VEX 連続体 – VEX ライブラリ

VEX Continuum を使用すると、教育者は幼稚園から高校まで、そしてそれ以降の生徒向けに一貫した STEM 学習計画を作成できます。 VEX Continuum は、教師と生徒が STEM 学習を毎年強化できるように、リソース、カリキュラム、教材の継続性に基づいた一連の VEX プラットフォームで構成されています。

学校のSTEM学習目標の達成

VEX Continuum は、教育者向けに設計された完全な K-12 ソリューションであり、8 つの VEX プラットフォーム ( VEX 123VEX GO VEX AIMVEX IQ VEX EXP、 VEX V5 VEX CTE、および VEX AIR構成い。これらの各プラットフォームは VEXcode VRで拡張できます。

VEX Continuumは、VEX 123、GO、AIM、IQ、EXP、V5、CTE、AIRからの進化を示しており、VEXcode VRはすべてのプラットフォームに対応しています。

VEX Continuum は、プラットフォーム内およびプラットフォーム間で提供される教育リソースを通じて、学校全体の STEM 学習目標をサポートします。 VEX Continuum 内のカリキュラムリソースにより、教師と生徒は意図的かつ的を絞った方法でスキルと概念知識を構築できます。 STEM 領域のそれぞれは、年齢に応じたカリキュラム活動や STEM ラボなどのリソースを通じて取り組み、年齢が上がるにつれてより複雑な建物やプロジェクトを通じて学習を応用する機会を学生に提供します。

次の表は、STEM 学習目標の例と、それらが VEX Continuum 全体でどのように達成されるかを示しています。

カリキュラムリソースがリリースされると、VEX AIR が以下の表に追加されます。

S - 科学

科学的思考

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	生徒たちは、123 ロボットを使って原因と結果の調査を行い、予測を立て、観察を行い、結論を導き出します。
ヴェックスゴー	生徒は予測を行い、VEX GO ビルドで実験を行ってデータを収集および表現するとともに、観察結果が理論や議論を裏付けるために使用される会話に参加します。
ヴェックスエイム	生徒は、VEX AIM コーディングロボットの動作を観察し、主張を行い、主張をテストして関連データを記録し、主張を証拠で裏付けるという継続的な科学的討論のプロセスに参加します。
ヴェックスIQ	生徒は探究のプロセスを適用して、VEX IQ プロジェクトで予測、テスト、反復を行い、科学的概念を探求し、観察結果とデータを文書化します。
ヴェックス経験値	生徒は実験からデータを収集し、EXP ロボットの構築またはプロジェクトを反復して、そのデータを使用して反復処理を行い、より機能的なロボットの設計またはプロジェクトを作成します。
ヴェックスV5	学生は実験からデータを収集して適用し、データ内のパターンを使用して V5 ビルドまたはプロジェクトを繰り返し反復し、より機能的なプロジェクトを作成します。
ヴェックスCTE	学生は、CTE ワークセルと 6 軸ロボットアームの機能に関するデータを収集し、データ内のパターンを観察して設計とコードを調整し、パフォーマンスを最適化します。

物理科学

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	生徒は 123 ロボットを使用して、力と運動に関連する概念を探ります。
ヴェックスゴー	生徒は VEX GO ビルドを構築して使用し、バランスの取れた力とバランスの取れていない力に関する調査を計画および実施し、物体の動きを観察して予測を行います。
ヴェックスエイム	該当なし
ヴェックスIQ	生徒は、ニュートンの運動の第 3 法則を 2 つの物体の衝突を伴う問題に適用し、運動の変化が力の合計に依存するという証拠を示す調査を計画します。
ヴェックス経験値	生徒たちは、教室でのロボットバスケットボール競技で得点を獲得するために、学んだことを応用して CatapultBot の設計を繰り返します。
ヴェックスV5	生徒は、ニュートンの運動の第 2 法則が、正味の力、その質量、およびその加速度の間の数学的関係を記述しているという主張を裏付けるためにデータを分析します。
ヴェックスCTE	生徒は学んだことをロボットアームに応用し、さまざまな特性を持つ物体を移動および分類するためのコンベアシステムを構築します。

