Set SPIKE™ Prime

Addestramento per la missione: Risoluzione creativa dei problemi

Sviluppa capacità strategiche per la missione. Utilizza il processo di progettazione per sviluppare una soluzione creativa a un problema.

45 min
Principiante
Dagli 11 ai 14 anni
Hybrid
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Panoramica

  • Questa è una lezione di apprendimento ibrido. Per insegnare questa lezione non sono necessari un set LEGO® Education SPIKE Prime, mattoncini LEGO o l’uso di un software.
  • In questa lezione, gli alunni seguiranno il processo di progettazione ingegneristica per costruire e testare una soluzione in una sfida di progettazione.
  • Questa lezione sfida gli alunni a esplorare la strategia per la missione e la progettazione di accessori robot. Può essere utilizzata per prepararli a competere in competizioni di robotica.

Puoi eseguire questa lezione:

  • Dopo la lezione Campo di addestramento 2: Giochiamo con gli oggetti per supportare i concetti di spinta, trazione, consegna e salvataggio di un oggetto.
  • Dopo la lezione La missione guidata per esplorare ulteriormente come un robot può interagire con gli oggetti.
  • In qualsiasi momento durante l'unità per delineare la strategia della missione, la progettazione di robot e le capacità per il lavoro di squadra.
  • Usa la presentazione visiva della lezione, fornita nella sezione Risorse aggiuntive, per velocizzare la lezione e guidare gli alunni in ciascuna delle 5 fasi.

Concetti di progettazione ingegneristica

  • Prototipo: modello di esempio creato per testare un'idea.
  • Test e valutazione: processo di verifica e misurazione del funzionamento delle cose. Si testa un prototipo e si valuta il modo in cui ha funzionato.
  • Iterazione: ripetizione di un processo per avvicinarsi al risultato desiderato. Alcune ripetizioni iterative possono comportare la creazione di una versione rivista di qualcosa.

Coinvolgimento

(10 minuti)

Avvia un breve dibattito sulla risoluzione dei problemi.
• - Il dibattito consentirà a te e agli alunni di elaborare una definizione condivisa delle strategie creative di risoluzione dei problemi e stabilire i criteri per risolvere la sfida di progettazione.

Visualizza la pagina Coinvolgimento della presentazione della lezione.
• Questa pagina mostra l'immagine di un nodo che deve essere sciolto.

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Poni domande quali:

  • Qual è il problema? (Questa domanda aiuta gli alunni a definire il problema. Esempio di risposta: un nodo che deve essere sciolto).
  • In quali modi potresti risolvere questo problema? (Questa domanda induce gli alunni a ideare varie soluzioni al problema. Esempio di risposta: scioglilo, trova le estremità e districalo).
  • Cosa proveresti per prima cosa? (Questa domanda induce gli alunni a pensare al piano per risolvere il problema e definire le specifiche del loro primo prototipo).
  • E nel caso non funzionasse? Cosa proveresti a fare dopo? (Questa domanda induce gli alunni a pensare a come valutare il loro prototipo, fare scoperte e creare un piano per ripetere il processo di progettazione ingegneristica iterativa).
  • Spiega che la risoluzione dei problemi consiste nel provare diverse idee per raggiungere lo scopo e che questo sistema si chiama iterazione.

Suggerimenti per l'apprendimento ibrido nella fase Coinvolgimento

Sincrono

  • Avvia un dibattito virtuale che coinvolga tutta la classe durante l’orario di lezione programmato. Parla il meno possibile e incoraggia gli alunni a rispondere o a porre domande proprie. Prova a utilizzare uno strumento per sondaggi online o una funzione di chat per far partecipare tutti.

Asincrono

  • Visualizza la pagine Coinvolgimento della presentazione della lezione e stabilisci se gli alunni devono risponderti direttamente in modo individuale o collettivo su una bacheca di discussione della classe. Le bacheche di discussione online sono un ottimo modo per incoraggiare l’interazione tra compagni senza che sia necessaria la presenza contemporanea di tutti gli alunni.

Esplorazione

(15 minuti)

Spiega agli alunni che lavoreranno in modo indipendente per creare una soluzione a una sfida di progettazione.

Visualizza la prima pagina Esplorazione della presentazione della lezione.

