استخدام VEX GO لدعم تعليم القراءة والكتابة والتفكير الرياضي – مكتبة VEX

في كثير من الأحيان، في سنوات الدراسة الابتدائية، هناك تركيز قوي على تدريس القراءة والكتابة والرياضيات. في حين أن التهجئة والكلمات المرئية والطلاقة مهمة لتطوير القراءة والكتابة لدى الطلاب الصغار، إلا أن معرفة القراءة والكتابة أكثر من مجرد هذه العناصر. تتضمن معرفة القراءة والكتابة أيضًا المهارات اللغوية مثل التحدث والاستماع، بالإضافة إلى المهارات البصرية والكتابية التي تدخل في الكتابة.¹ وبالمثل، فإن الحقائق الرياضية والحساب والعمليات هي بالفعل أسس لتعلم الرياضيات، ولكنها مجرد قطعة واحدة من اللغز. يشمل التفكير الرياضي التفكير المكاني والتجريد، بالإضافة إلى أشياء مثل المهارات البصرية الحركية أو القدرة على ربط العدد والكمية.²

ومع ذلك، عندما تكون هناك مخاوف بشأن معرفة القراءة والكتابة أو التحصيل في الرياضيات (أو الافتقار إلى ذلك)، فإن الغريزة الأولى غالبًا ما تكون تقييد المنهج الدراسي - على سبيل المثال، "لقد حولت مبادرة عدم ترك أي طفل (NCLB) تخصيص وقت التدريس نحو الرياضيات والقراءة، الموضوعات المستهدفة من خلال أنظمة المساءلة الجديدة."³في حين أن مثل هذه التحولات غالبًا ما تكون ذات نوايا حسنة، إلا أنها لا تتأمل بالضرورة في الصورة الأكبر لتعلم الطلاب وتطورهم، أو كيفية تطور القراءة والكتابة والتفكير الرياضي بمرور الوقت.

الوظيفة التنفيذية والمهارات التأسيسية

إن المعرفة الأساسية للقراءة والكتابة والتفكير الرياضي، والكثير مما يعتبر عادة "السلوك المدرسي" هي أشياء مثل الوظيفة التنفيذية، والذاكرة العاملة، والمهارات الحركية، والمهارات المكانية.⁴ غالبًا ما يُنظر إليها على أنها تنبئ بالنجاح المدرسي، عندما يتعلق الأمر بتشكيل المناهج الدراسية، نادرًا ما يتم منح هذه المكونات الأساسية للتعلم وقتًا أو مساحة في اليوم الدراسي، ناهيك عن تضمينها في تعليم القراءة والكتابة أو الرياضيات. ومع ذلك، فمن المعروف أن المهارات المكانية هي مؤشر على الإنجاز في الرياضيات، والمهارات الحركية هي شرط أساسي للكتابة، والوظيفة التنفيذية تمكن الطلاب من حضور مقطع القراءة، وفك تشفير كلمة غير مألوفة، وفهم معنى الجملة.⁵

يشمل مصطلح الوظيفة التنفيذية عددًا من المهارات والعمليات، بما في ذلك ضبط النفس (مثل إيقاف دافع والقيام بشيء آخر)، والمرونة المعرفية (مثل التحول أو التبديل من نشاط إلى آخر)، والذاكرة العاملة (العمليات اللازمة للحفاظ على النشاط). تتبع المعلومات ونحن نعمل معها).⁶ تتعلق بالوظيفة التنفيذية المهارات الحركية والمكانية، والعمليات المعرفية الأساسية التي تدخل في الحركة وإدراكنا للأشياء وحركاتها.⁷ كل هذه العناصر تشارك في تعلم الطلاب في الفصول الدراسية، وكذلك في تطوير القراءة والكتابة والرياضيات على وجه التحديد.⁸

الوظيفة التنفيذية في السياق

على سبيل المثال، فكر في مهمة الطالب الذي يجلس على مكتب لقراءة جملة وكتابة إجابة.