T - テクノロジー

テクノロジーをツールとして活用する

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	生徒は、123 ロボットを、物体の周りを走行するなどのタスクを達成するためのツールとして使用します。
ヴェックスゴー	生徒は、機械の爪を使用するなど、与えられた問題を解決するために VEX GO ビルドを構築して使用します。
ヴェックスエイム	生徒は、VEX AIM コーディングロボットを操作してコーディングし、物体の拾い上げや配達、センサーフィードバックを使用したコースのナビゲーションなど、現実世界の課題を完了します。
ヴェックスIQ	生徒は、ロボットを使って倉庫内を移動したり、教室での競争でキューブを拾い上げて移動するための最適なクローボットを設計したりするなど、実際の問題を解決するためのメカニズムとロボットを構築してコーディングします。
ヴェックス経験値	生徒は、バッキーボールを効果的かつ効率的に動かすクローボットの作成など、実際のアプリケーションを使った教室での競技会でパフォーマンスを行うロボットを構築およびコーディングします。
ヴェックスV5	生徒たちは、さまざまな状況で物体を安全かつ正確に配送するなど、現実世界の問題を解決するために、より強力なロボットを構築します。
ヴェックスCTE	学生は自動化されたワークセルを構築してコーディングし、労働力開発スキルを身につけます。

コンピュータサイエンス

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	学生は、プログラミング言語、動作、コマンドなどのコンピュータサイエンスの概念を学びます。
ヴェックスゴー	生徒は VEXcode GO を使用して、コマンドを順番に並べて複雑な動作を作成するブロックベースのコーディングプロジェクトを作成します。
ヴェックスエイム	AIM は、タッチボタン、ブロックベース、または Python コーディングを使用して生徒が協力してプロジェクトを作成することで、学年を超えて抽象的なコンピュータサイエンスの概念を具体的に理解できるようにします。
ヴェックスIQ	学生は、VEXcode IQ (ブロックまたはテキスト) でより高度なプロジェクトを構築し、さまざまな制御構造と複合制御構造およびループを使用してアルゴリズムを作成します。
ヴェックス経験値	学生は、VEXcode EXP (ブロックまたはテキスト) でより高度なプロジェクトを構築し、さまざまな複合制御構造とループを使用してより複雑なアルゴリズムを作成します。
ヴェックスV5	学生は、関数、外部ライブラリ、API を使用する際に VEXcode V5 を使用してモジュール性を適用し、頻繁に発生するタスクに汎用的で再利用可能なソリューションを活用します。
ヴェックスCTE	学生は、変数、ループ、その他の複雑な制御構造を使用して VEXcode (ブロックまたはテキスト) でプロジェクトを構築し、6 軸ロボットアームと CTE ワークセルのその他のコンポーネントを正確に使用します。
VEXコードVR	VEXcode VR は、あらゆる能力レベルの学生に、ブロックベースまたは Python コーディングを使用した魅力的なオンラインプレイグラウンドを使用して仮想ロボットをコーディングする機会を提供します。

E - エンジニアリング

建物

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	生徒たちは、123 ロボットのアートリングを使用して作成および構築します。
ヴェックスゴー	生徒は VEX GO キットを使用して、ビルド手順書に基づいてビルドを作成します。
ヴェックスエイム	該当なし
ヴェックスIQ	生徒たちは、VEX IQ を使用して、より自由な構築に取り組みます。
ヴェックス経験値	生徒たちは、教室での競技会でロボットのパフォーマンスを最適化するために、EXP 金属構築システムを使用してオープンエンドの構築に取り組みます。
ヴェックスV5	学生たちは、V5 金属構築システムを使用してオープンエンドの構築に取り組み、ロボットの設計図を作成します。
ヴェックスCTE	生徒は、CTE ワークセルキットの要素を使用してワークセルを構築し、オープンエンドの課題で材料の流れを制御するように構築を調整します。

