Simulatie apps stimuleren het onderzoekend leren en zijn een waardevolle aanvulling op fysiek onderwijs. Lees meer over wat simulatie apps zijn en hoe u deze toepast.
Hieronder schetsen we een aantal leersituaties uit de toekomst. De leersituaties zelf zijn herkenbaar en komen nu ook voor. Hieronder laten we zien hoe technologie online en offline leren kan combineren en kan helpen om onderwijs op maat te bieden.
Situatie 1: zelfstandig aan de slag met theorie en praktijk
Een leerling zit in de tweede klas havo. Ze moet zich verdiepen in de theorie over elektriciteit. Dat doet ze thuis via haar digitale leermateriaal. Dat leermateriaal is aangevuld met een digitale oefenmodule in een simulatie app. In de gesimuleerde werkelijkheid van de app oefent ze met verschillende soorten en maten weerstanden, spanning, schakelingen en stroomkringen. Loopt ze vast? Dan kan ze in de simulatie app zelf de uitleg erbij pakken. Als dat niet voldoet, kan ze via de app naar het juiste hoofdstuk in het digitale leermateriaal.

Situatie 2: toetsen van opgedane kennis
De leerling heeft alle modules van de simulatie app met succes doorlopen. Daarmee heeft ze laten zien dat ze de theorie goed snapt. De simulatie app beoordeelt haar niveau als ‘zeer goed’. Dit resultaat komt rechtstreeks in haar portfolio terecht. Haar leraar ontvangt hier een melding van.
Situatie 3: theorie toepassen in de praktijk op school
Op school heeft de leerling een voortgangsgesprek met haar leraar. Ze wil het geleerde echt in de praktijk brengen. Ze krijgt een aantal opties voor gebruik in het natuurkundelokaal of thuis. De leerling kiest voor Arduino: een microcomputerplatform waarmee elektronica zo geprogrammeerd kan worden dat het reageert op de omgeving. Aan de hand van instructiefilmpjes en webinars op internet en een opzetje uit een codebibliotheek laat de leerling de microcomputer Jingle Bells spelen en tegelijkertijd rode en groene lampjes knipperen.
Situatie 4: beoordelen van het vak
De leraar beoordeelt het begrip van deze module op basis van alle beschikbare informatie in het portfolio van de leerling: de resultaten van de simulatie app, de code en het filmpje van het werkende Arduino-project. Het eindcijfer voor deze module komt automatisch in het leerlingvolgsysteem terecht. Zo telt het mee voor haar natuurkunderesultaten.
Volwassenheid van de technologieën
In onderstaande Hype Cycle ziet u de volwassenheidfase van de technologieën.

Om de toekomstschets hierboven mogelijk te maken, worden verschillende technologieën in samenhang gebruikt. We hebben ze in onderstaande Hype Cycle geplaatst, om ook een idee te geven van de volwassenheidsfase waar ze zich in bevinden.
De meerderheid van de technologieën in dit verhaal zijn volwassen technologieën die zonder al te veel risico kunnen worden ingezet. Er zullen scholen zijn waar op deze manier al natuurkunde wordt gegeven.
Simulatie apps zijn een kansrijke technologie. De adoptiegraad in het onderwijs is echter nog laag. Waardoor deze in het trough of disillusionment staat. Dat betekent dat we nog beter moeten uitzoeken in welke gevallen en onder welke voorwaarden de technologie succesvol kan worden ingezet. De standaarden voor gegevensuitwisseling staan in dezelfde fase. Uitwisseling van gegevens tussen leermiddelen en andere onderwijssystemen blijkt nog lastig. Dat heeft minder te maken met de technische mogelijkheden dan met het maken van afspraken en goede samenwerking tussen partijen die de gegevens uitwisselen.
De geschetste combinatie is niet dé combinatie. Er is veel meer mogelijk. Om erachter te komen welke technologieën en combinaties daarvan het beste bij uw eigen situatie passen, kunt u gebruikmaken van de keuzehulp onderwijstechnologie.
Digitaal leermateriaal
Het digitale leermateriaal biedt de eerste conceptuele basis voor de leerling.
Simulatie app
In de simulatie app kan het geleerde in de praktijk worden gebracht. Via de simulatie app kan veilig worden uitgeprobeerd en geoefend met verschillende opdrachten. De app biedt feedback en extra instructie waar dat nodig is. Dit biedt ook mogelijkheden voor onderzoekend leren.
