Πρόοδος κατασκευής για το VEX GO

Εισαγωγή

Ο σκοπός αυτού του άρθρου είναι να χαράξει τον οδικό χάρτη για να ξεκινήσετε την κατασκευή με το VEX GO. Αυτό το άρθρο προορίζεται για όσους είναι πολύ νέοι και δεν είναι εξοικειωμένοι με τα κιτ τους και θα προσφέρει ζωτικές πληροφορίες για την πλοήγηση στο σύστημα VEX GO. Να θυμάστε ότι δεν υπάρχει σωστός ή λάθος τρόπος για να χτίζετε ελεύθερα. Υπάρχει ένας σχεδόν άπειρος συνδυασμός εξαρτημάτων στο κιτ, οπότε γιατί να υπάρχει μόνο μία λύση; Αυτό το άρθρο ελπίζει να σας δώσει μια ευκαιρία να εμβαθύνετε σε αυτό το τρομακτικό θέμα και να το κάνετε λιγότερο τρομακτικό.

Ο οδικός χάρτης για την οικοδόμηση έχει βασικά τρία σημεία ενδιαφέροντος για να κατευθυνθείτε προς τον τελικό προορισμό της ελεύθερης οικοδόμησης:

• Οδηγίες κατασκευής
• Τροποποιήσεις
• Δωρεάν Κτίριο

Σας προτείνουμε να εξερευνήσετε προσεκτικά κάθε στάση πριν προχωρήσετε στο ταξίδι της κατασκευής σας. Η πρώτη στάση στο δρομολόγιό μας είναι οι Οδηγίες Κατασκευής.

Οδηγίες κατασκευής

Για να ξεκινήσετε, προτείνεται να περιηγηθείτε στις οδηγίες κατασκευής του GO που βρίσκονται στη builds.vex.com. Οι οδηγίες κατασκευής είναι προκαθορισμένες οδηγίες βήμα προς βήμα που καθοδηγούν τον χρήστη στη διαδικασία κατασκευής μιας συγκεκριμένης κατασκευής. Μερικές από τις κατασκευές είναι κατασκευή μόνο, που σημαίνει ότι δεν διαθέτουν καθόλου ισχύ, όπως το Unpowered Super Car. Άλλα τροφοδοτούνται κινητήρες και διακόπτες (εμπρόσθια, όπισθεν και απενεργοποίηση), όπως ο Spirograph Ενώ άλλα και κωδικοποιούνται χρησιμοποιώντας ένα VEX GO Brain, όπως το Code Base. Αυτές οι προκαθορισμένες κατασκευές χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία VEX GO STEM Labs. Αυτά τα Εργαστήρια προσφέρουν στους εκπαιδευτικούς δραστηριότητες με υψηλό βαθμό υποβάθρου για κάθε κατασκευή, παρέχοντάς τους ένα σημείο εκκίνησης για το πώς να χρησιμοποιούν τις κατασκευές και να εφαρμόζουν οδηγίες κατασκευής με τους μαθητές. Ξεκινώντας με οδηγίες κατασκευής και δραστηριότητες STEM Lab, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να θέσουν τα θεμέλια για τους μαθητές, ώστε να είναι προετοιμασμένοι να αντιμετωπίσουν πιο σύνθετες προκλήσεις αργότερα.

Εδώ απεικονίζεται (με σειρά από αριστερά προς τα δεξιά): Χωρίς κινητήρα Super Car (μόνο για κατασκευές). Σπειρογράφος (με κινητήρα). Βάση κώδικα (με κινητήρα και κωδικοποίηση).

