Invoering
Stel je deze situatie eens voor: in een kleuterklas werkt een kleine groep studenten samen in een leercentrum, om te proberen de volgorde van het indrukken van de knoppen, zodat een robot het pad aflegt dat ze hebben getekend. De robot maakt een verkeerde afslag en de leerlingen kijken elkaar fronsend aan. De een biedt een ander idee en ze proberen het opnieuw, met hetzelfde resultaat. De leraar herinnert de leerlingen er vervolgens aan dat ze hun stappen kunnen tekenen, zodat ze niet het overzicht verliezen als ze op de knoppen drukken, en geeft ze een werkblad om te gebruiken. Een leerling tekent zijn pad op het vel, dan kleuren anderen de knopdrukken in de juiste volgorde in. Wanneer ze hun project opnieuw proberen, doet de robot wat ze bedoelden. De leerlingen delen hun enthousiasme met hun leraar, die hen feliciteert met hun doorzettingsvermogen.
Is dit Computer Science (CS) of Sociaal-Emotioneel Leren (SEL)? Vaak worden vakgebieden, informatica of anderszins, en SEL beschouwd als aan de andere oevers van een educatieve rivier. Authentieke mogelijkheden voor het oplossen van problemen, zoals deze, en vele in de computerwetenschappen en het onderwijs, zijn echter niet alleen CS of SEL - ze zijn beide, ze zijn intrinsiek met elkaar verbonden.
Hoewel er veel kan worden geleerd van specifieke sociaal-emotionele leerlessen en activiteiten, die onderwerpen als emoties, doorzettingsvermogen, conflictoplossing en zelfregulering op de voorgrond plaatsen; dit is niet de enige keer dat leerlingen sociaal en emotioneel leren tijdens hun schooldag. Bovendien is niet aangetoond dat traditionele, op korte termijn geïsoleerde inspanningen om SEL te bevorderen even effectief zijn in hun effect als gecoördineerde inspanningen op langere termijn.1 Het menselijke aspect van scholing, vooral in de jongere jaren, betekent dat alle vakken en taken van de dag een onderdeel van sociaal of emotioneel leren voor hen. Onze emoties maken deel uit van alles wat we doen, en leren over wat die gevoelens zijn, waarom we ze voelen als we ze voelen, en hoe we op prosociale manieren met die gevoelens kunnen omgaan, onderstrepen elke interactie en les die we zullen onderwijzen en leren in de vroege kinderjaren . Wat is in deze visie een beter huwelijk tussen sociaal-emotioneel leren en een vakgebied dat draait om probleemoplossing, onderzoek, iteratie en samenwerking?
VEX 123 biedt vroege onderwijzers en studenten de mogelijkheid om computerwetenschappelijke concepten in hun schooldag te integreren, terwijl ze profiteren van de sociaal-emotionele leermogelijkheden die worden geboden door samen te werken met een robot. Met VEX 123 STEM-labs en -activiteiten komen studenten van nature in situaties waarin ze moeten volharden en het opnieuw moeten proberen, ze een scala aan emoties voelen en op prosociale manieren moeten communiceren, en waar ze hun gevoel van zelfeffectiviteit kunnen ontwikkelen en een groeimindset. VEX 123 integreert Computer Science en SEL op authentieke manieren die voortbouwen op de natuurlijke nieuwsgierigheid van studenten naar de wereld om hen heen, en versterkt hun 21e-eeuwse vaardigheden.
Wat is Sociaal-Emotioneel Leren (SEL) en waarom is het belangrijk?
