Sociālā emocionālā mācīšanās un robotika: autentiska integrācija ar VEX 123

Ievads

Iedomājieties šādu situāciju: bērnudārza klasē neliela skolēnu grupa kopā strādā mācību centrā, lai mēģinātu secīgi nospiest pogas, lai robots pārvietotos pa viņu zīmēto ceļu. Robots veic nepareizu pagriezienu, un skolēni skatās viens uz otru un sarauc pieri. Viens piedāvā citu ideju, un viņi mēģina vēlreiz ar tādu pašu rezultātu. Pēc tam skolotājs atgādina skolēniem, ka viņi var uzzīmēt savus soļus, lai, nospiežot pogas, viņi nezaudētu ceļu, un iedod viņiem izmantot darblapu. Viens skolēns uzzīmē savu ceļu uz lapas, tad citi iekrāso pogu secībā. Kad viņi vēlreiz izmēģina savu projektu, robots dara to, ko viņi bija iecerējuši. Skolēni sajūsmā dalās ar savu skolotāju, kura apsveic viņus ar neatlaidību.

Vai šī ir datorzinātne (CS) vai sociāli emocionālā mācīšanās (SEL)? Bieži tiek uzskatīts, ka mācību priekšmetu apguve, datorzinātnes vai citādi un SEL atrodas izglītības upes pretējos krastos. Tomēr autentiskas problēmu risināšanas iespējas, piemēram, šī un daudzas datorzinātnēs un izglītībā, nav tikai CS vai SEL – tās ir abas, tās ir cieši saistītas.

Lai gan ir daudz, ko var iemācīties no konkrētām sociāli emocionālās mācīšanās stundām un aktivitātēm, kas priekšplānā izvirza tādas tēmas kā emocijas, neatlaidība, konfliktu risināšana un pašregulācija; šī nav vienīgā reize, kad skolēni savā skolas dienā iesaistās sociālās un emocionālās mācībās. Turklāt nav pierādīts, ka tradicionālie īstermiņa, atsevišķi centieni veicināt SEL ir tik efektīvi kā ilgtermiņa koordinēti centieni.¹ Cilvēciskais elements izglītībā, īpaši jaunākajos gados, nozīmē, ka visiem mācību priekšmetiem un uzdevumiem dienā ir kāda sociālās vai emocionālās mācīšanās sastāvdaļa. Mūsu emocijas ir daļa no visa, ko mēs darām, un, mācoties par to, kas ir šīs jūtas, kāpēc mēs tās jūtam, kad to darām, un kā tikt galā ar šīm jūtām prosociālā veidā, pasvītro katru mijiedarbību un mācību, ko mēs mācīsim un apgūsim agrā bērnībā. . Šajā skatījumā, kāda ir labāka laulība starp sociāli emocionālo mācīšanos un priekšmetu jomu, kas griežas ap problēmu risināšanu, izmeklēšanu, iterāciju un sadarbību?

VEX 123 piedāvā agrīnajiem pedagogiem un skolēniem iespēju savās skolas dienās iekļaut datorzinātņu koncepcijas, vienlaikus izmantojot sociāli emocionālās mācīšanās iespējas, ko sniedz sadarbība ar robotu. Izmantojot VEX 123 STEM laboratorijas un aktivitātes, studenti dabiski nonāk situācijās, kurās viņiem ir jāpaliek un jāmēģina vēlreiz, viņi izjūt dažādas emocijas un vajadzību sazināties prosociālā veidā, kā arī kur viņi var attīstīt savu pašefektivitātes sajūtu un aptvert izaugsmes domāšanas veids. VEX 123 integrē datorzinātnes un SEL autentiskā veidā, kas balstās uz studentu dabisko zinātkāri par apkārtējo pasauli un stiprina viņu 21. gadsimta prasmes.

Kas ir sociāli emocionālā mācīšanās (SEL) un kāpēc tā ir svarīga?

