Społeczne uczenie się emocjonalne i robotyka: autentyczna integracja z VEX 123

Wstęp

Wyobraź sobie taką sytuację: w klasie w przedszkolu mała grupa uczniów pracuje razem w centrum edukacyjnym, próbując ustawić sekwencję naciśnięć przycisków, tak aby robot poruszał się po narysowanej przez nich ścieżce. Robot skręca w złym kierunku, a uczniowie patrzą na siebie i marszczą brwi. Jeden proponuje inny pomysł i próbuje ponownie, z tym samym skutkiem. Następnie nauczyciel przypomina uczniom, że mogą narysować swoje kroki, aby nie zgubili się po naciśnięciu przycisków, i daje im arkusz ćwiczeń do wykorzystania. Jeden z uczniów rysuje na arkuszu swoją ścieżkę, a pozostali kolorują kolejno naciskane przyciski. Kiedy ponownie próbują wykonać swój projekt, robot robi to, co zamierzał. Uczniowie dzielą się swoim entuzjazmem z nauczycielem, który gratuluje im wytrwałości.

Czy jest to informatyka (CS) czy nauka społeczno-emocjonalna (SEL)? Często uważa się, że nauka przedmiotów, informatyka i inne dziedziny oraz SEL znajdują się na przeciwległych brzegach rzeki edukacyjnej. Jednak autentyczne możliwości rozwiązywania problemów, takie jak ta i wiele innych w informatyce i edukacji, to nie tylko CS lub SEL – są nimi oba, są ze sobą nierozerwalnie powiązane.

Choć wiele można się nauczyć z konkretnych lekcji i zajęć z zakresu uczenia się społeczno-emocjonalnego, które na pierwszy plan wysuwają takie tematy, jak emocje, wytrwałość, rozwiązywanie konfliktów i samoregulacja; nie jest to jedyny moment, w którym uczniowie w ciągu dnia szkolnego angażują się w naukę społeczną i emocjonalną. Co więcej, tradycyjne, krótkoterminowe, odosobnione wysiłki na rzecz promowania SEL nie okazały się tak skuteczne pod względem wpływu, jak długoterminowe, skoordynowane wysiłki.¹ Ludzki element nauczania, zwłaszcza w młodszych latach, oznacza, że ​​wszystkie przedmioty i zadania wykonywane w ciągu dnia mają w sobie jakiś element uczenia się społecznego lub emocjonalnego. Nasze emocje są częścią wszystkiego, co robimy, a uczenie się, czym są te uczucia, dlaczego je odczuwamy i jak sobie z nimi radzić w prospołeczny sposób, podkreśla każdą interakcję i lekcję, której będziemy uczyć i uczyć się we wczesnym dzieciństwie . Z tego punktu widzenia, czy istnieje lepsze połączenie między uczeniem się społeczno-emocjonalnym a obszarem tematycznym obejmującym rozwiązywanie problemów, dociekanie, iterację i współpracę?

VEX 123 oferuje początkującym nauczycielom i uczniom możliwość wprowadzenia koncepcji informatyki do zajęć szkolnych, jednocześnie wykorzystując możliwości uczenia się społeczno-emocjonalnego, jakie stwarza współpraca z robotem. Dzięki laboratoriom i działaniom VEX 123 STEM uczniowie w naturalny sposób wkraczają w sytuacje, w których muszą wytrwać i spróbować ponownie, odczuwają szereg emocji i muszą komunikować się w sposób prospołeczny, a także w których mogą rozwinąć poczucie własnej skuteczności i przyjąć postawę nastawienie na rozwój. VEX 123 integruje informatykę i SEL w autentyczny sposób, który opiera się na naturalnej ciekawości uczniów do otaczającego ich świata i wzmacnia ich umiejętności XXI wieku.

Czym jest uczenie się społeczno-emocjonalne (SEL) i dlaczego jest ważne?

