Thông thường trong những năm tiểu học, việc dạy đọc viết và toán được chú trọng nhiều. Mặc dù ngữ âm, từ ngữ nhìn thấy và khả năng đọc trôi chảy đều quan trọng trong việc phát triển khả năng đọc viết ở học sinh nhỏ tuổi, nhưng việc đọc viết còn có nhiều điều hơn là chỉ những yếu tố này. Khả năng đọc viết cũng bao gồm các kỹ năng ngôn ngữ như nói và nghe, cũng như các kỹ năng hình ảnh và viết liên quan đến viết.1 Tương tự, các sự kiện toán học, phép tính và các phép tính thực sự là nền tảng cho việc học toán, nhưng chúng chỉ là một phần của câu đố. Tư duy toán học bao gồm khả năng suy luận và trừu tượng hóa không gian, cũng như những thứ như kỹ năng vận động thị giác hoặc khả năng kết nối số và lượng.2 Tuy nhiên, khi có những lo ngại về thành tích đọc viết hoặc toán học (hoặc thiếu chúng), bản năng đầu tiên thường là thực hành học vẹt nhiều hơn mà không nhất thiết phải nghĩ đến bức tranh toàn cảnh hơn hoặc cách đọc viết và tư duy toán học phát triển xuyên suốt. thời thơ ấu.
Chức năng điều hành và kỹ năng nền tảng
Nền tảng của khả năng đọc viết và tư duy toán học, và phần lớn những gì thường được coi là “sẵn sàng đi học” là những thứ như chức năng điều hành, trí nhớ làm việc, kỹ năng vận động và kỹ năng không gian.3 Thường được coi là những yếu tố dự đoán sự thành công của trường học, khi nói đến việc định hình chương trình giảng dạy, những thành phần học tập nền tảng này hiếm khi được dành thời gian hoặc không gian trong ngày học, chứ đừng nói đến việc dạy đọc viết hoặc toán. Tuy nhiên, kỹ năng không gian được biết đến là yếu tố dự báo thành tích toán học, kỹ năng vận động là điều kiện tiên quyết để học viết và chức năng điều hành cho phép học sinh tham gia đọc một đoạn văn, giải mã một từ lạ và hiểu ý nghĩa của câu.4
Thuật ngữ chức năng điều hành bao gồm một số kỹ năng và quy trình, bao gồm khả năng tự kiểm soát (như dừng cơn bốc đồng và làm việc khác), tính linh hoạt trong nhận thức (như chuyển hoặc chuyển từ hoạt động này sang hoạt động khác) và trí nhớ làm việc (các quá trình cần thiết để duy trì theo dõi thông tin khi chúng tôi làm việc với nó).5 Liên quan đến chức năng điều hành là các kỹ năng vận động và không gian cũng như các quá trình nhận thức cơ bản dẫn đến chuyển động và nhận thức của chúng ta về đồ vật cũng như chuyển động của chúng.6 Tất cả những điều này đều liên quan đến việc học tập của học sinh trong môi trường lớp học, cũng như đặc biệt là phát triển khả năng đọc viết và toán học.7
Chức năng điều hành trong bối cảnh
Ví dụ, hãy xem xét nhiệm vụ của một học sinh ngồi ở bàn để đọc một câu và viết câu trả lời.
- Kỹ năng vận động cần thiết để học sinh có sự ổn định cốt lõi để ngồi thẳng vào bàn, kỹ năng vận động tinh để cầm, nắm và điều khiển bút chì để viết.
- Cần có kỹ năng về không gian để định vị câu trả lời bằng dòng chữ trên giấy và viết trong một không gian nhất định, với các chữ cái được nối thành từ.
- Kỹ năng thị giác-không gian là cần thiết để học sinh viết chữ vào giấy chứ không viết tắt hoặc chuyển từ dòng này sang dòng tiếp theo khi viết.
- Trí nhớ làm việc cần thiết để đọc và hiểu câu, nhằm hình thành câu trả lời một cách chính xác.
- Sự tự chủ là cần thiết để học sinh có thể hoàn thành nhiệm vụ trước mắt chứ không phải đứng dậy và làm điều gì đó thú vị hơn đối với các em, chẳng hạn như xây dựng trong không gian hình khối hoặc vẽ.
- Tính linh hoạt về nhận thức liên quan đến việc diễn giải các chữ cái và áp dụng kiến thức ngữ âm một cách chính xác (như chữ “e” trong 'set' tạo ra âm thanh khác với âm "e" trong 'erase') để đọc câu chính xác và viết một cách thích hợp và dễ đọc. phản ứng.8
Một mô hình tương tự xuất hiện đối với môn toán, trong đó học sinh cần giải thích các con số, ghi nhớ chúng trong đầu, thực hiện các phép tính và viết câu trả lời chính xác. Và khi có một vấn đề về từ, tải nhận thức của việc đọc, diễn giải vấn đề và áp dụng cả ngữ âm và ý nghĩa số vào đó để tính toán và viết câu trả lời đúng sẽ làm tăng thêm tầm quan trọng của những kỹ năng nền tảng này. Tin tốt là những thứ như kỹ năng không gian có thể được cải thiện bằng thực hành và phản hồi,9 và việc thực hành đó có thể được thực hiện theo vô số cách – bao gồm cả việc mã hóa robot, như VEX 123.
