社会的感情学習とロボティクス: VEX 123 との真の統合 – VEX ライブラリ

導入

この状況を想像してみてください。幼稚園の教室では、少人数の生徒が学習センターで協力して、ボタンを押す順番を決め、ロボットが自分たちの描いたパスを移動できるようにしようとしています。ロボットが道を間違えると、生徒たちは顔を見合わせて顔をしかめた。ある人が別のアイデアを提案し、もう一度試してみましたが、結果は同じでした。次に、教師は生徒たちに、ボタンを押すときに道を見失わないようにステップを描くことができることを思い出させ、使用するワークシートを渡します。 1 人の生徒がシートにパスを描き、他の生徒が順番にボタンを押して色を塗ります。彼らがプロジェクトを再試行すると、ロボットは意図したとおりに動作します。生徒たちは教師と興奮を共有し、教師は彼らの粘り強さを祝福しました。

これはコンピュータサイエンス (CS) ですか、それとも社会感情学習 (SEL) ですか? 多くの場合、コンピューターサイエンスやその他の分野の学習と SEL は、教育の川の対岸にあるものと考えられています。ただし、このような本格的な問題解決の機会、およびコンピューターサイエンスや教育の多くの機会は、CS や SEL だけではなく、両方であり、本質的にリンクされています。

特定の社会感情学習レッスンや活動から学べることはたくさんありますが、感情、忍耐力、対立解決、自己規制などのトピックが最前線に浮かび上がります。学生が学生時代に社会的および感情的な学習に取り組むのはこれだけではありません。さらに、SEL を促進するための従来の短期的で個別的な取り組みは、長期的で調整された取り組みほど効果的であることは示されていません。¹ 学校教育の人的要素は、特に低学年においては、その日のすべての科目や課題に社会的または感情的な学習の何らかの要素があることを意味します。私たちの感情は私たちの行動すべての一部であり、その感情が何であるか、感情を抱いたときになぜ感じるのか、そして向社会的な方法でそれらの感情に対処する方法について学ぶことは、私たちが幼児期に教え学ぶすべての相互作用と教訓を強調します。。この観点からすると、社会感情学習と、問題解決、探求、反復、コラボレーションを中心とする主題領域との間に、これ以上に優れた組み合わせがあるでしょうか?

VEX 123 は、初期の教育者と学生に、ロボットとの共同作業によってもたらされる社会的感情的な学習の機会を活用しながら、コンピュータサイエンスの概念を学生時代に注入する機会を提供します。 VEX 123 STEM ラボとアクティビティを使用すると、学生は自然に、粘り強くやり直す必要があり、さまざまな感情を感じ、向社会的な方法でコミュニケーションする必要があり、自己効力感を育み、自己効力感を育むことができる状況に入ることができます。成長の考え方。 VEX 123 は、周囲の世界に対する学生の自然な好奇心に基づいた本格的な方法でコンピュータサイエンスと SEL を統合し、21 世紀のスキルを強化します。

教育における主要な研究手順を示すチェックリストグラフィック。箇条書きとアイコンによる構造化されたレイアウトで、研究プロセスを通じてユーザーをガイドします。

社会感情学習 (SEL) とは何ですか? なぜ重要ですか?

生徒が小学校から学校で成功し、最終的にはキャリアにおいて成功するには、学力だけでなく社会的、感情的にも有能でなければならないことは容易に認められます。² 「生徒の社会的および感情的発達に取り組むことは、学業指導とともに学校に課せられる追加の義務ではなく、むしろすべての生徒の成功を支援するために不可欠かつ必要な側面です。」³ 学術的、社会的、感情的学習のための共同研究者 (CASEL) は、社会的および感情的学習を構成する 5 つの主要なコンピテンシーとして、自己認識、自己管理、社会的認識、人間関係スキル、責任ある意思決定を特定しました。⁴ これら 5 つのコアコンピテンシーは、教室の内外で学習する能力を強調し、他者と効果的に対話するために必要な社会的感情的認識を反映しています。コラボレーションやコミュニケーションなどの 21 世紀の学習スキルは SEL の基礎に基づいており、幼い頃から教育実践に不可欠な要素となっています。

