Missietraining: Problemen op een creatieve manier oplossen

• Dit is een les voor hybride leren. Je hebt voor deze les geen LEGO^® Education SPIKE^™ Prime set, LEGO stenen of software nodig.
• In deze les gaan de leerlingen met het technisch ontwerpproces aan de slag en bouwen en testen ze een oplossing voor een bepaalde ontwerpuitdaging.
• Leerlingen worden uitgedaagd om missiestrategieën te bedenken en robots te ontwerpen die kunnen worden gekoppeld. Hierdoor kunnen ze worden klaargestoomd voor roboticawedstrijden.

Je kunt deze les geven:

• Na de les Trainingskamp 2: Spelen met objecten om extra aandacht te besteden aan de concepten een object duwen, trekken, bezorgen en redden.
• Na de les De begeleide missie om dieper in te gaan op manieren waarop de robot op objecten kan reageren.
• Op elk moment tijdens de module om vaardigheden met betrekking tot missiestrategieën, robotontwerp en teamwork te ontwikkelen.

• Gebruik de visuele lespresentatie, die je bij de Bijkomende hulpmiddelen vindt, als leidraad en ondersteuning wanneer de leerlingen met de 5E’s aan de slag gaan.

Concepten technisch ontwerpproces

• Prototype: Een voorbeeldmodel waarmee je kunt kijken of je idee werkt.
• Testen en evalueren: Een proces waarbij je onderzoekt hoe goed iets werkt. Je test een prototype en evalueert de werking ervan.
• Herhaling: Een proces herhalen om zo dichter bij het gewenste resultaat te komen. Soms moet je bij herhalen een eerdere versie van iets aanpassen.

Breng een kort gesprek op gang over het oplossen van problemen.
• Tijdens dit gesprek kun je het met je leerlingen hebben over creatieve manieren om problemen op te lossen, zodat iedereen weet waar het over gaat, en kun je de criteria opstellen voor het ontwerpuitdaging.

Laat de leerlingen de pagina Activeren in de lespresentatie zien.
• Op deze pagina staat een afbeelding van een touw dat uit de knoop moet worden gehaald.

Stel vragen als:

• Wat is het probleem? (Deze vraag stimuleert de leerlingen om het probleem vast te stellen. Mogelijke antwoorden: het touw moet uit de knoop worden gehaald.)
• Op welke manieren zou je dit probleem kunnen oplossen? (Deze vraag stimuleert de leerlingen om oplossingen voor het probleem te bedenken. Mogelijke antwoorden: trek het touw iets uit elkaar, vind de uiteinden en haal het touw dan uit de knoop.)
• Wat zou je als eerst proberen? (Deze vraag stimuleert de leerlingen om na te denken over hun plan om het probleem op te lossen en om de kenmerken van hun eerste prototype te bepalen.)
• Wat doe je als dat niet werkt? Wat zou je nog meer kunnen proberen? (Deze vraag stimuleert de leerlingen om na te denken over manieren waarop ze hun prototype kunnen evalueren, tot nieuwe inzichten kunnen komen en een plan kunnen opstellen om het technisch ontwerpproces te herhalen.)
• Leg uit dat je altijd verschillende dingen moet proberen als je een probleem wilt oplossen en dat je dus gebruikmaakt van herhalingen.

Hybride leertips voor de fase Activeren

Synchroon

• Breng tijdens de les een virtueel klassikaal gesprek op gang. Zorg ervoor dat je zelf zo min mogelijk aan het woord bent. Moedig de leerlingen aan om zelf vragen te stellen en antwoorden te geven. Gebruik een online stemtool of chatfunctie om iedereen bij het gesprek te betrekken.

Asynchroon

• Laat de pagina Activeren in de lespresentatie zien en bepaal of de leerlingen hun antwoorden alleen met jou moeten delen of op een discussieforum voor de hele klas moeten zetten. Een online discussieforum is ideaal om klasgenoten met elkaar in discussie te laten gaan zonder dat iedereen op hetzelfde moment aanwezig hoeft te zijn.

Vertel de leerlingen dat ze zelfstandig een oplossing voor de ontwerpuitdaging moeten gaan bedenken.

Laat de leerlingen de eerste pagina van Onderzoeken in de lespresentatie zien.

