Társadalmi érzelmi tanulás és robotika: hiteles integráció a VEX 123-mal

Bevezetés

Képzelje el ezt a helyzetet: Egy óvodai tanteremben tanulók egy kis csoportja együtt dolgozik egy oktatási központban, hogy megpróbálják egymás után egymás után nyomni a gombokat, hogy egy robot bejárja az általuk megrajzolt utat. A robot rosszul kanyarodik, a diákok egymásra néznek, és összeráncolják a homlokukat. Az egyik más ötletet kínál, és újra próbálkoznak, ugyanazzal az eredménnyel. Ezután a tanár emlékezteti a tanulókat, hogy lerajzolhatják a lépéseiket, hogy ne veszítsék el a nyomukat a gombok megnyomásakor, és ad nekik egy feladatlapot. Az egyik tanuló megrajzolja az útját a lapra, majd a többiek sorrendben kiszínezik a gombnyomásokat. Amikor újra próbálkoznak a projektjükkel, a robot azt csinálja, amit akartak. A diákok izgalmukat megosztják tanárukkal, aki gratulál a kitartásukhoz.

Ez a számítástechnika (CS) vagy a szociális-érzelmi tanulás (SEL)? Gyakran úgy gondolják, hogy a tantárgyak tanulása, számítástechnika vagy más, és a SEL egy oktatási folyó ellentétes partján találhatók. Azonban az olyan hiteles problémamegoldási lehetőségek, mint ez, és sok a számítástechnikában és az oktatásban, nemcsak a CS-t vagy a SEL-t jelentik, hanem mindkettő, hanem szorosan összefüggenek.

Bár sok minden tanulható konkrét szociális-érzelmi tanulási leckékből és tevékenységekből, amelyek olyan témákat helyeznek előtérbe, mint az érzelmek, a kitartás, a konfliktusok megoldása és az önszabályozás; nem ez az egyetlen alkalom, amikor a tanulók szociális és érzelmi tanulásban vesznek részt iskolai napjuk során. Ezenkívül a SEL népszerűsítésére irányuló hagyományos rövid távú, elszigetelt erőfeszítések nem bizonyultak olyan hatékonynak, mint a hosszabb távú, összehangolt erőfeszítések.¹ Az iskolai oktatás humán eleme, különösen a fiatalabb években, azt jelenti, hogy a nap minden tantárgyának és feladatának van valamilyen társadalmi vagy érzelmi tanulási összetevője. Érzelmeink részei mindennek, amit teszünk, és annak megismerése, hogy mik ezek az érzések, miért érezzük őket, amikor teszünk, és hogyan kezeljük ezeket az érzéseket proszociális módon, minden interakciót és leckét, amelyet kora gyermekkorban tanítunk és tanulunk. . Ebben a nézetben milyen jobb házasság van a szociális-érzelmi tanulás és a problémamegoldás, a vizsgálat, az iteráció és az együttműködés köré épülő témakör között?

A VEX 123 lehetőséget kínál a korai oktatóknak és a diákoknak, hogy számítástechnikai koncepciókat építsenek be az iskolai napjukba, miközben kihasználják a robotokkal való együttműködésben rejlő szociális-érzelmi tanulási lehetőségeket. A VEX 123 STEM Labs és Tevékenységek segítségével a tanulók természetesen olyan helyzetekbe kerülnek, ahol ki kell tartaniuk és újra próbálkozniuk kell, érzelmek skáláját érzik, és proszociális módon kell kommunikálniuk, és ahol fejleszthetik önhatékonyság érzésüket, és magukévá tehetik növekedési gondolkodásmód. A VEX 123 hiteles módon integrálja a számítástechnikát és a SEL-t, amely a tanulók természetes kíváncsiságára épít az őket körülvevő világ iránt, és erősíti 21. századi készségeiket.

Mi az a szociális-érzelmi tanulás (SEL), és miért fontos?

