Samenvatting

Robotica onderwijzen in de basisschool
De hedendaagse samenleving heeft burgers nodig die beschikken over de kennis en vaardigheden die nodig zijn om verantwoordelijk en op een zinvolle wijze deel te nemen aan de op technologie gebaseerde wereld om hen heen. Het is daarom algemeen aanvaard dat onderwijs op een actieve wijze de ontwikkeling van technologische geletterdheid van leerlingen moet ondersteunen. Voortvloeiend hieruit is er de afgelopen twee decennia een continue inspanning geleverd om, al beginnend in de leerplannen van het basisonderwijs, het onderwijs in wetenschap & technologie (STEM) en in informatie- en communicatietechnologie (ICT) te verbeteren. Omdat onderwijs in robotica belangrijke aspecten van zowel wetenschap & technologie als van ICT combineert wordt dit vaak beschouwd als een veelbelovende aanpak die bijdraagt aan het doel om de technologische geletterdheid van de leerlingen te vergroten. Leerlingen ervaren overigens in hun dagelijks leven al veel van die robottoepassingen aangezien robotica tegenwoordig al in veel facetten van onze maatschappij is geïntegreerd. Basisscholen besteden echter meestal niet veel aandacht aan dit onderwerp. Het doel van dit onderzoek, zoals is beschreven in hoofdstuk 1, was het leveren van een bijdrage aan de theorie van onderwijzen en leren van robotica in de context van het onderwijs in een reguliere basisschool groep 8. Daarvoor hebben wij een literatuurstudie en vier ontwerp-experimenten uitgevoerd. Deze empirische studies waren kwalitatief en exploratief van aard, met als doel bij te dragen aan onze kennis over leerprocessen van leerlingen en onderwijzers in de context van robotica.

Hoofdstuk 2 beschrijft een literatuurstudie die leidde tot theoretische reflecties over innovatieve ICT toepassingen die mogelijk ingezet kunnen worden om het actief denken van basisschool leerlingen te stimuleren. Deze studie resulteerde in het construct mind tools, hetgeen overwegend op ICT gebaseerde toepassingen zijn die leerlingen de mogelijkheid bieden actief te manipuleren met technologie en die kunnen worden ingezet om hun kennis hierover en hun redeneervaardigheid te verbeteren. Essentieel voor mind tools is dat de lerende informatie interpreteert en start met zijn/haar kennis te reorganiseren, hetgeen kan leiden tot conceptuele ontwikkeling.
Verschillende typen mind tools werden onderscheiden, zoals de semantische organisatie-toepassingen, dynamische modelleer-toepassingen, informatie interpretatie-toepassingen en de conversatie-toepassingen. Meer specifiek, hebben we ons gericht op de dynamische modelleer toepassing "Techno-Logic", die gebruikt kan worden voor het bouwen van interactieve concrete micro-werelden, zoals bijvoorbeeld een robot. Deze micro-werelden bestaan uit elektromechanische componenten (constructie materiaal met motoren, sensoren en een programmeerbare logische controller) die worden bediend via software. Deze toepassingen integreren het creatief construeren van “echte” machines en modellen met een computergestuurde procesregeling. De micro-wereld biedt leerlingen de mogelijkheid om op een dynamische wijze fysische en technologische concepten te exploreren en hun inzichten te transformeren in werkende modellen. Van de toepassingen wordt verwacht dat ze veel kansen bieden om praktisch te oefenen met probleem oplossen en zo de ontwikkeling van denkvaardigheden en denkgewoonten (“Habits of Mind”) ondersteunen. Er wordt beargumenteerd dat een dergelijk micro wereld uitnodigt tot actief manipuleren, en dat feedback van het testen van het model, het ontwikkelen van hypotheses, het analyseren van problemen en het zoeken naar causale verbanden, het kritisch denken zou stimuleren. In deze studie worden het “IOWA Integrated Thinking Model” en het “Habits of Mind Model” uitgelegd om enkele van de toepassingen van mind tools vanuit een sociaal-constructivistisch perspectief te exploreren. Het bleek aannemelijk dat mind tools zoals de fysische micro werelden effectief kunnen worden ingezet als instrumenten die bijdragen aan (1) het creëren van rijke leeromgevingen die leerlingen betrekken in actief leren, en (2) die leerkrachten ervaring laten op doen met het gebruik en de effecten van mind tools. Echter, uit een literatuurscan bleek dat er slechts een gering aantal empirische studies gericht was op het gebruik van toepassingen van mind tools als onderwijskundig gereedschap voor het ontwikkelen van denken en probleem oplossen in de context van het basisonderwijs.

