arduino) zou je hier vergelijkbare opdrachten mee uit kunnen voeren als met de Arduino. Door de extra power die de Raspberry Pi biedt kun je hierin verder gaan. Een voordeel is dat je dat met een volledig OS aan de slag kunt en hiervan kan profiteren. Het nadeel hiervan is echter dat je de eenvoud van de Arduino wellicht kwijtraakt.

Is de Raspberry Pi geschikt voor ons informatica onderwijs? Zou dit (voor het onderwijs) een beter platform zijn dan de Arduino?

App-development in het onderwijs

Via iPhoneclub.nl kwam ik een interessante presentatie tegen over App-development in het onderwijs. Hogeschool Zuyd heeft dit studiejaar voor het eerst het ontwikkelen van een app als opdracht opgenomen. Aan de hand van een opdracht van een verkeersorganisatie uit Limburg hebben zij een app ontwikkeld genaamd de BobShaker. Volgens de docenten was deze opdracht zeer succesvol: leerlingen waren gemotiveerd en zij werkten zo hard dat ze aan andere vakken niet meer toekwamen!

De presentatie laat goed zien hoe deze opdracht tot stand is gekomen. Ik denk dat dit ook voor het informatica op het VO een goede kandidaat kan zijn voor de eindopdracht. De opdracht zal uiteraard iets minder complex moeten zijn, maar door de opdracht op deze manier te formuleren zul je gemotiveerde leerlingen krijgen, én – daar ben ik van overtuigd – een heel mooi eindresultaat!

Wat denken jullie? Is dit geschikt?

Modelleren is het nieuwe programmeren

Arend Rensink, professor aan Universiteit Twente, gaf een lezing over modelleren. Modelleren kan op twee verschillende manier gebruikt worden, namelijk om software te genereren/transformeren en om software te verifiëren. Met het doel om interesse te wekken voor kerninformatica biedt de Universiteit Twente hulp aan bij profielwerkstukken via de Twente Academy.

Wat maakt modelleren nou interessant? Via een model is het mogelijk om software te verifiëren, dit wordt model checking genoemd. Een model checker wordt gebruikt om aan de hand van een model een software systeem te testen. Hiervoor wordt van het gewenste gedrag een model gemaakt, waarna de uitvoer van het programma wordt vergeleken met dit model. De model checker geeft nu aan of de antwoorden correct zijn en geeft indien incorrect een tegenvoorbeeld.

Naast het testen van correctheid aan de hand van een model kun je ook programmeren door het maken van een model. Vanuit het model kan dan code gegenereerd worden. Dit kan bijvoorbeeld GROOVE door een graaf te maken welke het probleem modelleert. Eén van de werkstukthema’s gaat hiermee aan de slag door het oplossen van puzzels. De leerling creëert een graaf welke de speltoestand vertegenwoordigd en hij definieert de verschillende acties die plaats kunnen vinden. Hierna kan het programma alle mogelijke oplossingen aangeven en de volledige oplossingsruimte kan ook worden onderzocht (tevens in de vorm van een graaf).

Deze manier van werken maakt het voor een leerling mogelijk om een lastig probleem aan te pakken en op te lossen. Wel twijfel ik aan de eenvoudigheid van de gebruikte tools en of je op deze manier een leerling niet enkel leert werken met de tool. Arend geeft echter aan dat leerlingen vrij snel aan de slag konden met de tools. Erg sterk aan de opdrachten vind ik dat leerlingen gedwongen wordt om na te denken over de essentie van een puzzel. Wat zijn nu de essentiële concepten en acties in het spel? Hierdoor valt dit ook prima te scharen onder Computational Thinking.

Gebruik Phidgets met een Arduino

Veel scholen hebben de MP3-speler module voor het vak NLT gebruikt. In deze module wordt gebruik gemaakt van Phidgets. Het leuke van de sensoren die hierbij horen is dat je deze ook kunt gebruiken in combinatie met de Arduino! Als de sensoren al op school aanwezig zijn, kunt u dus geld besparen.