Het wordt zonder meer erkend dat leerlingen om succesvol te zijn op school, vanaf de basisschool en uiteindelijk in hun loopbaan, niet alleen academisch competent moeten zijn, maar ook sociaal en emotioneel competent.2 "Het aanpakken van de sociale en emotionele ontwikkeling van leerlingen is geen extra taak die op school wordt opgelegd naast academisch onderwijs, maar veeleer is een integraal en noodzakelijk aspect om alle studenten te helpen slagen.”3 De Collaborative for Academic, Social, and Emotional Learning (CASEL) identificeerde vijf belangrijke sets van competenties die sociale en emotioneel leren: zelfbewustzijn, zelfmanagement, sociaal bewustzijn, relationele vaardigheden en verantwoorde besluitvorming.”4 Deze vijf kerncompetenties onderstrepen ons vermogen om zowel binnen als buiten de klas te leren en weerspiegelen de sociaal-emotionele bewustzijn dat nodig is om effectief met anderen om te gaan. Leervaardigheden van de 21e eeuw, zoals samenwerking en communicatie, rusten op een fundament van SEL, waardoor het vanaf jonge leeftijd een noodzakelijk onderdeel is van onderwijspraktijken.
Bron: Wereld Economisch Forum. "Nieuwe visie op onderwijs: sociaal en emotioneel leren bevorderen door middel van technologie." Genève: Wereld Economisch Forum, 2016.
Als we weten hoe gedachten, gevoelens en gedrag met elkaar in verband staan, kunnen we de sociale vaardigheden ontwikkelen die nodig zijn om gedurende ons hele leven van en met anderen te leren. Deze ontwikkeling van zelfregulatie is een groot deel van het werk van de vroege kinderjaren, en het vermogen om nauwkeurig en effectief gevoelens te benoemen en te identificeren is een belangrijke bouwsteen in dit proces.5 Onze emoties veranderen in de loop van de dag en voor jonge kinderen kunnen die veranderingen met grote intensiteit worden gevoeld. In staat zijn om die gevoelens een stem te geven, ze een naam te geven, helpt om die gevoelens op prosociale manieren met anderen te delen. Het is de eerste stap in het kunnen uitoefenen van enige controle over een gevoel en je uitdrukking ervan. Door leerlingen te helpen een emotioneel vocabulaire op te bouwen, kunnen ze de reeks emoties die ze voelen opmerken en effectief benoemen, zodat ze deze kunnen gaan beheersen en reguleren in de context van anderen. Terwijl jonge kinderen dit emotionele vocabulaire opbouwen, heeft hun gedrag de neiging om hun gevoelens te tonen voordat hun woorden dat doen. Kinderen helpen dit verband te zien tussen hun acties, uitdrukkingen en gevoelens is een belangrijke stap om ervoor te zorgen dat kinderen zien dat ze controle hebben over hun gedrag6 — en, nog belangrijker, dat hun gedrag geen weerspiegeling is van hun eigenwaarde.
Begrijpen hoe je emoties uitdrukt, hangt samen met hoe je de emotionele uitingen van anderen interpreteert - een belangrijk onderdeel van het ontwikkelen van empathie.7 Om echt empathisch op iemand te kunnen reageren, moeten kinderen kunnen identificeren hoe iemand anders zich voelt, en koppel dat aan hoe ze dat gevoel zelf ervaren. Activiteiten in de klas die sociaal-emotioneel leren tot een gedeelde onderneming maken, helpen het vermogen van leerlingen voor en de verwachting van empathie met hun leeftijdsgenoten en hun leraren op te bouwen.
Deze empathische ontwikkeling kan worden gekanaliseerd om het gedrag van leerlingen, de ontwikkeling van relationele vaardigheden en zelfregulatie tijdens hun interacties met elkaar te ondersteunen.8 Het bemiddelen bij meningsverschillen en meningsverschillen met jonge kinderen maakt deel uit van elk klaslokaal en het helpen van leerlingen om over hun gevoelens te praten geeft hen regelmatig handvatten om zelf aan de slag te gaan met het oplossen van maatschappelijke problemen.9 Leerlingen in staat stellen het verband te leggen tussen hun eigen gevoelens en acties, en hoe dat de gevoelens en acties van anderen beïnvloedt , creëert ruimte voor een empathische lus. Dus wanneer er meningsverschillen plaatsvinden, in welke context dan ook, kunnen studenten op een gezondere en effectievere manier werken aan het oplossen van sociale problemen.
