VEX EXP를 통한 개방형 챌린지에서 학습

깨끗한 물 임무와 같은 STEM 연구실 단원에서 학생들은 끝이 없는 도전의 영역에 들어갑니다. 이러한 과제는 학생들이 역동적이고 탐구적인 방식으로 지식을 활용하여 습득한 개념을 탐구하도록 합니다. 학생들은 보물찾기, 성 크래셔와 같은 여러 가지 STEM 입문 랩을 완료한 후 튼튼한 기초를 쌓았습니다. 그들은 EXP의 기능에 대해 배우고, 기술적 구성 요소를 숙지하고, 시퀀싱과 변수와 같은 개념을 VEX코드로 코딩했습니다. 학생들이 처음으로 개방형 과제에 접근하면서, 그들은 과제를 해결하는 데 필요한 도구와 이해력을 갖추게 됩니다. 이제 학생들은 모든 지식을 활용하고 추가 정보를 찾을 수 있는 능력을 갖추었으므로 이전 단원에서 제공한 자세한 지침을 넘어설 준비가 되었습니다.

개방형 챌린지는 말 그대로 '열린' 것입니다. 학생들에게는 현실 세계의 문제와 이에 접근하기 위한 프레임워크가 제시되지만, 그들이 선택하는 길은 그들 자신의 생각만큼 다양할 것입니다. 이런 다양한 접근 방식과 솔루션에서 진짜 마법이 일어납니다. 이러한 단원에서의 학습과 발견은 교실의 맥락과 문화에 영향을 받는 활동 자체와 깊이 연결되어 있습니다.¹ 학생들이 이러한 과제로 전환하면서 미래 학습을 준비하고 나아가 잠재적인 미래 직업을 준비하는 여정을 시작합니다.²

개방형 도전에서 배우기

학생들이 개방형 도전을 통해 따르는 3단계 과정은 학습을 촉진하도록 설계되었습니다. 이러한 과제는 학생들을 생산적인 투쟁 몰고 가는 것을 목적으로 합니다. 즉, 학생들이 인내심, 유연한 사고, 능동적인 학습과 같은 중요한 습관을 키울 수 있는 공간입니다. 이러한 어려움은 힘들 수 있으며, 때로는 학생들이 과정을 반복하면서 좌절감을 느낄 수도 있습니다. 개입하여 해결책을 제시하고 싶을 수 있지만, 이러한 과제를 촉진하는 데 있어 진정한 성공은 학생들이 스스로 좌절을 극복할 수 있도록 돕는 질문을 통해 학생들을 안내하는 데 달려 있습니다. 해결책을 제공하는 것은 이 아니라 입니다.

생산적인 투쟁을 촉진하다

교사와 학생 간의 관계를 포함한 교실 환경은 학생들이 생산적인 투쟁을 하는 데 중요한 역할을 합니다.³ 이러한 투쟁은 학생들이 기존 지식과 기술을 마주하고 확장하며 의심과 좌절을 전달하는 능력을 키우도록 격려합니다.⁴ 학생들이 AI 비전 센서, VEX EXP 구성 요소, 실제 STEM, 코딩, 심지어 자신의 사회적 정서적 기술에 대해 배울 때 교사인 여러분의 역할은 그들 옆에 서는 것입니다. 관찰하고, 확인하고, 통찰력 있는 질문을 함으로써 학생들이 과정 전반에 걸쳐 지원을 받고 있다고 느낄 수 있도록 할 수 있습니다.⁵

발견을 통한 학습

이러한 개방형 챌린지에서 제시되는 것처럼, 학생들은 탐구와 질의를 장려하는 방식으로 자료와 개념에 적극적으로 참여하여 발견을 통해 학습합니다. 이러한 학습 접근 방식은 학생들이 단순히 정보를 받는 사람이 아니라 학습 과정에 적극적으로 참여함으로써 교육 여정의 주인의식을 가질 수 있도록 합니다. 학생들에게 탐구하고, 질문하고, 가설을 검증할 자유가 주어지면, 그들은 해당 주제에 대해 더 깊이 이해하게 됩니다. 이러한 유형의 학습은 학생들이 창의적으로 생각하고 전통적인 교육을 통해서는 접하지 못했을 개념 간의 연관성을 찾도록 장려함으로써 비판적 사고와 문제 해결 능력을 키웁니다. 그러한 교차와 연결은 각 단계 내에서 일어나지만, 학생들이 한 단계에서 다른 단계로 전환할 때 가장 두드러집니다. 

