Treinamento para a Missão: Resolução de Problemas Criativa

• Esta é uma lição de aprendizagem híbrida. Você não precisa de um Conjunto SPIKE^™ Prime LEGO^® Education, blocos LEGO ou software para dar esta aula.
• Nesta aula, seus alunos seguirão o processo de projeto de engenharia para construir e testar uma solução para um desafio de design.
• Esta lição desafia os alunos a explorar a estratégia de missão e o design de robôs de encaixar. Ela pode ser usada para prepará-los para participar de competições de robótica.

Você pode ensinar esta aula:

• Após o Acampamento de Treinamento 2: Brincando com objetos para apoiar os conceitos de empurrar, puxar, entregar e resgatar um objeto.
• Após a aula da Missão Guiada para explorar ainda mais como o robô pode interagir com objetos.
• A qualquer momento durante a unidade para construir estratégia de missão, design de robôs e habilidades de trabalho em equipe.

• Use a apresentação visual da aula, que é fornecida sob Recursos Adicionais, para regular o andamento da aula e orientar seus alunos através de cada um dos 5 Es.

Conceitos de Design de Engenharia

• Protótipo: Um modelo de amostra construído para testar uma ideia.
• Teste e avaliação: Um processo de medição de como as coisas funcionam bem. Você testa um protótipo e avalia o desempenho dele.
• Iteração: Repetindo um processo para se aproximar do resultado desejado. Algumas repetições iterativas podem envolver a criação de uma versão revisada de algo.

Promova uma discussão rápida sobre resolução de problemas.
• Através dessa discussão, você e seus alunos desenvolverão uma definição compartilhada de estratégias criativas de resolução de problemas e definirão os critérios para resolver o desafio de design.

Mostre a página Envolver da Apresentação da Aula.
• Esta página mostra uma imagem de um nó que precisa ser desatado.

Faça perguntas como essas:

• Qual é o problema aqui? (Essa pergunta ajuda os alunos a definir o problema. Resposta de exemplo: Há um nó que precisa ser desatado.)
• Quais são as maneiras de resolver esse problema? (Essa questão ajuda a levar os alunos a soluções de brainstorming para o problema. Resposta de exemplo: Soltá-lo, encontrar as pontas, e desembaraçá-lo.)
• O que você tentaria primeiro? (Essa questão ajuda a levar os alunos a pensar em seu plano para resolver o problema e definir as especificidades de seu primeiro protótipo.)
• E se isso não funcionasse? O que você pode tentar a seguir? (Essa pergunta ajuda a levar os alunos a pensar em como eles vão avaliar seu protótipo, fazer descobertas e fazer um plano para repetir o processo de projeto de engenharia iterativa.)
• Explique que a resolução de problemas é sobre experimentar ideias diferentes para resolver um problema e que isso se chama iteração.

Dicas de Aprendizagem Híbrida para a Fase Envolver

Síncrono

• Promova uma discussão virtual de toda a classe durante o horário da aula agendada. Fale o mínimo possível. Incentive seus alunos a responder ou fazer perguntas por conta própria. Tente usar uma ferramenta de votação online ou função de bate-papo para que todos participem.

Assíncrono

• Mostre a página Envolver da Apresentação da Aula e escolha se seus alunos devem responder diretamente a você de forma individual ou coletiva em um quadro de discussão da classe. Os quadros de discussão online são uma ótima maneira de incentivar o envolvimento entre colegas sem exigir que todos os alunos estejam presentes ao mesmo tempo.

Explique aos seus alunos que eles trabalharão de forma independente para construir uma solução para um desafio de design.

Mostre a primeira página Envolver da Apresentação da Aula.

• Esta página mostra quatro desafios de design. Esses desafios se assemelham a obstáculos comuns encontrados em missões de competição de robótica.
• Você pode apresentar todos os quatro desafios para seus alunos escolherem ou apresentarem um desafio de cada vez em várias sessões de aula.
• Peça aos seus alunos para debater ideias que resolvam o problema. Faça a mediação de uma curta sessão de compartilhamento.

Desafios de Design
A seguir está um resumo dos quatro desafios de design nesta aula.

• Desafio A: Entregar algo a alguém (Exemplo de solução: Empurrando ou puxando o objeto. Se seus alunos estiverem sem ideias, sugira entregar um copo de água.)
• Desafio B: Iniciar um dispositivo (Exemplo de solução: Pressionando o objeto. Deixe seus alunos escolherem o dispositivo que eles vão iniciar.)
• Desafio C: Resgatar um objeto (Exemplo de solução: Agarrar, puxar ou empurrar o objeto. Sugira qualquer objeto que seja divertido de resgatar.)
• Desafio D: Lançar uma moeda (Exemplo de solução: Virar o objeto. Se uma moeda não estiver disponível, substitua por qualquer objeto plano que possa ser invertido.)

Mostre a segunda página Explorar da Apresentação da Aula.
Esta página mostra as etapas que seus alunos passarão para completar o desafio de design:

• Etapa 1 - Identificar: Escolha um desafio de design.
• Etapa 2 - Brainstorm: Pense em maneiras de resolver o desafio usando os materiais que você tem.
• Etapa 3 - Criar: Construa seu projeto. Este será um protótipo de "primeiro rascunho".
• Etapa 4 - Iteração: Avalie e melhore sua solução.
• Etapa 5 - Comunicação: Compartilhe o que funcionou bem, o que você descobriu sobre seu protótipo, e como você usou essas informações para fazer melhorias.