• Op deze pagina staan vier ontwerpuitdagingen. Deze uitdagingen weerspiegelen veelvoorkomende opdrachten die je in roboticawedstrijden tegenkomt.
• Je kunt de leerlingen uit alle vier de uitdagingen laten kiezen of je behandelt iedere les een van de vier uitdagingen.
• Laat de leerlingen nadenken over waarop ze het probleem kunnen oplossen. Houd een kort bespreekmoment.

Ontwerpuitdaging
Hieronder worden de vier ontwerpuitdagingen van deze les kort toegelicht.

• Uitdaging A: Iets bij iemand bezorgen (Mogelijke oplossing: het object duwen of trekken. Als de leerlingen zelf niets kunnen bedenken, kun je voorstellen dat ze iemand een glas water moeten brengen.)
• Uitdaging B: Een apparaat starten (Mogelijke oplossing: op het object drukken. Laat de leerlingen zelf bepalen welk apparaat ze willen starten.)
• Uitdaging C: Een object redden (Mogelijke oplossing: het object grijpen, trekken of duwen. Kies een object dat leuk is om te redden.)
• Uitdaging D: Een muntje tossen (Mogelijke oplossing: het object laten opgooien. Als je geen muntje bij de hand hebt, kun je ook een ander plat object gebruiken dat je kunt opgooien.)

Laat de leerlingen de tweede pagina van Onderzoeken in de lespresentatie zien.
Op deze pagina staan de stappen die de leerlingen moeten volgen om de ontwerpuitdaging tot een goed einde te brengen:

• Stap 1 – Bepalen: Kies een ontwerpuitdaging.
• Stap 2 – Brainstormen: Bedenk manieren waarop je de uitdaging kunt oplossen met de materialen die je hebt.
• Stap 3 – Maken: Bouw je ontwerp. Dit wordt je eerste prototype.
• Stap 4 – Herhalen: Evalueer en verbeter je oplossing.
• Stap 5 – Communiceren: Vertel anderen wat goed werkte, wat je over je prototype te weten bent gekomen en hoe je deze informatie hebt gebruikt om je prototype te verbeteren.

Laat de leerlingen de derde pagina van Onderzoeken in de lespresentatie zien.

• Op deze pagina staan verschillende soorten gerecycled materiaal dat de leerlingen voor de ontwerpuitdaging kunnen gebruiken.

Breng een gesprek op gang over manieren waarop de leerlingen het gerecyclede materiaal voor hun oplossing kunnen gebruiken. Stel vragen als:

• Wat voor soort materialen zie je?
• Welke materialen heb je bij de hand?
• Hoe kun je deze materialen gebruiken voor de ontwerpuitdaging?

Herinner de leerlingen aan de tweede pagina van Onderzoeken in de lespresentatie.

• Moedig de leerlingen aan om deze stappen te volgen.
• Geef de leerlingen de tijd om een bruikbare oplossing te maken en deze te testen.
• Herinner de leerlingen eraan dat ze een prototype maken en dat het niet erg is als hun oplossing de eerste keer niet werkt. Vertel dat ze tijdens het proces nieuwe inzichten zullen krijgen.

Hybride leertips voor de fase Onderzoeken
Maak hier een groepsactiviteit van. Leerlingen vinden het geweldig om samen met klasgenoten te mogen werken.

Synchroon

• Als de leerlingen de les online volgen, kun je er een groepsactiviteit van maken waarbij één leerling zijn prototype met de rest van de klas deelt. Je kunt de leerlingen ook opsplitsen in kleinere groepjes en ze in aparte break-outrooms hun prototype met een klasgenoot of in kleine groepjes laten delen.

Asynchroon

• Moedig de leerlingen aan om met de hulp van een gezinslid thuis een eigen werkplek te creëren waar ze de activiteiten kunnen uitvoeren. Een goed verlicht, vlak en netjes opgeruimd oppervlak is de ideale werkplek. Houd er rekening mee dat iedere leerling een andere thuissituatie heeft.

• Zodra de leerlingen een oplossing voor de ontwerpuitdaging hebben gemaakt, of in ieder geval een poging hebben gewaagd, is het tijd om op het hele proces te reflecteren.