Om dit met succes te doen, moeten kinderen zich veilig en gehoord voelen, zodat ze het vertrouwen kunnen opbouwen om kwetsbaar te zijn, zonder oordeel van anderen. Door alle schoolactiviteiten door de lens van SEL te bekijken, wordt het gemakkelijker om een effectieve benadering te hebben voor het bevorderen van sociaal-emotionele ontwikkeling, waarbij SEL-vaardigheidsinstructie is ingebed in algemene onderwijspraktijken, niet alleen in op zichzelf staande lessen.10 Dit strekt zich uit tot het leren van leerlingen om met zowel negatieve als positieve emoties om te gaan. Er is veel aandacht besteed aan het bevorderen van het positieve zelfbeeld van kinderen, maar aandacht voor hun ervaring van negatieve emoties, en het vermogen om door te zetten en motivatie te vinden wanneer iemand negatieve emoties ervaart, is belangrijk voor het leren.11 Erkenning en volharding in het licht van mislukkingen of gevoelens van frustratie hangt ook samen met loopbaankeuzes op latere leeftijd, vooral het nastreven van STEM-gerelateerde paden, zoals informatica.12
De emotionele ervaringen van studenten zijn een onderstroom die door elke schoolinteractie loopt, zowel academisch als sociaal, en als zodanig kan aandacht schenken aan hoe sociaal-emotioneel leren in zoveel mogelijk aspecten van het curriculum wordt doordrenkt, voordelen opleveren voor studenten terwijl ze zich 21e ontwikkelen. eeuwse vaardigheden, zoals samenwerking, communicatie, creativiteit en doorzettingsvermogen.13 14
Pedagogische verbindingen tussen SEL en robotica
Jonge studenten zijn van nature nieuwsgierig naar de wereld om hen heen, en informatica en robotica worden steeds meer een onderdeel van die wereld, en de dagelijkse ervaringen van studenten daarin. Als zodanig wordt door het gebruik van robots om jonge studenten kennis te laten maken met informatica, geprofiteerd van deze nieuwsgierigheid, zodat het kan worden gebruikt om een verscheidenheid aan vaardigheden en competenties aan te leren, waaronder SEL. Robots, zoals VEX 123, kunnen studenten bereiken voordat ze een vast beeld van informatica, of zichzelf in relatie daarmee, hebben ontwikkeld. Door boeiende, praktische ervaringen met VEX 123 kunnen jonge studenten zichzelf gaan zien als makers en probleemoplossers in de wereld van computerwetenschappen,15 door hen positieve associaties met zelfeffectiviteit te geven en het perceptieprobleem te bestrijden dat zich kan ontwikkelen in relatie tot computerwetenschappen.16
Het is aangetoond dat het inbrengen van sociaal-emotionele leerinhoud in robotica- en informaticalessen de interesse in en waardering voor wetenschap en de toepassingen ervan bij jonge kinderen vergroot.17 Hoewel op ontwerp gebaseerde ervaringen, zoals makerspaces en projectgebaseerd leren, een aanvankelijke interesse, motivatie en zelf - De werkzaamheid ten opzichte van CS-disciplines en ervaringen wordt direct beïnvloed door hun emotionele ervaringen, vooral in de elementaire jaren.18 Onderzoekers beginnen steeds meer rekening te houden met het emotionele klimaat van studenten in de klas en de manieren waarop SEL worden ingezet om de leerresultaten te verbeteren.19 20 21
