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 просмотреть Инструкций по сборке VEX GO которые можно найти на сайте builds.vex.com. Инструкции по сборке — это заранее определенные пошаговые инструкции, которые помогают пользователю создать конкретную сборку. Некоторые из сборок имеют только конструкцию, что означает, что они вообще не оснащены двигателем, например Суперкар без двигателя. Другие питаются с помощью двигателей и переключателей (вперед, назад и выключение), например Спирограф. В то время как другие имеют питание и кодируются с использованием VEX GO Brain, например Code Base. Эти заранее определенные сборки используются в различных лабораториях VEX GO STEM. 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 способствуют обучению учащихся

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 сборкой, учащиеся не только тренируют мышцы пространственного мышления, но и развивают свои способности к мысленному 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 Гонщики на рампах » учащиеся внесут небольшие изменения в сборку Наклонная плоскость. 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 Super Car, Robot Arm, Code Baseи модификаций клешни в Лаборатории 2 адаптационной клешни STEM Lab.

Некоторые серии сборок, такие как Super Car (на фото ниже), предлагают еще один способ изучения строительства с модификациями. 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. Тем не менее, использование методов строительства, подобных тем, которые представлены в статьях Введение в построение лабораторного блока STEM и ключевые идеи для строительства с помощью VEX GO », можно применить ко всем типам зданий, чтобы сделать эту задачу более управляемой.

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.