Az olyan STEM laboratóriumi egységekben, mint a Clean Water Mission, a hallgatók a nyílt végű kihívások birodalmába lépnek. Ezek a kihívások arra késztetik a tanulókat, hogy merüljenek el az elsajátított fogalmakban, tudásukat dinamikusan, felfedező módon használják fel. Számos bevezető STEM Lab elvégzése után, mint a Treasure Hunt és a Castle Crasher, a hallgatók szilárd alapot építettek fel. Megtanulták az EXP funkcionalitását, elsajátították a műszaki összetevőket, és kódoltak VEXcode-ban olyan fogalmakkal, mint a szekvenálás és a változók. Ahogy a hallgatók az első nyílt végű kihíváshoz közelednek, fel vannak szerelve a megoldáshoz szükséges eszközökkel és megértéssel. Mostantól a rendelkezésükre álló ismeretek birtokában és a további információk felkutatásának képességével a hallgatók készen állnak arra, hogy túllépjenek az előző egységekben megadott részletes útmutatásokon.
A nyílt végű kihívások pontosan az, aminek hangzanak: nyitottak. A tanulók egy valós probléma elé állítanak, és a megközelítési keretrendszert, de az általuk választott utak ugyanolyan változatosak lesznek, mint a saját gondolkodásuk. A megközelítések és megoldások sokfélesége az, ahol az igazi varázslat megtörténik. Az ezekben az egységekben végzett tanulás és felfedezés mélyen magához a tevékenységhez kötődik, amelyet az osztályterem kontextusa és kultúrája befolyásol.1 Ahogy a tanulók áttérnek ezekre a kihívásokra, megkezdik a jövőbeli tanulásra való felkészülés útját, és ezáltal potenciális jövőbeli karrierjüket.2
Tanulás nyílt végű kihívásban
A háromfázisú folyamat, amelyet a hallgatók követnek egy nyílt végű kihívásban, amelynek célja, hogy táplálja tanulásukat. Ezek a kihívások arra irányulnak, hogy a tanulókat produktív küzdelembekényszerítsék – egy olyan térbe, ahol olyan kritikus szokásokat alakíthatnak ki, mint a kitartás, a rugalmas gondolkodás és az aktív tanulás. Ez a küzdelem kemény lehet, és néha frusztrációhoz vezethet, miközben a tanulók ismétlődnek a folyamaton. Csábító lehet beleavatkozni és megoldásokat kínálni, de ezeknek a kihívásoknak az igazi sikere abban rejlik, ha olyan kérdésekkel irányítja a tanulókat, amelyek segítenek nekik önállóan eligazodni a frusztrációjukban – nem abban, hogy megoldást adsz.
A produktív küzdelem előmozdítása
Az osztálytermi környezet, beleértve a tanár és a diák közötti kapcsolatot, döntő szerepet játszik a tanulók támogatásában a produktív küzdelemben.3 Ezek a küzdelmek arra ösztönzik a tanulókat, hogy szembenézzenek és bővítsék meglévő tudásukat és készségeiket, valamint képességüket a kétségek és frusztrációk közlésére.4 Miközben megismerik az AI Vision Sensort, a VEX EXP összetevőket, a valós STEM-et, a kódolást és még saját szociális-érzelmi készségeiket is, tanárként az Ön szerepe, hogy mellettük álljon. Megfigyeléssel, bejelentkezéssel és éleslátó kérdések feltevésével biztosíthatja, hogy a tanulók támogatást és meghallgatást érezzenek a folyamat során.5
Tanulás a felfedezésen keresztül
A tanulók felfedezés útján tanulnak azáltal, hogy aktívan foglalkoznak az anyagokkal és a fogalmakkal oly módon, hogy az ösztönözze a felfedezést és a kutatást, amint azt ezekben a nyílt végű kihívásokban bemutatjuk. Ez a tanulási megközelítés lehetővé teszi a tanulók számára, hogy magukévá tegyék oktatási útjukat, mivel nem pusztán információhoz jutnak, hanem aktív résztvevői is a tanulási folyamatnak. Amikor a diákok szabadon felfedezhetik, kérdéseket tehetnek fel és hipotéziseket tesztelhetnek, mélyebb megértést tesznek lehetővé a témában. Ez a fajta tanulás elősegíti a kritikus gondolkodást és a problémamegoldó készségeket, mivel a tanulókat arra ösztönzik, hogy kreatívan gondolkodjanak, és olyan fogalmak között vonjanak összefüggéseket, amelyekkel a hagyományos oktatás során esetleg nem találkoznak. Ezek a kereszteződések és kapcsolódások az egyes fázisokon belül megtörténnek, de akkor a legkifejezettebbek, amikor a tanulók megkezdik az egyik fázisból a másikba való átmenetet.