Robotica leent zich goed voor een projectgebaseerde pedagogiek, die vaardigheden als kritisch denken, probleemoplossing, hogere orde denken, ontwerpen en inferentie kan ondersteunen, terwijl het ook de ontwikkeling van gedragscompetenties zoals organisatie, verantwoordelijkheid en samenwerking bevordert.22 VEX 123, en het bijbehorende projectgebaseerde curriculum, kunnen studenten een interdisciplinaire benadering van het leren van Computer bieden Wetenschap en een ervaringsgerichte leerpedagogiek, waarbij studenten de kans krijgen om de "verbinding tussen de inhoud die ze bestuderen en de toepassing van die inhoud op authentieke en relevante manieren" te zien.23 De nadruk op authentieke, echte probleemoplossing bij het werken met een robot vereist dat leerlingen hun 21e-eeuwse vaardigheden ontwikkelen - communicatieve competentie, het vermogen om samen te werken en creatief te werken, evenals kritische denkvaardigheden en karaktereigenschappen zoals nieuwsgierigheid, doorzettingsvermogen en aanpassingsvermogen te demonstreren.24 25
Hoewel de eerste successen met informatica en robotica de interesse van studenten kunnen wekken, zal een groot deel van hun leerproces niet per se meteen succesvol zijn. Studenten moeten oefenen om uitdagingen aan te gaan, een reeks vaardigheden die niet alleen endemisch is voor informatica, maar voor de meeste gebieden van het leven en leren. Het ervaren van de trots die gepaard gaat met succes na doorzettingsvermogen heeft het potentieel om die eerste vonk te ontbranden en in stand te houden; terwijl overweldigd worden door momenten van mislukking het kan doven.26 Falen zien als een kans om te leren, in plaats van als een gebrek aan karakter, heeft het potentieel om niet alleen creativiteit te bevorderen en innovatie,27 maar draagt ook bij aan de ontwikkeling van een groeimindset en een positief gevoel van zelfeffectiviteit als een probleemoplosser.28
In de loop van een typische dag navigeren leerlingen door een verscheidenheid aan emoties met verschillende intensiteit - van 's ochtends tevreden zijn, tot teleurgesteld zijn dat iets niet naar wens is, tot blij wanneer ze met een vriend spelen, tot gefrustreerd wanneer ze een onenigheid met die vriend, en zo maar door en door. Leren met VEX 123 stelt studenten in staat om veel van dezelfde emoties te ervaren, maar binnen een veilige, gestructureerde leeromgeving, waar frustratie, mislukking, teleurstelling worden verwacht en ruimte wordt gegeven.
Denk aan het voorbeeld eerder – de leerlingen moesten een probleem oplossen, hun 123 Robot een bepaald pad laten afleggen – en het kostte hen meerdere pogingen en strategieën om de oplossing te vinden. Ze moesten effectief met elkaar communiceren, geduld tonen om nieuwe ideeën uit te proberen, en luistervaardigheid om een strategische aanwijzing van de leraar op te volgen. De studenten in de groep navigeerden tegelijkertijd door hun eigen emotionele landschappen en werkten in realtime door die gevoelens om tastbare oplossingen te bieden voor hun gegeven probleem. Bovendien leerden ze over het rangschikken van commando's en observeerden ze het verband tussen die commando's en het gedrag van de robot - fundamentele componenten van informatica. VEX 123 bevindt zich in een unieke positie om conceptkennis te combineren met sociaal-emotioneel leren, omdat het het leren kan personaliseren en kan voortbouwen op de natuurlijke nieuwsgierigheid van studenten naar de wereld om hen heen, inclusief technologie zoals robotica.
