Sử dụng VEX GO để hỗ trợ dạy đọc viết và tư duy toán học – Thư viện VEX

Thông thường trong những năm tiểu học, người ta tập trung nhiều vào việc dạy đọc viết và toán. Mặc dù chính tả, từ ngữ nhìn thấy và sự 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 thành tích đó), phản ứng đầu tiên thường là hạn chế chương trình giảng dạy - ví dụ: "No Child Left Behind (NCLB) đã chuyển việc phân bổ thời gian giảng dạy sang toán và đọc, đối tượng mục tiêu của hệ thống trách nhiệm giải trình mới."³Mặc dù những thay đổi như thế này thường có mục đích tốt nhưng chúng không nhất thiết phải tính đến bức tranh toàn cảnh hơn về quá trình học tập và phát triển của học sinh, hoặc khả năng đọc viết và tư duy toán học phát triển theo thời gian như thế nào.

Đồ họa thông tin minh họa những phát hiện nghiên cứu quan trọng trong giáo dục, bao gồm biểu đồ và số liệu thống kê làm nổi bật xu hướng và hiểu biết liên quan đến việc dạy và học.

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 “hành vi học đường” là những thứ như chức năng điều hành, trí nhớ làm việc, kỹ năng vận động và kỹ năng không gian.⁴ 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 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.⁵

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).⁶ 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 các đồ vật và chuyển động của chúng.⁷ 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.⁸

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 dễ đọc. 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 đi làm điều gì đó thú vị hơn đối với mình hoặc mơ mộng về những gì mình sẽ làm sau giờ học.
Tính linh hoạt trong nhận thức liên quan đến việc áp dụng ngữ âm và kiến thức ngôn ngữ một cách chính xác (chẳng hạn như số nhiều của 'bus' là 'busses' nhưng số nhiều của 'day' là 'days') để đọc câu chính xác và viết câu trả lời phù hợp và dễ đọc.⁹

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, giải thích vấn đề và áp dụng cả ngôn ngữ và ý nghĩa số vào nó để tính toán và viết câu trả lời đúng sẽ làm tăng thêm tầm quan trọng của những kỹ năng nền tảng này. Tin vui là những thứ như kỹ năng không gian có thể được cải thiện bằng thực hành và phản hồi,¹⁰ và việc thực hành đó có thể được thực hiện theo vô số cách – bao gồm xây dựng, viết mã và tham gia học tập STEM thực hành với VEX GO .

Biểu đồ minh họa các khái niệm nghiên cứu chính trong giáo dục, có các thành phần được gắn nhãn và sơ đồ để tăng cường sự hiểu biết về phương pháp giáo dục.

Kỹ năng nền tảng, Chức năng điều hành và VEX GO

Xây dựng với VEX GO 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 xây dựng robot Code Base từ hướng dẫn xây dựng. Có nhiều thứ được tích hợp để hoàn thành mục tiêu này, bao gồm:

Cần có kỹ năng vận động tinh để có thể nhặt các mảnh và kết nối chúng lại với nhau một cách hiệu quả. Nếu sử dụng Công cụ ghim, các kỹ năng vận động sẽ được sử dụng để điều khiển công cụ nhằm thực hiện những việc như tháo ghim thành công.
Cần có kỹ năng về không gian để ghép các mảnh thật trong tay với sơ đồ của các mảnh trong hướng dẫn lắp ráp. Kỹ năng nhận thức được sử dụng để di chuyển và xoay các mảnh sao cho phù hợp với góc và hướng của sơ đồ.
Cần có kỹ năng không gian trực quan để biết cách thức, thời điểm và vị trí kết nối các phần của robot với nhau để xây dựng. Trí nhớ làm việc không gian có liên quan đến việc kết nối các mảnh ở đúng vị trí, điều này cũng có thể liên quan đến các kỹ năng biến đổi.
Cần có kỹ năng nghe và ngôn ngữ để làm theo các hướng dẫn gồm nhiều bước được đưa ra, với khả năng tự chủ để tiếp tục thực hiện nhiệm vụ, làm theo hướng dẫn xây dựng và làm việc với đối tác. Ngôn ngữ không gian được sử dụng để mô tả cách các phần kết hợp với nhau trong khi xây dựng.
Kỹ năng tính toán được sử dụng để chọn số lượng mảnh ghép chính xác cho mỗi bước cũng như ngôn ngữ không gian để mô tả cách chúng đi cùng nhau.
Cần có sự linh hoạt về nhận thức và kỹ năng không gian trực quan để xác định cách khắc phục công trình nếu nó không đi cùng nhau như dự định hoặc để tiếp tục phần tiếp theo của quá trình xây dựng.

Biểu đồ minh họa các khái niệm nghiên cứu chính trong giáo dục, có các phần được chú thích và các yếu tố trực quan để tăng cường sự hiểu biết về chủ đề.