개방형 챌린지 단원에서 학생들을 조직하는 데 도움이 되는 세 가지 단계는 챌린지를 완료하기 위한 프레임워크를 제공하고 학생들이 자신의 생각에 대해 생각하도록 격려하는 프레임워크를 제공하는 데 도움이 됩니다. 각 단계에서 학생들은 문제 해결 과정의 특정 측면에 집중하게 되며, 다음 단계로 넘어가기 전에 교사의 승인을 받으라는 지시를 받게 됩니다. 이는 순전히 선형적인 과정이 아니라는 점에 유의하시기 바랍니다. 학생들은 도전 과정 전반에 걸쳐 새로운 질문을 발견하거나 계획을 더욱 구체화하기 위해 여러 단계를 불가피하게 번갈아가며 진행하게 됩니다.

이러한 단계의 구조는 학생들이 자신이 무엇을 알고, 무엇을 모르는지, 그리고 과제의 목표를 달성하기 위해 무엇을 배워야 할지 끊임없이 생각하도록 합니다.

1단계와 2단계 사이에서 학생들은 자신의 아이디어를 의사코드를 이용해 구체적인 계획으로 어떻게 발전시킬지 결정해야 합니다. 아이디어에서 의사코드로 성공적으로 전환하려면 과제에 대한 철저하고 개념적인 지식과 계획을 실행하는 데 관련된 행동이 필요합니다. 이건 일이에요. 이런 전환은 생산적인 투쟁을 만들어내고, 질문과 조사를 위한 기회를 제공합니다. 예를 들어, 학생들이 AI 비전 센서의 데이터를 사용하는 것과 관련된 행동이 무엇인지, 또는 센서가 제공하는 데이터가 무엇인지 잘 모르는 경우, 학생들은 이전에 학습한 리소스를 사용하여 해당 행동과 데이터를 확인할 수 있습니다.

2단계와 3단계 사이에서 학생들은 의사코드에 대한 개념적 이해를 바탕으로 그 동작을 코드로 전환해야 합니다. 이러한 전환에는 학생들이 헤쳐나가야 할 여러 요소가 있습니다. 첫 번째 요소는 센서 시야 내에 빨간색 버키볼이 있는지 확인하는 동작과 스냅샷 찍기 블록을 사용하는 동작 사이의 의사 코드에서의 직접적인 상관 관계입니다. 두 번째는 그러한 행동의 순서입니다. 학생들은 순서에 대한 시작 아이디어를 갖고 있어야 하지만, VEXcode 프로젝트를 테스트하고 반복하면서 그 아이디어는 바뀔 것입니다. 학생들은 VEXcode 프로젝트를 만드는 전술적 지식과 의사코드를 조건문과 같은 논리 요소로 전환하는 방법에 대한 개념적 요소를 모두 고심하고 있습니다. 이 과정 역시 학생들은 불가피하게 어려움을 겪을 것입니다. 그들은 좌절스러운 순간을 극복하기 위해 자신이 속한 그룹, 그들이 접할 수 있는 리소스, 그리고 자신의 창의성에 의지해야 합니다.

앞서 언급했듯이, 이러한 단계는 본질적으로 반복적인 성격을 띠고 있으며 여러 번 반복될 것입니다. 학생들은 이러한 전환이나 단계 간의 끊임없는 반복에 좌절감을 느낄 수 있다는 점을 기억하세요. 괜찮습니다! 생산적인 투쟁과 발견을 통한 학습은 불편할 수도 있지만, 당신은 그 여정 내내 학생들을 지원하기 위해 항상 곁에 있습니다. 생산적인 투쟁과 개방형 챌린지 유닛에 대해 더 자세히 이야기하고 싶으시다면 PD+ 커뮤니티 에서 질문을 공유하거나 1:1 세션을 예약하세요.

개방형 챌린지와 이를 진행하는 것에 대한 추가 정보를 얻으려면, 각 개방형 챌린지 단원의 진행 가이드를 참조하세요. 각 STEM 실험실 단원의 학습 가이드는 교사 포털에서 확인할 수 있습니다.