У таких лабораторіях STEM, як «Місія чистої води», студенти потрапляють у сферу відкритих викликів. Ці завдання запрошують студентів зануритися в концепції, які вони опанували, використовуючи свої знання в динамічний, дослідницький спосіб. Після завершення багатьох вступних лабораторій STEM, як-от «Полювання за скарбами» та «Розбивка замків», студенти створили міцну основу. Вони вивчали функціональні можливості EXP, опановували технічні компоненти та кодували у VEXcode такі поняття, як послідовність і змінні. Коли студенти підходять до свого першого відкритого завдання, вони озброюються інструментами та розуміють, необхідні для його вирішення. Тепер, маючи в своєму розпорядженні всі ці знання та здатність шукати додаткову інформацію, студенти готові вийти за рамки детального керівництва, наданого в попередніх розділах.
Відкриті завдання – це саме те, що вони звучать: відкриті. Перед учнями постає проблема реального світу та рамки для її вирішення, але шляхи, які вони обиратимуть, будуть такими ж різноманітними, як і їхнє власне мислення. У цій різноманітності підходів і рішень відбувається справжня магія. Навчання та відкриття в цих підрозділах глибоко пов’язані з самою діяльністю, на яку впливає контекст і культура класної кімнати.1 Коли студенти переходять до цих викликів, вони починають шлях підготовки до майбутнього навчання та, відповідно, своєї потенційної майбутньої кар’єри.2
Навчання у відкритому виклику
Трифазний процес, за яким студенти йдуть у відкритому випробуванні, призначений для стимулювання їхнього навчання. Ці виклики покликані підштовхнути студентів до продуктивної боротьби— простору, де вони можуть розвивати критичні звички, такі як наполегливість, гнучке мислення та активне навчання. Ця боротьба може бути важкою, іноді призводячи до розчарування, коли студенти повторюють процес. Може виникнути спокуса втрутитися та запропонувати рішення, але справжній успіх у вирішенні цих завдань полягає в тому, щоб направляти студентів запитаннями, які допомагають їм самостійно справлятися з розчаруваннями – а не у тому, що ви пропонуєте рішення.
Сприяння продуктивній боротьбі
Середовище в класі, включаючи стосунки між учителем і учнем, відіграє вирішальну роль у підтримці учнів у продуктивній боротьбі.3 Ця боротьба заохочує студентів протистояти та розширювати наявні знання та навички, а також здатність висловлювати сумніви та розчарування.4 Коли вони дізнаються про сенсор AI Vision Sensor, компоненти VEX EXP, реальні STEM, програмування та навіть свої власні соціально-емоційні навички, ваша роль як учителя полягає в тому, щоб стояти поруч з ними. Спостерігаючи, перевіряючи та ставлячи глибокі питання, ви можете переконатися, що учні відчувають підтримку та почуття протягом усього процесу.5
Навчання через відкриття
Студенти навчаються через відкриття, активно залучаючись до матеріалу та концепцій таким чином, щоб заохочувати дослідження та дослідження, як це представлено в цих відкритих завданнях. Такий підхід до навчання дозволяє учням взяти на себе відповідальність за свій навчальний шлях, оскільки вони є не просто одержувачами інформації, а активними учасниками процесу навчання. Коли студентам надається свобода досліджувати, ставити запитання та перевіряти гіпотези, вони глибше розуміють предмет. Цей тип навчання розвиває критичне мислення та навички вирішення проблем, оскільки студентів заохочують мислити творчо та встановлювати зв’язки між поняттями, з якими вони можуть не зустрітися під час традиційного навчання. Ці перехрещення та зв’язки відбуваються в межах кожної з фаз, але найбільш виражені, коли учні починають перехід від однієї фази до іншої.
Три етапи, представлені для того, щоб допомогти організувати студентів у розділах відкритого виклику, допомагають створити основу для виконання завдання, а також структуру, яка спонукає студентів думати про своє мислення. Під час кожного етапу учні зосереджуватимуться на певному аспекті процесу розв’язання проблем і отримають вказівки зв’язатися з вами для отримання схвалення, перш ніж рухатися далі. Зауважте, що це не є чисто лінійним процесом. Студенти неминуче рухатимуться туди-сюди між фазами протягом усього курсу завдання, коли вони відкриватимуть нові запитання або прагнуть уточнити свої плани.
Структура цих етапів змушує студентів постійно думати про те, що вони знають, чого вони не знають і що їм потрібно навчитися, щоб досягти мети завдання.
Етап 1: Планування
Першим кроком до вирішення проблеми є розуміння проблеми та складання плану. Мета Фази 1 полягає в тому, щоб студенти задокументували та представили можливі рішення для вирішення проблеми.
Між фазами 1 і 2 учні повинні визначити, як перейти від своєї ідеї до конкретного плану за допомогою псевдокоду. Успішний перехід від ідеї до псевдокоду вимагає глибокого, концептуального знання проблеми та поведінки, пов’язаної з виконанням плану. Цеважко зробити. Саме ці переходи створюють продуктивну боротьбу та можливість для запитань і дослідження. Наприклад, якщо учні не впевнені, яку поведінку пов’язано з використанням даних із датчика AI Vision Sensor або які дані надає датчик, тоді учні можуть використати ресурси, про які дізналися раніше, щоб визначити цю поведінку та дані.
Фаза 2: Псевдокодування
Наступним кроком є розбиття плану на складові кроки. Мета фази 2 полягає в тому, щоб студенти задокументували та представили детальний псевдокод, який показує кроки та поведінку, необхідні для реалізації їх плану для виконання завдання.
Між Фазою 2 і 3 учні повинні отримати своє концептуальне розуміння псевдокоду та перенести цю поведінку в код. Цей перехід має кілька елементів, над якими повинні працювати учні. Перший елемент — це пряма кореляція в їхньому псевдокоді між поведінкою, як-от перегляд червоного Бакібола в полі зору датчика, і використанням блоку «Зробити знімок». По-друге, це послідовність цих дій. Студенти повинні мати початкове уявлення про послідовність, але це зміниться, коли вони почнуть тестувати та повторювати свої проекти VEXcode. Студенти борються як з тактичними знаннями щодо створення проекту VEXcode, так і з концептуальними елементами того, як перетворити псевдокод на логічні елементи, такі як умовні оператори. Знову ж таки, учням неминуче буде важко пройти цей процес. Їм потрібно покладатися на свою групу, ресурси, до яких вони мають доступ, і власну креативність, щоб подолати ці неприємні моменти.
Етап 3: Створення та тестування
Наступним кроком є створення та тестування проекту VEXcode для вирішення проблеми. Мета Фази 3 полягає в тому, щоб студенти створили проект VEXcode, який завершує завдання, на основі плану та псевдокоду, які вони створили раніше.
Як зазначалося раніше, ці фази мають повторюваний характер і повторюватимуться багато разів. Пам’ятайте, що учні можуть бути розчаровані цими переходами або постійними повтореннями між фазами – це нормально! Продуктивна боротьба та навчання через відкриття можуть бути незручними, але ви поруч, щоб підтримати своїх учнів у цій подорожі. Якщо ви хочете більше поговорити про результативну боротьбу та відкриті завдання, будь ласка, поділіться своїми запитаннями в PD+ Community або заплануйте сесії 1-на-1.
Щоб отримати додаткову інформацію про відкриті виклики та їх сприяння, перегляньте посібники з фасилітації для кожного з розділів відкритих завдань. Посібники для фасилітації можна знайти на порталі для вчителів для кожного підрозділу STEM Lab.