教育研究における主要な調査結果を示し、教育分野におけるデータに基づく洞察の重要性を強調した、グラフとデータ分析を含む研究記事のスクリーンショット。

出典: 世界経済フォーラム。「教育の新しいビジョン: テクノロジーを通じて社会的および感情的な学習を促進する。」ジュネーブ：世界経済フォーラム、2016年。

思考、感情、行動がどのように結びついているかを知ることで、私たちは生涯を通じて他者から学び、他者とともに学ぶために必要な社会的スキルを身につけることができます。この自己制御の発達は幼児期の取り組みの大きな部分を占めており、感情に正確かつ効果的に名前を付けて特定する能力は、このプロセスにおける重要な構成要素です。⁵ 私たちの感情は 1 日を通して変化しますが、幼い子どもにとって、その変化は非常に強く感じられます。それらの感情に声を与え、名前を付けることができると、向社会的な方法でその感情を他の人と共有するのに役立ちます。それは、感情とその表現をある程度コントロールできるようになるための第一歩です。生徒が感情的な語彙を構築できるよう支援すると、生徒が自分が感じているさまざまな感情に気づき、それらに効果的に名前を付けることができるようになり、他の人の文脈の中で感情を管理し、調整できるようになります。幼児はこの感情的な語彙を構築しているため、言葉よりも先に行動に感情が表れる傾向があります。子どもたちに、自分の行動、表現、感情のつながりを理解してもらうことは、子どもたちが自分の行動をコントロールできることを理解させるための重要なステップです⁶ — そしてさらに重要なことに、自分の行動は自分自身の反映ではないこと価値。

自分の感情表現を理解することは、他人の感情表現をどのように解釈するかにつながります。これは、共感を育む上で重要な部分です。⁷ 誰かに対して真に共感的な反応をするには、子供たちは他の人がどのように感じているかを特定し、それを自分自身のその感情の経験に結び付けることができる必要があります。社会的・感情的な学習を共有の取り組みとする教室活動は、生徒が仲間や教師に共感する能力と期待を育むのに役立ちます。

この共感力の発達は、生徒同士の交流における生徒の行動、人間関係スキルの発達、自己規制をサポートするために活用できます。⁸ 幼い子供たちとの意見の相違や感情の相違を調停することはどの教室でも行われており、生徒が定期的に自分の気持ちについて話せるよう支援することで、子供たちは自分たちで社会問題を解決し始めるためのツールを得ることができます。⁹ 生徒たちに自分自身の感情と行動とのつながり、そしてそれが他の人の感情や行動にどのような影響を与えるかを理解できるようにすることで、共感のループが発生する余地が生まれます。そのため、意見の相違が生じた場合でも、どのような状況であっても、学生はより健全で効果的な方法で社会問題の解決に取り組むことができます。

これを成功させるためには、子どもたちは安全で自分の意見を聞いてもらえると感じ、他人から批判されずに自分が弱者であるという自信を築くことができる必要があります。 SEL のレンズを通してすべての学校活動を見ることで、社会的感情的発達を促進するための効果的なアプローチが容易になります。SEL のスキル指導は、単独の授業だけでなく、一般的な教育実践に組み込まれます。¹⁰ これは、肯定的な感情だけでなく否定的な感情にも対処するスキルを生徒に教えることにも及びます。子どもたちのポジティブな自尊心を促進することに多くの注意が払われてきましたが、子どもたちのネガティブな感情の経験を考慮し、ネガティブな感情を経験しているときに粘り強くモチベーションを見つける能力が学習にとって重要です。¹¹ 失敗や挫折感に直面しても、それを認めて忍耐することは、その後の人生のキャリアの選択、特にコンピューターサイエンスなどの STEM 関連の道の追求にもつながります。¹²

生徒の感情的な経験は、学業や社交など、学校でのあらゆる交流の底流となっているため、社会的、感情的な学習がカリキュラムのできるだけ多くの側面にどのように組み込まれているかに注意を払うことは、生徒の成長に利益をもたらすことができます。コラボレーション、コミュニケーション、創造性、粘り強さなどの世紀のスキル。^{13 14}

