Сауаттылыққа және математикалық ойлауға үйрету үшін VEX GO пайдалану – VEX кітапханасы

Көбінесе бастауыш сыныптарда сауат ашу мен математиканы оқытуға көп көңіл бөлінеді. Кішкентай оқушылардың сауаттылығын дамыту үшін емле, көрнекі сөздер және еркін сөйлеу маңызды болғанымен, сауаттылыққа осы элементтерден гөрі көп нәрсе бар. Сауаттылыққа сөйлеу және тыңдау сияқты тілдік дағдылар, сондай-ақ жазуға енетін көрнекі және жазбаша дағдылар кіреді.¹ Сол сияқты математикалық фактілер, санау және амалдар математиканы үйрену үшін шын мәнінде негіз болып табылады, бірақ олар басқатырғыштың бір бөлігі ғана. Математикалық ойлау кеңістіктік пайымдау мен абстракцияны, сондай-ақ визуо-моторлық дағдыларды немесе сан мен мөлшерді байланыстыру қабілетін қамтиды.²

Алайда, сауаттылық немесе математикалық жетістіктер (немесе олардың жетіспеушілігі) туралы алаңдаушылық туындаған кезде, бірінші инстинкт көбінесе оқу жоспарын қысқарту болып табылады – мысалы, «Артта қалған бала (NCLB) математика мен оқуға оқу уақытын бөлуді өзгертті. жаңа есеп беру жүйелері арқылы субъектілер мақсаттары».³Мұндай ауысымдар көбінесе жақсы ниетпен жасалғанымен, олар міндетті түрде оқушының оқуы мен дамуының үлкен бейнесін немесе уақыт өте келе сауаттылық пен математикалық ойлаудың қалай дамитынын ойламайды.

Оқыту мен оқуға қатысты тенденциялар мен түсініктерді көрсететін диаграммалар мен статистиканы қамтитын білім саласындағы негізгі зерттеу нәтижелерін бейнелейтін инфографика.

Атқарушы функция және негізгі дағдылар

Сауаттылық пен математикалық ойлаудың негізі және әдетте «мектептегі мінез-құлық» деп саналатын нәрселердің көпшілігі атқарушы функция, жұмыс жады, моторлық дағдылар және кеңістіктік дағдылар сияқты нәрселер болып табылады.⁴ Көбінесе оқу бағдарламаларын қалыптастыруға келгенде, оқудың бұл негізгі құрамдастарына оқу күнінде уақыт пен кеңістік сирек беріледі, тіпті сауаттылық немесе математикалық сабақтарға енгізілгенін айтпағанда, мектеп табысының болжамы ретінде қарастырылады. Дегенмен, кеңістік дағдылары математикалық жетістіктердің болжамы, моториканың жазу үшін алғы шарты екендігі белгілі, ал атқарушы функция студенттерге оқу үзіндісіне қатысуға, бейтаныс сөзді декодтау мен сөйлемнің мағынасын түсінуге мүмкіндік береді.⁵

Атқарушы функция термині өзін-өзі бақылау (импульсті тоқтату және басқа нәрсе жасау сияқты), когнитивтік икемділік (бір әрекеттен екіншісіне ауысу немесе ауысу сияқты) және жұмыс жадысын (сақтауға қажетті процестерді) қоса алғанда, бірқатар дағдылар мен процестерді қамтиды. біз онымен жұмыс істеген кезде ақпаратты қадағалау).⁶ Атқарушылық функцияға қимыл-қозғалыс және кеңістік дағдылары, сондай-ақ қозғалысқа енетін негізгі когнитивтік процестер және заттар мен олардың қозғалысын қабылдауымыз жатады.⁷ Бұлардың барлығы оқушыларды сыныпта оқытуға, сондай-ақ сауаттылық пен математиканы дамытуға қатысты.⁸

Мәтінмәндегі атқарушы функция

Мысалы, партада отырған оқушының сөйлемді оқып, жауап жазу тапсырмасын қарастырайық.

