Progression de la construction de VEX GO – Bibliothèque VEX

Introduction

Le but de cet article est de présenter la feuille de route pour commencer à construire avec VEX GO. Cet article est destiné à ceux qui sont très nouveaux et peu familiers avec leurs kits, et offrira des informations vitales pour naviguer dans le système VEX GO. N’oubliez pas qu’il n’y a pas de bonne ou de mauvaise façon de construire librement. Il existe une combinaison presque infinie de pièces dans le kit, alors pourquoi n’y aurait-il qu’une seule solution ? Cet article espère vous donner un aperçu de ce sujet intimidant et le rendre moins effrayant.

La feuille de route pour la construction comporte essentiellement trois points d’intérêt pour se diriger librement vers la destination finale de la construction :

Instructions de construction
Modifications
Bâtiment gratuit

Nous vous suggérons d'explorer chaque arrêt en profondeur avant de poursuivre votre parcours de construction. Le premier arrêt de notre itinéraire est les instructions de construction.

Instructions de construction

Pour commencer, il est suggéré de parcourir les instructions de construction VEX GO trouvées sur builds.vex.com. Les instructions de construction sont des instructions étape par étape prédéterminées qui guident un utilisateur tout au long de la construction d'une construction particulière. Certaines des versions sont de construction seulement, ce qui signifie qu'elles ne sont pas du tout alimentées, comme la Super Carnon alimentée. D'autres sont alimentés à l'aide de moteurs et de commutateurs (avant, arrière et arrêt), comme le Spirograph. Tandis que d'autres sont alimentés par et codés à l'aide d'un VEX GO Brain, comme le Code Base. Ces versions prédéterminées sont utilisées dans une variété de VEX GO STEM Labs. Ces laboratoires proposent aux enseignants des activités hautement structurées à réaliser avec chaque construction, leur donnant un point de départ sur la façon d'utiliser les constructions et les instructions de construction avec les élèves. En commençant par les instructions de construction et les activités du STEM Lab, les enseignants peuvent jeter les bases pour les élèves afin qu'ils soient prêts à relever des défis plus complexes par la suite.

Sur la photo ici (dans l'ordre de gauche à droite) : Super Car non motorisée (construction uniquement) ; Spirographe (alimenté); Base de code (alimentée et codée)

Les instructions de construction soutiennent l'apprentissage des élèves

Suivre un ensemble discret d'instructions de construction pour commencer est un excellent moyen non seulement de se familiariser avec le kit et les pièces qu'il contient, mais également de voir des exemples du fonctionnement de certaines pièces et de la raison pour laquelle elles sont utilisées dans certaines versions. Suivre ces constructions d'introduction peut réduire la charge cognitive et vous permettre d'aller plus loin dans votre parcours de construction. La théorie de la charge cognitive tente d'expliquer comment la capacité d'un élève à traiter de nouvelles informations peut être affectée par la charge d'informations qui doit être utilisée pour accomplir la tâche.¹ Par exemple, lors d'un processus de résolution de problèmes, comme la conception et la construction d'un objet pour accomplir une tâche, les élèves ont besoin d'avoir beaucoup de choses facilement disponibles dans leur mémoire de travail, depuis l'objectif, le plan, les contraintes, au processus réel consistant à pouvoir relier deux pièces ensemble. Pour aider les élèves à gérer une tâche aussi importante, la diviser en composants plus petits permet de rendre la charge plus gérable. Construire à partir d'instructions de construction permet aux élèves de se concentrer sur la façon dont les pièces s'assemblent afin de créer un objet plus grand. Plus les élèves pratiquent cela, plus les actions impliquées dans une tâche de construction ne nécessitent pas la même quantité de réflexion ; libérant ainsi la capacité cognitive pour des concepts tels que la conception ou l'itération sur une construction.

