Unterstützung der Zusammenarbeit von Studierenden in VEX CTE Workcell-Kursen – VEX-Bibliothek

Im Rahmen einer VEX CTE Workcell STEM Lab Unit werden die Schüler zusammenarbeiten, um Aufgaben im Zusammenhang mit Industrierobotik und dem 6-Achs-Roboterarm zu lösen. Um den Schülern bei diesen Aktivitäten in ihren Gruppen zum Erfolg zu verhelfen, gibt es eine Reihe von Strategien, die Sie zur Unterstützung der Zusammenarbeit der Schüler einsetzen können.

Sie kennen Ihre Schüler am besten, daher können Sie Ihre Aufgaben und den Zeitplan optimal auf deren Bedürfnisse abstimmen. Sie können die Schüler bitten, während einer gesamten Unterrichtsstunde in einer bestimmten Rolle zu bleiben oder im Laufe des Unterrichts mehrmals die Rolle zu wechseln. Ziel ist nicht die Häufigkeit der Rotation, sondern die Vorbereitung der Studierenden auf eine erfolgreiche Zusammenarbeit. Wenn die Rollen klar definiert sind, sodass jedes Gruppenmitglied seinen Beitrag erkennen kann, dann werden sie besser in der Lage sein, zusammenzuarbeiten.

: Die empfohlene Gruppengröße für diese STEM-Laboreinheiten beträgt bis vier Schüler pro Kit. Daher werden in diesem Artikel vier Schüler als Grundlage für alle Strategien und Unterstützungen verwendet. Wenn Ihre Gruppen kleiner als vier Schüler sind, sollten Sie Rollenkombinationen ermitteln, die für Ihre Klasse geeignet sind.

Hinweise zur Dokumentation

In jeder dieser vorgeschlagenen Rollen gibt es eine, die speziell für die Dokumentation zuständig ist. Achten Sie darauf, dass nicht immer derselbe Schüler die Dokumentation übernimmt und dass er Zeit hat, mit der CTE-Arbeitszelle und dem 6-Achsen-Arm zu interagieren. Dies kennzeichnet die Person, die die Hauptverantwortung für die Aufzeichnung von Informationen in ihrem Ingenieursnotizbuch trägt; allerdings können und sollten alle Studierenden während jeder Unterrichtsstunde in ihren Notizbüchern dokumentieren.

Während des gesamten Kurses ist jeder Student für sein eigenes Ingenieursnotizbuch verantwortlich. Sie müssen in ihren individuellen Notizbüchern Lernziele, Antworten auf Verständnisfragen, Vorbereitungen für die Nachbesprechungsgespräche und vieles mehr festhalten. Aktivitäten- oder baubezogene Seiten, die vom Dokumentierenden erfasst wurden, können dann unter Angabe des jeweiligen Erstellers zwischen den Gruppenmitgliedern dupliziert werden. Die Studierenden müssen in der Lage sein, ihren Lernprozess und die Vorgehensweise bei den Aktivitäten im Nachbesprechungsgespräch zu kommunizieren, und das Ingenieursnotizbuch dient als Beleg für ihre Aussagen zu ihren Selbsteinschätzungen. Um mehr über Ingenieur-Notizbücher als Lernwerkzeug zu erfahren, lesen diesen Artikel (erscheint demnächst)

Studentenrollen für den Aufbau

Die Zuweisung konkreter Verantwortlichkeiten an die Studierenden in einer Gruppenbau-Situation kann dazu beitragen, dass die Gruppen effizienter arbeiten und sich stärker am Bauprozess beteiligen und dafür einstehen. Die CTE Workcell-Aufgaben sind einfach, sodass die Schüler diese Anweisungen gemeinsam erledigen können.

Vorgeschlagene Rollen für den Aufbau:

Planer: sammelt die benötigten Teile für die nachfolgenden Arbeitsschritte und teilt den Bauarbeitern die einzelnen Schritte mit.
Dokumentierer: dokumentiert den Aufbau in seinem Ingenieursnotizbuch und identifiziert die Seiten oder Teile, die für diese Einheit im Notizbuch verwendet werden müssen, basierend auf dem zu bauenden Bauteil.
Bauarbeiter 1: hält die Teile an Ort und Stelle, während der andere Bauarbeiter mit den bereitgestellten Werkzeugen Schrauben befestigt.
Bauarbeiter 2: Benutzt die bereitgestellten Werkzeuge, um Teile zu befestigen (Schrauben, flache Muttern usw.), während der andere Bauarbeiter die Teile an Ort und Stelle hält.

Erinnern Sie die Schüler an diese Aufgaben und heben Sie Gruppen hervor, die gut zusammenarbeiten, damit die ganze Klasse erkennen kann, dass die Ergebnisse für die Gruppe als Ganzes umso besser sind, je stärker sich die einzelnen Mitglieder in ihrer Gruppe engagieren.