Sau khi chúng tôi thêm mã hóa cho robot để lái xe từ vị trí này đến vị trí khác trên Trường, những kỹ năng này sẽ được củng cố theo những cách bổ sung, bao gồm:

Cần có kỹ năng về không gian để thiết lập Trường và Cơ sở Mã ở đúng vị trí và hướng. Ngôn ngữ không gian được sử dụng để mô tả nhiệm vụ hoặc hướng chuyển động cần thiết để robot lái đến đúng vị trí.
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 bật robot và sử dụng thiết bị có VEXcode GO để kết nối và kéo các khối vào dự án.
Cần có trí nhớ làm việc và kỹ năng vận động để xây dựng dự án trong VEXcode GO nhằm mã hóa robot phù hợp với kế hoạch. Học sinh phải nhớ chức năng của từng khối và cách kết nối chúng để tạo thành một chuỗi hoàn thành nhiệm vụ trước mắt.
Kỹ năng tính toán được sử dụng để nhập các tham số chính xác vào các khối nhằm đạt được các hành vi mong muốn (tức là thay đổi tham số của khối [Drive for] thành 300mm để robot lái được một khoảng cách nhất định).
Cần có kỹ năng ngôn ngữ và nghe để thực hiện theo các hướng dẫn gồm nhiều bước được đưa ra, với khả năng tự chủ để tập trung vào nhiệm vụ nhất định và giải quyết vấn đề 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.

Các hoạt động xây dựng và mã hóa robot để hoàn thành nhiệm vụ không chỉ kết hợp nhiều kỹ năng nền tảng, VEX GO còn có thể được sử dụng để củng cố các kỹ năng học thuật cụ thể, đồng thời thúc đẩy động lực và sự tham gia của các trải nghiệm thực hành để hỗ trợ việc học ở các lĩnh vực khác. khu vực. Tất cả các biện pháp thực hành ở trên vẫn được giải quyết và được nâng cao thêm nhờ kỹ năng đọc viết hoặc toán học khi sử dụng tài liệu VEX GO để thực hiện những việc như:

Tạo bản dựng để khám phá các phân số tương đương theo cách hữu hình
Xây dựng một chiếc đồng hồ hoạt động để rèn luyện kỹ năng xem giờ
Dựng mặt phẳng nghiêng để thực hành đo và/hoặc chuyển đổi
Thực hành vẽ tọa độ bằng cách xây dựng và chơi trò chơi “BattleBoats”
Mã số vòng quay bánh xe cần thiết để lái robot đi một khoảng cách cụ thể
Diễn lại một câu chuyện bằng cách sử dụng các mảnh VEX GO để xây dựng các nhân vật hoặc bối cảnh nhằm thể hiện khả năng đọc hiểu
Viết nhật ký về từng giai đoạn trong vòng đời của ếch mà bạn đã xây dựng
Tạo và mô tả môi trường sống cho sinh vật có động cơ sinh sống
Viết hướng dẫn xây dựng cho những gì bạn đã xây dựng để đối tác có thể tạo ra thứ tương tự

Biểu đồ minh họa các khái niệm nghiên cứu chính trong giáo dục, có các phần được chú thích và các yếu tố trực quan giúp tăng cường sự hiểu biết về chủ đề.

Mỗi ví dụ này chỉ ra những cách không chỉ giúp học sinh chuẩn bị học STEM mà còn sử dụng STEM để học và phát triển các kỹ năng khác. Khi được trao thêm cơ hội thực hành để tham gia học tập tích hợp, học sinh có thể “tạo ra nhiều kết nối thần kinh hơn và mang lại nhiều ý nghĩa hơn cho việc học cũng như các khái niệm được dạy”.¹¹ Càng có nhiều điểm tiếp xúc trong một hoạt động thì việc học càng sâu sắc. Và khi học sinh có thể tham gia vào các cuộc trò chuyện cởi mở về công việc của mình và tạo ra mối liên hệ cảm xúc với những gì họ đang làm, việc học của họ vẫn sẽ sâu sắc hơn.

VEX GO 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 GO để phù hợp với chúng.

