Zelfrijdende auto s HANDLEIDING VOOR DE DOCENT

Tijdens deze les leren de studenten welke

techniek er ingezet wordt om een auto zelfstandig te laten rijden. Ook ervaren ze welke ethische dilemma’s die dat met zich mee kan brengen. Ze ontdekken dat visies op diverse verkeerssituaties kunnen verschillen en gaan hierover in discussie.

Daarnaast denken ze na over (de toekomst van) hun toekomstige leerlingen door te praten over het belang van dit soort ethische gesprekken in een technologische wereld.

Deze les kunt u geven in een een les

natuurwetenschappen en technologie en de zaakvakken.

Totale duur: 1,5 uur.

VERBINDING MET BEROEPEN EN DE ARBEIDSMARKT VAN BASISSCHOOLLEERLINGEN

Zo zetten programmeurs, ontwikkelaars en beleidsmakers de skills uit deze les ook in om zelfrijdende auto’s op een ethisch verantwoorde manier te programmeren. Dit heeft ook invloed op het beroep van je leerlingen omdat zij later met autonome rij-systemen te maken krijgen. In beroepen in de transportsector, maar ook in beroepen op het gebied van beleid en regelgeving.

LESOPBOUW

• Introductie: Onderwerp verkennen

• Verdieping: Achtergrond en stand van zaken van zelfrijdende auto’s

• Doen: Discussie over ethische dilemma’s met zelfrijdende auto’s en onderzoeken hoe een filosofisch gesprek in de klas gevoerd kan worden

• Afronding: Afronden en concluderen.

VOORBEREIDING & BENODIGDHEDEN

Van tevoren kun je een aantal dingen doen:

• Lees de handleiding en lesbrief

• Digibord met internetverbinding: klik door de slides voor op het digibord

• Bekijk de video’s uit de les

• Print de lesbrief uit en leg stiften / potloden klaar

Laat de studenten ter voorbereiding deze aflevering van Het Klokhuis bekijken:

https://schooltv.nl/video/het-klokhuis-zelfrijdende- auto/

Deze les een remake van PO-les Zelfrijdende auto’s https://www. lessonup.com/nl/lesson/

tdLRYrqmqEixTnJy9. Vraag studenten deze les eens op de stageschool te doen.

DOEL VAN DE PABO-LES

Kennisbasis generiek

De student is zelf digitaal geletterd, kan leerlingen opvoeden in deze samenleving en digitale

middelen benutten in zijn didactiek (2.7):

Leerlijnen digitale geletterdheid in het basisonderwijs:

ICT-basisvaardigheden, mediawijsheid,

informatievaardigheden, computational thinking (denkvaardigheden bij programmeren).

Zaakvakken: De benadering van de wereld vanuit multiperspectiviteit: leraren leren vanuit verschillende perspectieven of contexten naar verschijnselen, ontwikkelingen en gebeurtenissen kijken (waaronder economische, technologische, ecologische, politieke, sociale, culturele en religieuze perspectieven).

Natuurwetenschappen en technologie: De leraar kan de eerste pijler van natuurwetenschappen en technologie beschrijven en hun onderlinge relatie illustreren aan de hand van voorbeelden, te weten:

Pijler 1:de betekenis van natuurwetenschappen en technologie voor de samenleving.

Ethiek en technologie

Een zelfrijdende auto moet worden

voorgeprogrammeerd voor alle keuzes die er moeten worden gemaakt in het verkeer. Dat zijn soms heel morele keuzes die mensen in een split second maken, maar waar de ontwikkelaars van zelfrijdende auto’s lang over na moeten denken.

Vaak in samenwerking met andere partijen, zoals overheden en belangenorganisaties. Studenten denken na over de ethische dilemma’s in relatie tot de ontwikkeling van zelfrijdende auto’s.

Zelfrijdende auto’s

DOEL VAN DE PO-LES

Domein curriculum 2021 Leerdoelen digitale

vaardigheden Kerndoel vak 21st century skills

1 Veiligheid en privacy in de digitale wereld

DG2.1

Veiligheid in de digitale wereld

1 Computational thinking De leerling begrijpt de invloed van technologie op de samenleving en de toekomst

1 Oriëntatie op jezelf en op de wereld De leerling leert zich redzaam te gedragen in sociaal opzicht, als verkeersdeelnemer en als consument.

1 Kritisch denken

2 Digitaal burgerschap DG 5.1

De digitale burger

2 Computational thinking De leerling weet dat een computer met invoer van een gebruiker (mens) kan werken.

2 W&T

De leerling kan redeneren en reflecteren.

2 Sociale & culturele vaardigheden

DIGITALE DIDACTIEK

TPACK Pijlers van Simons

Didactiek

Instructie, Zelfstandige verwerking (werkblad), Groepswerk (groepen van 4), Klassikale Discussie (eigen gekozen dilemma’s).