A bemutatott három fázis, amely segíti a hallgatók megszervezését a nyílt végű kihívási egységekbe, egyrészt keretet biztosít a kihívás teljesítéséhez, másrészt pedig arra ösztönzi a tanulókat, hogy gondolkodjanak el saját gondolkodásukon. Minden fázis során a tanulók a problémamegoldó folyamat egy adott aspektusára összpontosítanak, és azt az utasítást kapják, hogy a továbblépés előtt jelentkezzenek be Önnel jóváhagyás céljából. Vegye figyelembe, hogy ez nem egy tisztán lineáris folyamat. A diákok a kihívás során elkerülhetetlenül oda-vissza mozognak a fázisok között, amikor új kérdéseket fedeznek fel, vagy céljaik finomítására törekednek.
E fázisok felépítése arra készteti a tanulókat, hogy folyamatosan gondolkodjanak azon, mit tudnak, mit nem, és mit kell tanulniuk a kihívás céljának eléréséhez.
1. fázis: Tervezés
A kihívás megoldásának első lépése a kihívás megértése és a terv elkészítése. Az 1. fázis célja, hogy a tanulók dokumentálják és bemutassák a lehetséges megoldásokat a kihívás megoldására.
Az 1. és 2. fázis között a tanulóknak el kell dönteniük, hogyan juthatnak el elképzeléseiktől egy konkrét tervhez pszeudokóddal. Az ötletről a pszeudokódra való sikeres átmenethez a kihívás és a terv végrehajtásával kapcsolatos viselkedések alapos, fogalmi ismerete szükséges. Ez egynehéz dolog. Ezek az átmenetek teremtik meg a produktív küzdelmet és a kérdések és a vizsgálat lehetőségét. Például, ha a tanulók nem biztosak abban, hogy az AI Vision Sensor adatainak felhasználása milyen viselkedésekkel jár, vagy milyen adatokat szolgáltat az érzékelő, akkor a tanulók felhasználhatják a korábban megismert erőforrásokat e viselkedések és adatok meghatározására.
2. fázis: Pszeudokódolás
A következő lépés a terv komponens lépésekre bontása. A 2. fázis célja, hogy a tanulók dokumentáljanak és részletes pszeudokódot mutassanak be, amely bemutatja azokat a lépéseket és viselkedési formákat, amelyek a kihívás teljesítéséhez szükséges tervük megvalósításához szükségesek.
A 2. és 3. fázis között a tanulóknak meg kell érteniük a pszeudokód fogalmát, és át kell alakítaniuk ezeket a viselkedéseket kódba. Ennek az átmenetnek több eleme van a diákok számára, amelyeket végig kell dolgozniuk. Az első elem a közvetlen korreláció a pszeudokódjukban az olyan viselkedések között, mint például az, hogy megnézzük, van-e piros Buckyball az érzékelő nézetében, és a Pillanatfelvétel készítése blokk használata. A második ezeknek a viselkedéseknek a sorrendje. A tanulóknak rendelkezniük kell a szekvencia kezdeti elképzelésével, de ez megváltozik, ahogy elkezdik tesztelni és iterálni VEXcode projektjeiken. A hallgatók a VEXcode projekt létrehozásának taktikai ismereteivel és a pszeudokód logikai elemeivé, például feltételes utasításokká alakításának fogalmi elemeivel küzdenek. A tanulók ismét elkerülhetetlenül küzdeni fognak ezen a folyamaton. A csoportjukra, az erőforrásokra, amelyekhez hozzáférhetnek, és saját kreativitásukra kell támaszkodniuk, hogy át tudják dolgozni ezeket a frusztráló pillanatokat.
3. fázis: Építés és tesztelés
A következő lépés egy VEXcode projekt felépítése és tesztelése a kihívás megoldása érdekében. A 3. fázis célja, hogy a hallgatók olyan VEXcode projektet hozzanak létre, amely teljesíti a kihívást, az általuk korábban elkészített terv és pszeudokód alapján.
Mint korábban említettük, ezek a fázisok ismétlődő jellegűek, és sokszor megismétlődnek. Ne feledje, hogy a tanulók frusztrálttá válhatnak ezektől az átmenetektől vagy a fázisok közötti állandó iterációtól – , ez rendben van! A produktív küzdelem és a felfedezés általi tanulás kényelmetlen lehet, de Ön azért van ott, hogy támogassa diákjait az utazás során. Ha szeretne többet beszélni a produktív küzdelemről és a nyílt végű kihívási egységekről, kérjük, ossza meg kérdéseit a PD+ közösségben , vagy ütemezzen be egy személyesfoglalkozást.
A nyílt végű kihívásokkal és azok elősegítésével kapcsolatos további információkért tekintse meg az egyes Nyílt végű kihívási egységek facilitációs útmutatóit. Facilitációs útmutatók megtalálhatók a tanári portálon minden STEM laboratóriumi egységhez.