Uso de VEX GO para apoyar la enseñanza de la lectoescritura y el pensamiento matemático – Biblioteca VEX

A menudo, en los años de escuela primaria, hay un fuerte enfoque en la enseñanza de la alfabetización y las matemáticas. Si bien la ortografía, las palabras de uso frecuente y la fluidez son importantes para desarrollar la lectoescritura en los alumnos jóvenes, hay más en la lectoescritura que solo estos elementos. La alfabetización también incluye habilidades lingüísticas como hablar y escuchar, así como habilidades visuales y escritas que se incorporan a la escritura.¹ De manera similar, las operaciones matemáticas, las matemáticas y las operaciones son, de hecho, fundamentales para el aprendizaje de las matemáticas, pero son solo una pieza del rompecabezas. El pensamiento matemático abarca el razonamiento espacial y la abstracción, así como cosas como las habilidades visomotrices o la capacidad de conectar el número y la cantidad.²

Sin embargo, cuando hay preocupaciones sobre el rendimiento en lectoescritura o matemáticas (o la falta del mismo), el primer instinto es a menudo restringir el plan de estudios; por ejemplo, "Que Ningún Niño Se Quede Atrás (NCLB, por sus siglas en inglés) cambió la asignación del tiempo de instrucción hacia las matemáticas y la lectura, los objetivos de las asignaturas por los nuevos sistemas de rendición de cuentas"^.3Si bien los cambios como estos a menudo son bien intencionados, no necesariamente contemplan el panorama general del aprendizaje y desarrollo de los estudiantes, o cómo se desarrollan la alfabetización y el pensamiento matemático con el tiempo.

Infografía que ilustra los hallazgos clave de la investigación en educación, con gráficos y estadísticas que destacan las tendencias y los conocimientos relevantes para la enseñanza y el aprendizaje.

Función Ejecutiva y Habilidades Fundamentales

La lectoescritura y el pensamiento matemático subyacentes, y gran parte de lo que generalmente se considera "comportamiento escolar", son cosas como la función ejecutiva, la memoria de trabajo, las habilidades motoras y las habilidades espaciales.⁴ A menudo considerados como predictores del éxito escolar, cuando se trata de dar forma a los planes de estudio, estos componentes fundamentales del aprendizaje rara vez reciben tiempo o espacio en el día escolar, y mucho menos están integrados en la instrucción de lectoescritura o matemáticas. Sin embargo, se sabe que las habilidades espaciales son un predictor del logro matemático, las habilidades motoras son un requisito previo para la escritura y la función ejecutiva permite a los estudiantes prestar atención a un pasaje de lectura, decodificar una palabra desconocida y dar sentido al significado de la oración.⁵

El término función ejecutiva abarca una serie de habilidades y procesos, incluido el autocontrol (como detener un impulso y hacer otra cosa), la flexibilidad cognitiva (como cambiar o cambiar de una actividad a otra) y la memoria de trabajo (los procesos necesarios para realizar un seguimiento de la información a medida que trabajamos con ella).⁶ Relacionadas con la función ejecutiva están las habilidades motoras y espaciales, y los procesos cognitivos subyacentes que intervienen en el movimiento y nuestra percepción de los objetos y sus movimientos.⁷ Todos estos están involucrados en el aprendizaje de los estudiantes en el aula, así como en el desarrollo de la lectoescritura y las matemáticas específicamente.⁸

Función ejecutiva en contexto

Por ejemplo, considere la tarea de un estudiante sentado en un escritorio para leer una oración y escribir una respuesta.

Se necesitan habilidades motoras para que el estudiante tenga la estabilidad central para sentarse erguido en un escritorio, las habilidades motoras finas para sostener, agarrar y controlar un lápiz para escribir.
Se necesitan habilidades espaciales para colocar la respuesta escrita en la línea sobre el papel y para escribir dentro de un espacio determinado, con letras que sean legibles. Las habilidades visoespaciales son necesarias para que los estudiantes contengan su escritura en el papel, y no la descarten, o para pasar de una línea a la siguiente con su escritura.
Se necesita memoria de trabajo para leer y comprender la oración, con el fin de formular con precisión una respuesta.
El autocontrol es necesario para que el estudiante atienda la tarea en cuestión, y no se levante y vaya a hacerle algo más emocionante, o sueñe despierto sobre lo que hará después de la escuela.
La flexibilidad cognitiva está involucrada para aplicar la fonética y el conocimiento del lenguaje correctamente (como que el plural de "bus" es "buses" pero el plural de "día" es "días") para leer la oración con precisión y escribir una respuesta apropiada y legible.⁹

