Usando VEX Robotics para ensinar ciência da computação

Uma criança interagindo com o VEXcode VR em um tablet, demonstrando aprendizado interativo em robótica e programação em um ambiente educacional.

Em janeiro de 2016, o então presidente Barack Obama abordou as novas exigências da economia do século XXI e identificou a ciência da computação (CS) como a “nova competência básica exigida aos estudantes contemporâneos.1"Para enfrentar o desafio de sua época, ele anunciou um plano para dar a todos os alunos acesso à educação em ciência da computação.

A identificação do Presidente Obama sobre a importância da educação em Ciência da Computação reflete as atitudes e opiniões de muitos educadores, e também dos próprios pais e alunos do país. Isto é enfatizado pelas conclusões de um estudo recente conduzido pelo Google; 82% dos alunos estavam pelo menos um pouco interessados ​​em aprender ciência da computação, com 84% dos pais citando a ciência da computação como sendo pelo menos tão importante quanto disciplinas obrigatórias (e mais familiares), como matemática e leitura.

Refletindo sobre a presença onipresente da nova habilidade básica do século na sociedade, o ex-CEO da General Electric, Jeff Immelt, declarou recentemente:

“Se você entrar na empresa aos 20 anos, ao contrário de quando eu entrei, você aprenderá a programar. Não importa se você atua em vendas, finanças ou operações. Você pode não acabar sendo um programador, mas saberá codificar.”2 Immelt descreve um objetivo no qual a transferibilidade das competências fundamentais da ciência da computação é reconhecida e valorizada, e os subprodutos do treinamento em ciência da computação (por exemplo, decomposição de problemas, lógica, identificação de soluções alternativas, criatividade) também são apreciados por sua aplicação não relacionada à ciência da computação. dentro da força de trabalho.

Um objetivo correspondente tem sido ampliar a participação nas aulas de educação em Ciência da Computação; abordar a disparidade de género nesta área também tem sido um objectivo consistente. Atualmente, as meninas representam aproximadamente metade de todos os participantes do teste AP, mas representam apenas 25% daqueles que frequentam aulas de ciência da computação AP.3

A Robótica Educacional pode ser uma ferramenta eficaz para ensinar ciência da computação, ao mesmo tempo que ajuda a ampliar os objetivos de participação.4,5 Avanços recentes na Robótica Educacional reduziram custos e aumentaram a facilidade de uso, tornando-os mais acessíveis aos alunos e progressivamente utilizados como uma forma confiável de aprender conceitos de ciência da computação. Como tal, a ligação entre CS e robótica é clara; os alunos têm a capacidade de programar seus robôs para realizar tarefas complexas, tanto em sala de aula quanto em campos de competição. Embora o desempenho de tarefas complexas possa ser o fim, os meios envolvem a decomposição dessas tarefas em partes menores e, em seguida, construí-las iterativamente para criar uma solução.

Nas salas de aula, a estruturação desse processo é de vital importância e, mais uma vez, a Robótica Educacional pode ser eficaz para facilitar tanto a decomposição como a estruturação de tarefas complexas. A capacidade de ensinar com eficácia habilidades de ciência da computação generalizáveis, ao mesmo tempo em que oferece maneiras de ajudar a diversificar os alunos que ingressam nessas áreas, faz da Robótica Educacional um contribuidor significativo para o movimento Ciência da Computação para Todos.

1Smith, Megan. "Ciência da Computação para Todos." Administração Nacional de Arquivos e Registros. Administração Nacional de Arquivos e Registros. 12 de setembro de https://obamawhitehouse.archives.gov/blog/2016/01/30/computer-science-all

2Wattles, Jackie. "O CEO da GE, Jeff Immelt, diz que todos os novos contratados aprenderão a programar." CNNMoney. Rede de notícias a cabo. 12 de setembro de https://money.cnn.com/2016/08/04/technology/general-electric-coding-jeff-immelt/index.html

3Escritores, equipe. "Mulheres na Ciência da Computação." ComputerScience.org. 06 de setembro de 2019. ComputerScience.org. 12 de setembro2019/0 https://www.computerscience.org/resources/women-in-computer-science

4Hamner, Emily, et al. “Diários do Robô: Ampliando a Participação no Pipeline da Ciência da Computação por meio da Exploração Técnica Social.” Associação para o Avanço da Inteligência Artificial

5Liu, AS e Schunn, CD e Flot, J e Shoop, R (2013) O papel da fisicalidade em ambientes de programação ricos. Educação em Ciência da Computação, 23 (4). 315 - 331.

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