Trong các Đơn vị thí nghiệm STEM như Sứ mệnh Nước sạch, học sinh sẽ bước vào thế giới của những thử thách mở. Những thử thách này khuyến khích học sinh tìm hiểu sâu hơn về các khái niệm đã nắm vững, sử dụng kiến thức của mình theo cách năng động và khám phá. Sau khi hoàn thành nhiều phòng thí nghiệm STEM cơ bản như Treasure Hunt và Castle Crasher, học sinh đã xây dựng được nền tảng vững chắc. Họ đã tìm hiểu về chức năng của EXP, nắm vững các thành phần kỹ thuật và lập trình trong VEXcode với các khái niệm như trình tự và biến. Khi học sinh tiếp cận thử thách mở đầu tiên, các em sẽ được trang bị các công cụ và hiểu biết cần thiết để giải quyết thử thách đó. Bây giờ, với tất cả kiến thức có trong tay và khả năng tìm kiếm thông tin bổ sung, học sinh đã sẵn sàng vượt ra ngoài hướng dẫn chi tiết được cung cấp trong các Đơn vị trước.
Những thử thách mở thực chất chính xác như tên gọi của chúng: mở. Học sinh được đưa ra một vấn đề thực tế và một khuôn khổ để tiếp cận vấn đề đó, nhưng con đường mà các em lựa chọn sẽ đa dạng như chính suy nghĩ của các em. Sự đa dạng về cách tiếp cận và giải pháp chính là nơi tạo nên điều kỳ diệu thực sự. Việc học và khám phá trong các Đơn vị này gắn chặt với chính hoạt động, chịu ảnh hưởng của bối cảnh và văn hóa của lớp học.1 Khi học sinh chuyển sang những thử thách này, các em bắt đầu hành trình chuẩn bị cho việc học trong tương lai và theo đó là sự nghiệp tương lai tiềm năng của mình.2
Học tập trong một thử thách mở
Quá trình ba giai đoạn mà học sinh thực hiện trong một thử thách mở được thiết kế để thúc đẩy việc học của họ. Những thử thách này nhằm mục đích thúc đẩy học sinh vào cuộc đấu tranh có hiệu quả —một không gian nơi các em có thể phát triển những thói quen quan trọng như tính kiên trì, tư duy linh hoạt và học tập tích cực. Cuộc đấu tranh này có thể rất khó khăn, đôi khi dẫn đến sự thất vọng khi học sinh phải lặp lại quá trình này. Có thể bạn muốn can thiệp và đưa ra giải pháp, nhưng thành công thực sự trong việc giải quyết những thách thức này nằm ở việc hướng dẫn học sinh bằng những câu hỏi giúp các em tự giải quyết nỗi thất vọng của mình – không là bạn không đưa ra giải pháp.
Thúc đẩy đấu tranh có hiệu quả
Môi trường lớp học, bao gồm mối quan hệ giữa giáo viên và học sinh, đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ học sinh vượt qua những khó khăn hiệu quả.3 Những khó khăn này khuyến khích học sinh đối mặt và mở rộng kiến thức và kỹ năng hiện có của mình, cũng như khả năng giao tiếp về những nghi ngờ và thất vọng.4 Khi các em tìm hiểu về Cảm biến thị giác AI, các thành phần VEX EXP, STEM thực tế, mã hóa và thậm chí cả các kỹ năng xã hội - cảm xúc của chính mình, vai trò của bạn với tư cách là giáo viên là sát cánh cùng các em. Bằng cách quan sát, kiểm tra và đặt những câu hỏi sâu sắc, bạn có thể đảm bảo rằng học sinh cảm thấy được hỗ trợ và lắng nghe trong suốt quá trình.5
Học tập thông qua khám phá
Học sinh học thông qua khám phá bằng cách tích cực tham gia vào tài liệu và khái niệm theo cách khuyến khích sự khám phá và tìm hiểu, như được trình bày trong các thử thách mở này. Phương pháp học tập này cho phép sinh viên tự chịu trách nhiệm về hành trình học tập của mình, vì họ không chỉ là người tiếp nhận thông tin mà còn là người tham gia tích cực vào quá trình học tập. Khi học sinh được tự do khám phá, đặt câu hỏi và kiểm tra giả thuyết, các em sẽ hiểu sâu hơn về chủ đề này. Kiểu học này thúc đẩy tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề, vì học sinh được khuyến khích suy nghĩ sáng tạo và rút ra mối liên hệ giữa các khái niệm mà các em có thể không gặp phải thông qua phương pháp giảng dạy truyền thống. Những sự giao thoa và kết nối đó diễn ra trong từng giai đoạn, nhưng rõ ràng nhất là khi học sinh bắt đầu chuyển đổi từ giai đoạn này sang giai đoạn khác.
