صعود علوم الكمبيوتر في التعليم من الروضة إلى الصف الثاني عشر
يتوسع تعليم علوم الكمبيوتر في الولايات المتحدة وفي جميع أنحاء العالم حيث تعترف المزيد من أنظمة التعليم بعلوم الكمبيوتر كمهارة أساسية في القرن الحادي والعشرين. سيعمل حوالي 65% من الطلاب في وظائف غير موجودة بعد1. يعد تعلم علوم الكمبيوتر طريقة فعالة2 لإعداد الطلاب لوظائف اليوم والغد.
استخدام VEXcode VR لتدريس علوم الكمبيوتر
أدت الحاجة إلى تحفيز وجذب المزيد من الطلاب، وخاصة الطلاب من المجموعات السكانية الممثلة تمثيلا ناقصا، إلى تطوير العديد من بيئات البرمجة3 الغنية45. تهدف بيئات البرمجة المرئية هذه إلى أن تكون تفاعلية وأن تعلم الطلاب أيضًا مهارات علوم الكمبيوتر الأساسية، مثل الخوارزميات والمتغيرات والتجريد. توجد العديد من بيئات البرمجة المختلفة وقد أظهرت الأبحاث6 نجاحها في تدريس علوم الكمبيوتر والعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. تخبرنا الأبحاث أيضًا أن هناك عناصر محددة7 تؤدي إلى نجاح هذه البيئات المرئية التفاعلية. تم تطبيق جميع هذه العناصر في تطوير VEXcode VR.
أولاً، يستخدم VEXcode VR البرمجة باعتبارها قطعة ألغاز مجازية8 توفر إشارات للمستخدم حول كيفية ومكان استخدام الأوامر. يؤدي هذا إلى التخلص من الأخطاء النحوية الشائعة في العديد من لغات وبيئات البرمجة الأخرى.
يشجع VEXcode VR الطلاب على تجربة برامجهم والتعديل، مما يؤدي إلى زيادة المشاركة - في الخمسة الأولى من إصدار VEXcode VR، تم تشغيل أكثر من 10 ملايين مشروع. تشمل المزايا الأخرى لـ VEXcode VR القدرة على تشغيل المشاريع بسرعة، ورؤية النتيجة، وتحرير المشروع، وتشغيله مرة أخرى. لقد ثبت أن وجود حلقة ردود الفعل الضيقة هذه10 هو وسيلة فعالة لتدريس علوم الكمبيوتر.
المنهج الفعال - المستوى الأول لعلوم الكمبيوتر في VEX - الكتل مع دورة VEXcode VR
VEX's Computer Science Level 1 - Blocks with VEXcode VR هو منهج يمكن لأي شخص تدريسه ويمكن للجميع تعلمه. تم تصميمه للطلاب ذوي الاهتمامات ومستويات الخبرة المختلفة، حيث يتعلم الطلاب مفاهيم علوم الكمبيوتر الأساسية أثناء قيامهم بترميز VR Robot. الدروس والوحدات في علوم الكمبيوتر المستوى 1 - تم تصميم الكتل التي تحتوي على VEXcode VRللسماح للطلاب بالعمل بشكل مستقل خلال كل درس - مما يسمح بتنفيذه بطرق متعددة (على سبيل المثال، مختلط، متزامن، غير متزامن).
يتم تقديم الدروس مع أهداف التعلم وإنشاء هدف مشترك. يتم تحديد هذا الهدف المشترك من خلال فيديو تمهيدي في بداية كل وحدة. يقوم هذا الفيديو بإعداد مجالات المواضيع والمهام وسياقات المهام التي تضع المعلمين والطلاب "في نفس الصفحة". يخبرنا البحث11 أن ضمان مشاركة الطلاب والمدرسين في هذا التركيز المماثل يعد جزءًا مهمًا من التدريس والتعلم. علاوة على ذلك، يركز هذا الأسلوب الدرس على بناء المشكلة. في علوم الكمبيوتر المستوى 1 - الكتل التي تحتوي على VEXcode VRيتم التركيز على تفكير الطلاب من الناحية المفاهيمية بدلاً من مجرد "التخمين والتحقق" في طريقهم إلى الإجابة.
يساعد التعليم المباشر13 الطلاب على البدء من خلال توفير توجيهات خطوة بخطوة حول كيفية التعامل مع الدروس داخل كل وحدة. يؤكد هذا التسلسل الدقيق للتعلم14 على الفهم، بدلاً من تغطية موضوعات متعددة بشكل سطحي.
يستخدم باقي هيكل الدرس منهج السقالات الجزئية15 لمساعدة المتعلمين في بناء حل لتحدي ترميز الوحدة. تُبرز التعليمات المباشرة المطبقة مسبقًا جميع المهارات والمفاهيم اللازمة لحل تحدي ترميز الوحدات. على سبيل المثال، يحتوي كل درس على أمثلة تعليمات برمجية عالية الجودة ليتمكن الطلاب من استخدامها ودراستها وتعديلها. من خلال تحدي ترميز الوحدة، يتمتع المعلمون بفرصة معرفة مدى قدرة الطلاب على تطبيق ما تعلموه خلال كل درس.
يتم دمج التقييم التكويني في كل درس ووحدة، مما يوفر لكل من الطالب والمعلم فرصة للتحقق من فهم الطلاب وتحديد احتياجات التعلم، مما يسمح للمعلمين بتعديل التدريس بشكل مناسب. يوفر التقييم التكويني للمعلمين الوسائل والفرصة لاكتساب النوع الصحيح من المعلومات اللازمة لتوجيه عملية التدريس، مما يؤدي إلى نتائج تعليمية أعلى16. بالإضافة إلى ذلك، يكون المعلمون الذين يستخدمون التقييم التكويني أكثر استعدادًا لتلبية احتياجات الطلاب المتنوعة - مما يساعد على تحقيق من المساواة في نتائج الطلاب.
VEXcode VR وVEX's Computer Science المستوى 1 - تم تصميم المجموعات التي تحتوي على دورة VEXcode VRلتزويد الفصول الدراسية لعلوم الكمبيوتر بمجموعة متصلة من الموارد المصممة لدعم جميع الطلاب والفصول الدراسية. علاوة على ذلك، فإن العلاقة بين علوم الكمبيوتر والروبوتات واضحة؛ يتمتع الطلاب بالقدرة على برمجة الروبوتات الخاصة بهم لأداء مهام معقدة. في حين أن أداء المهام المعقدة قد يكون هو النهاية، فإن الوسائل تتضمن تحليل هذه المهام إلى أجزاء أصغر ثم تجميعها معًا بشكل متكرر لإنشاء حل - جميع الأجزاء الأساسية لعلوم الكمبيوتر والتفكير الحسابي.
المصطلحات التعليمية التي تمت مناقشتها في المقال
التدريس المباشر - أسلوب التدريس الذي يتم فيه تنظيم المادة وتسلسلها وإدارتها بواسطة المعلم. يمكن العثور على مزيد من القراءة هنا.
السقالات - التقنيات التعليمية المستخدمة لنقل الطلاب تدريجيًا إلى فهم أقوى للمفهوم التعليمي. يمكن العثور على مزيد من القراءة هنا.
التقييم التكويني - ممارسة مراقبة تعلم الطلاب وتقديم التغذية الراجعة المستمرة للطلاب والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتحسين تعلم الطلاب. يمكن العثور على مزيد من القراءة هنا.