Қозғалыс дағдылары оқушының партада тік отырудың негізгі тұрақтылығына, жазу үшін қарындашты ұстауға, ұстауға және басқаруға арналған ұсақ моторикаға ие болу үшін қажет.
Кеңістік дағдылары жазбаша жауапты қағаздағы жолға орналастыру және берілген кеңістікте түсінікті әріптермен жазу үшін қажет. Көрнекі-кеңістіктік дағдылар студенттерге өз жазбаларын қағазға түсіріп алмау немесе жазумен бір жолдан екінші жолға көшу үшін қажет.
Жауапты дұрыс тұжырымдау үшін сөйлемді оқу және түсіну үшін жұмыс жады қажет.
Өзін-өзі бақылау оқушының тапсырманы орындауы үшін қажет, орнынан тұрып, олар үшін қызықты нәрсе жасамау немесе мектептен кейін не істейтіні туралы армандамау керек.
Когнитивтік икемділік дыбыстық және тілдік білімді дұрыс қолдану үшін («автобус» сөзінің көпше түрі «автобус», ал «күн» сөзінің көпше түрі «күн» сияқты) сөйлемді дәл оқып, сәйкес және оқылатын жауап жазу үшін қажет.⁹

Математика үшін де осындай үлгі пайда болады, мұнда оқушылар сандарды түсіндіріп, оларды ойларында ұстауы, есептеулер жүргізуі және нақты жауаптар жазуы керек. Ал сөз мәселесін шешкеннен кейін дұрыс жауапты есептеу және жазу үшін оқу, мәселені түсіндіру және оған тілді де, сандық мағынаны да қолданудың когнитивтік жүктемесі осы іргелі дағдылардың маңыздылығын арттырады. Жақсы жаңалық, кеңістіктік дағдылар сияқты нәрселерді тәжірибе мен кері байланыс арқылы жақсартуға болады,¹⁰ және бұл тәжірибені көптеген жолдармен жасауға болады, соның ішінде VEX GO көмегімен құру, кодтау және практикалық STEM үйренуге қатысу. .

Білім берудегі негізгі зерттеу тұжырымдамаларын суреттейтін диаграмма, білім беру әдістемелерін түсінуді жақсарту үшін белгіленген элементтер мен блок-схемалар.

Негізгі дағдылар, атқарушы функция және VEX GO

VEX GO көмегімен құру мектепке дайындықтың көптеген негізгі дағдыларын, сондай-ақ сауаттылық пен математиканы дамытуды қамтиды. Мысалы, құрастыру нұсқауларынан Code Base роботын құру тапсырмасын қарастырыңыз. Бұл мақсатқа жету үшін біріктірілген көптеген нәрселер бар, соның ішінде:

Бөлшектерді алып, оларды бір-бірімен тиімді байланыстыру үшін ұсақ моторика қажет. Егер түйреуіш құралын пайдалансаңыз, мотор дағдылары түйреуіштерді сәтті жою сияқты әрекеттерді орындау үшін құралды басқару үшін пайдаланылады.
Қолдағы нақты бөлшектерді құрастыру нұсқауларындағы бөліктердің диаграммасына сәйкестендіру үшін кеңістіктік дағдылар қажет. Қабылдау дағдылары диаграмманың бұрышы мен бағытына сәйкес кесінділерді жылжыту және бұру үшін қолданылады.
Робот бөліктерін құрастыру үшін қалай, қашан және қайда қосу керектігін білу үшін визуалды-кеңістіктік дағдылар қажет. Кеңістіктік жұмыс жады бөліктерді дұрыс орындарда қосуға қатысады, бұл трансформация дағдыларын да қамтуы мүмкін.
Тапсырманы орындау, құрастыру нұсқауларын орындау және серіктеспен жұмыс істеу үшін өзін-өзі бақылау арқылы берілген көп сатылы нұсқауларды орындау үшін тіл және тыңдау дағдылары қажет. Кеңістіктік тіл құрылыс кезінде бөлшектердің қалай біріктірілетінін сипаттау үшін қолданылады.
Есептеу дағдылары әр қадам үшін дұрыс бөліктердің санын таңдау үшін, сондай-ақ олардың қалай бірге жүретінін сипаттайтын кеңістіктік тіл үшін пайдаланылады.
Когнитивті икемділік пен визуалды-кеңістіктік дағдылар, егер ол мақсатқа сай келмесе, құрылысты қалай түзетуге болатынын анықтау немесе құрылыс процесінің келесі бөлігін жалғастыру үшін қажет.

Тақырыпты түсінуді жақсарту үшін белгіленген бөлімдер мен көрнекі элементтерді қамтитын білім берудегі негізгі зерттеу тұжырымдамаларын бейнелейтін диаграмма.