デザイン

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	生徒は、同じ問題を解決するために設計された 2 つのオブジェクトのテストからのデータを調べて結果を比較し、新しいオブジェクトを作成することで解決できる問題に関する情報を収集します。
ヴェックスゴー	生徒は、ニーズや要望を反映し、成功の基準を含む問題を設計し、問題に対する複数の解決策を作成します。
ヴェックスエイム	学生は協力して設計基準を問題解決に適用します。設計ニーズを特定し、適切なリソースを使用し、ソリューション開発に協力し、指定された基準を適用して作業を評価します。
ヴェックスIQ	学生はエンジニアリング設計プロセスを適用してエンジニアリングの課題を解決します。ソリューションを開発、テスト、評価し、反復を通じて最適化します。生徒はデータ全体にわたって文書化し、それを使用して反復プロセスを通知します。
ヴェックス経験値	学生たちはエンジニアリング設計プロセスを適用して、金属製ロボットの構築を繰り返し、さまざまな課題を解決します。彼らは共同で設計を開発、テスト、評価し、反復を通じて最適化します。生徒はデータを記録し、それを使用してデータに基づいた意思決定を行います。
ヴェックスV5	学生は優先順位付けされた基準とトレードオフに基づいて複雑な問題に対する解決策を評価します。
ヴェックスCTE	学生は、オープンエンドの課題で達成する特定のタスクに基づいて CTE ワークセルを調整し、設計の要素を追加または変更して、ワークセルが意図したとおりに機能するようにし、要素をある場所から別の場所に移動します。

M - 数学

空間推論

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	生徒は空間推論を練習して、123 ロボットがフィールド上で移動する必要がある経路を計画し、コード化します。
ヴェックスゴー	生徒は空間推論を練習して、構築手順から VEX GO モデルを構築し、コース上でコードベースを運転するなど、問題を解決するためのメンタルモデルを作成します。
ヴェックスエイム	生徒は、ロボットを操作してコーディングし、環境内の物体を動かしたり操作したりしながら、空間推論スキルを構築し、応用します。
ヴェックスIQ	生徒は空間的推論を応用して、ロボット上で物体を動かすのに適したサイズの爪を作るなど、タスクを達成するために構築される VEX IQ メカニズムを作成します。
ヴェックス経験値	生徒は空間的推論を応用して、特定のタスクを達成するように設計されたロボットのマニピュレーターを作成します。彼らは、ロボットサッカーの試合で最も多くのゴールを決めるなど、教室での競争で最大の優位性を生み出すために設計を繰り返します。
ヴェックスV5	生徒は、V5 ロボットの設計と構築に空間的推論を適用し、メンタルモデルを使用して、ロボットで物体を持ち上げて特定の場所に移動するなどのタスクを実行するコードを構築します。
ヴェックスCTE	生徒は空間的推論を適用し、直交座標系を理解しながら 6 軸ロボットアームをコーディングして特定の場所に移動します。

数学演算

プラットフォーム	学習目標の達成方法
ヴェックス123	生徒は 123 ロボットを使用して、加算と減算の概念、スキル、問題解決を練習します。
ヴェックスゴー	生徒は VEX GO ビルドを構築して使用し、整数と分数の乗算と除算、面積と周囲の長さを練習します。
ヴェックスエイム	生徒たちはロボットを操作し、コーディングしながら、角度と測定についての理解を深めます。
ヴェックスIQ	生徒は、比率と比例関係を VEX IQ ビルドに適用し、プロジェクトで線形代数と線形関数を練習します。
ヴェックス経験値	生徒はピタゴラスの定理を使用してロボットが走行する距離を計算し、ロボットの動きを最適化する VEXcode EXP のコードを作成します。
ヴェックスV5	学生はより複雑な代数と関数の概念と問題解決をプロジェクトに適用します。
ヴェックスCTE	生徒は幾何学、代数、関数を応用して、6 軸ロボットアーム、センサー、コンベアがオブジェクトを正確に分類および移動するために使用する値を導き出します。

各プラットフォームにはさまざまな STEM ラボまたはコースが含まれています。これらは、VEX 製品を使用したカリキュラムの完全な単位を提供します。これらは、STEM 学習目標とカリキュラム基準を満たすように設計されています。 STEM ラボとコースには、教師と生徒の両方がレッスンを完了するために必要なすべてのツールとリソースが含まれています。

上記の表で特定された各概念または目標に関連する STEM ラボユニットは、VEX Continuum 全体で提供されます。たとえば、「テクノロジーをツールとして使用する」というテクノロジーの目標は、生徒が年齢を重ねるにつれて、より深く達成できるようになります。