Ir viegli atzīt, ka, lai skolēni gūtu panākumus skolā, sākot no pamatskolas un beidzot ar karjeru, viņiem ir jābūt ne tikai akadēmiski kompetentiem, bet arī sociāli un emocionāli kompetentiem.² “Skolēnu sociālās un emocionālās attīstības risināšana nav papildu pienākums, kas tiek uzlikts skolai kopā ar akadēmisko apmācību, bet drīzāk ir neatņemams un nepieciešams aspekts, lai palīdzētu visiem skolēniem gūt panākumus.”³ Akadēmiskās, sociālās un emocionālās mācīšanās sadarbība (CASEL) identificēja piecas galvenās kompetenču kopas, kas ietver sociālo un emocionālo mācīšanos: pašapziņa, pašpārvalde, sociālā apziņa, attiecību prasmes un atbildīga lēmumu pieņemšana.⁴ Šīs piecas pamatkompetences uzsver mūsu spēju mācīties gan klasē, gan ārpus tās, un atspoguļo sociāli emocionālo apziņu, kas nepieciešama efektīvai mijiedarbībai ar citiem. 21. gadsimta mācīšanās prasmes, piemēram, sadarbība un komunikācija, balstās uz SEL pamata, padarot to par nepieciešamu izglītības prakses sastāvdaļu jau no mazotnes.

Avots: Pasaules ekonomikas forums. "Jauns izglītības redzējums: sociālās un emocionālās mācīšanās veicināšana, izmantojot tehnoloģiju." Ženēva: Pasaules ekonomikas forums, 2016.

Zinot, kā domas, jūtas un uzvedība savienojas, mēs varam attīstīt sociālās prasmes, kas nepieciešamas, lai visu mūžu mācītos no citiem un ar citiem. Šī pašregulācijas attīstība ir liela daļa no agras bērnības darba, un spēja precīzi un efektīvi nosaukt un identificēt jūtas ir svarīgs elements šajā procesā.⁵ Mūsu emocijas mainās visas dienas garumā, un maziem bērniem šīs izmaiņas var izjust ļoti intensīvi. Spēja izrunāt šīs jūtas, dot tām vārdu, palīdz dalīties šajās jūtās ar citiem prosociālā veidā. Tas ir pirmais solis, lai varētu kaut nedaudz kontrolēt sajūtu un savu tās izpausmi. Palīdzot skolēniem veidot emocionālu vārdu krājumu, var palīdzēt viņiem pamanīt emociju gammu, ko viņi izjūt, un efektīvi tās nosaukt, lai viņi varētu sākt tās pārvaldīt un regulēt citu kontekstā. Kamēr mazi bērni veido šo emocionālo vārdu krājumu, viņu uzvedība mēdz parādīt jūtas pirms viņu vārdiem. Palīdzēt bērniem saskatīt šo saistību starp viņu darbībām, izpausmēm un jūtām ir svarīgs solis, lai nodrošinātu, ka bērni redz, ka viņi kontrolē savu uzvedību⁶ — un, vēl svarīgāk, ka viņu uzvedība neatspoguļo viņu pašu. vērts.

Izpratne par to, kā jūs paužat emocijas, ir saistīta ar to, kā jūs interpretējat citu cilvēku emocionālās izpausmes, kas ir svarīga empātijas attīstības sastāvdaļa.⁷ Lai bērniem būtu patiesi empātiska reakcija pret kādu, viņiem ir jāspēj noteikt, kā jūtas kāds cits, un jāsaista tas ar to, kā viņi paši piedzīvo šo sajūtu. Klases aktivitātes, kas padara sociāli emocionālo mācīšanos par kopīgu centienu, palīdz veidot skolēnu spējas un cerības uz empātiju pret saviem vienaudžiem un skolotājiem.

Šo empātisko attīstību var novirzīt, lai atbalstītu skolēnu uzvedību, attiecību prasmju attīstību un pašregulāciju viņu savstarpējās mijiedarbības laikā.⁸ Starpniecība nesaskaņām un jūtu atšķirībām ar maziem bērniem ir daļa no katras klases, un, palīdzot skolēniem regulāri runāt par savām jūtām, viņi iegūst instrumentus, lai viņi paši varētu sākt risināt sociālās problēmas.⁹ Sniedzot iespēju skolēniem izveidot saikni starp savām jūtām un darbībām un to, kā tas ietekmē citu jūtas un rīcību, tiek radīta telpa empātiskajai cilpai. Tātad, ja rodas nesaskaņas, jebkurā kontekstā skolēni var strādāt pie sociālo problēmu risināšanas veselīgākos un efektīvākos veidos.