Nyilvánvaló, hogy ahhoz, hogy a tanulók sikeresek legyenek az iskolában, az általános iskolától kezdve, és végül a karrierben is, nemcsak tanulmányilag, hanem szociálisan és érzelmileg is kompetensnek kell lenniük.² „A tanulók szociális és érzelmi fejlődésének kezelése nem a tanulmányi oktatás mellett az iskolára háruló járulékos kötelesség, hanem szerves és szükséges szempont ahhoz, hogy minden tanuló sikeres legyen.”³ A Collaborative for Academic, Social and Emotional Learning (CASEL) öt kulcsfontosságú kompetenciacsoportot azonosított, amelyek magukban foglalják a szociális és érzelmi tanulást: önismeret, önmenedzselés, szociális tudatosság, kapcsolati készségek és felelősségteljes döntéshozatal.”⁴ Ez az öt alapvető kompetencia rámutat arra, hogy képesek vagyunk tanulni az osztályteremben és azon kívül is, és tükrözik a másokkal való hatékony interakcióhoz szükséges szociális-érzelmi tudatosságot. A 21. századi tanulási készségek, mint az együttműködés és a kommunikáció, a SEL alapjain nyugszanak, így már fiatal kortól az oktatási gyakorlatok szükséges összetevőjévé válik.

Forrás: Világgazdasági Fórum. "Új jövőkép az oktatásról: a szociális és érzelmi tanulás elősegítése a technológián keresztül." Genf: Gazdasági Világfórum, 2016.

Ha tudjuk, hogy a gondolatok, érzések és viselkedések hogyan kapcsolódnak egymáshoz, képesek vagyunk kifejleszteni azokat a szociális készségeket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy életünk során tanuljunk másoktól és másokkal együtt. Az önszabályozásnak ez a fejlesztése a kisgyermekkori munka nagy részét képezi, és az érzések pontos és hatékony megnevezésének és azonosításának képessége fontos építőelem ebben a folyamatban.⁵ Érzelmeink a nap folyamán változnak, és a kisgyermekek esetében ezek a változások nagyon intenzíven érezhetők. Az, hogy képesek vagyunk hangot adni ezeknek az érzéseknek, nevet adni nekik, segít megosztani ezeket az érzéseket másokkal proszociális módon. Ez az első lépés annak érdekében, hogy bizonyos mértékig kontrollt tudj gyakorolni egy érzés és annak kifejezése felett. Ha segítjük a tanulókat az érzelmi szókincs felépítésében, az segíthet nekik észrevenni az általuk érzett érzelmek skáláját, és hatékonyan megnevezni azokat, így elkezdhetik kezelni és szabályozni azokat mások kontextusában. Ahogy a kisgyerekek építik ezt az érzelmi szókincset, viselkedésük hajlamos arra, hogy az érzéseiket előbbre mutassák, mint a szavaik. Segíteni a gyerekeket, hogy meglássák ezt a kapcsolatot tetteik, megnyilvánulásaik és érzéseik között, fontos lépés annak biztosításában, hogy a gyerekek lássák, kontrollálják viselkedésüket⁶ – és ami még ennél is fontosabb, hogy viselkedésük ne tükrözze saját magát. érdemes.

Az érzelmek kifejezésének megértése összekapcsolódik azzal, ahogyan értelmezed mások érzelmi megnyilvánulásait – ez az empátia fejlesztésének fontos része.⁷ Ahhoz, hogy valóban empatikus választ tudjanak adni valakire, a gyerekeknek képesnek kell lenniük azonosítani, hogyan érzik magukat mások, és ezt össze kell kapcsolniuk azzal, ahogyan ők maguk tapasztalják meg ezt az érzést. Azok az osztálytermi tevékenységek, amelyek a szociális-érzelmi tanulást közös törekvéssé teszik, segítik a tanulók képességének és elvárásainak elmélyítését a társaikkal és tanáraikkal szembeni empátia iránt.

Ez az empatikus fejlesztés a tanulók viselkedésének, kapcsolati készségeinek fejlődésének és önszabályozásának támogatására irányítható az egymással való interakciók során.⁸ A nézeteltérések, érzéskülönbségek közvetítése kisgyermekekkel minden tanterem része, és az, hogy a tanulókat segítjük az érzéseikről való rendszeres megbeszélésben, eszközöket ad nekik ahhoz, hogy maguk kezdhessék el a szociális problémák megoldását.⁹ A tanulók képessé tétele arra, hogy kapcsolatot teremtsenek saját érzéseik és tetteik között, és hogy ez hogyan befolyásolja mások érzéseit és cselekedeteit, teret teremt az empatikus hurok kialakulásának. Így amikor nézeteltérések merülnek fel, bármilyen környezetben a tanulók egészségesebb és hatékonyabb módon dolgozhatnak a társadalmi problémák megoldásán.

