Εκπαίδευση στην αποστολή: Δημιουργική Επίλυση Προβλημάτων

Επισκόπηση

• Αυτό είναι ένα μάθημα υβριδικής μάθησης. Δεν χρειάζεστε το LEGO® Education SPIKE™ Prime Set, τουβλάκια LEGO ή λογισμικό για να διδάξετε αυτό το μάθημα.
• Σε αυτό το μάθημα, οι μαθητές σας θα ακολουθήσουν τη διαδικασία μηχανολογικού σχεδιασμού για να κατασκευάσουν και να δοκιμάσουν μια λύση σε μια σχεδιαστική πρόκληση.
• Αυτό το μάθημα προκαλεί τους μαθητές να εξερευνήσουν τη στρατηγική της αποστολής και το σχεδιασμό της προσάρτησης του ρομπότ. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τους προετοιμάσει για να διαγωνιστούν σε διαγωνισμούς ρομποτικής.

Μπορείτε να διδάξετε αυτό το μάθημα:

• Μετά το μάθημα Training Camp 2: Παίζοντας με αντικείμενα για να υποστηρίξετε τις έννοιες της ώθησης, της έλξης, της παράδοσης και της διάσωσης ενός αντικειμένου.
• Μετά το μάθημα Η καθοδηγούμενη αποστολή για να εξερευνήσετε περαιτέρω τον τρόπο με τον οποίο το ρομπότ μπορεί να αλληλεπιδράσει με αντικείμενα.
• Ανά πάσα στιγμή κατά τη διάρκεια της ενότητας για την ανάπτυξη της στρατηγικής της αποστολής, του σχεδιασμού του ρομπότ και των δεξιοτήτων ομαδικής εργασίας.
• Χρησιμοποιήστε την οπτική παρουσίαση του μαθήματος, η οποία παρέχεται στην ενότητα Πρόσθετοι πόροι, για να ρυθμίσετε το μάθημά σας και να καθοδηγήσετε τους μαθητές σας σε κάθε ένα από τα 5 Es.

Έννοιες μηχανολογικού σχεδιασμού

Πρωτότυπο: Ένα δείγμα μοντέλου που κατασκευάζεται για τη δοκιμή μιας ιδέας.

Δοκιμή και αξιολόγηση: Μια διαδικασία μέτρησης του πόσο καλά λειτουργούν τα πράγματα. Δοκιμάζετε ένα πρωτότυπο και αξιολογείτε πόσο καλά λειτούργησε.

Επανάληψη: Επανάληψη μιας διαδικασίας προκειμένου να πλησιάσετε το επιθυμητό αποτέλεσμα. Ορισμένες επαναληπτικές επαναλήψεις μπορεί να περιλαμβάνουν τη δημιουργία μιας αναθεωρημένης έκδοσης κάποιου πράγματος.

Συμμετοχή ( Engage )

(10 λεπτά)

Διευκολύνετε μια σύντομη συζήτηση σχετικά με την επίλυση προβλημάτων.

• Μέσω αυτής της συζήτησης, εσείς και οι μαθητές σας θα αναπτύξετε έναν κοινό ορισμό των στρατηγικών δημιουργικής επίλυσης προβλημάτων και θα ορίσετε τα κριτήρια για την επίλυση της σχεδιαστικής πρόκλησης.

Εμφανίστε τη σελίδα Engage της παρουσίασης του μαθήματος.

•  Η σελίδα αυτή παρουσιάζει την εικόνα ενός κόμπου που πρέπει να λυθεί.