In hoofdstuk 3 lag de nadruk op het bestuderen van het denkgedrag dat leerling tweetallen uit een Nederlandse groep 8 vertoonden tijdens hun onderling discours terwijl ze – gebruikmakend van de mind tool Techno-Logic – redeneerden over twee robotica probleemoplossingstaken. De leerlingen waren voorzien van een leerkracht-onafhankelijk instructieboekje en twee voorgefabriceerde micro-werelden, te weten een verkeerslicht situatie en een reuzenrad. Elk van deze micro-werelden bood de leerlingen een context voor het oplossen van een probleem. Via het programmeren, discussiëren en testen losten de leerlingen geleidelijk aan het eenvoudige probleem van de verkeerslichten, en het complexere reuzenrad probleem, op. De micro-werelden fungeerden als mind tools waarmee leerlingen werden gestimuleerd om te redeneren en argumenteren over oplossingen.
Om gegevens te verzamelen en inzicht te krijgen in het probleemoplossing discours zijn van alle sessies video opnames gemaakt, getranscribeerd en gekwantificeerd met een zelf ontwikkeld instrument dat gebaseerd was op het “IOWA thinking skills” en het “Habits of Mind” model. Er bleek dat de tweetallen een intensief discours onderhielden terwijl ze met de beschikbare toepassingen het probleem oplosten. Uit de analyse van deze gegevens werd geconcludeerd dat Techno-Logic een bruikbare mind tool was om in leerkracht-onafhankelijk probleemsituaties actief hoger-orde denken en denkgewoonten te stimuleren. Het discours toonde veel (non)verbaal actief denkgedrag en een voortdurende reflectie. Het denken werd geanalyseerd en geclassificeerd overeenkomstig een ontwikkeld set categorieën. De analyse van de kwantitatieve resultaten van de verschillende typen denkvaardigheden en denkgewoonten toonden aanzienlijke verschillen tussen de diverse categorieën. De 18 categorieën werden geclusterd in vier categorieën hoger-orde denkvaardigheden, te weten "analyseren", "evalueren", "verbinden" en "synthetiseren". Leerlingen bleken aanmerkelijk meer te "evalueren" dan te "analyseren", "verbinden" en "synthetiseren". Deze verschillen werden verklaard vanuit karakteristieken van de gebruikte mind tool en de kenmerken van het specifieke probleem. Een algemene conclusie was dat mind tools denken activeren en dat aard en intensiteit afhankelijk is van inhoud en context. De resultaten suggereren dat verschillende soorten mind tools en taken verschillende categorieën van denken activeren. Tijdens de uitvoering van de taken, hebben de leerlingen geleerd hoe de software beter te gebruiken, hoe het probleem te analyseren, en hoe de functies van de robotica toe te passen. Er werd geconcludeerd dat mind tools en probleemoplossende taken waardevolle educatieve hulpmiddelen bieden ter bevordering van probleemoplossende vaardigheden en het activeren van het denkgedrag van leerlingen. Dit leidde tot de vraag wat leerlingen kunnen leren met behulp van een robotica mind tool, hetgeen het onderwerp van het volgende onderzoeksproject werd.

Hoofdstuk 4 rapporteert over het opvolgende onderzoek dat nader onderzocht wat groep 8 leerlingen kunnen leren van het werken met een robotica mind tool. Een cognitieve en conceptuele analyse is uitgevoerd om een referentiekader te ontwikkelen voor het bepalen welke inzichten leerlingen in robotica hebben. Om dit onderwerp empirisch te exploreren is een onderwijs experiment uitgevoerd. Enkele leerling tweetallen hebben een programma bestaande uit zes lessen gevolgd, waarbinnen een ervaren leerkracht (onderzoeker) de leerlingen robot problemen aanbood om op te lossen. De lessen verliepen op een dialogische wijze waarbij de tweetallen door de leerkracht werden uitgenodigd om te onderzoeken, discussiëren, vergelijken, testen, reflecteren, et cetera. In dit onderzoek werd gebruik gemaakt van de Lego Mindstorms NXT robot. De gebruikte middelen maakten het mogelijk dat de leerlingen echte interactieve digitale elektromechanische omgevingen (robotica micro werelden) bouwden en modelleerden. Daarom werden deze mind tools ook wel geclassificeerd als Dynamische Modelleer Omgevingen (DME). Na verloop van tijd is er een verandering in terminologie opgetreden als gevolg van een accent verschuiving van de focus op dynamische modelleer omgevingen (DME) naar aandacht voor directe manipulatie omgevingen (DME). De gebruikte mind tools maakten het namelijk tevens mogelijk om problemen op te lossen in een manipuleerbare digitale omgeving, waar de invoer en de resulterende uitvoer direct kunnen worden beïnvloed. Vanuit een dergelijk perspectief ligt de focus op de interactiviteit van de toepassing. Het manipuleren van de invoer resulteert direct in andere uitvoer en geeft de gebruiker onmiddellijk feedback. Vandaar dat deze toepassingen ook wel directe manipulatie omgevingen worden genoemd.