المهارات الحركية ضرورية للطالب حتى يتمتع بالثبات الأساسي للجلوس بشكل مستقيم على المكتب، والمهارات الحركية الدقيقة لحمل قلم الرصاص والإمساك به والتحكم فيه من أجل الكتابة.
هناك حاجة إلى المهارات المكانية لوضع الإجابة المكتوبة على السطر على الورقة، والكتابة في مساحة معينة، بأحرف مقروءة. تعد المهارات البصرية المكانية ضرورية للطلاب لاحتواء كتاباتهم على الورقة، وعدم شطبها، أو الانتقال من سطر إلى آخر مع كتاباتهم.
هناك حاجة إلى الذاكرة العاملة لقراءة الجملة وفهمها، من أجل صياغة الاستجابة بدقة.
يعد ضبط النفس ضروريًا للطالب حتى يتمكن من أداء المهمة التي بين يديه، ولا ينهض ويذهب ليفعل شيئًا أكثر إثارة له، أو يحلم بما سيفعله بعد المدرسة.
تتضمن المرونة المعرفية تطبيق الصوتيات والمعرفة اللغوية بشكل صحيح (مثل جمع كلمة "bus" هو "buses" ولكن جمع "day" هو "days") لقراءة الجملة بدقة وكتابة استجابة مناسبة وسهلة القراءة.⁹

ويظهر نمط مماثل في الرياضيات، حيث يحتاج الطلاب إلى تفسير الأرقام، والاحتفاظ بها في أذهانهم، وإجراء العمليات الحسابية، وكتابة إجابات دقيقة. وبمجرد أن يتعلق الأمر بمشكلة كلامية، فإن العبء المعرفي للقراءة وتفسير المشكلة وتطبيق كل من اللغة والحس العددي عليها، من أجل حساب وكتابة الإجابة الصحيحة يزيد من أهمية هذه المهارات الأساسية. والخبر السار هو أن أشياء مثل المهارات المكانية يمكن تحسينها من خلال الممارسة والملاحظات،¹⁰ ويمكن القيام بهذه الممارسة بعدة طرق - بما في ذلك البناء والبرمجة والمشاركة في التعلم العملي للعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات باستخدام VEX GO .

المهارات الأساسية، والوظيفة التنفيذية، وVEX GO

يتضمن البناء باستخدام VEX GO العديد من المهارات الأساسية للاستعداد للمدرسة، بالإضافة إلى تطوير القراءة والكتابة والرياضيات. على سبيل المثال، فكر في مهمة بناء روبوت Code Base من تعليمات البناء. وهناك أمور كثيرة تتكامل مع تحقيق هذا الهدف، منها:

هناك حاجة إلى المهارات الحركية الدقيقة لتتمكن من التقاط القطع وربطها معًا بشكل فعال. في حالة استخدام أداة Pin Tool، يتم استخدام المهارات الحركية للتعامل مع الأداة للقيام بأشياء مثل إزالة المسامير بنجاح.
هناك حاجة إلى المهارات المكانية لمطابقة القطع الحقيقية الموجودة في متناول اليد مع الرسم التخطيطي للقطع في تعليمات البناء. تُستخدم المهارات الإدراكية لتحريك القطع وتحريكها لتتناسب مع زاوية واتجاه الرسم التخطيطي.
هناك حاجة إلى المهارات البصرية المكانية لمعرفة كيف ومتى وأين يتم ربط أجزاء الروبوت معًا للبناء. تشارك الذاكرة العاملة المكانية في ربط القطع في المواقع الصحيحة، الأمر الذي قد يتضمن مهارات تحويلية أيضًا.
هناك حاجة إلى مهارات اللغة والاستماع لاتباع التعليمات متعددة الخطوات المقدمة، مع ضبط النفس لمواصلة المهمة، واتباع تعليمات البناء، والعمل مع شريك. تُستخدم اللغة المكانية لوصف كيفية ترابط القطع معًا أثناء البناء.
تُستخدم المهارات الحسابية لاختيار العدد الصحيح من القطع لكل خطوة، بالإضافة إلى اللغة المكانية لوصف كيفية دمجها معًا.
هناك حاجة إلى المرونة المعرفية والمهارات البصرية المكانية لتحديد كيفية إصلاح البناء إذا لم يسير معًا على النحو المنشود، أو للاستمرار في الجزء التالي من عملية البناء.

