使用 VEX 123 支持读写能力和数学思维教学

通常在小学阶段,重点关注识字和数学教学。 虽然自然拼读、常见词和流利程度对于培养年轻学生的读写能力很重要,但读写能力不仅仅只有这些要素。 读写能力还包括口语和听力等语言技能,以及写作所需的视觉和书面技能。1 同样,数学事实、计算能力和运算确实是学习数学的基础,但它们只是拼图的一小部分。 数学思维包括空间推理和抽象,以及视觉运动技能或连接数字和数量的能力。2 然而,当担心读写能力或数学成绩(或缺乏)时,第一反应往往是增加更多的死记硬背练习,而不一定考虑更大的前景,或者读写能力和数学思维如何在整个过程中发展。童年。

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执行职能和基本技能

读写能力和数学思维的基础,以及通常被认为是“入学准备”的大部分内容是执行功能、工作记忆、运动技能和空间技能等。3 通常被认为是学校成功的预测因素,但在制定课程时,这些学习的基本组成部分很少在学校中得到时间或空间,更不用说嵌入识字或数学教学中了。 然而,众所周知,空间技能是数学成绩的预测因素,运动技能是学习写作的先决条件,而执行功能使学生能够专注于阅读文章、解码不熟悉的单词并理解句子的含义。4

执行功能一词涵盖了许多技能和过程,包括自我控制(如停止冲动并做其他事情)、认知灵活性(如从一项活动转移或切换到另一项活动)和工作记忆(保持在我们使用信息时跟踪信息)。5 与执行功能相关的是运动和空间技能,以及运动和我们对物体及其运动的感知的潜在认知过程。6 所有这些都涉及学生在课堂上的学习,特别是识字和数学的发展。7

上下文中的执行功能

例如,考虑一个学生坐在课桌前阅读句子并写出答案的任务。

  • 学生需要具备运动技能,才能在课桌上保持直立坐姿的核心稳定性,以及握持、抓握和控制铅笔以便书写的精细运动技能。
  • 将书面答案定位在纸上的线上,并在给定的空间内书写,将字母连接成单词,需要空间技能。
  • 视觉空间技能对于学生将他们的写作包含在纸上,而不是注销它,或者随着他们的写作从一行移动到下一行是必要的。
  • 需要工作记忆来阅读和理解句子,以便准确地做出反应。
  • 自我控制对于学生专注于手头的任务是必要的,而不是站起来去做一些对他们来说更令人兴奋的事情,比如在块空间中建造或画画。
  • 认知灵活性涉及解释字母并正确应用语音知识(例如“set”中的“e”与“erase”中的“e”发出不同的声音)以准确阅读句子并写出适当且可读的句子回复。8

数学也出现了类似的模式,学生需要解释数字,将其牢记在心,进行计算并写出准确的答案。 一旦涉及到应用题,阅读、解释问题以及应用语音和数感来计算和写出正确答案的认知负荷就会增加这些基本技能的重要性。 好消息是,诸如空间技能之类的东西可以通过练习和反馈来提高,9 ,并且可以通过多种方式进行练习 - 包括对机器人进行编码,例如 VEX 123。

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基础技能、执行功能和 VEX 123

为 123 机器人编写代码涉及到为入学做好准备的许多基本技能,以及识字和数学发展。 例如,考虑对 123 机器人进行编码以使其在场地上从一个位置行驶到另一个位置的任务。

实现这一目标需要考虑很多因素,包括:

  • 将场地和机器人设置在正确的位置和方向需要空间技能。
  • 规划机器人的路径需要视觉空间技能。 这与写作所需的运动和空间技能相结合,将计划记录在可打印的文件上。
  • 唤醒 123 机器人并将其置于起始位置需要运动技能。
  • 按下触摸按钮需要工作记忆和运动技能,以便对机器人进行编码以匹配计划。
  • 计算技能用于将按钮按下与行为一一对应(即按下按钮两次移动两个方块)。
  • 需要语言和听力技能来遵循给出的多步骤指示,并具有自我控制能力来完成任务并与合作伙伴一起工作。
  • 如果机器人没有按预期移动,或者继续进行编码挑战的下一部分,需要认知灵活性和视觉空间技能来确定如何调试项目。