Ngôn ngữ và trình độ đọc viết:¹²

Nói hiệu quả bằng cách sử dụng vốn từ vựng ngày càng chính xác - Mỗi lần học sinh thảo luận về một dự án xây dựng hoặc mã hóa trong nhóm của mình, hoặc chia sẻ kiến thức của mình trong giờ nghỉ giải lao giữa giờ hoặc phần Chia sẻ của Đơn vị Phòng thí nghiệm STEM (như nói về cách robot cần di chuyển để thu thập mẫu trong Mars Rover – Surface STEM Operations Unit), các em sử dụng ngôn ngữ không gian, mô tả và chính xác để giải thích ý tưởng của mình, đưa ra dự đoán và trả lời câu hỏi.
Hiểu và diễn giải hoặc phản hồi các văn bản hư cấu và phi hư cấu - Giới thiệu về Phòng thí nghiệm STEM Đơn vị thu hút học sinh vào một câu chuyện để tìm hiểu về các tính năng và chức năng của Bộ VEX GO và hướng dẫn các em thực hiện lần lắp ráp đầu tiên bằng cách sử dụng các mảnh Bộ. Chuỗi hoạt động về đặc điểm sinh vật yêu cầu học sinh sử dụng bài viết sáng tạo để mô tả cách xây dựng của chúng kết nối với các đặc điểm của một hòn đảo tưởng tượng.
Viết cho các mục đích khác nhau ở các định dạng khác nhau - Việc sử dụng các bản in VEX GO để hỗ trợ lập kế hoạch lộ trình và lập tài liệu dự án, cùng với các bình luận trong dự án VEXcode GO như những bình luận được sử dụng trong Parade Float STEM Lab Unit, giúp học sinh thực hành viết và vẽ để thể hiện các dự án mã hóa của mình theo những cách chi tiết. Ngoài ra, các hoạt động như viết Nhật ký thực địa trong Phòng thí nghiệm STEM Fun Frogs Đơn vị cho phép học sinh viết sáng tạo hơn để mô tả các dự án xây dựng của mình.
Thu thập và sử dụng thông tin cho mục đích nghiên cứu - Học sinh thu thập dữ liệu thông qua các hoạt động và thí nghiệm như trong Phòng thí nghiệm STEM Máy đơn giản Đơn vị hoặc Phòng thí nghiệm STEM Giống nhau Đơn vị, sau đó sử dụng thông tin đó để cung cấp thông tin cho các cuộc thảo luận của mình và trả lời các câu hỏi về việc học của mình trong phần Nghỉ giải lao giữa giờ và phần Chia sẻ của Phòng thí nghiệm.

Tư duy toán học:¹³

Áp dụng các khái niệm và chiến lược để giải các bài toán - Phòng thí nghiệm STEM về phân số Đơn vị yêu cầu học sinh xây dựng một mô hình và sử dụng các mảnh ghép trong Bộ dụng cụ VEX GO để khám phá các phân số tương đương bằng cách so sánh các phân số theo kích thước.
Giao tiếp và thể hiện tư duy toán học - Khi học sinh xây dựng theo hướng dẫn lắp ráp, các em sử dụng ngôn ngữ không gian để giao tiếp với bạn cùng lớp về các mảnh ghép, hướng, số lượng, hình dạng, kích thước, v.v. Trong các hoạt động như trong Phòng thí nghiệm STEM khẩn cấp về đại dương Đơn vị, học sinh lập kế hoạch và xây dựng đường đi, sử dụng mô tả bằng lời nói và văn bản, ngôn ngữ không gian và số để thảo luận về cách lập trình hiệu quả cho rô-bốt di chuyển trên đường đi.
Khám phá và giải quyết các vấn đề về không gian bằng các đồ vật trực quan, hình vẽ và ngôn ngữ không gian - Các hoạt động khám phá như Lật cờ, Xoay cờ, và Đối xứng giúp học sinh thực hành về tính đối xứng, phản xạ và quay. Học sinh có thể khám phá cách sử dụng tọa độ để xác định vị trí các điểm trên lưới thông qua các trò chơi như trò chơi trong Đơn vị phòng thí nghiệm STEM Battle Boats.
Sử dụng các công cụ và kỹ thuật để ước tính và đo lường - Mỗi khi học sinh lập kế hoạch thực hiện dự án lái robot VEX GO đến một địa điểm cụ thể, các em cần xử lý khoảng cách cần thiết để di chuyển để đến đích và nhập ước tính hoặc số đo đó vào tài khoản của mình. mã một cách hiệu quả. Trong Đơn vị Phòng thí nghiệm STEM Cơ sở mã , học sinh sẽ lập trình Cơ sở mã để điều hướng đường đua ngoằn ngoèo bằng cách lập trình khoảng cách lái xe và rẽ theo milimét, inch hoặc độ.

Biểu đồ minh họa các phương pháp nghiên cứu trong giáo dục, nêu bật nhiều cách tiếp cận và kỹ thuật khác nhau để học tập và đánh giá hiệu quả.

Tính linh hoạt của VEX GO như một công cụ giảng dạy cho phép giáo viên tích hợp STEM vào nhiều lĩnh vực trong lớp học của họ, bao gồm cả đọc viết và toán. Dù ở trung tâm học tập hay là một phần của bài học cả lớp, VEX GO đều mang đến cho giáo viên và học sinh cơ hội được thực hành và phản hồi 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 Dee, Thomas S., và cộng sự. "Tác động của No Child Left Behind đối với học sinh, giáo viên và trường học [có nhận xét và thảo luận]." Giấy tờ Brookings về hoạt động kinh tế (2010): 149-207.

⁴ 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.

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 Cameron, Claire E. Phỏng vấn bởi Jason McKenna. Phỏng vấn Claire Cameron Phần 8: Những bài học chính, 2022, https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-8-key-takeaways.

¹¹ 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.

¹² Như trên.