Průběh stavby pro VEX GO

Úvod

Účelem tohoto článku je nastínit plán pro zahájení výstavby s VEX GO. Tento článek je určen pro ty, kteří jsou velmi noví a neznají své sady, a nabídne důležité informace pro navigaci v systému VEX GO. Pamatujte, že neexistuje správný nebo špatný způsob, jak volně stavět. V Kitu je téměř nekonečná kombinace dílů, tak proč by existovalo jen jedno řešení? Tento článek doufá, že vám poskytne cestu do tohoto zastrašujícího tématu a učiní ho méně děsivým.

Cestovní mapa pro stavbu má v zásadě tři body zájmu, abyste mohli volně směřovat ke konečnému cíli stavby:

• Pokyny k sestavení
• Modifikace
• Volná budova

Doporučujeme důkladně prozkoumat každou zastávku, než se vydáte na svou stavební cestu. První zastávkou v našem itineráři jsou pokyny k sestavení.

Pokyny k sestavení

Pro začátek se doporučuje procházet Instrukcemi k sestavení VEX GO , které najdete na builds.vex.com. Pokyny k sestavení jsou předem určené podrobné pokyny, které uživatele provedou vytvořením konkrétního sestavení. Některé sestavení jsou konstrukce pouze, což znamená, že nejsou poháněny vůbec, jako například Unpowered Super Car. Jiné jsou napájeny pomocí motorů a (vpřed, vzad a vypnuto), jako je Spirograph. Zatímco ostatní jsou a kódovány pomocí VEX GO Brain, jako je Code Base. Tyto předem určené sestavení se používají v různých VEX GO STEM Labs. Tyto laboratoře nabízejí učitelům vysoce lešenářské aktivity pro každou stavbu, což jim poskytuje výchozí bod pro to, jak používat sestavení a jak se studenty stavět. Učitelé mohou začít s návodem na sestavení a aktivitami STEM Lab, aby mohli studentům položit základy, aby byli později připraveni řešit složitější výzvy.

Zde na obrázku (v pořadí zleva doprava): Super auto bez pohonu (pouze konstrukce); Spirograf (napájený); Kódová základna (napájená a kódovaná)

Pokyny k sestavení podporují učení studentů

Dodržování samostatné sady pokynů k sestavení je skvělý způsob, jak se nejen seznámit se sadou a součástmi v ní obsaženými, ale také vidět příklady toho, jak určité součásti fungují a proč se používají v určitých sestaveních. Sledování těchto úvodních staveb může snížit kognitivní zátěž a umožní vám jít dále na vaší stavební cestě. Teorie kognitivní zátěže se pokouší vysvětlit, jak může být schopnost studenta zpracovávat nové informace ovlivněna zátěží informací, které je nutné použít k dokončení úkolu.¹ Například během procesu řešení problémů, jako je navrhování a stavba objektu k dokončení úkolu, potřebují mít studenti v pracovní paměti tolik věcí, které jsou snadno dostupné od cíle, plánu, omezení, ke skutečnému procesu schopnosti spojit dva kusy dohromady. Chcete-li studentům pomoci zvládnout velký úkol, jako je tento, jeho rozdělení na menší součásti pomáhá lépe zvládat zátěž. Stavění podle pokynů k sestavení umožňuje studentům soustředit se na to, jak se jednotlivé kusy spojují, aby vytvořili větší objekt. Čím více to studenti procvičují, činnosti spojené s stavitelským úkolem nevyžadují stejné množství přemýšlení; čímž se uvolní kognitivní kapacita pro koncepty, jako je navrhování nebo opakování sestavení.

Existuje také mnoho dalších dovedností, které se využívají a rozvíjejí při dodržování diskrétních pokynů k sestavení, jako je prostorové uvažování. Prostorové dovednosti jsou základní složkou učení a jsou zastřešujícím termínem pro řadu kognitivních procesů, které se používají k zaznamenávání prostorových informací a práci s nimi.² Jak rozumíme objektům a jejich vlastnostem a pohybu v prostoru, schopnost vytvořit mentální model objektu nebo problému nebo transformovat tento objekt v naší mysli, to vše je součástí prostorového uvažování. Přemýšlení o tom, jak to vypadá v praxi, orientace vaší stavby nebo dílků stejným způsobem, jak je znázorněno v Instrukcích pro stavbu, může rozvíjet prostorové uvažování, což je důležitá dovednost, kterou později budete mít v pokročilejším stavění.

Tato strategie budování může studentům pomoci porozumět mnoha různým typům spojení, když budují, a vidět, že všechna sestavení jsou jen speciální posloupnost těchto spojení. Postupem času mohou pochopit, že každý kus, který jde do sestavení, by měl mít specifickou funkci, ať už jde o tvar, strukturu, pohyb, inteligenci nebo dekoraci!

Nejen, že jsou tyto dovednosti užitečné při budování, ale budováním a posilováním těchto dovedností mohou studenti podpořit i své matematické myšlení.³ Velká část matematického myšlení čerpá ze schopnosti studentů vytvořit mentální model problému. Cvičením stavění studenti nejen napínají své svaly prostorového uvažování, ale rozvíjejí své schopnosti mentálního modelování, které mohou podpořit pozdější učení matematiky.⁴ Chcete-li se dozvědět více o používání VEX GO k podpoře matematického myšlení, přečtěte si tento článek.

Modifikace

Přemýšlejte o tom takto; „Úpravy“ budou vaším mostem mezi strukturovanou budovou (pomocí návodu k sestavení) a volnou budovou. Ve strukturovaném stavění máte v podstatě všechny odpovědi na proč stavím, jak stavíma co stavím. Ve volné stavbě musíte všechny odpovědi zjistit sami. Úpravy jsou skvělým způsobem, jak snadno odpovědět na tyto otázky, aniž byste museli odpovídat na všechny najednou.