Devices
De simulatie apps werken op de devices die leerlingen al gebruiken voor het digitaal leermateriaal. Er hoeven dus geen devices voor worden aangeschaft.
Microcomputer platform
Op dezelfde devices wordt de Arduino geprogrammeerd. Dit is een microcomputerplatform waarop bijvoorbeeld weerstandjes, schakelaars, lampjes en luidsprekers kunnen worden aangesloten en geprogrammeerd. Juist de combinatie van de microcomputer met de simulatie app is effectief: na het oefenen in de gesimuleerde omgeving zijn de basisbegrippen bekend en kan de leerling gelijk aan het werk met de Arduino. Het leren programmeren is een extra vaardigheid die wordt verworven.
Webconference tools
De leerling overlegt met de leraar over wat ze heeft gedaan en haar vervolgopdracht. Dat kan op school – zoals in het voorbeeld – maar ook via webconference tools. De webinar die de leerling volgt maakt ook gebruik van deze technologie.
Portfolio
Alle informatie wordt samengebracht in het portfolio: het begrip van het digitale leermateriaal, de resultaten uit de simulatie app, de geschreven code en het filmpje van de werkende microcomputer die Jingle Bells speelt. In het portfolio kan de leraar het geheel beoordelen, waarna hij een eindcijfer geeft dat in het leerlingvolgsysteem terecht komt.
Standaarden voor gegevensuitwisseling
Dit alles is alleen mogelijk als de uitwisseling van gegevens gestandaardiseerd is. Dan kunnen gegevens worden uitgewisseld tussen het leermateriaal in de simulatie app, het portfolio en het leerlingvolgsysteem.
Leerlingvolgsysteem
Het leerlingvolgsysteem is de plek waar alle eindresultaten van modules en vakken worden opgeslagen.
Aandachtspunten en tips
Zelf aan de slag met hybride onderwijs via simulatie apps? Lees eerst onderstaande tips en aandachtspunten.
Match de taak op de toepassing
Simulatie apps zijn laagdrempelig in te zetten, maar geen wondermiddel. Denk dus goed na over de activiteit en of simulatie toegevoegde waarde biedt. Vooral activiteiten die baat hebben bij veel oefenen en in de fysieke wereld plaatsgebonden, duur of risicovol zijn, lenen zich uitstekend voor simulatie.
Niet altijd beschikbaar in het Nederlands
Er zijn veel mogelijkheden, maar niet alle simulatie apps worden in het Nederlands aangeboden. Voor sommige groepen leerlingen en bepaalde vakken hoeft dit geen probleem te zijn, maar laat het meewegen in de keuze voor een app.
Uitwisseling van gegevens is niet automatisch geregeld
In dit verhaal worden resultaten automatisch doorgezet vanuit het portfolio naar het leerlingvolgsysteem. De uitwisseling van gegevens tussen verschillende software en systemen gaat alleen niet altijd vanzelf. Houd daar rekening mee bij het selecteren van een simulatie app en andere software. Bijvoorbeeld door na te gaan met welke software standaard wordt gekoppeld en uitgewisseld.
Meer over de technologieën
Een digitaal portfolio is niet alleen een plek om werk te verzamelen, maar kan ook gebruikt worden als een leerlingvolgsysteem, evaluatietool, rapport en digitale leeromgeving. Lees meer over het digitaal portfolio.
Wat is immersive technologie? Wat zijn de kansen en welke technologieën kunt u nu al op school inzetten? Lees meer over immersive technologie.
Web conference tools zijn tools om met anderen via het internet te communiceren, bijvoorbeeld voor overleg of presentaties. Denk aan Microsoft Teams, Skype of Google Meet. Lees meer over de technologie.
Een overkoepelend dashboard biedt overzicht door de informatie over voortgang en resultaat uit verschillende leermiddelen en omgevingen – automatisch – bij elkaar te brengen. Lees meer over de technologie.
Meer over hybride onderwijs in de toekomst
In dit toekomstbeeld schetsen leest u wat technologie in de toekomst kan betekenen voor hybride onderwijs. We dagen u daarbij uit – aan de hand vantechnologische toepassingen, kansen, aandachtspunten en tips – om na te denken over uw eigen ideale technologiemix voor hybride onderwijs.
U wilt uw taalonderwijs zo ontwerpen dat online en offline elkaar naadloos aanvullen. Hoe maakt u de juiste technologiekeuzes om deze mix vorm te geven? Wij leggen het u uit. Lees verder.
Virtual reality inzetten bij een techniekles? Lees hoe dat er in de toekomst uit kan zien.