Schülerrollen für Aktivitäten

In jeder Unterrichtseinheit bearbeiten die Schüler Aufgaben, die Iteration, Dokumentation und Programmierung beinhalten. Ein klares Verständnis des Ablaufs des iterativen Prozesses ist nur ein Teil des Ziels – die Studierenden müssen auch in der Lage sein zu erkennen, wie sie sowohl individuell als auch als Gruppe in diesen Prozess passen. Eine klare Rollenverteilung innerhalb der Gruppe kann für die Schüler eine hilfreiche Möglichkeit sein, ihre Konzentration während dieser Aktivitäten aufrechtzuerhalten und gleichzeitig sicherzustellen, dass alle Stimmen in der Gruppe gehört werden.

In den ersten Einheiten des Einführungskurses zum 6-Achsen-Arm verwenden die Teilnehmer das Teach Pendant, während sie die Lektionen absolvieren. Mögliche Einsatzgebiete für Aktivitäten mit dem Teach Pendant sind beispielsweise:

Dokumentierer: sorgt dafür, dass das Ingenieursnotizbuch hinsichtlich Zielsetzung der Herausforderung, Notizen, Projektplänen, Koordinatenwerten usw. stets auf dem neuesten Stand gehalten wird.
Jogger: bewegt den 6-Achsen-Arm manuell an verschiedene Positionen, je nach den Anforderungen der Herausforderung.
Teach Pendant-Operatoren: verwendet das Teach Pendant in VEXcode EXP, um die Bewegungen des 6-Achsen-Arms durch Joggen zu steuern und liest dabei Koordinaten im Teach Pendant Dashboard aus. Diese Rolle können sich zwei Schüler teilen.

In späteren Einheiten bearbeiten die Schüler Projekte, die das Berechnen von Wegpunkten, das Testen von Codierungsstrategien und mehr mit VEXcode EXP beinhalten. Zu den Aufgabenbereichen dieser Tätigkeiten könnten gehören:

Dokumentierer: sorgt dafür, dass das Ingenieursnotizbuch hinsichtlich Zielsetzung der Herausforderung, Notizen, Projektplänen, Koordinatenwerten usw. stets auf dem neuesten Stand gehalten wird.
Prototyper: demonstriert die Strategie, über die die Gruppe spricht, manuell mit dem 6-Achsen-Arm und Würfeln/Scheiben, um die Diskussion über Vor- und Nachteile zu erleichtern, während die Gruppe das Problem definiert und ihren Plan erstellt.
Code-Leser & Optimierer: Überprüfungen, ob das erstellte Projekt dem Plan entspricht, den die Gruppe dokumentiert und vereinbart hat. Dieser Student würde dann der Gruppe Iterationen oder Änderungen am Projekt vorschlagen, die der Planer dokumentieren würde, um den Prozess erneut zu starten.
Programmierer: erstellt das Projekt in VEXcode gemäß dem von der Gruppe dokumentierten und vereinbarten Projektplan.

Förderung der Zusammenarbeit

Obwohl die Rollenverteilung den Schülern bei der Organisation der verschiedenen Aktivitäten helfen kann, ist es wichtig, dass die Schüler sich daran erinnern, dass sie alle respektvoll und proaktiv für die Teilnahme an Gesprächen, das Anfertigen von Notizen, die Projektplanung und die Durchführung der Aktivitäten verantwortlich sind.

Die Schaffung von Klassenregeln für die Zusammenarbeit kann durch verschiedene Gewohnheiten erfolgen, die Sie im Unterricht mitgestalten. Erklären und leben Sie diese Normen in Ihrem Klassenzimmer vor. Normen könnten beispielsweise Folgendes beinhalten:

Jedes Gruppenmitglied kann vor einer Entscheidung eine Idee einbringen.
Jedes Gruppenmitglied hat eine klar definierte Rolle, um zum Fortschritt der Gruppe an diesem Tag beizutragen.
Fragen werden ausdrücklich begrüßt und sollten respektvoll beantwortet werden.
Das Feedback ist konstruktiv und wird freundlich und ruhig gegeben.
Studierende können sich Unterstützung außerhalb ihrer Gruppe suchen, um einen Konsens zu erzielen oder um eine neue Perspektive oder Idee zum Ausprobieren zu erhalten.
Es werden Anstrengung und Fortschritt gewürdigt, nicht nur das Endergebnis. Dieser Ansatz verlagert den Fokus von der Angst vor dem Scheitern hin zur Wertschätzung des Lernprozesses.

Als Lehrer könnten Sie damit beginnen, den Schülern Rollen zuzuweisen und sie im Laufe der Zeit dabei unterstützen, ihre Rollen selbst zu wählen. Ziel ist es, alle Schüler in den Prozess einzubinden und ihre Fähigkeit zur effektiven Kommunikation und Problemlösung auszubauen. Eine Verantwortung zu übernehmen, kann Schülern helfen, innerhalb der Aktivität einen Fokus für ihre Aufmerksamkeit und Energie zu finden, sodass sie besser darauf vorbereitet sind, Ideen effektiv innerhalb ihrer Gruppe zu kommunizieren.