Surge un patrón similar para Matemáticas, donde los estudiantes necesitan interpretar números, mantenerlos en sus mentes, realizar cálculos y escribir respuestas precisas. Y una vez que se trata de un problema redactado, la carga cognitiva de leer, interpretar el problema y aplicarle tanto el lenguaje como el sentido numérico, para calcular y escribir la respuesta correcta, se suma a la importancia de estas habilidades fundamentales. La buena noticia es que cosas como las habilidades espaciales se pueden mejorar con la práctica y la retroalimentación,¹⁰ y que la práctica se puede hacer de muchas maneras, incluyendo la construcción, la codificación y la participación en el aprendizaje práctico de STEM con VEX GO.

Diagrama que ilustra los conceptos clave de investigación en educación, con elementos etiquetados y diagramas de flujo para mejorar la comprensión de las metodologías educativas.

Habilidades fundamentales, función ejecutiva y VEX GO

Construir con VEX GO implica muchas de las habilidades fundamentales para la preparación escolar, así como el desarrollo de lectoescritura y matemáticas. Por ejemplo, considere la tarea de construir un robot de base de código a partir de las instrucciones de construcción. Hay muchas cosas integradas para lograr este objetivo, que incluyen:

Se necesitan habilidades de motricidad fina para poder recoger las piezas y conectarlas de manera efectiva. Si se utiliza la herramienta Pin, se utilizan las habilidades motoras para manipular la herramienta y hacer cosas como quitar los pines con éxito.
Se necesitan habilidades espaciales para hacer coincidir las piezas reales en la mano con el diagrama de las piezas en las instrucciones de construcción. Las habilidades perceptivas se utilizan para mover y girar las piezas para que coincidan con el ángulo y la orientación del diagrama.
Se necesitan habilidades visuoespaciales para saber cómo, cuándo y dónde conectar las piezas del robot para construirlas. La memoria de trabajo espacial está involucrada en la conexión de piezas en los lugares correctos, lo que también podría implicar habilidades de transformación.
Se necesitan habilidades de lenguaje y escucha para seguir las instrucciones de varios pasos dadas, con autocontrol para mantenerse en la tarea, seguir las instrucciones de construcción y trabajar con un compañero. El lenguaje espacial se utiliza para describir cómo las piezas van juntas mientras se construye.
Las habilidades de aritmética se utilizan para seleccionar el número correcto de piezas para cada paso, así como el lenguaje espacial para describir cómo van juntas.
La flexibilidad cognitiva y las habilidades visuoespaciales son necesarias para determinar cómo arreglar la construcción si no van juntas según lo previsto, o para continuar con la siguiente parte del proceso de construcción.

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Una vez que agregamos la codificación del robot para conducir de un lugar a otro en un campo, estas habilidades se fortalecen de maneras adicionales, que incluyen:

Se necesitan habilidades espaciales para configurar el campo y el código base en la posición y orientación correctas. El lenguaje espacial se utiliza para describir la tarea o la dirección del movimiento necesario para que el robot conduzca a la ubicación correcta.
Se necesitan habilidades visuoespaciales para planificar la trayectoria del robot. Esto se combina con las habilidades motrices y espaciales necesarias para escribir, para documentar el plan en un imprimible.
Se necesitan habilidades motoras para encender el robot y usar el dispositivo con VEXcode GO para conectar y arrastrar bloques al proyecto.
Se necesita memoria de trabajo y habilidades motoras para construir el proyecto en VEXcode GO con el fin de codificar el robot para que coincida con el plan. Los estudiantes deben recordar lo que hace cada bloque y cómo conectarlos para crear una secuencia que cumpla con la tarea en cuestión.
Las habilidades de aritmética se utilizan para introducir los parámetros correctos en los bloques para lograr los comportamientos deseados (es decir, cambiar el parámetro del bloque [Drive for] a 300 mm para que el robot conduzca una distancia determinada).
Se necesitan habilidades de lenguaje y comprensión auditiva para seguir las instrucciones de varios pasos dadas, con autocontrol para centrarse en la tarea dada y resolver problemas con un compañero.
Se necesita flexibilidad cognitiva y habilidades visuoespaciales para determinar cómo depurar el proyecto si el robot no se mueve según lo previsto, o para continuar con la siguiente parte del desafío de codificación.