Οδηγίες κατασκευής που υποστηρίζουν τη μάθηση των μαθητών

Ακολουθώντας ένα διακριτό σύνολο οδηγιών κατασκευής για να ξεκινήσετε, είναι ένας εξαιρετικός τρόπος όχι μόνο να εξοικειωθείτε με το Κιτ και τα κομμάτια που περιέχονται σε αυτό, αλλά και να δείτε παραδείγματα για το πώς λειτουργούν ορισμένα κομμάτια και γιατί χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες κατασκευές. Η παρακολούθηση αυτών των εισαγωγικών δομών μπορεί να μειώσει το γνωστικό φορτίο και να σας επιτρέψει να προχωρήσετε περαιτέρω στο ταξίδι της κατασκευής σας. Η θεωρία του γνωστικού φορτίου επιχειρεί να εξηγήσει πώς η ικανότητα ενός μαθητή να επεξεργάζεται νέες πληροφορίες μπορεί να επηρεαστεί από το φορτίο πληροφοριών που πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την ολοκλήρωση της εργασίας.¹ Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας επίλυσης προβλημάτων, όπως ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός αντικειμένου για την ολοκλήρωση μιας εργασίας, οι μαθητές πρέπει να έχουν πολλά πράγματα άμεσα διαθέσιμα στη μνήμη εργασίας τους, από τον στόχο, το σχέδιο, τους περιορισμούς, έως την πραγματική διαδικασία της δυνατότητας σύνδεσης δύο κομματιών μεταξύ τους. Για να βοηθηθούν οι μαθητές να διαχειριστούν μια μεγάλη εργασία όπως αυτή, η ανάλυσή της σε μικρότερα στοιχεία βοηθάει στην πιο διαχειρίσιμη διαχείριση του φόρτου εργασίας. Η κατασκευή με βάση τις οδηγίες κατασκευής επιτρέπει στους μαθητές να επικεντρωθούν στο πώς συνδέονται τα κομμάτια μεταξύ τους, προκειμένου να δημιουργήσουν ένα μεγαλύτερο αντικείμενο. Όσο περισσότερο οι μαθητές εξασκούνται σε αυτό, τόσο οι ενέργειες που εμπλέκονται σε μια κατασκευαστική εργασία δεν απαιτούν την ίδια ποσότητα σκέψης, απελευθερώνοντας έτσι τη γνωστική ικανότητα για έννοιες όπως ο σχεδιασμός ή η επανάληψη μιας κατασκευής.

Υπάρχουν επίσης πολλές άλλες δεξιότητες που χρησιμοποιούνται και αναπτύσσονται όταν ακολουθούνται διακριτές οδηγίες κατασκευής, όπως η χωρική συλλογιστική. Οι χωρικές δεξιότητες αποτελούν θεμελιώδες στοιχείο της μάθησης και αποτελούν έναν γενικό όρο για μια σειρά από γνωστικές διαδικασίες που χρησιμοποιούνται για την παρατήρηση και την επεξεργασία χωρικών πληροφοριών.² Ο τρόπος με τον οποίο κατανοούμε τα αντικείμενα και τις ιδιότητές τους και την κίνησή τους στον χώρο, η ικανότητα να δημιουργούμε ένα νοητικό μοντέλο ενός αντικειμένου ή ενός προβλήματος ή να μετασχηματίζουμε αυτό το αντικείμενο στο μυαλό μας αποτελούν όλα μέρος της χωρικής συλλογιστικής. Σκεπτόμενοι πώς φαίνεται αυτό στην πράξη, ο προσανατολισμός της κατασκευής ή των κομματιών σας με τον ίδιο τρόπο που φαίνεται στις Οδηγίες Κατασκευής μπορεί να αναπτύξει τη χωρική συλλογιστική, μια σημαντική δεξιότητα που πρέπει να αποκτήσετε αργότερα σε πιο προηγμένες κατασκευές.

Αυτή η στρατηγική για την κατασκευή μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να κατανοήσουν τους πολλούς διαφορετικούς τύπους συνδέσεων καθώς κατασκευάζουν και να δουν ότι όλες οι κατασκευές είναι απλώς μια ειδική ακολουθία αυτών των συνδέσεων. Με την πάροδο του χρόνου, μπορούν να κατανοήσουν ότι κάθε κομμάτι που μπαίνει σε μια κατασκευή θα πρέπει να έχει μια συγκεκριμένη λειτουργία, είτε πρόκειται για σχήμα, δομή, κίνηση, νοημοσύνη ή διακόσμηση!

Αυτές οι δεξιότητες δεν είναι μόνο χρήσιμες κατά την ανάπτυξη, αλλά με την ανάπτυξη και την ενδυνάμωσή τους, οι μαθητές μπορούν επίσης να υποστηρίξουν τη μαθηματική τους σκέψη.³ Μεγάλο μέρος της μαθηματικής σκέψης βασίζεται στην ικανότητα των μαθητών να δημιουργούν ένα νοητικό μοντέλο ενός προβλήματος. Εξασκούμενοι στην κατασκευή, οι μαθητές όχι μόνο εξασκούν τους μυς της χωρικής συλλογιστικής τους, αλλά και αναπτύσσουν τις νοητικές τους ικανότητες μοντελοποίησης που μπορούν να υποστηρίξουν την μετέπειτα μάθηση των μαθηματικών.⁴ Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη χρήση του VEX GO για την υποστήριξη της μαθηματικής σκέψης, ανατρέξτε σε αυτό το άρθρο

Τροποποιήσεις

Σκεφτείτε το ως εξής: Οι «Τροποποιήσεις» θα είναι η γέφυρα μεταξύ της δομημένης δόμησης (χρησιμοποιώντας τις Οδηγίες Κατασκευής) και της ελεύθερης δόμησης. Στη δομημένη δόμηση, ουσιαστικά έχετε όλες τις απαντήσεις στα , γιατί χτίζω, πώς χτίζωκαι , τι χτίζω. Στην ελεύθερη οικοδόμηση, πρέπει να βρεις όλες τις απαντήσεις μόνος σου. Οι τροποποιήσεις είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να απαντήσετε εύκολα σε αυτές τις ερωτήσεις χωρίς να χρειάζεται να τις απαντήσετε όλες ταυτόχρονα.

