วิธีใหม่ในการกำหนด “การกำหนดปัญหา”
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการให้ความท้าทายที่ซับซ้อนและเปิดกว้างแก่นักเรียนเช่นสิ่งที่รวมอยู่ใน STEM Labs ทั่วทั้ง vex Continuum เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการช่วยให้นักเรียนสร้างทักษะการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ การใช้กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อจัดระเบียบและจัดโครงสร้างความพยายามในการแก้ปัญหาของนักเรียนนั้นไม่สามารถโต้แย้งได้อย่างเท่าเทียมกัน อย่างไรก็ตามอาจเป็นเรื่องน่าแปลกใจที่จะพิจารณาว่านักเรียนสามารถส่งเสริมและพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ได้มากน้อยเพียงใดผ่านการใช้ ขั้นตอนการ กำหนดปัญหาของกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างรอบคอบและพิจารณา
เป็นเรื่องที่น่าดึงดูดใจที่จะมองไปที่ ขั้นตอนการ กำหนดปัญหาที่ค่อนข้างง่ายและตรงไปตรงมาและก้าวผ่านไปอย่างรวดเร็วเพื่อไปสู่ ขั้นตอนการ พัฒนาโซลูชันที่มีเนื้อมากขึ้น อย่างไรก็ตามการดู กำหนดปัญหาด้วยวิธี ที่เรียบง่ายอาจเป็นโอกาสที่พลาดอย่างมากในการส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์ในนักเรียนของคุณ การนำทางนักเรียนเพื่อระบุแนวทางที่เป็นไปได้หลายประการในการแก้ปัญหาสามารถเปิดศักยภาพในการสร้างสรรค์และช่วยให้พวกเขาเป็นนักแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นทั้งในและนอกห้องเรียน
ในห้องปฏิบัติการ STEM ของการแข่งขันเช่น VEX IQ (รุ่นที่ 2) และ VEX EXP นักเรียนจะใช้กระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมขณะที่พวกเขามีส่วนร่วมในการแก้ปัญหาซ้ำๆเพื่อพัฒนาแนวทางที่ดีที่สุดในการแข่งขันของหน่วย นักเรียนเริ่มกระบวนการโดยการกำหนดปัญหาที่พวกเขากำลังพยายามแก้ไข – ทำคะแนนให้ได้มากที่สุดในการแข่งขัน สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับสิ่งต่างๆเช่นการทำความเข้าใจการให้คะแนนและกฎของเกมที่เกี่ยวข้องกับการแข่งขันและการพิจารณาการออกแบบหุ่นยนต์ที่ดีที่สุดสำหรับกลยุทธ์เกมที่เลือก คิดให้ลึกซึ้งกว่านี้…
กรอบการทำงานสำหรับการกำหนดปัญหา
ในหนังสือของโรนัลด์เบเกทโตจะ เกิดอะไรขึ้นถ้า การสร้างทักษะการแก้ปัญหาของนักเรียนผ่านความท้าทายที่ซับซ้อนเขาระบุหลักการดำเนินการสี่ประการที่สามารถนำมาใช้เพื่อช่วยให้นักเรียนตอบสนองต่อความไม่แน่นอนของความท้าทายแบบเปิด: หยุด – คิด – ทำ – เรียนรู้1. หลักการสองข้อแรกคือ Stop and Thinkสอดคล้องกับ Define the Problem ในกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม เมื่อนำไปใช้หลักการดำเนินการทั้งสองนี้สามารถช่วยให้ผู้เรียนมีส่วนร่วมในวิธีคิดใหม่ๆเกี่ยวกับปัญหายอมรับการคิดที่เป็นไปได้และในที่สุดก็สร้างทางออกที่แข็งแกร่งมากขึ้นสำหรับความท้าทาย
หยุด
เมื่อนักเรียน หยุดที่ จะใช้เวลาในการพิจารณาปัญหาหรือความท้าทายที่พวกเขากำลังเผชิญอย่างลึกซึ้งพวกเขากำลังสำรวจและเตรียมที่จะแก้ปัญหา นักเรียนควรพิจารณาสิ่งที่พวกเขารู้แล้วเกี่ยวกับปัญหาและสิ่งที่พวกเขายังต้องค้นหา การให้เช็คลิสต์แก่นักเรียนเพื่อช่วยกำหนดกรอบการสำรวจและการเตรียมตัวเป็นประโยชน์อย่างมากในขณะที่พวกเขาพัฒนาทักษะการแก้ปัญหา รายการตรวจสอบด้านล่างอาจใช้สำหรับนักเรียนที่มีส่วนร่วมในการเตรียมบทเรียนการแข่งขันในห้องปฏิบัติการ STEM ของการแข่งขัน
การสำรวจและเตรียมเช็คลิสต์:
คิด
