A VEX GO építésének előrehaladása

Bevezetés

Ennek a cikknek az a célja, hogy felvázolja a VEX GO-val való építés megkezdésének ütemtervét. Ez a cikk azoknak szól, akik nagyon újak és nem ismerik a készleteiket, és létfontosságú információkat kínál a VEX GO System navigációjához. Ne feledje, nincs jó vagy rossz módja a szabad építkezésnek. A készletben szinte végtelen számú alkatrész-kombináció található, akkor miért lenne csak egy megoldás? Ez a cikk azt reméli, hogy utat enged ebbe a megfélemlítő témába, és kevésbé ijesztővé teszi.

Az építési útiterv alapvetően három érdekességet tartalmaz a szabad építés végcélja felé vezető úton:

• Építési útmutató
• Módosítások
• Ingyenes épület

Javasoljuk, hogy alaposan fedezze fel az egyes megállókat, mielőtt továbbhaladna az építkezésen. Útvonalunk első állomása az építési útmutató.

Építési útmutató

Kezdésként javasoljuk, hogy navigáljon a VEX GO Build Instructions ben, amely builds.vex.com webhelyen található. Az összeépítési utasítások előre meghatározott, lépésről lépésre szóló utasítások, amelyek végigvezetik a felhasználót egy adott összeépítés elkészítésén. Néhány konstrukció konstrukció csak, ami azt jelenti, hogy egyáltalán nincs meghajtásuk, mint például a Unpowered Super Car. Mások tápellátásúak motorokkal és kapcsolókkal (előre, hátra és ki), mint például a Spirograph. Míg mások tápellátásúak és VEX GO Brain kódolásúak, mint például a Code Base. Ezeket az előre meghatározott buildeket számos VEX GO STEM Labshasználja. Ezek a laborok a tanárok számára erősen összefogott tevékenységeket kínálnak az egyes buildekhez, így kiindulópontot adva nekik a buildek használatához és az építési utasításokhoz a diákokkal. Az építési utasításokkal és a STEM Lab tevékenységeivel a tanárok megalapozhatják a diákokat, hogy felkészüljenek a későbbi összetettebb kihívásokra.

Az alábbi képen (sorrendben balról jobbra): Unpowered Super Car (csak konstrukció); Spirográf (motoros); Kódbázis (táplált és kódolt)

Az építési utasítások támogatják a tanulók tanulását

Egy különálló összeállítási utasítás követése a kezdéshez kiváló módja annak, hogy ne csak megismerkedjen a készlettel és a benne található darabokkal, hanem példákat is megtekintsen arra, hogyan működnek bizonyos darabok, és miért használják őket bizonyos összeállításokban. Ezeknek a bevezető építményeknek a követése csökkentheti a kognitív terhelést, és lehetővé teszi, hogy tovább haladjon az építési úton. A kognitív terheléselmélet megkísérli elmagyarázni, hogy a tanuló új információk feldolgozásának képességét hogyan befolyásolhatja a feladat elvégzéséhez felhasználandó információterhelés.¹ Például egy problémamegoldó folyamat során, mint például egy objektum tervezése és építése egy feladat elvégzéséhez, a tanulóknak annyi mindennek kell rendelkezésre állnia a munkamemóriájukban a célból, a tervből, a korlátokból, a két darab összekapcsolásának tényleges folyamatához. Az ehhez hasonló nagy feladatok könnyebben kezelhetők a tanulók, ha kisebb komponensekre bontja a terhelést, könnyebben kezelhetővé válik. Az építési utasításokból való építkezés lehetővé teszi a tanulóknak, hogy arra összpontosítsanak, hogyan kapcsolódnak egymáshoz a darabok, hogy nagyobb tárgyat hozzanak létre. Minél többet gyakorolják ezt a tanulók, az építési feladathoz kapcsolódó cselekvések nem igényelnek ugyanannyi gondolkodást; így felszabadítja a kognitív kapacitást olyan koncepciók számára, mint a tervezés vagy az építkezésen való iteráció.

