Nauczanie i uczenie się informatyki z VEXcode VR

Powstanie informatyki w edukacji przedszkolnej

Edukacja w zakresie informatyki rozwija się w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie, w miarę jak coraz więcej systemów edukacyjnych uznaje informatykę za podstawową umiejętność XXI wieku. Około 65% studentów będzie pracować w zawodach, które jeszcze nie istnieją¹. Nauka informatyki to skuteczny sposób² na przygotowanie uczniów do dzisiejszych i przyszłych zawodów.

Używanie VEXcode VR do nauczania informatyki

Potrzeba motywowania i przyciągania większej liczby uczniów, zwłaszcza tych z niedostatecznie reprezentowanych populacji, doprowadziła do powstania wielu³ bogatych⁴ środowisk programistycznych⁵. Te wizualne środowiska programowania mają być interaktywne i uczyć uczniów podstawowych umiejętności informatycznych, takich jak algorytmy, zmienne i abstrakcja. Istnieje wiele różnych środowisk programistycznych, a badania⁶ wykazały, że są one skuteczne w nauczaniu informatyki i STEM. Badania mówią nam również, że istnieją specyficzne elementy⁷ , które prowadzą do sukcesu tych interaktywnych, wizualnych środowisk. Wszystkie te elementy zostały zastosowane przy opracowywaniu VEXcode VR.

Po pierwsze, VEXcode VR wykorzystuje programowanie jako metaforę ^{, która dostarcza użytkownikowi wskazówek na temat tego, jak i gdzie można używać poleceń. Eliminuje to błędy składniowe, które są typowe dla wielu innych języków programowania i środowisk.}

VEXcode VR zachęca uczniów doⁱ przy swoich programach, co prowadzi do większego zaangażowania – w ciągu pierwszych 5 miesięcy od premiery VEXcode VR zrealizowano ponad 10 milionów projektów. Inne zalety VEXcode VR obejmują możliwość szybkiego uruchamiania projektów, przeglądania wyników, edytowania projektu i uruchamiania go ponownie. Wykazano, że posiadanie tej ścisłej pętli sprzężenia zwrotnego¹⁰ jest skutecznym sposobem nauczania informatyki.

Efektywny program nauczania - Informatyka VEX poziom 1 - Bloki z kursem VEXcode VR

VEX's Computer Science Level 1 - Blocks with VEXcode VR to program nauczania, którego każdy może uczyć i każdy może się uczyć. Zaprojektowane z myślą o uczniach o różnych zainteresowaniach i poziomach doświadczenia, uczniowie poznają podstawowe pojęcia z zakresu informatyki podczas kodowania robota VR. Lekcje i jednostki na poziomie Informatyka Poziom 1 - Bloki z VEXcode VRzostały zaprojektowane tak, aby umożliwić uczniom niezależną pracę podczas każdej lekcji - co pozwala na jej realizację na wiele sposobów (np. mieszane, synchroniczne, asynchroniczne).

Lekcje rozpoczynają się od celów uczenia się i ustalenia wspólnego celu. Ten wspólny cel jest określony w filmie wprowadzającym na początku każdego rozdziału. W tym filmie przedstawiono obszary tematyczne, zadania i konteksty zadań, dzięki czemu nauczyciele i uczniowie „będą na tej samej stronie”. Badania¹¹ mówią nam, że zapewnienie, że uczniowie i nauczyciele podzielają ten sam cel, jest ważną częścią nauczania i uczenia się. Co więcej, podejście to koncentruje lekcję wokół konstruowania przez problemu. W klasie Informatyka, poziom 1 - Bloki z VEXcode VR, nacisk kładzie się na uczniów, którzy myślą koncepcyjnie, a nie tylko „zgaduje i sprawdza” drogę do odpowiedzi.

Następnie instrukcje bezpośrednie¹³ pomagają uczniom rozpocząć naukę, dostarczając szczegółowych wskazówek, jak podejść do lekcji w ramach każdej jednostki. Ta ostrożna sekwencja uczenia się¹⁴ kładzie nacisk na zrozumienie, zamiast powierzchownego omawiania wielu tematów.

W pozostałej części lekcji zastosowano podejście częściowego rusztowania¹⁵ , aby pomóc uczniom w znalezieniu rozwiązania problemu związanego z kodowaniem jednostek. Wcześniej stosowane bezpośrednie instrukcje wysuwają na pierwszy plan wszystkie umiejętności i koncepcje potrzebne do rozwiązania problemu kodowania jednostek. Na przykład każda lekcja zawiera wysokiej jakości przykłady kodu, które uczniowie mogą wykorzystać, przestudiować i modyfikować. Dzięki wyzwaniu polegającemu na kodowaniu jednostek nauczyciele mają okazję sprawdzić, jak dobrze uczniowie potrafią zastosować to, czego się nauczyli podczas każdej lekcji.

Ocena kształtująca jest wbudowana w każdą lekcję i moduł, zapewniając zarówno uczniom, jak i nauczycielom możliwość sprawdzenia zrozumienia uczniów i zidentyfikowania potrzeb edukacyjnych, umożliwiając nauczycielom odpowiednie dostosowanie nauczania. Ocena kształtująca zapewnia nauczycielom środki i możliwość zdobycia odpowiedniego rodzaju informacji potrzebnych do kierowania nauczaniem, co prowadzi do lepszych efektów uczenia się¹⁶. Ponadto nauczyciele stosujący ocenianie kształtujące są lepiej przygotowani do zaspokajania różnorodnych potrzeb uczniów, pomagając w ten sposób osiągnąć¹⁷ większą równość wyników uczniów.

Bloki VEXcode VR i VEXcode Computer Science Level 1 z kursem VEXcode VRmają na celu zapewnienie salom wykładowym informatyki połączonego pasma zasobów przeznaczonych do obsługi wszystkich uczniów i sal lekcyjnych. Co więcej, związek pomiędzy informatyką i robotyką jest jasny; uczniowie mają umiejętność programowania swoich robotów do wykonywania złożonych zadań. Chociaż wykonanie złożonych zadań może być końcem, środki obejmują rozbicie tych zadań na mniejsze części, a następnie iteracyjne zbudowanie ich razem w celu stworzenia rozwiązania - wszystkich kluczowych części informatyki i myślenia obliczeniowego.