プラットフォーム	学習目標の達成方法	STEMラボの例
ヴェックス123	生徒は、123 ロボットを、物体の周りを走行するなどのタスクを達成するためのツールとして使用します。	数直線 STEM ラボユニットでは、生徒は 123 ロボットをコーディングして数直線に沿って走行させ、基本的な加算問題や減算問題を解けるようにします。
ヴェックスゴー	生徒は、機械の爪を使用するなど、与えられた問題を解決するために VEX GO ビルドを構築して使用します。	Helping Hand STEM Lab ユニットでは、生徒は適応型爪を組み立て、組み立てた爪が物体を効果的に拾い上げて移動できるようになるまでテストと反復作業を行います。
ヴェックスエイム	生徒たちはロボットを操作し、コードを書いて、貨物を集めて正しい場所に届けるといった現実世界の問題を解決します。	VEX AIM 入門コースでは、学生は Capstone Delivery Dash チャレンジを完了します。生徒は、April Tags によって特定された正しい場所にできるだけ早くスポーツボールや樽を届けるために、ロボットを操作してコーディングする必要があります。
ヴェックスIQ	生徒は、ロボットを使って倉庫内を移動したり、教室での競争でキューブを拾い上げて移動するための最適なクローボットを設計したりするなど、実際の問題を解決するためのメカニズムとロボットを構築してコーディングします。	Castle Crasher STEM Lab ユニットでは、学生は光学センサーと距離センサーをた BaseBot を構築してコーディングし、Castle Crasher 競技でフィールドからキューブを探して衝突させ、除去します。
ヴェックス経験値	生徒は、バッキーボールを効果的かつ効率的に動かすクローボットの作成など、実際のアプリケーションを使った教室での競技会でパフォーマンスを行うロボットを構築およびコーディングします。	Up and Over STEM Lab ユニットでは、生徒たちは、Up and Over 競技に参加するために、フィールドの片側から反対側へバッキーボールを収集、拾い、移動させるクローボットの設計方法を学びます。
ヴェックスV5	生徒たちは、さまざまな状況で物体を安全かつ正確に配送するなど、現実世界の問題を解決するために、より強力なロボットを構築します。	STEM Lab ユニットでは、学生は、病院での実際のロボットアプリケーションに基づいて、Automed Challenge で病院内を移動して正確にアイテムを配達するロボットをコーディングします。
ヴェックスCTE	学生は自動化されたワークセルを構築してコーディングし、労働力開発スキルを身につけます。	材料輸送 STEM ラボユニットでは、生徒は CTE ワークセルと連動するコンベアシステムを構築し、センサーフィードバックを使用して材料をある場所から別の場所に移動するようにコードを記述し、工場の設定での自動仕分けをエミュレートします。

あるいは、複雑性が増すにつれて、多くの VEX プラットフォームを使用して、建築に関するエンジニアリングの目標を達成することもできます。

プラットフォーム	学習目標の達成方法	STEMラボの例
ヴェックス123	生徒たちは、123 ロボットのアートリングを使用して作成および構築します。	Touch to Code STEM Lab ユニットでは、生徒はアートリングのアタッチメントを構築し、123 ロボットを使用してフィールドタイルからオブジェクトを移動し、ロボットを使用して「部屋の掃除」を手伝います。
ヴェックスゴー	生徒は VEX GO キットを使用して、ビルド手順書に基づいてビルドを作成します。	単純な機械 STEM ラボユニットでは、生徒は組み立て説明書に従って傾斜面などのいくつかの単純な機械を組み立て、どのように動作するかをテストします。
ヴェックスエイム	該当なし
ヴェックスIQ	生徒たちは、VEX IQ を使用して、より自由な構築に取り組みます。	Up and Over STEM Lab ユニットでは、生徒たちは Up and Over 教室での競技会に向けて、キューブを収集、拾い上げ、移動するための Clawbot を設計および構築する方法を学びます。
ヴェックス経験値	生徒たちは、教室での競技会でロボットのパフォーマンスを最適化するために、EXP 金属構築システムを使用してオープンエンドの構築に取り組みます。	ロボットサッカー STEM ラボでは、生徒たちはロボットサッカー競技でつかんだり、パスしたり、ゴールを決めたりするのマニピュレーターをロボットに作成する方法を学びます。
ヴェックスV5	学生たちは、V5 金属構築システムを使用してオープンエンドの構築に取り組み、ロボットの設計図を作成します。	Design by Request STEM Lab Unitでは、生徒はさまざまな種類のマニピュレーターを調べながら、複数の機能を実行できるロボットを設計および構築します。
ヴェックスCTE	生徒は、CTE ワークセルキットの要素を使用してワークセルを構築し、オープンエンドの課題で材料の流れを制御するように構築を調整します。	ロジスティクス仕分けチャレンジでは、学生は CTE ワークセルを使用して、製品が複数の地域から来ていて複数の場所に配送する必要がある出荷明細書を作成し、オープンエンドのチャレンジを完了します。生徒はワークセルのレイアウトを検討し、課題を完了するために必要な材料の流れを決定します。