Technologie

LessonUp-slides en video’s.

Content:

W&T en Oriëntatie op jezelf en de wereld: de betekenis van van technologie en zelfrijdende auto’s voor de samenleving.

Relaties leggen

Bronnen uit de echte wereld (YouTube, SchoolTV, reclamespotje) en casus uit de echte wereld (Trolleyprobleem).

Multimedia integratie

Combinatie tussen papieren werkblad en LessonUp.

INTRODUCTIE Openingsslide

PO-LES

Slide 1, Klassikaal

Vertel de studenten dat deze les is gebaseerd op de Digi-doener

‘Zelfrijdende auto’s’ voor de bovenbouw van het PO. In deze les ontdekken de leerlingen wat zelfrijdende auto’s zijn en denken zij na over de ethische keuzes waar programmeurs van zelfrijdende auto’s voor staan.

BEROEPENSLIDE/ARBEIDSMARKT Slide 2, Klassikaal

In deze les leren de leerlingen nadenken over ethische kwesties rond zelfrijdende auto’s.

In deze les ligt de focus op programmeurs en ontwikkelaars van zelfrijdende auto’s.

Maar voor iedereen is het belangrijk om hier kritisch over met elkaar in dialoog te kunnen gaan.

Momenteel zijn technologiebedrijven en de politiek in een fase waarin het niet duidelijk is wie de verantwoordelijkheid heeft voor het maken van regels rond dit soort ethische kwesties.

Later krijgen leerlingen die programmeurs worden hiermee te maken, maar ook leerlingen die andere functies krijgen binnen technologiebedrijven en leerlingen die de politiek in gaan.

Het blijkt steeds meer dat het heel belangrijk is dat een een diverse groep mensen zich hiermee bezighoudt, omdat het effect heeft op de hele maatschappij.

VERDIEPING Slide 3, Klassikaal

Vertel de studenten:

Auto’s zijn niet meer weg te denken uit ons leven. En de techniek ervan blijft snel gaan. Sommige mensen verwachten dat we over een paar jaar allemaal in zelfrijdende auto’s rijden en weer anderen denken dat we er nooit in zullen rijden. Wie heeft de auto eigenlijk uitgevonden?

Hoe ging dat?

Bekijk samen de video.

Vraag aan de studenten:

Hebben jullie al eens eerder zo’n historische video bekeken met een klas? Hoe reageerden de leerlingen toen? Kunnen de leerlingen zich inleven in deze tijd?

Slide 4, Klassikaal

Vertel de studenten:

Al sinds 1925 is de mens bezig om een auto zelfrijdend te maken. In 1980 lukte het Mercedes om een auto geheel zelfstandig te laten rijden.

Zij kregen het voor elkaar om een busje geheel uit zichzelf door een lege straat te laten rijden. In de jaren ’90 werd het onderzoek steeds serieuzer, en nam onder andere de Amerikaanse overheid wetten aan die het gebruik van autonome (zelfrijdende) auto’s toestonden.

Tegenwoordig zijn meerdere fabrikanten bezig met zelfrijdende auto’s.

Vraag aan de studenten:

Waarom zouden mensen zo graag een zelfrijdende auto willen hebben?

Wat zijn de voordelen?

Vertel de studenten dat dit in de PO-klas echt een fantaseer-vraag is en ze bij zo’n vraag hun leerlingen kunnen stimuleren om buiten de kaders te denken en vragen te stellen die niet goed of fout kunnen zijn.

Hoe kunnen ze leerlingen hierbij helpen? Geef een paar tips als:

Benoemen dat er geen goede of foute antwoorden zijn

Niet alleen de leerlingen de beurt geven die hun vinger omhoogsteken In je oordeel geen reactie door laten schemeren, dus ook niet: ‘wat goed!’, want dan kunnen

leerlingen bij wie je dat niet doet denken dat er dus toch ook een slecht antwoord is. Je kan bijvoorbeeld het antwoord in je eigen woorden herhalen ter bevestiging.

Open vragen stellen:

je doen wat je nu nog niet kan? Wat is het meest fantastische dat je kan bedenken? Wat zou Superman doen in een zelfrijdende auto? Wat zou je lievelingsdier doen in een zelfrijdende auto? Wat is het verschil tussen het zitten in een zelfrijdende auto en een trein?

Slide 5, Klassikaal

De studenten hebben deze video bekeken ter voorbereiding op de les.

Vraag de studenten:

• Waar wordt de zelfrijdende auto al ingezet?

Haven Rotterdam, leger onbemande verkenningsvoertuigen, hulpdiensten, brandweer

• Wat zouden nog meer handige toepassingen zijn?

• Welke technieken heeft de auto om zelfstandig te kunnen rijden?

• Camera’s, radarbeelden, GPS tracker, servo’s (kleine motortjes) en actuatoren sturen

de auto aan.

