Använda VEX 123 för att stödja undervisning i läs- och skrivkunnighet och matematiskt tänkande

Ofta under grundskolans år ligger ett starkt fokus på undervisning i läs- och skrivkunnighet och matematik. Även om fonetik, siktord och flyt är viktiga för att utveckla läskunnighet hos unga elever, finns det mer i läskunnighet än bara dessa element. Läskunnighet inkluderar även språkfärdigheter som att tala och lyssna, såväl som visuella och skriftliga färdigheter som ingår i skrivandet.¹ På liknande sätt är matematiska fakta, räkneförmåga och operationer verkligen grundläggande för att lära sig matematik, men de är bara en pusselbit. Matematiskt tänkande omfattar rumsligt resonemang och abstraktion, såväl som saker som visuellt motoriska färdigheter eller förmågan att koppla samman antal och kvantitet.² Men när det finns oro för läs- och skrivkunnighet eller matematiska prestationer (eller brist på dem) är den första instinkten ofta att lägga till mer utantillövning, utan att nödvändigtvis tänka på den större bilden, eller hur läs- och skrivkunnighet och matematiskt tänkande utvecklas under hela barndomen.

---

Exekutiva funktioner och grundläggande färdigheter

Underliggande läs- och skrivkunnighet och matematiskt tänkande, och mycket av det som vanligtvis betraktas som "skolmognad", är saker som exekutiva funktioner, arbetsminne, motoriska färdigheter och spatial kompetens.³ Dessa grundläggande komponenter i lärande ses ofta som indikatorer på skolframgång, men när det gäller att utforma läroplaner ges de sällan tid eller utrymme i skoldagen, än mindre inbäddade i läs- och skrivkunnighet eller matematikundervisning. Ändå är spatial förmåga känd för att vara en indikator på matematikresultat, motorisk förmåga är en förutsättning för att lära^{skriva, och exekutiva funktioner gör det möjligt för elever att uppmärksamma en läsning, avkoda ett okänt ord och förstå}

Termen exekutiva funktioner omfattar ett antal färdigheter och processer, inklusive självkontroll (som att stoppa en impuls och göra något annat), kognitiv flexibilitet (som att växla från en aktivitet till en annan) och arbetsminne (de processer som behövs för att hålla reda på information medan vi arbetar med den).⁵ Relaterat till exekutiva funktioner är motoriska och rumsliga färdigheter, och de underliggande kognitiva processer som ligger bakom rörelse och vår uppfattning av objekt och deras rörelser.⁶ Alla dessa är involverade i elevers lärande i en klassrumsmiljö, såväl som i specifikt läs- och skrivkunnighet och matematikutveckling.⁷

Exekutiva funktioner i kontext

Tänk dig till exempel uppgiften för en student som sitter vid ett skrivbord för att läsa en mening och skriva ett svar.

• Motoriska färdigheter behövs för att eleven ska ha den bålstabilitet som krävs för att sitta upprätt vid ett skrivbord, och finmotoriken för att hålla, greppa och kontrollera en penna för att skriva.
• Rumsliga färdigheter behövs för att placera det skrivna svaret på linjen på pappret, och för att skriva inom ett givet utrymme, med bokstäver sammankopplade till ord.
• Visuospatiala färdigheter är nödvändiga för att eleverna ska kunna hålla sitt skrivande inom pappret, och inte skriva av från det, eller för att gå från en rad till nästa med sitt skrivande.
• Arbetsminnet behövs för att läsa och förstå meningen, för att kunna formulera ett svar korrekt.
• Självkontroll är nödvändig för att eleven ska kunna fokusera på uppgiften och inte resa sig upp och göra något mer spännande, som att bygga i klossutrymmet eller rita.
• Kognitiv flexibilitet krävs för att tolka bokstäverna och tillämpa fonetiska kunskaper korrekt (som att "e" i 'set' låter annorlunda än "e" i 'erase') för att läsa meningen korrekt och skriva ett lämpligt och läsbart svar.⁸

Ett liknande mönster framträder för matematik, där eleverna behöver tolka siffror, hålla dem i minnet, utföra beräkningar och skriva korrekta svar. Och när ett ordproblem väl är inblandat, ökar den kognitiva belastningen av att läsa, tolka problemet och tillämpa både fonetik och taluppfattning på det, för att beräkna och skriva det rätta svaret, vikten av dessa grundläggande färdigheter. Den goda nyheten är att saker som spatiala färdigheter kan förbättras med övning och feedback,⁹ och att övning kan göras på en mängd olika sätt – inklusive att koda en robot, som VEX 123.

