Хід будівництва для VEX GO – Бібліотека VEX

вступ

Мета цієї статті — скласти дорожню карту для початку створення за допомогою VEX GO. Ця стаття призначена для тих, хто дуже новачок і не знайомий із їхніми наборами, і надасть важливу інформацію щодо навігації системою VEX GO. Пам’ятайте, що немає правильного чи неправильного способу вільно будувати. У комплекті є майже нескінченна кількість частин, тож чому було б лише одне рішення? Ця стаття має намір дати вам шлях до цієї страшної теми та зробити її менш страшною.

Дорожня карта для будівництва містить в основному три точки інтересу для вільного руху до кінцевого пункту призначення:

Інструкції зі створення
Модифікації
Вільна будівля

Ми пропонуємо уважно вивчити кожну зупинку, перш ніж продовжити свою подорож будівництвом. Перша зупинка на нашому маршруті – інструкції зі створення.

Інструкції зі створення

Для початку пропонується ознайомитися з інструкціями зі збірки VEX GO які можна знайти на builds.vex.com. Інструкції зі збірки — це заздалегідь визначені покрокові інструкції, які проводять користувача через створення конкретної збірки. Деякі збірки тільки будуються, тобто вони взагалі не оснащені електроприводом, наприклад Безмоторний суперкар. Інші живляться за допомогою двигунів і перемикачів (вперед, назад і вимикання), наприклад Spirograph. У той час як інші працюють і кодуються за допомогою VEX GO Brain, наприклад Code Base. Ці попередньо визначені збірки використовуються в різноманітних VEX GO STEM Labs. Ці лабораторії пропонують вчителям розгорнуті завдання, які потрібно виконувати з кожною збіркою, надаючи їм відправну точку для використання збірок та інструкції зі створення зі студентами. Починаючи з інструкцій зі створення та вправ STEM Lab, вчителі можуть закласти основу для студентів, щоб вони були готові вирішувати складніші завдання згодом.

Тут зображено (в порядку зліва направо): безмоторний суперавтомобіль (лише будівництво); Спірограф (з електроприводом); База коду (підключена та закодована)

Інструкції зі створення підтримують навчання учнів

Дотримуючись окремого набору інструкцій зі складання для початку, це чудовий спосіб не лише ознайомитись із набором і частинами, що містяться в ньому, а й побачити приклади того, як певні частини функціонують і чому вони використовуються в певних збірках. Виконання цих вступних збірок може зменшити когнітивне навантаження та дати вам змогу продовжити свій шлях створення. Теорія когнітивного навантаження намагається пояснити, як на здатність студента опрацьовувати нову інформацію може вплинути навантаження інформації, яка повинна бути використана для виконання завдання.¹ Наприклад, під час процесу розв’язування задач, як-от проектування та створення об’єкта для виконання завдання, учням потрібно мати так багато речей, легкодоступних у своїй робочій пам’яті, від цілі, плану, обмежень, до фактичного процесу з’єднання двох частин разом. Щоб допомогти учням впоратися з таким великим завданням, розбиття його на менші компоненти допомагає зробити навантаження легшим. Будівництво з інструкцій зі складання дає змогу студентам зосередитися на тому, як деталі з’єднуються разом, щоб створити більший об’єкт. Чим більше студенти практикують це, тим дії, пов’язані з завданням на будівництво, не вимагають такої ж кількості мислення; таким чином звільняючи когнітивні здібності для таких концепцій, як проектування чи повторення збірки.

Існує також багато інших навичок, які використовуються та розвиваються під час виконання окремих інструкцій зі створення, наприклад, просторове мислення. Просторові навички є основоположним компонентом навчання та є загальним терміном для ряду когнітивних процесів, які використовуються для помічання просторової інформації та роботи з нею.² Те, як ми розуміємо об’єкти та їхні властивості та рух у просторі, здатність створювати уявну модель об’єкта чи проблеми чи перетворювати цей об’єкт у своїй свідомості – усе це частина просторового мислення. Розмірковуючи про те, як це виглядає на практиці, орієнтуючи свою конструкцію або деталі так само, як це показано в інструкціях зі збірки, можна розвинути просторове мислення, важливу навичку, яку потрібно мати пізніше в більш просунутому будівництві.

Ця стратегія побудови може допомогти учням зрозуміти багато різних типів з’єднань під час побудови, а також побачити, що всі побудови — це лише особлива послідовність цих з’єднань. Згодом вони можуть розвинути розуміння того, що кожна деталь, яка входить у збірку, повинна мати певну функцію, будь то форма, структура, рух, інтелект чи прикраса!

Ці навички корисні не лише під час створення, але й розвиваючи та зміцнюючи ці навички, учні також можуть підтримувати своє математичне мислення.³ частина математичного мислення спирається на здатність учнів створювати уявну модель проблеми. Практикуючи конструювання, учні не лише розвивають м’язи просторового мислення, а й розвивають свої здібності до мисленнєвого моделювання, які можуть підтримати подальше вивчення математики.⁴ Щоб дізнатися більше про використання VEX GO для підтримки математичного мислення, перегляньте цю статтю.

Модифікації

Подумайте про це таким чином; «Модифікації» стануть вашим мостом між структурованим будівництвом (з використанням інструкцій зі збирання) та вільним будівництвом. У структурованому будівництві ви, в основному, маєте всі відповіді на питання , чому я будую, , як я будую, і , що я будую. У вільному будівництві ви повинні самі знайти всі відповіді. Зміни — чудовий спосіб полегшити відповідь на ці запитання, не відповідаючи на всі одразу.