SEL とロボット工学の間の教育的つながり

若い学生は自然と自分たちの周囲の世界に興味を持ち、コンピュータサイエンスとロボット工学がますますその世界の一部となり、その中での学生の日常体験が増えています。そのため、ロボットを使用して若い学生にコンピュータサイエンスを紹介することは、この好奇心を利用して、SEL を含むさまざまなスキルや能力を教えるために活用できます。 VEX 123 のようなロボットは、学生がコンピュータサイエンスについて、またはコンピュータサイエンスに関して自分自身についての固定的な認識を確立する前に、学生にアプローチすることができます。 VEX 123 を使った魅力的な実践体験を通じて、若い学生は自分自身をコンピューターサイエンスの世界で創造者および問題解決者として認識し始めることができ、¹⁵ にポジティブな自己効力感を与え、社会で発生する可能性のある認識の問題と戦うことができます。コンピューターサイエンスとの関係。¹⁶

ロボット工学やコンピューターサイエンスの授業に社会的感情学習コンテンツを組み込むと、科学とその応用に対する幼児の興味と認識が高まることが示されています。¹⁷ メーカースペースやプロジェクトベースの学習など、デザインベースの体験は最初の興味を引き起こす可能性がありますが、CS の分野や体験に対する生徒のモチベーションと自己効力感は、特に小学生の感情的な経験に直接影響されます。¹⁸ 研究者はますます、授業中の生徒の感情的な雰囲気や、学習成果を向上させるために SEL を活用する方法について考慮し始めています。^{19 20 21}

ロボット工学はプロジェクトベースの教育学に適しており、批判的思考、問題解決、高次の思考、設計、推論などのスキルをサポートすると同時に、組織、責任、協力などの行動能力の発達も促進します。²² VEX 123 とそれに関連するプロジェクトベースのカリキュラムは、学生にコンピュータサイエンスの学習に対する学際的なアプローチと経験的な学習教育法を提供することができ、それによって学生は「自分のコンテンツ間のつながり」を確認する機会が与えられます。本物の適切な方法でそのコンテンツを研究し、応用することです。」²³ ロボットを使った作業における本物の現実世界の問題解決に重点を置くため、学生は 21 世紀型のスキルを構築する必要があります。これには、コミュニケーション能力、協力的かつ創造的に作業する能力、さらに批判的思考スキルや人格的資質を示す能力が必要です。好奇心、粘り強さ、適応力など。^{24 25}

コンピューターサイエンスとロボット工学での最初の成功は生徒の興味を引き起こすかもしれませんが、学習の多くがすぐに成功するとは限りません。学生は、課題に取り組む練習をする必要があります。これは、コンピューターサイエンスだけでなく、生活や学習のほとんどの分野に特有のスキルセットです。忍耐の末の成功に伴う誇りを経験することは、その最初の輝きに火をつけ、維持する可能性を秘めています。一方で、失敗の瞬間に打ちのめされてしまうと、それが消えてしまう可能性もあります。²⁶ 失敗を人格の欠如ではなく学習の機会と捉えることは、創造性と革新性を促進するだけでなく、成長マインド^{や前向きな自己意識の発達にも貢献する可能性} 秘めています。問題解決者としての有効性。²⁸

典型的な 1 日の中で、生徒はさまざまな強さでさまざまな感情を経験します。朝の満足感から、思い通りにならなくてがっかりすること、友達と遊んでいるときの幸せ、ゲーム中のイライラなどです。その友人との意見の相違が、延々と続きます。 VEX 123 で学習すると、生徒はこれらと同じ感情の多くを経験する立場に置かれますが、安全で構造化された学習環境内で、フラストレーション、失敗、失望が予想され、スペースが与えられます。

