Dalam Unit Lab STEM seperti Misi Air Bersih, siswa memasuki ranah tantangan terbuka. Tantangan-tantangan ini mengundang siswa untuk mendalami konsep-konsep yang telah mereka kuasai, menggunakan pengetahuan mereka dengan cara yang dinamis dan eksploratif. Setelah menyelesaikan banyak Lab STEM pengantar seperti Treasure Hunt dan Castle Crasher, siswa telah membangun fondasi yang kuat. Mereka telah mempelajari fungsionalitas EXP, menguasai komponen teknis, dan membuat kode dalam VEXcode dengan konsep seperti pengurutan dan variabel. Saat siswa menghadapi tantangan terbuka pertama mereka, mereka dibekali dengan alat dan pemahaman yang dibutuhkan untuk mengatasinya. Sekarang, dengan semua pengetahuan yang mereka miliki dan kemampuan untuk mencari informasi tambahan, siswa siap untuk melampaui panduan terperinci yang diberikan pada Unit sebelumnya.
Tantangan terbuka adalah persis seperti namanya: terbuka. Siswa disajikan dengan masalah dunia nyata dan kerangka kerja untuk mendekatinya, tetapi jalur yang mereka pilih akan beragam seperti pemikiran mereka sendiri. Keragaman pendekatan dan solusi inilah yang menyebabkan keajaiban sesungguhnya terjadi. Pembelajaran dan penemuan dalam Unit-unit ini sangat terkait dengan aktivitas itu sendiri, dipengaruhi oleh konteks dan budaya kelas.1 Ketika siswa bertransisi ke tantangan-tantangan ini, mereka memulai perjalanan mempersiapkan pembelajaran di masa depan dan dengan perluasan potensi karier masa depan mereka.2
Belajar dalam Tantangan Terbuka
Proses tiga fase yang diikuti siswa dalam tantangan terbuka dirancang untuk mendorong pembelajaran mereka. Tantangan-tantangan ini dimaksudkan untuk mendorong siswa ke dalam perjuangan produktif di mana mereka dapat mengembangkan kebiasaan-kebiasaan kritis seperti ketekunan, pemikiran fleksibel, dan pembelajaran aktif. Perjuangan ini bisa jadi sulit, kadang-kadang menimbulkan frustrasi saat siswa mengulang prosesnya. Mungkin tergoda untuk turun tangan dan menawarkan solusi, tetapi keberhasilan sejati dalam memfasilitasi tantangan ini terletak pada membimbing siswa dengan pertanyaan-pertanyaan yang membantu mereka mengatasi rasa frustrasi mereka sendiri – bukan dalam Anda memberikan solusi.
Mempromosikan Perjuangan Produktif
Lingkungan kelas, termasuk hubungan antara guru dan siswa, memainkan peran penting dalam mendukung siswa melalui perjuangan yang produktif.3 Perjuangan ini mendorong siswa untuk menghadapi dan mengembangkan pengetahuan dan keterampilan yang ada, serta kemampuan mereka untuk mengomunikasikan keraguan dan frustrasi.4 Saat mereka belajar tentang AI Vision Sensor, komponen VEX EXP, STEM dunia nyata, pengodean, dan bahkan keterampilan sosial-emosional mereka sendiri, peran Anda sebagai guru adalah untuk berdiri di samping mereka. Dengan mengamati, memeriksa, dan mengajukan pertanyaan yang mendalam, Anda dapat memastikan bahwa siswa merasa didukung dan didengarkan selama proses berlangsung.5
Belajar Melalui Penemuan
Siswa belajar melalui penemuan dengan terlibat secara aktif dengan materi dan konsep dengan cara yang mendorong eksplorasi dan penyelidikan, seperti yang disajikan dalam tantangan terbuka ini. Pendekatan pembelajaran ini memungkinkan siswa untuk bertanggung jawab atas perjalanan pendidikan mereka sendiri, karena mereka bukan sekadar penerima informasi tetapi peserta aktif dalam proses pembelajaran. Ketika siswa diberi kebebasan untuk mengeksplorasi, mengajukan pertanyaan, dan menguji hipotesis, mereka mengembangkan pemahaman yang lebih dalam tentang pokok bahasan. Jenis pembelajaran ini menumbuhkan pemikiran kritis dan keterampilan memecahkan masalah, karena siswa didorong untuk berpikir kreatif dan menarik hubungan antara konsep yang mungkin tidak mereka temui melalui pembelajaran tradisional. Persilangan dan koneksi tersebut terjadi dalam setiap fase, tetapi paling menonjol ketika siswa memulai transisi dari satu fase ke fase lainnya.
