Onderzoek presenteren in 3D

We leven in een wereld vol data. Meestal verwerken we gegevens uit een onderzoek in de vorm van tabellen en staaf- of cirkeldiagrammen. Je kunt deze gegevens ook in 3D laten zien, met eenvoudige materialen, dit wordt ‘data-fysicalisatie’ genoemd. Groep zeven van de Internationale School Delft heeft onderzoek gedaan naar de wereldwijde afvalberg en naar afval op hun eigen school. Zij presenteerden de gevonden data op verschillende verrassende manieren in 3D: het leek wel kunst!

In dit blog laten we zien hoe gegevens tot leven komen als leerlingen eigen, tastbare modellen maken en aan elkaar presenteren: een mooie verdieping. Doordat leerlingen gegevens visualiseren en er fysieke (re)presentaties van maken, oefenen ze ook hun ruimtelijk denken.

Dit project is onderdeel van een internationaal onderzoeksproject naar ruimtelijk denken, Sell STEM, waar Wetenschapsknooppunt TU Delft partner in is.

Ontwerpopdracht circulaire economie

Miros Silva-Ordaz is coördinator ontwerponderwijs van de Internationale school Delft. Onderdeel van het curriculum is een leerlijn van ontwerp- en onderzoeksprojecten waarin duurzaamheidsdoelen centraal staan. Elk jaar leidt ze een project over de circulaire economie, waarin leerlingen van afval een nieuw product maken voor iemand die ze goed kennen, zie hier een filmpje.

Het ontwerpproject start met het verkennen van het probleem. Leerlingen worden zich bewust van de enorme afvalberg die we wereldwijd produceren. Miros vraagt de leerlingen om tabellen met gegevens over afval te bestuderen en om één van de tabellen weer te geven in een 3D model, met materialen zoals klei, ballonnen, garen, papieren rietjes, karton, paperclips of kralen.

Afval in verschillende landen

De kinderen in deze klas komen uit allerlei verschillende landen en waren dan ook benieuwd hoe de internationale cijfers over afval eruit zien. We hebben hiervoor de tabel over de hoeveelheid (vast) afval in vijf verschillende landen van de Wereldbank, geproduceerd per hoofd van de bevolking, gebruikt.

De leerlingen van de foto links hebben een kubus gemaakt waaruit pijpenragers komen. De lengte van de pijpenrager staat voor de hoeveelheid (vast) afval per persoon per jaar in vijf verschillende landen. De pijpenrager boven op de kubus is heel klein: in een oogopslag is duidelijk dat er in dit land per inwoner veel minder afval is!

De leerling rechts heeft vijf ballonnen een specifieke plek in de ruimte gegeven om de hoeveelheid afval per persoon in vijf verschillende landen weer te geven. Van links naar rechts zien we ballonnen op een rij van heel licht (paarse en groene ballon) naar heel zwaar (blauwe ballon). De lengte van het touw van de blauwe ballon is heel lang: dit land produceert per inwoner veel afval. Deze leerling gebruikt de positie in de ruimte om relaties tussen de afvalgegevens duidelijk te maken.

Wat leren de leerlingen van deze 3D presentaties?

De meerderheid van de leerlingen kon met behulp van hun tastbare 3D-modellen (datafysicalisaties) de gegevens goed en met vertrouwen uitleggen aan anderen. Ook kregen ze meer inzicht in de gegevens over afval. Een aantal leerlingen had tijdens het maken van hun objecten ook al ideeën gekregen voor het verminderen van afval en het bevorderen van duurzaamheid en een circulaire economie.

Ruimtelijk inzicht

Tijdens het onderzoek is vastgesteld dat het ruimtelijk redeneren van leerlingen toeneemt bij het bedenken en maken van fysieke datamodellen. Ze benaderen getallen, vormen en verhoudingen op een ruimtelijke manier en zetten visuele en ruimtelijke informatie om bij het maken van modellen. Hierdoor worden gegevens en verhoudingen betekenisvol weergegeven. Ook het bekijken en interpreteren van het werk van andere leerlingen vereist ruimtelijk denken en aandacht voor visuele aspecten zoals vorm, volume en positie in de ruimte.

Lesmateriaal

Bekijk hoe de les is opgebouwd in deze PowerPoint presentatie en doe inspiratie op voor een korte, enthousiasmerende datafysicalisatie-oefening voor in je klas. Probeer het zelf uit; laat je leerlingen het afvalprobleem op je eigen school onderzoeken of verzamel gegevens over een ander actueel thema en laat leerlingen hun resultaten in 3D presenteren. Op die manier maak je leerlingen data-wijs.

De tijdsinvestering van bovenstaande lesactiviteit is ongeveer 70 min:

• 15 min: lezen van de data tabellen en verzinnen eerste ideeën voor fysiek object,
• 40 min: maken van het model zelf,
• 15 min: presenteren van alle objecten aan de hele klas.

SellSTEM

Dit ontwerpproject is onderdeel van een internationaal onderzoeksproject SellSTEM (https://sellstem.eu/) dat door de EU wordt gefinancierd om ruimtelijk inzicht van kinderen te ontwikkelen. Het onderzoek is uitgevoerd door Caiwei Zhu, vakgroep Science Educatie en Communicatie, TU Delft, samen met Dr. Miroslava Silva Ordaz, leerkracht en TU Delft liaisons-officer op de ISD. De onderzoeksposter en het wetenschappelijke artikel over dit project kunt u gratis downloaden via Researchgate. Voor meer informatie of samenwerking kunt u Caiwei mailen via c.zhu-1@tudelft.nl.