Ahhoz, hogy ez sikeres legyen, a gyerekeknek biztonságban kell érezniük magukat, és meghallgatásra találniuk kell, hogy kiépíthessék önbizalmukat, hogy kiszolgáltatottak legyenek, anélkül, hogy mások ítélkeznének. Ha az összes iskolai tevékenységet a SEL szemüvegén keresztül nézzük, könnyebbé válik a szociális-érzelmi fejlődés elősegítésének hatékony megközelítése, ahol a SEL-készségek oktatása beépül az általános tanítási gyakorlatokba, nem csak az önálló órákon.¹⁰ Ez kiterjed a negatív és a pozitív érzelmekkel való megküzdési készségekre is. Nagy figyelmet fordítottak a gyermekek pozitív önértékelésének előmozdítására, azonban a tanulás szempontjából fontos a negatív érzelmek megtapasztalásának figyelembevétele, valamint a kitartás és a motiváció megtalálásának képessége, amikor negatív érzelmeket tapasztal.¹¹ A kudarcok vagy a frusztráció érzésének elismerése és kitartása az élet későbbi szakaszában is összefügg a pályaválasztással, különösen a STEM-hez kapcsolódó utak, például a számítástechnika útján.¹²

A tanulók érzelmi élményei minden iskolai interakción áthaladó áramlatot képeznek, legyen az egyetemi és társadalmi, és mint ilyenek, ha odafigyelünk arra, hogy a szociális-érzelmi tanulás hogyan épül be a tanterv minél több aspektusába, az meghozza a gyümölcsét a tanulók fejlődése során. századi készségek, mint az együttműködés, a kommunikáció, a kreativitás és a kitartás.^{13 14}

Pedagógiai kapcsolatok a SEL és a Robotika között

A fiatal diákok természetesen kíváncsiak az őket körülvevő világra, és a számítástechnika és a robotika egyre inkább ennek a világnak a részévé válik, és a diákok mindennapi tapasztalatai is benne. Mint ilyen, a fiatal diákok informatikával való megismertetésére szolgáló robotok kiaknázzák ezt a kíváncsiságot, így felhasználható különféle készségek és kompetenciák, köztük a SEL oktatására. A VEX 123-hoz hasonlóan a robotok még azelőtt elérhetik a diákokat, hogy kialakult volna egy rögzített felfogásuk a számítástechnikáról, vagy önmagukról ahhoz képest. A VEX 123-mal kapcsolatos lebilincselő, gyakorlati tapasztalatok révén a fiatal diákok elkezdhetik úgy tekinteni magukat, mint alkotókat és problémamegoldókat a számítástechnika világában,¹⁵ pozitív önhatékonysági asszociációkat adva nekik, és leküzdve a kialakuló észlelési problémákat. a számítástechnikával kapcsolatosan.¹⁶

Kimutatták, hogy a szociális érzelmi tanulási tartalmak robotika és számítástechnika leckékbe való beillesztése fokozza a kisgyermekek érdeklődését a tudomány és alkalmazásai iránt, és megbecsüli őket.¹⁷ Míg a tervezés alapú élmények, mint például a makerspace-ek és a projekt alapú tanulás kezdeti érdeklődést válthatnak ki, a hallgatók motivációját és önhatékonyságát a CS tudományágak és tapasztalatok iránt közvetlenül befolyásolják érzelmi élményeik, különösen kisiskolás korban.¹⁸ A kutatók egyre gyakrabban kezdenek foglalkozni a tanulók érzelmi légkörével az osztályokban, és azzal, hogy a SEL hogyan használható fel a tanulási eredmények javítására.^{19 20 21}

