Spesso negli anni della scuola elementare c'è una forte attenzione all'insegnamento dell'alfabetizzazione e della matematica. Sebbene la fonetica, le parole visive e la fluidità siano importanti per lo sviluppo dell'alfabetizzazione nei giovani studenti, nell'alfabetizzazione c'è molto di più oltre a questi elementi. L’alfabetizzazione include anche abilità linguistiche come parlare e ascoltare, nonché abilità visive e scritte che vanno alla scrittura.1 Allo stesso modo, i fatti matematici, il calcolo e le operazioni sono effettivamente fondamentali per l'apprendimento della matematica, ma sono solo un pezzo del puzzle. Il pensiero matematico comprende il ragionamento spaziale e l’astrazione, così come cose come le abilità visuo-motorie o la capacità di collegare numero e quantità.2 Tuttavia, quando ci sono preoccupazioni sull'alfabetizzazione o sui risultati in matematica (o sulla loro mancanza), il primo istinto è spesso quello di aggiungere più pratica meccanica, senza necessariamente pensare al quadro più ampio, o a come l'alfabetizzazione e il pensiero matematico si sviluppano nel corso infanzia.
Funzione esecutiva e competenze fondamentali
Alla base dell’alfabetizzazione e del pensiero matematico, e di gran parte di ciò che è tipicamente considerato “preparazione scolastica”, ci sono cose come la funzione esecutiva, la memoria di lavoro, le abilità motorie e le abilità spaziali.3 Spesso considerati predittori del successo scolastico, quando si tratta di definire i programmi di studio, a queste componenti fondamentali dell'apprendimento raramente viene dedicato tempo o spazio durante la giornata scolastica, per non parlare di essere integrate nell'insegnamento dell'alfabetizzazione o della matematica. Tuttavia, è noto che le abilità spaziali sono un fattore predittivo dei risultati in matematica, le abilità motorie sono un prerequisito per imparare a scrivere e la funzione esecutiva consente agli studenti di prestare attenzione a un passaggio di lettura, decodificare una parola non familiare e dare un senso al significato della frase.
Il termine funzione esecutiva comprende una serie di abilità e processi, tra cui l'autocontrollo (come fermare un impulso e fare qualcos'altro), la flessibilità cognitiva (come spostarsi o passare da un'attività all'altra) e la memoria di lavoro (i processi necessari per mantenere traccia delle informazioni mentre lavoriamo con esse).5 Correlate alle funzioni esecutive sono le abilità motorie e spaziali, nonché i processi cognitivi sottostanti che contribuiscono al movimento e alla nostra percezione degli oggetti e dei loro movimenti.6 Tutti questi sono coinvolti nell'apprendimento degli studenti in classe, così come nello sviluppo dell'alfabetizzazione e della matematica in particolare.
Funzione esecutiva nel contesto
Ad esempio, considera il compito di uno studente seduto alla scrivania di leggere una frase e scrivere una risposta.
- Le capacità motorie sono necessarie affinché lo studente abbia la stabilità fondamentale per sedersi in posizione eretta alla scrivania, le capacità motorie per tenere, afferrare e controllare una matita per scrivere.
- Sono necessarie abilità spaziali per posizionare la risposta scritta sulla riga del foglio e per scrivere all'interno di uno spazio dato, con le lettere collegate in parole.
- Le abilità visuo-spaziali sono necessarie affinché gli studenti contengano ciò che hanno scritto sul foglio e non lo cancellino, o per spostarsi da una riga all'altra con la loro scrittura.
- La memoria di lavoro è necessaria per leggere e comprendere la frase, al fine di formulare accuratamente una risposta.
- L'autocontrollo è necessario affinché lo studente possa svolgere il compito da svolgere e non alzarsi e andare a fare qualcosa di più eccitante per lui, come costruire nello spazio del blocco o disegnare.
- È necessaria la flessibilità cognitiva per interpretare le lettere e applicare correttamente la conoscenza fonetica (ad esempio la “e” in 'set' produce un suono diverso dalla “e” in 'erase') per leggere la frase in modo accurato e scrivere un testo appropriato e leggibile risposta.