教育研究に関連する主要な概念を描いたイラスト。効果的な研究と分析のための重要な要素と戦略を強調した図とテキストが特徴です。

教育研究に関連する、さまざまな感情の変動と傾向を示す、時間の経過に伴う感情状態を示すグラフ。

先ほどの例を考えてみましょう。学生たちは、123 ロボットを指定された経路に移動させるという解決すべき問題を抱えていました。そして、解決策を見つけるまでに複数回の試行と戦略が必要でした。彼らは、お互いに効果的にコミュニケーションし、新しいアイデアを試す忍耐力を示し、教師から戦略的なヒントを得るリスニングスキルを必要としていました。グループの生徒たちは、同時に自分自身の感情の状況をナビゲートし、それらの感情をリアルタイムで処理して、与えられた問題に対する具体的な解決策を提供していました。さらに、彼らはコマンドの順序付けについて学習し、それらのコマンドとロボットの動作の間の関係（コンピューターサイエンスの基本コンポーネント）を観察していました。 VEX 123 は、学習を個人に合わせて、ロボット工学などのテクノロジーを含む周囲の世界に対する生徒の自然な好奇心に基づいて構築できるため、概念知識に社会感情学習を注入できる独自の立場にあります。

社会的・感情的学習のためのツールとしての VEX 123

VEX 123 は、STEM、コンピューターサイエンス、計算的思考を画面から取り出し、就学前から小学 3 年生までの生徒に生き生きとさせる対話型のプログラム可能なロボットです。 VEX 123 プラットフォームには、ハードウェアとカリキュラムの両方が含まれています。ハードウェアには、タッチボタンインターフェイスを備えた 123 ロボット、画面なしで大規模なコーディングプロジェクトを作成するためのコーダーとコーダーカード、およびロボットに明確に定義された移動スペースを与えるフィールドが含まれています。カリキュラムコンポーネントには、STEM ラボ、123 ロボットを使用したさまざまなカリキュラム領域での実践的な共同学習活動に基づくプラグインレッスンが含まれます。アクティビティ、コンテンツに関連した短い演習、およびコーディングを生徒が教室で学習します。および、導入例で述べたワークシートなど、カリキュラムの開発と実施に関する背景情報とサポートを提供する教師用リソースです。 VEX 123 プラットフォームは柔軟に設計されており、教師と生徒は、ラーニングセンターでのアクティビティの使用から、サークルタイムでのクラス全体の参加まで、ニーズに最適な方法で VEX 123 をスケジュールに組み込むことができます。小グループの数学の練習としても。

VEX 123 は、学生がグループに分かれて目標を達成する、本格的な問題解決に関する実践的で経験的な学習を提供するように設計されています。タッチインターフェイスでボタンを数回押すだけで、最年少の生徒でも「プログラマー」になれ、遊び心のある学習活動を通じてコンピューターサイエンスの基礎を学ぶことができます。学生は、より大規模なプロジェクトの構築や、より複雑な動作やロジックのコーディングに進むにつれて、コーダーとコーダーカードを使用して、より長いシーケンスやループを作成したり、コード内の条件ステートメントを探索したりすることもできます。

順序付けや分解などのコンピューターサイエンスの中核的な概念は、早期教育カリキュラムの他の分野と結びついており、VEX 123 は、教育者と生徒にロボットを使用してこれらのスキルを魅力的な方法で練習する機会を提供します。同様のタスクを完了するロボットをコーディングする実践的な方法で同じアクティビティを実行できるのに、シーケンスの練習にワークシートを使用する必要はありません。 VEX 123 に取り組む学生は、受動的な練習を行うのではなく、創造的な問題解決者となり、自分自身をそのように捉えることができるようになります。学生は 123 ロボットを操作しながら、計算に基づいた考え方や行動方法を学び、自分が想像するプロジェクトを積極的に作成することで、自己効力感の発達をサポートします。²⁹