A robotika jól illeszkedik a projektalapú pedagógiához, amely támogatja az olyan készségeket, mint a kritikai gondolkodás, a problémamegoldás, a magasabb rendű gondolkodás, a tervezés és a következtetés, miközben elősegíti az olyan viselkedési kompetenciák fejlesztését, mint a szervezés, a felelősségvállalás és az együttműködés.²² A VEX 123 és a hozzá kapcsolódó projekt alapú tanterv interdiszciplináris megközelítést biztosíthat a hallgatóknak a számítástechnika tanulásában, és egy tapasztalati tanulási pedagógiát, melynek során a hallgatók lehetőséget kapnak arra, hogy meglássák az „összefüggést a tartalmak között a tartalom hiteles és releváns módon történő tanulmányozása és alkalmazása.”²³ Az autentikus, valós problémamegoldás előtérbe helyezése a robottal végzett munka során megköveteli a tanulóktól, hogy építsék ki 21. századi készségeiket – legyen kommunikatív kompetenciával, képesek legyenek együttműködően és kreatívan dolgozni, valamint bizonyítsák kritikai gondolkodási készségeiket és jellembeli tulajdonságaikat. mint a kíváncsiság, a kitartás és az alkalmazkodóképesség.^{24 25}

Bár a számítástechnika és a robotika kezdeti sikerei felkelthetik a diákok érdeklődését, tanulásuk nagy része nem feltétlenül lesz azonnal sikeres. A diákoknak gyakorolniuk kell a kihívásokkal való szembenézést, amely készségkészlet nemcsak a számítástechnikában, hanem az élet és a tanulás legtöbb területén is megtalálható. A sikerrel járó büszkeség megtapasztalása a kitartás után képes fellobbantani és fenntartani ezt a kezdeti szikrát; miközben a kudarc pillanatai elárasztják azt kiolthatják.²⁶ Ha a kudarcot tanulási lehetőségnek tekintjük, nem pedig jellemhiánynak, az nemcsak a kreativitás és az innováció előmozdítására képes,²⁷ hanem hozzájárul a növekedési gondolkodásmód és a pozitív önérzet kialakulásához is. problémamegoldó hatékonyság.²⁸

Egy átlagos nap során a tanulók különféle intenzitással navigálnak különféle érzelmek között – a reggeli elégedettségtől a csalódásig, amiért valami nem megy nekik, a boldogságig, amikor egy baráttal játszanak, vagy a csalódottságig, amikor egy nézeteltérés azzal a baráttal, és így tovább és tovább. A VEX 123-mal való tanulás olyan helyzetbe hozza a tanulókat, hogy megtapasztalják ugyanazokat az érzelmeket, de egy biztonságos, strukturált tanulási környezetben, ahol frusztráció, kudarc, csalódás várható és teret kap.

Tekintsük a korábbi példát – a diákoknak volt egy megoldandó problémájuk, amikor a 123-as robotjukat egy kijelölt úton kellett bejárniuk –, és többszöri próbálkozásra és stratégiára volt szükségük a megoldás megtalálásához. Hatékonyan kellett kommunikálniuk egymással, türelmet kellett mutatniuk az új ötletek kipróbálásához, és figyelni kellett, hogy stratégiai jelzést kapjanak a tanártól. A csoport tanulói egyszerre navigáltak saját érzelmi tájaikon, és valós időben dolgozták át ezeket az érzéseket, hogy kézzelfogható megoldásokat kínáljanak adott problémájukra. Ezenkívül megtanulták a parancsok sorrendjét, és megfigyelték a kapcsolatot a parancsok és a robot viselkedése között – ez a számítástechnika alapvető összetevője. A VEX 123 egyedülálló helyzetben van ahhoz, hogy képes legyen átitani a fogalmi ismereteket a szociális-érzelmi tanulással, mivel személyre szabhatja a tanulást, és építhet a tanulók természetes kíváncsiságára az őket körülvevő világ iránt, beleértve az olyan technológiákat, mint a robotika.