教育者を支援する

VEX Continuum を使用すると、教育者と学校が STEM 学習を調整し、学年レベル全体および学年レベル内で垂直方向と水平方向に調整されたカリキュラムを作成できます。数学や読み書きなどの他の科目領域には予測可能な進歩があり、教育者は生徒がどのような概念や基礎に触れてきたかを知っており、年々スキルを積み上げていくことができます。 VEX Continuum は、これと同じ垂直方向の調整の概念を STEM 学習にもたらします。

VEX Continuum の製品とカリキュラムリソースが成長するにつれて、教師と生徒は毎年学習を進めることができます。 VEX 123 を使用している学生は、VEX 123 から得た知識を VEX GO の新しくエキサイティングな STEM 課題に適用しながら、スムーズに VEX GO に進むことができます。同様に、学生は構築およびコーディングのスキルを VEX GO から VEX IQ に持ち込むことができ、そこでそれらのスキルを使用してより複雑なロボットを作成したり、大規模なコンテストに参加したりできます。

学生には、VEX GO と併せて、実践的なコンピュータサイエンス学習を提供するツールとして VEX AIM を導入することができます。 AIM は参入障壁が低く、上限が高いため、生徒はボタンコーディングとブロックベースのプログラミングを使用して基本的なコンピュータサイエンスのスキルを練習し、その後、スイッチブロックを使用してブロックからテキストベースのプログラミングに移行しながら、この基礎を築くことができます。学生は Python を使用して AIM ロボットのコーディングを継続できます。 Vexcode VR は、経験レベル 123 以上の学生に追加のコーディング体験とサポートを提供します。

VEX EXP は、エンジニアリングとコーディングの両方のスキルを向上させるように設計された教室でのコンテストに参加しながら、学生に金属ロボットの構築の初めての経験を提供します。蓄積された知識は、競技環境で VEX V5 に適用できます。 VEX AIR は、生徒が VEX AIR ドローンをコーディングして 3 軸で現実世界の問題を解決するため、魅力的な STEM 学習に新たな次元を追加します。この継続的な足場により、学生と教育者は共に成長することができます。

教育者にとって、VEX Continuum によりカリキュラムを水平方向に調整することもできるため、同じ学年レベルの教師が共通のリソースや教材を使用して指導することができます。教育者は、個別の STEM レッスンを教えるのではなく、共有システムを使用して協力して経験を共有し、一緒に計画を立て、互いに指導し合うことができます。また、どのクラスに所属していても、どの教師がいても、同様の STEM 学習体験ができ、同じ教材に取り組むことができるため、生徒にとってもメリットがあります。

教育者たちが共有のVEXカリキュラムリソースを使って共同で計画を立てる

このような垂直方向と水平方向の配置により、教育者のコラボレーションがさらに強化されます。これにより、教育者間の専門学習コミュニティの発展が促進され、意図性とベストプラクティスが組織化され、学年レベル全体、さらには学校間でさえサポートされるようになります。教育者は基本的に、STEM 学習の共通言語を話し、成功の共有と集団的な成長に向けて準備を整えています。

教育者が VEX エコシステムに参加すると、プラットフォーム間でのリソースの継続性により、毎年、学年内および学年レベルを超えて、計画、指導、他者との共同作業が容易になります。

