Tehtävään valmistautuminen: Luova ongelmanratkaisu

• Tämä on hybridioppimiseen suunniteltu oppitunti. Oppitunnin opettamiseen ei tarvita LEGO^® Education SPIKE^™ Prime settiä, LEGO palikoita eikä ohjelmistoa.
• Tällä oppitunnilla oppilaat toteuttavat teknisen tuotesuunnitteluprosessin, jossa rakennetaan suunnittelutehtävään ratkaisu ja testataan sitä.
• Tällä oppitunnilla oppilaat tutustuvat tehtävän suorittamisessa ja strategian laatimisessa tarvittaviin taitoihin sekä tutkivat tarkemmin robotin suunnittelua. Oppitunnin avulla voidaan valmistautua robotiikkakilpailuihin.

Tämän oppitunnin voi pitää:

• Harjoitustehtävä 2: Väistellään esineitä ‑oppitunnin jälkeen, jolloin voidaan syventää esineen työntämiseen, vetämiseen, tavaroiden siirtämiseen tai pelastamiseen liittyviä käsitteitä.
• Ohjattu tehtävä ‑oppitunnin jälkeen, jolloin voidaan syventyä tarkemmin siihen, miten robotti on vuorovaikutuksessa esineiden kanssa.
• Jakson missä vaiheessa tahansa, kun halutaan vahvistaa tehtävän suorittamisessa ja strategian laatimisessa tarvittavia taitoja, robotin suunnitteluun liittyvää osaamista sekä vuorovaikutus‑ ja ryhmätyötaitoja.

• Lisäresurssit-jaksosta löydät esityksen, jonka avulla voit suunnitella oppitunnin etenemistä ja ohjata oppilaita jokaisen viiden vaiheen läpi.

Tekniseen tuotesuunnitteluun liittyvät käsitteet

• Prototyyppi: Malli, jonka avulla ideaa testataan.
• Testaus ja arviointi: Prosessi, jossa mitataan, miten hyvin asiat toimivat. Testaa prototyyppiä ja arvioi, miten hyvin se toimi.
• Iterointi eli toistaminen: Prosessin toistaminen, jotta päästään lähemmäksi toivottua lopputulosta. Joskus prosessia toistettaessa kehitetään tai muunnetaan jotain ratkaisun osaa.

Keskustelkaa lyhyesti ongelmanratkaisusta.
• Tämän keskustelun perusteella määrittelette yhdessä ongelmanratkaisun strategiat ja kriteerit suunnittelutehtävän ratkaisemiseksi.

Näytä oppilaille oppitunnin esityksen Keskustele-sivu.
• Tällä sivulla näkyy kuva solmusta, joka on selvitettävä.

Voit esittää esimerkiksi seuraavanlaisia kysymyksiä:

• Mikä tässä on ongelmana? (Tämä kysymys auttaa oppilaita määrittelemään ongelman. Mahdollinen vastaus: Solmu on selvitettävä.)
• Millä eri tavoilla tämän ongelman voisi ratkaista? (Tämän kysymyksen avulla voit johdatella oppilaat ideoimaan ratkaisuja ongelmaan. Mahdollinen vastaus: Yritä löysätä solmua, etsiä narun päät ja selvittää solmu.)
• Mitä kokeilisit ensimmäiseksi? (Tämä kysymys auttaa oppilaita pohtimaan suunnitelmaansa ongelman ratkaisemiseksi ja määrittämään ensimmäisen prototyypin yksityiskohdat.)
• Entä jos se ei toimi? Mitä kokeilisit seuraavaksi? (Tämä kysymys auttaa oppilaita pohtimaan, miten prototyyppiä kannattaa arvioida, keksimään ratkaisuja sekä tekemään suunnitelmia teknisen tuotesuunnitteluprosessin toistamiseksi.)
• Selitä oppilaille, että ongelmia ratkaistaessa on tärkeää kokeilla erilaisia ideoita. Tätä sanotaan iteroinniksi eli toistamiseksi.

Hybridioppimiseen liittyvät vinkit Keskustele-jaksoa varten

Synkroninen

• Anna oppilaille mahdollisuus keskustella verkossa koko ryhmän kesken oppitunnin aikana. Puhu itse mahdollisimman vähän. Kannusta oppilaita vastaamaan kysymyksiin tai esittämään kysymyksiä itse. Ota avuksi verkossa käytettävä kysely‑ tai chat-työkalu, jotta kaikilla on mahdollisuus osallistua.

Asynkroninen

• Näytä oppitunnin esityksen Keskustele-sivu ja päätä, haluatko, että oppilaat vastaavat yksitellen suoraan sinulle vai yhteisesti ryhmän chattiin. Voit ohjata oppilaita osallistumaan paikasta riippumatta ja käyttämään jotakin chat-palvelua ryhmän yhteistyöalustana.