Роботты өрісте бір жерден екінші жерге айдау үшін кодтауды қосқаннан кейін, бұл дағдылар қосымша жолдармен күшейтіледі, соның ішінде:

Өріс пен код базасын дұрыс қалыпта және бағдарда орнату үшін кеңістік дағдылары қажет. Тапсырманы немесе роботтың дұрыс орынға жетуі үшін қажетті қозғалыс бағытын сипаттау үшін кеңістіктік тіл қолданылады.
Роботтың жолын жоспарлау үшін визуалды-кеңістіктік дағдылар қажет. Бұл жазуға, жоспарды басып шығаруға құжаттауға қажетті қозғалыс және кеңістік дағдыларымен біріктірілген.
Роботты қосу және блоктарды жобаға қосу және сүйреу үшін құрылғыны VEXcode GO көмегімен пайдалану үшін мотор дағдылары қажет.
Жоспарға сәйкес роботты кодтау үшін VEXcode GO жүйесінде жобаны құру үшін жұмыс жады және моторлық дағдылар қажет. Студенттер әр блоктың не істейтінін және тапсырманы орындайтын тізбекті құру үшін оларды қалай қосу керектігін есте сақтауы керек.
Есептеу дағдылары қажетті әрекеттерге қол жеткізу үшін блоктарға дұрыс параметрлерді енгізу үшін қолданылады (яғни, роботты берілген қашықтықты жүргізу үшін [Drive for] блогының параметрін 300 мм-ге өзгерту).
Тіл және тыңдау дағдылары берілген тапсырмаға назар аудару және серіктеспен мәселені шешу үшін өзін-өзі бақылау арқылы берілген көп сатылы нұсқауларды орындау үшін қажет.
Когнитивтік икемділік пен визуалды-кеңістіктік дағдылар, егер робот мақсатты түрде қозғалмаса, жобаны түзету жолын анықтау немесе кодтау мәселесінің келесі бөлігіне өту үшін қажет.

Тапсырманы орындау үшін роботты құру және кодтау әрекеттері көптеген негізгі дағдыларды біріктіріп қана қоймайды, сонымен қатар VEX GO арнайы академиялық дағдыларды нығайту үшін және басқа салаларда оқуды қолдау үшін практикалық тәжірибелерді ынталандыру мен тарту үшін пайдаланылуы мүмкін. аймақтар. Жоғарыда аталған барлық тәжірибелер әлі де қарастырылады және VEX GO материалдары келесі әрекеттерді орындау үшін пайдаланылған кезде сауаттылық немесе математикалық дағдылар қосымша жақсарады:

Эквивалентті бөлшектерді нақты түрде зерттеу үшін құрастыру жасаңыз
Уақытты айту дағдыларын жаттықтыру үшін жұмыс істейтін сағатты құрастырыңыз
Өлшеуді және/немесе түрлендіруді жаттықтыру үшін көлбеу жазықтықты құрастырыңыз
«Жауынгерлік қайықтар» ойынын құрастыру және ойнау арқылы координаталарды салуға машықтандыру
Роботты белгілі бір қашықтыққа айдау үшін қажетті доңғалақтардың айналу санын кодтаңыз
Түсінікті оқуды көрсету үшін кейіпкерлерді немесе параметрлерді құру үшін VEX GO бөліктерін пайдаланып оқиғаны қайталаңыз
Өзіңіз жасаған бақаның өмірлік циклінің әрбір фазасы туралы журнал жазбасын жазыңыз
Моторлы тіршілік иесінің тіршілік ету ортасын жасаңыз және сипаттаңыз
Серіктес бірдей нәрсені жасай алатындай етіп, сіз жасаған нәрсеге құрастыру нұсқауларын жазыңыз

Тақырыпты түсінуді жақсартатын таңбаланған бөлімдер мен көрнекі элементтерді қамтитын білім берудегі негізгі зерттеу тұжырымдамаларын бейнелейтін диаграмма.