Door een kabeltje van een Phidget door te knippen kun je de sensor op de volgende manier aansluiten op de Arduino:
Rood: 5V
Zwart: GND
Wit: Analoge ingang naar keuze
De sensoren geven vervolgens een waarde tussen 0 en 1024 terug.

Wilt u ook het gemak van het aansluiten behouden? Dan zijn er ook Shields beschikbaar waarop de molex-stekkers van de Phidgets direct zijn aan te sluiten:

Noot: de genoemde shields zijn niet door mij getest, wel heb ik de Phidgets los aangesloten en getest met een Arduino

Stoplicht in Arduino (vervolg)

In vervolg op mijn eerdere blog over het Arduino stoplicht ben ik verder gegaan met de overige opdrachten uit de i&i module. Ik heb dus een voetgangersstoplicht (met aanvraagknop!) en een ticker toegevoegd.

Op een gegeven moment liep ik tegen de beperkingen van ArduBlock aan. Het blijkt dat het op dit moment nog niet mogelijk is om interupts te definiëren in ArduBlock. De aanvraagknop van het stoplicht wil je graag via een interupt regelen, anders zou de voetganger het knopje meerdere seconden lang ingedrukt moeten houden. Op dat moment ben ik verder gegaan in de normale SDK en heb hier de opdracht verder uitgeprogrammeerd.

Omdat leerlingen deze opdracht ook nog moeten maken zal ik hier de source code niet delen, maar het eindresultaat zal ik jullie uiteraard niet onthouden: (zet je luidsprekers aan!)

Hebben jullie al iets leuks gemaakt met een Arduino?

Open, écht leren

Erik Duval had de eer om de i&i conferentie te openen met zijn keynote over open leren. Erik is professor aan de Katholieke Universiteit Leuven, waar hij zelf gebruik maakt van Open Learning. Een quote van hem die mij erg aanspreekt:

We are should be teaching students to solve problems we don’t know, using technologies we don’t know

Open Learning bestaat uit meerdere onderdelen. Eén hiervan is het publiekelijk maken – en dus delen – van lesmateriaal. Via initiatieven als Ariadne, maar ook specifiek voor ons vak InformaticaVO, kan lesmateriaal worden uitgewisseld. Maar Open Learning wordt pas echt Open Learning zodra niet enkel het materiaal publiekelijk beschikbaar is, maar het resultaat ook publiek wordt.

Dit kun je bereiken door studenten uit te dagen hun werk op een open platform beschikbaar te maken. Laat hen bijvoorbeeld een blog of wiki-pagina schrijven over de onderwerpen en laat elkaar hier op reageren. Iedereen leert hier veel van, én het feit dat je publiek hebt motiveert! Om zijn studenten verder te empoweren spreekt hij ook zijn eigen netwerk aan (bijvoorbeeld via @ErikDuval) en nodigt hen uit te reageren op de blogs van zijn studenten.

Dat het nog opener kan bewijst hij ook, Erik geeft een volledige cursus via het internet, gratis en voor niks. Dit idee komt bij enkele Amerikaanse universiteiten vandaan, een succesvol voorbeeld is Introduction to Artificial Intelligence van Stanford University met meer dan 100.000 studenten. Ondanks het hoge afval percentage levert dit initiatief nog steeds vele malen meer deelnemers op dan een cursus aan een reguliere universiteit.

Deze keynote is de inspiratie geweest voor mijn suggestie aan onze vakdidacticus om in plaats van een verslag van de conferentie enkele wiki-pagina’s te schrijven op wiki.informatica.nu. Na overleg werd besloten het in blog-vorm te doen. Naast de blog die je nu aan het lezen bent zullen er dus ook blogs van mjn mede-studenten verschijnen, zie hiervoor de blogroll op de homepage. Erik Duval is dus geslaagd met zijn keynote!

Relevante links

  • Keynote – Video-opname van de keynote