De lessen werden met behulp van video opgenomen. Het programmeren op de computer van ieder tweetal en hun dialoog daarbij is vastgelegd via screen-capturing in combinatie met een picture in picture (PIP) presentatie van de webcam die het discours van het tweetal registreerde. Om een beter begrip te krijgen van wat leerlingen kunnen leren zijn de videogegevens retrospectief via een kwalitatieve analyse. bestudeerd, waarvoor een aangepaste versie van de “Constant Comparative Method” werd gebruikt. Fragmenten relevant met betrekking tot inzichten, die leerlingen in robotica hebben, werden geïdentificeerd en geëtiketteerd. De gegevens maakten duidelijk dat leerlingen verschillende perspectieven gebruikten om te redeneren over robots. Vier perspectieven met een toenemende complexiteit werden onderscheiden, namelijk ''psychologische'', ''technologische'', ''functionele'' en ''bestuurd systeem''.
De lessenserie werd ook ontwikkeld en uitgevoerd om te onderzoeken hoe leerlingen redeneren met betrekking tot robotica concepten. Hiervoor is een inhouds-specifieke cognitieve literatuur analyse uitgevoerd naar kenmerken van robotica. Dit leidde tot een set concepten waarvan werd verwacht dat ze bruikbaar waren als educatieve doelstellingen voor robotica onderwijs in de basisschool. Vier hoofd-concepten en diverse sub-concepten werden geïdentificeerd. Deze hoofd-concepten werden gelabeld als "Functie", "Systeem", "Besturing" en "Sense-Reason-Act (SRA)" en kunnen verklaard worden met beschrijvende termen van karakteristieken van robotica. Een robot wordt gekenmerkt door zijn functie(s), hetgeen betekent dat deze is gebouwd om bepaalde acties uit te voeren (die samenhangen met eerder geïdentificeerde problemen, behoeften, of andere uitdagingen). Een robot is een systeem, dat wil zeggen een groep van onderling verbonden en van elkaar afhankelijke onderdelen, ontworpen om collectief een doel te bereiken. De robot wordt bestuurd door software die ontwikkeld is om deze een reeks van opdrachten op een algoritmische wijze te laten uitvoeren en de robot gedraagt zich autonoom als resultaat van drie interacterende basiscapaciteiten, te weten waarnemen, redeneren en handelen (sense-reason-act).
Er was bewijs dat een robotica directe manipulatie omgeving de leerlingen uitdaagde om te manipuleren, redeneren, voorspellen, veronderstellen, analyseren en testen. Via vergelijken en bespreken verfijnden de leerlingen hun conceptuele kennis en vaardigheden en ontwikkelden ze een meer functionele technologische taal onder invloed van scaffolding dialogen met de leerkracht, hetgeen geduid werd als ontwikkeling van technologische geletterdheid. De leerlingen leerden over robots, wat robots zijn, waarvoor ze gebruikt worden, hoe ze functioneren en wat robots kunnen, en werden in die zin meer cultureel technologisch geletterd. De studie leverde bewijs dat leerlingen weinig problemen hebben met het begrijpen dat robots door mensen gemaakte technologische en functionele artefacten zijn. De leerlingen inzicht laten ontwikkelen in het concept van een bestuurd systeem en het complexe sense-reason-act concept bleek moeilijker, maar er werd geconstateerd dat leerlingen hierin vooruit geholpen konden worden met behulp van probleemoplossende taken en door ondersteuning van een deskundige leerkracht. Deze leerprocessen vereisten scaffolding door een leerkracht die vragen stelde, de aandacht van de leerling focuste, richting gaf, wist om te gaan met frustratie, informatie gaf, en hielp lastige problemen te tackelen. De resultaten worden ten slotte geplaatst in het perspectief de ontwikkelende technologische geletterdheid van leerlingen en de mogelijkheden tot het onderwijzen en leren hiervan in het basisonderwijs.