De nombreuses autres compétences sont également utilisées et développées en suivant des instructions de construction discrètes, telles que le raisonnement spatial. Les compétences spatiales sont une composante fondamentale de l’apprentissage et constituent un terme générique désignant un certain nombre de processus cognitifs utilisés pour remarquer et travailler avec des informations spatiales.² La façon dont nous donnons un sens aux objets, à leurs propriétés et à leurs mouvements dans l'espace, la capacité de créer un modèle mental d'un objet ou d'un problème, ou de transformer cet objet dans notre esprit, font toutes partie du raisonnement spatial. En réfléchissant à ce à quoi cela ressemble dans la pratique, orienter votre construction ou vos pièces de la même manière qu'il est indiqué dans les instructions de construction peut développer le raisonnement spatial, une compétence importante à acquérir plus tard dans une construction plus avancée.

Cette stratégie de construction peut aider les élèves à comprendre les nombreux types de connexions au fur et à mesure qu’ils construisent et à voir que toutes les constructions ne sont qu’une séquence spéciale de ces connexions. Au fil du temps, ils peuvent comprendre que chaque pièce entrant dans une construction doit avoir une fonction spécifique, qu'il s'agisse de forme, de structure, de mouvement, d'intelligence ou de décoration !

Non seulement ces compétences sont utiles lors de la construction, mais en développant et en renforçant ces compétences, les élèves peuvent également soutenir leur réflexion mathématique.³ Une grande partie de la pensée mathématique s'appuie sur la capacité des élèves à créer un modèle mental d'un problème. En pratiquant la construction, les élèves non seulement font travailler leurs muscles de raisonnement spatial, mais développent également leurs capacités de modélisation mentale qui peuvent soutenir l'apprentissage ultérieur des mathématiques.⁴ Pour en savoir plus sur l'utilisation de VEX GO pour soutenir la pensée mathématique, consultez cet article.

Modifications

Pense-y de cette façon; « Modifications » sera votre pont entre la construction structurée (en utilisant les instructions de construction) et la construction libre. Dans la construction structurée, vous avez essentiellement toutes les réponses à pourquoi je construis, comment je construiset qu'est-ce que je construis. Dans la construction libre, vous devez trouver toutes les réponses par vous-même. Les modifications sont un excellent moyen de répondre facilement à ces questions sans avoir à y répondre toutes en même temps.

Par exemple, dans l'activité Ramp Racers , les élèves apporteront de légères modifications à la construction Inclined Plane. Cela permet aux étudiants de choisir la manière dont ils souhaitent modifier la construction, sans le manque de structure de la construction gratuite. Cela permet aux étudiants de se concentrer sur moins de variables à modifier à la fois, jusqu'à ce qu'ils en apprennent davantage sur les pièces du kit GO, leur fonctionnement et la façon de construire certains mécanismes.

D'autres exemples utilisant cela incluent le Super Car, Robot Arm, Code Baseet les modifications apportées à la griffe dans le laboratoire 2 de la griffe d'adaptation STEM Lab.

Certaines séries de construction, comme la Super Car (photo ci-dessous), offrent une autre façon d'explorer la construction avec des modifications. La construction progresse à mesure que les besoins du robot évoluent. Des séquences de constructions comme la Super Car offrent l’opportunité d’explorer le lien entre une modification et un besoin. Que le « besoin » soit défini par une activité du STEM Lab ou par les étudiants eux-mêmes, il est important de pouvoir relier les changements apportés à la construction aux capacités de la construction.

Une stratégie pour aider à passer des modifications à la construction gratuite consiste à penser aux modifications que vous pouvez apporter et qui amélioreraient les versions actuelles que vous avez déjà terminées. C'est la prochaine étape vers la construction gratuite, car elle vous obligera à réfléchir, planifier et créer votre révision d'une construction.

Bâtiment gratuit

Début

Construire un design à partir de zéro peut sembler écrasant à première vue. Cependant, s'appuyer sur des techniques de construction telles que celles présentées dans l'article Intro to Building STEM Lab Unit et les idées clés pour construire avec VEX GO peut être appliqué à tous les types de bâtiments pour rendre cette tâche plus gérable.