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对机器人进行编码以实现目标的行为不仅包含许多基本技能,123 机器人还可以用于强化特定的学术技能。 上述所有实践仍然得到解决,并且当机器人用于执行以下操作时,还可以通过读写或数学技能来增强:

  • 开车穿过字母,以便学生可以使用机器人读出单词
  • 开车去看写在田野上的单词并阅读它们
  • 按正确的顺序移动到故事的情节点
  • 使用机器人重演一个故事来展示阅读理解能力
  • 沿着数轴驱动机器人解决加法问题
  • 使用机器人作为 < 或 > 符号,转向面对更大或更小的值
  • 按顺序驶向场地上 11 至 20 号的号码
  • 使用带有数轴的机器人来解决减法问题

这些示例中的每一个都展示了简单的实现,其中对 123 Robot 进行编码用于以集成且引人入胜的方式支持基础技能培养。 123 机器人不是使用闪存卡练习常见单词,或者使用工作表和铅笔做数学题,而是将执行功能、空间和运动技能嵌入到这些练习中,同时通过使用机器人来激励学生!


VEX 123 与课程目标保持一致

换句话说,这里有一些在课堂上经常使用的关键评估标准,以及可以使用 VEX 123 完成的与这些标准相一致的活动。

语言和读写能力10

数学思维11:

  • 应用概念和策略来解决数学问题 - 数轴 STEM 实验室 单元让学生在数轴上使用 123 机器人来解决加法和/或减法问题。
  • 使用简单的工具和技术以非标准和标准单位进行测量 - 活动,例如 太空竞赛打扫房间 让学生使用“机器人步数”等单位对其进行编码 123 机器人行驶一定距离以完成任务任务。
  • 表现出对数字和数量的理解 - 每次学生计划一个项目来驾驶 123 机器人到特定位置时,他们需要处理所需的步骤数并将其与触摸按钮按下或编码器卡对齐,就像驾驶到宝藏一样在编码 STEM 实验室简介单元的 机器人寻宝 STEM 实验室中。
  • 使用操作、绘图和空间语言探索和解决空间问题 - 每次学生使用 VEX 123 可打印,例如“从触摸转向编码器 STEM 的访问老虎和熊实验室”中的项目和运动规划表实验室单元,他们使用空间语言、绘图和操作工具来规划和执行一个项目,将 123 机器人驱动到多个位置。

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VEX 123 作为教学工具的多功能性使教师能够将计算机科学融入课堂的许多领域,包括识字和数学。 无论是在学习中心,还是作为全班课程的一部分,VEX 123 都为教师和学生提供了获得丰富基础技能实践反馈的机会,以支持学习和发展。 要了解有关执行功能、空间和运动技能及其与学习的联系的更多信息,请观看 PD+ 视频库中《动手,用心》作者克莱尔·卡梅伦的 次访谈。


1 Dichtelmiller、Margo L. 等。等人。 学前班至三年级的工作抽样系统:综合指南。 第 4 版,皮尔逊出版社,2001 年。

2 Cameron, Claire E. 动手,思考:执行功能、运动和空间技能如何促进入学准备。 师范学院出版社,2018。

3 同上。

4 同上。

5 卡梅伦,克莱尔 E。贾森·麦肯纳采访。 克莱尔·卡梅伦访谈第 2 部分:执行职能,2022 年,https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function。

6 同上。

7同上。

8Cameron, Claire E. 动手,思考:执行功能、运动和空间技能如何促进入学准备。 师范学院出版社,2018。

9 卡梅伦,克莱尔 E。贾森·麦肯纳采访。 克莱尔·卡梅伦访谈第 4 部分:空间技能,2022 年,https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills。

10 Dichtelmiller、Margo L. 等。等人。 学前班至三年级的工作抽样系统:综合指南。 第 4 版,皮尔逊出版社,2001 年。

11 同上。

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