Осы мысалдардың әрқайсысы студенттерді STEM үйренуге баптап қана қоймай, басқа дағдыларды үйрену және дамыту үшін STEM пайдалану жолдарын көрсетеді. Біріктірілген оқытуға қатысу үшін қосымша тәжірибелік мүмкіндіктер берілгенде, студенттер «көбірек нейрондық байланыстарды жасай алады және оқыту мен оқытылатын ұғымдарға көбірек мағына береді».¹¹ Әрекеттегі байланыс нүктелері неғұрлым көп болса, соғұрлым оқу тереңірек болады. Ал студенттер өз жұмыстары туралы ашық әңгімелесуге қатыса алатын болса және олардың істеп жатқан ісімен эмоционалды байланыс жасай алатын болса, олардың оқуы бұрынғыдан да тереңдей түседі.

VEX GO оқу бағдарламасының мақсаттарына сәйкес келеді

Басқаша айтқанда, мұнда сыныптарда жиі қолданылатын кейбір негізгі бағалау критерийлері және оларға сәйкес келу үшін VEX GO көмегімен орындауға болатын әрекеттер берілген.

Тіл және сауаттылық:¹²

Барған сайын дәлірек сөздік қорын қолдана отырып, тиімді сөйлейді - Студенттер өз тобында құрастыруды немесе кодтау жобасын талқылаған сайын немесе STEM зертханасының орта ойынында үзіліс немесе бөлісу бөлімінде алған білімдерін бөліскен сайын (мысалы, роботқа қалай жұмыс істеу керектігі туралы әңгімелеу). Mars Rover – Surface Operations STEM Lab Unitжүйесінде үлгілерді жинауға көшіңіз), олар түсіндіру үшін кеңістіктік, сипаттамалық және нақты тілді пайдаланады. өз ойларын айтады, болжам жасайды және сұрақтарға жауап береді.
Көркем және көркем емес мәтіндерді түсінеді және түсіндіреді немесе оларға жауап береді - STEM зертханасының құрылысына кіріспе студенттерді VEX GO жинағының мүмкіндіктері мен функциялары туралы білу үшін әңгімеге тартады және оларды бірінші құрастыру арқылы таныстырады. Жинақ бөліктері. жаратылыс ерекшелігі әрекетінің сериясы студенттерге олардың құрылысының қиялдағы аралдың мүмкіндіктерімен қалай байланысатынын сипаттау үшін шығармашылық жазуды пайдаланады.
Әртүрлі пішімдерде әртүрлі мақсаттарда жазады - Жолды жоспарлауды және жобалық құжаттаманы қолдау үшін VEX GO басып шығару құралдарын пайдалану, сонымен қатар Parade Float STEM зертханасында қолданылғандар сияқты VEXcode GO жобасындағы түсініктемелер, студенттерге жазу тәжірибесін береді. және олардың кодтау жобаларын егжей-тегжейлі тәсілдермен көрсету үшін сурет салу. Сонымен қатар, Fun Frogs STEM зертханасының блогында Field Journal жазбасын жазу сияқты әрекеттер студенттерге құрылыс жобаларын сипаттау үшін шығармашылықпен жазуға мүмкіндік береді.
Ақпаратты зерттеу мақсатында жинайды және пайдаланады - Студенттер Simple Machines STEM Lab Unit немесе Look Alike STEM Lab Unitсияқты әрекеттер мен эксперименттер арқылы деректерді жинайды, содан кейін бұл ақпаратты талқылаулар мен сұрақтарға жауап беру үшін пайдаланады. Зертхананың «Орта ойын» үзіліс және бөлісу бөлімдері кезінде олардың оқуы туралы.