Pensez-y de cette façon; il existe une combinaison presque infinie de pièces et de modèles de connexion fournis dans vos kits VEX GO. Si cette affirmation est vraie, mathématiquement, tout est possible. Il vous suffit de trouver la formule exacte pour répondre à tous vos problèmes. La question qui se pose est la suivante : « Par où commencer ? »

Ligne de départ

Cette question est difficile. Lorsque vous commencez à construire librement, cela vaut vraiment la peine d'indiquer pourquoi et dans quel but vous construisez librement. Il est souvent utile de documenter vos contraintes de réflexion et de conception avant de commencer à construire.

Vous pouvez créer un graphique avec les objectifs que vous souhaitez atteindre avec votre conception.
- Voici quelques exemples d’objectifs que vous souhaiterez peut-être atteindre :
  - Je veux que le design aille vite
  - Je veux que le design atteigne un niveau élevé
  - Je veux que le design pèse très peu
  - Je veux que le design soit très petit
  - Je veux que le design conduise et tourne
  - Je veux que le design capte et déplace les objets
Vous pouvez également créer un graphique avec les contraintes de votre conception. Par exemple, un GO Kit comporte un nombre défini de pièces. Vous avez peut-être un projet en tête, mais vous ne disposez pas de suffisamment d’éléments pour le construire.
- Voici quelques exemples de contraintes que vous devrez peut-être prendre en compte :
  - Ne peut utiliser que des pièces GO
  - Ne peut utiliser que des composants structurels (pas de moteurs ou autre énergie électrique)
  - Ne peut utiliser que moins de 50 pièces
  - Ne peut utiliser que les quatre roues fournies dans le kit
  - Doit être construit dans un laps de temps précis

Il est important de poser ces questions, non seulement pour s’en souvenir, mais aussi pour rester sur la bonne voie. Avec des combinaisons infinies de connexions, il peut être difficile de se rappeler exactement pourquoi vous avez commencé une fois que vous avez commencé. Énumérer votre objectif et tous les facteurs limitants peut vous aider à créer ce que vous vouliez initialement.

Concevoir, créer et itérer

Connaître votre objectif et vos contraintes ouvre la voie à la conception de votre solution. Avant de construire, il est important d’avoir un plan. Les instructions de construction offrent un plan très spécifique et détaillé pour une construction. Lors d'une construction libre, les plans des élèves peuvent être plus vagues, mais devraient impliquer une sorte d'esquisse de ce qu'ils essaient de construire. Cela signifie qu'ils s'entraînent à créer un modèle mental de leur idée, à le transférer sur papier, puis à faire correspondre leur dessin aux pièces réelles du kit.

Une fois que vous avez défini ce que vous voulez réaliser avec votre construction et les facteurs qui se situent directement entre vous et cet objectif, il s'agit alors d'un exercice d'équilibre. Vous devez trouver l’équilibre parfait entre vos contraintes et vos objectifs pour créer exactement ce que vous souhaitez réaliser.

N'ayez pas peur d'essayer de nouvelles choses ! Il est important, lorsque vous expérimentez ces solutions et constructions possibles, de ne pas suivre un chemin spécifique. Avec une combinaison presque infinie de pièces dans le kit, il existe certainement plus d'une approche à votre problème ! Testez et itérez sur votre build pour vous assurer qu'il atteint votre objectif et répond toujours à vos contraintes. L'ensemble du processus de construction gratuit est très amusant car il vous place aux commandes !

¹ Sweller, J., van Merriënboer, JJG & Paas, F. Architecture cognitive et conception pédagogique : 20 ans plus tard. Éduc Psychol Rév 31, 261-292 (2019). https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

² Cameron, Claire E. Entretien avec Jason McKenna. Entretien avec Claire Cameron Partie 1 : Préparation à l'école, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-1-school-readiness.

³ 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.

⁴ Idem.