Κάντε ερωτήσεις όπως αυτές:

• Ποιο είναι το πρόβλημα εδώ; (Η ερώτηση αυτή βοηθά τους μαθητές να προσδιορίσουν το πρόβλημα. Δείγμα απάντησης: ).
• Ποιοι είναι κάποιοι τρόποι με τους οποίους θα μπορούσατε να λύσετε αυτό το πρόβλημα; (Αυτή η ερώτηση βοηθά τους μαθητές να οδηγηθούν στον καταιγισμό ιδεών για την εξεύρεση λύσεων του προβλήματος. Δείγμα απάντησης: Οι μαθητές μπορούν να δώσουν μια απάντηση για την επίλυση του προβλήματος: Χαλαρώστε τον, βρείτε τις άκρες και ξεμπερδέψτε τον).
• Τι θα δοκιμάζατε πρώτα; (Αυτή η ερώτηση βοηθά τους μαθητές να οδηγηθούν στο να σκεφτούν το σχέδιό τους για την επίλυση του προβλήματος και να καθορίσουν τις ιδιαιτερότητες του πρώτου τους πρωτοτύπου).
• Τι θα γινόταν αν αυτό δεν λειτουργούσε; Τι θα δοκιμάζατε στη συνέχεια; (Αυτή η ερώτηση βοηθά τους μαθητές να οδηγηθούν στο να σκεφτούν πώς θα αξιολογήσουν το πρωτότυπό τους, θα κάνουν ανακαλύψεις και θα καταστρώσουν ένα σχέδιο για να επαναλάβουν την επαναληπτική διαδικασία σχεδιασμού της μηχανικής).
• Εξηγήστε ότι η επίλυση προβλημάτων έχει να κάνει με τη δοκιμή διαφορετικών ιδεών για την επίλυση ενός προβλήματος και ότι αυτό ονομάζεται επανάληψη.

Συμβουλές υβριδικής μάθησης για τη φάση εμπλοκής

Σύγχρονη

• Διευκολύνετε μια εικονική συζήτηση ολόκληρης της τάξης κατά τη διάρκεια του προγραμματισμένου χρόνου του μαθήματός σας. Περιορίστε τις ομιλίες σας στο ελάχιστο. Ενθαρρύνετε τους μαθητές σας να απαντήσουν ή να θέσουν τις δικές τους ερωτήσεις. Δοκιμάστε να χρησιμοποιήσετε ένα διαδικτυακό εργαλείο ψηφοφορίας ή μια λειτουργία συνομιλίας για να συμμετάσχουν όλοι.

Ασύγχρονη

• Εμφανίστε τη σελίδα Engage της παρουσίασης του μαθήματος και επιλέξτε αν οι μαθητές σας θα πρέπει να απαντήσουν απευθείας σε εσάς ατομικά ή συλλογικά σε έναν πίνακα συζητήσεων της τάξης. Οι διαδικτυακοί πίνακες συζητήσεων είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να ενθαρρύνετε τη συμμετοχή μεταξύ ομοτίμων χωρίς να απαιτείται η ταυτόχρονη παρουσία όλων των μαθητών.

Ανακάλυψη ( Explore )

(15 λεπτά)

Εξηγήστε στους μαθητές σας ότι θα εργαστούν ανεξάρτητα για να κατασκευάσουν μια λύση σε μια πρόκληση σχεδιασμού.

Εμφανίστε την πρώτη σελίδα Εξερεύνησης της παρουσίασης του μαθήματος.

• Αυτή η σελίδα παρουσιάζει τέσσερις προκλήσεις σχεδιασμού. Αυτές οι προκλήσεις μοιάζουν με κοινά εμπόδια που συναντώνται σε αποστολές διαγωνισμών ρομποτικής.
• Μπορείτε να παρουσιάσετε και τις τέσσερις προκλήσεις για να επιλέξουν οι μαθητές σας ή να παρουσιάσετε μία πρόκληση κάθε φορά σε αρκετές συνεδρίες της τάξης.
• Ζητήστε από τους μαθητές σας να κάνουν καταιγισμό ιδεών για την επίλυση του προβλήματος. Διευκολύνετε μια σύντομη συνεδρία ανταλλαγής απόψεων.

Προκλήσεις σχεδιασμού

Ακολουθεί μια περίληψη των τεσσάρων προκλήσεων σχεδιασμού σε αυτό το μάθημα.

