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

Muitas vezes, nos anos do ensino fundamental, há um forte foco no ensino de alfabetização e matemática. Embora a ortografia, 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 restringir o currículo - por exemplo, "No Child Left Behind (NCLB) mudou a alocação de tempo de instrução para matemática e leitura, o sujeitos alvos dos novos sistemas de responsabilização."³Embora mudanças como estas sejam muitas vezes bem intencionadas, não contemplam necessariamente o panorama geral da aprendizagem e do desenvolvimento dos alunos, ou como a alfabetização e o pensamento matemático se desenvolvem ao longo do tempo.

Função Executiva e Habilidades Fundamentais

Subjacentes à alfabetização e ao pensamento matemático, e muito do que é normalmente considerado “comportamento escolar”, estão coisas como função executiva, memória de trabalho, habilidades motoras e habilidades espaciais.⁴ 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 habilidades espaciais são um preditor do desempenho em matemática, as habilidades motoras são um pré-requisito para a escrita e a função executiva permite que os alunos prestem atenção a uma passagem de leitura, decodifiquem uma palavra desconhecida e compreendam o significado da frase.⁵

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).⁶ 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.⁷ Todos estes estão envolvidos na aprendizagem dos alunos em sala de aula, bem como especificamente no desenvolvimento da alfabetização e da matemática.⁸

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.
São necessárias habilidades espaciais para posicionar a resposta escrita na linha do papel e para escrever dentro de um determinado espaço, com letras legíveis. 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 cumpra a tarefa que tem em mãos, e não se levante e vá fazer algo mais emocionante para ele, ou sonhe acordado com o que fará depois da escola.
A flexibilidade cognitiva está envolvida na aplicação correta do conhecimento fônico e linguístico (como o plural de 'ônibus' é 'ônibus', mas o plural de 'dia' é 'dias') para ler a frase com precisão e escrever uma resposta apropriada e legível.⁹

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 o sentido da linguagem e dos números, 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,¹⁰ e que a prática pode ser feita de inúmeras maneiras – incluindo construção, codificação e envolvimento na aprendizagem prática de STEM com VEX GO .

Habilidades básicas, função executiva e VEX GO

Construir com VEX GO envolve muitas das habilidades fundamentais para a preparação escolar, bem como o desenvolvimento de alfabetização e matemática. Por exemplo, considere a tarefa de construir um robô Code Base a partir de instruções de construção. Há muitas coisas integradas para atingir esse objetivo, incluindo:

São necessárias habilidades motoras finas para poder pegar as peças e conectá-las de maneira eficaz. Se estiver usando a ferramenta Pin, as habilidades motoras serão usadas para manipular a ferramenta para fazer coisas como remover pinos com sucesso.
Habilidades espaciais são necessárias para combinar as peças reais em mãos com o diagrama das peças nas instruções de construção. Habilidades perceptivas são usadas para mover e girar as peças de acordo com o ângulo e a orientação do diagrama.
Habilidades visuoespaciais são necessárias para saber como, quando e onde conectar peças do robô para construir. A memória operacional espacial está envolvida na conexão de peças nos locais corretos, o que também pode envolver habilidades transformacionais.
Habilidades de linguagem e compreensão auditiva são necessárias para seguir as instruções em várias etapas fornecidas, com autocontrole para permanecer concentrado na tarefa, seguir as instruções de construção e trabalhar com um parceiro. A linguagem espacial é usada para descrever como as peças se unem durante a construção.
Habilidades numéricas são usadas para selecionar o número correto de peças para cada etapa, bem como linguagem espacial para descrever como elas se combinam.
Flexibilidade cognitiva e habilidades visuoespaciais são necessárias para determinar como consertar a construção se ela não ocorrer conforme planejado, ou para continuar para a próxima parte do processo de construção.

Depois que adicionamos a codificação do robô para dirigir de um local para outro em um Campo, essas habilidades são fortalecidas de outras maneiras, incluindo:

Habilidades espaciais são necessárias para configurar o campo e a base de código na posição e orientação corretas. A linguagem espacial é usada para descrever a tarefa ou a direção do movimento necessário para que o robô se dirija até o local correto.
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 ligar o robô e usar o dispositivo com VEXcode GO para conectar e arrastar blocos para o projeto.
Memória de trabalho e habilidades motoras são necessárias para construir o projeto no VEXcode GO, a fim de codificar o robô de acordo com o plano. Os alunos devem lembrar o que cada bloco faz e como conectá-los para criar uma sequência que realizará a tarefa em questão.
Habilidades de numeramento são usadas para inserir os parâmetros corretos nos blocos para alcançar os comportamentos desejados (ou seja, alterar o parâmetro do bloco [Drive for] para 300 mm para fazer o robô percorrer uma determinada distância).
São necessárias habilidades linguísticas e auditivas para seguir as instruções em várias etapas fornecidas, com autocontrole para se concentrar na tarefa dada e na resolução de problemas 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.