  • Questa pagina mostra quattro sfide di progettazione. Queste sfide assomigliano a ostacoli comuni che si trovano nelle missioni delle competizioni di robotica.
  • Puoi presentare tutte e quattro le sfide tra cui gli alunni possono scegliere o presentare una sfida alla volta in diverse sessioni.
  • Chiedi agli alunni di scambiarsi idee per risolvere il problema. Avvia una breve sessione di condivisione.

Sfide di progettazione
Di seguito è riportata una sintesi delle quattro sfide di progettazione presenti in questa lezione.

  • Sfida A: consegnare qualcosa a qualcuno (soluzione di esempio: spingere o trainare l'oggetto. Se gli alunni sono a corto di idee, suggerisci loro di consegnare un bicchiere d'acqua).
  • Sfida B: avviare un dispositivo (soluzione di esempio: premere l'oggetto. Lascia che gli alunni scelgano il dispositivo da avviare).
  • Sfida C: mettere in salvo un oggetto (soluzione di esempio: afferrare, tirare o spingere l'oggetto. Suggerisci un oggetto divertente da salvare).
  • Sfida D: lanciare una moneta (soluzione di esempio: lanciare in aria l’oggetto. Se non è disponibile una moneta, sostituire con qualsiasi oggetto piatto che può essere lanciato in aria).
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Visualizza la seconda pagina Esplorazione della presentazione della lezione.
Questa pagina mostra i passaggi che gli alunni dovranno percorrere per completare la sfida di progettazione:

  • Passaggio 1 - Identificazione: scegliere una sfida di progettazione.
  • Passaggio 2 - Brainstorming: pensare a vari modi per risolvere la sfida usando i materiali disponibili.
  • Passaggio 3 - Creazione: costruire il progetto. Questo sarà la "prima bozza" del prototipo.
  • Passaggio 4 - Iterazione: valutare e migliorare la soluzione.
  • Passaggio 5 - Comunicazione: condividere i risultati ottenuti, le scoperte sul prototipo e l’utilizzo di tali informazioni per apportare miglioramenti.
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Visualizza la terza pagina Esplorazione della presentazione della lezione.

  • Questa pagina mostra alcuni materiali riciclati che gli alunni possono utilizzare per risolvere la sfida di progettazione.

Avvia un dibattito su come gli alunni potrebbero utilizzare materiali riciclati nelle loro soluzioni. Poni domande quali:

  • Quali tipi di materiali vedi qui?
  • A quali materiali puoi accedere?
  • Come utilizzerai i materiali per risolvere la sfida di progettazione?
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Fai riferimento alla seconda pagina Esplorazione della presentazione della lezione.

  • Incoraggia gli alunni a seguire questo processo.
  • Concedi agli alunni il tempo necessario per creare e iterare al fine di ottenere una soluzione valida.
  • Ricorda agli alunni che stanno realizzando prototipi, quindi va bene se la loro soluzione non funziona al primo tentativo. Spiega che durante il processo di iterazione emergeranno altre scoperte.

Suggerimenti per l'apprendimento ibrido nella fase Esplorazione
Trasforma l’attività in un momento di socializzazione. Gli alunni si divertono a lavorare come una comunità.

Sincrono

  • Se gli alunni partecipano online, possono lavorare insieme in una room, dove un compagno condivide il prototipo con l’intera classe. In alternativa, proponi loro di lavorare in piccoli gruppi in room separate e condividere il loro prototipo con un compagno o all'interno dei rispettivi gruppi.

Asincrono

  • Con l'aiuto delle famiglie, incoraggia gli alunni a creare uno spazio di lavoro riservato allo svolgimento delle attività a casa. Una superficie di lavoro ottimale è costituita da un’area piana, libera, pulita e ben illuminata. Tieni sempre presenti le differenze nelle situazioni domestiche degli alunni.

Spiegazione

(10 minuti)

  • Una volta completata o tentato di portare a termine sfida di progettazione, invita gli alunni a riflettere sulle esperienze fatte.

Visualizza la pagina Spiegazione della presentazione della lezione.

  • Questa pagina fornisce spunti di conversazione che corrispondono alle domande che gli alunni possono incontrare durante la sessione di valutazione di una competizione di robotica.

