การเรียนรู้ในความท้าทายแบบเปิดกว้างกับ VEX EXP

ในหน่วย STEM Lab เช่น Clean Water Mission นักเรียนจะเข้าสู่โลกแห่งความท้าทายที่ไม่มีจุดสิ้นสุด ความท้าทายเหล่านี้เชิญชวนให้นักเรียนเจาะลึกแนวคิดที่พวกเขาเชี่ยวชาญโดยใช้ความรู้ที่พวกเขามีในรูปแบบเชิงสำรวจแบบไดนามิก หลังจากผ่านการทดลอง STEM เบื้องต้นมากมาย เช่น Treasure Hunt และ Castle Crasher แล้ว นักเรียนก็ได้สร้างรากฐานที่มั่นคงแล้ว พวกเขาได้เรียนรู้เกี่ยวกับฟังก์ชันการทำงานของ EXP เชี่ยวชาญส่วนประกอบทางเทคนิค และเขียนโค้ดใน VEXcode ด้วยแนวคิดเช่นการเรียงลำดับและตัวแปร เมื่อนักเรียนเผชิญกับความท้าทายแบบเปิดกว้างครั้งแรก พวกเขาจะได้รับเครื่องมือและความเข้าใจที่จำเป็นในการรับมือกับมัน ขณะนี้ ด้วยความรู้ทั้งหมดที่มีและความสามารถในการค้นหาข้อมูลเพิ่มเติม นักเรียนก็พร้อมที่จะเรียนรู้มากกว่าคำแนะนำโดยละเอียดที่ให้ไว้ในหน่วยก่อนหน้าแล้ว

ความท้าทายแบบเปิดกว้างนั้นเป็นไปตามชื่อเลย นั่นคือ เปิดกว้างจริงๆ นักเรียนจะได้พบกับปัญหาในโลกแห่งความเป็นจริงและกรอบแนวทางในการแก้ปัญหา แต่เส้นทางที่พวกเขาเลือกจะมีความหลากหลายเช่นเดียวกับความคิดของพวกเขาเอง แนวทางและวิธีแก้ปัญหาที่หลากหลายนี้คือจุดที่เวทมนตร์ที่แท้จริงเกิดขึ้น การเรียนรู้และการค้นพบในหน่วยต่างๆ เหล่านี้มีความเชื่อมโยงอย่างลึกซึ้งกับกิจกรรมนั้นๆ โดยได้รับอิทธิพลจากบริบทและวัฒนธรรมของห้องเรียน1 เมื่อนักเรียนเปลี่ยนผ่านไปสู่ความท้าทายเหล่านี้ พวกเขาก็เริ่มการเดินทางของการเตรียมความพร้อมสำหรับการเรียนรู้ในอนาคต และขยายไปสู่อาชีพในอนาคตที่อาจเกิดขึ้น2


การเรียนรู้ในความท้าทายแบบเปิดกว้าง

กระบวนการสามขั้นตอนที่นักเรียนปฏิบัติตามในการท้าทายแบบเปิดกว้างได้รับการออกแบบมาเพื่อกระตุ้นการเรียนรู้ของพวกเขา ความท้าทายเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อผลักดันนักเรียนให้เข้าสู่การต่อสู้ที่สร้างสรรค์ เป็นพื้นที่ที่พวกเขาสามารถพัฒนานิสัยที่สำคัญ เช่น ความเพียรพยายาม การคิดที่ยืดหยุ่น และการเรียนรู้ที่กระตือรือร้น การต่อสู้นี้อาจเป็นเรื่องยาก บางครั้งอาจทำให้เกิดความหงุดหงิดในขณะที่นักเรียนต้องทำซ้ำขั้นตอนต่างๆ อาจเป็นเรื่องน่าดึงดูดใจที่จะก้าวเข้ามาและเสนอวิธีแก้ปัญหา แต่ความสำเร็จที่แท้จริงในการอำนวยความสะดวกให้กับความท้าทายเหล่านี้อยู่ที่การชี้นำนักเรียนด้วยคำถามที่ช่วยให้พวกเขาจัดการกับความหงุดหงิดด้วยตนเอง - ไม่ใช่ ในตัวคุณที่จัดเตรียมวิธีแก้ปัญหา