Vraag de studenten:

Welke (digitale) werkvormen zou je kunnen gebruiken om de kennis uit de video samen op te halen?

Bijvoorbeeld: woordspin maken (klassikaal of in groepjes), vragen laten formuleren, digitale wordcloud, vragen bedenken naar aanleiding van de video.

Leg de link met het T-PACK-model, het model voor digitale didactiek dat van toepassing is op deze les. Het T-Pack model helpt je bij het ontwikkelen van je les en het maken van passende keuzes bij de inzet van ICT en tools. Zojuist is er gesproken over de in te zetten werkvormen. Dit gaat over het onderdeel ‘didactiek’ in het T-PACK model.

Slide 6, Klassikaal

Vraag de studenten:

Waarom rijden zelfrijdende auto’s nog niet op de weg?

Vertel: Er zijn nog veel praktische oplossingen die moeten worden opgelost. De beslissingen die een bestuurder maakt zijn ongelooflijk complex en deze kunnen mensen maken doordat ze de wereld om zich heen begrijpen. Het is lastig om dit net zo compleet aan een auto te leren.

Ook komen de fabrikanten en wetgevers er maar niet over uit wie er bijvoorbeeld bij een ongeluk verantwoordelijk is. Er zijn een tal van dilemma’s waar ieder mens weer een andere mening over heeft. De zelfrijdende auto maakt keuzes op basis van algoritmes die door de mens zijn geprogrammeerd. Zo ook bij een ongeluk. Een algoritme is een reeks instructies zodat de auto weet wat hij moet doen in een bepaalde situatie. Over bepaalde situaties zijn al jaren discussies.

Verwijs kort naar het T-PACK-model. Zojuist is de inhoudelijke kern van de les aan bod gekomen, de content. Bij welke vakken / kerndoelen sluit dit onderwerp aan volgens de studenten?

Antwoord: W&T en Oriëntatie op jezelf en de wereld.

Slide 7, Klassikaal

Bekijk met de studenten deze video, waarin wordt uitgelegd welke ethische dilemma’s er komen kijken bij zelfrijdende auto’s.

Vraag de studenten: Vinden jullie het belangrijk om hierover te praten met leerlingen? Waarom wel/niet?

Slide 8, Klassikaal

Vertel de studenten dat ze straks een gedachtenexperiment gaan doen. De oorsprong van dit experiment en ethisch dilemma is het trolleyprobleem.

Het trolleyprobleem werd voor het eerst beschreven door Jessica Foot in 1967 en komt op het volgende neer: stel je voor dat je een handeling kan verrichten die vele mensen kan helpen, maar tegelijkertijd

één persoon onterecht schaadt. Onder welke omstandigheden is het moreel juist om de rechten van één persoon te schaden in het voordeel van de groep? Je kunt eventueel deze video bekijken

waarin het trolleyprobleem wordt uitgelegd. https://www.youtube.com/

watch?v=bOpf6KcWYyw&feature=emb_title

DOEN

Slide 9, Groepswerk

Vertel de studenten dat er een opdracht volgt waardoor de leerlingen kunnen ervaren hoe ingewikkeld een dilemma rond zelfrijdende auto’s kan zijn. De studenten gaan deze opdracht uitvoeren zoals de leerlingen dat doen.

Vraag de studenten om in viertallen te gaan zitten en deel de werkbladen uit. Daarop staan verschillende verkeerssituaties beschreven. Deze situaties bespreken de viertallen met elkaar.

Om de tijd te bewaken geef je bij ieder dilemma drie minuten discussie tijd.

Slide 10, Groepswerk

Laat de groepen bespreken:

Welke keuze laat jij de auto maken?

Welk algoritme zou jij programmeren in de auto?

Moet de kat of de hond overleven?

Waarom de hond of waarom de kat?

Slide 11, Groepswerk

Laat de groepen bespreken:

Welke keuze laat je de auto maken? Welk algoritme zou je programmeren in de auto?

Moeten de mensen overleven of de dieren?

En waarom?

Slide 12, Groepswerk

Laat de groepen bespreken:

Welke keuze laat je de auto maken? Welk algoritme zou je programmeren in de auto?

Moeten de overvallers overleven of de dieren? En waarom?

Slide 13, Groepswerk

Laat de groepen bespreken:

Welke keuze laat jij de auto maken? Welk algoritme zou jij programmeren in de auto? Moeten de overvallers overleven of de dieren? En waarom?

Slide 14, Groepswerk

Laat de groepen bespreken:

Welke keuze laat jij de auto maken? Welk algoritme zou jij programmeren in de auto?

Een dokter met zijn twee kinderen lopen over het zebrapad met groen licht en je vader en moeder lopen door rood. Wat moet de auto doen volgens jou? En waarom?

