Tietojenkäsittelytieteen opettaminen ja oppiminen VEXcode VR:llä

Tietojenkäsittelytieteen nousu peruskoulussa

Tietojenkäsittelytieteen koulutus laajenee Yhdysvalloissa ja ympäri maailmaa, kun yhä useammat koulutusjärjestelmät tunnustavat tietojenkäsittelytieteen 2000-luvun perustaidoksi. Noin 65 % opiskelijoista työskentelee tehtävissä, joita ei vielä ole olemassa¹. Tietojenkäsittelytieteen oppiminen on tehokas tapa² valmistaa opiskelijoita tämän päivän ja huomisen työhön.

VEXcode VR:n käyttäminen tietojenkäsittelytieteen opettamiseen

motivoida ja houkutella lisää opiskelijoita, erityisesti aliedustetuista väestöryhmistä tulevia opiskelijoita,^{johtanut monien3 rikkaiden4 ohjelmointiympäristöjen kehittämiseen. Nämä visuaaliset ohjelmointiympäristöt on tarkoitettu interaktiivisiksi ja opettavat opiskelijoille tietojenkäsittelytieteen perustaitoja, kuten algoritmeja, muuttujia ja abstraktiota. On olemassa monia erilaisia ​​ohjelmointiympäristöjä ja tutkimus6 on osoittanut niiden menestyvän tietojenkäsittelytieteen ja STEM:n opettamisessa. Tutkimus kertoo myös, että on olemassa tiettyjä elementtejä7 , jotka johtavat näiden interaktiivisten visuaalisten ympäristöjen menestykseen. Näitä kaikkia elementtejä on sovellettu VEXcode VRn kehittämiseen.}

Ensinnäkin VEXcode VR käyttää ohjelmointia palapelin⁸ metaforana, joka antaa käyttäjälle vihjeitä siitä, miten ja missä komentoja voidaan käyttää. Tämä poistaa syntaksivirheet, jotka ovat yhteisiä monille muille ohjelmointikielille ja ympäristöille.

VEXcode VR rohkaisee oppilaita kokeilemaan ja^ohjelmiaan, kaikki lisää sitoutumista – VEXcode VR:n julkaisun viiden ensimmäisen kuukauden aikana on ajettu yli 10 miljoonaa projektia. Muita VEXcode VR:n etuja ovat kyky ajaa projekteja nopeasti, nähdä tulos, muokata projektia ja suorittaa se uudelleen. Tämä tiukka palautesilmukka¹⁰ on osoittautunut tehokkaaksi tapaksi opettaa tietojenkäsittelytiedettä.

Tehokas opetussuunnitelma - VEXin tietojenkäsittelytieteen taso 1 - VEXcode VR -kurssin lohkot

VEX's Computer Science Level 1 - Blocks with VEXcode VR on opetussuunnitelma, jota kuka tahansa voi opettaa ja jokainen voi oppia. Suunniteltu eri kiinnostuksen ja kokemustason opiskelijoille, oppilaat oppivat tietojenkäsittelytieteen ydinkäsitteitä koodaamalla VR-robottia. Oppitunnit ja yksiköt Tietojenkäsittelytieteen tasolla 1 - VEXcode VRn lohkot on suunniteltu mahdollistamaan opiskelijoiden työskentely itsenäisesti jokaisen oppitunnin ajan - jolloin se voidaan toteuttaa useilla tavoilla (esim. sekoitettu, synkroninen, asynkroninen).

Oppitunnit johdetaan oppimistavoitteisiin ja yhteisen tavoitteen asettamiseen. Tämä yhteinen tavoite vahvistetaan esittelyvideolla jokaisen yksikön alussa. Tämä video määrittää aihealueet, tehtävät ja tehtäväkontekstit, jotka tuovat opettajat ja oppilaat "samalle sivulle". Tutkimus¹¹ kertoo meille, että sen varmistaminen, että opiskelijat ja opettajat jakavat samanlaisen painopisteen, on tärkeä osa opetusta ja oppimista. Lisäksi tämä lähestymistapa keskittää oppitunnin opiskelijoiden¹² ratkaisun rakentamiseen ongelmaan. Kohdassa Tietojenkäsittelytiede Level 1 - Blocks with VEXcode VRpainopiste on siinä, että opiskelijat ajattelevat käsitteellisesti sen sijaan, että he vain "arvaavat ja tarkistavat" tiensä vastaukseen.

Suora opastus¹³ auttaa sitten oppilaita pääsemään alkuun antamalla vaiheittaiset ohjeet kuinka lähestyä oppitunteja kussakin yksikössä. Tämä huolellinen oppimisen järjestys¹⁴ korostaa ymmärrystä sen sijaan, että kattaisi pinnallisesti useita aiheita.

Muualla oppitunnin rakenteessa käytetään osittaista rakennustelinettä¹⁵ auttamaan oppijoita rakentamaan ratkaisu yksikkökoodaushaasteeseen. Aiemmin sovellettu suora opastus antaa etualalle kaikki taidot ja käsitteet, joita tarvitaan yksikkökoodaushaasteen ratkaisemiseen. Jokainen oppitunti sisältää esimerkiksi korkealaatuisia koodiesimerkkejä opiskelijoiden käyttöön, opiskeluun ja muokkaamiseen. Yksikkökoodaushaasteen avulla opettajat voivat nähdä, kuinka hyvin oppilaat voivat soveltaa oppimaansa jokaisella oppitunnilla.

Formatiivinen arviointi on sisäänrakennettu jokaiseen oppituntiin ja yksikköön. Se tarjoaa sekä opiskelijalle että opettajalle mahdollisuuden tarkistaa oppilaiden ymmärrystä ja tunnistaa oppimistarpeita, jolloin opettajat voivat mukauttaa opetusta asianmukaisesti. Formatiivinen arviointi tarjoaa opettajille välineet ja mahdollisuuden hankkia oikeantyyppistä tietoa ohjaamaan opetusta, mikä johtaa korkeampiin oppimistuloksiin¹⁶. Lisäksi formatiivista arviointia käyttävät opettajat ovat paremmin valmistautuneita vastaamaan erilaisiin opiskelijoiden tarpeisiin – auttaen näin saavuttamaan¹⁷ suuremman tasapuolisuuden opiskelijoiden tuloksissa.

VEXcode VR ja VEX's Computer Science Level 1 - Blocks with VEXcode VR-kurssi on suunniteltu tarjoamaan tietojenkäsittelytieteen luokkahuoneille yhdistetyt resurssit, jotka on suunniteltu tukemaan kaikkia opiskelijoita ja luokkahuoneita. Lisäksi tietojenkäsittelytieteen ja robotiikan yhteys on selvä; Opiskelijoilla on kyky ohjelmoida robottinsa suorittamaan monimutkaisia ​​tehtäviä. Vaikka monimutkaisten tehtävien suorittaminen voi olla loppu, keinoja on näiden tehtävien jakaminen pienempiin osiin ja niiden yhdistäminen iteratiivisesti ratkaisun luomiseksi – kaikki tietojenkäsittelytieteen ja laskennallisen ajattelun kulmakiviä.