Наприклад, у вправі Ramp Racers учні внесуть незначні зміни в конструкцію Inclined Plane. Це дозволяє учням вибирати, як вони хотіли б редагувати збірку, без браку структури, яку має вільна збірка. Це дозволяє учням зосереджуватися на меншій кількості змінних, які потрібно змінювати одночасно, доки вони не дізнаються більше про частини GO Kit, як вони функціонують, а також про те, як побудувати певні механізми.

Інші приклади використання цього включають Super Car, Robot Arm, Code Baseі модифікацій кігтя в Лабораторії 2 адаптації кігтя STEM Lab.

Деякі серії збірок, як-от Super Car (на фото нижче), пропонують інший спосіб досліджувати будівництво за допомогою модифікацій. Збірка прогресує в міру зміни потреби в роботі. Послідовність збірок, як-от Super Car, дає можливість дослідити зв’язок між модифікацією та потребою. Незалежно від того, чи визначається «потреба» діяльністю STEM Lab чи самими учнями, можливість пов’язати зміни в збірці з можливостями збірки є важливою.

Однією зі стратегій, які допоможуть перейти від модифікацій до вільного будівництва, є подумати про зміни, які ви можете зробити, щоб покращити поточні збірки, які ви вже закінчили. Це наступний крок до вільного будівництва, оскільки він залучить вас до роздумів, планування та створення вашої версії збірки.

Вільна будівля

Початок

Створення дизайну з нуля спочатку може здатися непосильним. Однак використання методів будівництва, подібних до тих, що представлені в розділі Intro to Building STEM Lab Unit і Key Ideas for Building with VEX GO , можна застосувати до всіх типів будівель, щоб зробити це завдання легшим.

Подумайте про це таким чином; існує майже нескінченна кількість комбінацій деталей і моделей з’єднань у ваших наборах VEX GO. Оскільки це твердження вірне, математично все можливо. Вам просто потрібно знайти точну формулу, щоб відповісти на всі ваші проблеми. У зв’язку з цим виникає питання: «З чого мені почати?»

Стартова лінія

Це питання важке. Починаючи вільно будувати, безумовно, варто пояснити чому і з якою метою ви вільно будуєте. Часто буває корисно задокументувати свої думки та обмеження дизайну перед початком будівництва.

Ви можете скласти діаграму з цілями, яких ви хочете досягти своїм дизайном.
- Деякі приклади цілей, яких ви можете досягти, включають:
  - Я хочу, щоб дизайн йшов швидко
  - Я хочу, щоб дизайн досяг високого рівня
  - Я хочу, щоб дизайн важив дуже мало
  - Я хочу, щоб дизайн був дуже маленьким
  - Я хочу, щоб дизайн їздив і повертав
  - Я хочу, щоб дизайн брав і переміщував предмети
Ви також можете створити діаграму з обмеженнями вашого дизайну. Наприклад, GO Kit має певну кількість частин. Ви можете мати на увазі проект, але не мати достатньо певної частини, щоб створити його.
- Деякі приклади обмежень, які вам, можливо, доведеться врахувати, включають:
  - Можна використовувати лише частини GO
  - Можна використовувати лише структурні компоненти (без двигунів чи іншої електричної енергії)
  - Можна використовувати лише менше 50 штук
  - Можна використовувати лише чотири колеса, які входять у комплект
  - Повинен бути побудований в певні терміни

Важливо сформулювати ці запитання не лише для того, щоб запам’ятати їх, але й для того, щоб залишатися на шляху. З нескінченними комбінаціями з’єднань може бути важко згадати, чому саме ви почали, як тільки ви почали. Перерахування вашої мети та всіх обмежувальних факторів може допомогти вам створити те, чого ви спочатку хотіли.

Проектуйте, створюйте та ітеруйте

Знання вашої мети та обмежень закладає основу для розробки вашого рішення. Перед будівництвом важливо скласти план. Інструкції зі збірки пропонують дуже конкретний і детальний план збірки. При вільному будівництві плани студентів можуть бути вільнішими, але вони повинні включати певний ескіз того, що саме вони намагаються побудувати. Це означає, що вони практикують створення уявної моделі своєї ідеї, перенесення її на папір, а потім зіставлення свого малюнка з реальними деталями з набору.

Після того, як ви визначили, чого хочете досягти за допомогою своєї комплекції, і фактори, які безпосередньо відмежовують вас від цієї мети, це тоді баланс. Ви повинні знайти ідеальний баланс між своїми обмеженнями та цілями, щоб створити саме те, що ви задумали досягти.

Не бійтеся пробувати нове! Коли ви експериментуєте з цими можливими рішеннями та збірками, важливо не слідувати одному конкретному шляху. Завдяки майже безкінечній комбінації деталей у наборі, безумовно, існує більше ніж один підхід до вашої проблеми! Тестуйте та повторюйте свою збірку, щоб переконатися, що вона досягає вашої мети та все ще відповідає вашим обмеженням. Весь безкоштовний процес будівництва дуже веселий, оскільки він ставить вас на місце водія!

¹ Sweller, J., van Merriënboer, JJG & Паас, Ф. Когнітивна архітектура та дизайн навчання: 20 років потому. Educ Psychol Rev 31, 261–292 (2019). https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

² Кемерон, Клер Е. Інтерв'ю Джейсона МакКенни. Інтерв’ю з Клер Кемерон. Частина 1: Готовність до школи, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-1-school-readiness.

³ Cameron, Claire E. Hands on, minds on: How izvršnі функції, моторика та просторові навички сприяють готовності до школи. Teachers College Press, 2018.

⁴ Там само.