Hoofdstuk 5 beschrijft een studie die onderzocht hoe leerkrachten voorbereid kunnen worden op de uitvoering van de beoogde didactiek van onderwijzen en leren van robotica. Er is een professionaliseringstraject voor leerkrachten ontwikkeld en vervolgens getest met betrekking tot het ontwikkelen van de gewenste inhoudelijke, didactische en vakdidactische kennis.
De professionalisering werd uitgevoerd door de onderzoeker met een groep van 15 leerkrachten basisonderwijs. De cursus bood 1) inhoudelijke kennis over het ontwerpen en programmeren van een robot en het oplossen van robotica opdrachten; 2) didactische kennis over het scaffolden van het oplossen van robotica problemen en het analyseren van lespraktijken via video-opnames; 3) vakdidactische kennis over hoe leerlingen robotica concepten en perspectieven gaan begrijpen en over hun aanleg voor, en moeilijkheden met, het werken met robotica; 4) het door de cursusleider aan de deelnemers modelmatig demonstreren van de rol van de leerkracht en de leerlingen in lessen over robotica problemen gevolgd door het bespreken van deze rollen. De cursus bestond uit vier bijeenkomsten, die werden ondersteund met een instructieboekje met informatie en taken, met robot hulpmiddelen en met aanvullende materialen zoals extra teksten, links naar internetsites en video's.
Om een kwalitatieve en retrospectieve analyse mogelijk te maken werden gegevens vanuit verschillende bronnen verzameld zoals: aantekeningen, vragenlijsten, mind maps, opgenomen gesprekken en observaties uit video-opnames van leerkrachten die robotica problemen oplossen. Bij de analyse van de gegevens werden kwantitatieve en kwalitatieve middelen gebruikt om trends aan te wijzen. De ruwe gegevens werden omgezet in tekst en geïmporteerd in Atlas.ti om relevante tekstfragmenten te identificeren en indicatieve labels toe te wijzen. De labels werden getotaliseerd om een summatieve inhoudsanalyse te kunnen uitvoeren.
Uit de analyse bleek dat de professionaliseringsaanpak van deze cursus erin resulteerde dat leerkrachten: (1) inzagen dat robotica een geschikt onderwerp is voor technologie activiteiten in het basisonderwijs; (2) relevante inhoudelijke kennis ontwikkelden en kennis verwierven over hoe leerlingen robotica problemen oplossen, relevante didactische kennis ontwikkelden om de voortgang van hun leerlingen te monitoren en dit te beïnvloeden door gerichte ondersteuning, vakdidactische kennis ontwikkelden om te anticiperen op de leermoeilijkheden van de leerlingen met de intentie de leerlingen te leren zelfstandig de problemen op te lossen; (3) ervoeren dat robotica een geschikte context is voor het oplossen van problemen en het ontwikkelen van hoger-orde cognitieve vaardigheden; (4) zich competent voelden om robotica te onderwijzen.

De studie in hoofdstuk 6 was gericht op het ontwikkelen van een lokale instructie theorie voor het onderwijzen van robotica onder de condities van de reguliere praktijk in het basisonderwijs. Om beter inzicht te krijgen in de mogelijkheden en beperkingen van robotica leeromgevingen werd een experiment georganiseerd met 4 leerkrachten en 48 leerlingen uit groep 8, die samen 24 tweetallen vormden. De lokale instructie theorie impliceerde een leerkracht-onafhankelijk leerproces aan de hand van een instructieboekje en enkele leerkracht-gestuurde reflectieve besprekingen. De leerkracht-onafhankelijke cursus over robotica concepten was ontworpen op basis van (a) inzichten verworven in de eerste vier studies en (b) beginselen van geleide reconstructie.
