De ontwerpcyclus en ontwerpend leren

Waarom dit ertoe doet

Techniek gaat over het oplossen van problemen en het voldoen aan behoeften met concrete oplossingen. De minimumdoelen van de tweede graad vragen dat leerlingen ontwerpen kennen als een manier om aan een behoefte te voldoen en dat ze met concreet materiaal en gegeven criteria een ontwerp kunnen bedenken en uitvoeren 1. In de derde graad moeten ze de ontwerpcyclus kennen als een gestructureerde aanpak met zes fasen, het belang van criteria kennen en zelf kunnen ontwerpen met de ontwerpcyclus 1. Ook de oudere eindtermen vroegen al dat leerlingen een technisch probleem stap voor stap oplossen, vereisten bepalen, ideeën genereren en keuzes maken 2.

Onderzoeken versus ontwerpen

Onderzoeken en ontwerpen lijken op elkaar, maar hebben een ander vertrekpunt: een onderzoek vertrekt van een vraag, een ontwerp van een probleem of behoefte 3. Ze zijn wel te onderscheiden, maar moeilijk te scheiden: een ontwerper moet bijvoorbeeld onderzoeken hoe sterk of buigzaam een materiaal is 3.

Een ontwerp is een beschrijving of model van iets wat nog gemaakt moet worden, in de vorm van een tekening, een tekstuele beschrijving, een patroon of een schaalmodel 4.

De zes fasen van de ontwerpcyclus

De officiële fasen volgens de minimumdoelen zijn 1:

1. Verkennen
2. Ideeën verzinnen en selecteren
3. Ontwerp plannen
4. Ontwerp realiseren
5. Testen en optimaliseren
6. Presenteren

1. Verkennen

Je brengt het probleem of de behoefte in kaart: voor wie is het, wat moet het kunnen, in welke omstandigheden? Je bakent het probleem af tot een duidelijke ontwerpvraag en je formuleert ontwerpeisen of criteria 5. Je verzamelt informatie over bestaande oplossingen, materialen en technieken 3.

2. Ideeën verzinnen en selecteren

Je bedenkt meerdere mogelijke oplossingen (brainstormen, schetsen) en kiest op basis van de eisen de best passende oplossing. Een goede ontwerper kan die keuze ook verantwoorden 5.

3. Ontwerp plannen

Je werkt de gekozen oplossing uit in een schets en een (werk)tekening, en je verzamelt geschikte materialen en gereedschap 5. Je legt een stappenplan vast: wat eerst, wat daarna?

4. Ontwerp realiseren

Je maakt het ontwerp planmatig, als model of prototype 5. Leerlingen moeten daarbij een eenvoudige werktekening of handleiding stap voor stap kunnen uitvoeren 2, en hygiënisch, nauwkeurig, veilig en zorgzaam werken 2.

5. Testen en optimaliseren

Je test of het prototype voldoet aan de criteria. Waar het tekortschiet, bedenk je verbeteringen en voer je ze door: dat is optimaliseren 5. Vaak keer je daarvoor terug naar een eerdere fase: daarom is het een cyclus.

6. Presenteren

Je licht toe wat je gemaakt hebt, waarvoor het dient, hoe het werkt en hoe het ontwerpproces verliep 5.

Het belang van criteria

Criteria (ontwerpeisen, vereisten) zijn de voorwaarden waaraan het ontwerp moet voldoen om de behoefte echt te vervullen. Ze zijn om drie redenen belangrijk:

1. ze maken de behoefte concreet (wat is "goed genoeg"?);
2. ze helpen om ideeën te vergelijken en te kiezen;
3. ze vormen de maatstaf bij het testen: voldoet het prototype of niet?

De eindtermen vragen dat leerlingen werkwijzen en technische systemen kunnen vergelijken en beoordelen aan de hand van criteria 2. Soorten criteria: functie (wat moet het kunnen?), afmetingen en gewicht, materiaal, kostprijs, tijd, veiligheid, gebruiksgemak, uitzicht en duurzaamheid.

Samengevat

• Ontwerpen is een manier om aan een behoefte te voldoen of een probleem op te lossen; onderzoeken vertrekt van een vraag.
• De ontwerpcyclus heeft zes fasen: verkennen, ideeën verzinnen en selecteren, ontwerp plannen, ontwerp realiseren, testen en optimaliseren, presenteren.
• Criteria (ontwerpeisen) maken de behoefte concreet, helpen kiezen tussen ideeën en zijn de maatstaf bij het testen. Ze moeten toetsbaar zijn.
• Optimaliseren betekent het ontwerp verbeteren op basis van de testresultaten; daarom is het een cyclus.
• Werk veilig, hygiënisch, nauwkeurig en zorgzaam, en volg een werktekening of handleiding stap voor stap.