Slide 15, Groepswerk

Geef de studenten de opdracht nu zelf een dilemma te bedenken en te tekenen. Ook deze kunnen zij bespreken in het viertal. Geef de studenten maximaal 3 minuten en bespreek de dilemma’s daarna plenair.

Slide 16, Klassikaal

Kijk met de groep terug op de organisatie van de vorige opdracht.

Er is gekozen voor een samenwerkingsvorm in groepen van vier.

Verwijs ook kort naar het T-PACK model, dit hoort bij didactiek.

• Hoe zou je deze opdracht doen in jouw stageklas?

• Vond je groepen van vier goed werken of zou je het anders groeperen?

• Zijn er andere zaken die je anders zou organiseren?

• Hoe vond je dat de theorie (dilemma’s rond zelfrijdende auto’s) in de praktijkopdracht verwerkt werd?

Slide 17, Klassikaal

Vertel de studenten:

Om met leerlingen in gesprek te gaan over dit soort dilemma’s, is het handig om te weten hoe je een filosofisch gesprek kan voeren. Er zijn immers geen goede of foute antwoorden op dit soort ethische vragen.

Deel post-its uit

Laat de studenten online research doen en op zoek gaan naar tips voor een filosofisch gesprek in de klas. Vraag de studenten om hun bevindingen op de post-its te schrijven en op te hangen op een centrale plek.

Bespreek de tips vervolgens plenair met de groep.

 Een aantal tips

• Filosofeer in kleine groepen van maximaal zes kinderen

• Pas de lengte van het gesprek aan aan de spanningsboog van de kinderen

• Geef aan dat jij het antwoord ook niet weet, dat jullie dat samen gaan ontdekken

• Gelijkwaardigheid is belangrijk. Ook tussen leerkracht en leerling. Probeer die ook te bewaren als je kinderen moet corrigeren door vragen te stellen.

• Wees echt faciliterend: als leerlingen enthousiast worden en vragen aan elkaar gaan stellen, kun je langzaam loslaten en het gesprek laten gaan.

Goede websites:

https://www.denksmederij.nl/blog/category/filosoferen-met-kinderen- en-jongeren

https://www.filosovaardig.nl/categorie/blog/

https://www.leraar24.nl/app/uploads/jr91_nr1_september2006_c._

desain_filosoferen_in_de_klas_leerzaam_leuk_en_lastig_pag_18_21.pdf

Slide 18, Klassikaal

Sluit de les af en vraag aan de studenten:

Moet er volgens jou een zelfrijdende auto op de weg mogen rijden of niet?

Ben je gemotiveerd geraakt om deze les eens met je stageklas te doen? Voel je je daarvoor voldoende toegerust of is daar nog meer voor nodig? Laat de studenten op elkaar reageren en elkaar tips geven.

BIJLAGEN VOOR DE DOCENT

De volledig zelfrijdende auto is iets van de toekomst. Of toch niet? In de haven van Rotterdam rijden er al 260 om containers te verplaatsen. Handig! Een zelfrijdende auto is eigenlijk een gewone auto met slimme sensoren en camera’s. Er wordt veel techniek gebruikt. Veel autofabrikanten hebben al zelfrijdende auto’s uitgevonden. De techniek wordt steeds slimmer. Toch kunnen we de auto’s nog niet kopen. Waarom is dat?

2

opdrachten

Voordelen van een zelfrijdende auto

Welke keuze moet de auto maken? Overleg in een viertal.

1. Vijf oude mensen steken over en drie honden en twee katten. Met welk algoritme zou jij de auto programmeren? Waarom?

WEETJE:

Politieauto’s, brandwee

rwagens en ziekenauto’s kunnen een signaa

ltje sturen aan de zelfrijdende

auto ‘naar voren’: pas op, ik ko

m eraan! De auto’s kunnen hier op reageren.

Bijvoorbe

eld door r

uimte te maken door helemaal rech

ts te gaan rijden – lasirene hong voordort.at je nu de

Zelfrijdende auto’s!

Handig…of toch niet?!

2. Vijf honden steken over met groen licht en vijf overvallers steken over met rood licht. Met welk algoritme zou jij de auto programmeren?

Waarom?

3. Vijf volwassen mensen en één kindje steken over. Met welk algoritme zou jij de auto programmeren? Waarom?

4. Een dokter met zijn twee kinderen steken over met groen licht en jouw ouders steken over met rood licht. Met welk algoritme zou jij de auto programmeren? Waarom?

5. Bedenk en teken zelf een dilemma en bespreek dit met je viertal.

Dus…..wat vind jij?

Mag een zelfrijdende auto op de weg rijden? Denk jij dat het gaat gebeuren?

Ja/nee, want

Welke beroepen hebben er nu en in de toekomst mee te maken? Denk bijvoorbeeld aan een taxichauffeur.

1…………..

2………….

3………….

4………….