Utiliser VEX 123 pour soutenir l'enseignement de la littératie et de la pensée mathématique – Bibliothèque VEX

Souvent, au cours des années d'école primaire, l'accent est mis fortement sur l'enseignement de l'alphabétisation et des mathématiques. Bien que la phonétique, les mots à vue et la fluidité soient importants pour développer l’alphabétisation des jeunes élèves, l’alphabétisation ne se limite pas à ces éléments. L'alphabétisation comprend également des compétences linguistiques telles que parler et écouter, ainsi que des compétences visuelles et écrites qui se transforment en écriture.¹ De même, les faits mathématiques, le calcul et les opérations sont effectivement essentiels à l'apprentissage des mathématiques, mais ils ne constituent qu'une pièce du puzzle. La pensée mathématique englobe le raisonnement spatial et l'abstraction, ainsi que des éléments tels que les compétences visuo-motrices ou la capacité de relier le nombre et la quantité.² Cependant, lorsqu'il y a des inquiétudes concernant les résultats en littératie ou en mathématiques (ou leur absence), le premier réflexe est souvent d'ajouter davantage de pratique par cœur, sans nécessairement penser à la situation dans son ensemble, ou à la façon dont la littératie et la pensée mathématique se développent tout au long du processus. enfance.

Fonction exécutive et compétences fondamentales

À la base de la littératie et de la pensée mathématique, et d’une grande partie de ce qui est généralement considéré comme « préparation à l’école », se trouvent des éléments tels que la fonction exécutive, la mémoire de travail, les habiletés motrices et les aptitudes spatiales.³ Souvent considérées comme des indicateurs de la réussite scolaire, lorsqu’il s’agit d’élaborer les programmes scolaires, ces composantes fondamentales de l’apprentissage reçoivent rarement du temps ou de l’espace dans la journée scolaire, et encore moins sont intégrées à l’enseignement de la littératie ou des mathématiques. Pourtant, on sait que les compétences spatiales sont un prédicteur de la réussite en mathématiques, que les capacités motrices sont une condition préalable à l’apprentissage de l’écriture et que les fonctions exécutives permettent aux élèves de s’occuper d’un passage de lecture, de décoder un mot inconnu et de donner un sens au sens d’une phrase.⁴

Le terme fonction exécutive englobe un certain nombre de compétences et de processus, notamment la maîtrise de soi (comme arrêter une impulsion et faire autre chose), la flexibilité cognitive (comme passer ou passer d'une activité à une autre) et la mémoire de travail (les processus nécessaires pour maintenir suivi des informations pendant que nous travaillons avec elles).⁵ Les capacités motrices et spatiales ainsi que les processus cognitifs sous-jacents qui entrent dans le mouvement et notre perception des objets et de leurs mouvements sont liés à la fonction exécutive.⁶ Tous ces éléments participent à l'apprentissage des élèves en classe, ainsi qu'au développement de la littératie et des mathématiques en particulier.⁷

Fonction exécutive en contexte

Par exemple, considérons la tâche d’un étudiant assis à un bureau pour lire une phrase et rédiger une réponse.

Les habiletés motrices sont nécessaires pour que l'élève ait la stabilité de base pour s'asseoir droit à un bureau, la motricité fine pour tenir, saisir et contrôler un crayon afin d'écrire.
Des compétences spatiales sont nécessaires pour positionner la réponse écrite sur la ligne du papier et pour écrire dans un espace donné, avec des lettres reliées en mots.
Les compétences visuo-spatiales sont nécessaires pour que les élèves puissent contenir leurs écrits sur le papier et ne pas les effacer, ou pour passer d'une ligne à l'autre avec leur écriture.
La mémoire de travail est nécessaire pour lire et comprendre la phrase, afin de formuler avec précision une réponse.
La maîtrise de soi est nécessaire pour que l'élève puisse s'occuper de la tâche à accomplir, et ne pas se lever et aller faire quelque chose de plus excitant pour lui, comme construire dans l'espace du bloc ou dessiner.
La flexibilité cognitive est impliquée pour interpréter les lettres et appliquer correctement les connaissances phonétiques (comme le « e » dans « set » produit un son différent du « e » dans « effacer ») pour lire la phrase avec précision et écrire un texte approprié et lisible. réponse.⁸

Un schéma similaire apparaît en mathématiques, où les élèves doivent interpréter les nombres, les garder à l’esprit, effectuer des calculs et rédiger des réponses précises. Et une fois qu’un problème de mots est impliqué, la charge cognitive de lire, d’interpréter le problème et d’y appliquer à la fois la phonétique et le sens des nombres, afin de calculer et d’écrire la bonne réponse, ajoute à l’importance de ces compétences fondamentales. La bonne nouvelle est que des choses comme les compétences spatiales peuvent être améliorées avec de la pratique et du feedback,⁹ et que la pratique peut être effectuée de multiples façons, y compris le codage d'un robot, comme VEX 123.