Tiga fase yang disajikan untuk membantu mengorganisasikan siswa dalam Unit Tantangan Terbuka membantu menyediakan kerangka kerja untuk menyelesaikan tantangan sekaligus kerangka kerja untuk mendorong siswa memikirkan pemikiran mereka. Selama setiap fase, siswa akan fokus pada aspek tertentu dari proses pemecahan masalah, dan diinstruksikan untuk berkonsultasi dengan Anda guna mendapatkan persetujuan sebelum melanjutkan. Perhatikan bahwa ini tidak dimaksudkan sebagai proses linear semata. Siswa pasti akan berpindah maju mundur di antara fase-fase selama tantangan berlangsung saat mereka menemukan pertanyaan baru atau berupaya menyempurnakan rencana mereka.
Struktur fase-fase ini memaksa siswa untuk terus-menerus berpikir tentang apa yang mereka ketahui, apa yang tidak mereka ketahui, dan apa yang perlu mereka pelajari untuk mencapai tujuan tantangan.
Tahap 1: Perencanaan
Langkah pertama untuk memecahkan tantangan adalah memahami tantangan dan membuat rencana. Tujuan Tahap 1 adalah agar siswa mendokumentasikan dan menyajikan solusi yang memungkinkan untuk memecahkan tantangan.
Antara Tahap 1 dan 2, siswa harus menentukan cara untuk bergerak maju dari ide mereka ke rencana konkret dengan pseudocode. Transisi yang sukses dari ide ke pseudocode memerlukan pengetahuan konseptual yang menyeluruh tentang tantangan dan perilaku yang terkait dengan pelaksanaan rencana. Ini adalah hal yangsulit untuk dilakukan. Transisi inilah yang menciptakan perjuangan produktif dan kesempatan untuk bertanya dan menyelidiki. Misalnya, jika siswa tidak yakin perilaku apa saja yang terlibat dalam penggunaan data dari AI Vision Sensor atau data apa saja yang disediakan oleh sensor, maka siswa dapat menggunakan sumber daya yang telah dipelajari sebelumnya untuk menentukan perilaku dan data tersebut.
Tahap 2: Pseudocoding
Langkah berikutnya adalah memecah rencana menjadi langkah-langkah komponen. Sasaran Fase 2 adalah agar siswa mendokumentasikan dan menyajikan pseudocode terperinci yang menunjukkan langkah-langkah dan perilaku yang diperlukan untuk melaksanakan rencana mereka dalam memenuhi tantangan tersebut.
Antara Fase 2 dan 3, siswa harus mengambil pemahaman konseptual mereka tentang pseudocode dan mengubah perilaku tersebut menjadi kode. Transisi ini memiliki banyak elemen yang harus dipelajari siswa. Elemen pertama adalah korelasi langsung dalam pseudocode mereka antara perilaku seperti melihat apakah Buckyball merah ada dalam pandangan sensor dan menggunakan blok Ambil Snapshot. Yang kedua adalah urutan perilaku tersebut. Siswa seharusnya memiliki ide awal tentang urutan, tetapi itu akan berubah saat mereka mulai menguji dan mengulangi proyek VEXcode mereka. Siswa bergulat dengan pengetahuan taktis dalam membuat proyek VEXcode dan elemen konseptual tentang cara mengubah pseudocode menjadi elemen logika seperti pernyataan kondisional. Sekali lagi, siswa pasti akan kesulitan menjalani proses ini. Mereka perlu mengandalkan kelompoknya, sumber daya yang dapat mereka akses, dan kreativitas mereka sendiri untuk mengatasi saat-saat yang membuat frustrasi ini.
Tahap 3: Membangun dan Menguji
Langkah selanjutnya adalah membangun dan menguji proyek VEXcode untuk memecahkan tantangan tersebut. Tujuan dari Tahap 3 adalah agar siswa membuat proyek VEXcode yang menyelesaikan tantangan, berdasarkan rencana dan pseudocode yang mereka buat sebelumnya.
Seperti disebutkan sebelumnya, fase-fase ini bersifat iteratif dan akan diulang berkali-kali. Ingatlah bahwa siswa mungkin menjadi frustrasi dengan transisi ini atau dengan iterasi konstan antar fase – tidak apa-apa! Perjuangan yang produktif dan pembelajaran melalui penemuan mungkin tidak nyaman, tetapi Anda ada di sana untuk mendukung siswa Anda melalui perjalanan tersebut. Jika Anda ingin berbicara lebih lanjut tentang perjuangan produktif dan Unit Tantangan Terbuka, silakan bagikan pertanyaan Anda di Komunitas PD+ atau jadwalkan Sesi 1 lawan 1.
Untuk informasi tambahan tentang tantangan terbuka dan cara memfasilitasinya, lihat panduan fasilitasi untuk setiap Unit Tantangan Terbuka. Panduan fasilitasi dapat ditemukan di Portal Guru untuk setiap Unit Lab STEM.