Kỹ năng nền tảng, Chức năng điều hành và VEX 123
Việc mã hóa Robot 123 bao gồm nhiều kỹ năng nền tảng để sẵn sàng đi học cũng như phát triển khả năng đọc viết và toán học. Ví dụ: hãy xem xét nhiệm vụ mã hóa Robot 123 để lái từ vị trí này đến vị trí khác trên Trường.
Có nhiều thứ được tích hợp để hoàn thành mục tiêu này, bao gồm:
- Cần có kỹ năng về không gian để thiết lập Trường và robot ở đúng vị trí và hướng.
- Cần có kỹ năng không gian trực quan để lập kế hoạch đường đi của robot. Điều này được kết hợp với các kỹ năng vận động và không gian cần thiết để viết, ghi lại kế hoạch trên bản in.
- Cần có kỹ năng vận động để đánh thức Robot 123 và đặt nó vào vị trí ban đầu.
- Cần có trí nhớ làm việc và kỹ năng vận động để nhấn các nút Cảm ứng nhằm mã hóa robot phù hợp với kế hoạch.
- Kỹ năng tính toán được sử dụng để tương ứng một-một giữa việc nhấn nút với các hành vi (tức là nhấn nút hai lần để di chuyển hai hình vuông).
- Cần có kỹ năng ngôn ngữ và nghe để thực hiện theo các hướng dẫn gồm nhiều bước được đưa ra, đồng thời có khả năng tự chủ để tiếp tục thực hiện nhiệm vụ và làm việc với đối tác.
- Cần có sự linh hoạt về nhận thức và kỹ năng không gian trực quan để xác định cách gỡ lỗi dự án nếu robot không di chuyển như dự định hoặc để tiếp tục đến phần tiếp theo của thử thách mã hóa.
Hành động mã hóa robot để hoàn thành mục tiêu không chỉ kết hợp nhiều kỹ năng nền tảng, Robot 123 còn có thể được sử dụng để củng cố các kỹ năng học tập cụ thể. Tất cả các biện pháp thực hành nêu trên vẫn được giải quyết và được nâng cao thêm nhờ kỹ năng đọc viết hoặc toán học khi robot được sử dụng để làm những việc như:
- Lái xe qua các chữ cái để học sinh có thể phát âm các từ bằng robot của họ
- Lái xe đến xem các từ được viết trên Trường và đọc chúng
- Di chuyển đến các điểm cốt truyện của câu chuyện theo đúng thứ tự
- Diễn lại một câu chuyện bằng robot để thể hiện khả năng đọc hiểu
- Lái robot dọc theo trục số để giải bài toán cộng
- Sử dụng robot làm ký hiệu < hoặc > để quay mặt về giá trị lớn hơn hoặc nhỏ hơn
- Lái xe đến các số từ 11-20 trên một Field theo thứ tự
- Sử dụng robot với trục số để giải bài toán trừ
Mỗi ví dụ này cho thấy cách triển khai đơn giản trong đó mã hóa Robot 123 được sử dụng để hỗ trợ xây dựng kỹ năng nền tảng theo cách tích hợp và hấp dẫn. Thay vì thực hành các từ thị giác bằng thẻ ghi chú hoặc sử dụng bảng tính và bút chì để làm các bài toán, Robot 123 được sử dụng để đưa các kỹ năng điều hành, không gian và vận động vào các bài thực hành này, đồng thời thúc đẩy học sinh sử dụng robot!
VEX 123 phù hợp với mục tiêu giảng dạy
Nói cách khác, đây là một số tiêu chí đánh giá chính thường được sử dụng trong lớp học, cùng với các hoạt động có thể thực hiện với VEX 123 để phù hợp với chúng.
Ngôn ngữ và khả năng đọc viết10:
- Thể hiện nhận thức về âm vị - Phòng thí nghiệm Đọc và Viết mã trong Phòng thí nghiệm STEM Chạm để Viết mã Đơn vị, yêu cầu học sinh lập trình cho Robot 123 để lái qua các chữ cái (hoặc âm vị) được viết trên một Tấm gạch để phát âm các từ bằng robot của mình. Hoạt động Tìm kiếm Từ bằng Robot yêu cầu học sinh điều khiển Robot 123 của mình đến các chữ cái trên Ngói để đánh vần càng nhiều từ càng tốt và viết chúng ra.
- Hiểu và diễn giải hoặc phản hồi các văn bản hư cấu và phi hư cấu - Phòng thí nghiệm STEM Gặp gỡ Robot của bạn Đơn vị thu hút học sinh vào một câu chuyện để tìm hiểu về các tính năng và chức năng của robot, cũng như cách làm việc với bạn để sử dụng robot thành công. Chuỗi hoạt động về chủ đề rồng trong làng yêu cầu học sinh lắng nghe một câu chuyện được kể, sau đó tái hiện các tình tiết trong câu chuyện bằng cách sử dụng Robot 123.