Πρόκληση Α: Παραδώστε κάτι σε κάποιον (Δείγμα λύσης: Παραδοτέο: Σπρώξιμο ή τράβηγμα του αντικειμένου. Αν οι μαθητές σας δεν έχουν ιδέες, προτείνετε να παραδώσετε ένα ποτήρι νερό).

Πρόκληση Β: Εκκινήστε μια συσκευή (Δείγμα λύσης: Πιέζοντας το αντικείμενο. Αφήστε τους μαθητές σας να επιλέξουν τη συσκευή που θα εκκινήσουν).

Πρόκληση Γ: Διάσωση ενός αντικειμένου (Δείγμα λύσης: Πιάνοντας, τραβώντας ή σπρώχνοντας το αντικείμενο. Προτείνετε οποιοδήποτε αντικείμενο που θα είναι διασκεδαστικό να διασωθεί).

Πρόκληση Δ: Ρίξτε ένα νόμισμα (Δείγμα λύσης: Η λύση είναι η εξής: ρίξτε ένα νόμισμα: Πετάξτε το αντικείμενο. Αν δεν υπάρχει διαθέσιμο νόμισμα, αντικαταστήστε οποιοδήποτε επίπεδο αντικείμενο που μπορεί να ανατραπεί).

Εμφανίστε τη δεύτερη σελίδα Εξερεύνηση της Παρουσίασης μαθήματος.

Αυτή η σελίδα δείχνει τα βήματα που θα ακολουθήσουν οι μαθητές σας για να ολοκληρώσουν την πρόκληση σχεδιασμού:

Βήμα 1 – Προσδιορισμός: Επιλέξτε μια πρόκληση σχεδιασμού.

Βήμα 2 – Καταιγισμός ιδεών: Σκεφτείτε τρόπους επίλυσης της πρόκλησης χρησιμοποιώντας τα υλικά που διαθέτετε.

Βήμα 3 – Δημιουργία: Κατασκευάστε το σχέδιό σας. Αυτό θα είναι ένα “πρώτο σχέδιο” πρωτοτύπου.

Βήμα 4 – Επαναλάβετε: Αξιολογήστε και βελτιώστε τη λύση σας.

Βήμα 5 – Επικοινωνήστε: Μοιραστείτε τι λειτούργησε καλά, τι ανακαλύψατε σχετικά με το πρωτότυπό σας και πώς χρησιμοποιήσατε αυτές τις πληροφορίες για να κάνετε βελτιώσεις.

Εμφανίστε την τρίτη σελίδα Εξερεύνηση της Παρουσίασης μαθήματος.

• Αυτή η σελίδα δείχνει μερικά ανακυκλωμένα υλικά που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι μαθητές σας για να λύσουν την πρόκληση σχεδιασμού.

Διευκολύνετε μια συζήτηση σχετικά με το πώς οι μαθητές σας θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν ανακυκλωμένα υλικά στις λύσεις τους. Κάντε ερωτήσεις όπως αυτές:

• Τι είδους υλικά βλέπετε εδώ;
• Σε ποια υλικά έχετε πρόσβαση;
• Πώς θα χρησιμοποιήσετε τα υλικά για να σας βοηθήσουν να λύσετε την πρόκληση σχεδιασμού;

Ανατρέξτε στη δεύτερη σελίδα Εξερεύνηση της παρουσίασης του μαθήματος.

• Ενθαρρύνετε τους μαθητές σας να ακολουθήσουν αυτή τη διαδικασία.
• Δώστε χρόνο στους μαθητές σας να δημιουργήσουν και να επαναλάβουν για να καταλήξουν σε μια βιώσιμη λύση.
• Υπενθυμίστε στους μαθητές σας ότι φτιάχνουν πρωτότυπα και ότι δεν πειράζει αν η λύση τους δεν λειτουργήσει με την πρώτη φορά. Εξηγήστε ότι νέες ανακαλύψεις θα προκύψουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επανάληψης.

Συμβουλές υβριδικής μάθησης για τη φάση εξερεύνησης

Κάντε το χρόνο αυτό κοινωνικό. Οι μαθητές απολαμβάνουν να εργάζονται ως κοινότητα.