Számos egyéb készség is felhasználható és fejleszthető, amikor diszkrét építési utasításokat követünk, például a térbeli érvelést. A térbeli készségek a tanulás alapvető összetevői, és gyűjtőfogalmak számos olyan kognitív folyamatra, amelyek a térbeli információk észrevételére és kezelésére szolgálnak.² Az, hogy hogyan értelmezzük a tárgyakat, tulajdonságaikat és mozgását a térben, egy tárgy vagy probléma mentális modelljének megalkotására, vagy az adott tárgy elménkben való átalakítására való képesség, mind a térbeli gondolkodás része. Ha átgondoljuk, hogy ez hogyan néz ki a gyakorlatban, az építmény vagy a darabok elrendezése az építési útmutatóban bemutatott módon, fejlesztheti a térbeli érvelést, amely egy fontos készség, amelyet később a fejlettebb építés során elsajátíthat.

Ez az építési stratégia segíthet a tanulóknak megérteni a különféle típusú kapcsolatokat építésük során, és meglátni, hogy minden építés csak ezeknek a kapcsolatoknak egy speciális sorozata. Idővel megérthetik, hogy minden építkezésbe kerülő darabnak sajátos funkciója van, legyen szó formáról, szerkezetről, mozgásról, intelligenciáról vagy díszítésről!

Ezek a készségek nemcsak az építés során hasznosak, hanem e készségek kialakításával és erősítésével a tanulók matematikai gondolkodásukat is támogathatják.³ A matematikai gondolkodás nagy része a tanulók azon képességére támaszkodik, hogy egy probléma mentális modelljét alkotják meg. Az építés gyakorlásával a tanulók nem csak a térbeli érvelési izmaikat feszítik meg, hanem fejlesztik mentális modellező képességeiket, amelyek támogathatják a későbbi matematika tanulást.⁴ Ha többet szeretne megtudni a VEX GO matematikai gondolkodás támogatására való használatáról, olvassa el ezt a cikket.

Módosítások

Gondolj erre így; A „módosítások” jelentik a hidat a strukturált épületek (az építési utasítások segítségével) és a szabad épületek között. A strukturált épületben alapvetően megvan minden válasz ra, miért építekre, hogyan építekés mit építek. A szabad építésben minden választ magának kell megtalálnia. A módosítások nagyszerű módja annak, hogy könnyebben megválaszolja ezeket a kérdéseket anélkül, hogy egyszerre kellene válaszolnia rájuk.

Például a Ramp Racers tevékenységben a tanulók enyhén módosítják a Inlined Plane konstrukciót. Ez lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy megválasszák, hogyan szeretnék szerkeszteni az épületet, anélkül, hogy hiányozna a szabad épület szerkezete. Ez lehetővé teszi a tanulók számára, hogy egyszerre kevesebb változóra összpontosítsanak, amelyet módosítani kell, egészen addig, amíg többet meg nem tanulnak a GO Kit darabjairól, működésükről, valamint bizonyos mechanizmusok felépítéséről.

További példák ennek felhasználására: a Super Car, Robot Arm, Code Base, valamint a STEM Labadaptációs karom 2. laborjában található karmának módosítása.

Bizonyos építési sorozatok, mint például a Super Car (az alábbi képen), egy másik módot kínálnak a módosításokkal történő építkezés felfedezésére. Az építés úgy halad előre, ahogy a robot iránti igény változik. Az olyan építési sorozatok, mint a Super Car, lehetőséget kínálnak a módosítás és az igény közötti kapcsolat feltárására. Függetlenül attól, hogy a „szükségletet” egy STEM Lab tevékenység határozza meg, vagy maguk a hallgatók, fontos, hogy az összeállításban bekövetkezett változásokat összekapcsolják a build képességeivel.

Az egyik stratégia a módosításoktól a szabad építésig való átálláshoz az, hogy olyan módosításokra gondoljon, amelyeket elvégezhet, amelyek javíthatják a már befejezett jelenlegi összeállításokat. Ez a következő lépés az ingyenes építkezés felé, mivel gondolkodásra, tervezésre és átdolgozásra készteti az épületet.

Ingyenes épület

Kezdet

A tervezés a semmiből való felépítése elsőre túlságosan nehéznek tűnhet. Azonban az olyan építési technikák felhasználása, mint amilyeneket a STEM laboratóriumi egység bevezetője és a kulcsfontosságú ötlet a VEX GO segítségével történő építéshez című cikkben ismertetettek, minden épülettípusra alkalmazható, hogy könnyebben kezelhető legyen ez a feladat.