- Sử dụng các chiến lược viết để truyền đạt ý tưởng - Sử dụng bản in VEX 123 để hỗ trợ lập kế hoạch lộ trình và ghi chép dự án, giống như những bản được sử dụng trong Phòng thí nghiệm STEM Chuyển từ cảm ứng sang lập trình viên Đơn vị, yêu cầu học sinh thực hành viết và vẽ để thể hiện dự án của mình.
- Sử dụng vốn từ vựng và ngôn ngữ mở rộng cho nhiều mục đích khác nhau - Mỗi khi học sinh thảo luận về một dự án trong nhóm của mình hoặc chia sẻ các chiến lược lập trình của mình trong giờ nghỉ giải lao giữa giờ hoặc phần Chia sẻ của Đơn vị Phòng thí nghiệm STEM, chẳng hạn như nói về cách Cảm biến mắt hoạt động để giúp Robot 123 nhìn thấy nhà của Bà hoặc một con Sói trong Đơn vị Phòng thí nghiệm STEM Robot nhỏ màu đỏ , các em sử dụng từ vựng về câu chuyện và lập trình để giải thích ý tưởng của mình, đưa ra dự đoán và trả lời câu hỏi.
Tư duy toán học11:
- Áp dụng các khái niệm và chiến lược để giải các bài toán - Phòng thí nghiệm STEM về đường Đơn vị yêu cầu học sinh sử dụng Robot 123 trên đường số để giải các bài toán cộng và/hoặc trừ.
- Sử dụng các công cụ và kỹ thuật đơn giản để đo bằng các đơn vị chuẩn và không chuẩn - Các hoạt động như Cuộc đua không gian hoặc Dọn phòng yêu cầu học sinh sử dụng các đơn vị như 'bước chân của rô bốt' để lập trình cho rô bốt của mình 123 để di chuyển một khoảng cách nhất định để hoàn thành một nhiệm vụ.
- Thể hiện sự hiểu biết về số lượng và số lượng - Mỗi lần học sinh lập kế hoạch cho một dự án lái Robot 123 đến một địa điểm cụ thể, các em cần xử lý số bước cần thiết và căn chỉnh số bước đó với các lần nhấn nút Cảm ứng hoặc thẻ Coder, như lái xe đến kho báu trong Phòng thí nghiệm STEM Săn tìm kho báu bằng robot trong Đơn vị Phòng thí nghiệm STEM Giới thiệu về Lập trình.
- Khám phá và giải quyết các vấn đề không gian bằng các đồ vật thao tác, hình vẽ và ngôn ngữ không gian - Mỗi lần học sinh sử dụng bản in VEX 123, như bảng lập kế hoạch dự án và chuyển động trong Phòng thí nghiệm Tham quan Hổ và Gấu của Đơn vị Phòng thí nghiệm STEM Chuyển từ Cảm ứng sang Lập trình viên, các em sẽ sử dụng ngôn ngữ không gian, hình vẽ và đồ vật thao tác để lập kế hoạch và thực hiện dự án điều khiển Robot 123 đến nhiều địa điểm.
Tính linh hoạt của VEX 123 như một công cụ giảng dạy cho phép giáo viên đưa khoa học máy tính vào nhiều lĩnh vực trong lớp học, bao gồm cả đọc viết và toán. Dù ở trung tâm học tập hay là một phần của bài học cả lớp, VEX 123 đều mang đến cho giáo viên và học sinh cơ hội nhận được phản hồi thực hành về vô số kỹ năng nền tảng để hỗ trợ học tập và phát triển. Để tìm hiểu thêm về chức năng điều hành, không gian và kỹ năng vận động cũng như mối liên hệ của chúng với việc học, hãy xem Phỏng vấn Claire Cameron, tác giả của Hands On, Minds On, trong thư viện video PD+.
1 Dichtelmiller, Margo L., et. al. Hệ thống lấy mẫu công việc từ mẫu giáo đến lớp ba: Nguyên tắc tổng hợp. Tái bản lần thứ 4, Pearson, 2001.
2 Cameron, Claire E. Thực hành và lưu ý: Chức năng điều hành, kỹ năng vận động và không gian thúc đẩy sự sẵn sàng đi học như thế nào. Nhà xuất bản Giáo viên Cao đẳng, 2018.
3 Như trên.
4 Như trên.
5 Cameron, Claire E. Phỏng vấn bởi Jason McKenna. Phỏng vấn Claire Cameron Phần 2: Chức năng điều hành, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function.
6 Như trên.
7Như trên.
8Cameron, Claire E. Thực hành và lưu ý: Chức năng điều hành, kỹ năng vận động và không gian thúc đẩy sự sẵn sàng đi học như thế nào. Nhà xuất bản Giáo viên Cao đẳng, 2018.
9 Cameron, Claire E. Cuộc phỏng vấn của Jason McKenna. Phỏng vấn Claire Cameron Phần 4: Kỹ năng không gian, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills.
10 Dichtelmiller, Margo L., et. al. Hệ thống lấy mẫu công việc từ mẫu giáo đến lớp ba: Nguyên tắc tổng hợp. Tái bản lần thứ 4, Pearson, 2001.
11 Như trên.