Για παράδειγμα, στη δραστηριότητα Ramp Racers , οι μαθητές θα κάνουν μικρές τροποποιήσεις στην κατασκευή Clined Plane. Αυτό επιτρέπει στους μαθητές να επιλέξουν πώς θα ήθελαν να επεξεργαστούν την κατασκευή, χωρίς την έλλειψη δομής που έχει η ελεύθερη κατασκευή. Αυτό επιτρέπει στους μαθητές να εστιάζουν σε λιγότερες μεταβλητές που πρέπει να αλλάζουν κάθε φορά, μέχρι να μάθουν περισσότερα για τα κομμάτια του GO Kit, πώς λειτουργούν, καθώς και πώς να κατασκευάζουν συγκεκριμένους μηχανισμούς.

Άλλα παραδείγματα που το χρησιμοποιούν περιλαμβάνουν το Super Car, Robot Arm, Code Baseκαι τις τροποποιήσεις στο claw στο Εργαστήριο του Εργαστηρίου STEM για το adaptation claw.

Ορισμένες σειρές κατασκευής, όπως το Super Car (που απεικονίζεται παρακάτω), προσφέρουν έναν ακόμη τρόπο εξερεύνησης της κατασκευής με τροποποιήσεις. Η κατασκευή προχωρά καθώς αλλάζει η ανάγκη για το ρομπότ. Ακολουθίες κατασκευαστών όπως το Super Car προσφέρουν την ευκαιρία να διερευνηθεί η σύνδεση μεταξύ μιας τροποποίησης και μιας ανάγκης. Είτε η «ανάγκη» ορίζεται από μια δραστηριότητα του STEM Lab είτε από τους ίδιους τους μαθητές, είναι σημαντικό να μπορούμε να συνδέσουμε τις αλλαγές στην κατασκευή με τις δυνατότητες της κατασκευής.

Μια στρατηγική για να βοηθήσετε στην ενσωμάτωση τροποποιήσεων σε ελεύθερη δόμηση είναι να σκεφτείτε τροποποιήσεις που μπορείτε να κάνετε και οι οποίες θα βελτίωναν τις τρέχουσες κατασκευές που έχετε ήδη ολοκληρώσει. Αυτό είναι το επόμενο βήμα προς την ελεύθερη οικοδόμηση, καθώς θα σας εμπλέξει να σκεφτείτε, να σχεδιάσετε και να δημιουργήσετε την αναθεώρησή σας σε μια κατασκευή.

Δωρεάν Κτίριο

Αρχή

Η δημιουργία ενός σχεδίου από την αρχή μπορεί στην αρχή να φαίνεται δύσκολη. Ωστόσο, η αξιοποίηση τεχνικών δόμησης όπως αυτές που παρουσιάστηκαν στο άρθρο στην Κατασκευή STEM Lab Ενότητα και στο άρθρο Βασικές Ιδέες για Κατασκευή με VEX GO μπορεί να εφαρμοστεί σε όλους τους τύπους κτιρίων για να γίνει αυτή η εργασία πιο διαχειρίσιμη.

Σκεφτείτε το ως εξής: υπάρχει σχεδόν ένας άπειρος συνδυασμός εξαρτημάτων και μοτίβων σύνδεσης που παρέχονται στα κιτ VEX GO. Με αυτή τη δήλωση να είναι αληθής, μαθηματικά, όλα είναι πιθανά. Απλά πρέπει να βρεις την ακριβή φόρμουλα για να απαντήσεις σε όλα σου τα προβλήματα. Το ερώτημα που προκύπτει με αυτό είναι το εξής: «Από πού να ξεκινήσω;»

Γραμμή εκκίνησης

Αυτή η ερώτηση είναι δύσκολη. Όταν ξεκινάτε την ελεύθερη κατασκευή, σίγουρα αξίζει τον κόπο να δηλώσετε γιατί και για ποιο σκοπό χτίζετε ελεύθερα. Συχνά είναι χρήσιμο να καταγράφετε τους περιορισμούς σκέψης και σχεδιασμού σας προτού ξεκινήσετε την κατασκευή.

