Χρήση του VEX 123 για την υποστήριξη της διδασκαλίας του γραμματισμού και της μαθηματικής σκέψης – Βάση γνώσεων

Συχνά κατά τη διάρκεια των χρόνων του δημοτικού σχολείου, δίνεται μεγάλη έμφαση στη διδασκαλία του γραμματισμού και των μαθηματικών. Ενώ η φωνητική, οι προφορικές λέξεις και η ευχέρεια στην ομιλία είναι σημαντικά για την ανάπτυξη του γραμματισμού σε μικρούς μαθητές, ο γραμματισμός περιλαμβάνει περισσότερα από αυτά τα στοιχεία. Ο γραμματισμός περιλαμβάνει επίσης γλωσσικές δεξιότητες όπως η ομιλία και η ακρόαση, καθώς και οπτικές και γραπτές δεξιότητες που απαιτούνται για τη γραφή.¹ Ομοίως, οι μαθηματικές πράξεις, η αριθμητική και οι μαθηματικές πράξεις είναι πράγματι θεμελιώδεις για την εκμάθηση των μαθηματικών, αλλά αποτελούν μόνο ένα κομμάτι του παζλ. Η μαθηματική σκέψη περιλαμβάνει τη χωρική συλλογιστική και την αφαίρεση, καθώς και πράγματα όπως οι οπτικοκινητικές δεξιότητες ή η ικανότητα σύνδεσης αριθμού και ποσότητας.² Ωστόσο, όταν υπάρχουν ανησυχίες σχετικά με την επίδοση στον γραμματισμό ή στα μαθηματικά (ή την έλλειψή τους), το πρώτο ένστικτο είναι συχνά να προστεθεί περισσότερη μηχανική εξάσκηση, χωρίς απαραίτητα να σκεφτόμαστε τη μεγαλύτερη εικόνα ή πώς αναπτύσσονται ο γραμματισμός και η μαθηματική σκέψη σε όλη την παιδική ηλικία.

Μια ομάδα μαθητών κάθεται στο πάτωμα γύρω από ένα 123 Field, γράφει αφής και παρακολουθεί τα ρομπότ να κινούνται.

Εκτελεστική Λειτουργία και Βασικές Δεξιότητες

Ο βασικός γραμματισμός και η μαθηματική σκέψη, και πολλά από αυτά που συνήθως θεωρούνται «ετοιμότητα για το σχολείο», είναι πράγματα όπως η εκτελεστική λειτουργία, η μνήμη εργασίας, οι κινητικές δεξιότητες και οι χωρικές δεξιότητες.³ Συχνά θεωρούνται ως παράγοντες πρόβλεψης της σχολικής επιτυχίας, όταν πρόκειται για τη διαμόρφωση των προγραμμάτων σπουδών, αυτά τα θεμελιώδη στοιχεία της μάθησης σπάνια έχουν χρόνο ή χώρο κατά τη διάρκεια της σχολικής ημέρας, πόσο μάλλον να ενσωματώνονται στη διδασκαλία του γραμματισμού ή των μαθηματικών. Ωστόσο, οι χωρικές δεξιότητες είναι γνωστό ότι αποτελούν προγνωστικό παράγοντα για την επίδοση στα μαθηματικά, οι κινητικές δεξιότητες αποτελούν προϋπόθεση για την εκμάθηση της γραφής και η εκτελεστική λειτουργία επιτρέπει στους μαθητές να παρακολουθούν ένα κείμενο, να αποκωδικοποιούν μια άγνωστη λέξη και να κατανοούν το νόημα της πρότασης.⁴

Ο όρος εκτελεστική λειτουργία περιλαμβάνει μια σειρά από δεξιότητες και διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένου του αυτοελέγχου (όπως η διακοπή μιας παρόρμησης και η πραγματοποίηση κάτι άλλου), της γνωστικής ευελιξίας (όπως η μετατόπιση ή η εναλλαγή από τη μία δραστηριότητα στην άλλη) και της μνήμης εργασίας (οι διαδικασίες που απαιτούνται για την παρακολούθηση των πληροφοριών καθώς εργαζόμαστε με αυτές).⁵ Σχετικές με την εκτελεστική λειτουργία είναι οι κινητικές και χωρικές δεξιότητες, καθώς και οι υποκείμενες γνωστικές διαδικασίες που εμπλέκονται στην κίνηση και την αντίληψή μας για τα αντικείμενα και τις κινήσεις τους.⁶ Όλες αυτές εμπλέκονται στη μάθηση των μαθητών σε ένα περιβάλλον τάξης, καθώς και στην ανάπτυξη του γραμματισμού και των μαθηματικών ειδικότερα.⁷

Εκτελεστική Λειτουργία στο Πλαίσιο

Για παράδειγμα, σκεφτείτε την εργασία ενός μαθητή που κάθεται σε ένα γραφείο για να διαβάσει μια πρόταση και να γράψει μια απάντηση.