A VEX 123, mint a szociális-érzelmi tanulás eszköze

A VEX 123 egy interaktív, programozható robot, amely leveszi a képernyőről a STEM-et, a számítástechnikát és a számítástechnikai gondolkodást, és életre kelti azokat a 3. osztályos tanulók számára. A VEX 123 platform hardvert és tananyagot is tartalmaz. A hardver tartalmaz egy 123-as robotot érintőgombos interfésszel, egy kódolót és kódolókártyákat a nagyobb, képernyő nélküli kódolási projektek létrehozásához, valamint egy mezőt, amely egyértelműen meghatározott teret biztosít a robotoknak, ahol mozoghatnak. A tantervi komponens magában foglalja a STEM Labs-okat, a gyakorlati, együttműködésen alapuló tanulási tevékenységeken alapuló beépülő leckéket a 123 Robot segítségével számos tantervi területen; A tartalomhoz kapcsolódó tevékenységek, rövid gyakorlatok, kódolás a tanulók az osztályteremben tanulnak; és a tanári források, amelyek háttér-információkat és támogatást kínálnak a tanterv kidolgozásához és megvalósításához, mint például a bevezető példában említett munkalap. A VEX 123 platformot úgy tervezték, hogy rugalmas legyen, lehetővé téve a tanárok és a diákok számára, hogy a VEX 123-at az igényeiknek leginkább megfelelő módon építsék be az órarendjükbe – a tevékenységek oktatási központban történő használatától az egész osztály részvételéig a Circle Time alatt, vagy akár kiscsoportos matematika gyakorlatként.

A VEX 123-at úgy tervezték, hogy gyakorlati, tapasztalati tanulást kínáljon a hiteles problémamegoldás körül, a diákok csoportokban dolgozva céljaik elérése érdekében. A Touch felület néhány gombnyomásával a legfiatalabb tanulók is „kódolók” lehetnek, és játékos tanulási tevékenységeken keresztül sajátíthatják el a számítástechnika alapjait. Ahogy a tanulók haladnak a nagyobb projektek felépítésében, valamint bonyolultabb viselkedések és logikák kódolásában, a kódoló és kódoló kártyák segítségével hosszabb sorozatokat, ciklusokat hozhatnak létre, és akár feltételes utasításokat is felfedezhetnek a kódjukban.

Az alapvető számítástechnikai koncepciók, mint például a szekvenálás és a dekompozíció, a korai nevelési tanterv más területeihez kapcsolódnak, és a VEX 123 lehetőséget kínál az oktatóknak és a diákoknak, hogy lebilincselő módon, robottal gyakorolják ezeket a készségeket. Miért használjunk munkalapot a szekvenálás gyakorlására, ha ugyanazt a tevékenységet gyakorlati módon is elvégezhetjük, hogy egy robotot kódoljunk hasonló feladat elvégzésére? A passzív gyakorlatok alkalmazása helyett a VEX 123-mal foglalkozó hallgatók kreatív problémamegoldók, és elkezdhetik annak tekinteni magukat. Miközben a diákok a 123 Robottal dolgoznak, számítógépes gondolkodási és viselkedési módokat tanulnak, és aktívan hozzák létre az általuk elképzelt projekteket, amelyek támogatják önhatékonyságuk fejlődését.²⁹

A VEX 123 projekt alapú tanuláspedagógiája megvalósításával teret ad a szociális és érzelmi fejlődésnek, miközben a hallgatók megtapasztalják és megtanulják megbirkózni a pozitív és negatív érzelmekkel. A VEX 123, mint az oktatási robotika nagy része, valós problémamegoldó tapasztalatokra készteti a tanulókat, ahol valószínűleg ki kell maradniuk egy vélt kudarc esetén is, miközben autentikus problémák megoldásait tervezik és iterálják. . Ennek egyéni elvégzése kihívást jelenthet, és ha a robotika kollaboratív elemével párosul, még nyilvánvalóbb, hogy a tanulóknak erős szociális, érzelmi és viselkedési készségeket kell kialakítaniuk. A kudarcokkal, csalódással és frusztrációval való megküzdés olyan életkészség, amelyet a tanulók jóval az iskolakezdés előtt elsajátítanak. Ahelyett, hogy megvédenék a tanulókat attól, hogy valaha is megtapasztalják ezeket az érzéseket, a robotikai kihívások, mint például a VEX 123, gazdag lehetőségeket kínálhatnak a nyelvi, kommunikációs, valamint szociális és érzelmi tanulásban.³⁰

Más STEM-pedagógiákhoz hasonlóan a VEX 123 tanterv is bevonja a tanulókat projektjeik felépítésébe, tesztelésébe és csoportjaikon belüli iterálásába, a leckék pedig beszélgetés, együttműködés és iteráció köré épülnek fel. A hallgatók kezdeti azonnali sikerélményei hosszabb elköteleződésekre támaszkodnak, ahol kisebb valószínűséggel lesznek sikeresek az első próbálkozáskor. Minden tananyag szervesen beépíti a problémamegoldáshoz szükséges időt és teret, valamint az együttműködéshez, kommunikációhoz, kitartáshoz és rugalmassághoz kapcsolódó szociális-érzelmi tanulási gyakorlatokat az óra tervezésébe.