---

Grundläggande färdigheter, exekutiv funktion och VEX 123

Att koda 123-roboten involverar många av de grundläggande färdigheterna för skolförberedelse, såväl som utveckling av läs- och skrivkunnighet och matematik. Tänk dig till exempel uppgiften att koda 123-roboten så att den kör från en plats till en annan på ett fält.

Det finns många saker integrerade för att uppnå detta mål, inklusive:

• Rumsliga färdigheter behövs för att placera fältet och roboten i rätt position och orientering.
• Visuo-spatiala färdigheter behövs för att planera robotens bana. Detta kombineras med de motoriska och spatiala färdigheter som behövs för att skriva, för att dokumentera planen på en utskrivbar bild.
• Motoriska färdigheter behövs för att väcka 123-roboten och placera den i startpositionen.
• Arbetsminne och motoriska färdigheter behövs för att trycka på pekknapparna för att koda roboten så att den matchar planen.
• Räkekunskaper används för att jämföra knapptryckningar med beteenden i ett-till-ett-perspektiv (dvs. att trycka på knappen två gånger för att flytta två rutor).
• Språk- och lyssningsförmåga behövs för att följa de givna instruktionerna i flera steg, med självkontroll för att hålla sig fokuserad och arbeta med en partner.
• Kognitiv flexibilitet och visuellt-rumsliga färdigheter behövs för att avgöra hur man felsöker projektet om roboten inte rör sig som avsett, eller för att fortsätta till nästa del av kodningsutmaningen.

Inte bara innefattar själva kodningen av roboten för att uppnå ett mål många grundläggande färdigheter, 123-roboten kan även användas för att förstärka specifika akademiska färdigheter. Alla ovanstående metoder behandlas fortfarande och förbättras ytterligare av läs- eller matematikkunskaper när roboten används för att göra saker som:

• Kör över bokstäver så att eleverna kan ljuda ut ord med sin robot
• Kör till synord skrivna på ett fält och läs dem
• Gå till handlingspunkterna i en berättelse i rätt ordning
• Återskapa en berättelse med hjälp av roboten för att visa läsförståelse
• Kör roboten längs en tallinje för att lösa ett additionsproblem
• Använd roboten som en < eller > symbol för att vrida dig mot ett större eller mindre värde.
• Kör till nummer från 11-20 på ett fält i ordning
• Använd roboten med en tallinje för att lösa ett subtraktionsproblem
  

Var och en av dessa exempel visar enkla implementeringar där kodning av 123-roboten används för att stödja grundläggande färdighetsutveckling på ett integrerat och engagerande sätt. Istället för att öva på ord med hjälp av flashkort, eller använda ett arbetsblad och penna för att lösa matteproblem, används 123-roboten för att integrera exekutiva funktioner, rumsliga färdigheter och motoriska färdigheter i dessa övningar, samtidigt som eleverna motiveras med hjälp av en robot!

---

VEX 123 överensstämmer med läroplanens mål

Med andra ord, här är några viktiga bedömningskriterier som ofta används i klassrum, tillsammans med aktiviteter som kan göras med VEX 123 för att anpassa sig till dem.

Språk och läskunnighet¹⁰: 

• Visar fonemisk medvetenhet - Koda och läs-labben inom Touch to Code STEM-labb enhet, låter eleverna koda 123-roboten för att köra över bokstäver (eller fonem) skrivna på en platta för att ljuda ut ord med sin robot. I aktiviteten Robotordsökning kör eleverna sin 123-robot till bokstäver på en platta för att stava så många ord som möjligt och skriva ner dem.
• Förstår och tolkar eller svarar på skönlitterära och facklitterära texter - Träffa din robot STEM-labb Enhet engagerar eleverna i en berättelse för att lära sig om robotens funktioner och hur man samarbetar med en partner för att framgångsrikt använda den. I aktivitetsserien Draken i byn, serie lyssnar eleverna på en berättelse som berättas och återskapar sedan handlingen med hjälp av 123-roboten.
• Använder skrivstrategier för att förmedla idéer - Användningen av VEX 123 utskrivbara material för att stödja planering av väg och dokumentering av projekt, som de som används i STEM-labbenheti Moving from Touch to Coder, låter eleverna öva på att skriva och rita för att representera sina projekt.
  
