V laboratorních jednotkách STEM, jako je mise Clean Water, studenti vstupují do oblasti otevřených výzev. Tyto výzvy vyzývají studenty, aby se ponořili do pojmů, které zvládli, a využili své znalosti dynamickým a objevným způsobem. Po dokončení mnoha úvodních laboratoří STEM, jako je Treasure Hunt a Castle Crasher, studenti vybudovali pevné základy. Učili se o funkčnosti EXP, ovládali technické komponenty a kódovali ve VEXcode s pojmy jako sekvenování a proměnné. Když se studenti blíží ke své první otevřené výzvě, jsou vybaveni nástroji a porozuměním potřebným k jejímu zvládnutí. Nyní, se všemi těmito znalostmi, které mají k dispozici, a schopností vyhledávat další informace, jsou studenti připraveni posunout se nad rámec podrobného návodu poskytnutého v předchozích lekcích.
Výzvy s otevřeným koncem jsou přesně to, co zní: otevřené. Studentům je předložen skutečný problém a rámec, jak k němu přistupovat, ale cesty, které si zvolí, budou stejně rozmanité jako jejich vlastní myšlení. V této rozmanitosti přístupů a řešení se dějí skutečné kouzlo. Učení a objevování v těchto jednotkách jsou hluboce spjaty se samotnou aktivitou a jsou ovlivněny kontextem a kulturou třídy.1 Když studenti přecházejí k těmto výzvám, začínají cestu přípravy na budoucí učení a tím i svou potenciální budoucí kariéru.2
Učení v otevřené výzvě
Třífázový proces, který studenti následují v otevřené výzvě, je navržen tak, aby podporoval jejich učení. Tyto výzvy jsou určeny k tomu, aby studenty posunuly do produktivního boje– prostoru, kde si mohou vypěstovat kritické návyky, jako je vytrvalost, flexibilní myšlení a aktivní učení. Tento boj může být tvrdý a někdy vede k frustraci, když studenti celý proces opakují. Může být lákavé zakročit a nabídnout řešení, ale skutečný úspěch při usnadňování těchto výzev spočívá v tom, že studentům poskytnete otázky, které jim pomohou zorientovat se ve frustracích sami – nikoli v tom, že poskytujete řešení.
Podpora produktivního boje
Prostředí ve třídě, včetně vztahu mezi učitelem a žákem, hraje zásadní roli při podpoře studentů prostřednictvím produktivního boje.3 Tyto boje povzbuzují studenty, aby konfrontovali a rozšířili své stávající znalosti a dovednosti, stejně jako jejich schopnost komunikovat pochybnosti a frustrace.4 Když se učí o AI Vision Sensor, komponentách VEX EXP, reálném STEM, kódování a dokonce o svých vlastních sociálně-emocionálních dovednostech, vaší rolí jako učitele je stát vedle nich. Pozorováním, kontrolou a kladením zasvěcených otázek můžete zajistit, aby se studenti během procesu cítili podporováni a slyšet.5
Učení prostřednictvím objevování
Studenti se učí objevováním tím, že se aktivně zabývají materiálem a koncepty způsobem, který podporuje zkoumání a bádání, jak je uvedeno v těchto otevřených výzvách. Tento přístup k učení umožňuje studentům převzít odpovědnost za jejich vzdělávací cestu, protože nejsou pouze příjemci informací, ale jsou aktivními účastníky procesu učení. Když studenti dostanou svobodu zkoumat, klást otázky a testovat hypotézy, rozvíjejí hlubší porozumění probírané látce. Tento typ učení podporuje kritické myšlení a dovednosti při řešení problémů, protože studenti jsou vedeni k tomu, aby kreativně mysleli a nakreslili souvislosti mezi pojmy, se kterými se při tradiční výuce nemusí setkat. K těmto křížením a propojením dochází v každé z fází, ale nejvýraznější jsou, když studenti začínají přecházet z jedné fáze do druhé.