Gondolj erre így; szinte végtelen kombinációja van a VEX GO Kitekben található alkatrészeknek és csatlakozási mintáknak. Ha ez az állítás igaz, matematikailag bármi lehetséges. Csak meg kell találnia azt a pontos formulát, hogy minden problémájára választ adjon. Ezzel kapcsolatban felmerül a kérdés: "Hol kezdjem?"

Startvonal

Ez a kérdés nehéz. Amikor elkezd szabadon építeni, mindenképpen érdemes megmondani, miért és milyen célra épít szabadon. Gyakran hasznos, ha dokumentálja gondolkodási és tervezési korlátait az építés megkezdése előtt.

• Készíthet egy diagramot a tervvel elérni kívánt célokkal.
  • Néhány példa azokra a célokra, amelyeket el szeretne érni:
    • Azt akarom, hogy a tervezés gyorsan haladjon
    • Azt akarom, hogy a design magasra nyúljon
    • Azt akarom, hogy a design nagyon keveset nyomjon
    • Azt akarom, hogy a design nagyon kicsi legyen
    • Azt akarom, hogy a design vezessen és forduljon
    • Azt akarom, hogy a terv felvegye és mozgassa a tárgyakat
• Készíthet egy diagramot is a tervezési korlátokkal. Például egy GO Kitben meghatározott számú darab van. Lehet, hogy van egy terv a fejében, de nincs elég egy bizonyos darab az elkészítéséhez. 
  • Néhány példa a korlátozásokra, amelyeket figyelembe kell vennie:
    • Csak GO alkatrészek használhatók
    • Csak szerkezeti elemek használhatók (motorok vagy egyéb elektromos áram nélkül)
    • Csak 50 darabnál kevesebb használható fel
    • Csak a készletben található négy kerék használható
    • Meghatározott időkeretben kell megépíteni

Fontos ezeket a kérdéseket megfogalmazni, nem csak azért, hogy emlékezzünk rájuk, hanem azért is, hogy a pályán maradjunk. A kapcsolatok végtelen kombinációja miatt nehéz lehet pontosan megjegyezni, miért kezdted el, ha egyszer elkezdted. A cél és az összes korlátozó tényező felsorolása segíthet abban, hogy megteremtse azt, amit eredetileg akart.

Tervezés, létrehozás és iteráció

A cél és a korlátok ismerete megadja a terepet a megoldás megtervezéséhez. Építés előtt fontos, hogy legyen egy terv. Az építési útmutató egy nagyon konkrét és részletes tervet kínál az építkezéshez. A szabad építés során a tanulók tervei lehetnek lazábbak, de tartalmazniuk kell valamilyen vázlatot arról, hogy mit próbálnak építeni. Ez azt jelenti, hogy gyakorolják ötletük mentális modelljének megalkotását, átviszik azt papírra, majd a rajzukat a Kit tényleges darabjaihoz igazítják.

Miután meghatározta, hogy mit szeretne elérni a felépítésével, valamint a közte és a cél között közvetlenül elhelyezkedő tényezőkkel, ez egy egyensúlyozás. Meg kell találnia a tökéletes egyensúlyt a korlátai és a céljai között, hogy megteremtse azt, amit pontosan el akart érni.

Ne félj új dolgokat kipróbálni! Fontos, hogy ezekkel a lehetséges megoldásokkal és építményekkel kísérletezve ne egy meghatározott utat kövessen. A készletben található alkatrészek szinte végtelen kombinációjával biztosan több megközelítés is létezik a problémára! Tesztelje és iterálja a buildjét, hogy megbizonyosodjon arról, hogy eléri a célját, és továbbra is megfelel a korlátoknak. Az egész ingyenes építési folyamat rengeteg móka, mivel a vezetőülésbe ül!

---

¹ Sweller, J., van Merriënboer, JJG & Paas, F. Kognitív architektúra és oktatási tervezés: 20 évvel később. Educ Psychol Rev 31, 261–292 (2019). https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

² Cameron, Claire E. Interjú: Jason McKenna. Interjú Claire Cameronnal 1. rész: Iskolai felkészültség, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-1-school-readiness.

³ Cameron, Claire E. Hands on, mind on: Hogyan segítik elő a végrehajtó funkciók, a motoros és a térbeli készségek az iskolai felkészültséget? Teachers College Press, 2018.

⁴ Ugyanott.