بمجرد إضافة برمجة الروبوت للقيادة من موقع إلى آخر في الميدان، يتم تعزيز هذه المهارات بطرق إضافية، بما في ذلك:

هناك حاجة إلى المهارات المكانية لإعداد الحقل وقاعدة التعليمات البرمجية في الموضع والاتجاه الصحيحين. تُستخدم اللغة المكانية لوصف المهمة، أو اتجاه الحركة اللازمة للروبوت للقيادة إلى الموقع الصحيح.
هناك حاجة إلى المهارات البصرية المكانية لتخطيط مسار الروبوت. يتم دمج ذلك مع المهارات الحركية والمكانية اللازمة للكتابة وتوثيق الخطة على نسخة قابلة للطباعة.
هناك حاجة إلى المهارات الحركية لتشغيل الروبوت واستخدام الجهاز مع VEXcode GO لتوصيل الكتل وسحبها إلى المشروع.
هناك حاجة إلى الذاكرة العاملة والمهارات الحركية لبناء المشروع في VEXcode GO من أجل ترميز الروبوت ليتوافق مع الخطة. يجب أن يتذكر الطلاب ما تفعله كل كتلة، وكيفية توصيلها لإنشاء تسلسل ينجز المهمة التي بين أيديهم.
تُستخدم المهارات الحسابية لإدخال المعلمات الصحيحة في الكتل لتحقيق السلوكيات المطلوبة (أي تغيير معلمة الكتلة [Drive for] إلى 300 مم لجعل الروبوت يقود مسافة معينة).
هناك حاجة إلى مهارات اللغة والاستماع لاتباع التعليمات متعددة الخطوات المقدمة، مع ضبط النفس للتركيز على المهمة المحددة وحل المشكلة مع الشريك.
هناك حاجة إلى المرونة المعرفية والمهارات البصرية المكانية لتحديد كيفية تصحيح أخطاء المشروع إذا لم يتحرك الروبوت على النحو المنشود، أو للاستمرار في الجزء التالي من تحدي البرمجة.

لا يقتصر الأمر على أن أنشطة بناء الروبوت وترميزه لإنجاز مهمة تتضمن العديد من المهارات الأساسية، بل يمكن استخدام VEX GO لتعزيز مهارات أكاديمية محددة أيضًا، وللاستفادة من التحفيز والمشاركة في الخبرات العملية لدعم التعلم في مجالات أخرى. المناطق. لا تزال جميع الممارسات المذكورة أعلاه قيد المعالجة، ويتم تعزيزها بشكل إضافي من خلال مهارات القراءة والكتابة أو الرياضيات عند استخدام مواد VEX GO للقيام بأشياء مثل:

أنشئ تصميمًا لاستكشاف الكسور المتكافئة بطريقة ملموسة
قم ببناء ساعة فعالة لممارسة مهارات معرفة الوقت
قم ببناء مستوى مائل للتدرب على القياس و/أو التحويل
تدرب على رسم الإحداثيات من خلال إنشاء لعبة "BattleBoats" ولعبها
قم بترميز عدد دورات العجلة اللازمة لقيادة الروبوت لمسافة محددة
أعد تمثيل القصة باستخدام قطع VEX GO لبناء شخصيات أو إعدادات لإظهار فهم القراءة
اكتب إدخالاً في السجل حول كل مرحلة من مراحل دورة حياة الضفدع التي قمت ببنائها
قم بإنشاء ووصف موطنًا لمخلوق آلي ليعيش فيه
اكتب تعليمات البناء لما قمت ببنائه حتى يتمكن الشريك من إنشاء نفس الشيء

يوضح كل من هذه الأمثلة طرقًا ليس فقط لإعداد الطلاب لتعلم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، ولكن لاستخدام العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات من أجل تعلم وتطوير مهارات أخرى. عندما يتم منحهم فرصًا عملية إضافية للمشاركة في التعلم المتكامل، يصبح الطلاب قادرين على "إنشاء المزيد من الروابط العصبية وإعطاء المزيد من المعنى للتعلم والمفاهيم التي يتم تدريسها".¹¹ كلما زاد عدد نقاط الاتصال في النشاط، أصبح التعلم أعمق. وعندما يتمكن الطلاب من المشاركة في محادثات مفتوحة حول عملهم، وإقامة اتصال عاطفي بما يفعلونه، فإن تعلمهم ينمو بشكل أعمق.