As atividades de construção e codificação de um robô para realizar uma tarefa não apenas incorporam muitas habilidades fundamentais, mas o VEX GO também pode ser usado para reforçar habilidades acadêmicas específicas e para alavancar a motivação e o envolvimento de experiências práticas para apoiar a aprendizagem em outras áreas. áreas. Todas as práticas acima ainda são abordadas e são adicionalmente aprimoradas por habilidades de alfabetização ou matemática quando os materiais VEX GO são usados para fazer coisas como:

Crie uma construção para explorar frações equivalentes de forma tangível
Construa um relógio funcional para praticar habilidades de contagem do tempo
Construa um plano inclinado para praticar medição e/ou conversão
Pratique traçar coordenadas construindo e jogando um jogo de 'BattleBoats'
Codifique o número de voltas das rodas necessárias para conduzir o robô por uma distância específica
Recrie uma história usando peças VEX GO para construir personagens ou cenários para mostrar compreensão de leitura
Escreva um registro sobre cada fase do ciclo de vida de um sapo que você construiu
Crie e descreva um habitat para uma criatura motorizada viver
Escreva instruções de construção para o que você construiu para que um parceiro possa criar a mesma coisa

Cada um desses exemplos mostra maneiras não apenas de preparar os alunos para aprender STEM, mas também de usar STEM para aprender e desenvolver outras habilidades. Quando recebem oportunidades práticas adicionais para se envolverem na aprendizagem integrada, os alunos são capazes de “fazer mais conexões neurais e mais significado é dado à aprendizagem e aos conceitos que estão sendo ensinados”.¹¹ Quanto mais pontos de contato em uma atividade, mais profundo pode ser o aprendizado. E quando os alunos são capazes de participar em conversas abertas sobre o seu trabalho e estabelecer uma ligação emocional com o que estão a fazer, a sua aprendizagem torna-se ainda mais profunda.

VEX GO se alinha às 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 GO para alinhá-los.

Linguagem e alfabetização:¹²

Fala de forma eficaz usando um vocabulário cada vez mais preciso - Cada vez que os alunos discutem uma construção ou um projeto de codificação dentro de seu grupo, ou compartilham seu aprendizado durante o intervalo intermediário ou seção de compartilhamento de uma unidade de laboratório STEM (como falar sobre como o robô precisa movem-se para coletar amostras no Mars Rover – Unidade de Laboratório STEM de Operações de Superfície), eles estão usando linguagem espacial, descritiva e precisa para explicar suas ideias, fazer previsões e responder perguntas.
Compreende e interpreta ou responde a textos de ficção e não ficção - A Introdução à Construção da Unidade STEM Lab envolve os alunos em uma história para aprender sobre os recursos e funções do Kit VEX GO e os orienta em sua primeira construção usando Peças do kit. A série de atividades de características de criaturas faz com que os alunos usem a escrita criativa para descrever como sua construção se conecta às características de uma ilha imaginária.

Escreve para diferentes propósitos em diferentes formatos - O uso de imprimíveis VEX GO para apoiar o planejamento de caminho e documentação do projeto, junto com comentários em um projeto VEXcode GO como os usados na Unidade de laboratório STEM do Parade Float, faz com que os alunos pratiquem a escrita e desenho para representar seus projetos de codificação de maneira detalhada. Além disso, atividades como escrever uma entrada no Diário de Campo na Unidade do Laboratório STEM Fun Frogs permitem que os alunos escrevam de forma mais criativa para descrever seus projetos de construção.

Coleta e usa informações para fins de pesquisa - Os alunos coletam dados por meio de atividades e experimentos como aqueles na Unidade do Laboratório STEM de Máquinas Simples ou na Unidadedo Laboratório STEM Semelhantes e, em seguida, usam essas informações para informar suas discussões e responder perguntas sobre seu aprendizado durante as seções Mid-Play Break e Share dos Laboratórios.

Pensamento Matemático:¹³

Aplica conceitos e estratégias para resolver problemas matemáticos - A Unidade do Laboratório STEM Frações faz com que os alunos construam uma construção e usem peças do Kit VEX GO para explorar frações equivalentes comparando frações por tamanho.

Comunica e representa o pensamento matemático - À medida que os alunos constroem a partir de instruções de construção, eles usam linguagem espacial para comunicar com o seu parceiro sobre as peças, a sua orientação, quantidade, forma, tamanho, etc. Em atividades como as da Unidade Laboratório STEM de Emergência Oceânica, os alunos planejam e constroem um caminho, usando descrições verbais e escritas, linguagem espacial e numérica para discutir como codificar efetivamente seu robô para seguir seu caminho.
Explora e resolve problemas espaciais usando manipulativos, desenhos e linguagem espacial - Atividades de descoberta como Lançando bandeiras, Girando, e Simetria dão aos alunos prática com simetria, reflexões e rotação. Os alunos podem explorar o uso de coordenadas para localizar pontos em uma grade por meio de jogos como o da Unidade de Laboratório STEM Battle Boats.
Usa ferramentas e técnicas para estimar e medir - Cada vez que os alunos planejam um projeto para conduzir o robô VEX GO até um local específico, eles precisam processar a distância necessária para viajar para chegar ao seu destino e inserir essa estimativa ou medição em seus código de forma eficaz. Na unidade de laboratório STEM de base de código , alunos codificam a base de código para navegar em um percurso de slalom codificando distâncias de direção e giro em milímetros, polegadas ou graus.

A versatilidade do VEX GO como ferramenta de ensino permite que os professores integrem STEM 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 GO oferece a professores e alunos a oportunidade de obter prática e feedback sobre uma variedade de habilidades fundamentais para apoiar o aprendizado e o desenvolvimento. Para saber mais sobre funções executivas, habilidades espaciais e motoras e sua conexão com a 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 Dee, Thomas S., et al. "O impacto de No Child Left Behind nos alunos, professores e escolas [com comentários e discussão]." Artigos da Brookings sobre atividade econômica (2010): 149-207.

⁴ ² Cameron, Claire E. Prática, mente: Como funções executivas, habilidades motoras e espaciais promovem a prontidão escolar. Imprensa da Faculdade de Professores, 2018.

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 Cameron, Claire E. Entrevista por Jason McKenna. Entrevista com Claire Cameron Parte 8: Principais conclusões, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-8-key-takeaways.

¹¹ Dichtelmiller, Margo L., et. al. O Sistema de Amostragem de Trabalho da Pré-escola até a Terceira Série: Diretrizes Omnibus. 4ª edição, Pearson, 2001.

¹² Ibidem.