Minden VEX 123 STEM Lab három részből áll: Engage, Play és Share. Az Engage rész során a hallgatók személyes kapcsolatot alakíthatnak ki tanulásukkal, mivel a labor fogalmát egy könnyített beszélgetésen vagy vezetett bemutatón keresztül mutatják be. A tanulók kezdeti benyomásai, érzései és korábbi tapasztalatai megoszthatók, és kollektív alapot építhetnek a csoport számára. A két részből álló Play rész lehetőséget kínál a tanulóknak, hogy kis csoportokban dolgozzanak a 123 Robottal, hogy projekteket kódoljanak és teszteljenek egy cél elérése érdekében. A kódolás történhet Touch interfésszel vagy a Kódoló és Kódolókártyákkal. A Mid-Play Break egy pillanatot kínál a tanulóknak, hogy átgondolják a tanulást, közösen oldják meg a problémákat, és felkészüljenek a kihívás következő szakaszára. A STEM Labs egy Share komponenssel zárul, amelynek során a tanulók egy teljes csoportként jönnek össze, hogy átgondolják a tanulást, beszéljenek a kihívásokról, és ünnepeljék tanulásukat és kitartásukat. A STEM Lab anyagai a tanári jegyzeteket és forrásokat tartalmazzák, amelyek útmutatást nyújtanak a tanulók tanulásához, együttműködéséhez és a SEL fejlesztésének támogatásához. A VEX 123 STEM Labs pedagógiájába és a tanári segédanyagokba beágyazott beszélgetési felhívások, segítő feljegyzések és elmélkedő kérdések vannak beépítve, hogy támogassák a SEL-t és a 21. századi készségek, például a rugalmasság, a kitartás, az együttműködés és a kommunikáció fejlesztését.

A SEL nem csak beépül a tantervbe, hanem nyíltabb módon is bemutatásra kerül, „Cselekvés” parancsokkal és a szociális-érzelmi tanulásra specifikus STEM Labsokkal. Az „Cselekvés” parancsok előre kódolt összetett viselkedések, amelyek egy kódolási projektben használhatók arra, hogy a 123 Robot egy adott érzelmet „játszson el”, például boldog vagy szomorú. Ezek a parancsok találkozási pontot kínálnak a tanároknak és a tanulóknak az érzelmi megnyilvánulások és a különböző érzéseknek megfelelő viselkedések megvitatására. Ez a koncepció az alapja a SEL STEM Lab Unitnak, a Role Play Robotnak, amelyben a diákok először megfigyelik és megvitatják azokat a viselkedéseket, amelyeket a 123 Robot hajt végre az egyes „Cselekvés” parancsoknál. Ezután erre építve létrehozzák saját „érzelemkódjaikat”, a robotviselkedések sorozatait érzelmi szókinccsel párosítva, miközben feltárják az érzelmek és az emberek viselkedése közötti kapcsolatot. Az érzésekről és az érzelmi kifejezésről beszélni nehéz lehet a kisgyermekek számára, de ha ezt megtehetik egy robot kódolásának kontextusában, az nem csak vonzóbbá teheti azt, hanem bizonyos távolságot is biztosíthat a tanulóknak önmaguk és a téma között. kézzel, biztonságos térben szociális-érzelmi tanulásban.

A számítástechnika, a robotika és a SEL számos szempontból hiteles partnerek a diákok tanulásában és a 21. századi készségek fejlesztésében, a VEX 123 pedig olyan eszközöket kínál az oktatóknak, amelyek segítségével ezeket a tantárgyakat lebilincselő, tartalmas tanulási tapasztalatokká ötvözik a fiatal tanulók számára.

---