STEM laboratorijos padaliniuose, pvz., Švaraus vandens misijoje, studentai patenka į neterminuotų iššūkių sritį. Šie iššūkiai kviečia studentus pasinerti į įsisavintas sąvokas, dinamiškai, tyrinėjančiai panaudoti savo žinias. Baigę daug įvadinių STEM laboratorijų, pvz., Treasure Hunt ir Castle Crasher, studentai sukūrė tvirtą pagrindą. Jie mokėsi apie EXP funkcionalumą, įsisavino techninius komponentus ir kodavo VEXcode su tokiomis sąvokomis kaip seka ir kintamieji. Kai mokiniai artėja prie savo pirmojo neriboto iššūkio, jie turi įrankius ir supratimą, reikalingą jam įveikti. Dabar, turėdami visas turimas žinias ir galimybę ieškoti papildomos informacijos, studentai yra pasirengę pereiti prie ankstesniuose skyriuose pateiktų išsamių nurodymų.
Atviri iššūkiai yra būtent tokie, kaip jie skamba: atviri. Mokiniams pateikiama realaus pasaulio problema ir jos sprendimo pagrindas, tačiau jų pasirinkti keliai bus tokie pat įvairūs, kaip ir jų pačių mąstymas. Ši požiūrių ir sprendimų įvairovė yra ta vieta, kur vyksta tikroji magija. Mokymasis ir atradimai šiuose skyriuose yra glaudžiai susiję su pačia veikla, kurią įtakoja klasės kontekstas ir kultūra.1 Kai mokiniai pereina prie šių iššūkių, jie pradeda ruoštis būsimam mokymuisi ir kartu savo potencialiai ateities karjerai.2
Mokymasis atvirame iššūkyje
Trijų etapų procesas, kurį studentai atlieka neterminuotame iššūkyje, yra skirtas jų mokymuisi paskatinti. Šie iššūkiai skirti pastūmėti mokinius į produktyvią kovą– erdvę, kurioje jie gali išsiugdyti tokius svarbius įpročius kaip atkaklumas, lankstus mąstymas ir aktyvus mokymasis. Ši kova gali būti sunki ir kartais sukelia nusivylimą, kai mokiniai kartoja procesą. Gali kilti pagunda įsikišti ir pasiūlyti sprendimus, tačiau tikra sėkmė palengvinant šiuos iššūkius slypi mokiniams pateikiant klausimus, padedančius jiems patiems įveikti savo nusivylimą – o ne kai pateiksite sprendimą.
Produktyvios kovos skatinimas
Klasės aplinka, įskaitant mokytojo ir mokinio santykius, vaidina lemiamą vaidmenį remiant mokinius produktyvioje kovoje.3 Šios kovos skatina mokinius susidurti su turimomis žiniomis ir įgūdžiais, taip pat gebėjimu perteikti abejones ir nusivylimus ir juos išplėsti.4 Kai jie sužino apie dirbtinio intelekto jutiklį, VEX EXP komponentus, realaus pasaulio STEM, kodavimą ir net savo socialinius bei emocinius įgūdžius, jūsų, kaip mokytojo, vaidmuo yra stovėti šalia jų. Stebėdami, registruodamiesi ir užduodami įžvalgius klausimus, galite užtikrinti, kad mokiniai jaustųsi palaikomi ir išgirsti viso proceso metu.5
Mokymasis per atradimą
Studentai mokosi per atradimus, aktyviai įsitraukdami į medžiagą ir sąvokas taip, kad būtų skatinami tyrinėjimai ir tyrinėjimai, kaip pateikiama šiuose atviruose iššūkiuose. Toks požiūris į mokymąsi leidžia mokiniams prisiimti atsakomybę už savo mokymosi kelionę, nes jie yra ne tik informacijos gavėjai, bet ir aktyvūs mokymosi proceso dalyviai. Kai mokiniams suteikiama laisvė tyrinėti, užduoti klausimus ir tikrinti hipotezes, jie giliau supranta dalyką. Šio tipo mokymasis ugdo kritinį mąstymą ir problemų sprendimo įgūdžius, nes mokiniai skatinami kūrybiškai mąstyti ir užmegzti ryšius tarp sąvokų, kurių jie gali nesusidurti per tradicinį mokymą. Tie perėjimai ir ryšiai vyksta kiekvienoje fazėje, tačiau labiausiai išryškėja, kai mokiniai pradeda pereiti iš vienos fazės į kitą.