準備の継続性 – VEX Professional Development Plus (PD+) は、VEX Continuum の各プラットフォーム向けに、無料のオンラインの自分のペースで学べる専門能力開発トレーニングと、より高度な専門能力開発をサブスクリプション形式で提供します。教育者は VEX 教材を使用した実践的な学習に参加してコースを完了し、教師と生徒が授業で行うことに直接関係する貴重な経験を積みます。 VEX PD+ 、各プラットフォームに追加の専門能力開発の幅広い機会も提供します。
サポートの継続性 – VEX ライブラリと VEX API は、すべての VEX プラットフォームをサポートします。 VEX ライブラリは、VEX Continuum 全体にわたるトラブルシューティング、コーディング、構築、教育に関する参考記事が掲載されている、VEX に関するあらゆる情報のオンラインライブラリです。 VEX API は、学生と教師があらゆる VEX プラットフォーム全体で各 VEXcode ブロックまたはコマンドを使用する方法の詳細な説明と例を見つけることができる包括的なリソースです。
VEXcode の継続性 – VEXcode は、すべての VEX プラットフォームおよびコーディング方法 (ブロックとテキスト) にわたって一貫しています。教育者や生徒が小学校、中学校、高等学校、そしてそれ以降に進むにつれて、別のブロック、コード、ツールバーインターフェイスを学習する必要はありません。

同じプラットフォームに戻る教師であっても、学年が変わってプラットフォームを切り替える教育者であっても、STEM クラスを教えていて年間に複数のプラットフォームを使用している場合でも、このリソースの継続性により、自信を持って教えることができます。

学生の学習を促進する

学生の現状を把握

VEX Continuum では、作成される製品ではなく学習のプロセスに重点を置き、生徒が自分のペースで学習できます。学生の学習が直線的であることはほとんどないため、時間の経過とともに概念を再検討することは教育の一部です。そうすることができ、VEX 構築システムや VEXcode などの使い慣れたツールを使用および再利用できるため、教育者は生徒のいる場所で生徒に会い、それに応じて学習の足場を築くことができます。

VEX 教育者向けリソースを使用すると、再教育と差別化が容易になります。各プラットフォームには、追加の練習や追加の課題を提供するために使用できる共通のリソースがあり、すべての生徒が進歩し、教室全体が参加できるようになります。

教室でV5ロボットを共同で製作する生徒たち

コラボレーションの促進

VEX 123 から VEX V5 および CTE まで、学生はグループでの共同学習を通じて VEX の教材とカリキュラムに取り組みます。 STEM Labs では、役割と責任に分けてグループワークが組織されています。例えば、

VEX 123 では、順番を守ることが重視されており、教師が「ロボットルール」の開発を促進し、生徒とのグループ会話に参加できるようにサポートする戦略が提供されます。
VEX GO STEM ラボはこれを基にしてビルダーとジャーナリストの役割を組み込み、各 STEM ラボにロボットの役割 & ルーチンワークシートを提供し、構築タスクの整理、アクティビティ中の交代、グループでの意思決定に関するガイダンスを提供します。
VEX IQ (第 2 世代) および EXP STEM ラボでは、ラボ全体を通じて共同での意思決定を重視しています。生徒のコラボレーションをサポートするための提案は、STEM ライブラリの IQ および EXP でも入手できます。
VEX CTE コースでは、全体を通してグループワークを重視し、グループメンバー間のコラボレーションを必要とする現実的な Capstone 課題を提供します。

グループワークを中心とした学習体験を形成することは、教師が教室を効果的に組織するのに役立つだけでなく、貴重な社会的、感情的スキルや 21 世紀のスキルの開発もサポートします。学生たちはプロジェクトを繰り返し、間違いを犯しては再試行し、一緒に問題を解決することで、知識だけでなく回復力も構築していきます。交代制、グループでの意思決定、共同での問題解決を積極的に練習し、プロジェクトについての有意義なディスカッションに参加することで、学生は STEM の概念についても学びながら、他の人とうまく協力する方法を学びます。 VEX Continuum の過程で継続的に実践することで、より大きな教室と学校文化の発展を促進することができ、そこでは間違いが学習の機会とみなされ、生徒は繰り返し、質問し、協力して学習するプロセスに慣れることができます。