VEX 123 als hulpmiddel voor sociaal-emotioneel leren
VEX 123 is een interactieve, programmeerbare robot die STEM, Computer Science en Computational Thinking van het scherm haalt en tot leven brengt voor Pre-K tot en met 3e klas studenten. Het VEX 123-platform bevat zowel hardware als curriculum. Hardware omvat een 123 Robot met een Touch-knopinterface, een Coder en Coder Cards voor het creëren van grotere codeerprojecten zonder scherm, en een Field, om robots een duidelijk gedefinieerde ruimte te geven om op te bewegen. De curriculaire component omvat STEM Labs, plug-in lessen gebaseerd op hands-on, samenwerkende leeractiviteiten in verschillende leergebieden met de 123 Robot; Activiteiten, korte oefeningen die verband houden met de inhoud en codeerstudenten leren in de klas; en bronnen voor docenten die achtergrondinformatie en ondersteuning bieden bij de ontwikkeling en implementatie van leerplannen, zoals het werkblad dat in het inleidende voorbeeld wordt genoemd. Het VEX 123-platform is ontworpen om flexibel te zijn, waardoor docenten en studenten de mogelijkheid hebben om VEX 123 in hun schema op te nemen op de manier die het beste aansluit bij hun behoeften - van het gebruik van activiteiten in een leercentrum tot een betrokkenheid van de hele klas tijdens Circle Time, of zelfs als kleine groep wiskunde oefenen.
VEX 123 is ontworpen om hands-on, ervaringsgericht leren te bieden rond authentieke probleemoplossing, waarbij studenten in groepen werken om hun doelen te bereiken. Met een paar druk op de knop op de Touch-interface kunnen zelfs de jongste leerlingen 'codeerders' zijn en de basisprincipes van computerwetenschappen leren door middel van speelse leeractiviteiten. Naarmate leerlingen grotere projecten bouwen en complexere gedragingen en logica coderen, kunnen ze de Coder en Coder Cards gebruiken om langere reeksen, lussen te maken en zelfs voorwaardelijke uitspraken in hun code te verkennen.
Kernbegrippen in de informatica, zoals sequencing en decompositie, sluiten aan op andere gebieden van het leerplan voor jonge kinderen, en VEX 123 biedt docenten en studenten de mogelijkheid om deze vaardigheden op een boeiende manier te oefenen met een robot. Waarom zou je een werkblad gebruiken om sequencing te oefenen, als je dezelfde activiteit op een praktische manier kunt doen om een robot te coderen om een vergelijkbare taak uit te voeren? In plaats van passieve oefeningen te gebruiken, zijn studenten die zich bezighouden met VEX 123 creatieve probleemoplossers en kunnen ze zichzelf als zodanig gaan zien. Terwijl studenten met de 123 Robot werken, leren ze computationele manieren van denken en gedragen, en creëren ze actief de projecten die ze zich voorstellen, wat hun ontwikkeling van zelfeffectiviteit ondersteunt.29
De projectgebaseerde leerpedagogiek van VEX 123 maakt ruimte voor sociale en emotionele ontwikkeling door de implementatie ervan, aangezien studenten zowel positieve als negatieve emoties ervaren en leren omgaan. VEX 123 zet, net als veel van de educatieve robotica, studenten in om deel te nemen aan echte probleemoplossende ervaringen, waarbij ze waarschijnlijk moeten kunnen volharden in het licht van een vermeende mislukking, terwijl ze oplossingen voor authentieke problemen ontwerpen en herhalen . Dit individueel doen kan een uitdaging zijn, en in combinatie met het collaboratieve element van robotica is de noodzaak voor studenten om sterke sociale, emotionele en gedragsvaardigheden te ontwikkelen nog duidelijker. Omgaan met mislukkingen, teleurstellingen en frustraties zijn levensvaardigheden die leerlingen goed leren voordat ze naar school gaan. In plaats van studenten te beschermen tegen het ooit ervaren van deze gevoelens, kunnen robotica-uitdagingen, zoals VEX 123, rijke mogelijkheden bieden voor taal, communicatie en sociaal en emotioneel leren.30
Net als andere STEM-pedagogieën, betrekt het VEX 123-curriculum studenten bij het bouwen, testen en herhalen van hun projecten binnen hun groepen, en lessen zijn gestructureerd rond conversatie, samenwerking en iteratie. De eerste ervaringen van studenten met onmiddellijk succes worden omgezet in langere opdrachten, waar ze minder kans hebben om bij hun eerste poging succesvol te zijn. Alle leerstofmaterialen bevatten organisch tijd en ruimte voor het oplossen van problemen en sociaal-emotionele leerpraktijken die verband houden met samenwerking, communicatie, doorzettingsvermogen en veerkracht in het lesontwerp.
