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.

Группа студентов сидит на полу вокруг сенсорного экрана 123 Field, программирует роботов и наблюдает за их движениями.

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.

Ученики сидят вокруг большого поля (123 Field) и наблюдают за тем, как несколько роботов двигаются, решая поставленную задачу.

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.

Two female students sit with a decorated 123 Robot on a table, as they edit the Coder card project in their Coder.

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.

Трое студентов сидят на полу вокруг макета поля 123, рядом с ними робот, красный волк и программист, и записывают план своего проекта на рабочем листе.

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.