Trys etapai, pateikti siekiant padėti organizuoti studentus į atvirų iššūkių vienetus, padeda sudaryti pagrindą iššūkiui atlikti ir paskatinti mokinius galvoti apie savo mąstymą. Kiekvieno etapo metu studentai sutelks dėmesį į konkretų problemų sprendimo proceso aspektą ir jiems bus pavesta susisiekti su jumis patvirtinti prieš tęsdami. Atminkite, kad tai nėra grynai linijinis procesas. Studentai neišvengiamai judės pirmyn ir atgal tarp etapų per visą iššūkio eigą, kai atras naujų klausimų arba sieks patobulinti savo planus.
Šių fazių struktūra verčia mokinius nuolat galvoti apie tai, ką jie žino, ko nežino ir ko jiems reikia išmokti, kad pasiektų iššūkio tikslą.
1 etapas: planavimas
Pirmas žingsnis sprendžiant iššūkį yra suprasti iššūkį ir sudaryti planą. 1 etapo tikslas – kad studentai dokumentuotų ir pateiktų galimus iššūkio sprendimo būdus.
Tarp 1 ir 2 etapų studentai turi nuspręsti, kaip pereiti nuo savo idėjos prie konkretaus plano su pseudokodu. Norint sėkmingai pereiti nuo idėjos prie pseudokodo, reikia išsamių, konceptualių žinių apie iššūkį ir elgesį, susijusį su plano vykdymu. Taisunkus dalykas. Šie perėjimai sukuria produktyvią kovą ir galimybę kelti klausimus bei tyrinėti. Pavyzdžiui, jei mokiniai nėra tikri, koks elgesys susijęs su duomenų iš AI Vision Sensor naudojimu arba kokius duomenis pateikia jutiklis, mokiniai gali naudoti anksčiau išmoktus išteklius, kad nustatytų tą elgesį ir duomenis.
2 etapas: pseudokodavimas
Kitas žingsnis yra suskirstyti planą į sudedamąsias dalis. 2 fazės tikslas – mokiniams dokumentuoti ir pateikti išsamų pseudokodą, rodantį žingsnius ir elgseną, reikalingą įgyvendinant planą, kad įvykdytų iššūkį.
Nuo 2 iki 3 etapų mokiniai turi suvokti konceptualų pseudokodą ir perkelti šį elgesį į kodą. Šis perėjimas turi keletą elementų, kuriuos studentai turi atlikti. Pirmasis elementas yra tiesioginė koreliacija jų pseudokode tarp elgsenų, pvz., matymo, ar raudonas „Buckyball“ yra jutiklio vaizde, ir bloko „Take a Snapshot“ naudojimas. Antrasis yra tų elgesio seka. Studentai turėtų turėti pradinę sekos idėją, tačiau tai pasikeis, kai jie pradės testuoti ir kartoti savo VEXcode projektus. Studentai grumiasi tiek su taktinėmis žiniomis kuriant VEXcode projektą, tiek su konceptualiais elementais, kaip pseudokodą paversti loginiais elementais, tokiais kaip sąlyginiai teiginiai. Vėlgi, studentai neišvengiamai susidurs su šiuo procesu. Jie turi pasikliauti savo grupe, turimais ištekliais ir savo kūrybiškumu, kad galėtų įveikti šiuos varginančius momentus.
3 etapas: kūrimas ir bandymai
Kitas žingsnis yra sukurti ir išbandyti VEXcode projektą, kad išspręstumėte iššūkį. 3 fazės tikslas – mokiniams sukurti VEXcode projektą, kuris užbaigtų iššūkį, remiantis anksčiau sukurtu planu ir pseudokodu.
Kaip minėta anksčiau, šios fazės yra pasikartojančios ir bus kartojamos daug kartų. Atminkite, kad mokiniai gali nusivilti dėl šių perėjimų arba dėl nuolatinio kartojimo tarp fazių – tai yra gerai! Produktyvi kova ir mokymasis atrandant gali būti nepatogūs, bet jūs esate tam, kad palaikytumėte savo mokinius kelionėje. Jei norėtumėte daugiau pakalbėti apie produktyvią kovą ir atvirų iššūkių vienetus, pasidalykite savo klausimais PD+ bendruomenėje arba suplanuokite 1 prieš 1sesiją.
Norėdami gauti papildomos informacijos apie neterminuotus iššūkius ir jų palengvinimą, peržiūrėkite kiekvieno atvirojo iššūkio skyriaus palengvinimo vadovus. Kiekvieno STEM laboratorijos skyriaus mokytojų portale galite rasti palengvinimo vadovus.