ส่งเสริมการต่อสู้อย่างสร้างสรรค์

สภาพแวดล้อมในห้องเรียน รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างครูกับนักเรียน มีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนนักเรียนให้ผ่านพ้นการต่อสู้อย่างสร้างสรรค์3 การต่อสู้เหล่านี้กระตุ้นให้นักเรียนเผชิญหน้าและขยายความรู้และทักษะที่มีอยู่ รวมถึงความสามารถในการสื่อสารข้อสงสัยและความหงุดหงิด4 ในขณะที่พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับเซ็นเซอร์ภาพ AI ส่วนประกอบ VEX EXP, STEM ในโลกแห่งความเป็นจริง การเขียนโค้ด และแม้แต่ทักษะทางสังคมและอารมณ์ของตนเอง บทบาทของคุณในฐานะครูคือการยืนเคียงข้างพวกเขา การสังเกต การตรวจสอบ และการถามคำถามเชิงลึก จะช่วยให้คุณมั่นใจได้ว่านักเรียนจะรู้สึกได้รับการสนับสนุนและรับฟังตลอดกระบวนการ5

การเรียนรู้ผ่านการค้นพบ

นักเรียนเรียนรู้ผ่านการค้นพบโดยมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันกับเนื้อหาและแนวคิดในลักษณะที่ส่งเสริมการสำรวจและการสอบถาม ดังที่นำเสนอในความท้าทายแบบเปิดกว้างเหล่านี้ แนวทางการเรียนรู้แบบนี้ช่วยให้ผู้เรียนเป็นเจ้าของเส้นทางการศึกษาของตนเอง เนื่องจากพวกเขาไม่เพียงแต่เป็นผู้รับข้อมูลเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้มีส่วนร่วมในกระบวนการเรียนรู้ด้วย เมื่อนักเรียนได้รับอิสระในการสำรวจ ถามคำถาม และทดสอบสมมติฐาน พวกเขาก็จะเข้าใจเนื้อหาที่เรียนได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น การเรียนรู้ประเภทนี้ส่งเสริมการคิดอย่างมีวิจารณญาณและทักษะการแก้ปัญหา เนื่องจากนักเรียนจะได้รับการส่งเสริมให้คิดอย่างสร้างสรรค์และเชื่อมโยงแนวคิดต่างๆ ที่พวกเขาอาจไม่พบในการเรียนการสอนแบบดั้งเดิม การเชื่อมโยงและการเชื่อมโยงเหล่านี้เกิดขึ้นภายในแต่ละช่วง แต่จะเด่นชัดที่สุดเมื่อนักเรียนเริ่มเปลี่ยนผ่านจากช่วงหนึ่งไปสู่อีกช่วงหนึ่ง 

สามขั้นตอนที่นำเสนอเพื่อช่วยจัดระเบียบนักเรียนในหน่วยความท้าทายแบบเปิดช่วยให้มีกรอบการทำงานสำหรับการทำความท้าทายให้สำเร็จและกรอบการทำงานเพื่อกระตุ้นให้นักเรียนคิดเกี่ยวกับความคิดของตนเอง ในแต่ละขั้นตอน นักเรียนจะมุ่งเน้นไปที่ด้านใดด้านหนึ่งของกระบวนการแก้ปัญหา และจะได้รับคำแนะนำให้เช็คอินกับคุณเพื่อขออนุมัติก่อนที่จะดำเนินการต่อไป โปรดทราบว่านี่ไม่ได้หมายถึงเป็นกระบวนการเชิงเส้นอย่างแท้จริง นักเรียนจะต้องสลับไปมาระหว่างขั้นตอนต่างๆ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ตลอดหลักสูตรการท้าทาย ในขณะที่พวกเขาค้นพบคำถามใหม่ๆ หรือเป้าหมายที่จะปรับปรุงแผนการของพวกเขา

โครงสร้างของขั้นตอนต่างๆ เหล่านี้บังคับให้ผู้เรียนต้องคิดอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขารู้ สิ่งที่พวกเขาไม่รู้ และสิ่งที่พวกเขาต้องเรียนรู้เพื่อบรรลุเป้าหมายของความท้าทายนั้นๆ