Οι κινητικές δεξιότητες είναι απαραίτητες για να έχει ο μαθητής τη σταθερότητα του κορμού του ώστε να κάθεται όρθιος σε ένα γραφείο, καθώς και τις λεπτές κινητικές δεξιότητες για να κρατά, να πιάνει και να ελέγχει ένα μολύβι για να γράφει.
Απαιτούνται χωρικές δεξιότητες για να τοποθετηθεί η γραπτή απάντηση στη γραμμή του χαρτιού και να γραφτεί μέσα σε ένα δεδομένο κενό, με τα γράμματα να συνδέονται σε λέξεις.
Οι οπτικοχωρικές δεξιότητες είναι απαραίτητες για να μπορούν οι μαθητές να συγκρατούν το γραπτό τους στην εργασία και να μην το παραγράφουν ή να μετακινούνται από τη μία γραμμή στην άλλη με το γραπτό τους.
Η εργαζόμενη μνήμη είναι απαραίτητη για την ανάγνωση και την κατανόηση της πρότασης, προκειμένου να διατυπωθεί με ακρίβεια μια απάντηση.
Ο αυτοέλεγχος είναι απαραίτητος για να μπορέσει ο μαθητής να ασχοληθεί με την εργασία που έχει αναλάβει και όχι να σηκωθεί και να πάει να κάνει κάτι πιο συναρπαστικό για αυτόν, όπως να χτίσει στον χώρο με τα τετράγωνα ή να ζωγραφίσει.
Η γνωστική ευελιξία εμπλέκεται στην ερμηνεία των γραμμάτων και στην ορθή εφαρμογή των φωνητικών γνώσεων (όπως το «e» στο «set» κάνει διαφορετικό ήχο από το «e» στο «erase») για την ακριβή ανάγνωση της πρότασης και τη σύνταξη μιας κατάλληλης και ευανάγνωστης απάντησης.⁸

Ένα παρόμοιο μοτίβο αναδύεται και για τα μαθηματικά, όπου οι μαθητές πρέπει να ερμηνεύουν τους αριθμούς, να τους συγκρατούν στο μυαλό τους, να εκτελούν υπολογισμούς και να γράφουν ακριβείς απαντήσεις. Και όταν εμπλέκεται ένα λεκτικό πρόβλημα, το γνωστικό φορτίο της ανάγνωσης, της ερμηνείας του προβλήματος και της εφαρμογής τόσο της φωνητικής όσο και της αριθμητικής έννοιας σε αυτό, προκειμένου να υπολογιστεί και να γραφτεί η σωστή απάντηση, προσθέτει στη σημασία αυτών των βασικών δεξιοτήτων. Τα καλά νέα είναι ότι πράγματα όπως οι χωρικές δεξιότητες μπορούν να βελτιωθούν με εξάσκηση και ,^{ότι η εξάσκηση μπορεί να γίνει με μια πληθώρα τρόπων - συμπεριλαμβανομένου του προγραμματισμού ενός ρομπότ, όπως το VEX 123.}

Μια τάξη μαθητών κάθεται γύρω από ένα μεγάλο γήπεδο 123 παρακολουθώντας πολλά ρομπότ να κινούνται για να λύσουν μια πρόκληση.

Βασικές Δεξιότητες, Εκτελεστική Λειτουργία και VEX 123

Η κωδικοποίηση του ρομπότ 123 περιλαμβάνει πολλές από τις βασικές δεξιότητες για την ετοιμότητα για το σχολείο, καθώς και την ανάπτυξη του γραμματισμού και των μαθηματικών. Για παράδειγμα, σκεφτείτε την εργασία κωδικοποίησης του ρομπότ 123 για να οδηγεί από μια τοποθεσία σε μια άλλη σε ένα πεδίο.