• Θα μπορούσατε να δημιουργήσετε ένα διάγραμμα με τους στόχους που θέλετε να επιτύχει το σχέδιό σας.
  • Μερικά παραδείγματα στόχων που μπορεί να θέλετε να επιτύχετε περιλαμβάνουν:
    • Θέλω ο σχεδιασμός να γίνει γρήγορα
    • Θέλω το σχέδιο να φτάσει ψηλά
    • Θέλω το σχέδιο να ζυγίζει πολύ λίγο
    • Θέλω το σχέδιο να είναι πολύ μικρό
    • Θέλω ο σχεδιασμός να οδηγεί και να στρίβει
    • Θέλω το σχέδιο να σηκώνει και να μετακινεί αντικείμενα
• Θα μπορούσατε επίσης να δημιουργήσετε ένα διάγραμμα με τους περιορισμούς στο σχέδιό σας. Για παράδειγμα, ένα κιτ GO έχει έναν καθορισμένο αριθμό τεμαχίων. Μπορεί να έχετε ένα σχέδιο στο μυαλό σας, αλλά να μην έχετε αρκετό από ένα συγκεκριμένο κομμάτι για να το κατασκευάσετε. 
  • Μερικά παραδείγματα περιορισμών που ίσως χρειαστεί να λάβετε υπόψη περιλαμβάνουν:
    • Μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο εξαρτήματα GO
    • Μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο δομικά στοιχεία (όχι κινητήρες ή άλλη ηλεκτρική ενέργεια)
    • Μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο λιγότερα από 50 τεμάχια
    • Μπορεί να χρησιμοποιήσει μόνο τους τέσσερις τροχούς που περιλαμβάνονται στο κιτ
    • Πρέπει να κατασκευαστεί σε συγκεκριμένο χρονικό πλαίσιο

Είναι σημαντικό να θέσετε αυτά τα ερωτήματα, όχι μόνο για να τα θυμάστε, αλλά και για να παραμένετε σε καλό δρόμο. Με άπειρους συνδυασμούς συνδέσεων, μπορεί να είναι δύσκολο να θυμηθείτε ακριβώς γιατί ξεκινήσατε αφού έχετε ήδη ξεκινήσει. Η καταγραφή του στόχου σας και όλων των περιοριστικών παραγόντων μπορεί να σας βοηθήσει να διασφαλίσετε ότι θα δημιουργήσετε αυτό που αρχικά θέλατε.

Σχεδιασμός, Δημιουργία και Επανάληψη

Η γνώση του στόχου και των περιορισμών σας θέτει τις βάσεις για τον σχεδιασμό της λύσης σας. Πριν από την κατασκευή, είναι σημαντικό να έχετε ένα σχέδιο. Οι οδηγίες κατασκευής προσφέρουν ένα πολύ συγκεκριμένο και λεπτομερές σχέδιο για μια κατασκευή. Όταν χτίζουν ελεύθερα, τα σχέδια των μαθητών μπορεί να είναι πιο χαλαρά, αλλά θα πρέπει να περιλαμβάνουν κάποιο είδος σκίτσου για το τι προσπαθούν να κατασκευάσουν. Αυτό σημαίνει ότι εξασκούνται στη δημιουργία ενός νοητικού μοντέλου της ιδέας τους, στη μεταφορά του σε χαρτί και στη συνέχεια στη αντιστοίχιση του σχεδίου τους με πραγματικά κομμάτια από το Κιτ.

Μόλις καθορίσετε τι θέλετε να επιτύχετε με την κατασκευή σας και τους παράγοντες που παρεμβάλλονται άμεσα μεταξύ εσάς και αυτού του στόχου, τότε πρόκειται για μια πράξη εξισορρόπησης. Πρέπει να βρείτε την τέλεια ισορροπία μεταξύ των περιορισμών σας και των στόχων σας για να δημιουργήσετε αυτό που ακριβώς θέλετε να πετύχετε.

Μην φοβάστε να δοκιμάσετε νέα πράγματα! Είναι σημαντικό καθώς πειραματίζεστε με αυτές τις πιθανές λύσεις και κατασκευές να μην ακολουθείτε μία συγκεκριμένη διαδρομή. Με έναν σχεδόν άπειρο συνδυασμό εξαρτημάτων στο κιτ, σίγουρα υπάρχουν περισσότερες από μία προσεγγίσεις στο πρόβλημά σας! Δοκιμάστε και επαναλάβετε την κατασκευή σας για να βεβαιωθείτε ότι επιτυγχάνει τον στόχο σας και εξακολουθεί να πληροί τους περιορισμούς σας. Όλη η δωρεάν διαδικασία κατασκευής είναι πολύ διασκεδαστική, καθώς σε βάζει στη θέση του οδηγού!

---

¹ Sweller, J., van Merriënboer, JJG & Paas, F. Γνωστική Αρχιτεκτονική και Διδακτικός Σχεδιασμός: 20 Χρόνια Μετά. Εκπαιδευτική Ψυχολογία, Έκδοση 31, 261–292 (2019). https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

² Κάμερον, Κλερ Ε. Συνέντευξη από τον Τζέισον ΜακΚένα. Συνέντευξη με την Κλερ Κάμερον Μέρος 1: Ετοιμότητα για το σχολείο, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-1-school-readiness.

³ 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.

⁴ Στο ίδιο.