使用 VEX 123 支援讀寫能力和數學思維教學 – VEX 庫

通常在小學階段，重點在於識字和數學教學。雖然自然拼讀、常見單字和流暢度對於培養年輕學生的讀寫能力很重要，但讀寫能力不隻隻有這些要素。讀寫能力還包括口語和聽力等語言技能，以及寫作所需的視覺和書面技能。¹ 同樣，數學事實、計算能力和運算確實是學習數學的基礎，但它們只是拼圖的一小部分。數學思維包括空間推理和抽象，以及視覺運動技能或連結數字和數量的能力。² 然而，當擔心讀寫能力或數學成績（或缺乏）時，第一個反應往往是增加更多的死記硬背練習，而不一定考慮更大的前景，或者讀寫能力和數學思維如何在整個過程中發展。童年。

執行職能和基本技能

讀寫能力和數學思維的基礎，以及通常被認為是「入學準備」的大部分內容是執行功能、工作記憶、運動技能和空間技能等。³ 通常被認為是學校成功的預測因素，但在製定課程時，這些學習的基本組成部分很少在學校中得到時間或空間，更不用說嵌入識字或數學教學中了。然而，眾所周知，空間技能是數學成績的預測因素，運動技能是學習寫作的先決條件，而執行功能使學生能夠專注於閱讀文章、解碼不熟悉的單字並理解句子的含義。⁴

執行功能一詞涵蓋了許多技能和過程，包括自我控制（如停止衝動並做其他事情）、認知靈活性（如從一項活動轉移或切換到另一項活動）和工作記憶（保持在我們使用資訊時追蹤資訊）。⁵ 與執行功能相關的是運動和空間技能，以及運動和我們對物體及其運動的感知的潛在認知過程。⁶ 所有這些都涉及學生在課堂上的學習，特別是識字和數學的發展。⁷

上下文中的執行功能

例如，考慮一個學生坐在課桌前閱讀句子並寫出答案的任務。

學生需要具備運動技能，才能在課桌上保持直立坐姿的核心穩定性，以及握持、抓握和控制鉛筆以便書寫的精細運動技能。
將書面答案定位在紙上的線上，並在給定的空間內書寫，將字母連接成單詞，需要空間技能。
視覺空間技能對於學生將他們的寫作包含在紙上，而不是註銷它，或者隨著他們的寫作從一行移動到下一行是必要的。
需要工作記憶來閱讀和理解句子，以便準確地做出反應。
自我控制對於學生專注於手頭上的任務是必要的，而不是站起來去做一些對他們來說更令人興奮的事情，例如在塊空間中建造或畫畫。
認知靈活性涉及解釋字母並正確應用語音知識（例如“set”中的“e”與“erase”中的“e”發出不同的聲音）以準確閱讀句子並寫出適當且可讀的句子回覆.⁸

數學也出現了類似的模式，學生需要解釋數字，將其牢記在心，進行計算並寫出準確的答案。一旦涉及應用題，閱讀、解釋問題以及應用語音和數感來計算和寫出正確答案的認知負荷就會增加這些基本技能的重要性。好消息是，諸如空間技能之類的東西可以透過練習和回饋來提高，⁹ ，並且可以透過多種方式進行練習 - 包括對機器人進行編碼，例如 VEX 123。

基礎技能、執行功能和 VEX 123

為 123 機器人編寫程式碼涉及到為入學做好準備的許多基本技能，以及識字和數學發展。例如，考慮對 123 機器人進行編碼以使其在場地上從一個位置行駛到另一個位置的任務。

要實現這一目標需要考慮很多因素，包括：

將場地和機器人設置在正確的位置和方向需要空間技能。
規劃機器人的路徑需要視覺空間技能。這與寫作所需的運動和空間技能相結合，將計劃記錄在可列印的文件上。
喚醒 123 機器人並將其置於起始位置需要運動技能。
按下觸摸按鈕需要工作記憶和運動技能，以便對機器人進行編碼以匹配計劃。
計算技能用於將按鈕按下與行為一一對應（即按下按鈕兩次移動兩個方塊）。
需要語言和聽力技能來遵循給予的多步驟指示，並具有自我控制能力來完成任務並與合作夥伴一起工作。
如果機器人沒有如預期移動，或繼續進行程式設計挑戰的下一部分，需要認知靈活性和視覺空間技能來確定如何除錯專案。

對機器人進行編碼以實現目標的行為不僅包含許多基本技能，123 機器人還可以用於強化特定的學術技能。上述所有實踐仍然得到解決，並且當機器人用於執行以下操作時，還可以透過讀寫或數學技能來增強：

開車穿過字母，以便學生可以使用機器人讀出單字
開車去看寫在田野上的單字並閱讀它們
以正確的順序移動到故事的情節點
使用機器人重演一個故事來展示閱讀理解能力
沿著數軸驅動機器人解決加法問題
使用機器人作為 < 或 > 符號，轉向面對更大或更小的值
依序駛向場地上 11 至 20 號的號碼
使用數軸的機器人來解決減法問題