Υπάρχουν πολλά πράγματα που ενσωματώνονται στην επίτευξη αυτού του στόχου, όπως:

Απαιτούνται χωρικές δεξιότητες για να τοποθετηθεί το Πεδίο και το ρομπότ στη σωστή θέση και προσανατολισμό.
Απαιτούνται οπτικοχωρικές δεξιότητες για τον σχεδιασμό της πορείας του ρομπότ. Αυτό συνδυάζεται με τις κινητικές και χωρικές δεξιότητες που απαιτούνται για τη γραφή, την τεκμηρίωση του σχεδίου σε εκτυπώσιμο υλικό.
Απαιτούνται κινητικές δεξιότητες για να αφυπνιστεί το ρομπότ 123 και να τοποθετηθεί στην αρχική του θέση.
Απαιτούνται μνήμη εργασίας και κινητικές δεξιότητες για να πατήσετε τα κουμπιά αφής προκειμένου να κωδικοποιήσετε το ρομπότ ώστε να ταιριάζει με το σχέδιο.
Οι αριθμητικές δεξιότητες χρησιμοποιούνται για την αντιστοίχιση ενός προς ένα μεταξύ του πατήματος κουμπιών και των συμπεριφορών (δηλαδή, πατώντας το κουμπί δύο φορές για να μετακινηθούν δύο τετράγωνα).
Απαιτούνται γλωσσικές και ακουστικές δεξιότητες για την τήρηση των οδηγιών πολλαπλών βημάτων που δίνονται, με αυτοέλεγχο για να παραμένετε συγκεντρωμένοι στην εργασία σας και να συνεργάζεστε με έναν συνεργάτη.
Απαιτούνται γνωστική ευελιξία και οπτικο-χωρικές δεξιότητες για να προσδιοριστεί ο τρόπος εντοπισμού σφαλμάτων στο έργο εάν το ρομπότ δεν κινείται όπως προβλέπεται ή για να συνεχιστεί το επόμενο μέρος της πρόκλησης κωδικοποίησης.

Two female students sit with a decorated 123 Robot on a table, as they edit the Coder card project in their Coder.

Η διαδικασία κωδικοποίησης του ρομπότ για την επίτευξη ενός στόχου όχι μόνο ενσωματώνει πολλές βασικές δεξιότητες, αλλά το ρομπότ 123 μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση συγκεκριμένων ακαδημαϊκών δεξιοτήτων. Όλες οι παραπάνω πρακτικές εξακολουθούν να εξετάζονται και ενισχύονται επιπλέον από τις δεξιότητες γραμματισμού ή μαθηματικών όταν το ρομπότ χρησιμοποιείται για να κάνει πράγματα όπως:

Οδηγήστε πάνω από γράμματα, ώστε οι μαθητές να μπορούν να προφέρουν λέξεις χρησιμοποιώντας το ρομπότ τους
Οδηγήστε για να δείτε λέξεις γραμμένες σε ένα πεδίο και διαβάστε τις
Μετακινηθείτε στα σημεία της πλοκής μιας ιστορίας με τη σωστή σειρά
Αναπαραστήστε μια ιστορία χρησιμοποιώντας το ρομπότ για να δείξετε κατανόηση κειμένου
Οδήγησε το ρομπότ κατά μήκος μιας αριθμογραμμής για να λύσεις ένα πρόβλημα πρόσθεσης
Χρησιμοποιήστε το ρομπότ ως σύμβολο < ή > , για να στρίψετε προς μια μεγαλύτερη ή μικρότερη τιμή
Οδηγήστε προς τους αριθμούς από το 11-20 σε ένα πεδίο με τη σειρά
Χρησιμοποιήστε το ρομπότ με μια αριθμογραμμή για να λύσετε ένα πρόβλημα αφαίρεσης

Κάθε ένα από αυτά τα παραδείγματα δείχνει απλές υλοποιήσεις όπου ο προγραμματισμός του ρομπότ 123 χρησιμοποιείται για να υποστηρίξει την ανάπτυξη βασικών δεξιοτήτων με έναν ολοκληρωμένο και ελκυστικό τρόπο. Αντί να εξασκείται σε λέξεις με κάρτες flash ή να χρησιμοποιεί ένα φύλλο εργασίας και ένα μολύβι για να λύνει μαθηματικά προβλήματα, το Ρομπότ 123 χρησιμοποιείται για να ενσωματώσει εκτελεστικές λειτουργίες, χωρικές και κινητικές δεξιότητες σε αυτές τις πρακτικές, ενώ παράλληλα παρακινεί τους μαθητές με τη χρήση ενός ρομπότ!

