Использование VEX 123 для поддержки обучения грамоте и математическому мышлению – Библиотека VEX

Часто в начальной школе большое внимание уделяется обучению грамоте и математике. Хотя фонетика, зрительные слова и беглость речи важны для развития грамотности у младших школьников, грамотность – это нечто большее, чем просто эти элементы. Грамотность также включает в себя языковые навыки, такие как говорение и аудирование, а также визуальные и письменные навыки, которые переходят в письмо.¹ Точно так же математические факты, счет и операции действительно являются основой изучения математики, но они являются лишь частью головоломки. Математическое мышление включает в себя пространственное мышление и абстракцию, а также такие вещи, как зрительно-моторные навыки или способность связывать число и количество.² Однако, когда есть опасения по поводу грамотности или успеваемости по математике (или их отсутствия), первым инстинктом часто является добавление большего количества механических занятий, не обязательно задумываясь о более широкой картине или о том, как грамотность и математическое мышление развиваются на протяжении всего процесса. детство.

Изображение, иллюстрирующее результаты исследований в сфере образования, с диаграммами и графиками, отображающими тенденции данных и анализ, связанный с успеваемостью.

Исполнительные функции и базовые навыки

В основе грамотности и математического мышления, а также большей части того, что обычно считается «готовностью к школе», лежат такие вещи, как исполнительные функции, рабочая память, двигательные навыки и пространственные навыки.³ Часто рассматриваемые как предсказатели успеха в школе, когда дело доходит до формирования учебных программ, этим основополагающим компонентам обучения редко уделяется время или место в школьный день, не говоря уже о том, чтобы быть встроенными в обучение грамоте или математике. Тем не менее, известно, что пространственные навыки являются предиктором успеваемости по математике, двигательные навыки являются необходимым условием для обучения письму, а исполнительные функции позволяют учащимся внимательно читать отрывок, расшифровывать незнакомое слово и понимать смысл предложения.⁴

Термин «исполнительная функция» охватывает ряд навыков и процессов, включая самоконтроль (например, прекращение импульса и выполнение чего-то еще), когнитивную гибкость (например, переключение с одного вида деятельности на другой) и рабочую память (процессы, необходимые для поддержания отслеживать информацию по мере работы с ней).⁵ С исполнительной функцией связаны двигательные и пространственные навыки, а также лежащие в их основе когнитивные процессы, которые влияют на движение и наше восприятие объектов и их движений.⁶ Все это задействовано в обучении учащихся в классе, а также, в частности, в развитии грамотности и математики.⁷

Исполнительная функция в контексте

Например, рассмотрим задачу ученика, сидящего за партой, прочитать предложение и написать ответ.

Двигательные навыки необходимы учащемуся, чтобы иметь базовую устойчивость, чтобы сидеть прямо за столом, а также мелкую моторику, чтобы держать, захватывать и контролировать карандаш, чтобы писать.
Пространственные навыки необходимы для того, чтобы расположить письменный ответ на строке на бумаге и написать в пределах заданного пространства, соединяя буквы в слова.
Зрительно-пространственные навыки необходимы учащимся, чтобы удерживать свое письмо на бумаге, а не списывать его, или переходить от одной строки к другой при письме.
Рабочая память необходима для прочтения и понимания предложения, чтобы точно сформулировать ответ.
Самоконтроль необходим ученику, чтобы он мог выполнить поставленную задачу, а не вставать и идти делать что-то более увлекательное для него, например, строить кубики или рисовать.
Когнитивная гибкость необходима для интерпретации букв и правильного применения фонетических знаний (например, буква «е» в слове «набор» издает звук, отличный от звука «е» в слове «стирать»), чтобы точно прочитать предложение и написать подходящее и удобочитаемое предложение. ответ.⁸

Аналогичная картина наблюдается и в математике, где учащимся необходимо интерпретировать числа, запоминать их, выполнять вычисления и писать точные ответы. А когда возникает проблема со словами, когнитивная нагрузка, связанная с чтением, интерпретацией проблемы и применением к ней как фонетики, так и чувства числа, чтобы вычислить и написать правильный ответ, увеличивает важность этих основополагающих навыков. Хорошая новость заключается в том, что такие вещи, как пространственные навыки, можно улучшить с помощью практики и обратной связи,⁹ , и эту практику можно осуществлять множеством способов, включая программирование робота, такого как VEX 123.