• Använder utökat ordförråd och språk för en mängd olika syften - Varje gång eleverna diskuterar ett projekt i sin grupp, eller delar med sig av sina strategier för kodning under pausen eller delningsdelen av en STEM-labbenhet, som att prata om hur ögonsensorn fungerar för att hjälpa 123-roboten att se mormors hus eller en varg i Little Red Robot STEM-labbenheten, använder de berättelse- och kodningsordförråd för att förklara sina idéer, göra förutsägelser och svara på frågor.
  

Matematiskt tänkande¹¹:

• Tillämpar koncept och strategier för att lösa matematiska problem - Tallinje STEM-labb enhet låter eleverna använda 123-roboten på en tallinje för att lösa additions- och/eller subtraktionsproblem.
  
• Använder enkla verktyg och tekniker för att mäta med icke-standardiserade och standardiserade enheter - Aktiviteter som Rymdkapplöpning eller Städa ditt rum låter eleverna använda enheter som "robotsteg" för att koda sin 123-robot för att köra vissa sträckor för att utföra en uppgift.
  
• Visar förståelse för antal och kvantitet. - Varje gång eleverna planerar ett projekt för att köra 123-roboten till en specifik plats måste de bearbeta antalet steg som behövs och anpassa det till tryckningar på pekknappar eller kodkort, som att köra till skatten i Robot Treasure Hunt STEM Lab i Introduktion till kodning STEM Lab-enheten.
  
• Utforskar och löser rumsliga problem med hjälp av manipulativ, teckningar och rumsligt språk - Varje gång eleverna använder ett VEX 123 utskrivbart, som projekt- och rörelseplaneringsbladet i Visit the Tigers and Bears Lab i STEM Lab-enheten Moving from Touch to Coder, använder de rumsligt språk, teckningar och manipulativ för att planera och genomföra ett projekt för att köra 123-roboten till flera platser.
  

VEX 123:s mångsidighet som undervisningsverktyg gör det möjligt för lärare att integrera datavetenskap i många områden i klassrummet, inklusive läskunnighet och matematik. Oavsett om det är i ett lärcenter eller som en del av en helklasslektion, erbjuder VEX 123 lärare och elever en möjlighet att få övningsfeedback på en mängd grundläggande färdigheter för att stödja lärande och utveckling. För att lära dig mer om exekutiva funktioner, spatial och motoriska färdigheter och deras koppling till lärande, se intervjuer med Claire Cameron, författare till Hands On, Minds On, i PD+ videobibliotek.

---

¹ Dichtelmiller, Margo L., et. al. Arbetsprovtagningssystemet för förskola till tredje klass: Omnibusriktlinjer. 4:e upplagan, Pearson, 2001.

² Cameron, Claire E. Praktiskt, medvetet: Hur exekutiva funktioner, motoriska och spatialförmågor främjar skolberedskap. Lärarhögskolans förlag, 2018.

³ Ibid.

⁴ Ibid.

⁵ Cameron, Claire E. Intervju av Jason McKenna. Intervju med Claire Cameron del 2: Exekutiv funktion, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.

⁶ Ibid.

⁷Ibid.

⁸Cameron, Claire E. Praktisk inspiration, medvetande: Hur exekutiva funktioner, motoriska och spatialförmågor främjar skolberedskap. Lärarhögskolans förlag, 2018.

⁹ Cameron, Claire E. Intervju av Jason McKenna. Intervju med Claire Cameron del 4: Spatial färdigheter, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.

¹⁰ Dichtelmiller, Margo L., et. al. Arbetsprovtagningssystemet för förskola till tredje klass: Omnibusriktlinjer. 4:e upplagan, Pearson, 2001.

¹¹ Ibid.