Un modello simile emerge per la matematica, dove gli studenti devono interpretare i numeri, tenerli a mente, eseguire calcoli e scrivere risposte accurate. E una volta coinvolto un problema verbale, il carico cognitivo derivante dalla lettura, dall’interpretazione del problema e dall’applicazione ad esso sia della fonetica che del senso dei numeri, al fine di calcolare e scrivere la risposta corretta, aumenta l’importanza di queste abilità fondamentali. La buona notizia è che cose come le abilità spaziali possono essere migliorate con la pratica e il feedback,9 e che la pratica può essere fatta in una miriade di modi, inclusa la codifica di un robot, come VEX 123.
Competenze Fondamentali, Funzione Esecutiva e VEX 123
La codifica del robot 123 coinvolge molte delle competenze fondamentali per la preparazione scolastica, nonché lo sviluppo dell'alfabetizzazione e della matematica. Ad esempio, considera il compito di codificare il robot 123 per spostarsi da una posizione all'altra su un campo.
Ci sono molte cose integrate per raggiungere questo obiettivo, tra cui:
- Sono necessarie competenze spaziali per impostare il campo e il robot nella posizione e nell'orientamento corretti.
- Sono necessarie competenze visuo-spaziali per pianificare il percorso del robot. A questo si uniscono le capacità motorie e spaziali necessarie per scrivere, per documentare il piano su un supporto stampabile.
- Sono necessarie abilità motorie per riattivare il Robot 123 e riportarlo nella posizione iniziale.
- Sono necessarie memoria di lavoro e capacità motorie per premere i pulsanti Touch e codificare il robot in modo che corrisponda al piano.
- Le abilità matematiche vengono utilizzate per la corrispondenza uno a uno tra la pressione dei pulsanti e i comportamenti (ad esempio, premere il pulsante due volte per spostare due quadrati).
- Sono necessarie capacità linguistiche e di ascolto per seguire le istruzioni in più fasi fornite, con autocontrollo per rimanere concentrati sul compito e lavorare con un partner.
- Sono necessarie flessibilità cognitiva e abilità visuo-spaziali per determinare come eseguire il debug del progetto se il robot non si muove come previsto o per continuare con la parte successiva della sfida di codifica.
Non solo l'atto di codificare il robot per raggiungere un obiettivo incorpora molte abilità fondamentali, ma il Robot 123 può essere utilizzato anche per rafforzare competenze accademiche specifiche. Tutte le pratiche di cui sopra vengono ancora affrontate e vengono ulteriormente migliorate dalle competenze di alfabetizzazione o matematica quando il robot viene utilizzato per fare cose come:
- Guida attraverso le lettere in modo che gli studenti possano pronunciare le parole usando il loro robot
- Guida per vedere le parole scritte su un campo e leggile
- Passa ai punti della trama di una storia nell'ordine corretto
- Rimetti in scena una storia utilizzando il robot per mostrare la comprensione della lettura
- Guida il robot lungo una linea numerica per risolvere un problema di addizione
- Usa il robot come simbolo < o > , per girarti verso un valore più grande o più piccolo
- Guida ai numeri da 11 a 20 su un campo in ordine
- Usa il robot con una linea numerica per risolvere un problema di sottrazione
Ciascuno di questi esempi mostra semplici implementazioni in cui la codifica del robot 123 viene utilizzata per supportare lo sviluppo di competenze fondamentali in modo integrato e coinvolgente. Invece di esercitarsi con le parole visive con flashcard o utilizzare un foglio di lavoro e una matita per risolvere problemi di matematica, il Robot 123 viene utilizzato per incorporare funzioni esecutive, abilità spaziali e motorie in queste pratiche, motivando al tempo stesso gli studenti con l'uso di un robot!
VEX 123 si allinea con gli obiettivi curriculari
Per dirla in altro modo, ecco alcuni criteri di valutazione chiave che vengono spesso utilizzati nelle classi, insieme alle attività che possono essere svolte con VEX 123 per allinearsi ad essi.
Lingua e alfabetizzazione10:
- Dimostra consapevolezza fonemica - Il laboratorio Code and Read all'interno dell'unitàdel laboratorio STEM Touch to Code, chiede agli studenti di programmare il robot 123 per guidare sulle lettere (o fonemi) scritte su una tessera per pronunciare le parole con il loro robot. L'attività Robot Word Search prevede che gli studenti guidino il loro robot 123 verso le lettere su una tessera per scrivere quante più parole possibile e scriverle.
- Comprende e interpreta o risponde a testi di narrativa e saggistica - L'unità Incontra il tuo robot STEM Lab coinvolge gli studenti in una storia per apprendere le caratteristiche e le funzioni del robot e come lavorare con un partner per utilizzarlo con successo. Nella serie di attività Il drago nel villaggio" gli studenti ascoltano una storia raccontata e poi ne rievocano i punti della trama utilizzando il robot 123.