Las actividades de construcción y codificación de un robot para realizar una tarea no solo incorporan muchas habilidades fundamentales, sino que VEX GO también se puede utilizar para reforzar habilidades académicas específicas y para aprovechar la motivación y el compromiso de las experiencias prácticas para apoyar el aprendizaje en otras áreas. Todas las prácticas anteriores aún se abordan y, además, se ven mejoradas por las habilidades de lectoescritura o matemáticas cuando se utilizan materiales VEX GO para hacer cosas como:

Crear una compilación para explorar fracciones equivalentes de una manera tangible
Construir un reloj que funcione para practicar las habilidades para decir la hora
Construir un plano inclinado para practicar la medición y/o conversión
Practique el trazado de coordenadas construyendo y jugando un juego de ‘BattleBoats’
Codifique el número de vueltas de rueda necesarias para conducir el robot una distancia específica
Vuelva a representar una historia utilizando piezas de VEX GO para construir personajes o entornos para mostrar la comprensión lectora
Escriba una entrada de registro sobre cada fase del ciclo de vida de una rana que haya construido
Crear y describir un hábitat para que viva una criatura motorizada
Escriba instrucciones de compilación para lo que ha construido para que un socio pueda crear lo mismo

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Cada uno de estos ejemplos muestra formas no solo de preparar a los estudiantes para aprender STEM, sino también de usar STEM para aprender y desarrollar otras habilidades. Cuando se les brindan oportunidades prácticas adicionales para participar en el aprendizaje integrado, los estudiantes pueden "establecer más conexiones neuronales y se le da más significado al aprendizaje y los conceptos que se enseñan".¹¹ Cuantos más puntos de contacto en una actividad, más profundo puede ser el aprendizaje. Y cuando los estudiantes pueden entablar conversaciones abiertas sobre su trabajo y establecer una conexión emocional con lo que están haciendo, su aprendizaje se profundiza aún más.

VEX GO se alinea con los objetivos curriculares

Para decirlo de otra manera, aquí hay algunos criterios clave de evaluación que a menudo se utilizan en las aulas, junto con actividades que se pueden hacer con VEX GO para alinearse con ellos.

Lenguaje y alfabetización:¹²

Habla de manera efectiva utilizando un vocabulario cada vez más preciso : cada vez que los estudiantes discuten una construcción o un proyecto de codificación dentro de su grupo, o comparten su aprendizaje durante la sección de descanso a mitad del juego o compartir de una unidad de laboratorio STEM (como hablar sobre cómo el robot necesita moverse para recolectar muestras en el Mars Rover – Surface Operations STEM Lab Unit), están utilizando un lenguaje espacial, descriptivo y preciso para explicar sus ideas, hacer predicciones y responder preguntas.
Comprende e interpreta o responde a textos de ficción y no ficción - La Unidad de Laboratorio STEM de Introducción a la Construcción involucra a los estudiantes en una historia para aprender sobre las características y funciones del kit VEX GO, y los guía a través de su primera construcción utilizando piezas del kit. La serie de actividades de características de criaturas hace que los estudiantes usen la escritura creativa para describir cómo su estructura se conecta con las características de una isla imaginaria.
Escribe para diferentes propósitos en diferentes formatos - El uso de los imprimibles VEX GO para apoyar la planificación de la ruta y la documentación del proyecto, junto con los comentarios en un proyecto VEXcode GO como los utilizados en la Unidad de Laboratorio STEM de Parade Float, hace que los estudiantes practiquen la escritura y el dibujo para representar sus proyectos de codificación de manera detallada. Además, actividades como escribir una entrada en el diario de campo en la unidad de laboratorio STEM de Fun Frogs permiten a los estudiantes escribir de manera más creativa para describir sus proyectos de construcción.
Recopila y utiliza información con fines de investigación : los estudiantes recopilan datos a través de actividades y experimentos como los de la Unidad de laboratorio STEM de Simple Machines o la Unidad de laboratorio STEM de Look Alike, y luego usan esa información para informar sus discusiones y responder preguntas sobre su aprendizaje durante las secciones de descanso a mitad del juego y compartir de los laboratorios.