 หน้าตัวอย่างสมุดบันทึกมีข้อความว่าไอเดียอยู่ด้านบน พร้อมด้วยรายการจดบันทึกแบบหมายเลขและภาพร่างเพื่อระบุหมายเหตุสำหรับวิธีแก้ปัญหา

ระยะที่ 1: การวางแผน

ขั้นตอนแรกในการแก้ไขปัญหาคือการทำความเข้าใจและวางแผน เป้าหมายของระยะที่ 1 คือการให้นักเรียนบันทึกและนำเสนอแนวทางแก้ปัญหาที่เป็นไปได้เพื่อแก้ไขความท้าทายดังกล่าว

ระหว่างระยะที่ 1 และ 2 นักเรียนจะต้องกำหนดวิธีการดำเนินการต่อไปจากแนวคิดของพวกเขาไปสู่แผนที่เป็นรูปธรรมโดยใช้ซูโดโค้ด การเปลี่ยนผ่านจากแนวคิดไปเป็นซูโดโค้ดอย่างประสบความสำเร็จต้องอาศัยความรู้เชิงแนวคิดที่ละเอียดถี่ถ้วนเกี่ยวกับความท้าทายและพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการตามแผน นี่เป็นสิ่งที่ทำได้ยาก การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้คือสิ่งที่สร้างการต่อสู้อันสร้างสรรค์และโอกาสสำหรับการซักถามและการสืบสวน ตัวอย่างเช่น หากนักเรียนไม่แน่ใจว่าพฤติกรรมใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับการใช้ข้อมูลจาก AI Vision Sensor หรือข้อมูลใดที่ได้รับจากเซนเซอร์ นักเรียนสามารถใช้ทรัพยากรที่เรียนรู้ไปก่อนหน้านี้เพื่อกำหนดพฤติกรรมและข้อมูลเหล่านั้นได้

หน้าตัวอย่างสมุดบันทึกพร้อมภาพร่างการตั้งค่าที่ด้านบนและหมายเหตุด้านล่าง การตั้งค่าแสดงแผ่น EXP จำนวน 3 แผ่นที่แบ่งออกเป็น 2 พื้นที่พร้อมผนัง มีบัคกี้บอลสีแดงและสีน้ำเงินอยู่บนกระเบื้องแต่ละแผ่นในพื้นที่ด้านซ้าย ลูกศรสีเขียวแสดงเส้นทางที่หุ่นยนต์จะต้องเดินทางเพื่อเคลื่อนที่ไปยังบัคกี้บอลสีแดงและส่งไปยังพื้นที่ด้านซ้าย ด้านล่างของภาพร่างอ่านว่า 1 ระบุน้ำที่ปนเปื้อน (บัคกี้บอลสีแดง) ด้วยสองขั้นตอนย่อย: ก. ตรวจหาแหล่งน้ำที่ปนเปื้อนและข. หันมามุ่งเป้าไปที่น้ำที่ปนเปื้อน

เฟสที่ 2: การเข้ารหัสเทียม

ขั้นตอนต่อไปคือการแบ่งแผนออกเป็นขั้นตอนส่วนประกอบ เป้าหมายของระยะที่ 2 คือการให้ผู้เรียนบันทึกและนำเสนอซูโดโค้ดโดยละเอียดซึ่งแสดงถึงขั้นตอนและพฤติกรรมที่จำเป็นในการดำเนินการตามแผนเพื่อบรรลุความท้าทาย

