STEM 1
Stof: hoofdstuk 1 t/m 6. Meerkeuzevraagtoets. 40 vragen en 26 goed.
-Studeer de begrippen uit het boek, je moet kunnen uitleggen wat ze inhouden
-kijk naar de ‘objectives’ bij elk hoofdstuk, je moet kennis hebben van en uitleg kunnen geven aan de
onderwerpen die daarin worden besproken
-Maak de opdrachten aan het eind van elk hoofdstuk.
-SlimStampen
Week 3.1
Waarom STEM?
Je hoeft geen expert te worden in een van de disciplines. Waar het wel om gaat is de essentiële
vaardigheden die overdraagbaar zijn naar allemaal andere disciplines, onder andere psychologie.
Wetenschap: Tp’ers doen onderzoek om echte problemen van echte mensen te begrijpen.
Technologie: Tp’ers lossen de problemen op voor mensen en is steeds vaker onderdeel van de
oplossing.
Engineering: Tp’ers werken samen, ook met mensen uit technische hoeken.
Mathematics: Tp’ers maken gebruik van data om nieuwe inzichten op te doen.
Inspelen op veranderende wereld, we weten niet hoe de toekomstige arbeidsmarkt eruit ziet. Dat
vraagt om nieuwe skills, STEM skills zijn 21st Century skills.
Bij STEM tackelen we: creatief denken, probleem oplossen, computational thinking, informatie
vaardigheden (bronnen zoeken wen gebruiken), ICT-basis vaardigheden (Hoe werkt technologie? Hoe
gebruik ik het? Welke mogelijkheden heeft het?, media wijsheid (infographic).
Belangrijkste vaardigheid is computational thinking, dat is: probleem ontrafelen en oplossingen
formuleren zodat je een computer, of mens, de opdracht kunt geven het probleem effectief op te
lossen.
Helpt bij:
-Eigen probleemoplossend vermogen
-Creatief denken
-Automatiseren van werkzaamheden
Week 3.2
Wat is computational thinking?
Computational thinking is een gestructureerde aanpak om een probleem aan te pakken.
“Computational thinking omvat het oplossen van problemen, het ontwerpen van systemen en het
begrijpen van menselijk gedrag, door te putten uit fundamentele concepten uit computer science.”
Computational thinking is niet denken zoals een computer, maar een probleem en de oplossing zo
opschrijven dat ze gemakkelijk kan worden uitgevoerd door een mens en vertaald kan worden zodat
een computer het kan uitvoeren.
Stappen van computational thinking:
-probleem opdelen in beheersbare brokken (decomposition)
-Patroonherkenning (pattern recognition)
-Filteren: wat is essentieel en wat is overbodig/onnodig (abstraction)
-Stapsgewijs beschrijven hoe de oplossing werkt (algorithms)
,Geschiedenis van de computer
Om te begrijpen wat computers zijn, is het handig om te weten hoe ze in de loop van de geschiedenis
zijn ontstaan.
De eerste ‘computers’ waren eigenlijk maar rekenhulpjes: Abacus (1300) en Napier’s bones (1617)
Je moet weten hoe de abacus werkt!
Eerste ‘computers waren eigenlijk rekenhulpjes, later werden ze rekenmachines: Blaise Pascal (1643)
en Leibniz’s calculator (1674).
De volgende stap in de geschiedenis van de computers is dat de rekenmachines programmeerbaar
werden. In plaats van enkel doen waarvoor ze gebouwd waren, kon je zelf instructies schrijven die de
machine nieuwe functionaliteit gaf: de eerste software. Jacquards Loom, het was een weefgetouw
met ponskaart (1805) en Analytical Engine (1843)
De computers die we nu hebben gezien zijn nog geen echte moderne computers. Wat is dan wel een
computer? Drie eigenschappen:
-Het moet elektronisch en niet enkel mechanisch zijn
-Het moet digitaal zijn en niet analoog
-Het moet het ‘stored program concept’ gebruiken.
Mechanisch: zelf in beweging zetten. Computer is in theorie ook mechanisch, maar je zet het niet in
beweging door beweging maar door elektriciteit. Elektronisch apparaat is een apparaat waarbij de
werking komt door elektriciteit. Elektrisch apparaat die zijn vaak eenvoudiger, het zet elektriciteit in
om andere energie.
Analoog: oneindig aantal waarden; continuous (kan elke mogelijke tijd aangeven)
Digitaal: beperkt waarden tot een paar keuzen (kan alleen weergeven op detail dat je kunt
weergeven, geen honderste of tiende) Digitaal heeft altijd beperkte waarde.
Computer is digitaal omdat het alleen kan werken met 0 en 1. Discreet: binair (tweetalig). 1 is on en 0
is off. 00110101 is byte (8-bits). 1 is bit.
Elke moderne computer moet op zijn minst hebben: 4 aspecten van stored program concept
1. Input device (toetsenboord, muis, touchscreen: manier van besturen van computer)
2. Output device (hoe de computer jou de informatie toont, geluid en scherm)
3. Memory (ergens moet het programma worden opgeslagen)
4. Processor (werkt volgens specifieke instructies, genaamd machine-instructies. Deze instructies,
ook wel programma, worden geladen in het geheugen van de computer. Het geheugen wordt dus
gebruikt voor 1: het opslaan van data en voor 2: het opslaan van de instructies die de data
verwerken.)
Je kunt er een programma in opslaan en dat kan worden ingeladen en uitgevoerd en getoond.
Voorbeeld:
1.Disc invoeren
2.Disc draait
3. Spel wordt geladen
4. Spel start
Opkomst Electronica & Moore’s Law
Jaren 50
-Halfgeleiders chips
, -Moore’s Law: elke 18 maanden verdubbeld het aantal transistor op een 1 inch^2.
-‘Humane’ Programmeertalen (high level)
Doordat we steeds meer kwijt kunnen op kleine ruimtes, zijn computers steeds meer in staat dingen
uit te voeren in kleinere tijd. Computers zijn tot steeds complexere taken toe in staat.
Oefenvraag; welke eigenschappen heeft een rekenmachine?
Antwoord: Digitaal, elektronisch, NIET stored program concept.
Week 3.3 Hoofdstuk 2
Door toenemend gebruik van technologie en toenemende mogelijkheden met technologie,
verzamelen we steeds meer gegevens over menselijk gedrag, attitudes en eigenschappen.
Informatie (vingerafdruk, naam, foto, gesprek die je hoort, attitudes/ervaringen enz.) -> data
(100110), getallen en karakters, elektrische signalen, QR-codes)
Informatie is kennis of feiten uit de ‘echte’ wereld. Data is informatie die is omgezet in een vorm
waarmee een computer kan werken.
Voorbeeld: informatie is het gesprek tussen ouder en kind, data is audio-opname en observatie.
Abacus representeert informatie (getallen) en is dus data. Computer representeert informatie niet
a.h.v. positie van kralen maar in bits. Informatie wordt opgeslagen in bit strings. Patroon van enen en
nullen representeert informatie.
Decimaalsysteem is ook een positioneel systeem, de plaats van een cijfer in een getal bepaalt de
waarde. 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 -> 4 5 3 2 6 is 45.326
Tweetallige (binair) stelsel:
Datacompressie: verkleinen van hoeveelheid bits die nodig zijn om informatie op te slaan
twee soorten: lossless – verminderen bits zonder verlies informatie en lossy – verminderen bits met
verlies van informatie
Week 1.5 Hoofdstuk 4 Problem solving
TP’ers zijn probleemoplossers.
Strategieën om problemen op te lossen:
1. Probleemdefenitie
2. Logisch redeneren
