사회 정서적 학습 및 로봇 공학: VEX 123과의 진정한 통합

소개

이런 상황을 상상해 보십시오. 유치원 교실의 작은 그룹의 학생들이 학습 센터에서 함께 작업하여 로봇이 자신이 그린 경로를 따라 이동할 수 있도록 버튼 누르는 순서를 지정하려고 합니다. 로봇이 방향을 잘못 틀자 학생들은 서로를 바라보며 눈살을 찌푸린다. 한 사람이 다른 아이디어를 제안하고 다시 시도했지만 동일한 결과가 나왔습니다. 그런 다음 교사는 학생들에게 단계를 그릴 수 있으므로 버튼을 누를 때 길을 잃지 않도록 상기시키고 사용할 워크시트를 제공합니다. 한 학생이 시트에 경로를 그린 다음 다른 학생이 색상을 지정하여 버튼을 순서대로 누릅니다. 프로젝트를 다시 시도하면 로봇은 의도한 대로 작동합니다. 학생들은 선생님과 기쁨을 나누고 선생님은 그들의 끈기를 축하해 줍니다.

이것은 컴퓨터 과학(CS)입니까, 아니면 사회정서학습(SEL)입니까? 종종 과목 학습, 컴퓨터 과학 또는 기타 분야와 SEL은 교육 강 반대편에 있는 것으로 생각됩니다. 그러나 이와 같은 진정한 문제 해결 기회와 컴퓨터 과학 및 교육 분야의 많은 기회는 단순한 CS 또는 SEL이 아닙니다. 둘 다 본질적으로 연결되어 있습니다.

감정, 인내, 갈등 해결 및 자기 규제와 같은 주제를 최우선으로 다루는 특정 사회 정서적 학습 수업 및 활동에서 배울 수 있는 것이 많습니다. 학생들이 학교 생활 중 사회적, 정서적 학습에 참여하는 유일한 시간은 아닙니다. 더욱이, SEL을 촉진하기 위한 전통적인 단기적이고 고립된 노력은 장기적으로 조정된 노력만큼 영향력이 효과적인 것으로 나타나지 않았습니다.¹ 학교 교육의 인간적 요소는 특히 어린 시절의 모든 과목과 과제에 사회적 또는 정서적 학습의 일부 요소가 있음을 의미합니다. 우리의 감정은 우리가 하는 모든 일의 일부입니다. 그러한 감정이 무엇인지, 그렇게 할 때 왜 느끼는지, 그러한 감정을 친사회적인 방식으로 대처하는 방법에 대해 배우는 것은 우리가 어린 시절에 가르치고 배울 모든 상호 작용과 교훈을 강조합니다. . 이러한 관점에서 사회 정서적 학습과 문제 해결, 탐구, 반복 및 협력을 중심으로 하는 과목 영역 사이에 더 나은 결합이 있을까요?

VEX 123은 조기 교육자와 학생에게 로봇과의 협력을 통해 제공되는 사회 정서적 학습 기회를 활용하면서 컴퓨터 과학 개념을 학교 생활에 접목할 수 있는 기회를 제공합니다. VEX 123 STEM 연구소 및 활동을 통해 학생들은 자연스럽게 지속하고 다시 시도해야 하는 상황에 들어가고, 다양한 감정을 느끼고 친사회적 방식으로 의사소통해야 하며, 자기효능감을 개발하고 성장 마인드. VEX 123은 주변 세계에 대한 학생들의 자연스러운 호기심을 바탕으로 컴퓨터 과학과 SEL을 진정한 방식으로 통합하고 21세기 기술을 강화합니다.

사회정서학습(SEL)이란 무엇이며 왜 중요한가요?

학생들이 학교에서, 초등학교부터, 그리고 궁극적으로 직업에서 성공하려면 학문적으로 유능할 뿐만 아니라 사회적, 정서적으로도 유능해야 한다는 것은 쉽게 인정됩니다.² "학생의 사회적, 정서적 발달을 다루는 것은 학업 교육과 함께 학교에 부과되는 추가 의무가 아니라 오히려 모든 학생의 성공을 돕는 데 필수적이며 필요한 측면입니다."³ CASEL(Collaborative for Academic, Social, and Emotional Learning)은 사회적, 정서적 학습을 구성하는 다섯 가지 주요 역량 세트, 즉 자기 인식, 자기 관리, 사회적 인식, 관계 기술 및 책임 있는 의사 결정을 식별했습니다.”⁴ 이 다섯 가지 핵심 역량은 교실 안팎에서 학습하는 능력을 강조하고 다른 사람과 효과적으로 상호 작용하는 데 필요한 사회 정서적 인식을 반영합니다. 협업 및 의사소통과 같은 21세기 학습 기술은 SEL을 기반으로 하며 어린 나이부터 교육 관행의 필수 구성 요소가 됩니다.

출처: 세계경제포럼. "교육을 위한 새로운 비전: 기술을 통해 사회적, 정서적 학습을 촉진합니다." 제네바: 세계경제포럼, 2016.

생각, 감정, 행동이 어떻게 연결되는지 알면 평생 동안 다른 사람에게서 배우고 다른 사람과 함께 배우는 데 필요한 사회적 기술을 개발할 수 있습니다. 이러한 자기 조절의 발달은 유아기 활동의 큰 부분을 차지하며, 감정을 정확하고 효과적으로 명명하고 식별하는 능력은 이 과정에서 중요한 구성 요소입니다.⁵ 우리의 감정은 하루 종일 변하며, 어린 아이들에게는 그러한 변화가 매우 강렬하게 느껴질 수 있습니다. 그러한 감정에 목소리를 부여하고 이름을 붙일 수 있는 것은 그러한 감정을 친사회적인 방식으로 다른 사람들과 공유하는 데 도움이 됩니다. 이는 감정과 감정 표현을 어느 정도 통제할 수 있는 첫 번째 단계입니다. 학생들이 감정적인 어휘를 구축하도록 돕는 것은 그들이 느끼는 감정의 범위를 알아차리고 효과적으로 이름을 지정하여 다른 사람들의 맥락에서 감정을 관리하고 규제할 수 있도록 도와줍니다. 어린 아이들이 감정적인 어휘를 쌓으면서 말을 하기 전에 자신의 감정을 행동으로 나타내는 경향이 있습니다. 아이들이 자신의 행동, 표현, 감정 사이의 이러한 연관성을 볼 수 있도록 돕는 것은 아이들이^{의 행동을 통제할 수 있다는 것과 더 중요한 것은 자신의 행동이 자기 자신을 반영하는 것이 아니라는 점} 깨닫게 하는 중요한 단계입니다. 가치.

감정을 표현하는 방법을 이해하는 것은 다른 사람의 감정 표현을 해석하는 방법과 연결됩니다. 이는 공감 능력 개발의 중요한 부분입니다.⁷ 누군가에게 진정으로 공감적인 반응을 가지려면, 아이들은 다른 사람이 어떻게 느끼는지 파악하고, 그것을 자신이 경험하는 감정과 연결할 수 있어야 합니다. 사회 정서적 학습을 공동 노력으로 만드는 교실 활동은 학생들이 동료 및 교사와 공감할 수 있는 능력과 기대를 키우는 데 도움이 됩니다.

이러한 공감 능력 개발은 학생들이 서로 상호 작용하는 동안 행동, 관계 기술 개발 및 자기 규제를 지원하는 데 사용될 수 있습니다.⁸ 어린 아이들과의 의견 불일치와 감정 차이를 중재하는 것은 모든 교실의 일부이며, 학생들이 자신의 감정에 대해 정기적으로 이야기하도록 돕는 것은 그들 스스로 사회 문제를 해결하기 시작할 수 있는 도구를 제공합니다.⁹ 학생들이 자신의 감정과 행동, 그리고 그것이 다른 사람의 감정과 행동에 어떤 영향을 미치는지 연결하도록 권한을 부여하면 공감 루프가 발생할 수 있는 공간이 만들어집니다. 따라서 어떤 상황에서든 불일치가 발생할 때 학생들은 더 건강하고 효과적인 방법으로 사회 문제 해결을 위해 노력할 수 있습니다.

이를 성공적으로 수행하려면 아이들은 안전함을 느끼고 다른 사람의 판단 없이 취약해질 수 있다는 자신감을 키워야 합니다. SEL의 렌즈를 통해 모든 학교 활동을 보면 SEL 기술 교육이 독립 수업뿐만 아니라 일반적인 교육 관행에 포함되어 사회 정서적 발달을 촉진하는 효과적인 접근 방식을 쉽게 가질 수 있습니다.¹⁰ 이는 긍정적인 감정뿐만 아니라 부정적인 감정에 대처하는 기술을 학생들에게 가르치는 것까지 확장됩니다. 아이들의 긍정적인 자존감을 높이는 데 많은 관심이 기울여졌지만, 아이들의 부정적인 감정 경험에 대한 배려와 부정적인 감정을 경험할 때 지속하고 동기를 찾는 능력은 학습에 중요합니다.¹¹ 실패나 좌절감을 인정하고 인내하는 것은 나중에 인생의 직업 선택, 특히 컴퓨터 과학과 같은 STEM 관련 경로 추구와도 연결됩니다.¹²

학생들의 감정적 경험은 학문적, 사회적 모든 학교 상호작용을 통해 흐르는 저류이므로, 사회-정서적 학습이 커리큘럼의 가능한 한 많은 측면에 어떻게 주입되는지에 주의를 기울이는 것은 학생들이 21세기를 발전함에 따라 이익을 얻을 수 있습니다. 협업, 의사소통, 창의성, 끈기와 같은 세기의 기술.^{13 14}

SEL과 로봇 공학 간의 교육학적 연결

어린 학생들은 자연스럽게 주변 세계에 대해 호기심을 갖고 있으며, 컴퓨터 과학과 로봇 공학은 점점 더 그 세계의 일부가 되어가고 있으며, 학생들의 일상 경험도 그 안에서 이루어지고 있습니다. 따라서 로봇을 사용하여 어린 학생들에게 컴퓨터 공학을 소개하는 것은 이러한 호기심을 활용하여 SEL을 포함한 다양한 기술과 역량을 가르치는 데 활용할 수 있습니다. VEX 123과 같은 로봇은 학생들이 컴퓨터 과학 또는 이와 관련된 고정된 인식을 개발하기 전에 학생들에게 접근할 수 있습니다. VEX 123에 대한 참여적이고 직접적인 경험을 통해 어린 학생들은 자신을 컴퓨터 과학 세계의 창조자이자 문제 해결자로 여기기 시작할 수 있으며,¹⁵ 그들에게 긍정적인 자기 효능 연관성을 제공하고 컴퓨터 과학에서 발생할 수 있는 인식 문제에 맞서 싸울 수 있습니다. 컴퓨터 과학과 관련.¹⁶

사회 정서적 학습 콘텐츠를 로봇 공학 및 컴퓨터 공학 수업에 접목하는 것은 과학과 그 응용에 대한 어린 아이들의 관심과 이해를 높이는 것으로 나타났습니다.¹⁷ 메이커스페이스 및 프로젝트 기반 학습과 같은 디자인 기반 경험은 초기 관심을 유발할 수 있지만, CS 분야 및 경험에 대한 학생들의 동기와 자기 효능감은 특히 초등학교의 정서적 경험에 직접적인 영향을 받습니다.¹⁸ 점점 더 많은 연구자들이 수업 중 학생들의 정서적 분위기와 SEL을 활용하여 학습 결과를 향상시킬 수 있는 방법을 고려하기 시작했습니다.^{19 20 21}

로봇 공학은 비판적 사고, 문제 해결, 고차원적 사고, 디자인 및 추론과 같은 기술을 지원하는 동시에 조직, 책임, 협력과 같은 행동 역량의 개발을 촉진할 수 있는 프로젝트 기반 교육학에 적합합니다.²² VEX 123 및 이와 관련된 프로젝트 기반 커리큘럼은 학생들에게 컴퓨터 과학 학습에 대한 학제간 접근 방식과 체험 학습 교육학을 제공할 수 있습니다. 진정성 있고 적절한 방식으로 해당 콘텐츠를 연구하고 적용하는 것입니다.”²³ 로봇을 사용하여 실제 문제를 해결하는 데 중점을 두기 위해서는 학생들이 21세기 기술, 즉 의사소통 능력, 협력적이고 창의적으로 작업할 수 있는 능력, 비판적 사고 능력 및 인품을 갖추는 것이 필요합니다. 호기심, 끈기, 적응력 같은 거죠.^{24 25}

컴퓨터 과학 및 로봇 공학의 초기 성공이 학생들의 관심을 불러일으킬 수 있지만 학습의 대부분이 반드시 즉시 성공하지는 않습니다. 학생들은 컴퓨터 과학뿐만 아니라 삶과 학습의 대부분 영역에 고유한 기술인 도전 과제를 통해 작업하는 연습을 해야 합니다. 인내 끝에 성공에 따른 자부심을 경험하는 것은 초기 불꽃을 점화하고 유지할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 실패의 순간에 압도당하는 동안 그것을 소멸시킬 수 있습니다.²⁶ 실패를 인격의 결핍이 아닌 배움의 기회로 보는 것은 창의성과 혁신을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라,²⁷ 성장하는 사고방식과 긍정적인 자기 인식의 발달에도 기여합니다. 문제 해결사로서의 효능.²⁸

일반적인 하루 동안 학생들은 아침에 만족하는 것부터 뭔가 뜻대로 되지 않아 실망하는 것, 친구와 놀 때 행복해지는 것, 할 일이 있을 때 좌절하는 것까지 다양한 강도로 다양한 감정을 탐색합니다. 그 친구와의 의견 차이가 계속해서 발생했습니다. VEX 123을 통한 학습을 ​​통해 학생들은 이와 동일한 감정을 많이 경험할 수 있지만 좌절, 실패, 실망이 예상되고 공간이 주어지는 안전하고 구조화된 학습 환경 내에서 학습할 수 있습니다.

앞서의 예를 생각해 보십시오. 학생들은 123 로봇을 지정된 경로로 이동시키는 문제를 해결해야 했고, 해결책을 찾기 위해 여러 번의 시도와 전략이 필요했습니다. 그들은 서로 효과적으로 의사소통하고, 새로운 아이디어를 시도하기 위해 인내심을 보여야 하며, 교사로부터 전략적 신호를 받기 위해 경청 기술이 필요했습니다. 그룹의 학생들은 자신의 감정적 상황을 동시에 탐색하고 실시간으로 이러한 감정을 통해 작업하여 주어진 문제에 대한 실질적인 해결책을 제시했습니다. 또한 그들은 명령 순서를 지정하고 해당 명령과 로봇 동작(컴퓨터 과학의 기본 구성 요소) 사이의 연관성을 관찰하는 방법을 배우고 있었습니다. VEX 123은 학습을 개인화하고 로봇 공학과 같은 기술을 포함하여 주변 세계에 대한 학생들의 자연스러운 호기심을 기반으로 개념 지식을 사회 정서적 학습에 주입할 수 있는 독보적인 위치에 있습니다.

사회 정서적 학습을 위한 도구로서의 VEX 123

VEX 123은 STEM, 컴퓨터 과학 및 컴퓨팅 사고력을 화면에서 벗어나 유아원부터 3학년 학생들에게 생생하게 전달하는 대화형 프로그래밍 가능 로봇입니다. VEX 123 플랫폼에는 하드웨어와 커리큘럼이 모두 포함되어 있습니다. 하드웨어에는 터치 버튼 인터페이스가 있는 123 로봇, 화면 없이 대규모 코딩 프로젝트를 생성하기 위한 코더 및 코더 카드, 로봇이 이동할 수 있도록 명확하게 정의된 공간을 제공하는 필드가 포함되어 있습니다. 커리큘럼 구성 요소에는 STEM Labs, 123 Robot을 사용한 다양한 커리큘럼 영역의 실습을 기반으로 한 플러그인 레슨, 협업 학습 활동이 포함됩니다. 학생들이 교실에서 학습하는 콘텐츠 및 코딩과 관련된 활동, 짧은 연습; 소개 예시에서 언급한 워크시트와 같이 커리큘럼 개발 및 구현을 위한 배경 정보와 지원을 제공하는 교사 자료. VEX 123 플랫폼은 유연하게 설계되어 교사와 학생이 학습 센터에서 활동을 사용하는 것부터 서클 시간 동안 전체 수업 참여에 이르기까지 자신의 필요에 가장 잘 맞는 방식으로 VEX 123을 자신의 일정에 통합할 수 있는 기능을 제공합니다. 소그룹 수학 연습에서도 마찬가지입니다.

VEX 123은 학생들이 목표를 달성하기 위해 그룹으로 작업하면서 진정한 문제 해결에 관한 실습 경험 학습을 제공하도록 설계되었습니다. 터치 인터페이스에서 버튼 몇 번만 누르면 가장 어린 학생도 "코더"가 될 수 있으며 재미있는 학습 활동을 통해 컴퓨터 과학의 기초를 배울 수 있습니다. 학생들이 더 큰 프로젝트를 구축하고 더 복잡한 동작과 논리를 코딩하는 과정을 진행함에 따라 Coder 및 Coder 카드를 사용하여 더 긴 시퀀스와 루프를 만들고 코드에서 조건문을 탐색할 수도 있습니다.

시퀀싱 및 분해와 같은 핵심 컴퓨터 과학 개념은 조기 교육 커리큘럼의 다른 영역과 연결되며 VEX 123은 교육자와 학생에게 로봇을 사용하여 이러한 기술을 매력적인 방식으로 연습할 수 있는 기회를 제공합니다. 유사한 작업을 완료하기 위해 로봇을 코딩하기 위해 실습 방식으로 동일한 활동을 수행할 수 있는데 왜 워크시트를 사용하여 순서 지정을 연습합니까? 수동적 실천을 사용하는 대신 VEX 123에 참여하는 학생들은 창의적인 문제 해결자가 되며 자신을 그렇게 보기 시작할 수 있습니다. 학생들은 123 로봇과 함께 작업하면서 사고와 행동의 컴퓨팅 방식을 배우고, 자신이 상상하는 프로젝트를 적극적으로 만들어 나가며, 이는 자기 효능감 개발을 지원합니다.²⁹

VEX 123의 프로젝트 기반 학습 교수법은 학생들이 긍정적인 감정과 부정적인 감정을 모두 경험하고 대처하는 방법을 배우면서 구현을 통해 사회적, 정서적 발전을 위한 공간을 만듭니다. 대부분의 교육용 로봇과 마찬가지로 VEX 123은 학생들이 실제 문제에 대한 솔루션을 설계하고 반복하면서 인지된 실패에도 불구하고 지속될 수 있어야 하는 실제 문제 해결 경험에 참여하도록 설정합니다. . 이를 개별적으로 수행하는 것은 어려울 수 있으며, 로봇공학의 협업 요소와 결합되면 학생들이 강력한 사회적, 정서적, 행동적 기술을 개발해야 할 필요성이 더욱 분명해집니다. 실패, 실망, 좌절에 대처하는 것은 학생들이 학교에 입학하기 전에 잘 익히게 되는 생활 기술입니다. 학생들이 이러한 감정을 경험하지 못하도록 보호하는 대신 VEX 123과 같은 로봇공학 과제는 언어, 의사소통, 사회적, 정서적 학습을 위한 풍부한 기회를 제공할 수 있습니다.³⁰

다른 STEM 교수법과 마찬가지로 VEX 123 커리큘럼은 학생들이 그룹 내에서 프로젝트를 구축, 테스트 및 반복하도록 참여시키며 수업은 대화, 협업 및 반복을 중심으로 구성됩니다. 즉각적인 성공에 대한 학생들의 초기 경험은 더 긴 참여로 구성되어 첫 번째 시도에서 성공할 가능성이 적습니다. 모든 커리큘럼 자료는 문제 해결을 위한 시간과 공간, 협업, 의사소통, 끈기, 회복력과 관련된 사회 정서적 학습 관행을 수업 설계에 유기적으로 통합합니다.

각 VEX 123 STEM Lab에는 참여, 플레이, 공유의 세 가지 섹션이 있습니다. Engage 부분에서는 실습의 개념이 대화나 안내 시연을 통해 소개되므로 학생들은 학습에 개인적인 연결을 맺을 수 있습니다. 학생들의 초기 인상, 감정, 이전 경험을 공유하고 그룹의 집단적 기반을 구축할 수 있습니다. 두 부분으로 구성된 Play 부분은 학생들에게 123 Robot과 함께 소그룹으로 작업하여 목표를 달성하기 위해 프로젝트를 코딩하고 테스트할 수 있는 기회를 제공합니다. 코딩은 터치 인터페이스나 Coder 및 Coder 카드를 사용하여 수행할 수 있습니다. 중간 휴식 시간은 학생들에게 자신의 학습을 되돌아보고, 함께 문제를 해결하고, 도전의 다음 단계를 준비할 수 있는 시간을 제공합니다. STEM Labs는 공유 구성요소로 마무리됩니다. 이 기간 동안 학생들은 전체 그룹으로 모여 자신의 학습을 되돌아보고, 과제에 대해 이야기하고, 학습과 끈기를 축하합니다. STEM Lab 자료 전체에는 교사 참고 사항과 리소스가 포함되어 있어 학생들의 학습, 협업 및 SEL 개발 지원에 대한 지침을 제공합니다. VEX 123 STEM Labs의 교수법과 교사 지원 자료 전반에 대화 프롬프트, 진행 노트, 성찰 질문이 포함되어 있어 SEL과 탄력성, 끈기, 협업, 의사소통과 같은 21세기 기술 개발을 지원합니다.

SEL은 커리큘럼에 주입되었을 뿐만 아니라 "Act" 명령 및 특정 STEM 연구소의 사회 정서적 학습을 통해 보다 공개적인 방식으로 제시됩니다. "행동" 명령은 코딩 프로젝트에서 123 로봇이 행복하거나 슬픈 것과 같은 특정 감정을 "행동"하도록 하는 데 사용할 수 있는 미리 코딩된 복잡한 동작입니다. 이러한 명령은 교사와 학생에게 감정 표현과 다양한 감정에 해당하는 행동에 대해 논의할 수 있는 만남의 장소를 제공합니다. 이 개념은 학생들이 123 로봇이 각 "행위" 명령에 대해 수행하는 동작을 관찰하고 토론하는 것으로 시작하는 SEL STEM 연구실 단위인 역할극 로봇의 기초입니다. 그런 다음 이를 바탕으로 인간의 감정과 행동 사이의 연관성을 탐구하면서 로봇 행동의 시퀀스와 감정 어휘를 결합하여 자신만의 "감정 코드"를 만듭니다. 감정과 감정 표현에 대해 이야기하는 것은 어린 아이들에게 어려울 수 있지만, 로봇을 코딩하는 맥락에서 그렇게 할 수 있으면 더욱 흥미로운 경험이 될 뿐만 아니라 학생들에게 자신과 주제 사이에 필요한 거리를 둘 수 있습니다. 안전한 공간에서 사회정서적 학습을 진행합니다.

컴퓨터 과학, 로봇 공학 및 SEL은 다양한 방식으로 학생들의 학습 및 21세기 기술 개발에 있어 진정한 파트너이며, VEX 123은 교육자에게 이러한 과목을 결합하여 어린 학습자를 위한 흥미롭고 의미 있는 학습 경험을 제공하는 도구를 제공합니다.

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