Compétences fondamentales, fonction exécutive et VEX 123

Le codage du robot 123 implique de nombreuses compétences fondamentales pour la préparation à l'école, ainsi que pour le développement de l'alphabétisation et des mathématiques. Par exemple, considérons la tâche consistant à coder le robot 123 pour qu'il puisse se déplacer d'un endroit à un autre sur un terrain.

De nombreux éléments sont intégrés à la réalisation de cet objectif, notamment :

Des compétences spatiales sont nécessaires pour installer le terrain et le robot dans la bonne position et orientation.
Des compétences visuo-spatiales sont nécessaires pour planifier la trajectoire du robot. Ceci est combiné avec les compétences motrices et spatiales nécessaires pour écrire, pour documenter le plan sur un imprimable.
Des capacités motrices sont nécessaires pour réveiller le Robot 123 et le placer dans sa position de départ.
La mémoire de travail et la motricité sont nécessaires pour appuyer sur les boutons tactiles afin de coder le robot pour qu'il corresponde au plan.
Les compétences en calcul sont utilisées pour la correspondance biunivoque entre les pressions sur un bouton et les comportements (c'est-à-dire appuyer deux fois sur le bouton pour se déplacer de deux cases).
Des compétences linguistiques et d'écoute sont nécessaires pour suivre les instructions en plusieurs étapes données, avec une maîtrise de soi pour rester concentré sur la tâche et travailler avec un partenaire.
Une flexibilité cognitive et des compétences visuo-spatiales sont nécessaires pour déterminer comment déboguer le projet si le robot ne bouge pas comme prévu, ou pour passer à la partie suivante du défi de codage.

Non seulement le fait de coder le robot pour atteindre un objectif intègre de nombreuses compétences fondamentales, mais le robot 123 peut également être utilisé pour renforcer des compétences académiques spécifiques. Toutes les pratiques ci-dessus sont toujours abordées et sont en outre renforcées par des compétences en littératie ou en mathématiques lorsque le robot est utilisé pour faire des choses comme :

Traversez les lettres pour que les élèves puissent prononcer des mots à l'aide de leur robot
Conduisez pour voir les mots écrits sur un champ et lisez-les
Accédez aux points de l'intrigue d'une histoire dans le bon ordre
Reconstituez une histoire en utilisant le robot pour montrer la compréhension en lecture
Conduisez le robot le long d'une droite numérique pour résoudre un problème d'addition
Utilisez le robot comme symbole < ou > , pour vous tourner vers une valeur plus grande ou plus petite
Conduisez vers les numéros de 11 à 20 sur un terrain afin
Utilisez le robot avec une droite numérique pour résoudre un problème de soustraction

Chacun de ces exemples montre des implémentations simples dans lesquelles le codage du robot 123 est utilisé pour soutenir le développement des compétences fondamentales de manière intégrée et engageante. Plutôt que de pratiquer des mots à vue avec des cartes flash ou d'utiliser une feuille de travail et un crayon pour résoudre des problèmes de mathématiques, le robot 123 est utilisé pour intégrer les fonctions exécutives, spatiales et motrices dans ces pratiques, tout en motivant les élèves grâce à l'utilisation d'un robot !

VEX 123 s'aligne sur les objectifs du programme

En d’autres termes, voici quelques critères d’évaluation clés qui sont souvent utilisés en classe, ainsi que des activités qui peuvent être réalisées avec VEX 123 pour s’y conformer.

Langue et alphabétisation¹⁰:

Démontre une conscience phonémique - Le laboratoire Coder et lire au sein de l'unitédu laboratoire Touch to Code STEM demande aux élèves de coder le robot 123 pour qu'il conduise sur des lettres (ou phonèmes) écrites sur une tuile afin de prononcer des mots avec leur robot. L'activité de recherche de mots robotisée permet aux élèves de conduire leur robot 123 vers des lettres sur une tuile pour épeler autant de mots que possible et les écrire.
Comprend et interprète ou répond à des textes de fiction et de non-fiction - L'unité du laboratoire Meet Your Robot engage les élèves dans une histoire pour en apprendre davantage sur les caractéristiques et les fonctions du robot et sur la façon de travailler avec un partenaire pour l'utiliser avec succès. il. La série d'activités Dragon in the Village demande aux élèves d'écouter une histoire qui est racontée, puis de reconstituer les points de l'intrigue de l'histoire à l'aide du robot 123.

