Usando VEX 123 para apoiar o ensino de alfabetização e pensamento matemático – Biblioteca VEX

Frequentemente, nos anos do ensino básico, há uma forte ênfase no ensino da alfabetização e da matemática. Embora a fonética, as palavras visuais e a fluência sejam importantes para o desenvolvimento da alfabetização em jovens estudantes, a alfabetização envolve mais do que apenas esses elementos. A alfabetização também inclui habilidades linguísticas, como falar e ouvir, bem como habilidades visuais e escritas necessárias para a escrita.¹ Da mesma forma, os factos matemáticos, a numeracia e as operações são de facto fundamentais para a aprendizagem da matemática, mas são apenas uma peça do puzzle. O pensamento matemático abrange raciocínio espacial e abstração, bem como coisas como habilidades visuo-motoras ou a capacidade de conectar número e quantidade.² No entanto, quando há preocupações sobre a alfabetização ou o desempenho em matemática (ou a falta deles), o primeiro instinto é muitas vezes adicionar mais prática mecânica, sem necessariamente pensar no panorama geral, ou em como a alfabetização e o pensamento matemático se desenvolvem ao longo do processo. infância.

Imagem ilustrando resultados de pesquisas em educação, com gráficos e tabelas que exibem tendências de dados e análises relacionadas ao desempenho acadêmico.

Função Executiva e Habilidades Fundamentais

Subjacentes à alfabetização e ao pensamento matemático, e muito do que normalmente é considerado “prontidão escolar”, estão coisas como função executiva, memória de trabalho, habilidades motoras e habilidades espaciais.³ Muitas vezes considerados como preditores do sucesso escolar, quando se trata de moldar os currículos, estes componentes fundamentais da aprendizagem raramente recebem tempo ou espaço no dia escolar, muito menos incorporados na alfabetização ou no ensino de matemática. No entanto, sabe-se que as competências espaciais são um preditor do desempenho em matemática, as competências motoras são um pré-requisito para aprender a escrever e a função executiva permite aos alunos prestar atenção a uma passagem de leitura, descodificar uma palavra desconhecida e compreender o significado da frase.⁴

O termo função executiva abrange uma série de habilidades e processos, incluindo autocontrole (como parar um impulso e fazer outra coisa), flexibilidade cognitiva (como mudar ou mudar de uma atividade para outra) e memória de trabalho (os processos necessários para manter rastrear informações enquanto trabalhamos com elas).⁵ Relacionadas à função executiva estão as habilidades motoras e espaciais, e os processos cognitivos subjacentes que envolvem o movimento e a nossa percepção de objetos e seus movimentos.⁶ Todos estes estão envolvidos na aprendizagem dos alunos em sala de aula, bem como especificamente no desenvolvimento da alfabetização e da matemática.⁷

Função Executiva em Contexto

Por exemplo, considere a tarefa de um aluno sentado em uma carteira para ler uma frase e escrever uma resposta.

As habilidades motoras são necessárias para que o aluno tenha a estabilidade central para sentar-se ereto em uma mesa, as habilidades motoras finas para segurar, agarrar e controlar um lápis para escrever.
Habilidades espaciais são necessárias para posicionar a resposta escrita na linha do papel e para escrever dentro de um determinado espaço, com letras conectadas em palavras.
Habilidades visuoespaciais são necessárias para que os alunos contenham sua escrita no papel, e não a escrevam, ou para passar de uma linha para outra com sua escrita.
A memória de trabalho é necessária para ler e compreender a frase, a fim de formular uma resposta com precisão.
O autocontrole é necessário para que o aluno atenda à tarefa em questão, e não se levante e vá fazer algo mais emocionante para ele, como construir no espaço do bloco ou desenhar.
A flexibilidade cognitiva está envolvida para interpretar as letras e aplicar o conhecimento fonético corretamente (como o “e” em 'definir' emite um som diferente do “e” em 'apagar') para ler a frase com precisão e escrever uma frase apropriada e legível resposta.⁸

Um padrão semelhante surge na matemática, onde os alunos precisam interpretar números, mantê-los em mente, realizar cálculos e escrever respostas precisas. E uma vez envolvido um problema com palavras, a carga cognitiva de ler, interpretar o problema e aplicar-lhe tanto a fonética como o sentido numérico, a fim de calcular e escrever a resposta correta, aumenta a importância destas competências fundamentais. A boa notícia é que coisas como habilidades espaciais podem ser melhoradas com prática e feedback,⁹ e que a prática pode ser feita de inúmeras maneiras – incluindo a codificação de um robô, como o VEX 123.

