Virtuaalsed labürindid – probleemide lahendamise ja teadlike otsuste tegemise harjutamiseks

Lühike sisukokkuvõte: Tegevuse käigus saavad õpilased aktiivselt probleeme lahendada ja otsuseid langetada, kasutades kogemusi virtuaalsest ja reaalsest maailmast. Tegevuse eesmärk on LR-labürinti lahendades arendada õpilastes ruumilise orienteerumise ja kriitilise mõtlemise oskusi ning digitaalse ja reaalse maailma ühendamise oskusi. See näide on mõeldud keskkooliõpilastele ja hõlmab tehnoloogia järkjärgulist juurutamist labürindi lahendamisel, st õpilased saavad labürindi esmalt lahendada paberil ja seejärel virtuaalses keskkonnas. Andekad õpilased saavad osaleda 3D-modelleerimises ja virtuaalsete labürintide välja printimises. Märksõnad: Labürindid, liitreaalsus, GeoGebra, probleemide lahendamine, kriitiline mõtlemine Ressursside loend: GeoGebra liitreaalsuse rakenduse ja füüsiliste objektide (nt 3D-prinditud labürindid) kombinatsioon

Näitame õpilastele joonisel 1 kujutatud labürinti ja selgitame lahendamise reegleid. Antud juhul ei tohi õpilased lahendamise käigus vasakule pöörata. See tähendab, et õpilased lähevad pööramiskohtades kas otse või pööravad paremale. Õpilased peaksid meeles pidama, et labürindi lahendamisel saavad nad liikuda teatud suundades (põhja, itta, läände, lõunasse), kuid läände saavad nad pöörata ainult siis, kui pööravad kolm korda paremale.

Selleks, et tõsta GeoGebra ülesande kognitiivset taset või suurendada õpilaste huvi tunnis osalemise vastu, saavad nad koos õpetajaga muuta paberist labürindi virtuaalseks, kasutades mobiiltelefoni või tahvelarvutit.  Selle saavutamiseks peavad õpilased lisama joonistatud labürindi peamised punktid GeoGebra algebralisesse ja graafilisse vaatese (joonis 2).

Pärast seda peaksid õpilased valima hulknurga tööriista suvandi ja siis looma hulknurgale 3D prisma. Seejärel tuleb linn salvestada ja käivitada GeoGebra 3D rakenduses, mis tuleb esmalt installida õpilaste kasutatavasse mobiiltelefoni või tahvelarvutisse (joonis 3). Õpilased lahendavad labürindi, liikudes selle virtuaalses ruumis ja jälgides oma asukohta mobiiltelefonis või tahvelarvutis.

Õpilased saavad eksportida GeoGebra faili stl-vormingus ja oma labürindi 3D-printida (joonis 4). 3D-printimiseks valmistudes peaksid õpilased meeles pidama, et labürindi kõrgus ja suurus tuleb kohandada alusele, millele mudel trükitakse.

Õppeprotsessi käigus arendavad õpilased paberversioonis labürindi liitreaalsust hõlmavaks versiooniks ning seejärel 3D-prinditud versiooniks, esitades sama õppematerjali ja -sisu mitmel erineval moel.

Õpilased leiavad liitreaalsuse(LR)-rakenduse abil väljapääsu virtuaalsest labürindist ja liiguvad läbi labürindi, pöörates vasakule igas punktis, kus on vaja otsustada, millises suunas jätkata. Lõpus leiavad õpilased virtuaalsest labürindist väljapääsu ja ülesanne on lahendatud.

Kirjeldatud näide järgib pedagoogilist põhireeglit, mille kohaselt õpilased töötavad lihtsast keerulisema lahenduse suunas. Oleks huvitav jälgida, kuidas õpilased hakkavad lahendama labürinti LR-rakenduse abil ning koostavad selle kogemuse käigus labürindist 3D-mudeli või joonise.

Rühmade moodustamisel tuleb silmas pidada eri õpilaste kognitiivseid võimeid – mõnikord on kasulik luua homogeensed rühmad, et sarnaste võimetega õppijad saaksid kogemusi vahetada, kuid mõnikord on kasulik luua heterogeenne rühm, et üks õpilane saaks aidata ja juhendada teist õpilast. ATHga õpilastel on väga sageli raske teha valikuid ja/või lahendada loovaid ülesandeid – neid tuleks konkreetse ülesande lahendamisel leebelt suunata.

Selle õppetegevuse elluviimiseks tuleb kasutada tahvelarvuteid või mobiiltelefone, millele on võimalik installida GeoGebra LR-rakendus. Kui koolil puudub võimalus seda tehnoloogiat kasutada, saavad õpetajad meisterdada paberist, papist vms materjalist klassiruumi või kooli õuealale suuremad labürindid.

See töötuba toetab tööeelses õppes ja täiendõppes õpetajaid nende digioskuste arendamisel ning selle käigus virtuaal- ja digimaailma ühendamisel, pakkudes neile ja nende õpilastele ainulaadset ruumis orienteerumise võimalust.

• D., & Xinogalos, S. (2020). PyDiophantus maze game: Play it to learn mathematics or implement it to learn game programming in Python. Education and Information Technologies, 25(4), 2747-2764.
• Rutherford-Becker, K. J., & Vanderwood, M. L. (2009). Evaluation of the relationship between literacy and mathematics skills as assessed by curriculum-based measures. The California School Psychologist, 14(1), 23-34.
• Ulbrich, E., Elbedewy, S., Handl, J., & Lavicza, Z. (2021). aMazing Mathematical 3D Modeling. In Bridges 2021 Conference Proceedings (pp. 409-412). Tessellations Publishing.