Το VEX 123 ευθυγραμμίζεται με τους στόχους του προγράμματος σπουδών

Με άλλα λόγια, ακολουθούν ορισμένα βασικά κριτήρια αξιολόγησης που χρησιμοποιούνται συχνά στις τάξεις, μαζί με δραστηριότητες που μπορούν να γίνουν με το VEX 123 για να ευθυγραμμιστούν με αυτά.

Γλώσσα και Γραμματισμός¹⁰:

Επιδεικνύει φωνημική επίγνωση - Το Εργαστήριο Κωδικοποίησης και Ανάγνωσης στο πλαίσιο της Ενότηταςτου Εργαστηρίου STEM με το Touch to Code, ζητά από τους μαθητές να κωδικοποιήσουν το Ρομπότ 123 για να οδηγήσει πάνω από γράμματα (ή φωνήματα) γραμμένα σε ένα Πλακίδιο και να προφέρει λέξεις με το ρομπότ τους. Η δραστηριότητα Αναζήτησης Λέξεων από Ρομπότ έχει ως στόχο τους μαθητές να οδηγήσουν το 123 Ρομπότ τους σε γράμματα σε ένα Πλακίδιο για να γράψουν όσο το δυνατόν περισσότερες λέξεις και να τις γράψουν.
Κατανοεί και ερμηνεύει ή απαντά σε κείμενα μυθοπλασίας και μη μυθοπλασίας - Το Γνωρίστε το Ρομπότ σας Εργαστήριο STEM Η Ενότητα εμπλέκει τους μαθητές σε μια ιστορία για να μάθουν για τα χαρακτηριστικά και τις λειτουργίες του ρομπότ, καθώς και πώς να συνεργαστούν με έναν συνεργάτη για να το χρησιμοποιήσουν με επιτυχία. Η σειρά δραστηριοτήτων Δράκος στο Χωριό» ζητά από τους μαθητές να ακούσουν μια ιστορία που αφηγείται και στη συνέχεια να αναπαραστήσουν τα σημεία της πλοκής χρησιμοποιώντας το Ρομπότ 123.
Χρησιμοποιεί στρατηγικές γραφής για τη μεταφορά ιδεών - Η χρήση εκτυπώσιμων υλικών VEX 123 για την υποστήριξη του σχεδιασμού διαδρομής και της τεκμηρίωσης έργων, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται στην Ενότητατου Εργαστηρίου STEM Μετάβαση από την Αφή στον Προγραμματισμό, ζητά από τους μαθητές να εξασκηθούν στη γραφή και το σχέδιο για να αναπαραστήσουν τα έργα τους.
Χρησιμοποιεί διευρυμένο λεξιλόγιο και γλώσσα για μια ποικιλία σκοπών - Κάθε φορά που οι μαθητές συζητούν ένα έργο εντός της ομάδας τους ή μοιράζονται τις στρατηγικές τους για τον προγραμματισμό κατά τη διάρκεια του διαλείμματος στο μέσο του παιχνιδιού ή της ενότητας Κοινοποίηση μιας Εργαστηριακής Μονάδας STEM, όπως όταν μιλάνε για το πώς λειτουργεί ο Αισθητήρας Ματιών για να βοηθήσει το 123 Ρομπότ να δει το σπίτι της γιαγιάς ή έναν Λύκο στην Εργαστηριακή Μονάδα STEM του Μικρού Κόκκινου Ρομπότ , χρησιμοποιούν λεξιλόγιο ιστορίας και προγραμματισμού για να εξηγήσουν τις ιδέες τους, να κάνουν προβλέψεις και να απαντήσουν σε ερωτήσεις.

Μαθηματική Σκέψη¹¹:

Εφαρμόζει έννοιες και στρατηγικές για την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων - Το Εργαστήριο STEM με την Αριθμογραμμή Η Ενότητα ζητά από τους μαθητές να χρησιμοποιήσουν το Ρομπότ 123 σε μια αριθμογραμμή για να λύσουν προβλήματα πρόσθεσης ή/και αφαίρεσης.
Χρησιμοποιεί απλά εργαλεία και τεχνικές για τη μέτρηση με μη τυποποιημένες και τυποποιημένες μονάδες - Δραστηριότητες όπως Αγώνας Διαστήματος ή Καθαρίστε το Δωμάτιό σας ζητήστε από τους μαθητές να χρησιμοποιούν μονάδες όπως «βήματα ρομπότ» για να κωδικοποιήσουν το ρομπότ τους 123 για να διανύσει ορισμένες αποστάσεις για να ολοκληρώσει μια εργασία.
Δείχνει κατανόηση του αριθμού και της ποσότητας - Κάθε φορά που οι μαθητές σχεδιάζουν ένα έργο για να οδηγήσουν το ρομπότ 123 σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία, πρέπει να επεξεργαστούν τον αριθμό των βημάτων που απαιτούνται και να τον ευθυγραμμίσουν με τα πατήματα κουμπιών αφής ή τις κάρτες κωδικοποίησης, όπως η οδήγηση προς τον θησαυρό στο Εργαστήριο STEM του Κυνηγητού Θησαυρού Ρομπότ στην Ενότητα Εισαγωγή στον Κωδικοποίηση Εργαστηρίου STEM.
Εξερευνά και λύνει χωρικά προβλήματα χρησιμοποιώντας χειριστικά μέσα, σχέδια και χωρική γλώσσα - Κάθε φορά που οι μαθητές χρησιμοποιούν ένα εκτυπώσιμο VEX 123, όπως το φύλλο σχεδιασμού έργου και κίνησης στο Εργαστήριο Επισκεφθείτε το Τίγρεις και τις Αρκούδες της Μονάδας Εργαστηρίου STEM Μετάβαση από την Αφή στον Κωδικοποιητή, χρησιμοποιούν χωρική γλώσσα, σχέδια και χειριστικά μέσα για να σχεδιάσουν και να εκτελέσουν ένα έργο για να οδηγήσουν το 123 Ρομπότ σε πολλαπλές τοποθεσίες.

Τρεις μαθητές κάθονται στο πάτωμα γύρω από ένα πεδίο 123, με ένα ρομπότ, έναν κόκκινο λύκο και έναν προγραμματιστή καθώς γράφουν το σχέδιο του έργου τους σε ένα φύλλο εργασίας.

Η ευελιξία του VEX 123 ως διδακτικού εργαλείου επιτρέπει στους εκπαιδευτικούς να ενσωματώσουν την επιστήμη των υπολογιστών σε πολλούς τομείς της τάξης τους, συμπεριλαμβανομένου του γραμματισμού και των μαθηματικών. Είτε σε ένα κέντρο μάθησης είτε ως μέρος ενός μαθήματος ολόκληρης της τάξης, το VEX 123 προσφέρει σε εκπαιδευτικούς και μαθητές την ευκαιρία να αποκτήσουν πρακτική ανατροφοδότηση σε μια πληθώρα βασικών δεξιοτήτων για την υποστήριξη της μάθησης και της ανάπτυξης. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την εκτελεστική λειτουργία, τις χωρικές και κινητικές δεξιότητες και τη σύνδεσή τους με τη μάθηση, δείτε τις Συνεντεύξεις με την Claire Cameron, συγγραφέα του Hands On, Minds On, στη βιβλιοθήκη βίντεο PD+.

¹ Dichtelmiller, Margo L., et. al. Το Σύστημα Δειγματοληψίας Εργασίας από το Προσχολικό έως την Τρίτη Δημοτικού: Οδηγίες Omnibus. 4η έκδοση, Pearson, 2001.

² Cameron, Claire E. Πρακτικά, ενδιαφέροντα: Πώς η εκτελεστική λειτουργία, οι κινητικές και οι χωρικές δεξιότητες ενισχύουν την ετοιμότητα για το σχολείο. Εκδόσεις Κολλεγίου Καθηγητών, 2018.

³ Στο ίδιο.

⁴ Στο ίδιο.

⁵ Κάμερον, Κλερ Ε. Συνέντευξη από τον Τζέισον ΜακΚένα. Συνέντευξη με την Claire Cameron Μέρος 2: Εκτελεστική Λειτουργία, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ Στο ίδιο.

⁷Στο ίδιο.

⁸Cameron, Claire E. Πρακτικά, ενδιαφέροντα: Πώς η εκτελεστική λειτουργία, οι κινητικές και οι χωρικές δεξιότητες ενισχύουν την ετοιμότητα για το σχολείο. Εκδόσεις Κολλεγίου Καθηγητών, 2018.

⁹ Κάμερον, Κλερ Ε. Συνέντευξη από τον Τζέισον ΜακΚένα. Συνέντευξη με την Claire Cameron Μέρος 4: Χωρικές Δεξιότητες, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Dichtelmiller, Margo L., et. al. Το Σύστημα Δειγματοληψίας Εργασίας από το Προσχολικό έως την Τρίτη Δημοτικού: Οδηγίες Omnibus. 4η έκδοση, Pearson, 2001.

¹¹ Ibid.