Lezione 12 - Esplorazione della risoluzione dei problemi - Tema degli animali (Lezione alternativa 3)
90 minuti
Panoramica
Domanda del giorno: come possiamo applicare il processo di risoluzione dei problemi a tanti diversi tipi di problemi?
In questa lezione gli studenti applicano il processo di risoluzione dei problemi a tre diversi problemi per comprendere meglio il valore di ogni fase. Risolveranno tangram, sceglieranno un animale domestico per più persone e pianificheranno un evento di adozione di animali domestici. I problemi diventano sempre più complessi e mal definiti per evidenziare come il processo di risoluzione dei problemi sia particolarmente utile nell'affrontare questi tipi di problemi. La lezione si conclude con gli studenti che riflettono sulla loro esperienza con il processo di risoluzione dei problemi. Giustificheranno l'inclusione di ogni fase e raccoglieranno idee su domande o strategie che possano aiutarli a definire meglio i problemi aperti, poiché questo è spesso il passaggio più critico.
Il completamento di questa lezione richiederà probabilmente due o più cicli di lezione. I primi due problemi possono rientrare in un solo ciclo di lezione, ma il terzo dovrà essere spostato a un secondo giorno.
Questa è un'attività alternativa a Esplorare la risoluzione dei problemi
Traguardo di apprendimento
Con questa lezione gli studenti otterranno una maggiore pratica sul processo di risoluzione dei problemi nell'ambito di contesti diversi. Servirà a sottolineare il fatto che il processo di risoluzione dei problemi è particolarmente utile quando si affrontano problemi mal definiti. Alla fine della lezione, le riunioni conclusive volte a generare idee metteranno a disposizione degli studenti alcune strategie e domande che possono porre per definire meglio i problemi da soli, poiché questo è spesso il passaggio più critico. I problemi illustrati in questa lezione aiutano anche a stimolare una discussione nella lezione seguente sui tipi di problemi che i computer sono più adatti a risolvere.
Opportunità di valutazione
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Applicare il processo di risoluzione dei problemi per affrontare una ampia varietà di problemi
A pagina 5 della Guida alle attività, controlla la tabella di valutazione per assicurarti che gli studenti stiano adottando misure ragionevoli per ciascuno dei problemi.
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Valutare quanto sia ben definito un problema e usa le strategie per definirlo in modo più preciso
Per l'ultima domanda a pagina 5 della Guida alle attività, assicurati che gli studenti abbiano almeno una domanda o una strategia che sarebbe un modo efficace per definire meglio un problema.
Mappatura delle competenze
AP - Algorithms & Programming
- 1B-AP-08 - Confronta e perfeziona più algoritmi per la stessa attività e determina qual è quello più adatto.
- 1B-AP-11 - Scompone (suddivide) i problemi in sotto-problemi più piccoli e gestibili per facilitare il processo di sviluppo del programma.
- 1B-AP-16 - Assumi ruoli diversi, con la guida dell'insegnante, quando collabori con i compagni durante le fasi di progettazione, implementazione e revisione dello sviluppo del programma.
Pianificazione
Obiettivi
Gli alunni saranno in grado di:
- applicare il processo di risoluzione dei problemi per affrontare una ampia varietà di problemi
- valutare quanto sia ben definito un problema e usa le strategie per definirlo in modo più preciso
Preparazione
- Stampa la guida alle attività per ogni studente
- Prepara i tangram per gli studenti o stampa un foglio di tangram e procurati delle forbici per ogni gruppo.
- Cartellone per annotare le strategie per la definizione dei problemi alla fine della discussione
- Controlla il forum "Aula insegnanti" per insegnanti verificati per trovare strategie o risorse aggiuntive condivise dagli altri insegnanti
- Se stai facendo una lezione virtuale, valuta la possibilità di controllare le nostre Modifiche alla lezione virtuale
Collegamenti
Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.
Per gli insegnanti
- Esplorare la risoluzione dei problemi (animali) - Diapositive
Per gli studenti
- Risolvere problemi - Guida alle attività
- Tangram - Risorse
Guida didattica
Preparazione (5 minuti)
Diario di bordo: pensa al problema più stupido che il processo di risoluzione dei problemi potrebbe risolvere. Preparati a dire come potrebbe trovare applicazione ogni fase del processo.
Consenti agli studenti di condividere individualmente i contenuti.
Questa discussione è utile per rivedere il processo di risoluzione dei problemi ed evidenziare quanti diversi tipi di problemi potrebbero esserci. Incoraggia gli studenti a essere creativi e a divertirsi con i diversi «problemi» che potrebbero risolvere.