Mostre a terceira página Explorar da Apresentação da Aula.

• Esta página mostra alguns materiais reciclados que seus alunos podem usar para resolver o desafio de design.

Facilite uma discussão sobre como seus alunos poderiam usar materiais reciclados em suas soluções. Faça perguntas como essas:

• Que tipo de materiais você vê aqui?
• A que materiais você tem acesso?
• Como você vai usar materiais para ajudá-lo a resolver o desafio de design?

Consulte a segunda página Explorar da Apresentação da Aula.

• Incentive seus alunos a seguir esse processo.
• Dê aos seus alunos tempo para criar e iterar para obter uma solução viável.
• Lembre seus alunos de que eles estão fazendo protótipos e que está tudo bem se a solução deles não funcionar da primeira vez. Explique que novas descobertas surgirão durante o processo de iteração.

Dicas de Aprendizagem Híbrida para a Fase Explorar
Faça desse momento uma interação social. Os alunos gostam de trabalhar em comunidade.

Síncrono

• Se seus alunos estão participando online, eles podem trabalhar juntos em uma sala de reunião com um aluno compartilhando seu protótipo com toda a classe. Alternativamente, faça-os trabalhar em pequenos grupos em salas de apoio e, em seguida, compartilhar seus protótipos com um parceiro ou dentro de seus grupos.

Assíncrono

• Com a ajuda da família, incentive seus alunos a criar um espaço de trabalho designado para atividades em casa. Uma superfície bem iluminada, plana e limpa, livre de desordem, é uma superfície ideal para trabalhar. Tenha em mente que a situação na casa de cada aluno será diferente.

• Uma vez que seus alunos tenham concluído ou feito uma tentativa significativa no desafio de design, faça com que reflitam sobre suas experiências.

Mostre a página Explicar da Apresentação da Aula.

• Esta página fornece instruções de conversa que correspondem a perguntas que os alunos podem encontrar durante a sessão de julgamento em uma competição de robótica.

Peça aos seus alunos para compartilhar alguns exemplos de:

• Como eles planejaram seu trabalho (Este prompt pode ajudar os alunos a explicar como identificaram o problema e definiram critérios de design.)

• Uma solução criativa para o problema (Este prompt pode ajudar os alunos a explicar sua criatividade e mentalidade inovadora.)

• Uma descoberta que eles fizeram durante o processo de iteração (Este prompt pode ajudar os alunos a explicar a descoberta e a inovação, que são valores fundamentais das competições de robótica.)

• Uma melhoria que eles fizeram em seu protótipo (Este prompt pode ajudar os alunos a explicar seu processo de iteração.)

• Lembre seus alunos de usar o contato visual, um tom de voz amigável e focar em exemplos específicos ao fazer comentários.

Dicas de Aprendizagem Híbrida para a Fase Explicar

Síncrono

• Se seus alunos estiverem participando online, revise a página Explicar da Apresentação da Aula e compartilhe-a em pequenos grupos em salas de apoio.
• Visite as salas de apoio e verifique se o aluno está entendendo.
• Responda às perguntas de seus alunos e aborde diretamente equívocos para desenvolver uma compreensão mais profunda do conceito em questão.

Assíncrono

• Incentive seus alunos a refletir sobre os comentários recebidos compartilhando com todo o grupo ou postando um comentário no bate-papo em grupo.

Mostre a página Elaborar da Apresentação da Aula, que mostra alguma inspiração para como os alunos podem documentar seu trabalho.

• Peça aos seus alunos que documentem seu trabalho fazendo vídeos ou um pôster, ou compartilhando páginas de seus cadernos de engenharia.
• Este processo de documentação preparará seus alunos para a criação de seus projetos de pesquisa ou design para uma competição de robótica.

Dicas de Aprendizagem Híbrida para a Fase Elaborar
Ofereça oportunidades para seus alunos mostrarem seus trabalhos e verem o que os outros fizeram.

Síncrono

• Hospede uma sessão de compartilhamento online agendada na qual seus alunos compartilhem seu trabalho.

Assíncrono

• Monte um passeio virtual onde seus alunos possam compartilhar seus trabalhos. Encoraje-os a postar seu trabalho e verificar o trabalho de seus colegas.

• Convide cada aluno a compartilhar um exemplo de algo que ele iterou ou uma solução criativa que ele descobriu.

Peça aos seus alunos que autoavaliem seu desempenho. Use as sugestões abaixo ou invente sua própria atividade de autoavaliação.

• Levante uma mão se você puder usar alguma ajuda para descrever estratégias, iterações e soluções criativas para resolver um desafio de design.
• Levante as duas mãos se você puder descrever estratégias, iterações e soluções criativas para resolver um desafio de design.
• Acene com as mãos se puder ensinar os outros a descrever estratégias, iterações e soluções criativas para resolver um desafio de design.

Dicas de Aprendizagem Híbrida para a Fase Avaliar
Você tem muitas opções de avaliação: uma tarefa escrita, uma apresentação oral em tempo real ou gravada ou um desenho que demonstre a compreensão de seus alunos.

Síncrono

• Promova uma discussão virtual de toda a classe durante o horário da aula agendada.

Assíncrono

• Faça com que seus alunos reflitam sobre seus trabalhos postando uma tarefa escrita, uma apresentação oral, ou um desenho que demonstre sua compreensão.