Creativiteitstechniek: Hoe kan een morfologisch schema ons helpen agro robots te ontwerpen?
1 / 22
Lesduur is: 50 minIntroductie
In deze module wordt de creativiteitstechniek morfologische analyse behandeld. Aan de hand van een casus leren de leerlingen de techniek gebruiken. Vervolgens kunnen de leerlingen de techniek inzetten tijdens hun eigen creatieve proces.
Instructies
Voorkennis van de leerling
Er is geen specifieke voorkennis nodig.
Voorbereiding van de docent
- De leerlingen verdelen in groepjes van 3/4 leerlingen.
- Het werkblad downloaden en printen op A3-formaat.
- Voor elke leerling een stift, potlood of pen regelen.
- Voor elke leerling een leeg vel papier regelen
Leerdoelen/vaardigheden
Na deze les...
...heeft de leerling geoefend met het maken van een morfologische analyse.
...kan de leerling benoemen welke plek een morfologische analyse in een creatief proces kan innemen.
Aansluiting curriculum
Deze les leert leerlingen hoe ze een morfologische analyse kunnen maken, een krachtige methode om systematisch productideeën te genereren, wat essentieel is voor vakken als techniek en O&O.
Door een probleem op te delen in subfuncties en voor elke subfunctie oplossingen te bedenken, leren leerlingen gestructureerd en creatief te denken, wat ook in andere VO-vakken waardevol is.
Werkbladen
Onderdelen in deze les
Slide 1 - Tekstslide
Tekst
'Hoe kan 'morfologische analyse' ons helpen agro robots te ontwerpen' is de titel van deze LessonUp. In deze LessonUp maak je kennis met de creativiteitstechniek 'morfologische analyse'. Je leert waar je deze techniek in het creatieve proces kunt inzetten en je oefent met het gebruik van de techniek aan de hand van een casus.
Verdere informatie
Deze LessonUp maakt deel uit van een lessenreeks over creativiteit.
In deel 1 van de lessenreeks wordt het begrip 'creativiteit' verkend.
Deel 2 van de lessenreeks bestaat uit een aantal deellessen waarin leerlingen technieken aangeleerd krijgen om creativiteit te stimuleren.
In deel 3 van de lessenreeks worden een aantal creatieve warming up werkvormen behandeld.
Slide 2 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 3 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 4 - Tekstslide
Tekst
We starten deze LessonUp met een video van de Vision + Robotics van Wageningen University & Research.
Hoeveel mensen zullen er in 2050 gevoed moeten worden?
A
10 miljard
B
11 miljard
C
12 miljard
D
13 miljard
Slide 5 - Quizvraag
Deze slide heeft geen instructies
Voor welke doeleinden worden de robots in de video ingezet?
Slide 6 - Open vraag
Antwoorden
Goede antwoorden zijn onder andere:
- Zaaien van gewassen
- Oogsten van gewassen
- Monitoren van gewassen
- Wieden van onkruid
- Verpakken van gewassen
- ....
Slide 7 - Tekstslide
Tekst
Het voeden van zo'n 10 miljard mensen in 2050 is een enorme uitdaging waar we als mensheid voor staan. Zoals je in de video zag kunnen robots ons helpen om de productie van gewassen te vergroten.
Het bestrijden van gewasziektes is een onderdeel waar robots ons bij kunnen helpen.
Op velden waar suikerbieten geteeld worden, die gebruikt worden voor de productie van suiker, hebben soms in eerdere jaren aardappels gestaan. Bij het oogsten van de aardappels in het voorgaande jaar zijn aardappelknollen achtergebleven. Deze knollen kunnen weer uitgroeien tot aardappelplanten. De Nederlandse wet schrijft voor dat deze knollen te verwijderen om de aardappelziekte te voorkomen. Phytophthora infestans is de gevreesde veroorzaker van ‘de aardappelziekte’. De ziekte kan binnen 2 weken een onbeschermd gewas volledig vernietigen.
Het probleem waar je zo mee aan de slag gaat, luidt als volgt:
'Hoe kan een robot gebruikt worden om overgebleven aardappelknollen uit een suikerbietveld te halen?'
Om tot oplossingen te komen ga je gebruik maken van de creativiteitstechniek 'morfologische analyse'.
Bron
Ruigrok et al. (2020)
Slide 8 - Tekstslide
Tekst
Een gestructureerde aanpak om (creatieve) ideeën te genereren, omvat het uitvoeren van een morfologische analyse. Hierbij wordt een morfologisch schema opgesteld, een tabel waarin de verschillende subfuncties van het te ontwikkelen product worden beschreven, met mogelijke oplossingen voor elke subfunctie.
Voorbeeld
In het schema zie je een voorbeeld voor de ontwikkeling van oplossingen om planten te bewateren. De hoofdfunctie is dus 'planten bewateren'. Subfuncties zijn bijvoorbeeld 'water toevoeren', 'water transporteren', 'water doseren', ' systeem activeren' en 'energie voorzien'.
Voor elk van deze subfuncties zijn oplossingen bedacht. Vervolgens zijn twee routes door het schema gemaakt: een blauwe route en een groene route. De blauwe route levert een concept op waarin een persoon met behulp van een gieter water geeft. De groene route levert een concept op waarin een robot op basis van de droogte van de grond over een rails naar de juiste plek rijdt om vervolgens de planten van water te voorzien.
