Uppdragsövning: Kreativ problemlösning

• Det här är en hybridinlärningslektion. Du behöver inget LEGO^® Education SPIKE^™ Prime set, inga LEGO klossar och ingen programvara för att hålla den här lektionen.
• I den här lektionen ska eleverna använda en konstruktionsteknisk process för att bygga och testa en lösning på en utmaning.
• I lektionen utmanas eleverna att undersöka uppdragsstrategi och design av robottillbehör. Det här kan användas som övning inför att delta i robottekniktävlingar.

Du kan hålla den här lektionen:

• Efter lektionen Träningsläger 2: Lek med föremål, för att förstärka begreppen trycka, dra, leverera och rädda ett föremål.
• Efter lektionen Det guidade uppdraget, för att fortsätta utforska hur roboten kan interagera med föremål.
• När som helst under enheten, för att bygga färdigheter inom uppdragsstrategi, robotteknik och teamwork.

• Använd den visuella lektionspresentationen (finns i Ytterligare hjälpmaterial) för att driva lektionen och vägleda eleverna genom de olika faserna.

Konstruktionstekniska begrepp

• Prototyp: En exempelmodell som byggs för att testa en idé.
• Testa och utvärdera: En process för att mäta hur bra saker fungerar. Man testar en prototyp och utvärderar hur väl den fungerade.
• Iteration: Att upprepa en process för att komma närmare det önskade resultatet. Vissa upprepningar kan innebära att skapa en reviderad version av något.

Ha en kort diskussion om problemlösning.
• Under diskussionen utvecklar du och eleverna en gemensam definition av kreativa problemlösningsstrategier, och ni definierar kriterierna för att klara designutmaningen.

Visa den första Engagera-sidan i lektionspresentationen.
• Sidan innehåller en bild av en knut som måste knytas upp.

Ställ frågor som:

• Vad är problemet här? (Frågan hjälper eleverna att definiera problemet. Exempelsvar: En knut måste knytas upp.)
• Kan du komma på några sätt att lösa problemet? (Frågan hjälper eleverna att börja brainstorma fram lösningar på problemet. Exempelsvar: Lossa knuten, hitta ändarna och reda ut snörena.)
• Vad skulle du försöka göra först? (Den här frågan hjälper eleverna att börja fundera ut en plan för att lösa problemet och att definiera egenskaperna hos en första prototyp.)
• Tänk om det inte fungerar? Vad skulle du försöka med då? (Den här frågan hjälper eleverna att börja fundera på hur de ska utvärdera sina prototyper, upptäcka saker och göra en plan för att upprepa den iterativa processen.)
• Förklara att problemlösning handlar om att prova olika sätt att lösa ett problem och att upprepa försöken – detta kallas för iteration.

Hybridinlärningstips för Engagera-fasen

Synkront

• Led en virtuell diskussion med hela klassen under schemalagd lektionstid. Se till att själv prata så lite som möjligt. Uppmuntra eleverna att svara på frågor och ställa egna frågor. Prova att använda ett onlinebaserat röstningsverktyg för att få alla att delta.

Asynkront

• Visa sidan Engagera i lektionspresentationen, och välj om varje elev ska svara dig direkt eller om de ska svara dig gemensamt via en diskussionstavla. Diskussionstavlor online är ett bra sätt att främja elevernas engagemang utan att alla elever måste vara närvarande samtidigt.

Förklara för eleverna att de ska arbeta självständigt för att bygga en lösning på en designutmaning.

Visa den första Utforska-sidan i lektionspresentationen.

• Sidan innehåller fyra designutmaningar. Utmaningarna liknar många av de vanliga hindren i tävlingar inom robotteknik.
• Du kan presentera alla fyra utmaningarna och låta eleverna välja bland dem, eller presentera en utmaning i taget under olika klassessioner.
• Be eleverna att brainstorma fram förslag på hur problemet kan lösas. Låt eleverna dela med sig av sina förslag och lösningar.

Designutmaningar
Nedan följer en sammanfattning av de fyra designutmaningarna i den här lektionen.

• Utmaning A: Leverera något till någon (Exempellösning: Att trycka föremålet framåt eller att dra föremålet. Om eleverna kör fast kan du föreslå leverans av ett glas vatten.)
• Utmaning B: Starta en enhet (Exempellösning: Att trycka på föremålet. Låt eleverna välja en enhet som ska startas.)
• Utmaning C: Rädda ett föremål (Exempellösning: Att ta tag i, dra föremålet eller trycka det framåt. Föreslå ett föremål som är roligt att rädda.)
• Utmaning D: Singla slant (Exempellösning: Vända på föremålet. Om ni inte har tillgång till ett mynt kan ni använda något annat vändbart föremål.)

Visa den andra Utforska-sidan i lektionspresentationen.
Sidan innehåller de steg som eleverna går igenom för att slutföra designutmaningen:

• Steg 1 - Identifiera: Välj en designutmaning.
• Steg 2 - Brainstorma: Tänk ut sätt att klara utmaningen med hjälp av de material som du har tillgång till.
• Steg 3 - Skapa: Bygg din lösning. Det här blir det ”första utkastet” av en prototyp.
• Steg 4 - Iterera: Utvärdera och förbättra din lösning.
• Steg 5 - Kommunicera: Beskriv vad som fungerade bra, vad du upptäckte om din prototyp och hur du har använt den nyvunna informationen för att göra förbättringar.