VEX 123 のプロジェクトベースの学習教育法は、生徒がポジティブな感情とネガティブな感情の両方に対処する方法を経験し学ぶにつれて、その実施を通じて社会的および感情的な発達のためのスペースを作ります。 VEX 123 は、多くの教育用ロボット工学と同様に、生徒が現実世界の問題解決体験に参加できるように設定します。そこでは、実際の問題に対する解決策を設計して反復する際に、失敗と認識された場合でも粘り強く取り組むことができる必要があるでしょう。。これを個人で行うのは困難な場合があり、ロボット工学の共同要素と組み合わせると、学生が強力な社会的、感情的、行動的スキルを開発する必要性がさらに明らかになります。失敗、失望、フラストレーションに対処することは、生徒が学校に入学する前によく学んでいるライフスキルです。 VEX 123 のようなロボット工学の課題は、こうした感情を経験することから生徒を守るのではなく、言語、コミュニケーション、社会的および感情的な学習のための豊かな機会を提供することができます。³⁰

他の STEM 教育法と同様に、VEX 123 カリキュラムでは、学生がグループ内でプロジェクトの構築、テスト、反復に取り組み、授業は会話、コラボレーション、反復を中心に構成されています。学生の最初の即時の成功体験は、長期にわたる取り組みへと足場を築くため、最初の試みで成功する可能性は低くなります。すべてのカリキュラム教材には、問題解決のための時間と空間、およびコラボレーション、コミュニケーション、粘り強さ、回復力に関連する社会的感情的な学習実践が有機的にレッスンデザインに組み込まれています。

各 VEX 123 STEM ラボには、参加、プレイ、共有の 3 つのセクションがあります。参加部分では、促進された会話やガイド付きのデモンストレーションを通じてラボの概念が紹介されるため、学生は学習に個人的なつながりを築くことができます。生徒の第一印象、感情、これまでの経験を共有し、グループの集合的な基盤を構築することができます。 2 つのパートで構成される「Play」部分では、学生が小グループで 123 Robot を使用して作業し、目標を達成するためにプロジェクトのコーディングとテストを行う機会が提供されます。コーディングは、タッチインターフェイスまたはコーダーおよびコーダーカードを使用して実行できます。遊びの途中の休憩は、生徒に学習を振り返り、一緒に問題を解決し、課題の次の段階に備えるための時間を提供します。 STEM ラボは共有コンポーネントで終了します。このコンポーネントでは、学生がグループ全体として再び集まり、学習を振り返り、課題について話し、学習と粘り強さを祝います。教師向けのノートとリソースは、STEM Lab の教材全体に含まれており、生徒の学習、コラボレーション、SEL の開発をサポートするためのガイダンスを提供します。 VEX 123 STEM ラボの教育学と教師向けサポート資料には、会話のプロンプト、促進メモ、内省的な質問が組み込まれており、SEL と、回復力、粘り強さ、コラボレーション、コミュニケーションなどの 21 世紀のスキルの開発をサポートします。

SEL はカリキュラムに組み込まれているだけでなく、「Act」コマンドや、STEM ラボに特化した社会感情学習など、より明白な方法でも提示されています。「動作」コマンドは、コーディングプロジェクトで使用して、123 ロボットに幸せや悲しみなどの特定の感情を「動作」させることができる、事前にコード化された複雑な動作です。これらのコマンドは、教師と生徒に、感情表現やさまざまな感情に対応する行動について話し合うための会議の場を提供します。この概念は、SEL STEM ラボユニットであるロールプレイロボットの基礎です。このユニットでは、学生は 123 ロボットが各「動作」コマンドに対して実行する動作を観察し、話し合うことから始まります。次に、それを基にして独自の「感情コード」を作成し、ロボットの一連の行動と感情的な語彙を組み合わせて、人間の感情と行動の関係を探ります。感情や感情表現について話すことは、幼い子供にとって難しい場合がありますが、ロボットのコーディングという文脈でそれを行うことができれば、ロボットをより魅力的な経験にするだけでなく、生徒たちとそのテーマの間に必要な距離を置くことができます。安全な空間で社会的・感情的な学習に取り組みます。

コンピューターサイエンス、ロボット工学、SEL は、さまざまな方法で生徒の 21 世紀スキルの学習と開発における真のパートナーであり、VEX 123 は、教育者にこれらの科目を組み合わせて、若い学習者にとって魅力的で有意義な学習体験を提供するツールを提供します。