Powszechnie uznaje się, że aby uczniowie, począwszy od szkoły podstawowej, aby odnieść sukces w szkole, począwszy od szkoły podstawowej, a ostatecznie w karierze zawodowej, muszą posiadać nie tylko kompetencje akademickie, ale także kompetentne społecznie i emocjonalnie.² „Zajmowanie się rozwojem społecznym i emocjonalnym uczniów nie jest dodatkowym obowiązkiem nałożonym na szkołę wraz z nauczaniem akademickim, ale jest raczej integralnym i niezbędnym aspektem pomagającym wszystkim uczniom odnieść sukces”.³ Organizacja Collaborative for Academic, Social and Emotional Learning (CASEL) zidentyfikowała pięć kluczowych zestawów kompetencji składających się na uczenie się społeczne i emocjonalne: samoświadomość, samozarządzanie, świadomość społeczna, umiejętności relacji i odpowiedzialne podejmowanie decyzji.⁴ Te pięć kluczowych kompetencji podkreśla naszą zdolność do uczenia się zarówno w klasie, jak i poza nią oraz odzwierciedla świadomość społeczno-emocjonalną niezbędną do skutecznej interakcji z innymi. Umiejętności uczenia się XXI wieku, takie jak współpraca i komunikacja, opierają się na fundamencie SEL, co czyni go niezbędnym elementem praktyk edukacyjnych od najmłodszych lat.

Źródło: Światowe Forum Ekonomiczne. „Nowa wizja edukacji: wspieranie uczenia się społecznego i emocjonalnego poprzez technologię”. Genewa: Światowe Forum Ekonomiczne, 2016.

Wiedza o tym, jak łączą się myśli, uczucia i zachowania, pozwala nam rozwijać umiejętności społeczne niezbędne do uczenia się od innych i z innymi przez całe życie. Rozwój samoregulacji stanowi dużą część pracy we wczesnym dzieciństwie, a umiejętność dokładnego i skutecznego nazywania i identyfikowania uczuć jest ważnym elementem tego procesu.⁵ Nasze emocje zmieniają się w ciągu dnia, a w przypadku małych dzieci zmiany te można odczuć z dużą intensywnością. Możliwość wyrażenia tych uczuć i nadania im nazwy pomaga dzielić się nimi z innymi w sposób prospołeczny. Jest to pierwszy krok do uzyskania pewnej kontroli nad uczuciem i sposobem jego wyrażania. Pomoc uczniom w budowaniu słownictwa emocjonalnego może pomóc im dostrzec zakres odczuwanych emocji i skutecznie je nazwać, aby mogli zacząć nimi zarządzać i regulować je w kontekście innych. Kiedy małe dzieci budują słownictwo emocjonalne, ich zachowanie ma tendencję do okazywania uczuć, zanim zrobią to słowa. Pomaganie dzieciom w dostrzeżeniu związku między ich działaniami, ekspresją i uczuciami jest ważnym krokiem w zapewnieniu, że dzieci zobaczą, że mają kontrolę nad swoim zachowaniem⁶ — i, co ważniejsze, że ich zachowanie nie jest odzwierciedleniem ich samooceny wartość.

Zrozumienie sposobu, w jaki wyrażasz emocje, łączy się z tym, jak interpretujesz ekspresję emocjonalną innych – jest to ważna część rozwijania empatii.⁷ Aby móc wobec kogoś prawdziwie empatycznie zareagować, dzieci muszą potrafić rozpoznać, co czuje ktoś inny i powiązać to z tym, jak same doświadczają tego uczucia. Zajęcia w klasie, które sprawiają, że uczenie się społeczno-emocjonalne staje się wspólnym przedsięwzięciem, pomagają budować zdolność uczniów do empatii oraz oczekiwania w stosunku do rówieśników i nauczycieli.

Ten rozwój empatii można skierować na wspieranie zachowania uczniów, rozwój umiejętności relacji i samoregulację podczas ich wzajemnych interakcji.⁸ Mediacja w przypadku nieporozumień i różnic uczuć z małymi dziećmi jest częścią każdej klasy, a pomaganie uczniom w regularnej rozmowie o swoich uczuciach daje im narzędzia umożliwiające samodzielne rozpoczęcie rozwiązywania problemów społecznych.⁹ Umożliwianie uczniom tworzenia powiązań między ich własnymi uczuciami i działaniami oraz wpływem, jaki mają one na uczucia i działania innych, tworzy przestrzeń dla zaistnienia pętli empatii. Zatem w przypadku nieporozumień, w dowolnym kontekście, uczniowie mogą pracować nad rozwiązywaniem problemów społecznych w zdrowszy i bardziej skuteczny sposób.