เมื่อนักเรียนหยุดและตรวจสอบปัญหาแล้วในกรณีนี้คือการแข่งขันในห้องปฏิบัติการ STEM พวกเขาสามารถไปที่การ คิด เกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ นักเรียนต้องคิดทั้งสองอย่างอย่าง ตรงไปตรงมา – เพื่อสร้างความเป็นไปได้ของกลยุทธ์หลายอย่าง และอย่างตรงไปตรงมา – เพื่อพิจารณาว่าความเป็นไปได้ใดที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะให้กลยุทธ์โดยรวมที่ชนะ2
Beghetto แนะนำให้กระตุ้นให้นักเรียนถามคำถาม “What If” เพื่อกระตุ้นให้นักเรียนคิดหาวิธีที่สร้างสรรค์มากมายในการแก้ปัญหาเดียวกัน3. เมื่อระดมความคิดเหล่านี้ทุกอย่างควรอยู่บนโต๊ะ! นี่ไม่ใช่เวลาที่จะตัดสินใจว่าไอเดียนั้นไกลเกินไปหรือโง่ รายการตรวจสอบสำหรับการใช้ความคิดที่แตกต่างกันเพื่อสร้างความคิดที่หลากหลายในการแก้ปัญหาการแข่งขันในชั้นเรียนไอคิวอาจมีลักษณะเช่นนี้:
การคิดที่แตกต่างกันสำหรับการแก้ปัญหาความท้าทายของการแข่งขันในชั้นเรียน
หลังจากที่นักเรียนเสนอแนวคิดที่หลากหลายสำหรับการเข้าถึงปัญหาหรือความท้าทายแล้วพวกเขาควรใช้เวลาในการพิจารณาแนวคิดทั้งหมดที่พวกเขาสร้างขึ้นจากนั้นใช้การคิดแบบบรรจบกันเพื่อจำกัดให้เป็นแนวคิดที่ดีที่สุดที่จะลอง รายการตรวจสอบด้านล่างเป็นตัวอย่างหนึ่งของคำถามที่สามารถใช้เป็นแนวทางในการคิดร่วมกันของนักเรียน:
การคิดร่วมกันเพื่อเลือกแนวคิดกลยุทธ์ที่ดีที่สุดสำหรับการแข่งขันในชั้นเรียน
ขั้นตอนการ ดำเนินการ Stop and Think ของ Barghetto ตามที่ใช้กับขั้นตอนการ กำหนด ปัญหาของกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมสอดคล้องกับการสนับสนุนความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนผ่านการแก้ปัญหาร่วมกันเช่นกัน เพื่อให้เกิดแนวคิดที่หลากหลายในการแก้ปัญหาร่วมกันนักเรียนจะต้องให้ข้อเสนอแนะแก่สมาชิกในกลุ่มคนอื่นๆและหาวิธีรวมแนวคิดหลายๆอย่างเข้าด้วยกันเป็นกลยุทธ์ที่ดีที่สุดในการแข่งขัน
แม้ว่าตัวอย่างในบทความนี้จะอ้างอิงถึง IQ และ EXP STEM Labs แต่หลักการดำเนินการของ Barghetto สามารถนำไปใช้กับการกำหนดปัญหาในปัญหาปลายเปิดทุกประเภททั้งในโรงเรียนและในชีวิต คำถามในรายการตรวจสอบสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อตอบสนองความต้องการของนักเรียนที่อายุน้อยกว่า พวกเขาสามารถใช้เป็นคำถามเพื่ออำนวยความสะดวกในขณะที่นักเรียนกำลังทำงานและสามารถใช้เป็นแบบจำลองการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ในระหว่างการสาธิตทั้งชั้นเรียนได้เช่นกัน
ขั้นตอนการ กำหนดปัญหาของกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมไม่ได้เป็นเพียงขั้นตอนเริ่มต้นในการเร่งดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อหาแนวทางแก้ไข แต่เป็นขั้นตอนสำคัญที่ส่งเสริมแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการคิดและส่งเสริมการแก้ปัญหาอย่างสร้างสรรค์ การกระตุ้นให้นักเรียนชะลอความเร็วและพิจารณาปัญหาที่พวกเขากำลังแก้อย่างละเอียดจะช่วยให้พวกเขาพัฒนาทักษะที่จำเป็นในการสร้างแนวคิดที่หลากหลายและประเมินผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ครั้งต่อไปที่ท่านจะแนะนำนักเรียนผ่านความท้าทายในห้องปฏิบัติการ STEM ให้จดจำพลังของ ขั้น กำหนดปัญหาและใช้เพื่อช่วยให้ความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียนเติบโต
มีกลยุทธ์ที่จะแบ่งปันเกี่ยวกับการสร้างความคิดสร้างสรรค์ผ่านกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรมหรือไม่? ในชุมชน PD + หรือลงทะเบียนเซสชั่นแบบตัวต่อตัวเพื่อพูดคุยกับผู้เชี่ยวชาญที่มีปัญหาเกี่ยวกับการพัฒนาความคิดสร้างสรรค์ของนักเรียน