Lai to paveiktu veiksmīgi, bērniem ir jājūtas droši un jāuzklausa, lai viņi varētu veidot pārliecību, ka viņi ir neaizsargāti, bez citu spriedumiem. Aplūkojot visas skolas aktivitātes caur SEL objektīvu, ir vieglāk izveidot efektīvu pieeju sociāli emocionālās attīstības veicināšanai, kur SEL prasmju apmācība tiek iekļauta vispārējā mācību praksē, ne tikai atsevišķās stundās.¹⁰ Tas attiecas arī uz prasmju mācīt skolēniem tikt galā ar negatīvām un arī pozitīvām emocijām. Liela uzmanība ir pievērsta bērnu pozitīvās pašnovērtējuma veicināšanai, taču mācīšanās procesā ir svarīgi ņemt vērā viņu negatīvo emociju pieredzi un spēju noturēties un rast motivāciju, kad tiek piedzīvotas negatīvas emocijas.¹¹ Neveiksmju vai vilšanās sajūtas atzīšana un neatlaidība ir saistīta arī ar karjeras izvēli vēlākā dzīvē, jo īpaši ar STEM saistītu ceļu, piemēram, datorzinātņu, meklēšanu. ¹²

Skolēnu emocionālā pieredze ir pamatstrāva, kas iet cauri ikvienai skolas mijiedarbībai, gan akadēmiskajai, gan sociālajai, un tādēļ uzmanības pievēršana tam, kā sociāli emocionālā mācīšanās tiek iekļauta pēc iespējas vairākos mācību programmas aspektos, var dot labumu skolēniem, kad viņi attīstās 21. gadsimta prasmes, piemēram, sadarbība, komunikācija, radošums un neatlaidība.^{13 14}

Pedagoģiskās saiknes starp SEL un robotiku

Jaunie studenti ir dabiski zinātkāri par apkārtējo pasauli, un datorzinātnes un robotika arvien vairāk kļūst par šīs pasaules daļu un studentu ikdienas pieredzi tajā. Tādējādi, izmantojot robotus, lai jaunos studentus iepazīstinātu ar datorzinātnēm, šī zinātkāre tiek izmantota, tāpēc to var izmantot, lai mācītu dažādas prasmes un kompetences, tostarp SEL. Roboti, tāpat kā VEX 123, var sasniegt studentus, pirms viņi ir izveidojuši fiksētu priekšstatu par datorzinātnēm vai paši sevi saistībā ar to. Izmantojot saistošu, praktisku pieredzi ar VEX 123, jaunie studenti var sākt redzēt sevi kā radītājus un problēmu risinātājus datorzinātņu pasaulē,¹⁵ radot viņiem pozitīvas pašefektivitātes asociācijas un apkarojot uztveres problēmu, kas var attīstīties saistībā ar datorzinātnēm. ¹⁶

Ir pierādīts, ka sociāli emocionāla mācību satura iepludināšana robotikas un datorzinātņu stundās uzlabo mazu bērnu interesi par zinātni un tās pielietojumu un palielina tās atzinību.¹⁷ Lai gan uz dizainu balstīta pieredze, piemēram, veidotāju telpas un uz projektiem balstīta mācīšanās, var izraisīt sākotnējo interesi, studentu motivāciju un pašefektivitāti attiecībā uz CS disciplīnām un pieredzi tieši ietekmē viņu emocionālā pieredze, īpaši sākumskolas gados.¹⁸ Pētnieki arvien vairāk sāk pievērst uzmanību skolēnu emocionālajam klimatam klasēs un veidiem, kā SEL var izmantot, lai uzlabotu mācību rezultātus. ^19 20 21