Aby to się udało, dzieci muszą czuć się bezpieczne i wysłuchane, aby mogły zbudować pewność siebie, dzięki której będą bezbronne i bez osądzania ze strony innych. Spojrzenie na wszystkie działania szkolne przez pryzmat SEL ułatwia przyjęcie skutecznego podejścia do promowania rozwoju społeczno-emocjonalnego, w którym nauczanie umiejętności SEL jest wbudowane w ogólne praktyki nauczania, a nie tylko na odrębnych lekcjach.¹⁰ Dotyczy to nauczania uczniów umiejętności radzenia sobie zarówno z emocjami negatywnymi, jak i pozytywnymi. Wiele uwagi poświęcono promowaniu pozytywnej samooceny u dzieci, jednakże w procesie uczenia się ważne jest uwzględnienie doświadczania przez nie negatywnych emocji oraz zdolności do wytrwania i znajdowania motywacji, gdy doświadcza się negatywnych emocji.¹¹ Uznanie i wytrwałość w obliczu niepowodzeń lub poczucia frustracji jest również powiązane z wyborami zawodowymi w późniejszym życiu, szczególnie z podążaniem za ścieżkami związanymi ze STEM, takimi jak informatyka.¹²

Doświadczenia emocjonalne uczniów stanowią nurt przenikający każdą interakcję w szkole, akademicką i społeczną, dlatego zwracanie uwagi na to, w jaki sposób nauka społeczno-emocjonalna jest włączona do jak największej liczby aspektów programu nauczania, może przynieść korzyści uczniom w miarę ich rozwoju. umiejętności stulecia, takie jak współpraca, komunikacja, kreatywność i wytrwałość.^{13 14}

Pedagogiczne powiązania SEL z robotyką

Młodzi studenci są z natury ciekawi otaczającego ich świata, a informatyka i robotyka coraz częściej stają się częścią tego świata i codziennych doświadczeń uczniów w nim. W związku z tym wykorzystywanie robotów do wprowadzania młodych uczniów w informatykę pozwala wykorzystać tę ciekawość, dzięki czemu można ją wykorzystać do nauczania różnych umiejętności i kompetencji, w tym SEL. Roboty, takie jak VEX 123, mogą dotrzeć do uczniów, zanim wyrobią sobie utrwalony pogląd na informatykę lub siebie w odniesieniu do niej. Dzięki angażującym, praktycznym doświadczeniom z VEX 123 młodzi uczniowie mogą zacząć postrzegać siebie jako twórców i osoby rozwiązujące problemy w świecie informatyki,¹⁵ dając im pozytywne skojarzenia z poczuciem własnej skuteczności i zwalczając problemy z percepcją, które mogą rozwinąć się w związek z informatyką.¹⁶

Wykazano, że włączenie treści związanych z nauką społeczno-emocjonalną do lekcji robotyki i informatyki zwiększa zainteresowanie małych dzieci nauką i jej zastosowaniami oraz uznanie dla nich.¹⁷ Chociaż doświadczenia oparte na projektowaniu, takie jak przestrzenie twórców i nauka oparta na projektach, mogą wywołać początkowe zainteresowanie, motywacja uczniów i poczucie własnej skuteczności w zakresie dyscyplin i doświadczeń CS są bezpośrednio zależne od ich doświadczeń emocjonalnych, zwłaszcza w klasach podstawowych.¹⁸ Badacze coraz częściej zaczynają zwracać uwagę na klimat emocjonalny uczniów na zajęciach i sposoby wykorzystania SEL do poprawy wyników w nauce.^{19 20 21}