Chiedi agli alunni di condividere alcuni esempi di:

  • Come hanno pianificato il lavoro (questa richiesta può aiutare gli alunni a spiegare come hanno identificato il problema e definito i criteri di progettazione).
  • Soluzione creativa al problema (questa richiesta può aiutare gli studenti a spiegare la loro creatività e mentalità innovativa).
  • Scoperta fatta durante il processo di iterazione (questa richiesta può aiutare gli studenti a spiegare la scoperta e l'innovazione, valori fondamentali nelle competizioni di robotica).
  • Miglioramento apportato al prototipo (questa richiesta può aiutare gli studenti a spiegare il loro processo di iterazione).

Ricorda agli alunni di fornire il loro feedback mantenendo il contatto visivo e un tono di voce amichevole e concentrandosi su esempi specifici quando condividono le proprie idee.

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Suggerimenti per l'apprendimento ibrido nella fase Spiegazione

Sincrono

  • Se gli alunni partecipano online, esamina la pagina Spiegazione della presentazione della lezione e chiedi loro di condividere le proprie esperienze in piccoli gruppi in room separate.
  • Visita le room separate e verifica ciò che hanno compreso gli alunni.
  • Rispondi alle loro domande e chiarisci direttamente eventuali malintesi, in modo da ottenere una comprensione più approfondita del concetto in esame.

Asincrono

  • Incoraggia gli alunni a riflettere sul feedback ricevuto condividendolo nuovamente con l'intero gruppo o pubblicando un commento nella chat di gruppo.

Elaborazione

(5 minuti)

Visualizza la pagina Elaborazione della presentazione della lezione, dove gli alunni possono trovare l’ispirazione per documentare il loro lavoro.

  • Chiedi agli alunni di documentare il lavoro svolto realizzando video o un poster o condividendo pagine dei loro appunti.
  • Questo processo di documentazione preparerà gli alunni alla creazione di progetti di ricerca o progettazione per una competizione di robotica.
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Suggerimenti per l'apprendimento ibrido nella fase Elaborazione
Offri agli alunni l'opportunità di mostrare il lavoro svolto e vedere ciò che hanno fatto gli altri.

Sincrono

  • Organizza una sessione di condivisione online pianificata durante cui gli alunni potranno condividere i rispettivi lavori.

Asincrono

  • Organizza un’esplorazione della galleria virtuale in cui gli alunni potranno condividere il lavoro svolto. Incoraggiali a pubblicare il loro lavoro e a controllare quello dei compagni.

Valutazione

(5 minuti)

• Invita ogni studente a condividere un esempio di iterazione o una soluzione creativa che ha scoperto.

Chiedi agli alunni di fornire un’autovalutazione delle loro prestazioni. Usa i suggerimenti seguenti o inventa un’attività di autovalutazione.

  • Alza una mano hai bisogno di aiuto per descrivere strategie, iterazioni e soluzioni creative per risolvere una sfida di progettazione.
  • Alza due mani se sei in grado di descrivere strategie, iterazioni e soluzioni creative per risolvere una sfida di progettazione.
  • Agita le mani se sei in grado di insegnare agli altri come descrivere strategie, iterazioni e soluzioni creative per risolvere una sfida di progettazione.

Suggerimenti per l'apprendimento ibrido nella fase Valutazione
Sono disponibili varie opzioni di valutazione: un compito scritto, una presentazione orale in diretta o registrata o un disegno che dimostri la comprensione degli alunni.

Sincrono

  • Avvia un dibattito virtuale che coinvolga tutta la classe durante l’orario di lezione programmato.

Asincrono

  • Incoraggia gli alunni a riflettere sul lavoro svolto pubblicando un compito scritto, una presentazione orale o un disegno che dimostri quanto hanno compreso.

Supporto per insegnante

Gli alunni saranno in grado di:

  • Definire i criteri di progettazione per risolvere un problema
  • Creare un prototipo, testare e valutare una soluzione a un problema
  • Descrivere strategie, iterazioni e soluzioni innovative per la risoluzione dei problemi
  • Presentazione della lezione (vedi Risorse aggiuntive)
  • Materiali riciclati (vedi esempi nella presentazione della lezione)
  • Carta (2 fogli per alunno)
  • Strumenti di scrittura/disegno (penne, matite, pennarelli)
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