Een onderwijs experiment werd uitgevoerd waarin de tweetallen een aantal taken uitvoerden die betrekking hadden op respectievelijk de concepten "functie", "systeem", "bediening" en "SRA". Nadat de reeks beschikbare taken rondom een bepaald concept waren uitgevoerd volgde een reflectieve bespreking tussen de leerlingen en de leerkracht. Voorafgaand aan de uitvoering van het onderwijs experiment zijn de leerkrachten individueel voorbereid op hun rol bij het uitvoeren een reflectieve discussies. Er bleek echter geen gelegenheid te zijn voor een uitgebreide en grondige opleiding zoals uitgevoerd in de studie van hoofdstuk 4. Vanwege praktische beperkingen hadden de leerkrachten weinig tijd beschikbaar. Het leerproces is onderzocht door het verzamelen en analyseren van gegevens uit de aantekeningen van de leerlingen, uit transcripties van video opnames van de discoursen en uit transcripties van de interviews met de leerkrachten en leerlingen. Er is bewijs dat veel leerlingen moeilijkheden hadden met het begrijpen van de niet-waarneembare interne processen van de concepten "functie", "systeem" en "besturing" en dat slechts een paar leerlingen het "SRA” concept begrepen. Het doel van het onderzoek was, beter te begrijpen hoe de interventie werkte en kon worden verbeterd. Het beoogde doel werd echter slechts ten dele bereikt waardoor de focus in het onderzoek verschoof naar de verwante vraag: waarom behalen leerlingen niet het beoogde inzicht niveau van robotica?
Daarvoor, werden de bevindingen geclusterd via condensatie van de ruwe gegevens en door het zoeken naar patronen en verklaringen via een twee-stappen methode gericht op het eerst verkrijgen van beschrijvende vermoedens en ten tweede op het formuleren van verklarende vermoedens.
Om te beschrijven wat leerlingen aankunnen zijn vermoedens over het leerkracht-onafhankelijke leerproces geformuleerd en getest tegen de dataset. Er werd vermoed dat leerlingen in staat waren generieke inzichten met betrekking tot concepten "functie", "systeem" en "besturing" te begrijpen en toe te passen. De leerlingen bleken echter minder succesvol wanneer de taken betrekking hadden op de abstractere interne analyses en processen. Vooral de beslisprocessen gebaseerd op logische, causale of voorwaardelijke redenaties bleken voor de meeste leerlingen te moeilijk.
Vermoedens over de gesprekken leidde tot de conclusie dat leerkrachten voornamelijk vraag-antwoord cycli gebruikten om de ervaringen van de leerlingen te bespreken en nauwelijks andere scaffolding technieken gebruikten om het inzicht bij leerlingen te verdiepen. Dit leidde tot overwegend oppervlakkige discoursen. Onderwerpen die moeilijk te begrijpen waren zoals interne processen en causale en conditionele redenaties werden nauwelijks diepgaand bediscussieerd.
Uit de bevindingen werd duidelijk dat het inzicht dat leerlingen in robotica processen hadden beperkt was tot lineaire en eenvoudige als-dan-redeneringen en dat leerkrachten een betere voorbereiding nodig hadden om een verdiepend reflectief discours te kunnen voeren. Het leek leerkrachten te ontbreken aan een attitude en perspectief dat nodig was om een reflectief discours te houden dat leerlingen kon helpen bij de ontwikkeling van een dieper begrip van de technologie. Het blijkt dat het de leerkrachten en leerlingen ontbreekt aan een echt technologisch perspectief. Ze interpreteerden en analyseerden de robot vanuit het perspectief van een leek gebruikmakend van een sociaal-cultureel referentiekader en focusserend op wat de robot moet doen en waarom, in plaats van hoe van de robot wordt verwacht dit te doen. In deze zin blijft de robot een black box.

In hoofdstuk 7 zijn de resultaten van de individuele empirische studies verzameld en geïnterpreteerd. Richtingen voor toekomstig onderzoek en praktische implicaties zijn verwoord.
Het voornaamste doel van dit proefschrift was het ontwikkelen van een dieper inzicht over hoe in verschillende didactische settingen kennis geconstrueerd kan worden gebruikmakend van robotica directe manipulatie omgevingen. De studies die in dit proefschrift zijn beschreven dragen bij aan theorievorming over het leren en onderwijzen met mind tools. Er werd aangetoond dat de toepassingen en didactische omgevingen bruikbaar waren voor het bevorderen van actief denken en een onderzoekend- en ontwerp-gebaseerd probleem oplossend gedrag. De didactische ontwerpen resulteerden in actieve en constructivistische processen, waarin kennis werd gecreëerd, geherstructureerd en verankerd in betekenisvolle en authentieke contexten, en waren gebaseerd op persoonlijke en collectieve wederzijdse kennisuitwisseling door de lerenden zelf aangestuurd. In retrospectief blijken deze kenmerken in overeenstemming te zijn met de beginselen van krachtig leren zoals beschreven in hoofdstuk 7.