Robotyka dobrze nadaje się do pedagogiki opartej na projektach, która może wspierać umiejętności takie jak krytyczne myślenie, rozwiązywanie problemów, myślenie wyższego rzędu, projektowanie i wnioskowanie, jednocześnie promując rozwój kompetencji behawioralnych, takich jak organizacja, odpowiedzialność i współpraca.²² VEX 123 i powiązany z nim program nauczania oparty na projektach może zapewnić uczniom interdyscyplinarne podejście do nauki informatyki oraz pedagogikę uczenia się przez doświadczenie, dzięki której uczniowie mają możliwość zobaczenia „powiązania między treściami, których uczą się studiowanie i stosowanie tych treści w autentyczny i odpowiedni sposób”.²³ Nacisk na autentyczne rozwiązywanie problemów w świecie rzeczywistym podczas pracy z robotem wymaga od uczniów budowania umiejętności XXI wieku – kompetencji komunikacyjnych, umiejętności współpracy i kreatywności, a także wykazania się umiejętnością krytycznego myślenia i cechami charakteru jak ciekawość, wytrwałość i zdolność adaptacji.^{24 25}

Chociaż początkowe sukcesy w informatyce i robotyce mogą wzbudzić zainteresowanie uczniów, większość ich nauki niekoniecznie zakończy się natychmiastowym sukcesem. Studenci muszą ćwiczyć radzenie sobie z wyzwaniami, co jest zestawem umiejętności charakterystycznych nie tylko dla informatyki, ale dla większości dziedzin życia i uczenia się. Doświadczenie dumy towarzyszącej sukcesowi po wytrwałości może rozpalić i podtrzymać tę początkową iskrę; będąc przytłoczonym chwilami niepowodzeń, można je ugasić.²⁶ Postrzeganie porażki raczej jako szansy do nauki, a nie jako deficytu charakteru, może nie tylko promować kreatywność i innowacyjność,²⁷ , ale także przyczynia się do rozwoju nastawienia na rozwój i pozytywnego poczucia własnej wartości skuteczność w rozwiązywaniu problemów.²⁸

W ciągu typowego dnia uczniowie przeżywają różnorodne emocje o różnym natężeniu – od zadowolenia rano, przez rozczarowanie, że coś nie poszło po ich myśli, radość podczas zabawy z przyjacielem, aż po frustrację, gdy mają nieporozumienie z tym przyjacielem i tak dalej, i tak dalej. Nauka z VEX 123 umożliwia uczniom doświadczenie wielu z tych samych emocji, ale w bezpiecznym, zorganizowanym środowisku uczenia się, w którym oczekuje się frustracji, porażki i rozczarowania i daje im się przestrzeń.

Rozważmy wcześniejszy przykład – uczniowie mieli problem do rozwiązania, zmuszając robota 123 do podróżowania wyznaczoną ścieżką – a znalezienie rozwiązania wymagało wielu prób i strategii. Musieli skutecznie się ze sobą komunikować, wykazywać się cierpliwością w wypróbowywaniu nowych pomysłów oraz umiejętnością słuchania, aby przyjąć strategiczne wskazówki od nauczyciela. Uczniowie w grupie jednocześnie poruszali się po własnych krajobrazach emocjonalnych i pracowali nad tymi uczuciami w czasie rzeczywistym, aby zaproponować namacalne rozwiązania danego problemu. Dodatkowo uczyli się o sekwencjonowaniu poleceń i obserwowaniu powiązania między tymi poleceniami a zachowaniami robota – czyli podstawowych elementów informatyki. VEX 123 ma wyjątkową pozycję, dzięki której może łączyć wiedzę koncepcyjną z nauką społeczno-emocjonalną, ponieważ może personalizować naukę i opierać się na naturalnej ciekawości uczniów na temat otaczającego ich świata, w tym technologii takich jak robotyka.