- Utilizza strategie di scrittura per trasmettere idee - L'uso di materiali stampabili VEX 123 per supportare la pianificazione del percorso e la documentazione di progetti, come quelli utilizzati nell'unità Moving from Touch to Coder STEM Lab, consente agli studenti di esercitarsi a scrivere e disegnare per rappresentare i propri progetti.
- Utilizza un vocabolario e un linguaggio ampliati per vari scopi - Ogni volta che gli studenti discutono di un progetto all'interno del loro gruppo o condividono le loro strategie di codifica durante la pausa di metà gioco o la sezione di condivisione di un'unità di laboratorio STEM, ad esempio parlando di come funziona il sensore oculare per aiutare il robot 123 a vedere la casa della nonna o un lupo nell'unità di laboratorio STEM del piccolo robot rosso, usano il vocabolario della storia e della codifica per spiegare le loro idee, fare previsioni e rispondere a domande.
Pensiero matematico11:
- Applica concetti e strategie per risolvere problemi matematici - Il laboratorio STEM sulla retta numerica L'unità chiede agli studenti di utilizzare il robot 123 su una retta numerica per risolvere problemi di addizione e/o sottrazione.
- Utilizza strumenti e tecniche semplici per misurare con unità standard e non standard - Attività come Corsa allo spazio o Pulisci la tua stanza fanno sì che gli studenti utilizzino unità come "passi del robot" per programmare il loro robot 123 affinché percorra determinate distanze per portare a termine un compito.
- Dimostra comprensione del numero e della quantità - Ogni volta che gli studenti pianificano un progetto per guidare il robot 123 verso una posizione specifica, devono elaborare il numero di passaggi necessari e allinearlo alle pressioni dei pulsanti Touch o alle schede Coder, come guidare verso il tesoro nel laboratorio STEM "Caccia al tesoro del robot" robot nell'unità di laboratorio STEM "Introduzione alla codifica".
- Esplora e risolve problemi spaziali utilizzando strumenti manipolativi, disegni e linguaggio spaziale - Ogni volta che gli studenti utilizzano un VEX 123 stampabile, come il foglio di pianificazione del progetto e del movimento in Visita il laboratorio Tigri e Orsi dell'unità di laboratorio STEM Passare dal tocco al programmatore, utilizzano il linguaggio spaziale, disegni e strumenti manipolativi per pianificare ed eseguire un progetto per guidare il robot 123 in più posizioni.
La versatilità di VEX 123 come strumento didattico consente agli insegnanti di infondere l'informatica in molte aree della loro classe, comprese l'alfabetizzazione e la matematica. Sia in un centro di apprendimento che come parte di una lezione di un'intera classe, VEX 123 offre a insegnanti e studenti l'opportunità di ottenere feedback pratici su una vasta gamma di competenze fondamentali per supportare l'apprendimento e lo sviluppo. Per saperne di più sulle funzioni esecutive, sulle abilità spaziali e motorie e sulla loro connessione con l'apprendimento, guarda le interviste con Claire Cameron, autrice di Hands On, Minds On, nella videoteca PD+.
1 Dichtelmiller, Margo L., et. al. Il sistema di campionamento del lavoro dalla scuola materna alla terza elementare: linee guida omnibus. 4a edizione, Pearson, 2001.
2 Cameron, Claire E. Con le mani, con la mente: come le funzioni esecutive, le abilità motorie e spaziali favoriscono la preparazione scolastica. Insegnanti College Press, 2018.
3 Ibid.
4 Ibid.
5 Cameron, Claire E. Intervista di Jason McKenna. Intervista con Claire Cameron Parte 2: Funzione esecutiva, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.
6 Ibid.
7Ibid.
8Cameron, Claire E. Con le mani, con la mente: come le funzioni esecutive, le abilità motorie e spaziali favoriscono la preparazione scolastica. Insegnanti College Press, 2018.
9 Cameron, Claire E. Intervista di Jason McKenna. Intervista con Claire Cameron Parte 4: Competenze spaziali, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.
10 Dichtelmiller, Margo L., et. al. Il sistema di campionamento del lavoro dalla scuola materna alla terza elementare: linee guida omnibus. 4a edizione, Pearson, 2001.
11 Ibid.