Σύγχρονη

Αν οι μαθητές σας συμμετέχουν διαδικτυακά, μπορούν να εργαστούν μαζί σε μια αίθουσα συνεδριάσεων, με έναν μαθητή να μοιράζεται το πρωτότυπό του με όλη την τάξη. Εναλλακτικά, βάλτε τους να εργαστούν σε μικρές ομάδες σε αίθουσες διαχωρισμού και στη συνέχεια να μοιραστούν τα πρωτότυπά τους με έναν συνεργάτη ή μέσα στις ομάδες τους.

Ασύγχρονη

Με τη βοήθεια της οικογένειας, ενθαρρύνετε τους μαθητές σας να δημιουργήσουν έναν καθορισμένο χώρο εργασίας για δραστηριότητες στο σπίτι. Μια καλά φωτισμένη, επίπεδη, καθαρή επιφάνεια που είναι απαλλαγμένη από ακαταστασία αποτελεί τη βέλτιστη επιφάνεια εργασίας. Λάβετε υπόψη σας ότι η κατάσταση στο σπίτι κάθε μαθητή θα είναι διαφορετική.

Εξηγήστε το ( Explain )

(10 λεπτά)

• Μόλις οι μαθητές σας ολοκληρώσουν ή κάνουν μια ουσιαστική προσπάθεια στην πρόκληση σχεδιασμού, ζητήστε τους να αναστοχαστούν τις εμπειρίες τους.

Εμφανίστε τη σελίδα Explain της παρουσίασης του μαθήματος.

• Αυτή η σελίδα παρέχει προτροπές συζήτησης που αντιστοιχούν σε ερωτήσεις που μπορεί να συναντήσουν οι μαθητές κατά τη διάρκεια της συνεδρίασης κρίσης σε έναν διαγωνισμό ρομποτικής.

Ζητήστε από τους μαθητές σας να μοιραστούν κάποια παραδείγματα:

• Πώς σχεδίασαν την εργασία τους (Αυτή η προτροπή μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να εξηγήσουν πώς εντόπισαν το πρόβλημα και καθόρισαν τα κριτήρια σχεδιασμού.)
• Μια δημιουργική λύση στο πρόβλημα (Αυτή η προτροπή μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να εξηγήσουν τη δημιουργικότητα και την καινοτόμο νοοτροπία τους).
• Μια ανακάλυψη που έκαναν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επανάληψης (Αυτή η προτροπή μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να εξηγήσουν την ανακάλυψη και την καινοτομία, που αποτελούν βασικές αξίες των διαγωνισμών ρομποτικής).
• Μια βελτίωση που έκαναν στο πρωτότυπό τους (Αυτή η προτροπή μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να εξηγήσουν τη διαδικασία επανάληψης).
• Υπενθυμίστε στους μαθητές σας να χρησιμοποιούν οπτική επαφή και φιλικό τόνο φωνής και να επικεντρώνονται σε συγκεκριμένα παραδείγματα όταν μοιράζονται τις ιδέες τους.

Συμβουλές υβριδικής μάθησης για τη φάση επεξήγησης

Σύγχρονη

Εάν οι μαθητές σας συμμετέχουν διαδικτυακά, ανατρέξτε στη σελίδα Εξηγήστε της Παρουσίασης του μαθήματος και βάλτε τους να μοιραστούν σε μικρές ομάδες σε αίθουσες διαλείμματος.

Επισκεφθείτε τις αίθουσες διαλείψεων και ελέγξτε την κατανόηση των μαθητών.

Απαντήστε στις ερωτήσεις των μαθητών σας και αντιμετωπίστε άμεσα τις παρανοήσεις για να αναπτύξετε μια βαθύτερη κατανόηση της συγκεκριμένης έννοιας.