Robotika ir labi piemērota uz projektiem balstītai pedagoģijai, kas var atbalstīt tādas prasmes kā kritiskā domāšana, problēmu risināšana, augstāka līmeņa domāšana, dizains un secinājumi, vienlaikus veicinot uzvedības kompetenču, piemēram, organizācijas, atbildības un sadarbības, attīstību.²² VEX 123 un ar to saistītā uz projektiem balstītā mācību programma var nodrošināt studentiem starpdisciplināru pieeju datorzinātņu apguvei un pieredzes apguves pedagoģiju, kurā studentiem tiek dota iespēja saskatīt “saikni starp saturu, ko viņi ir apguvuši. šī satura izpēti un pielietošanu autentiskā un atbilstošā veidā.²³ Uzsvars uz autentisku, reālās pasaules problēmu risināšanu darbā ar robotu liek skolēniem veidot savas 21.gadsimta prasmes – komunikatīvās prasmes, spēju sadarboties un radoši strādāt, kā arī demonstrēt kritiskās domāšanas prasmes un rakstura īpašības. piemēram, zinātkāre, neatlaidība un pielāgošanās spējas. ^24 25

Lai gan sākotnējie panākumi datorzinātnēs un robotikā var izraisīt studentu interesi, liela daļa viņu mācīšanās ne vienmēr būs veiksmīga uzreiz. Studentiem ir jāmācās strādāt ar izaicinājumiem, kas ir prasmju kopums, kas ir ne tikai datorzinātnēs, bet arī lielākajā daļā dzīves un mācīšanās jomu. Piedzīvojot lepnumu, kas nāk ar panākumiem pēc neatlaidības, var aizdedzināt un uzturēt šo sākotnējo dzirksti; kamēr neveiksmju brīžu pārņemts var to nodzēst.²⁶ Uztverot neveiksmes kā iespēju mācīties, nevis kā rakstura trūkumu, tas var ne tikai veicināt radošumu un inovācijas,²⁷ bet arī veicina izaugsmes domāšanas veida attīstību un pozitīvu pašpārliecinātības sajūtu. efektivitāte kā problēmu risinātājs. ²⁸

Parastas dienas laikā skolēni pārdzīvo dažādas emocijas ar atšķirīgu intensitāti — no apmierinātības no rīta, sarūgtinājumu par to, ka kaut kas nav izdevies, laimīgiem, spēlējoties ar draugu, līdz neapmierinātībai, kad viņiem ir nesaskaņas ar šo draugu, un vēl un vēl un vēl. Mācīšanās ar VEX 123 sniedz studentiem iespēju piedzīvot daudzas no šīm pašām emocijām, taču drošā, strukturētā mācību vidē, kur tiek gaidīta neapmierinātība, neveiksmes, vilšanās un tiek dota vieta.

Apsveriet iepriekš minēto piemēru — studentiem bija jāatrisina problēma, liekot savam 123 robotam pārvietoties pa noteiktu ceļu, un viņiem bija vajadzīgi vairāki mēģinājumi un stratēģijas, lai atrastu risinājumu. Viņiem vajadzēja efektīvi sazināties vienam ar otru, demonstrēt pacietību, lai izmēģinātu jaunas idejas, un klausīšanās prasmes, lai ņemtu no skolotāja stratēģisku norādi. Grupas skolēni vienlaikus navigēja savās emocionālajās ainavās un strādāja ar šīm sajūtām reāllaikā, lai piedāvātu taustāmus risinājumus savai problēmai. Turklāt viņi mācījās par komandu secību un novēroja saistību starp šīm komandām un robota uzvedību - datorzinātņu pamatkomponentiem. VEX 123 ir unikāls novietojums, lai varētu iepludināt koncepcijas zināšanas ar sociāli emocionālu mācīšanos, jo tas var personalizēt mācīšanos un balstīties uz skolēnu dabisko zinātkāri par apkārtējo pasauli, tostarp tehnoloģijām, piemēram, robotiku.