Visa den tredje Utforska-sidan i lektionspresentationen.

• På sidan visas återvunnet material som eleverna kan använda för att klara designutmaningen.

Ha en diskussion om hur eleverna skulle kunna använda återvunnet material i sina lösningar. Ställ frågor som:

• Vilka typer av material ser du på sidan?
• Vilka material har du tillgång till?
• Hur kan du använda materialen för att klara designutmaningen?

Hänvisa åter till den andra Utforska-sidan i lektionspresentationen.

• Uppmuntra eleverna att följa processen där.
• Ge eleverna tid att skapa och iterera för att få fram en hållbar lösning.
• Påminn eleverna om att de skapar prototyper och att det inte gör något om lösningen inte fungerar första gången. Förklara att nya upptäckter kommer att göras under iterationsprocessen.

Hybridinlärningstips för fasen Utforska
Gör det här till en social stund. Eleverna tycker om att arbeta tillsammans.

Synkront

• Om eleverna deltar online kan de arbeta tillsammans i ett mötesrum där en av eleverna presenterar sin prototyp för resten av klassen. Alternativt kan du använda utbrytningsrum för att låta eleverna presentera sina prototyper i mindre grupper eller för en enda kamrat.

Asynkront

• Uppmuntra eleverna att, med hjälp av sina familjemedlemmar, skapa en anpassad arbetsplats för aktiviteter som utförs hemma. En välordnad yta med bra belysning blir en optimal arbetsplats. Tänk på att elevernas hemmiljöer och förutsättningarna varierar.

• Låt eleverna reflektera kring sina erfarenheter när de har klarat utmaningen eller gjort ett meningsfullt försök att klara den.

Visa den första Förklara-sidan i lektionspresentationen.

• Sidan innehåller konversationspunkter motsvarande de frågor som kan dyka upp i bedömningsskedet i en robottekniktävling.

Be eleverna att ge några exempel på:

• Hur de planerade sitt arbete (Det här kan hjälpa eleverna att förklara hur de identifierade problemet och definierade designkriterier.)
• En kreativ lösning på problemet (Det här kan hjälpa eleverna att förklara sin kreativitet och sina innovativa tänkesätt.)
• En upptäckt som de gjorde under iterationsprocessen (Det här kan hjälpa eleverna att förklara ”upptäckt” och ”innovation”, som är grundläggande inom robottekniktävlingar.)
• En prototypförbättring som de gjorde (Det här kan hjälpa eleverna att förklara sin iterationsprocess.)

Påminn eleverna om att ha ögonkontakt, att använda en trevlig samtalston och att fokusera på konkreta exempel när de delar sina idéer.

Hybridinlärningstips för fasen Förklara

Synkront

• Om eleverna deltar online, gå igenom sidan Förklara i lektionspresentationen, och låt eleverna presentera sin information i mindre grupper i utbrytningsrum.
• Besök utbrytningsrummen för att kontrollera att eleverna förstår.
  Besvara elevernas frågor och ta upp eventuella missuppfattningar direkt, för att utveckla djupare förståelse av det aktuella konceptet.

Asynkront

• Uppmuntra eleverna att reflektera över den mottagna feedbacken genom att återrapportera till hela gruppen eller genom att publicera en kommentar i gruppchatten.

Visa Utveckla-sidan i lektionspresentationen. Där kan eleverna få inspiration till hur de kan dokumentera sitt arbete.

• Be eleverna att dokumentera sitt arbete genom att göra videofilmer eller affischer, eller genom att visa sidor från sina teknikanteckningsböcker.
• Dokumentationsprocessen ger eleverna övning i att skapa egna forsknings- eller designprojekt till robottekniktävlingar.

Hybridinlärningstips för fasen Utveckla
Ge eleverna möjlighet att visa sitt arbete och se vad andra har gjort.

Synkront

• Håll en onlinebaserad delningssession där eleverna beskriver sitt arbete.

Asynkront

• Sätt upp ett virtuellt galleri där eleverna kan visa sitt arbete. Uppmuntra dem att publicera sitt arbete och att även ta del av klasskamraternas arbete.

• Be varje elev att berätta om någon uppgift som de har itererat, eller om en kreativ lösning som de har upptäckt.

Låt eleverna utvärdera sina egna prestationer. Använd förslagen nedan, eller hitta på en egen självutvärderingsaktivitet.

• Räck upp en hand om du skulle behöva hjälp med att beskriva strategier, iterationer och kreativa lösningar för att klara en designutmaning.
• Räck upp två händer om du kan beskriva strategier, iterationer och kreativa lösningar för att klara en designutmaning.
• Vifta med händerna om du kan lära andra att beskriva strategier, iterationer och kreativa lösningar för att klara en designutmaning.

Hybridinlärningstips för fasen Utvärdera
Det finns många sätt att genomföra utvärderingen: Den kan ske som skrivuppgift, som en direktsänd eller inspelad muntlig presentation eller som en bilduppgift där eleverna visar att de har förstått.

Synkront

• Led en virtuell diskussion med hela klassen under schemalagd lektionstid.

Asynkront

• Låt eleverna reflektera kring sitt arbete genom att publicera en text, hålla en muntlig presentation eller rita en bild som visar att de förstår.