VEXcode VR을 통한 컴퓨터 과학 교육 및 학습

K-12 교육에서 컴퓨터 공학의 부상

더 많은 교육 시스템에서 컴퓨터 과학을 기본적인 21세기 기술로 인식함에 따라 컴퓨터 과학 교육은 미국과 전 세계로 확대되고 있습니다. 대략 65%의 학생들이 아직 존재하지 않는 직업에서 일하게 될 것입니다¹. 컴퓨터 공학 배우는 것은 학생들이 현재와 미래의 직업을 준비할 수 있는^{방법입니다.}

VEXcode VR을 사용하여 컴퓨터 공학 교육

더 많은 학생, 특히 계층의^{에게 동기부여하고 관심을 끌기 위한 필요성으로 인해 많은 이 개발되었습니다 이러한 시각적 프로그래밍 환경은 대화형으로 설계되었으며 학생들에게 알고리즘, 변수 및 추상화와 같은 기본적인 컴퓨터 과학 기술을 가르칩니다. 다양한 프로그래밍 환경이 존재하며 연구6 에서는 컴퓨터 과학과 STEM을 가르치는 데 성공적인 것으로 나타났습니다. 또한 연구에 따르면 이러한 대화형 시각적 환경의 성공으로 이어지는 특정 요소7 이 있다고 합니다. 이러한 요소들은 모두 VEXcode VR개발에 적용되었습니다.}

첫째, VEXcode VR은 프로그래밍을 퍼즐 조각⁸ 은유로 사용하여 사용자에게 명령을 사용할 수 있는 방법과 위치에 대한 단서를 제공합니다. 이는 다른 많은 프로그래밍 언어 및 환경에서 흔히 발생하는 구문 오류를 제거합니다.

VEXcode VR은 학생들이 프로그램을 통해⁹ 실험하고 수정하도록 장려하여 참여도를 높입니다. VEXcode VR 출시 후 첫 5개월 동안 천만 개가 넘는 프로젝트가 실행되었습니다. VEXcode VR의 다른 장점으로는 프로젝트를 빠르게 실행하고, 결과를 확인하고, 프로젝트를 편집하고, 다시 실행할 수 있는 기능이 있습니다. 이러한 긴밀한 피드백 루프¹⁰ 갖는 것이 컴퓨터 과학을 가르치는 효과적인 방법인 것으로 나타났습니다.

효과적인 커리큘럼 - VEX의 컴퓨터 과학 레벨 1 - VEXcode VR 코스가 포함된 블록

VEX의 컴퓨터 공학 레벨 1 - Blocks with VEXcode VR 누구나 가르칠 수 있고 누구나 배울 수 있는 커리큘럼입니다. 다양한 관심과 경험 수준을 가진 학생들을 위해 고안된 학생들은 VR 로봇을 코딩하면서 핵심 컴퓨터 과학 개념을 배웁니다. 컴퓨터 과학 레벨 1 - VEXcode VR이 포함된 블록의 수업 및 단위는 학생들이 각 수업을 통해 독립적으로 작업할 수 있도록 설계되어 다양한 방법(예: 혼합, 동기, 비동기)으로 구현할 수 있습니다.

학습 목표와 공유 목표 설정을 통해 수업이 소개됩니다. 이 공유 목표는 각 단원이 시작될 때 소개 비디오를 통해 확립됩니다. 이 비디오는 교사와 학생을 "동일한 입장"으로 만드는 주제 영역, 작업 및 작업 컨텍스트를 설정합니다. 연구¹¹ 은 학생과 교사가 이와 유사한 초점을 공유하도록 하는 것이 교육 및 학습의 중요한 부분임을 알려줍니다. 더욱이, 이 접근법은 문제에 대한^{의 학생 구성} 중심으로 수업을 집중시킵니다. 컴퓨터 과학 레벨 1 - VEXcode VR을 사용한 블록에서는 학생들이 답을 찾는 방법을 단순히 "추측하고 확인"하는 대신 개념적으로 생각하는 데 중점을 둡니다.

직접 교육¹³ 은 각 단원 내 수업에 접근하는 방법에 대한 단계별 지침을 제공하여 학생들이 시작하는 데 도움을 줍니다. ¹⁴ 학습의 주의 깊은 순서는 여러 주제를 피상적으로 다루는 대신 이해를 강조합니다.

수업 구조의 나머지 부분에서는 학습자가 단위 코딩 문제에 대한 솔루션을 구성하는 데 도움을 주기 위해 부분적 발판 접근 방식¹⁵ 을 사용합니다. 이전에 적용된 직접 교육은 단위 코딩 문제를 해결하는 데 필요한 모든 기술과 개념을 강조합니다. 예를 들어, 각 수업에는 학생들이 사용하고, 공부하고, 수정할 수 있는 고품질 코드 예제가 포함되어 있습니다. 단위 코딩 챌린지를 통해 교사는 학생들이 각 수업에서 배운 내용을 얼마나 잘 적용할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

형성 평가는 각 수업과 단원에 내장되어 있어 학생과 교사 모두에게 학생의 이해를 확인하고 학습 요구 사항을 식별할 수 있는 기회를 제공하여 교육자가 교육을 적절하게 조정할 수 있도록 합니다. 형성 평가는 교사에게 수업 지도에 필요한 올바른 유형의 정보를 획득할 수 있는 수단과 기회를 제공하여 더 높은 학습 성과로 이어집니다¹⁶. 또한, 형성 평가 사용하는 교사는 다양한 학생들의 요구를 더 잘 충족할 수 있도록 준비되어 있어 학생 성과의^{큰 공평성을 달성하는 데 도움이 됩니다.}

VEXcode VR 및 VEX의 컴퓨터 과학 레벨 1 - VEXcode VR코스가 포함된 블록은 모든 학생과 교실을 지원하도록 설계된 연결된 리소스를 컴퓨터 과학 교실에 제공하도록 설계되었습니다. 더욱이, 컴퓨터 과학과 로봇 공학 사이의 연관성은 분명합니다. 학생들은 로봇이 복잡한 작업을 수행하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 복잡한 작업의 수행이 끝일 수 있지만, 수단에는 이러한 작업을 더 작은 부분으로 분해한 다음 반복적으로 함께 구축하여 솔루션을 만드는 것이 포함됩니다. 이는 모두 컴퓨터 과학 및 컴퓨팅 사고의 초석 부분입니다.