Například v aktivitě Ramp Racers studenti provedou drobné úpravy sestavení nakloněné roviny. To umožňuje studentům určitou volbu, jak by chtěli stavbu upravit, aniž by jim chyběla struktura, kterou má volná budova. To umožňuje studentům soustředit se na méně proměnných, které je třeba změnit najednou, dokud se nedozvědí více o částech sady GO Kit, o tom, jak fungují, a také o tom, jak vytvořit určité mechanismy.

Mezi další příklady, které to využívají, patří Super Car, Robot Arm, Code Basea modifikací drápu v laboratoři 2 v laboratoři STEM Labadaptačního drápu.

Některé série sestavení, jako je Super Car (na obrázku níže), nabízejí další způsob, jak prozkoumat stavění s úpravami. Stavba postupuje tak, jak se mění potřeba robota. Sekvence sestavení, jako je Super Car, nabízejí příležitost prozkoumat spojení mezi úpravou a potřebou. Ať už je „potřeba“ definována činností STEM Lab nebo samotnými studenty, schopnost propojit změny v sestavení s možnostmi sestavení je důležitá.

Jednou ze strategií, jak pomoci lešení od úprav k volnému stavění, je vymýšlet úpravy, které můžete provést a které by vylepšily aktuální sestavení, která jste již dokončili. Toto je další krok k volnému stavění, protože vás zapojí do přemýšlení, plánování a vytváření revize stavby.

Volná budova

Začátek

Vybudovat design od nuly se může na první pohled zdát ohromující. Čerpání stavebních technik, jako jsou ty představené v Intro to Building STEM Lab Unit a v článku Key Ideas for Building with VEX GO , lze však aplikovat na všechny typy budov, aby byl tento úkol lépe zvládnutelný.

Přemýšlejte o tom takto; ve vašich sadách VEX GO existuje téměř nekonečná kombinace dílů a spojovacích vzorů. Když je toto tvrzení pravdivé, matematicky je možné všechno. Musíte jen najít ten přesný vzorec, který zodpoví všechny vaše problémy. S tím vyvstává otázka: "Kde mám začít?"

Startovní čára

Tato otázka je těžká. Když začínáte volně stavět, rozhodně se vyplatí uvést proč a za jakým účelem volně stavíte. Často je užitečné zdokumentovat svá omezení myšlení a návrhu, než začnete stavět.

• Můžete vytvořit graf s cíli, kterých chcete, aby váš návrh dosáhl.
  • Některé příklady cílů, kterých můžete chtít dosáhnout, zahrnují:
    • Chci, aby design šel rychle
    • Chci, aby design dosahoval vysoko
    • Chci, aby design vážil velmi málo
    • Chci, aby byl design velmi malý
    • Chci, aby design jezdil a zatáčel
    • Chci, aby design zvedl a přesunul předměty
• Můžete také vytvořit graf s omezeními vašeho návrhu. Například sada GO Kit má stanovený počet kusů. Možná máte na mysli design, ale nemáte dostatek určitého kusu, abyste jej postavili. 
  • Některé příklady omezení, která možná budete muset zvážit, zahrnují:
    • Lze použít pouze díly GO
    • Lze používat pouze konstrukční součásti (žádné motory nebo jiné elektrické napájení)
    • Lze použít pouze méně než 50 kusů
    • Lze použít pouze čtyři kola, která jsou součástí sady
    • Musí být postaven v konkrétním časovém rámci

Je důležité si tyto otázky položit, nejen proto, abychom si je zapamatovali, ale také abychom zůstali na správné cestě. S nekonečnými kombinacemi spojení může být těžké si přesně vzpomenout, proč jste začali, jakmile jste začali. Uvedení vašeho cíle a všech omezujících faktorů vám může pomoci vytvořit to, co jste původně chtěli.

Navrhujte, vytvářejte a opakujte

Znalost svého cíle a omezení připraví půdu pro návrh vašeho řešení. Před stavbou je důležité mít plán. Build Instructions nabízí velmi konkrétní a podrobný plán pro stavbu. Při volném stavění mohou být plány studentů volnější, ale měly by zahrnovat nějaký náčrt toho, co se snaží postavit. To znamená, že si procvičí vytvoření mentálního modelu svého nápadu, přenesou jej na papír a poté přiřazují svůj výkres ke skutečným dílům ze sady.

Jakmile si stanovíte, čeho chcete dosáhnout se svou stavbou a faktory přímo mezi vámi a tímto cílem, je to akt vyvažování. Musíte najít dokonalou rovnováhu mezi svými omezeními a svými cíli, abyste vytvořili to, co přesně chcete dosáhnout.

Nebojte se zkoušet nové věci! Při experimentování s těmito možnými řešeními a sestaveními je důležité, abyste nešli po jedné konkrétní cestě. S téměř nekonečnou kombinací dílů v sadě rozhodně existuje více než jeden přístup k vašemu problému! Testujte a opakujte svou sestavu, abyste se ujistili, že dosáhne vašeho cíle a stále splňuje vaše omezení. Celý bezplatný proces stavění je spousta zábavy, protože vás posadí na sedadlo řidiče!

---

¹ Sweller, J., van Merriënboer, JJG & Paas, F. Kognitivní architektura a výukový design: 20 let poté. Educ Psychol Rev 31, 261–292 (2019). https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

² Cameron, Claire E. Rozhovor od Jasona McKenny. Rozhovor s Claire Cameron Part 1: School Readiness, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-1-school-readiness.

³ Cameron, Claire E. Ruce, mysli: Jak výkonné funkce, motorické a prostorové dovednosti podporují školní připravenost. Teachers College Press, 2018.

⁴ Tamtéž.