Pensamiento matemático:¹³

Aplica conceptos y estrategias para resolver problemas matemáticos : la Unidad de Laboratorio STEM de Fracciones hace que los estudiantes construyan una construcción y usen piezas del VEX GO Kit para explorar fracciones equivalentes comparando fracciones por tamaño.
Se comunica y representa el pensamiento matemático : a medida que los estudiantes construyen a partir de las instrucciones de construcción, utilizan el lenguaje espacial para comunicarse con su compañero sobre las piezas, su orientación, cantidad, forma, tamaño, etc. En actividades como las de la Unidad de Laboratorio STEM de Emergencia Oceánica, los estudiantes planifican y construyen un camino, utilizando descripciones verbales y escritas, lenguaje espacial y numérico para discutir cómo codificar eficazmente su robot para conducir en su camino.
Explora y resuelve problemas espaciales utilizando manipulativos, dibujos y lenguaje espacial. Las actividades de descubrimiento como Flipping Flags, Rotate It y Symmetry les dan a los estudiantes práctica con simetría, reflejos y rotación. Los estudiantes pueden explorar el uso de coordenadas para localizar puntos en una cuadrícula a través de juegos como el de la Unidad de Laboratorio STEM de Battle Boats.
Utiliza herramientas y técnicas para estimar y medir : cada vez que los estudiantes planifican un proyecto para llevar el robot VEX GO a un lugar específico, necesitan procesar la distancia necesaria para viajar para llegar a su destino e introducir esa estimación o medición en su código de manera efectiva. En la Unidad de laboratorio STEM de Code Base, los estudiantes codifican Code Base para navegar por un curso de slalom codificando las distancias de conducción y giro en milímetros, pulgadas o grados.

Diagrama que ilustra las metodologías de investigación en educación, con diversos enfoques y técnicas para un aprendizaje y evaluación efectivos.

La versatilidad de VEX GO como herramienta de enseñanza permite a los maestros integrar STEM en muchas áreas de su aula, incluidas la lectoescritura y las matemáticas. Ya sea en un centro de aprendizaje o como parte de una lección de toda la clase, VEX GO ofrece a los maestros y estudiantes la oportunidad de obtener práctica y comentarios sobre una gran cantidad de habilidades fundamentales para apoyar el aprendizaje y el desarrollo. Para obtener más información sobre la función ejecutiva, las habilidades espaciales y motrices y su conexión con el aprendizaje, consulte las entrevistas con Claire Cameron, autora de Hands On, Minds On, en la videoteca de PD+.

¹ Dichtelmiller, Margo L., et. al. El sistema de muestreo de trabajo desde preescolar hasta tercer grado: Pautas generales. 4ª ed., Pearson, 2001.

² Cameron, Claire E. Hands on, minds on: How executive function, motor, and spatial skills foster school readiness. Teachers College Press, 2018.

³ Dee, Thomas S., et al. "El impacto de Que Ningún Niño Se Quede Atrás en los alumnos, maestros y escuelas [con comentarios y discusión]". Brookings papers on economic activity (2010): 149-207.

⁴ ² Cameron, Claire E. Hands on, minds on: How executive function, motor, and spatial skills foster school readiness. Teachers College Press, 2018.

⁵ Cameron, Claire E. Entrevista de Jason McKenna. Entrevista con Claire Cameron Parte 2: Función Ejecutiva, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ Ibíd.

⁷ Ibíd.

⁸ Cameron, Claire E. Hands on, minds on: How executive function, motor, and spatial skills foster school readiness. Teachers College Press, 2018.

⁹ Cameron, Claire E. Entrevista de Jason McKenna. Entrevista con Claire Cameron Parte 4: Habilidades espaciales, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Cameron, Claire E. Entrevista de Jason McKenna. Entrevista con Claire Cameron Parte 8: Conclusiones clave, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-8-key-takeaways.

¹¹ Dichtelmiller, Margo L., et. al. El sistema de muestreo de trabajo desde preescolar hasta tercer grado: Pautas generales. 4ª ed., Pearson, 2001.

¹² Ibíd.