Představené tři fáze, které pomáhají organizovat studenty v jednotkách otevřených výzev, pomáhají poskytnout jak rámec pro dokončení výzvy, tak rámec, který povzbuzuje studenty, aby přemýšleli o svém myšlení. Během každé fáze se studenti zaměří na konkrétní aspekt procesu řešení problémů a jsou instruováni, aby se u vás přihlásili ke schválení, než přejdou dál. Všimněte si, že to není myšleno jako čistě lineární proces. Studenti se budou nevyhnutelně pohybovat tam a zpět mezi fázemi v průběhu výzvy, protože objevují nové otázky nebo se snaží zdokonalit své plány.
Struktura těchto fází nutí studenty neustále přemýšlet o tom, co vědí, co nevědí a co se potřebují naučit, aby dosáhli cíle výzvy.
Fáze 1: Plánování
Prvním krokem k vyřešení výzvy je pochopení výzvy a vytvoření plánu. Cílem Fáze 1 je, aby studenti dokumentovali a prezentovali možná řešení k vyřešení problému.
Mezi fází 1 a 2 musí studenti určit, jak se posunout vpřed od své myšlenky ke konkrétnímu plánu s pseudokódem. Úspěšný přechod od nápadu k pseudokódu vyžaduje důkladnou, koncepční znalost výzvy a chování spojeného s prováděním plánu. To jetěžká věc. Tyto přechody jsou tím, co vytváří produktivní boj a příležitost k otázkám a zkoumání. Pokud si například studenti nejsou jisti, jaké chování souvisí s používáním dat ze senzoru AI Vision nebo jaká data senzor poskytuje, mohou studenti k určení tohoto chování a dat použít zdroje, o kterých se dříve naučili.
Fáze 2: Pseudokódování
Dalším krokem je rozdělení plánu na jednotlivé kroky. Cílem Fáze 2 je, aby studenti zdokumentovali a prezentovali podrobný pseudokód ukazující kroky a chování potřebné k provedení jejich plánu ke splnění výzvy.
Mezi 2. a 3. fází musí studenti koncepčně pochopit pseudokód a převést toto chování do kódu. Tento přechod má několik prvků, kterými mohou studenti pracovat. Prvním prvkem je přímá korelace v jejich pseudokódu mezi chováním, jako je sledování, zda je v zorném poli senzoru červený Buckyball, a použití bloku Take a Snapshot. Druhým je sled těchto chování. Studenti by měli mít počáteční představu o sekvenci, ale to se změní, když začnou testovat a opakovat své projekty VEXcode. Studenti se potýkají jak s taktickými znalostmi vytváření projektu VEXcode, tak s koncepčními prvky, jak přeměnit pseudokód na logické prvky, jako jsou podmíněné příkazy. Studenti budou s tímto procesem opět nevyhnutelně bojovat. Potřebují se spolehnout na svou skupinu, zdroje, ke kterým mají přístup, a vlastní kreativitu, aby zvládli tyto frustrující okamžiky.
Fáze 3: Budování a testování
Dalším krokem je sestavení a testování projektu VEXcode k vyřešení tohoto problému. Cílem Fáze 3 je, aby studenti vytvořili projekt VEXcode, který dokončí výzvu, na základě plánu a pseudokódu, který vytvořili dříve.
Jak již bylo zmíněno, tyto fáze jsou ve své podstatě iterativní a budou se mnohokrát opakovat. Pamatujte, že studenti mohou být frustrovaní těmito přechody nebo neustálým opakováním mezi fázemi – je v pořádku! Produktivní boj a učení prostřednictvím objevování mohou být nepříjemné, ale vy jste tu, abyste své studenty na jejich cestě podpořili. Pokud byste chtěli mluvit více o produktivním boji a jednotkách s otevřeným koncem, sdílejte prosím své otázky v komunitě PD+ nebo si naplánujte sezení 1 na 1.
Další informace o otevřených výzvách a jejich usnadňování naleznete v průvodcích pro každou z jednotek otevřených výzev. Průvodce facilitací lze nalézt na portálu pro učitele pro každou laboratorní jednotku STEM.