Naast deze twee concepten zijn er nog veel meer concepten mogelijk.
Let op: niet alle combinaties van oplossingen zijn zinvol.
Toepassing
Morfologische analyse wordt gezien als een effectieve methode om ideeën te genereren. Het wordt bijvoorbeeld toegepast binnen vakgebieden als Industrieel Ontwerpen en Werktuigbouwkunde tijdens de ontwikkeling van producten.
Bronnen
Eger, Bonnema, Lutters, Van der Voort (2004), Tan, Aris, Harun & Lee (2012), Van Boeijen, Daalhuizen, Van der Schoor, & Zijlstra (2014)
Slide 9 - Tekstslide
Tekst
Op welke plek in het creatieve proces kun je een morfologische analyse gebruiken?
Antwoord
Je kunt een morfologische analyse goed gebruiken om divergent te denken. Het helpt je om zoveel mogelijk verschillende combinaties van ideeën te verkennen.
Daarnaast ondersteunt het vormen van routes bij het nemen van beslissingen.
Morfologische analyse heeft dus zowel een plek binnen het divergent als het convergent denken.
Bron
Sawyer (2012)
Illustratie
Gebaseerd op: How to Think and Work Divergently - 4 Ideation Methods (2020)
Slide 10 - Tekstslide
Vraag
Op welke plek in het ontwerpproces kun je morfologische analyse inzetten?
Antwoord
Een morfologische analyse kun je bijvoorbeeld inzetten tijdens de fase 'Ontwerp schetsen'. Je kunt middels een morfologisch schema verschillende oplossingen bedenken en de verschillende oplossingen uitwerken via een schets.
Bron
SLO (z.d.)
Slide 11 - Tekstslide
[Laat de leerlingen groepjes van 3/4 personen vormen. Zorg ervoor dat elke leerling een werkblad en een pen of potlood]
Tekst
Ter herinnering, we gaan bezig met volgende probleem: 'Hoe kan een robot gebruikt worden om overgebleven aardappelknollen uit een suikerbietveld te halen?'
De eerste stap die je als groepje moet nemen is het vaststellen van een hoofdfunctie van de robot die je gaat ontwerpen.
Een functie omschrijf je door de combinatie van een object of zelfstandig naamwoord met een werkwoord.
Bijvoorbeeld: De functie van een auto is 'mensen verplaatsen', de functie van een stoel is 'een persoon ondersteunen' en de functie van een koffiezetapparaat is 'koffie zetten'.
Toelichting
De hoofdfunctie van de robot zou als volgt geformuleerd kunnen worden: 'aardappelknollen verwijderen'.
Slide 12 - Tekstslide
Tekst
Nu de hoofdfunctie duidelijk is, is het tijd om subfuncties te noteren. Subfuncties zijn functies van een product die helpen om de hoofdfunctie te vervullen.
Toelichting
Mogelijke subfuncties zijn: 'aardappelknollen herkennen', 'aardappelknollen elimineren', 'aardappelknollen opslaan', 'robot voortbewegen', 'robot van energie voorzien', 'robot navigeren', ...
Slide 13 - Tekstslide
Tekst
Na het noteren van de subfuncties is het tijd om oplossingen te bedenken. Prober per subfunctie zo veel mogelijk oplossingen te bedenken. Noteer deze in de kolommen naast de subfuncites. Let op: één idee per vakje! En je wordt uitgedaagd je oplossingen te noteren als kleine tekeningen.
Toelichting
De subfunctie 'aardappelknollen elimineren' kan bijvoorbeeld gedaan worden door 1. gif spuiten 2. verbranden met een laser 3. verbranden met een brander 4. met een schepje uit de grond halen.
Slide 14 - Tekstslide
Tekst
Creëer tenminste drie routes in het morfologisch schema om zo nieuwe productideeën of verbeteringen vast te stellen.
Let op: niet alle oplossingen voor verschillende subfuncties kunnen altijd gecombineerd worden. Creëer dus zinvolle routes.
Slide 15 - Tekstslide
Tekst
Jullie krijgen nu de mogelijkheid om op het werkblad de routes uit te werken tot productconcepten. Je kunt hiervoor eenvoudige schetsen gebruiken.
Kies vervolgens één van de ideeën uit en werk deze uit op een leeg vel papier tot een poster. Geef je idee een naam. Verduidelijk eventueel onderdelen met tekst.
Slide 16 - Tekstslide
Tekst
Elk groepje krijgt nu 1 minuut de tijd om het uitgekozen idee te presenteren aan de rest van de groep.
Toelichting
Er kan voor gekozen worden een winnaar aan te wijzen: het groepje met het beste idee. Je kunt een applausmeter gebruiken. Het groepje waarvoor het hardst geklapt wordt wint.
Slide 17 - Tekstslide
Tekst
Gefeliciteerd je hebt de module 'Hoe kan een morfologisch schema ons helpen agro robots te ontwerpen?' succesvol afgerond!
Je weet nu wat een morfologische analyse is. En welke plek zo'n analyse binnen het creatieve proces en binnen het ontwerpproces inneemt.
Verder
Wil je meer creativiteitstechnieken ontdekken, volg dan de andere modules!
Slide 18 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 19 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 20 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 21 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 22 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
