Ensinando e aprendendo ciência da computação com VEXcode VR

A ascensão da ciência da computação na educação básica

A educação em Ciência da Computação está se expandindo nos Estados Unidos e em todo o mundo, à medida que mais sistemas educacionais reconhecem a Ciência da Computação como uma habilidade fundamental do século XXI. Aproximadamente 65% dos estudantes trabalharão em empregos que ainda não existem¹. Aprender Ciência da Computação é uma forma eficaz² de preparar os alunos para os empregos de hoje e de amanhã.

Usando VEXcode VR para ensinar ciência da computação

A necessidade de motivar e atrair mais estudantes, especialmente estudantes de populações sub-representadas, levou ao desenvolvimento de muitos ambientes de programação³ ricos⁴⁵. Esses ambientes de programação visual pretendem ser interativos e também ensinar aos alunos habilidades fundamentais da ciência da computação, como algoritmos, variáveis ​​e abstração. Existem muitos ambientes de programação diferentes e a pesquisa⁶ mostrou que eles são bem-sucedidos no ensino de ciência da computação e STEM. A pesquisa também nos diz que existem elementos específicos⁷ que levam ao sucesso desses ambientes visuais e interativos. Todos esses elementos foram aplicados ao desenvolvimento do VEXcode VR.

Primeiro, o VEXcode VR usa a programação como uma metáfora de peça de quebra-cabeça⁸ que fornece dicas ao usuário sobre como e onde os comandos podem ser usados. Isso elimina os erros de sintaxe comuns a muitas outras linguagens e ambientes de programação.

O VEXcode VR incentiva os alunos a^e em seus programas, tudo levando a um maior envolvimento – nos primeiros 5 meses de lançamento do VEXcode VR, mais de 10 milhões de projetos foram executados. Outras vantagens do VEXcode VR incluem a capacidade de executar projetos rapidamente, ver o resultado, editar o projeto e executá-lo novamente. Ter esse ciclo de feedback estreito¹⁰ demonstrou ser uma forma eficaz de ensinar Ciência da Computação.

Currículo Eficaz - Curso de Ciência da Computação VEX Nível 1 - Blocos com VEXcode VR

Nível 1 de Ciência da Computação da VEX - Blocos com VEXcode VR é um currículo que qualquer pessoa pode ensinar e todos podem aprender. Projetado para estudantes de diferentes interesses e níveis de experiência, os alunos aprendem os principais conceitos da ciência da computação enquanto codificam o robô VR. Lições e unidades em Ciência da Computação Nível 1 - Blocos com VEXcode VRsão projetadas para permitir que os alunos trabalhem de forma independente em cada lição - permitindo que ela seja implementada de várias maneiras (por exemplo, combinada, síncrona, assíncrona).

As aulas são introduzidas com os objetivos de aprendizagem e o estabelecimento de uma meta compartilhada. Este objetivo comum é estabelecido com um vídeo introdutório no início de cada unidade. Este vídeo define áreas temáticas, tarefas e contextos de tarefas que colocam professores e alunos “na mesma página”. A investigação¹¹ diz-nos que garantir que alunos e professores partilham este foco semelhante é uma parte importante do ensino e da aprendizagem. Além disso, esta abordagem centra a aula na construção pelo^{de uma} para o problema. Em Ciência da Computação Nível 1 - Blocos com VEXcode VRa ênfase está nos alunos pensando conceitualmente em vez de apenas “adivinhar e verificar” o caminho para uma resposta.

A instrução direta¹³ ajuda os alunos a começar, fornecendo instruções passo a passo sobre como abordar as lições em cada unidade. Esta sequência cuidadosa de aprendizagem¹⁴ enfatiza a compreensão, em vez de cobrir superficialmente vários tópicos.

O resto da estrutura da lição utiliza uma abordagem de estrutura parcial¹⁵ para ajudar os alunos a construir uma solução para o desafio de codificação da unidade. A instrução direta aplicada anteriormente destaca todas as habilidades e conceitos necessários para resolver o desafio da codificação de unidades. Por exemplo, cada lição contém exemplos de código de alta qualidade para os alunos usarem, estudarem e modificarem. Com o desafio de codificação de unidades, os professores têm a oportunidade de ver até que ponto os alunos conseguem aplicar o que aprenderam ao longo de cada aula.

A avaliação formativa está integrada em cada aula e unidade, proporcionando tanto ao aluno como ao professor a oportunidade de verificar a compreensão dos alunos e identificar as necessidades de aprendizagem, permitindo aos educadores ajustar o ensino de forma adequada. A avaliação formativa proporciona aos professores os meios e a oportunidade de adquirir o tipo certo de informação necessária para orientar a sua instrução, conduzindo assim a melhores resultados de aprendizagem¹⁶. Além disso, os professores que utilizam a avaliação formativa estão mais bem preparados para satisfazer as diversas necessidades dos alunos – ajudando assim a alcançar^maior nos resultados dos alunos.

VEXcode VR e VEX's Computer Science Level 1 - Blocks with VEXcode VRcourse são projetados para fornecer às salas de aula de Ciência da Computação uma vertente conectada de recursos projetados para oferecer suporte a todos os alunos e salas de aula. Além disso, a ligação entre Ciência da Computação e robótica é clara; os alunos têm a capacidade de programar seus robôs para realizar tarefas complexas. 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 – todas partes fundamentais da Ciência da Computação e do Pensamento Computacional.