Het technisch proces is de manier waarop je stap voor stap van een behoefte of probleem naar een technisch systeem komt. Er zijn 5 fasen, en het proces is cyclisch: je kunt altijd terugkeren naar een eerdere fase.
Een gestructureerde aanpak waarbij je stap voor stap van een behoefte of probleem naar een werkend technisch systeem evolueert. Het proces bestaat uit 5 fasen en is cyclisch van aard.
Je onderzoekt het probleem en bepaalt via een behoefteonderzoek en/of criteria de eisen waaraan je technisch systeem moet voldoen.
Je bedenkt en tekent hoe je technisch systeem eruit zal zien.
Je realiseert het technisch systeem.
Je test of het technisch systeem werkt zoals gepland.
Nadat het systeem in gebruik genomen wordt, ga je na of het voldoet aan de opgestelde criteria. Je past aan door terug te keren naar fase 2 of 3 indien nodig.
Het technisch proces is cyclisch: je kunt altijd terugkeren naar een eerdere fase. Als bij het testen (fase 4) blijkt dat het systeem niet werkt, ga je terug naar het ontwerpen (fase 2) of het maken (fase 3) om het bij te sturen.
| Type schets | Beschrijving | Wanneer? |
|---|---|---|
| Ontwerpschets / conceptschets | Eerste idee, ruwe schets — nog niet uitgewerkt | Begin van fase 2 |
| Detailontwerp | Uitgewerkt ontwerp met maten, materialen en verbindingen | Later in fase 2 |
Je bouwt een vogelhuisje. In welke fase gebruik je een functiedriehoek? In welke fase meet je de afmetingen van de planken? Bespreek met een klasgenoot.
Een goede oplossing voor een technisch systeem verkrijg je door het probleem te bekijken vanuit de verschillende STEM-disciplines. STEM staat voor:
Begrip van natuurlijke fenomenen en wetenschappelijke principes die de basis vormen voor technische oplossingen.
Gebruik van tools, machines en systemen om problemen op te lossen en producten te maken.
Het ontwerpen en bouwen van constructies, machines en systemen die voldoen aan bepaalde eisen.
Berekeningen, modellen en logisch redeneren die technische ontwerpen ondersteunen en controleren.
Bij het ontwerpen van een STEM-oplossing volg je een vaste strategie:
Je wil een automatisch systeem bouwen dat het licht aanzet als iemand een kamer binnenkomt. Welke STEM-discipline gebruik je voor: de sensor kiezen (S/T), de bedrading aanleggen (E), de reactietijd berekenen (M)?
De maatschappelijke uitdagingen van vandaag zijn een reden om steeds nieuwe technieken, materialen en methoden te ontwikkelen. STEM-disciplines werken samen om die uitdagingen aan te pakken.
Andere voorbeelden van maatschappelijke uitdagingen waar STEM een rol speelt:
| Uitdaging | S — Wetenschap | T — Technologie | E — Engineering | M — Wiskunde |
|---|---|---|---|---|
| Klimaat | Broeikaseffect | Zonnepanelen | Windmolens bouwen | CO₂-modellen |
| Mobiliteit | Elektrochemie | Elektrische auto | Verkeerssystemen | Routeberekening |
| Gezondheid | Biologie / DNA | Medische apparaten | Protheses | Dosisberekening |
STEM werkt niet in isolatie. Elke grote technische uitdaging vereist samenwerking tussen wetenschappers, technici, ingenieurs en wiskundigen — en ook met de maatschappij zelf (gebruikers, beleidsmakers, burgers).
Technologie is noch goed noch slecht — het zijn de mensen die er iets mee doen die het verschil maken.
Niet elk technisch probleem los je op door iets te ontwerpen. Soms wil je gewoon iets te weten komen: “Welk materiaal isoleert het best?” of “Bij hoeveel uur licht maakt een stekje de meeste wortels?”. Dan ga je onderzoeken. Onderzoeken en ontwerpen zijn dus niet hetzelfde.