Ασύγχρονη

Ενθαρρύνετε τους μαθητές σας να προβληματιστούν σχετικά με την ανατροφοδότηση που έλαβαν, ανταλλάσσοντας απόψεις με όλη την ομάδα ή δημοσιεύοντας ένα σχόλιο στη συνομιλία της ομάδας.

Εξελίξτε το ( Elaborate )

(5 λεπτά)

• Εμφανίστε τη σελίδα Elaborate της παρουσίασης του μαθήματος, η οποία δείχνει κάποια έμπνευση για το πώς οι μαθητές μπορούν να τεκμηριώσουν την εργασία τους.
• Ζητήστε από τους μαθητές σας να τεκμηριώσουν την εργασία τους φτιάχνοντας βίντεο ή μια αφίσα ή μοιράζοντας σελίδες από τα τετράδια μηχανικής τους.

Αυτή η διαδικασία τεκμηρίωσης θα προετοιμάσει τους μαθητές σας για τη δημιουργία των ερευνητικών ή σχεδιαστικών έργων τους για έναν διαγωνισμό ρομποτικής.

Συμβουλές υβριδικής μάθησης για την επίπονη φάση

Δώστε ευκαιρίες στους μαθητές σας να παρουσιάσουν τη δουλειά τους και να δουν τι έχουν κάνει οι άλλοι.

Σύγχρονη

• Διοργανώστε μια προγραμματισμένη διαδικτυακή συνεδρία ανταλλαγής, κατά την οποία οι μαθητές σας μοιράζονται την εργασία τους.

Ασύγχρονη

• Οργανώστε έναν εικονικό περίπατο στην γκαλερί όπου οι μαθητές σας μπορούν να μοιραστούν τη δουλειά τους. Ενθαρρύνετε τους να δημοσιεύουν τα έργα τους και να βλέπουν τα έργα των συμμαθητών τους.

Αξιολόγηση  ( Evaluate )

(5 λεπτά)

• Ζητήστε από κάθε μαθητή να μοιραστεί ένα παράδειγμα για κάτι που επαναλήφθηκε ή για μια δημιουργική λύση που ανακάλυψε.

Ζητήστε από τους μαθητές σας να αυτοαξιολογήσουν την απόδοσή τους. Χρησιμοποιήστε τις παρακάτω προτάσεις ή επινοήστε τη δική σας δραστηριότητα αυτοαξιολόγησης.

• Σηκώστε το ένα χέρι ψηλά αν χρειάζεστε βοήθεια για την περιγραφή στρατηγικών, επαναλήψεων και δημιουργικών λύσεων για την επίλυση μιας σχεδιαστικής πρόκλησης.
• Σηκώστε δύο χέρια αν μπορείτε να περιγράψετε στρατηγικές, επαναλήψεις και δημιουργικές λύσεις για την επίλυση μιας σχεδιαστικής πρόκλησης.
• Σηκώστε τα χέρια σας αν μπορείτε να διδάξετε σε άλλους πώς να περιγράφουν στρατηγικές, επαναλήψεις και δημιουργικές λύσεις για την επίλυση μιας σχεδιαστικής πρόκλησης.

Συμβουλές υβριδικής μάθησης για τη φάση αξιολόγησης

• Έχετε πολλές επιλογές για την αξιολόγηση – μια γραπτή εργασία, μια ζωντανή ή μαγνητοσκοπημένη προφορική παρουσίαση ή ένα σχέδιο που αποδεικνύει την κατανόηση των μαθητών σας.

Σύγχρονη

• Διευκολύνετε μια εικονική συζήτηση ολόκληρης της τάξης κατά τη διάρκεια του προγραμματισμένου χρόνου του μαθήματός σας.

Ασύγχρονη

• Ζητήστε από τους μαθητές σας να αναστοχαστούν σχετικά με την εργασία τους, δημοσιεύοντας μια γραπτή εργασία, μια προφορική παρουσίαση ή ένα σχέδιο που αποδεικνύει την κατανόησή τους.

Πηγή:https://education.lego.com/en-us/lessons/prime-competition-ready/mission-training-creative-problem-solving#engage