Utiliser des stratégies d'écriture pour transmettre des idées - L'utilisation de imprimables VEX 123 pour soutenir la planification de parcours et la documentation de projets, comme ceux utilisés dans l'unité de laboratoire STEM Passer du toucher au codeur, permet aux élèves de s'entraîner à écrire et à dessiner pour représenter leurs projets.
Utilise un vocabulaire et un langage élargis à diverses fins - Chaque fois que les élèves discutent d'un projet au sein de leur groupe ou partagent leurs stratégies de codage pendant la pause de mi-jeu ou la section de partage d'une unité de laboratoire STEM, par exemple en parlant de la façon dont l'œil Fonctions de capteur pour aider le robot 123 à voir la maison de grand-mère ou un loup dans l'unité de laboratoire STEM Little Red Robot, ils utilisent une histoire et un vocabulaire de codage pour expliquer leurs idées, faire des prédictions et répondre aux questions.

Pensée mathématique¹¹:

Applique des concepts et des stratégies pour résoudre des problèmes mathématiques - L'unité du laboratoire STEM à droites numériques demande aux élèves d'utiliser le robot 123 sur une droite numérique pour résoudre des problèmes d'addition et/ou de soustraction.

Utilise des outils et des techniques simples pour mesurer avec des unités non standard et standard - Des activités comme Course à l'espace ou Nettoyez votre chambre Demandez aux élèves d'utiliser des unités comme les « pas de robot » pour coder leur robot 123 afin qu'il parcoure certaines distances pour accomplir un tâche.
Montre une compréhension du nombre et de la quantité - Chaque fois que les élèves planifient un projet pour conduire le robot 123 vers un emplacement spécifique, ils doivent traiter le nombre d'étapes nécessaires et l'aligner sur les pressions sur les boutons tactiles ou les cartes de codeur, comme conduire vers le trésor dans le laboratoire STEM Robot Treasure Hunt dans l'unité d'introduction au laboratoire STEM de codage.
Explorez et résout des problèmes spatiaux à l'aide d'objets de manipulation, de dessins et d'un langage spatial - Chaque fois que les élèves utilisent un VEX 123 imprimable, comme la feuille de planification de projet et de mouvement dans le laboratoire Visitez le laboratoire des tigres et des ours du programme Moving from Touch to Coder STEM. Lab Unit, ils utilisent un langage spatial, des dessins et des outils de manipulation pour planifier et exécuter un projet visant à conduire le robot 123 vers plusieurs emplacements.

La polyvalence du VEX 123 en tant qu'outil pédagogique permet aux enseignants d'intégrer l'informatique dans de nombreux domaines de leur classe, notamment l'alphabétisation et les mathématiques. Que ce soit dans un centre d'apprentissage ou dans le cadre d'une leçon en classe entière, VEX 123 offre aux enseignants et aux étudiants la possibilité d'obtenir des retours pratiques sur une multitude de compétences fondamentales pour soutenir l'apprentissage et le développement. Pour en savoir plus sur les fonctions exécutives, les compétences spatiales et motrices et leur lien avec l'apprentissage, visionnez les entretiens avec Claire Cameron, auteur de Hands On, Minds On, dans la vidéothèque PD+.

¹ Dichtelmiller, Margo L., et. Al. Le système d'échantillonnage du travail de la maternelle à la troisième année : lignes directrices omnibus. 4e éd., Pearson, 2001.

² Cameron, Claire E. Pratique, esprit actif : Comment les fonctions exécutives, motrices et spatiales favorisent la préparation à l'école. Presse du Collège des enseignants, 2018.

³ Idem.

⁴ Idem.

⁵ Cameron, Claire E. Entretien avec Jason McKenna. Entretien avec Claire Cameron Partie 2 : Fonction exécutive, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ Idem.

⁷Idem.

⁸Cameron, Claire E. Pratique, esprit actif : Comment les fonctions exécutives, motrices et spatiales favorisent la préparation à l'école. Presse du Collège des enseignants, 2018.

⁹ Cameron, Claire E. Entretien avec Jason McKenna. Entretien avec Claire Cameron Partie 4 : Compétences spatiales, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Dichtelmiller, Margo L., et. Al. Le système d'échantillonnage du travail de la maternelle à la troisième année : lignes directrices omnibus. 4e éd., Pearson, 2001.

¹¹ Idem.