Een onderzoek voer je volgens een vaste methode. Zo weet je zeker dat je besluit betrouwbaar is. De stappen zijn:
Je formuleert één duidelijke vraag. Een goede onderzoeksvraag is onderzoekbaar, ondubbelzinnig, afgebakend, relevant en beknopt.
Je geeft een beredeneerd vermoeden van het antwoord: “Ik denk dat… omdat…”. Een hypothese mag fout blijken — daar is een onderzoek juist voor.
Je bedenkt hoe je gaat meten: welke benodigdheden, welke stappen, wat meet je en wanneer?
Je voert het plan uit, neemt nauwkeurig waar en noteert je meetwaarden in een tabel.
Je analyseert je data, toetst je hypothese af en beantwoordt de onderzoeksvraag. Een goed besluit is onderzoeksgebaseerd, bondig, relevant, eenduidig en gestructureerd.
Je kijkt kritisch terug: verliep alles goed? Wat zou je een volgende keer anders doen? Je deelt je methode en resultaten met anderen.
Om eerlijk te meten houd je alle factoren constant behalve die ene die je onderzoekt. Onderzoek je de invloed van licht op een stekje? Dan geef je elk stekje hetzelfde water, dezelfde potgrond en dezelfde temperatuur — alleen de hoeveelheid licht verschilt. Verander je meerdere dingen tegelijk, dan weet je nooit wat het verschil veroorzaakte.
Je wil onderzoeken of warm water sneller bevriest dan koud water. Wat is hier je onderzoeksvraag, je hypothese, en welke factoren moet je constant houden?
Veel STEM-uitdagingen ontstaan uit grote vragen van de maatschappij: schoon drinkwater, hernieuwbare energie, gezonde voeding, leefbare steden. De Verenigde Naties hebben die uitdagingen samengevat in 17 Duurzame Ontwikkelingsdoelen (in het Engels: Sustainable Development Goals of SDG’s). Ze vormen samen een plan om de wereld tegen 2030 eerlijker en duurzamer te maken.
Een STEM-uitdaging bekijk je het best vanuit verschillende invalshoeken. Dat noemen we multiperspectiviteit: niet alleen de techniek telt, maar ook de kostprijs, het milieu, de gezondheid en wat mensen ervan vinden.
| STEM-uitdaging | Past bij SDG | Invalshoeken |
|---|---|---|
| Zonnepanelen op het dak | Betaalbare en duurzame energie | Techniek, kostprijs, milieu, buurt |
| Drinkwater zuiveren | Schoon water en sanitair | Wetenschap, gezondheid, kostprijs |
| Elektrische bus in de stad | Duurzame steden / klimaatactie | Techniek, luchtkwaliteit, geld, reizigers |
Kies een nieuwsbericht over techniek (bv. elektrische auto’s of windmolens). Bij welke SDG past het? Bekijk het vanuit drie invalshoeken: wat vindt een ingenieur, een buurtbewoner en het milieu ervan?
Oefening 1
De 5 fasen van het technisch proces
Noem de 5 fasen van het technisch proces in de juiste volgorde. Leg elke fase kort uit.
Oefening 2
Automatisch plantenwateringssysteem
Je wil een automatisch plantenwateringssysteem bouwen. Loop de 5 fasen van het technisch proces door voor dit systeem.
Oefening 3
In welke fase?
In welke fase van het technisch proces gebruik je:
Tip: denk na over het doel van elk hulpmiddel en koppel dat aan de juiste fase.
Oefening 4
STEM en de windmolen
Geef een voorbeeld van hoe de vier STEM-disciplines samenwerken bij de bouw van een windmolen. Vul de tabel aan:
Oefening 5
Cyclisch proces
Waarom is het technisch proces cyclisch? Wanneer ga je terug naar een eerdere fase? Geef twee concrete voorbeelden van situaties waarbij je terugkeert naar fase 2 of 3.