這些範例中的每一個都展示了簡單的實現，其中對 123 Robot 進行編碼用於以整合且引人入勝的方式支援基礎技能培養。 123 機器人不是使用閃存卡練習常見單詞，或使用工作表和鉛筆做數學題，而是將執行功能、空間和運動技能嵌入到這些練習中，同時透過使用機器人來激勵學生！

VEX 123 與課程目標保持一致

換句話說，這裡有一些在課堂上經常使用的關鍵評估標準，以及可以使用 VEX 123 完成的與這些標準一致的活動。

語言和讀寫能力¹⁰:

展示音素意識 - Touch to Code STEM 實驗室單元中的編碼和閱讀實驗室讓學生對123 機器人進行編碼，以驅動寫在圖塊上的字母（或音素），從而用機器人讀出單詞。機器人單字搜尋活動要求學生駕駛 123 機器人到瓷磚上的字母處，拼寫盡可能多的單字並將其寫下來。

理解、解釋或回應小說和非小說文本 - 認識您的機器人 STEM 實驗室單元讓學生參與故事，了解機器人的特性和功能，以及如何與合作夥伴合作成功使用機器人它。龍入村活動系列讓學生聽一個故事，然後使用123機器人重現故事情節。
使用寫作策略來傳達想法 - 使用 VEX 123 可列印材料支援路徑規劃和記錄項目，例如從觸摸到編碼器 STEM 實驗室單元中使用的項目，讓學生練習寫作和繪畫來表達他們的項目。
出於各種目的使用擴展的詞彙和語言 - 每次學生在小組內討論一個項目，或在 STEM 實驗室單元的中場休息或分享部分分享他們的編碼策略時，例如談論眼睛如何傳感器功能可幫助123 機器人看到奶奶的房子或小紅色機器人 STEM 實驗室單元中的狼，他們使用故事和編碼詞彙來解釋他們的想法、做出預測並回答問題。

數學思維¹¹:

應用概念和策略來解決數學問題 - 數軸 STEM 實驗室單元讓學生在數軸上使用 123 機器人來解決加法和/或減法問題。
使用簡單的工具和技術以非標準和標準單位進行測量 - 活動，例如太空競賽或打掃房間讓學生使用“機器人步數”等單位對其進行編碼123 機器人行駛一定距離以完成任務任務。
表現出對數字和數量的理解 - 每次學生計劃一個項目來駕駛123 機器人到特定位置時，他們需要處理所需的步驟數並將其與觸摸按鈕按下或編碼器卡對齊，就像駕駛到寶藏一樣在程式設計 STEM 實驗室簡介單元的機器人尋寶 STEM 實驗室中。
使用操作、繪圖和空間語言探索和解決空間問題 - 每次學生使用 VEX 123 可列印，例如「從觸摸轉向編碼器 STEM 的訪問老虎和熊實驗室」中的項目和運動規劃表實驗室單元，他們使用空間語言、繪圖和操作工具來規劃和執行一個項目，將123 機器人驅動到多個位置。

VEX 123 作為教學工具的多功能性使教師能夠將電腦科學融入課堂的許多領域，包括識字和數學。無論是在學習中心，還是作為全班課程的一部分，VEX 123 都為教師和學生提供了獲得豐富基礎技能實踐回饋的機會，以支持學習和發展。要了解有關執行功能、空間和運動技能及其與學習的聯繫的更多信息，請觀看 PD+ 視頻庫中《動手，用心》作者克萊爾·卡梅倫的訪談。

¹ Dichtelmiller、Margo L. 等。等人。學前班至三年級的工作抽樣系統：綜合指南。第 4 版，皮爾森出版社，2001 年。

² Cameron, Claire E. 動手，思考：執行功能、運動和空間技能如何促進入學準備。師範學院出版社，2018。

³ 同上。

⁴ 同上。

⁵ 卡梅倫，克萊爾 E。賈森麥肯納採訪。克萊爾‧卡梅倫訪談第 2 部分：執行功能，2022 年，https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-2-executive-function。

⁶ 同上。

⁷同上。

⁸Cameron, Claire E. 動手，思考：執行功能、運動和空間技能如何促進入學準備。師範學院出版社，2018。

⁹ 卡梅倫，克萊爾 E。賈森麥肯納採訪。克萊爾·卡梅倫訪談第 4 部分：空間技能，2022 年，https://pd.vex.com/videos/interview-with-claire-cameron-pt-4-spatial-skills。

¹⁰ Dichtelmiller、Margo L. 等。等人。學前班至三年級的工作抽樣系統：綜合指南。第 4 版，皮爾森出版社，2001 年。

¹¹ 同上。