Elk VEX 123 STEM Lab heeft drie secties: Engage, Play en Share. Tijdens het Engage-gedeelte kunnen studenten een persoonlijke verbinding maken met hun leerproces, aangezien het concept van het lab wordt geïntroduceerd door een gefaciliteerd gesprek of begeleide demonstratie. De eerste indrukken, gevoelens en eerdere ervaringen van studenten kunnen worden gedeeld en een collectieve basis voor de groep vormen. Het speelgedeelte, dat in twee delen is voltooid, biedt studenten de mogelijkheid om in kleine groepen met de 123 Robot te werken om projecten te coderen en te testen om een doel te bereiken. De codering kan plaatsvinden met de Touch-interface of de Coder en Coder Cards. Een Mid-Play Break biedt studenten een moment om na te denken over hun leerproces, samen problemen op te lossen en zich voor te bereiden op de volgende fase van de uitdaging. STEM Labs sluiten af met een Share-component, waarin studenten als hele groep terugkomen om na te denken over hun leerproces, over uitdagingen te praten en hun leren en doorzettingsvermogen te vieren. Aantekeningen en bronnen voor docenten zijn opgenomen in het STEM Lab-materiaal en bieden richtlijnen voor het ondersteunen van het leren en samenwerken van studenten en het ondersteunen van de ontwikkeling van SEL. Gesprekaanwijzingen, toelichtingen en reflectieve vragen zijn ingebed in de pedagogiek van VEX 123 STEM Labs en ondersteunend materiaal voor leerkrachten om SEL en de ontwikkeling van 21e-eeuwse vaardigheden zoals veerkracht, doorzettingsvermogen, samenwerking en communicatie te ondersteunen.
SEL is niet alleen doordrenkt met het curriculum, maar wordt ook op meer openlijke manieren gepresenteerd, met "Act"-commando's en sociaal-emotionele leerspecifieke STEM-labs. "Act"-commando's zijn voorgecodeerde complexe gedragingen die in een codeerproject kunnen worden gebruikt om de 123 Robot een bepaalde emotie te laten "acteren", zoals blij of verdrietig. Deze commando's bieden docenten en studenten een ontmoetingspunt om emotionele uitingen te bespreken en het gedrag dat overeenkomt met verschillende gevoelens. Dit concept is de basis van een SEL STEM Lab Unit, Role Play Robot, waarin studenten beginnen met het observeren en bespreken van het gedrag dat de 123 Robot uitvoert voor elk "Act" -commando. Vervolgens bouwen ze daarop voort om hun eigen 'emotiecodes' te creëren, waarbij ze reeksen robotgedrag koppelen aan emotioneel vocabulaire terwijl ze het verband tussen emoties en gedrag bij mensen onderzoeken. Praten over gevoelens en emotionele expressie kan moeilijk zijn voor jonge kinderen, maar dit kunnen doen in de context van het coderen van een robot kan het niet alleen een boeiendere ervaring maken, het kan leerlingen ook wat broodnodige afstand geven tussen zichzelf en het onderwerp op hand, deelnemen aan sociaal-emotioneel leren in een veilige ruimte.
Computerwetenschappen, robotica en SEL zijn op vele manieren authentieke partners bij het leren en ontwikkelen van 21e-eeuwse vaardigheden door studenten, en VEX 123 biedt docenten de tools om deze onderwerpen samen te voegen tot boeiende, zinvolle leerervaringen voor jonge leerlingen.