Kerro oppilaille, että jokaisen oppilaan tehtävänä on rakentaa tuotesuunnittelutehtävän ratkaisu itsenäisesti.

Näytä oppitunnin esityksen ensimmäinen Työskentele-sivu.

• Tällä sivulla on neljä tuotesuunnittelutehtävää, joiden kaltaisia pulmatehtäviä robotiikkakilpailuissa tyypillisesti on.
• Voit esitellä oppilaille kaikki neljä tehtävää, joista jokainen valitsee omansa. Tai voit esitellä tehtävät yksitellen eri oppitunneilla.
• Ohjaa oppilaita keksimään ideoita ongelman ratkaisemiseksi. Keskustelkaa hetken aikaa havainnoista.

Tuotesuunnittelutehtävät
Seuraavassa on yhteenveto tämän oppitunnin neljästä tuotesuunnittelutehtävästä.

• Tehtävä A: Esine toimitetaan tai annetaan jollekin. (Mahdollinen ratkaisu: Esinettä työnnetään tai vedetään. Jos oppilailla on hankaluuksia keksiä ideoita, voit ehdottaa esimerkiksi vesilasillisen ojentamista.)
• Tehtävä B: Laite käynnistetään. (Mahdollinen ratkaisu: Esinettä painetaan. Pyydä oppilaita valitsemaan käynnistettävä laite.)
• Tehtävä C: Esine pelastetaan. (Mahdollinen ratkaisu: Esineeseen tartutaan tai sitä vedetään tai työnnetään. Ehdota mitä tahansa esinettä, joka on hauska pelastaa.)
• Tehtävä D: Kolikkoa heitetään. (Mahdollinen ratkaisu: Esinettä heitetään. Jos kolikkoa ei ole saatavilla, käytä mitä tahansa litteää esinettä, jota voi heittää kuin kolikkoa.)

Näytä oppitunnin esityksen toinen Työskentele-sivu.
Tällä sivulla näkyvät vaiheet, jotka oppilaiden on suoritettava tuotesuunnittelutehtävän suorittamiseksi:

• Vaihe 1 - Tutki: Valitse tuotesuunnittelutehtävä.
• Vaihe 2 - Ideoi: Mieti, millä tavalla tehtävän voisi ratkaista saatavilla olevien materiaalien avulla.
• Vaihe 3 - Rakenna: Rakenna malli. Tämä on ensimmäisen luonnoksen prototyyppi.
• Vaihe 4 - Toista: Arvioi ratkaisua ja kehitä sitä eteenpäin.
• Vaihe 5 - Keskustele: Keskustelkaa siitä, mikä toimi hyvin, mitä uutta havaitsit prototyypissä ja miten hyödynsit näitä tietoja parannellaksesi sitä.

Näytä oppitunnin esityksen kolmas Työskentele-sivu.

• Tällä sivulla näkyy kuvia kierrätysmateriaaleista, joita oppilaat voivat käyttää tuotesuunnittelutehtävän ratkaisemiseen.

Keskustelkaa yhdessä siitä, miten oppilaat voisivat hyödyntää kierrätysmateriaaleja ratkaisuissaan. Voit esittää esimerkiksi seuraavanlaisia kysymyksiä:

• Mitä erilaisia materiaaleja tässä näkyy?
• Mitä materiaaleja sinulla on käytettävissäsi?
• Miten hyödynnät näitä materiaaleja tuotesuunnittelutehtävän ratkaisemisessa?

Palaa hetkeksi takaisin oppitunnin esityksen toiselle Työskentele-sivulle.

• Ohjaa oppilaita seuraamaan tätä prosessia.
• Anna oppilaille aikaa rakentaa toteuttamiskelpoinen ratkaisu ja jatkokehittää sitä toistamalla prosessia.
• Muistuta oppilaita, että heidän tehtävänään on kehittää prototyyppejä. Ratkaisun ei siis tarvitse toimia vielä ensimmäisellä kerralla. Selitä, että uusia ideoita syntyy prosessia toistettaessa.

Hybridioppimiseen liittyvät vinkit Työskentele-jaksoa varten Kannusta oppilaita sosiaalisuuteen, koska oppilaista on kiva tehdä asioita yhdessä.

Synkroninen

• Jos oppilaat osallistuvat verkon kautta, he voivat käyttää yhteistä kokoushuonetta, jossa oppilaat esittelevät prototyyppinsä muille ryhmän muille oppilaille vuorotellen. Vaihtoehtoisesti voit ohjata oppilaita työskentelemään pienryhmähuoneissa ja esittelemään prototyypin parille tai pienemmälle ryhmälle.

Asynkroninen

• Ohjaa oppilaita pyytämään perheeltään, että kotitehtävien tekemistä varten järjestyy erillinen työtila. Hyvin valaistu, puhdas ja järjestyksessä oleva työpöytä sopii työskentelyyn erinomaisesti. Muista kuitenkin, että kaikilla ei ole välttämättä mahdollisuutta omaan työtilaan.