ระหว่างเฟสที่ 2 และ 3 นักเรียนจะต้องนำความเข้าใจเชิงแนวคิดเกี่ยวกับซูโดโค้ดมาปรับใช้และเปลี่ยนพฤติกรรมเหล่านั้นให้เป็นโค้ด การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้มีองค์ประกอบหลายอย่างที่นักเรียนต้องดำเนินการ องค์ประกอบแรกคือความสัมพันธ์โดยตรงในซูโดโค้ดระหว่างพฤติกรรมต่างๆ เช่น การมองว่ามี Buckyball สีแดงอยู่ในมุมมองของเซนเซอร์หรือไม่ และการใช้บล็อก Take a Snapshot ประการที่สองคือลำดับของพฤติกรรมเหล่านี้ นักเรียนควรมีความคิดเริ่มต้นเกี่ยวกับลำดับ แต่สิ่งนั้นจะเปลี่ยนไปเมื่อพวกเขาเริ่มทดสอบและทำซ้ำในโครงการ VEXcode ของพวกเขา นักศึกษาต้องดิ้นรนกับทั้งความรู้เชิงกลยุทธ์ในการสร้างโครงการ VEXcode และองค์ประกอบเชิงแนวคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนซูโดโค้ดให้เป็นองค์ประกอบเชิงตรรกะ เช่น คำสั่งเงื่อนไข นักเรียนจะต้องดิ้นรนผ่านกระบวนการนี้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ พวกเขาต้องพึ่งพากลุ่มของตน ทรัพยากรที่พวกเขาเข้าถึงได้ และความคิดสร้างสรรค์ของตนเอง เพื่อทำงานผ่านช่วงเวลาที่น่าหงุดหงิดเหล่านี้

ตัวอย่างโค้ดจากโครงการ VEXcode เพื่อระบุน้ำที่ปนเปื้อนและกำหนดเป้าหมายไปที่น้ำที่ปนเปื้อน โครงการจะถ่ายสแนปช็อตของ Redball และหากมีวัตถุอยู่ ระบบจะเปลี่ยนมาใช้ข้อมูลศูนย์กลาง x ที่รายงานโดยเซ็นเซอร์เพื่อกำหนดตำแหน่งของวัตถุ

ระยะที่ 3: การสร้างและการทดสอบ

ขั้นตอนถัดไปคือการสร้างและทดสอบโครงการ VEXcode เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เป้าหมายของเฟส 3 คือการให้นักเรียนสร้างโครงการ VEXcode ที่ทำให้ความท้าทายเสร็จสมบูรณ์ โดยอิงจากแผนและซูโดโค้ดที่พวกเขาสร้างไว้ก่อนหน้านี้

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ขั้นตอนเหล่านี้มีลักษณะเป็นการวนซ้ำและจะต้องเกิดขึ้นซ้ำหลายครั้ง โปรดจำไว้ว่านักเรียนอาจรู้สึกหงุดหงิดกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ หรือกับการวนซ้ำอย่างต่อเนื่องระหว่างเฟสต่างๆ – ไม่เป็นไร! การต่อสู้และการเรียนรู้อย่างสร้างสรรค์ผ่านการค้นพบอาจไม่สบายใจ แต่คุณจะอยู่ที่นั่นเพื่อสนับสนุนนักเรียนของคุณตลอดการเดินทาง หากคุณต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการต่อสู้เชิงสร้างสรรค์และหน่วยความท้าทายแบบเปิดกว้าง โปรดแบ่งปันคำถามของคุณในชุมชน PD+ หรือจองเซสชัน ต่อ 1

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความท้าทายแบบเปิดกว้างและการอำนวยความสะดวก โปรดดูคู่มือการอำนวยความสะดวกสำหรับหน่วยความท้าทายแบบเปิดกว้างแต่ละหน่วย สามารถดูคำแนะนำการอำนวยความสะดวกได้ใน Teacher Portal สำหรับแต่ละหน่วย STEM Lab


1 โทเบียส, เอส., & ดัฟฟี่, ทีเอ็ม (2552). ความสำเร็จหรือความล้มเหลวของการเรียนการสอนแบบคอนสตรัคติวิสต์: บทนำ ในการเรียนการสอนแบบคอนสตรัคติวิสต์: ความสำเร็จหรือความล้มเหลว? เรียงความ, รูทเลดจ์

2 เดียวกัน

3 Murdoch, D., English, AR, Hintz, A., & Tyson, K. (2020) การรู้สึกได้รับการรับฟัง: การศึกษาแบบครอบคลุม การเรียนรู้ที่สร้างการเปลี่ยนแปลง และการต่อสู้อย่างสร้างสรรค์ ทฤษฎีการศึกษา, 70(5), 653-679, https://doi.org/10.1111/edth.12449 .

4 เดียวกัน

5 เดียวกัน

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: