VEX GO를 사용하여 읽고 쓰는 능력과 수학적 사고 교육 지원 – VEX 라이브러리

초등학교에서는 읽기 쓰기와 수학 교육에 중점을 두는 경우가 많습니다. 어린 학생들의 읽기 쓰기 능력 개발에는 철자법, 시력 단어 및 유창함이 중요하지만 읽기 쓰기에는 이러한 요소보다 더 많은 것이 있습니다. 읽고 쓰는 능력에는 말하기, 듣기와 같은 언어 능력뿐만 아니라 쓰기에 필요한 시각적 및 쓰기 능력도 포함됩니다.¹ 마찬가지로, 수학 사실, 수리력, 연산은 실제로 수학 학습의 기초이지만 퍼즐의 한 조각일 뿐입니다. 수학적 사고는 공간적 추론과 추상화뿐만 아니라 시각 운동 기술이나 숫자와 양을 연결하는 능력도 포함합니다.²

그러나 읽고 쓰는 능력이나 수학 성취(또는 그것의 부족)에 대한 우려가 있을 때, 첫 번째 본능은 종종 커리큘럼을 제한하는 것입니다. 예를 들어 "No Child Left Behind(NCLB)는 교육 시간 할당을 수학과 읽기로 옮겼습니다. 새로운 책임 시스템의 대상이 됩니다."³이와 같은 변화는 의도가 좋은 경우가 많지만, 학생의 학습 및 발달에 대한 더 큰 그림이나 시간이 지남에 따라 읽고 쓰는 능력과 수학적 사고가 어떻게 발전하는지 반드시 고려하지는 않습니다.

집행 기능 및 기본 기술

기본이 되는 읽기 쓰기 능력과 수학적 사고, 그리고 일반적으로 "학교 행동"으로 간주되는 것 중 대부분은 실행 기능, 작업 기억, 운동 능력 및 공간 능력과 같은 것입니다.⁴ 종종 학교 성공의 예측 요인으로 생각되지만, 커리큘럼 형성과 관련하여 이러한 학습의 기본 구성 요소는 읽기 쓰기 또는 수학 교육에 포함되는 것은 물론 학교 생활에서 시간이나 공간이 거의 주어지지 않습니다. 그러나 공간적 능력은 수학 성취도를 예측하는 요인으로 알려져 있고, 운동 능력은 글쓰기의 전제 조건이며, 실행 기능은 학생들이 읽기 구절에 주의를 기울이고, 익숙하지 않은 단어를 해독하고, 문장 의미를 이해할 수 있게 해줍니다.⁵

실행 기능이라는 용어는 자기 통제(충동을 멈추고 다른 일을 하는 것과 같은), 인지적 유연성(한 활동에서 다른 활동으로 전환하거나 전환하는 것과 같은), 작업 기억(충동을 유지하는 데 필요한 프로세스)을 포함한 다양한 기술과 프로세스를 포함합니다. 작업하는 동안 정보를 추적합니다.)⁶ 실행 기능과 관련된 것은 운동 및 공간 기술, 그리고 움직임과 물체 및 움직임에 대한 인식에 관여하는 기본 인지 과정입니다.⁷ 이 모든 것은 교실 환경에서의 학생 학습뿐만 아니라 특히 읽고 쓰는 능력과 수학 발달에도 관련됩니다.⁸

맥락에 따른 집행 기능

예를 들어, 학생이 책상에 앉아 문장을 읽고 답을 쓰는 과제를 생각해 보세요.

학생이 책상에 똑바로 앉을 수 있는 핵심 안정성, 글을 쓰기 위해 연필을 잡고 쥐고 제어하는 미세한 운동 능력을 갖기 위해서는 운동 능력이 필요합니다.
답을 종이의 선 위에 위치시키고, 주어진 공간 안에 읽을 수 있는 글자로 쓰려면 공간적 기술이 필요합니다. 학생들이 자신의 글을 종이에 담고, 글을 쓰지 않거나, 글을 한 줄에서 다음 줄로 옮기지 않으려면 시공간적 기술이 필요합니다.
응답을 정확하게 공식화하기 위해서는 문장을 읽고 이해하는 데 작업 기억이 필요합니다.
학생이 당면한 과제에 집중하려면 자제력이 필요하며, 일어나서 더 흥미로운 일을 하러 가거나 방과 후에 무엇을 할 것인지에 대한 공상에 빠지지 않도록 해야 합니다.
인지적 유연성은 문장을 정확하게 읽고 적절하고 읽기 쉬운 응답을 작성하기 위해 음운론 및 언어 지식을 올바르게 적용하는 것과 관련됩니다(예: '버스'의 복수형은 '버스'이지만 '일'의 복수형은 '일'임).⁹

학생들이 숫자를 해석하고, 숫자를 마음속에 담고, 계산을 수행하고, 정확한 답을 작성해야 하는 수학에서도 비슷한 패턴이 나타납니다. 그리고 일단 단어 문제가 발생하면 정답을 계산하고 쓰기 위해 읽기, 문제 해석, 언어 및 숫자 감각 모두 적용의 인지적 부하가 이러한 기본 기술의 중요성을 더합니다. 좋은 소식은 공간 기술과 같은 것들이 연습과 피드백(¹⁰ 을 통해 향상될 수 있고 연습은 구축, 코딩, VEX GO를 통한 실습 STEM 학습 참여 등 다양한 방법으로 수행될 수 있다는 것입니다. .

기본 기술, 실행 기능 및 VEX GO

VEX GO를 사용하여 구축하려면 읽기 쓰기 및 수학 개발뿐만 아니라 학교 준비를 위한 많은 기본 기술이 필요합니다. 예를 들어, 빌드 지침에 따라 코드 베이스 로봇을 빌드하는 작업을 생각해 보세요. 이 목표를 달성하는 데는 다음을 포함하여 많은 것들이 통합되어 있습니다.

조각을 집어서 효과적으로 연결하려면 미세한 운동 능력이 필요합니다. 핀 도구를 사용하는 경우 운동 기술을 사용하여 도구를 조작하여 핀 제거와 같은 작업을 성공적으로 수행합니다.
손에 들고 있는 실제 부품을 제작 지침에 있는 부품 다이어그램과 일치시키려면 공간적 기술이 필요합니다. 지각 기술은 다이어그램의 각도와 방향에 맞게 조각을 이동하고 회전시키는 데 사용됩니다.
로봇 조각을 함께 연결하여 구축하는 방법, 시기, 위치를 파악하려면 시공간 기술이 필요합니다. 공간 작업 기억은 조각을 올바른 위치에 연결하는 데 관여하며, 여기에는 변형 기술도 포함될 수 있습니다.
주어진 다단계 지침을 따르고, 작업을 계속 수행하고, 빌드 지침을 따르고, 파트너와 협력하기 위한 자제력을 갖추려면 언어 및 듣기 기술이 필요합니다. 공간 언어는 건물을 짓는 동안 조각들이 어떻게 결합되는지 설명하는 데 사용됩니다.
수리 능력은 각 단계에 맞는 정확한 수의 조각을 선택하는 데 사용되며 공간 언어는 조각이 어떻게 결합되는지 설명하는 데 사용됩니다.
빌드가 의도한 대로 작동하지 않는 경우 빌드를 수정하는 방법을 결정하거나 빌드 프로세스의 다음 단계를 계속 진행하려면 인지적 유연성과 시공간 기술이 필요합니다.

현장의 한 위치에서 다른 위치로 운전하기 위해 로봇 코딩을 추가하면 이러한 기술은 다음과 같은 추가 방법으로 강화됩니다.

필드 및 코드 베이스를 올바른 위치와 방향으로 설정하려면 공간 기술이 필요합니다. 공간 언어는 작업을 설명하거나 로봇이 올바른 위치로 이동하는 데 필요한 이동 방향을 설명하는 데 사용됩니다.
로봇의 경로를 계획하려면 시공간적 기술이 필요합니다. 이는 쓰기에 필요한 운동 및 공간 기술과 결합되어 인쇄 가능한 계획을 문서화합니다.
로봇을 켜고 VEXcode GO가 포함된 장치를 사용하여 블록을 프로젝트에 연결하고 드래그하려면 운동 기술이 필요합니다.
계획에 맞게 로봇을 코딩하려면 VEXcode GO에서 프로젝트를 구축하려면 작업 기억력과 운동 능력이 필요합니다. 학생들은 각 블록의 기능과 이를 연결하여 당면한 작업을 수행하는 순서를 만드는 방법을 기억해야 합니다.
원하는 동작을 달성하기 위해 블록에 올바른 매개변수를 입력하는 데 수리 기술이 사용됩니다(예: 로봇이 주어진 거리를 주행하도록 [Drive for] 블록의 매개변수를 300mm로 변경).
주어진 작업에 집중하고 파트너와 함께 문제를 해결하기 위한 자제력과 함께 주어진 다단계 지침을 따르려면 언어 및 듣기 기술이 필요합니다.
로봇이 의도한 대로 움직이지 않는 경우 프로젝트를 디버깅하는 방법을 결정하거나 코딩 과제의 다음 부분을 계속 진행하려면 인지 유연성과 시공간 기술이 필요합니다.

작업을 수행하기 위해 로봇을 구축하고 코딩하는 활동에는 많은 기본 기술이 통합되어 있을 뿐만 아니라 VEX GO는 특정 학업 기술을 강화하고 실습 경험의 동기와 참여를 활용하여 다른 분야의 학습을 지원하는 데에도 사용할 수 있습니다. 지역. 위의 모든 관행은 여전히 다뤄지며 VEX GO 자료를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 때 읽고 쓰는 능력이나 수학 능력을 통해 추가로 향상됩니다.

실질적인 방식으로 등가 분수를 탐색하기 위한 빌드 만들기
시간을 말하는 기술을 연습하기 위해 작동하는 시계를 만드세요
측정 및/또는 변환 연습을 위해 경사면을 구성합니다.
'BattleBoats' 게임을 구성하고 플레이하여 좌표 그리기를 연습하세요.
로봇을 특정 거리로 이동하는 데 필요한 바퀴 회전 수를 코딩합니다.
VEX GO 조각을 사용하여 독해력을 보여주기 위한 캐릭터나 설정을 구성하여 이야기를 재연합니다.
당신이 만든 개구리의 수명 주기의 각 단계에 대한 로그 항목을 작성하세요.
동력 생물이 살 수 있는 서식지를 만들고 설명합니다.
파트너가 동일한 것을 만들 수 있도록 빌드한 항목에 대한 빌드 지침을 작성하세요.

이러한 각 예는 학생들이 STEM을 학습하도록 설정하는 것뿐만 아니라 다른 기술을 배우고 개발하기 위해 STEM을 사용하는 방법을 보여줍니다. 통합 학습에 참여할 수 있는 추가 실습 기회가 제공되면 학생들은 "더 많은 신경 연결을 만들고 학습과 가르치는 개념에 더 많은 의미를 부여"할 수 있습니다.¹¹ 활동에 터치포인트가 많을수록 학습의 깊이가 깊어집니다. 그리고 학생들이 자신의 작업에 대해 개방적인 대화에 참여할 수 있고 자신이 하고 있는 작업에 감정적으로 연결될 수 있을 때 학습은 더욱 깊어집니다.

VEX GO는 커리큘럼 목표에 맞춰 조정됩니다.

달리 말하면, 교실에서 자주 사용하는 몇 가지 주요 평가 기준과 이에 맞춰 VEX GO로 수행할 수 있는 활동은 다음과 같습니다.

언어 및 읽고 쓰는 능력:¹²

점점 더 정확한 어휘를 사용하여 효과적으로 말합니다. - 학생들이 그룹 내에서 빌드 또는 코딩 프로젝트에 대해 토론하거나 STEM 랩 유닛의 플레이 중간 휴식 또는 공유 섹션에서 학습한 내용을 공유할 때마다(로봇이 어떻게 작업해야 하는지에 대해 이야기함) 화성 탐사선 – 표면 작업 STEM 연구실 유닛)에서 샘플을 수집하기 위해 이동하면서 공간적, 설명적, 정확한 언어를 사용하여 아이디어를 설명하고 예측하고 질문에 답합니다.
픽션 및 논픽션 텍스트를 이해하고 해석하거나 응답합니다. - STEM 구축 소개 실습 단원 에서는 학생들이 이야기를 통해 VEX GO 키트의 특징과 기능에 대해 배우고 다음을 사용하여 첫 번째 빌드를 안내합니다. 키트 조각. 생물 특징 활동 시리즈 에서는 학생들이 창의적 글쓰기를 사용하여 자신의 건축물이 상상의 섬의 특징과 어떻게 연결되는지 설명하게 합니다.
다양한 목적을 위해 다양한 형식으로 작성 - 경로 계획 및 프로젝트 문서화를 지원하기 위해 VEX GO 인쇄 가능 장치 사용, 퍼레이드 플로트 STEM 랩 유닛에서 사용되는 것과 같은 VEXcode GO 프로젝트의 코멘트, 학생들에게 글쓰기 연습 제공 코딩 프로젝트를 세부적으로 표현하기 위해 그림을 그립니다. 또한 Fun Frogs STEM Lab Unit 에서 Field Journal 항목을 작성하는 것과 같은 활동을 통해 학생들은 건축 프로젝트를 설명하기 위해 보다 창의적으로 글을 쓸 수 있습니다.
연구 목적으로 정보를 수집하고 사용합니다. - 학생들은 Simple Machines STEM Lab Unit 또는 Look Alike STEM Lab Unit와 같은 활동과 실험을 통해 데이터를 수집한 다음 해당 정보를 사용하여 토론에 정보를 제공하고 질문에 답합니다. Labs의 플레이 중간 휴식 및 공유 섹션에서 학습한 내용에 대해 알아보세요.

수학적 사고:¹³

수학적 문제를 해결하기 위한 개념과 전략을 적용합니다. - 분수 STEM 실습 단원 에서는 학생들에게 빌드를 구성하고 VEX GO Kit 조각을 사용하여 분수를 크기별로 비교함으로써 등가 분수를 탐색하게 합니다.
수학적 사고를 전달하고 표현합니다. - 학생들이 조립 지침에 따라 조립할 때 공간 언어를 사용하여 조각, 방향, 수량, 모양, 크기 등에 관해 파트너와 의사소통합니다. Ocean Emergency STEM Lab Unit과 같은 활동에서 학생들은 언어 및 서면 설명, 공간 및 수치 언어를 사용하여 경로를 계획하고 구성하여 로봇이 경로를 따라 주행하도록 효과적으로 코딩하는 방법을 논의합니다.
조작, 그림 및 공간 언어를 사용하여 공간 문제를 탐구하고 해결합니다. - 발견 Flipping Flags, Rotate It, 및 Symmetry 과 같은 활동을 통해 학생들은 대칭, 반사 및 회전을 연습할 수 있습니다. 학생들은 Battle Boats STEM Lab Unit과 같은 게임을 통해 좌표를 사용하여 그리드에서 점을 찾을 수 있습니다.
도구와 기술을 사용하여 추정하고 측정합니다. - 학생들은 VEX GO 로봇을 특정 위치로 운전하는 프로젝트를 계획할 때마다 목적지에 도달하는 데 필요한 거리를 처리하고 해당 추정치 또는 측정값을 학습 프로그램에 입력해야 합니다. 효과적으로 코딩하세요. 코드 베이스 STEM 랩 유닛에서는 학생이 운전 및 회전 거리를 밀리미터, 인치 또는 도 단위로 코딩하여 회전 코스를 탐색하기 위해 코드 베이스를 코딩합니다.

교육 도구로서 VEX GO의 다양성을 통해 교사는 읽기 쓰기 및 수학을 포함한 교실의 다양한 영역에 STEM을 통합할 수 있습니다. 학습 센터에서든 전체 수업의 일부로 VEX GO는 교사와 학생에게 학습과 발전을 지원하는 풍부한 기본 기술에 대한 연습과 피드백을 얻을 수 있는 기회를 제공합니다. 실행 기능, 공간, 운동 능력 및 학습과의 연관성에 대해 자세히 알아보려면 PD+ 비디오 라이브러리에서 Hands On, Minds On의 저자인 Claire Cameron과의 인터뷰 개를 시청하세요.

¹ Dichtelmiller, Margo L. 등 알. 작업 샘플링 시스템 유치원부터 3학년까지: 옴니버스 지침. 4판, 피어슨, 2001.

² Cameron, Claire E. 실습, 생각: 실행 기능, 운동 및 공간 기술이 학교 준비를 촉진하는 방법. 사범대학 출판부, 2018.

³ 디, 토마스 S., 외. "No Child Left Behind가 학생, 교사 및 학교에 미치는 영향 [의견 및 토론 포함]." 경제 활동에 관한 브루킹스 논문(2010): 149-207.

⁴ ² Cameron, Claire E. 실습, 사고: 실행 기능, 운동 및 공간 기술이 학교 준비를 촉진하는 방법. 사범대학 출판부, 2018.

⁵ Cameron, Claire E. Jason McKenna의 인터뷰. Claire Cameron과의 인터뷰 2부: 집행 기능, 2022년, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ 동일합니다.

⁷동일합니다.

⁸Cameron, Claire E. 실습, 사고: 실행 기능, 운동 및 공간 기술이 학교 준비를 촉진하는 방법. 사범대학 출판부, 2018.

⁹ Cameron, Claire E. Jason McKenna의 인터뷰. Claire Cameron과의 인터뷰 4부: 공간 기술, 2022년, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Cameron, Claire E. Jason McKenna의 인터뷰. Claire Cameron과의 인터뷰 8부: 주요 시사점, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-8-key-takeaways.

¹¹ Dichtelmiller, Margo L. 등 알. 작업 샘플링 시스템 유치원부터 3학년까지: 옴니버스 지침. 4판, 피어슨, 2001.

¹² 동일합니다.