Laat de leerlingen de pagina Uitleggen in de lespresentatie zien.

• Op deze pagina staan voorbeelden van vragen die de leerlingen tijdens de beoordelingsfase van een roboticawedstrijd kunnen krijgen.

Laat de leerlingen vertellen:

• Hoe ze het proces hebben voorbereid (Hierdoor wordt het voor leerlingen makkelijker om uit te leggen hoe ze het probleem hebben vastgesteld en ontwerpcriteria hebben opgesteld.)
• Hoe ze een creatieve oplossing voor het probleem hebben gevonden (Hierdoor wordt het voor de leerlingen makkelijker om uit te leggen hoe ze op een creatieve en innovatieve manier hebben gedacht.)
• Welke inzichten ze tijdens het herhalingsproces hebben gekregen (Hierdoor wordt het voor de leerlingen makkelijker om hun inzichten en innovaties uit te leggen. Dit zijn belangrijke aspecten bij roboticawedstrijden.)
• Hoe ze hun prototype hebben verbeterd (Hierdoor wordt het voor de leerlingen makkelijker om het herhalingsproces uit te leggen.)

Herinner de leerlingen eraan dat ze elkaar aankijken, op een vriendelijke toon praten en specifieke voorbeelden geven wanneer ze hun ideeën delen.

Hybride leertips voor de fase Uitleggen

Synchroon

• Als de leerlingen de les online volgen, kun je samen met hen de pagina Uitleggen in de lespresentatie bekijken en de leerlingen in kleinere groepjes via break-outrooms laten werken.
• Neem een kijken in de verschillende break-outrooms en controleer of de leerlingen alles goed hebben begrepen.
• Beantwoord eventuele vragen en ga direct in op misvattingen om de leerlingen meer inzicht in het huidige concept te geven.

Asynchroon

• Moedig de leerlingen aan om hun mening over de ontvangen feedback met de klas te delen of er een opmerking over te plaatsen in de groepschat.

Laat de pagina Uitbreiden in de lespresentatie zien voor voorbeelden van manieren waarop de leerlingen hun werk kunnen vastleggen.

• Laat de leerlingen hun werk vastleggen door een video of poster te maken, of bladzijdes uit hun schrift te delen.
• Dit proces is voor de leerlingen een goede voorbereiding op het onderzoeks- of ontwerpproject van een roboticawedstrijd.

Hybride leertips voor de fase Uitbreiden
Geef de leerlingen de mogelijkheid om hun werk te delen en te zien wat klasgenoten hebben gedaan.

Synchroon

• Plan een online klassikaal moment in waarop de leerlingen hun werk kunnen delen.

Asynchroon

• Maak een virtuele galerij zodat de leerlingen elkaars werk kunnen bekijken. Moedig ze aan om hun werk te delen en ook de creaties van hun klasgenoten te bekijken.

• Laat iedere leerling een voorbeeld delen van iets dat ze bij het herhalingsproces hebben aangepast of een creatieve oplossing die ze hebben gevonden.

Laat de leerlingen hun eigen prestaties beoordelen. Gebruik onderstaande suggesties of bedenk zelf een manier om de eigen prestaties te beoordelen.

• Steek één hand in de lucht als je nog wat hulp nodig hebt bij het beschrijven van strategieën, herhalingen en creatieve oplossingen voor een ontwerpuitdaging.
• Steek twee handen in de lucht als je strategieën, herhalingen en creatieve oplossingen voor een ontwerpuitdaging kunt beschrijven.
• Zwaai met je handen door de lucht als je anderen kunt uitleggen hoe je strategieën, herhalingen en creatieve oplossingen voor een ontwerpuitdaging beschrijft.

Hybride leertips voor de fase Evalueren
Je kunt op veel verschillende manieren evalueren: een schriftelijke opdracht, een opgenomen of livepresentatie of een tekening waarmee de leerlingen laten zien hoe goed ze de opdracht hebben begrepen.

Synchroon

• Breng tijdens de les een virtueel klassikaal gesprek op gang.

Asynchroon

• Laat de leerlingen hun eigen werk evalueren door ze een schriftelijke opdracht, een presentatie of een tekening te laten plaatsen waarmee ze laten zien hoe goed ze de opdracht hebben begrepen.