Het proefschrift heeft ook bijgedragen aan de theorie over leren en onderwijzen van robotica door te demonstreren welke concepten voor de meeste leerlingen haalbaar waren en in welke begripsmatige omvang. Deze bevindingen droegen bij aan een beter inzicht over wat leerlingen kunnen leren van een leerkracht- onafhankelijk leerproces. Ook werd duidelijk dat een deskundige leerkracht het conceptueel leren van leerlingen kan verbeteren door discussies over robotica te benaderen vanuit een technologisch perspectief in plaats vanuit een sociaal-cultureel perspectief van de leek. Niettemin blijven er vragen en onzekerheden met betrekking tot de grenzen van het begrip van leerlingen wat betreft het programmeren op basis van causaal en conditioneel redeneren.
De onderzoeken hebben ook bijgedragen aan de ontwikkeling van inzichten over vakdidactische kennis voor robotica onderwijs. Het werd duidelijk dat een goed ontworpen robotica professionaliseringstraject voor leerkrachten gericht moet zijn op het combineren van de conceptuele inhoudelijke kennis en praktische didactische vaardigheden die het leerkrachten mogelijk maken onderzoekend of ontwerpend leren van leerlingen te ondersteunen. Het zelf ervaren van een didactisch traject vergelijkbaar met de manier waarop van de leerkrachten werd verwacht dat ze onderwezen hielp om zelf de moeilijkheden van leerlingen te begrijpen en droeg bij aan een beter inzicht hoe deze moeilijkheden in een dialoog te overwinnen zijn.
In de onderzoeken van deze dissertatie is gevarieerd in de mate van ondersteuning van het leerproces van de leerlingen. De ondersteuning varieerde in een begeleiding door een expert leerkracht tot leerkracht onafhankelijk. Op eenzelfde manier is gevarieerd in intensiteit en uitgebreidheid van leerkracht professionalisering. Op basis hiervan kan gezegd worden dat succesvol onderwijs in de onderscheiden robotica concepten in principe mogelijk is wanneer leerlingen begeleid worden door een deskundige leerkracht. Tevens is het waarschijnlijk ook mogelijk leerkrachten zo te professionaliseren dat ze leerlingen ook zelf kunnen begeleiden. De huidige onderwijs condities zijn echter te beperkt om dit zonder meer in te voeren. Het laatste onderzoek echter biedt aangrijpingspunten om de daar gevolgde didactische aanpak verder en met meer succes uit te bouwen.
In de afsluiting wordt geconstateerd dat dit proefschrift heeft bijgedragen tot de ontwikkeling van kennis over de haalbaarheid van het onderwijzen en leren over robots in een ecologisch valide situatie, dat wil zeggen in een reguliere groep 8 basisschoolklas. In het Nederlands basisonderwijs is er een groeiende belangstelling voor het introduceren van robotica. Echter, de meeste Nederlandse basisschoolleerkrachten zijn niet vertrouwd met dit onderwerp. De resultaten, van het ecologisch valide onderzoek, suggereren dat lessenreeksen over het leren van robotica gebaseerd op een geleide reconstructie didactiek alleen productief kunnen zijn als de voorbereiding van de leerkracht en de inhoud van het instructieboek in overeenstemming zijn met een technologisch perspectief en concepten opneemt die gerelateerd zijn aan de interne werking van de robot en de complexe SRA-programmering.
Het vermogen om een “technologisch perspectief” te nemen werd geïdentificeerd als een belangrijke factor in het onderwijzen en leren over robotica. Het leek de belangrijkste oorzaak van de kennelijke afwezigheid van een technologische discours (misschien wel gekoppeld aan bepaalde manieren van kijken naar de wereld) en vooral van een "robotica discours", die leerkrachten en veel leerlingen ervan weerhield black-box aspecten te openen, zoals de interne werking en constructie van robots.
De studies in dit proefschrift waren exploratief van aard en hebben nieuwe richtingen voor onderzoek voortgebracht. Er werd geconcludeerd dat toekomstig onderzoek moet investeren in het bestuderen van: de gevoeligheid en attitudes van leerkrachten voor wetenschap en technologie, hun scaffolding vaardigheden in een context waarin leerlingen technologische problemen oplossen, de voorwaarden die nodig zijn om leerlingen te helpen op een zodanige wijze het SRA-concept te ontwikkelen dat ze in staat zijn hun inzichten toe te passen bij robotica problemen.