Osservazioni
Con una così ampia varietà di problemi e strategie, è importante essere in grado di pensare a come utilizzare al meglio il processo di risoluzione dei problemi. Oggi esamineremo alcuni diversi tipi di problemi, parleremo di ciò che li rende diversi e rifletteremo su come il processo di risoluzione dei problemi ci ha aiutato a risolverli.
Domanda del giorno: come possiamo applicare il processo di risoluzione dei problemi a tante tipologie diverse di problemi?
Attività (80 minuti)
Forma i gruppi: per tutte e tre le attività gli studenti dovrebbero lavorare insieme in gruppo, anche se annotano i risultati individualmente. I gruppi di 2-4 probabilmente funzioneranno meglio.
Distribuisci la guida alle attività, una copia per ogni studente. Per ora possono essere rivolti a faccia in giù in modo che i tangram non siano visibili.
Risolvere problemi
Tangram
Integrazione del processo di risoluzione dei problemi: i tangram possono effettivamente richiedere diversi minuti, soprattutto se gli studenti si avvicinano senza alcun tipo di strategia. Ricorda loro che un passo importante è prepararsi prima che entrino e inizino la gara.
Trasformalo in una gara: trasformare questo problema in una gara è un buon modo per stimolare la motivazione e anche per garantire che i gruppi non condividano le soluzioni una volta trovate.
Soluzione: una soluzione che mostra le possibili soluzioni è disponibile online seguendo il link fornito sopra.
Una volta che gli studenti sono in gruppo, consegna loro i fogli con i pezzi colorati. Chiedi loro di sfogliare le loro guide alle attività e iniziare la prima sfida. Creeranno le immagini usando i loro pezzi colorati che possono ritagliare.
Girando per l'aula: cammina per la stanza osservando come gli studenti stanno affrontando il problema. Assicurati che i gruppi non condividano le risposte. Incoraggiali a pensare a come elaborare un piano potrebbe aiutarli ad affrontare questo compito.
Una volta terminati tutti i gruppi, riunisci la classe. Chiedi agli studenti di passare all'ultima pagina della guida alle attività dove è presente una tabella di valutazione per annotare le loro esperienze con il problema. Annoteranno quali parti della risoluzione di questo problema rientrano in ogni fase del processo di risoluzione del problema.
Discussione: discuti brevemente con gli studenti quali parti dell'attività ritenevano rientrassero in ogni fase del processo di risoluzione dei problemi. Di seguito sono riportate alcune possibili osservazioni da fare dopo la condivisione degli studenti.
- Definisci: questo problema era già molto ben definito. Non tutti i problemi lo saranno, però.
- Prepara: sviluppa un piano con un gruppo di lavoro (ad esempio dividendo le immagini o semplicemente lavorando insieme su ciascuna immagine) rende questo problema molto più facile da risolvere rispetto al posizionamento casuale dei pezzi nei posti.
- Prova: pazienza e perseveranza sono importanti per portare a termine il piano
- Rifletti: se i tuoi progetti iniziali non funzionano, puoi riorganizzarti e scegliere un nuovo piano
Scegli un animale domestico
Integrazione del processo di risoluzione dei problemi: questo problema è particolarmente impegnativo se non si definisce bene il problema. Se lo prendi alla lettera, il tuo compito è indovinare a caso e controllare dove posizionare i singoli put fino a trovare una soluzione. È molto più semplice se prima elenchi i possibili animali domestici per ogni persona, quindi scegli prima gli animali domestici per le persone più esigenti.
Questo non è l'unico approccio al problema e non dovresti affrettarti a presentarlo come tale. Piuttosto, incoraggia gli studenti a discutere tra loro di ciò che sanno deve essere vero alla fine e se approcci diversi potrebbero aiutare.
Estensione del problema: se un gruppo finisce molto prima degli altri, potresti dargli un foglio di carta bianco e chiedergli di risolvere di nuovo il problema, ma con una nuova condizione a tua scelta (ad esempio scegli una persona nella sua soluzione e chiedi se può risolvere il problema con un requisito aggiuntivo).
Passa la classe al problema "Scegli un animale domestico". I gruppi possono continuare a collaborare sulle loro soluzioni, ma non devono condividerle con altri gruppi.
Girando tra i banchi: come prima, vai in giro per l'aula annotando i tipi di strategie utilizzate dai gruppi. Ricorda loro di utilizzare i passaggi del processo di risoluzione dei problemi per aiutarli se rimangono bloccati.