يتوافق VEX GO مع أهداف المناهج الدراسية

وبعبارة أخرى، إليك بعض معايير التقييم الأساسية التي يتم استخدامها غالبًا في الفصول الدراسية، إلى جانب الأنشطة التي يمكن القيام بها باستخدام VEX GO للتوافق معها.

اللغة ومعرفة القراءة والكتابة:¹²

يتحدث بفعالية باستخدام مفردات دقيقة بشكل متزايد - في كل مرة يناقش الطلاب مشروع إنشاء أو برمجة داخل مجموعتهم، أو يشاركون تعلمهم أثناء استراحة منتصف اللعب أو قسم المشاركة في وحدة مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (مثل التحدث عن كيفية حاجة الروبوت إلى انتقلوا لجمع العينات في وحدة مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM Lab) للعمليات السطحية ، ويستخدمون اللغة المكانية والوصفية والدقيقة لشرح أفكارهم، ووضع التنبؤات، والإجابة على الأسئلة.

يفهم النصوص الخيالية وغير الخيالية ويفسرها أو يستجيب لها - تعمل المقدمة لبناء وحدة مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM Lab Unit على إشراك الطلاب في قصة للتعرف على ميزات ووظائف VEX GO Kit، وترشدهم خلال البناء الأول باستخدام قطع الطقم. سلسلة أنشطة ميزات المخلوقات تجعل الطلاب يستخدمون الكتابة الإبداعية لوصف كيفية ارتباط بنيتهم بميزات جزيرة خيالية.
يكتب لأغراض مختلفة بتنسيقات مختلفة - استخدام مطبوعات VEX GO لدعم تخطيط المسار وتوثيق المشروع، إلى جانب التعليقات في مشروع VEXcode GO مثل تلك المستخدمة في وحدة مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات Parade Float STEM، حيث يمارس الطلاب الكتابة والرسم لتمثيل مشاريعهم البرمجية بطرق تفصيلية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأنشطة مثل كتابة إدخال في دفتر اليومية في وحدة Fun Frogs STEM Lab Unit تمكن الطلاب من الكتابة بشكل أكثر إبداعًا لوصف مشاريع البناء الخاصة بهم.
يجمع المعلومات ويستخدمها لأغراض البحث - يقوم الطلاب بجمع البيانات من خلال الأنشطة والتجارب مثل تلك الموجودة في الوحدة من مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (الآلات البسيطة) أو الوحدة من مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (انظروا إلى بعضهما البعض)، ثم يستخدمون هذه المعلومات لإثراء مناقشاتهم والإجابة على الأسئلة حول تعلمهم خلال أقسام استراحة منتصف اللعب والمشاركة في المعمل.