• Kun oppilaat ovat suorittaneet tuotesuunnittelutehtävän tai yrittäneet ratkaista sen järkevällä tavalla, kehota heitä pohtimaan toimintaansa.

Näytä oppitunnin esityksen Selitä-sivu.

• Tällä sivulla on kysymyksiä ja keskustelunaloituksia, joita oppilaat saattavat kohdata robotiikkakilpailun tuomarointivaiheessa.

Kehota oppilaita mainitsemaan esimerkkejä seuraavista:

• Työn suunnittelu (Tämä auttaa oppilaita kuvailemaan, miten he määrittelivät ongelman ja suunnittelukriteerit.)
• Luova ratkaisu ongelmaan (Tämä auttaa oppilaita kuvailemaan omaa luovuuttaan ja innovointitaitojaan.)
• Prototyypin jatkokehittämisen aikana tehty havainto (Tämä auttaa oppilaita kuvailemaan ideointia ja innovointia, jotka ovat keskeisiä asioita robotiikkakilpailuissa.)
• Prototyyppiin tehty parannus (Tämä auttaa oppilaita kuvailemaan toistoprosessiaan.)

Muistuta oppilaita kiinnittämään huomiota katsekontaktiin ja ystävälliseen äänensävyyn. Mainitse myös, että ideoiden esityksessä kannattaa keskittyä selkeisiin esimerkkeihin.

Vinkit hybridioppimiseenSelitä-jaksoa varten

Synkroninen

• Jos oppilaat osallistuvat verkon kautta, tutustuta heidät oppitunnin esityksen Selitä-sivuun ja pyydä heitä keskustelemaan kokemuksistaan muutaman oppilaan ryhmissä pienryhmähuoneissa.
• Käy oppilaiden pienryhmähuoneissa, niin voit varmistaa, että oppilaat ovat sisäistäneet käsitellyt asiat.
• Vastaa oppilaiden kysymyksiin ja korjaa väärinymmärrykset heti, jotta oppilaat ymmärtävät käsiteltävän asian paremmin.

Asynkroninen

• Kannusta oppilaita pohtimaan toimintaansa ja kirjoittamaan palautetta ryhmän chattiin.

Näytä oppilaille oppitunnin esityksen Syvennä-sivu, josta oppilaat voivat saada ideoita töidensä ja työskentelynsä dokumentointiin.

• Ohjaa oppilaita dokumentoimaan töitään ja työskentelyään laatimalla videoita tai julisteita tai jakamalla vihkomuistiinpanojaan.
• Tämä dokumentointiprosessi valmentaa oppilaita tekemään tutkimusta tai laatimaan tuotesuunnitteluprojektin robotiikkakilpailua varten.

Hybridioppimiseen liittyvät vinkit Syvennä-jaksoa varten
Pyydä oppilaita esittelemään omia töitään ja tutustumaan muiden oppilaiden tuotoksiin.

Synkroninen

• Järjestä verkossa keskustelutilaisuus, jossa oppilaat voivat kertoa töistään.

Asynkroninen

• Ylläpidä verkkogalleriaa, jossa oppilaat voivat esitellä töitään. Kannusta oppilaita julkaisemaan kuvia ja videoita töistään ja tutustumaan luokkatovereiden töihin.

• Kehota jokaista oppilasta mainitsemaan esimerkki keksimästään luovasta ratkaisusta, jota he kehittivät eteenpäin prosessia toistamalla.

Pyydä oppilaita arvioimaan omaa osaamistaan. Käytä alla olevia ehdotuksia tai keksi oma itsearviointitehtävä.

• Viittaa yhdellä kädellä, jos tarvitset mielestäsi apua strategioiden, toistojen ja luovien ratkaisujen kuvailemiseen tuotesuunnittelutehtävässä.
• Viittaa molemmilla käsillä, jos osaat kuvailla strategioita, toistoja ja luovia ratkaisuja tuotesuunnittelutehtävässä.
• Heiluta molempia käsiä, jos pystyt auttamaan luokkatoveriasi kuvailemaan strategioita, toistoja ja luovia ratkaisuja tuotesuunnittelutehtävässä.

Hybridioppimiseen liittyvät vinkit Arvioi-jaksoa varten
Voit arvioida oppilaiden osaamista eri tavoilla ja pyytää heitä laatimaan oppimistaan asioista esimerkiksi piirroksen, kirjallisen tehtävän tai reaaliajassa pidettävän tai tallennetun suullisen esityksen.

Synkroninen

• Anna oppilaille mahdollisuus keskustella verkossa koko ryhmän kesken oppitunnin aikana.

Asynkroninen

• Ohjaa oppilaita pohtimaan työskentelyään ja oppimiaan asioita laatimalla kirjallinen tehtävä, suullinen esitys tai piirros.