Una volta che i gruppi hanno finito di risolvere il problema, chiedi loro di passare all'ultima pagina della guida alle attività per annotare come hanno utilizzato il processo di risoluzione dei problemi per risolvere il problema.
Discussione: discuti brevemente con gli studenti quali parti dell'attività ritenevano rientrassero in ogni fase del processo di risoluzione dei problemi. Di seguito sono riportate alcune possibili osservazioni da fare dopo la condivisione degli studenti.
- Definisci: il problema sembra essere un problema di scelta di un animale domestico per ogni persona in base alle esigenze. Se prima suddividi questo problema nella scelta di un animale domestico da un elenco di possibili animali domestici, è molto più semplice.
- Prepara: chiedi agli studenti di condividere quali tipi di strategie hanno preso in considerazione prima di iniziare ad assegnare le persone ai posti.
- Prova: come in precedenza, pazienza e perseveranza sono importanti per portare a termine il piano
- Rifletti: se le strategie iniziali non sono efficaci, i gruppi di lavoro potrebbero essersi raggruppati e aver provato un approccio più strutturato
Pianifica un evento di adozione di animali domestici
Integrazione del processo di risoluzione dei problemi: questo problema è intenzionalmente molto aperto e in effetti spinge gli studenti a sviluppare i criteri che utilizzeranno per misurare il successo. Questo problema induce a compiere il miglior lavoro, evidenziando tutte e 4 le fasi del processo e guida gli studenti in modo più consapevole attraverso le fasi di definizione, preparazione, prova e riflessione.
Offri idee per le risorse: gli studenti possono semplicemente raccogliere idee da soli, ma anche informarli di altre risorse come i motori di ricerca e i ricercatori di immagini per aiutarli a trarre ispirazione se sono bloccati. Consenti loro di consultare le pagine di altri eventi e i volantini online per chiedere aiuto.
Quando fermarsi: questo problema potrebbe facilmente richiedere un periodo di lezione di 50 minuti. Fai sapere in anticipo agli studenti che ci sono limiti di tempo per ciò che stanno facendo e incoraggiali a pensare a come migliorerebbero il loro piano utilizzando il processo di risoluzione dei problemi se avessero più tempo per iterare.
Fai andare la classe sul problema Pianifica un evento di adozione di animali domestici. Ogni membro del gruppo svilupperà individualmente un piano per progettare uno spazio che segua i criteri che svilupperà come squadra. Dai agli studenti il tempo di scegliere gli obiettivi da utilizzare per pianificare il loro piano. Ad esempio, potrebbero esserci alcune cose che vorrebbero spostare, luoghi in cui le persone dovranno andare, persone che vogliono aiutarle, ecc.
Girando tra i banchi: una volta che i gruppi avranno degli obiettivi, procederanno all'attività sviluppando un piano per creare l'evento di adozione. Dai loro un limite di tempo per questa parte del processo, ad esempio 15 minuti, per assicurarti che si concentrino sugli elementi chiave del loro piano anziché perfezionarlo. Dovrebbero annotare le informazioni chiave sul loro piano nelle loro guide alle attività.
Riunisci i gruppi e chiedi loro di condividere i loro piani iniziali. Nelle guide alle attività possono annotare i commenti di riscontro che i compagni di classe danno loro sui propri piani.
Una volta che i gruppi hanno discusso ciò che gli piace o non gli piace dei piani proposti dai compagni di classe, possono riesaminarli e apportare miglioramenti. Ci sono altre cose che vorrebbero fare? Hanno nuovi obiettivi? Concedi loro alcuni minuti per apportare miglioramenti ai loro piani prima di decidere sulla versione finale.
Riunisci la classe e chiedi loro di annotare le diverse fasi del processo di risoluzione dei problemi che hanno utilizzato nelle loro guide di attività.
Discussione: discuti brevemente con gli studenti quali parti dell'attività ritenevano rientrassero in ogni fase del processo di risoluzione dei problemi. Di seguito sono riportate alcune possibili osservazioni da fare dopo la condivisione degli studenti.
- Definisci: questo problema non era ben definito. Bisognava decidere in autonomia che aspetto avesse un «buon» evento di adozione e questa definizione si sarebbe potuta persino modificare durante il processo.