VEX 123 kā sociālās un emocionālās mācīšanās rīks

VEX 123 ir interaktīvs, programmējams robots, kas novērš STEM, datorzinātnes un skaitļošanas domāšanu no ekrāna un atdzīvina tos pirms-K līdz 3. klases skolēniem. VEX 123 platforma satur gan aparatūru, gan mācību programmu. Aparatūrā ietilpst 123 robots ar skārienpogu saskarni, kodētājs un kodētāja kartes lielāku kodēšanas projektu izveidei bez ekrāna un lauks, lai robotiem nodrošinātu skaidri noteiktu vietu, kur pārvietoties. Mācību programmas komponents ietver STEM laboratorijas, spraudņu nodarbības, kas balstītas uz praktiskām, sadarbīgām mācību aktivitātēm dažādās mācību programmas jomās ar 123 Robot; Klasē mācās aktivitātes, īsi ar saturu saistīti vingrinājumi un kodēšana; un skolotāju resursi, kas piedāvā pamatinformāciju un atbalstu mācību programmas izstrādei un ieviešanai, piemēram, ievadpiemērā minētā darblapa. VEX 123 platforma ir izstrādāta tā, lai tā būtu elastīga, sniedzot skolotājiem un studentiem iespēju iekļaut VEX 123 savā grafikā tādā veidā, kas vislabāk atbilst viņu vajadzībām — no aktivitāšu izmantošanas mācību centrā līdz visas klases iesaistei apļa laikā vai pat kā mazas grupas matemātikas prakse.

VEX 123 ir izstrādāts, lai piedāvātu praktisku, uz pieredzi balstītu mācīšanos par autentisku problēmu risināšanu, studentiem strādājot grupās, lai sasniegtu savus mērķus. Nospiežot dažas pogas skārienjutīgajā interfeisā, pat jaunākie skolēni var būt “kodētāji” un apgūt datorzinātņu pamatus, izmantojot rotaļīgas mācību aktivitātes. Kad skolēni virzās uz lielāku projektu izstrādi un sarežģītākas uzvedības un loģikas kodēšanu, viņi var izmantot kodētāja un kodētāja kartes, lai izveidotu garākas secības, cilpas un pat izpētītu nosacītus paziņojumus savā kodā.

Datorzinātnes pamatjēdzieni, piemēram, secība un sadalīšana, ir saistīti ar citām agrīnās izglītības programmas jomām, un VEX 123 piedāvā pedagogiem un studentiem iespēju praktizēt šīs prasmes saistošā veidā ar robotu. Kāpēc izmantot darblapu, lai praktizētu secību, ja jūs varat veikt to pašu darbību praktiski, lai kodētu robotu līdzīga uzdevuma veikšanai? Tā vietā, lai izmantotu pasīvo praksi, studenti, kas iesaistās VEX 123, ir radoši problēmu risinātāji un var sākt uzskatīt sevi par tādiem. Kad studenti strādā ar 123 Robot, viņi apgūst skaitļošanas veidus, domāšanas un uzvedības veidus, kā arī aktīvi veido projektus, ko viņi iedomājas, kas atbalsta viņu pašefektivitātes attīstību. ²⁹

VEX 123 uz projektiem balstītā mācību pedagoģija caur to ievieš vietu sociālai un emocionālai attīstībai, studentiem piedzīvojot un mācoties tikt galā ar pozitīvām un negatīvām emocijām. VEX 123, tāpat kā lielākā daļa izglītības robotikas, liek studentiem iesaistīties reālās pasaules problēmu risināšanas pieredzē, kur viņiem, visticamāk, būs jāspēj pastāvēt, saskaroties ar šķietamu neveiksmi, izstrādājot un atkārtojot autentisku problēmu risinājumus. . To darīt individuāli var būt sarežģīti, un, apvienojot to ar robotikas sadarbības elementu, vēl skaidrāka ir nepieciešamība skolēniem attīstīt spēcīgas sociālās, emocionālās un uzvedības prasmes. Cīņa ar neveiksmēm, vilšanos un vilšanos ir dzīves prasmes, kuras skolēni apgūst krietni pirms skolas sākuma. Tā vietā, lai aizsargātu skolēnus no šo sajūtu piedzīvošanas, robotikas izaicinājumi, piemēram, VEX 123, var sniegt bagātīgas valodas, komunikācijas un sociālās un emocionālās mācīšanās iespējas. ³⁰

Tāpat kā citas STEM pedagoģijas, VEX 123 mācību programma iesaista skolēnus projektu veidošanā, testēšanā un atkārtošanā savās grupās, un nodarbības ir strukturētas, balstoties uz sarunu, sadarbību un iterāciju. Studentu sākotnējā pieredze ar tūlītējiem panākumiem tiek sastatīta uz ilgākām saistībām, kur viņiem ir mazāka iespēja gūt panākumus pirmajā mēģinājumā. Visos mācību materiālos ir organiski iekļauts laiks un telpa problēmu risināšanai, kā arī sociāli emocionālās mācīšanās prakse, kas saistīta ar sadarbību, komunikāciju, neatlaidību un noturību stundu plānojumā.