VEX 123 jako narzędzie uczenia się społeczno-emocjonalnego

VEX 123 to interaktywny, programowalny robot, który przenosi STEM, informatykę i myślenie obliczeniowe z ekranu i ożywia je dla uczniów klas od przedszkola do 3. Platforma VEX 123 zawiera zarówno sprzęt, jak i program nauczania. Sprzęt obejmuje robota 123 z interfejsem przycisku dotykowego, koder i karty kodera do tworzenia większych projektów kodowania bez ekranu oraz pole, które zapewnia robotom jasno określoną przestrzeń do poruszania się. Element programowy obejmuje laboratoria STEM, lekcje typu plug-in oparte na praktycznych, wspólnych działaniach edukacyjnych w różnych obszarach programowych z wykorzystaniem robota 123; Aktywności, krótkie ćwiczenia związane z treścią i kodowaniem, których uczą się uczniowie w klasie; oraz Zasoby dla nauczycieli, które oferują podstawowe informacje oraz wsparcie w opracowywaniu i wdrażaniu programów nauczania, takie jak arkusz ćwiczeń wspomniany we wstępnym przykładzie. Platforma VEX 123 została zaprojektowana tak, aby była elastyczna, dając nauczycielom i uczniom możliwość włączenia VEX 123 do swojego harmonogramu w sposób, który najlepiej odpowiada ich potrzebom – od korzystania z zajęć w centrum nauczania, po zaangażowanie całej klasy w czasie Circle Time lub nawet w małych grupach, praktyka matematyczna.

VEX 123 został zaprojektowany tak, aby oferować praktyczną, empiryczną naukę dotyczącą autentycznego rozwiązywania problemów, podczas której uczniowie pracują w grupach, aby osiągnąć swoje cele. Za pomocą kilku naciśnięć przycisków na interfejsie dotykowym nawet najmłodsi uczniowie mogą zostać „programistami” i uczyć się podstaw informatyki poprzez zabawę. W miarę postępów uczniów w budowaniu większych projektów i kodowaniu bardziej złożonych zachowań i logiki, mogą używać Kodera i Kart Kodera do tworzenia dłuższych sekwencji, pętli, a nawet eksplorowania instrukcji warunkowych w swoim kodzie.

Podstawowe koncepcje informatyki, takie jak sekwencjonowanie i dekompozycja, łączą się z innymi obszarami programu nauczania wczesnej edukacji, a VEX 123 oferuje nauczycielom i uczniom możliwość ćwiczenia tych umiejętności w angażujący sposób za pomocą robota. Po co używać arkusza ćwiczeń do ćwiczenia sekwencjonowania, skoro można wykonać tę samą czynność w praktyczny sposób, kodując robota, aby wykonał podobne zadanie? Zamiast stosować praktyki pasywne, uczniowie angażujący się w VEX 123 w kreatywny sposób rozwiązują problemy i mogą zacząć postrzegać siebie jako takich. Pracując z Robotem 123, uczniowie uczą się obliczeniowego sposobu myślenia i zachowania oraz aktywnie tworzą projekty, które sobie wyobrażają, co wspiera ich rozwój poczucia własnej skuteczności.²⁹

Pedagogika uczenia się oparta na projektach VEX 123 stwarza przestrzeń dla rozwoju społecznego i emocjonalnego poprzez jej wdrożenie, w miarę jak uczniowie doświadczają i uczą się radzić sobie zarówno z pozytywnymi, jak i negatywnymi emocjami. VEX 123, podobnie jak większość robotyki edukacyjnej, pozwala uczniom zaangażować się w rozwiązywanie problemów w świecie rzeczywistym, podczas których prawdopodobnie będą musieli wykazać się wytrwałością w obliczu postrzeganej porażki, projektując i opracowując rozwiązania autentycznych problemów . Indywidualne wykonywanie tego zadania może stanowić wyzwanie, a w połączeniu z elementem robotyki opartym na współpracy – potrzeba rozwijania przez uczniów silnych umiejętności społecznych, emocjonalnych i behawioralnych jest jeszcze bardziej widoczna. Radzenie sobie z niepowodzeniami, rozczarowaniem i frustracją to umiejętności życiowe, których uczniowie uczą się na długo przed rozpoczęciem nauki w szkole. Zamiast chronić uczniów przed doświadczeniem takich uczuć, wyzwania związane z robotyką, takie jak VEX 123, mogą zapewnić bogate możliwości w zakresie nauki języka, komunikacji oraz nauki społecznej i emocjonalnej.³⁰

Podobnie jak inne pedagogiki STEM, program nauczania VEX 123 angażuje uczniów w budowanie, testowanie i powtarzanie projektów w swoich grupach, a lekcje są zorganizowane wokół rozmowy, współpracy i iteracji. Początkowe doświadczenia uczniów związane z natychmiastowym sukcesem przekładają się na dłuższe zajęcia, podczas których prawdopodobieństwo sukcesu za pierwszym razem jest mniejsze. Wszystkie materiały programowe w sposób organiczny uwzględniają w projektowaniu lekcji czas i przestrzeń na rozwiązywanie problemów oraz praktyki uczenia się społeczno-emocjonalnego związane ze współpracą, komunikacją, wytrwałością i odpornością.