Uma representação visual relacionada à pesquisa educacional, ilustrando conceitos-chave ou descobertas de dados relevantes para o tópico. A imagem dá suporte ao conteúdo da seção "Pesquisa" da categoria educação.

Habilidades Fundamentais, Função Executiva e VEX 123

Codificar o Robô 123 envolve muitas das habilidades fundamentais para a preparação escolar, bem como o desenvolvimento da alfabetização e da matemática. Por exemplo, considere a tarefa de codificar o Robô 123 para dirigir de um local para outro em um Campo.

Há muitas coisas integradas para atingir esse objetivo, incluindo:

Habilidades espaciais são necessárias para configurar o Campo e o robô na posição e orientação corretas.
Habilidades visuoespaciais são necessárias para planejar o caminho do robô. Isto é combinado com as habilidades motoras e espaciais necessárias para escrever, para documentar o plano em formato imprimível.
São necessárias habilidades motoras para acordar o Robô 123 e colocá-lo em sua posição inicial.
Memória de trabalho e habilidades motoras são necessárias para pressionar os botões de toque a fim de codificar o robô para corresponder ao plano.
Habilidades de numeramento são usadas para a correspondência individual entre o pressionamento de botão e os comportamentos (ou seja, pressionar o botão duas vezes para mover dois quadrados).
São necessárias habilidades linguísticas e auditivas para seguir as instruções fornecidas em várias etapas, com autocontrole para permanecer concentrado na tarefa e trabalhar com um parceiro.
Flexibilidade cognitiva e habilidades visuoespaciais são necessárias para determinar como depurar o projeto se o robô não se mover conforme planejado ou para continuar para a próxima parte do desafio de codificação.

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O ato de codificar o robô para atingir uma meta não apenas incorpora muitas habilidades fundamentais, mas o Robô 123 também pode ser usado para reforçar habilidades acadêmicas específicas. Todas as práticas acima ainda são abordadas e são adicionalmente aprimoradas por habilidades de alfabetização ou matemática quando o robô é usado para fazer coisas como:

Dirija pelas letras para que os alunos possam pronunciar as palavras usando seu robô
Dirija até ver palavras escritas em um campo e leia-as
Vá para os pontos da trama de uma história na ordem correta
Recrie uma história usando o robô para mostrar compreensão de leitura
Conduza o robô ao longo de uma reta numérica para resolver um problema de adição
Use o robô como um símbolo < ou > , para virar para um valor maior ou menor
Dirija até os números de 11 a 20 em um campo em ordem
Use o robô com uma reta numérica para resolver um problema de subtração

Cada um desses exemplos mostra implementações simples onde a codificação do Robô 123 é usada para apoiar a construção de habilidades básicas de forma integrada e envolvente. Em vez de praticar palavras à vista com cartões de memória flash ou usar uma planilha e um lápis para resolver problemas de matemática, o Robô 123 é usado para incorporar funções executivas, habilidades espaciais e motoras nessas práticas, enquanto motiva os alunos com o uso de um robô!

VEX 123 se alinha com as metas curriculares

Em outras palavras, aqui estão alguns critérios-chave de avaliação que são frequentemente usados em salas de aula, juntamente com atividades que podem ser realizadas com o VEX 123 para se alinhar a eles.

Linguagem e Alfabetização¹⁰:

Demonstra consciência fonémica - O Laboratório de Código e Leitura dentro da Unidadedo Laboratório STEM Touch to Code, faz com que os alunos codifiquem o Robô 123 para passar por cima de letras (ou fonemas) escritas num Bloco para pronunciar palavras com o seu robô. A atividade Robot Word Search faz com que os alunos conduzam seu robô 123 até as letras em um bloco para soletrar o máximo de palavras que puderem e escrevê-las.
Compreende e interpreta ou responde a textos de ficção e não-ficção - A Unidade do Laboratório STEM Conheça o seu Robô envolve os alunos numa história para aprender sobre as características e funções do robô e como trabalhar com um parceiro para o utilizar com sucesso este. A série de atividades Dragão na Aldeia faz com que os alunos ouçam uma história que é contada e, em seguida, reconstituam pontos da trama da história utilizando o Robot 123.
Utiliza estratégias de escrita para transmitir ideias - A utilização de imprimíveis VEX 123 para apoiar o planeamento do caminho e projetos de documentação, como os utilizados na Passar do Touch para o Coder STEM Lab Unit, faz com que os alunos pratiquem a escrita e o desenho para representar os seus projetos.
Utiliza vocabulário e linguagem expandidos para diversos fins - Cada vez que os alunos discutem um projeto no seu grupo ou partilham as suas estratégias de codificação durante o intervalo intermédio ou a secção de partilha de uma unidade de laboratório STEM, como por exemplo falar sobre como o olho Funções de sensor para ajudar o robô 123 a ver a casa da avó ou um lobo na unidade de laboratório STEM Little Red Robot, estão a utilizar a história e o vocabulário de codificação para explicar as suas ideias, fazer previsões e responder a perguntas.

Pensamento Matemático¹¹:

Aplica conceitos e estratégias para resolver problemas matemáticos - A Unidade do Laboratório STEM de Reta Numérica faz com que os alunos utilizem o Robô 123 numa reta numérica para resolver problemas de adição e/ou subtração.
Uses simple tools and techniques to measure with non-standard and standard units - Activities like Space Race or Clean Your Room have students use units like 'robot steps' to code their 123 Robot to drive certain distances to accomplish a tarefa.
Demonstra compreensão do número e da quantidade - Cada vez que os alunos planeiam um projeto para conduzir o Robot 123 até um local específico, têm de processar o número de passos necessários e alinhá-los com os toques de botões de toque ou cartões codificadores, como conduzir até ao tesouro no Laboratório STEM de Robot Treasure Hunt na Unidade de Laboratório STEM de Introdução à Codificação.
Explora e resolve problemas espaciais utilizando manipuláveis, desenhos e linguagem espacial - Cada vez que os alunos utilizam um VEX 123 imprimível, como a ficha de trabalho de planeamento de projeto e movimento no Visite o Laboratório Tigers and Bears do Moving from Touch to Coder STEM Unidade de Laboratório, estão a utilizar linguagem espacial, desenhos e manipuláveis para planear e executar um projeto para conduzir o Robô 123 a vários locais.

Infográfico ilustrando as principais descobertas de pesquisas em educação, apresentando gráficos e estatísticas que destacam tendências e insights para educadores e pesquisadores.

A versatilidade do VEX 123 como ferramenta de ensino permite que os professores incorporem a ciência da computação em muitas áreas da sala de aula, incluindo alfabetização e matemática. Seja em um centro de aprendizagem ou como parte de uma aula para toda a turma, o VEX 123 oferece a professores e alunos a oportunidade de obter feedback prático sobre uma variedade de habilidades fundamentais para apoiar o aprendizado e o desenvolvimento. Para saber mais sobre as funções executivas, as competências espaciais e motoras e a sua ligação à aprendizagem, veja as entrevistas com Claire Cameron, autora de Hands On, Minds On, na videoteca PD+.

¹ Dichtelmiller, Margo L., et. al. O Sistema de Amostragem de Trabalho da Pré-escola até a Terceira Série: Diretrizes Omnibus. 4ª edição, Pearson, 2001.

² Cameron, Claire E. Prática, mente: como funções executivas, habilidades motoras e espaciais promovem a prontidão escolar. Imprensa da Faculdade de Professores, 2018.

³ Ibidem.

⁴ Ibidem.

⁵ Cameron, Claire E. Entrevista por Jason McKenna. Entrevista com Claire Cameron Parte 2: Função Executiva, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ Ibidem.

⁷Ibidem.

⁸Cameron, Claire E. Prática, mente: Como funções executivas, habilidades motoras e espaciais promovem a prontidão escolar. Imprensa da Faculdade de Professores, 2018.

⁹ Cameron, Claire E. Entrevista por Jason McKenna. Entrevista com Claire Cameron Parte 4: Habilidades Espaciais, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Dichtelmiller, Margo L., et. al. O Sistema de Amostragem de Trabalho da Pré-escola até a Terceira Série: Diretrizes Omnibus. 4ª edição, Pearson, 2001.

¹¹ Ibidem.