التفكير الرياضي:¹³

يطبق المفاهيم والاستراتيجيات لحل المشكلات الرياضية - الوحدة من مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات للكسور تطلب من الطلاب إنشاء بناء واستخدام قطع VEX GO Kit لاستكشاف الكسور المكافئة من خلال مقارنة الكسور حسب الحجم.
يتواصل ويمثل التفكير الرياضي - بينما يقوم الطلاب بالبناء من تعليمات البناء، فإنهم يستخدمون اللغة المكانية للتواصل مع شركائهم حول القطع واتجاهها وكميتها وشكلها وحجمها وما إلى ذلك. في أنشطة مثل تلك الموجودة في الوحدة 1 من مختبر طوارئ العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات ( Ocean Emergency STEM Lab Unit)، يقوم الطلاب بتخطيط وبناء المسار باستخدام الأوصاف اللفظية والمكتوبة واللغة المكانية والعددية لمناقشة كيفية برمجة الروبوت الخاص بهم بشكل فعال للقيادة على طريقهم.
استكشاف المشكلات المكانية وحلها باستخدام أدوات المعالجة والرسومات واللغة المكانية - أنشطة الاكتشاف مثل تقليب الأعلام، تدويرها، و التماثل تمنح الطلاب ممارسة التناظر والانعكاسات والتدوير. يمكن للطلاب استكشاف استخدام الإحداثيات لتحديد النقاط على الشبكة من خلال ألعاب مثل تلك الموجودة في Battle Boats STEM Lab Unit.
يستخدم الأدوات والتقنيات للتقدير والقياس - في كل مرة يخطط فيها الطلاب لمشروع لقيادة الروبوت VEX GO إلى موقع محدد، فإنهم يحتاجون إلى معالجة المسافة اللازمة للسفر للوصول إلى وجهتهم، وإدخال هذا التقدير أو القياس في حساباتهم الكود بشكل فعال. في وحدة مختبر العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات Code Base STEM)، يقوم طالب بترميز Code Base للتنقل في دورة سباق التعرج عن طريق برمجة القيادة وتحويل المسافات بالملليمتر أو البوصة أو الدرجات.

إن تعدد استخدامات VEX GO كأداة تعليمية يمكّن المعلمين من دمج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) في العديد من مجالات الفصول الدراسية، بما في ذلك القراءة والكتابة والرياضيات. سواء كان ذلك في مركز تعليمي، أو كجزء من درس صفي كامل، يوفر VEX GO للمدرسين والطلاب فرصة لاكتساب الممارسة والتعليقات حول مجموعة كبيرة من المهارات الأساسية لدعم التعلم والتطوير. لمعرفة المزيد حول الوظيفة التنفيذية، والمهارات المكانية، والحركية وارتباطها بالتعلم، شاهد مقابلات مع كلير كاميرون، مؤلفة كتاب Hands On, Minds On، في مكتبة الفيديو PD+.

¹ ديشتلميلر، مارجو إل، وآخرون. آل. نظام أخذ عينات العمل من مرحلة ما قبل المدرسة حتى الصف الثالث: المبادئ التوجيهية الشاملة. الطبعة الرابعة، بيرسون، 2001.

² كاميرون، كلير إي. التدريب العملي والعقول: كيف تعزز المهارات التنفيذية والحركية والمكانية الاستعداد للمدرسة. مطبعة كلية المعلمين، 2018.

³ دي، توماس س.، وآخرون. "تأثير عدم ترك أي طفل على الطلاب والمعلمين والمدارس [مع التعليقات والمناقشة]." أوراق بروكينغز حول النشاط الاقتصادي (2010): 149-207.

⁴ ² كاميرون، كلير إي. التدريب العملي والعقول: كيف تعزز المهارات التنفيذية والحركية والمكانية الاستعداد للمدرسة. مطبعة كلية المعلمين، 2018.

⁵ كاميرون، كلير إي. مقابلة أجراها جيسون ماكينا. مقابلة مع كلير كاميرون الجزء الثاني: الوظيفة التنفيذية، 2022، https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ المرجع نفسه.

⁷المرجع نفسه.

⁸كاميرون، كلير إي. التدريب العملي والعقول: كيف تعزز المهارات التنفيذية والحركية والمكانية الاستعداد للمدرسة. مطبعة كلية المعلمين، 2018.

⁹ كاميرون، كلير إي. مقابلة أجراها جيسون ماكينا. مقابلة مع كلير كاميرون الجزء الرابع: المهارات المكانية، 2022، https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ كاميرون، كلير إي. مقابلة أجراها جيسون ماكينا. مقابلة مع كلير كاميرون الجزء 8: الوجبات السريعة الرئيسية، 2022، https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-8-key-takeaways.

¹¹ ديشتلميلر، مارجو إل، وآخرون. آل. نظام أخذ عينات العمل من مرحلة ما قبل المدرسة حتى الصف الثالث: المبادئ التوجيهية الشاملة. الطبعة الرابعة، بيرسون، 2001.

¹² المرجع نفسه.