Ход строительства VEX GO

Введение

Цель этой статьи — изложить план действий для начала разработки с помощью VEX GO. Эта статья предназначена для тех, кто совсем не знаком со своими комплектами и не знакома с ними, и предоставит важную информацию для навигации по системе VEX GO. Помните, что не существует правильного или неправильного способа свободно строить. В наборе почти бесконечное количество комбинаций деталей, так почему же решение должно быть только одно? Эта статья призвана дать вам возможность разобраться в этой пугающей теме и сделать ее менее пугающей.

Дорожная карта строительства включает в себя три основных момента, которые помогут вам свободно добраться до конечного пункта строительства:

• Инструкции по сборке
• Модификации
• Бесплатное здание

Мы предлагаем тщательно изучить каждую остановку, прежде чем продолжить путешествие по строительству. Первая остановка нашего маршрута — «Инструкции по сборке».

Инструкции по сборке

Для начала рекомендуется ознакомиться с Инструкциями по сборке VEX GO которые можно найти на builds.vex.com. Инструкции по сборке — это заранее определенные пошаговые инструкции, которые помогают пользователю создать конкретную сборку. Некоторые из сборок представляют собой только конструкцию , то есть они вообще не имеют двигателя, например Unpowered Super Car. Другие приводятся с помощью двигателей и переключателей (вперед, назад и выключено), например, спирограф В то время как другие работают и кодируются с использованием VEX GO Brain, например Code Base. Эти предопределенные сборки используются в различных лабораториях GO STEM Labs. Эти лаборатории предлагают учителям обширные возможности для выполнения каждой сборки, давая им отправную точку для использования сборок и получения инструкций по сборке вместе с учащимися. Начав с инструкций по сборке и занятий STEM Lab, учителя могут заложить основу для учащихся, чтобы они были готовы к решению более сложных задач в дальнейшем.

На фото (в порядке слева направо): Суперкар без двигателя (только строительство); Спирограф (электрический); База кода (работает и закодирована)

Инструкции по сборке помогают учащимся в обучении

Для начала следуйте отдельному набору инструкций по сборке — это отличный способ не только ознакомиться с комплектом и содержащимися в нем деталями, но и увидеть примеры того, как функционируют определенные детали и почему они используются в определенных сборках. Выполнение этих вводных сборок может снизить когнитивную нагрузку и позволить вам продвинуться дальше в процессе сборки. Теория когнитивной нагрузки пытается объяснить, как на способность учащегося обрабатывать новую информацию может влиять нагрузка информации, которая должна быть использована для выполнения задания.¹ Например, в процессе решения проблемы, например, при проектировании и построении объекта для выполнения задачи, учащимся необходимо иметь в рабочей памяти очень много вещей, включая цель, план, ограничения, к реальному процессу соединения двух частей вместе. Чтобы помочь учащимся справиться с такой большой задачей, разбейте ее на более мелкие компоненты, чтобы сделать нагрузку более управляемой. Сборка на основе инструкций по сборке позволяет учащимся сосредоточиться на том, как части соединяются друг с другом, чтобы создать более крупный объект. Чем больше учащиеся практикуют это, тем действия, связанные с выполнением строительного задания, не требуют такого же количества размышлений; тем самым высвобождая когнитивные способности для таких концепций, как проектирование или повторение сборки.

Существует также множество других навыков, которые используются и развиваются при выполнении отдельных инструкций по сборке, например пространственное мышление. Пространственные навыки являются основополагающим компонентом обучения и представляют собой общий термин для ряда когнитивных процессов, которые используются для восприятия пространственной информации и работы с ней.² То, как мы понимаем объекты, их свойства и движение в пространстве, способность создавать мысленную модель объекта или проблемы или трансформировать этот объект в нашем сознании — все это часть пространственного мышления. Размышляя о том, как это выглядит на практике, ориентируя свою сборку или детали так, как это показано в инструкциях по сборке, вы можете развить пространственное мышление - важный навык, который понадобится в дальнейшем при более сложном строительстве.

Эта стратегия построения может помочь учащимся понять множество различных типов связей при построении и увидеть, что все сборки представляют собой всего лишь особую последовательность этих связей. Со временем они смогут прийти к пониманию того, что каждая деталь, входящая в сборку, должна иметь определенную функцию, будь то форма, структура, движение, интеллект или украшение!

Эти навыки не только полезны при формировании, но, развивая и укрепляя эти навыки, учащиеся также могут поддержать свое математическое мышление.³ часть математического мышления опирается на способность учащихся создавать мысленную модель проблемы. Занимаясь конструированием, учащиеся не только тренируют пространственное мышление, но и развивают способности к ментальному моделированию, которые могут помочь в дальнейшем изучении математики.⁴ Чтобы узнать больше об использовании VEX GO для поддержки математического мышления, см эту статью.

Модификации

Подумайте об этом так; «Модификации» станут вашим мостом между структурированным строительством (с использованием инструкций по сборке) и свободным строительством. В структурированном построении у вас, по сути, есть все ответы на вопросы: , почему я строю, , как я строю, и , что я строю. В свободном строительстве вам предстоит найти все ответы самостоятельно. Модификации — отличный способ облегчить ответы на эти вопросы, не отвечая на них все сразу.