- Prepara: è utile restringere un elenco di possibili disposizioni. Puoi anche scegliere di sottolineare che l'intera attività è un esempio di preparazione. Alcuni tipi di disposizione semplicemente non hanno senso o altri funzionano meglio, quindi devi fare il tipo di pianificazione che stanno facendo qui.
- Prova: come in precedenza, la pazienza e la tenacia sono importanti per portare a termine il piano
- Rifletti: in questo problema la riflessione è avvenuta principalmente attraverso i riscontri dei compagni. Alcuni tipi di disposizione potrebbero non sembrare così pratiche agli altri membri del gruppo. Alcuni sono divertenti ma richiedono troppi spostamenti o troppe cose nuove. Il riscontro da parte degli altri è una parte importante della fase di riflessione, specialmente nel lavoro di gruppo.
Comprensione del processo di risoluzione dei problemi
Discussione: hai appena risolto una serie di problemi molto diversi. Con i gruppi di tabelle, rivedi le note che hai preso su ciascuno dei problemi. Preparati a rispondere alle seguenti domande
- Per ogni fase del processo di risoluzione dei problemi, qual è il suo scopo? Perché è stato incluso?
- Esistono tipi di problemi che il processo di risoluzione dei problemi è particolarmente utile a risolvere?
Discussione: dopo che i tavoli hanno discusso le loro risposte per diversi minuti, invita l'intera classe a condividere le ragioni per cui hanno incluso ogni fase del processo. Una volta discusso ogni passaggio, passa alla seconda domanda. Questa domanda può avere molte risposte e dovresti consentire agli studenti di condividere i loro pensieri ed esperienze. Se ciò non ti viene spontaneo quando esci dalla conversazione, offri alcune o tutte le idee menzionate negli obiettivi della discussione.
Obiettivo: gli studenti si sono esercitati a utilizzare il processo di risoluzione dei problemi su una serie di problemi diversi. Aiutali a sintetizzare gli appunti che hanno tenuto per comprendere meglio il ruolo di ogni fase e il valore del processo di risoluzione dei problemi in generale. Di seguito è riportato un esempio di conclusioni, ma dovresti consentire agli studenti di condividere le loro intuizioni prima di offrire le tue.
Definisci: senza definire un problema potresti risolvere il problema sbagliato, non sapere da dove cominciare o non sapere quando hai finito
Preparazione: anche i problemi ben definiti di solito hanno molti approcci possibili. Aumenta le probabilità di successo di ogni tentativo esaminando prima le opzioni e anticipando le sfide
Prova: senza provare non arriverai mai da nessuna parte. È importante essere persistenti e pazienti fintanto che il piano può ancora funzionare
Rifletti: probabilmente non risolverai il problema la prima volta o ci sarà un modo migliore per risolverlo. Impara dai tuoi tentativi passati e preparati a ricominciare il processo.
Il processo di risoluzione dei problemi: anche se potresti notare che lo stai usando anche per problemi piccoli e banali, questo processo è incredibilmente utile per problemi grandi, complessi, mal definiti o aperti. Ti aiuta a fare progressi quando la via da seguire potrebbe non essere sempre chiara.
Conclusione (5 minuti)
Domanda del giorno: come possiamo applicare il processo di risoluzione dei problemi a tante tipologie diverse di problemi?
Diario di bordo: il processo di risoluzione dei problemi è particolarmente utile quando incontriamo problemi mal definiti. Oggi abbiamo visto che senza un problema ben definito, il resto del processo di risoluzione dei problemi è difficile da seguire. Quali sono alcune domande o strategie che possiamo usare per aiutarci a comprendere e definire meglio i problemi prima di provare a risolverli?
Discussione: fai in modo che i diversi gruppi condividano le loro idee, prima di ricevere suggerimenti dall'intera classe.
Esistono molte strategie diverse per aiutare a definire i problemi, comprese le domande nella guida alle attività della lezione precedente. Alcune domande potenzialmente utili includono:
- Chi riguarda in particolare il problema. Di cosa hanno bisogno in particolare? In che tipo di situazioni?
- Perché esiste il problema? (E perché esiste questo problema?) Continua a chiedere per arrivare al nocciolo del problema.
- Come posso sapere se il problema è stato risolto? Cosa posso osservare o misurare?
Osservazioni
Ottimo lavoro e complimenti a tutti. Ora comprendiamo molto di più sul processo di risoluzione dei problemi. Questo sarà uno strumento incredibilmente utile che useremo ripetutamente nel corso dell'anno man mano che approfondiamo la comprensione del mondo dell'informatica.
Questo compito è disponibile previa Licenza Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0).
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