Katrai VEX 123 STEM laboratorijai ir trīs sadaļas: iesaistīšanās, atskaņošana un kopīgošana. Iesaistīšanās daļas laikā studenti var izveidot personisku saikni ar mācībām, jo ​​laboratorijas koncepcija tiek iepazīstināta ar atvieglotu sarunu vai vadītu demonstrāciju. Studentu sākotnējos iespaidos, sajūtās un iepriekšējā pieredzē var dalīties un veidot kolektīvu pamatu grupai. Spēles daļa, kas ir pabeigta divās daļās, piedāvā studentiem iespēju strādāt mazās grupās ar 123 Robot, lai kodētu un pārbaudītu projektus, lai sasniegtu mērķi. Kodēšana var notikt ar pieskāriena saskarni vai kodētāja un kodētāja kartēm. Spēles pārtraukums piedāvā skolēniem brīdi pārdomāt mācīšanos, kopīgi risināt problēmas un sagatavoties nākamajam izaicinājuma posmam. STEM laboratorijas noslēdzas ar Share komponentu, kura laikā skolēni atkal sanāk kopā kā vesela grupa, lai pārdomātu savu mācīšanos, runātu par izaicinājumiem un atzīmētu savu mācīšanos un neatlaidību. Skolotāju piezīmes un resursi ir iekļauti STEM Lab materiālos, kas piedāvā norādījumus par studentu mācībām, sadarbību un SEL attīstības atbalstīšanu. VEX 123 STEM Labs pedagoģijā un skolotāju atbalsta materiālos ir iestrādātas sarunas uzvednes, veicināšanas piezīmes un pārdomājoši jautājumi, lai atbalstītu SEL un 21. gadsimta prasmju, piemēram, noturības, neatlaidības, sadarbības un komunikācijas, attīstību.

SEL ir ne tikai iekļauts mācību programmā, bet arī tiek pasniegts atklātākā veidā, izmantojot komandas “Act” un sociāli emocionālās mācīšanās specifiskās STEM laboratorijas. Komandas “Act” ir iepriekš iekodētas sarežģītas darbības, kuras var izmantot kodēšanas projektā, lai 123 robots “izspēlētu” noteiktas emocijas, piemēram, priecīgas vai skumjas. Šīs komandas piedāvā skolotājiem un skolēniem tikšanās vietu, lai apspriestu emocionālās izpausmes un uzvedību, kas atbilst dažādām jūtām. Šī koncepcija ir SEL STEM laboratorijas vienības, lomu spēles robota pamats, kurā skolēni sāk, novērojot un apspriežot uzvedību, ko robots 123 veic katrai “Act” komandai. Pēc tam viņi izmanto to, lai izveidotu savus “emociju kodus”, savienojot robotu uzvedības secības ar emocionālo vārdu krājumu, pētot saikni starp emocijām un cilvēku uzvedību. Maziem bērniem var būt grūti runāt par jūtām un emocionālo izpausmi, taču spēja to darīt robota kodēšanas kontekstā var ne tikai padarīt to saistošāku, bet arī sniegt skolēniem tik ļoti nepieciešamo distanci starp sevi un tēmu. roku, iesaistoties sociāli emocionālajā mācībā drošā telpā.

Datorzinātnes, robotika un SEL ir autentiski partneri studentu apgūšanā un 21. gadsimta prasmju pilnveidošanā daudzos veidos, un VEX 123 piedāvā pedagogiem rīkus, lai šos priekšmetus apvienotu, lai jauniem audzēkņiem iegūtu saistošu, jēgpilnu mācību pieredzi.

---