Например, в задании Ramp Racers учащиеся внесут небольшие изменения в конструкцию Clinded Plane. Это дает учащимся некоторый выбор в том, как они хотят редактировать сборку, без недостатка структуры, которая есть у бесплатной сборки. Это позволяет учащимся сосредоточиться на меньшем количестве переменных, которые необходимо изменить одновременно, пока они не узнают больше о компонентах GO Kit, о том, как они функционируют, а также о том, как создавать определенные механизмы.

Другие примеры использования этого включают в себя Super Car, Robot Arm, Code Baseи модификаций когтя в Lab 2 адаптационного когтя STEM Lab.

Некоторые серии сборок, такие как Super Car (на фото ниже), предлагают еще один способ исследовать строительство с помощью модификаций. Сборка продолжается по мере изменения потребности в роботе. Последовательности сборок, такие как Суперкар, дают возможность изучить связь между модификацией и необходимостью. Независимо от того, определяется ли «потребность» деятельностью лаборатории STEM или самими учащимися, важно иметь возможность связать изменения в сборке с возможностями сборки.

Одна из стратегий, которая поможет перейти от модификаций к свободной сборке, — это подумать о модификациях, которые вы можете внести, чтобы улучшить текущие сборки, которые вы уже закончили. Это следующий шаг на пути к бесплатному строительству, поскольку он заставит вас думать, планировать и создавать свою версию сборки.

Бесплатное здание

Начало

Создание дизайна с нуля на первый взгляд может показаться непосильной задачей. Однако использование методов строительства, подобных тем, что были представлены в лабораторной работе « в строительство STEM» (модуль и статье « ключевые идеи для строительства с VEX GO) , может быть применено ко всем типам зданий, что сделает эту задачу более выполнимой.

Подумайте об этом таким образом; В комплектах VEX GO имеется почти бесконечное количество комбинаций деталей и схем соединений. Если это утверждение верно, с математической точки зрения возможно все. Вам просто нужно найти ту точную формулу, которая ответит на все ваши проблемы. При этом возникает вопрос: «С чего мне начать?»

Стартовая линия

Этот вопрос является трудным. Начиная свободно строить, определенно стоит указать почему и , с какой целью вы свободно строите. Прежде чем приступить к сборке, часто бывает полезно задокументировать свои мысли и ограничения при проектировании.

• Вы можете составить диаграмму с целями, которых вы хотите достичь с помощью своего дизайна.
  • Вот некоторые примеры целей, которых вы, возможно, захотите достичь:
    • Я хочу, чтобы дизайн работал быстро
    • Я хочу, чтобы дизайн достиг высокого уровня
    • Я хочу, чтобы конструкция весила очень мало
    • Я хочу, чтобы дизайн был очень маленьким
    • Я хочу, чтобы дизайн двигался и поворачивал
    • Я хочу, чтобы дизайн поднимал и перемещал объекты
• Вы также можете составить диаграмму с ограничениями вашего проекта. Например, набор GO состоит из определенного количества частей. Вы можете иметь в виду проект, но не иметь достаточного количества определенной детали для его реализации. 
  • Некоторые примеры ограничений, которые вам, возможно, придется учитывать, включают:
    • Можно использовать только детали GO
    • Можно использовать только структурные компоненты (без двигателей или другой электроэнергии).
    • Можно использовать только менее 50 штук.
    • Можно использовать только четыре колеса, входящие в комплект.
    • Должен быть построен в определенные сроки

Важно изложить эти вопросы не только для того, чтобы их запомнить, но и для того, чтобы не сбиться с пути. Из-за бесконечного количества комбинаций связей может быть трудно точно вспомнить, почему вы начали, если уже начали. Перечисление вашей цели и всех ограничивающих факторов может помочь вам добиться того, чего вы изначально хотели.

Проектируйте, создавайте и повторяйте

Знание вашей цели и ограничений создает основу для разработки вашего решения. Прежде чем строить, важно иметь план. Инструкции по сборке предлагают очень конкретный и подробный план сборки. При свободном строительстве планы учащихся могут быть более свободными, но они должны включать в себя некий набросок того, что они пытаются построить. Это означает, что они практикуются в создании мысленной модели своей идеи, переносе ее на бумагу, а затем сопоставлении своего рисунка с реальными деталями из набора.

После того, как вы определили, чего вы хотите достичь с помощью своей сборки, и факторы, непосредственно стоящие между вами и этой целью, наступает этап балансирования. Вы должны найти идеальный баланс между своими ограничениями и целями, чтобы добиться того, чего именно вы намеревались достичь.

Не бойтесь пробовать новое! При экспериментировании с этими возможными решениями и сборками важно не следовать одному конкретному пути. Благодаря почти бесконечному сочетанию деталей в наборе, у вашей проблемы определенно есть несколько подходов! Тестируйте и повторяйте свою сборку, чтобы убедиться, что она достигает вашей цели и по-прежнему соответствует вашим ограничениям. Весь бесплатный процесс сборки доставляет массу удовольствия, поскольку вы садитесь за руль!

---

¹ Свеллер, Дж., ван Мерриенбур, Дж.Дж.Дж. & Паас, Ф. Когнитивная архитектура и педагогический дизайн: 20 лет спустя. Educ Psychol Rev 31, 261–292 (2019). https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

² Кэмерон, Клэр Э. Интервью Джейсона МакКенны. Интервью с Клэр Кэмерон. Часть 1: Готовность к школе, 2022 г., https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-1-school-readiness.

³ Кэмерон, Клэр Э. Практика, размышления: как исполнительные функции, двигательные и пространственные навыки способствуют готовности к школе. Издательство Педагогического колледжа, 2018.

⁴ Там же.