Każde laboratorium VEX 123 STEM składa się z trzech sekcji: Angażuj, Graj i Udostępnij. Podczas części angażującej uczniowie mogą nawiązać osobisty kontakt z nauką, ponieważ koncepcja laboratorium jest przedstawiana w drodze ułatwionej rozmowy lub demonstracji z przewodnikiem. Można dzielić się początkowymi wrażeniami, uczuciami i wcześniejszymi doświadczeniami uczniów, tworząc w ten sposób zbiorową podstawę grupy. Część Zabawa, składająca się z dwóch części, oferuje uczniom możliwość pracy w małych grupach z robotem 123 w celu kodowania i testowania projektów, aby osiągnąć cel. Kodowanie może odbywać się za pomocą interfejsu dotykowego lub kodera i kart kodera. Przerwa w trakcie gry zapewnia uczniom chwilę na refleksję nad nauką, wspólne rozwiązywanie problemów i przygotowanie się do kolejnej fazy wyzwania. Laboratoria STEM kończą się komponentem Udostępnij, podczas którego uczniowie spotykają się jako cała grupa, aby zastanowić się nad swoją nauką, porozmawiać o wyzwaniach oraz świętować swoją naukę i wytrwałość. Notatki i zasoby dla nauczycieli znajdują się w materiałach STEM Lab, oferujących wskazówki dotyczące wspierania uczenia się uczniów, współpracy i wspierania rozwoju SEL. Wskazówki do konwersacji, notatki ułatwiające i pytania refleksyjne są wbudowane w całą pedagogikę VEX 123 STEM Labs i materiały pomocnicze dla nauczycieli, aby wspierać SEL i rozwój umiejętności XXI wieku, takich jak odporność, wytrwałość, współpraca i komunikacja.

SEL jest nie tylko włączany do programu nauczania, ale także prezentowany w bardziej jawny sposób, za pomocą poleceń „Działaj” i specjalnych laboratoriów STEM zajmujących się nauką społeczno-emocjonalną. Polecenia „Działaj” to wstępnie zakodowane złożone zachowania, które można wykorzystać w projekcie kodowania, aby Robot 123 „odgrywał” określoną emocję, na przykład radość lub smutek. Polecenia te stanowią dla nauczycieli i uczniów miejsce spotkań w celu omówienia wyrażania emocji i zachowań odpowiadających różnym uczuciom. Koncepcja ta stanowi podstawę jednostki laboratoryjnej SEL STEM, Robota do odgrywania ról, w której uczniowie rozpoczynają od obserwacji i omówienia zachowań, jakie Robot 123 wykonuje po każdym poleceniu „Działaj”. Następnie na tej podstawie tworzą własne „kody emocji”, łącząc sekwencje zachowań robotów ze słownictwem dotyczącym emocji, badając powiązania między emocjami i zachowaniami u ludzi. Mówienie o uczuciach i wyrażaniu emocji może być trudne dla małych dzieci, ale możliwość robienia tego w kontekście kodowania robota może nie tylko uczynić je bardziej wciągającym doświadczeniem, ale także może zapewnić uczniom bardzo potrzebny dystans między sobą a tematem strony, angażując się w naukę społeczno-emocjonalną w bezpiecznej przestrzeni.

Informatyka, robotyka i SEL są autentycznymi partnerami w uczeniu się uczniów i rozwijaniu umiejętności XXI wieku na wiele sposobów, a VEX 123 oferuje nauczycielom narzędzia umożliwiające łączenie tych przedmiotów w angażujące i znaczące doświadczenia edukacyjne dla młodych uczniów.

---