Визуальное представление, связанное с образовательными исследованиями, иллюстрирующее ключевые концепции или результаты исследований, имеющие отношение к теме. Изображение соответствует содержанию раздела «Исследования» категории «Образование».

Базовые навыки, исполнительные функции и VEX 123

Программирование робота 123 включает в себя множество основополагающих навыков для подготовки к школе, а также развитие грамотности и математики. Например, рассмотрим задачу кодирования робота 123 для перемещения из одного места в другое на поле.

Для достижения этой цели необходимо множество вещей, в том числе:

Для установки поля и робота в правильном положении и ориентации необходимы пространственные навыки.
Зрительно-пространственные навыки необходимы для планирования пути робота. Это сочетается с моторикой и пространственными навыками, необходимыми для письма и документирования плана на распечатке.
Чтобы разбудить робота 123 и поставить его в исходное положение, необходимы двигательные навыки.
Рабочая память и моторика необходимы для нажатия сенсорных кнопок и кодирования робота в соответствии с планом.
Навыки счета используются для однозначного соответствия нажатий кнопок поведению (т. е. нажатие кнопки два раза для перемещения на два квадрата).
Для выполнения многоэтапных инструкций необходимы языковые навыки и навыки слушания, а также самоконтроль, чтобы не отвлекаться от задачи и работать с партнером.
Когнитивная гибкость и зрительно-пространственные навыки необходимы, чтобы определить, как отладить проект, если робот движется не так, как предполагалось, или перейти к следующей части задачи по кодированию.

An infographic illustrating key research findings in education, featuring charts and statistics that highlight trends and insights relevant to educational practices and outcomes.

Программирование робота для достижения цели не только включает в себя множество основополагающих навыков, но и робот 123 может использоваться для закрепления определенных академических навыков. Все вышеперечисленные методы по-прежнему применяются и дополнительно улучшаются за счет грамотности или математических навыков, когда робот используется для таких действий, как:

Проезжайте по буквам, чтобы учащиеся могли произносить слова с помощью своего робота.
Поезжайте, чтобы увидеть слова, написанные на поле, и прочитать их.
Переходите к сюжетным точкам истории в правильном порядке.
Разыграйте историю с помощью робота, чтобы продемонстрировать понимание прочитанного.
Ведите робота по числовой прямой, чтобы решить задачу на сложение.
Используйте робота в качестве символа < или > , чтобы повернуться лицом к большему или меньшему значению.
Подъезжайте к номерам от 11 до 20 на Поле по порядку.
Используйте робота с числовой линией, чтобы решить задачу на вычитание.

В каждом из этих примеров показаны простые реализации, в которых программирование робота 123 используется для комплексной и увлекательной поддержки формирования базовых навыков. Вместо того, чтобы практиковать зрительные слова с помощью карточек или использовать лист и карандаш для решения математических задач, робот 123 используется для внедрения в эти практики исполнительных функций, пространственных и моторных навыков, одновременно мотивируя учащихся с помощью робота!

VEX 123 соответствует учебным целям

Другими словами, вот некоторые ключевые критерии оценки, которые часто используются в классах, а также действия, которые можно выполнить с помощью VEX 123, чтобы согласовать их.

Язык и грамотность¹⁰:

Демонстрирует фонематическое восприятие - Лабораторная работа «Кодирование и чтение» в рамках лабораторной работы STEM по методу Touch to Codeпредлагает учащимся запрограммировать робота 123, чтобы он ездил по буквам (или фонемам), написанным на плитке, и произносил слова с помощью своего робота. В задании «Поиск слов с роботом» учащиеся водят своего робота 123 по буквам на плитке, чтобы составить как можно больше слов и записать их.
Понимает и интерпретирует или реагирует на художественные и научно-популярные тексты - Лабораторная работа «Знакомьтесь, ваш робот» вовлекает учащихся в рассказ, чтобы узнать о возможностях и функциях робота, а также о том, как работать с партнером, чтобы успешно его использовать. В серии заданий «Дракон в деревне учащиеся слушают рассказанную историю, а затем воспроизводят сюжетные моменты истории с использованием робота 123.
Использует стратегии письма для передачи идей - Использование печатных форм VEX 123 для поддержки планирования пути и документирования проектов, подобных тем, которые используются в лабораторной работе «Переход от сенсорного ввода к программированию», позволяет учащимся практиковаться в письме и рисовании для представления своих проектов.
Использует расширенный словарный запас и язык для различных целей - Каждый раз, когда учащиеся обсуждают проект в своей группе или делятся своими стратегиями программирования во время перерыва в игре или в разделе обмена в лабораторной работе STEM, например, рассказывая о том, как работает датчик глаза, помогающий роботу 123 увидеть дом бабушки или волка в лабораторной работе STEM Маленький красный робот», они используют словарный запас по историям и кодированию, чтобы объяснить свои идеи, сделать прогнозы и ответить на вопросы.

Математическое мышление¹¹:

Применяет концепции и стратегии для решения математических задач - В рамках лабораторной работы STEM Числовая прямая» учащиеся используют робота 123 на числовой прямой для решения задач на сложение и/или вычитание.
Использует простые инструменты и методы для измерения с использованием нестандартных и стандартных единиц - Такие задания, как Космическая гонка или Уборка в комнате попросите учащихся использовать такие единицы, как «шаги робота», для программирования своего 123 Робота, который должен проехать определенное расстояние для выполнения задания.
Демонстрирует понимание чисел и количества. - Каждый раз, когда учащиеся планируют проект по перемещению робота 123 в определенное место, им необходимо обработать количество необходимых шагов и сопоставить их с нажатиями сенсорных кнопок или карточками кодировщика, например, движение к сокровищу в лабораторной работе «Охота за сокровищами роботов в рамках лабораторной работы «Введение в программирование» в STEM.
Исследует и решает пространственные задачи, используя манипулятивные средства, рисунки и пространственный язык - Каждый раз, когда учащиеся используют распечатку VEX 123, например, проект и лист планирования движения в разделе «Посетите лабораторию тигров и медведей» лабораторной работы STEM «Переход от прикосновения к кодированию», они используют пространственный язык, рисунки и манипулятивные средства для планирования и выполнения проекта по перемещению робота 123 в несколько мест.

Инфографика, иллюстрирующая основные результаты исследований в области образования, с диаграммами и статистическими данными, которые подчеркивают тенденции и идеи для педагогов и исследователей.

Универсальность VEX 123 как учебного пособия позволяет учителям внедрять информатику во многие области своего обучения, включая грамотность и математику. Будь то в учебном центре или в рамках урока для всего класса, VEX 123 предлагает учителям и ученикам возможность получить практические отзывы о множестве базовых навыков, способствующих обучению и развитию. Чтобы узнать больше об исполнительных функциях, пространственных и двигательных навыках и их связи с обучением, посмотрите интервью с Клэр Кэмерон, автором книги «Hands On, Minds On», в видеотеке PD+.

¹ Дихтельмиллер, Марго Л. и др. ал. Система выборки работ от дошкольного до третьего класса: сводные рекомендации. 4-е изд., Пирсон, 2001.

² Кэмерон, Клэр Э. Практика, размышления: как исполнительные функции, двигательные и пространственные навыки способствуют готовности к школе. Издательство Педагогического колледжа, 2018.

³ Там же.

⁴ Там же.

⁵ Кэмерон, Клэр Э. Интервью Джейсона МакКенны. Интервью с Клэр Кэмерон. Часть 2: Исполнительная функция, 2022 г., https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ Там же.

⁷Там же.

⁸Кэмерон, Клэр Э. Практика, размышления: как исполнительные функции, двигательные и пространственные навыки способствуют готовности к школе. Издательство Педагогического колледжа, 2018.

⁹ Кэмерон, Клэр Э. Интервью Джейсона МакКенны. Интервью с Клэр Кэмерон. Часть 4: Пространственные навыки, 2022 г., https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Дихтельмиллер, Марго Л. и др. ал. Система выборки работ от дошкольного до третьего класса: сводные рекомендации. 4-е изд., Пирсон, 2001.

¹¹ Там же.