Математикалық ойлау:¹³

Математикалық есептерді шешу үшін тұжырымдамалар мен стратегияларды қолданады - бөлшек STEM зертханасының бөлімінде студенттерге бөлшектерді өлшемдері бойынша салыстыру арқылы эквивалентті бөлшектерді зерттеу үшін VEX GO Kit бөліктерін құрастыру және пайдалану ұсынылады.
Математикалық ойлауды байланыстырады және көрсетеді - Оқушылар құрастыру нұсқауларынан құрастыра отырып, олар серіктесімен бөліктер, олардың бағыты, саны, пішіні, өлшемі және т.б. туралы сөйлесу үшін кеңістіктік тілді пайдаланады. Ocean Emergency STEM Lab Unitсияқты іс-шараларда студенттер өз роботтарын өз жолында жүргізу үшін қалай тиімді кодтау керектігін талқылау үшін ауызша және жазбаша сипаттамаларды, кеңістіктік және сандық тілді пайдалана отырып, жолды жоспарлайды және салады.
Кеңістіктік есептерді манипуляцияларды, сызбаларды және кеңістіктік тілді пайдалана отырып зерттейді және шешеді - Жалаушаны аудару, Оны айналдыру, және Симметрия сияқты табу әрекеттері студенттерге симметрия, шағылысу және айналу жаттығуларын береді. Студенттер Battle Boats STEM зертханасындағы сияқты ойындар арқылы тордағы нүктелерді табу үшін координаттарды пайдалана алады.
Бағалау және өлшеу үшін құралдар мен әдістерді пайдаланады - Студенттер VEX GO роботын белгілі бір орынға апару жобасын жоспарлаған сайын, олар межелі жерге жету үшін жүріп өту үшін қажетті қашықтықты өңдеуі керек және сол бағалауды немесе өлшемді өздерінің деректеріне енгізуі керек. тиімді код. Code Base STEM зертханасында студент жүргізу және бұрылу қашықтығын миллиметр, дюйм немесе градуспен кодтау арқылы слалом курсында шарлау үшін код базасын кодтайды.

Тиімді оқыту мен бағалауға арналған әртүрлі тәсілдер мен әдістерді қамтитын білім берудегі зерттеу әдістемелерін бейнелейтін диаграмма.

VEX GO-ның оқыту құралы ретіндегі әмбебаптығы мұғалімдерге STEM-ді өз сыныптарының көптеген салаларына, соның ішінде сауаттылық пен математикаға біріктіруге мүмкіндік береді. VEX GO оқу орталығында немесе бүкіл сынып сабағының бөлігі ретінде мұғалімдер мен студенттерге оқу мен дамуды қолдау үшін көптеген негізгі дағдылар бойынша тәжірибе мен кері байланыс алу мүмкіндігін ұсынады. Атқарушы функция, кеңістіктік және қозғалыс дағдылары және олардың оқумен байланысы туралы көбірек білу үшін PD+ бейне кітапханасында Hands On, Minds On авторы Клэр Кэмеронмен сұхбатты қараңыз.

¹ Дихтелмиллер, Марго Л., т.б. ал. Мектепке дейінгі және үшінші сыныпқа дейінгі жұмыс үлгілерін алу жүйесі: Омнибус нұсқаулары. 4-ші басылым, Пирсон, 2001 ж.

² Кэмерон, Клэр Э. Қолданыстағылар: Атқарушылық функция, қозғалыс және кеңістік дағдылары мектепке дайындықты қалай дамытады. Мұғалімдер колледжінің баспасөзі, 2018 ж.

³ Ди, Томас С., т.б. «Ешбір баланың артта қалмауының студенттерге, мұғалімдерге және мектептерге әсері [түсініктемелермен және талқылаумен]». Экономикалық қызмет туралы Brookings papers (2010): 149-207.

⁴ ² Кэмерон, Клэр Э. Қолда, ойлан: Атқарушылық функция, қозғалыс және кеңістік дағдылары мектепке дайындықты қалай дамытады. Мұғалімдер колледжінің баспасөзі, 2018 ж.

⁵ Кэмерон, Клэр Э. Сұхбат Джейсон МакКенна. Клэр Кэмеронмен сұхбат 2-бөлім: Атқарушы функция, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ Сол жерде.

⁷Сол жерде.

⁸Кэмерон, Клэр Э. Қолданыстағылар, ойлар: Атқарушылық функция, қозғалыс және кеңістік дағдылары мектепке дайындықты қалай дамытады. Мұғалімдер колледжінің баспасөзі, 2018 ж.

⁹ Кэмерон, Клэр Э. Джейсон МакКеннаның сұхбаты. Клэр Кэмеронмен сұхбат 4-бөлім: Кеңістіктік дағдылар, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Кэмерон, Клэр Э. Сұхбат Джейсон МакКенна. Клэр Кэмеронмен сұхбат 8-бөлім: Негізгі ұсыныстар, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-8-key-takeaways.

¹¹ Дихтелмиллер, Марго Л., т.б. ал. Мектепке дейінгі және үшінші сыныпқа дейінгі жұмыс үлгілерін алу жүйесі: Омнибус нұсқаулары. 4-ші басылым, Пирсон, 2001 ж.

¹² Сол жерде.