Ba giai đoạn được trình bày để giúp tổ chức học sinh thành các Đơn vị Thử thách Mở, giúp cung cấp cả khuôn khổ để hoàn thành thử thách cũng như khuôn khổ để khuyến khích học sinh suy nghĩ về tư duy của mình. Trong mỗi giai đoạn, học sinh sẽ tập trung vào một khía cạnh cụ thể của quá trình giải quyết vấn đề và được hướng dẫn liên hệ với bạn để được chấp thuận trước khi tiếp tục. Lưu ý rằng đây không phải là một quá trình hoàn toàn tuyến tính. Học sinh chắc chắn sẽ phải di chuyển qua lại giữa các giai đoạn trong suốt quá trình thử thách khi họ khám phá ra những câu hỏi mới hoặc muốn hoàn thiện kế hoạch của mình.
Cấu trúc của các giai đoạn này buộc học sinh phải liên tục suy nghĩ về những gì mình biết, những gì mình không biết và những gì mình cần học để đạt được mục tiêu của thử thách.
Giai đoạn 1: Lập kế hoạch
Bước đầu tiên để giải quyết thách thức là hiểu rõ thách thức đó và lập kế hoạch. Mục tiêu của Giai đoạn 1 là để học sinh ghi chép và trình bày các giải pháp khả thi để giải quyết thách thức.
Giữa Giai đoạn 1 và 2, sinh viên phải xác định cách chuyển ý tưởng thành kế hoạch cụ thể bằng mã giả. Để chuyển đổi thành công từ ý tưởng sang mã giả đòi hỏi phải có kiến thức khái niệm sâu sắc về thách thức và các hành vi liên quan đến việc thực hiện kế hoạch. Đây là một việckhăn thể làm được. Những sự chuyển đổi này chính là yếu tố tạo nên cuộc đấu tranh có hiệu quả và cơ hội cho những câu hỏi và cuộc điều tra. Ví dụ, nếu học sinh không chắc chắn về những hành vi liên quan đến việc sử dụng dữ liệu từ Cảm biến thị giác AI hoặc dữ liệu nào được cung cấp bởi cảm biến, thì học sinh có thể sử dụng các tài nguyên đã tìm hiểu trước đó để xác định những hành vi và dữ liệu đó.
Giai đoạn 2: Mã hóa giả
Bước tiếp theo là chia nhỏ kế hoạch thành các bước thành phần. Mục tiêu của Giai đoạn 2 là để sinh viên ghi lại và trình bày mã giả chi tiết cho thấy các bước và hành vi cần thiết để thực hiện kế hoạch của mình nhằm hoàn thành thử thách.
Giữa Giai đoạn 2 và 3, sinh viên phải nắm được khái niệm về mã giả và chuyển những hành vi đó thành mã. Quá trình chuyển đổi này có nhiều yếu tố để học sinh thực hiện. Yếu tố đầu tiên là mối tương quan trực tiếp trong mã giả của họ giữa các hành vi như kiểm tra xem có Buckyball màu đỏ nào nằm trong tầm nhìn của cảm biến hay không và sử dụng khối Chụp ảnh nhanh. Thứ hai là trình tự các hành vi đó. Học sinh nên có ý tưởng ban đầu về trình tự, nhưng ý tưởng đó sẽ thay đổi khi các em bắt đầu thử nghiệm và lặp lại các dự án VEXcode của mình. Sinh viên đang vật lộn với cả kiến thức chiến thuật để tạo một dự án VEXcode và các yếu tố khái niệm về cách chuyển mã giả thành các yếu tố logic như các câu lệnh có điều kiện. Một lần nữa, sinh viên chắc chắn sẽ gặp khó khăn trong quá trình này. Họ cần dựa vào nhóm của mình, các nguồn lực họ có và sự sáng tạo của chính mình để vượt qua những khoảnh khắc khó khăn này.
Giai đoạn 3: Xây dựng và thử nghiệm
Bước tiếp theo là xây dựng và thử nghiệm một dự án VEXcode để giải quyết thách thức. Mục tiêu của Giai đoạn 3 là để học sinh tạo ra một dự án VEXcode hoàn thành thử thách, dựa trên kế hoạch và mã giả mà họ đã tạo trước đó.
Như đã đề cập trước đó, các giai đoạn này có tính chất lặp đi lặp lại nhiều lần. Hãy nhớ rằng học sinh có thể cảm thấy bực bội với những sự chuyển đổi này hoặc với sự lặp lại liên tục giữa các giai đoạn – thì không sao! Quá trình đấu tranh hiệu quả và học tập thông qua khám phá có thể khó khăn, nhưng bạn luôn ở đó để hỗ trợ học sinh của mình trong suốt hành trình. Nếu bạn muốn trao đổi thêm về đấu tranh hiệu quả và các Đơn vị Thử thách Mở, vui lòng chia sẻ câu hỏi của bạn trong Cộng đồng PD+ hoặc lên lịch Phiên 1-1.
Để biết thêm thông tin về các thử thách mở và cách tạo điều kiện cho chúng, hãy xem hướng dẫn tạo điều kiện cho từng Đơn vị Thử thách mở. Có thể tìm thấy hướng dẫn hỗ trợ trong Cổng thông tin dành cho giáo viên của mỗi Đơn vị thực hành STEM.