Преподавание и изучение информатики с помощью VEXcode VR

Рост компьютерных наук в школьном образовании

Образование в области компьютерных наук расширяется в Соединенных Штатах и ​​во всем мире, поскольку все больше систем образования признают информатику как фундаментальный навык 21 века. Примерно 65% студентов будут работать на профессиях, которых еще не существует¹. Изучение информатики – это эффективный способ² подготовить учащихся к работе сегодня и завтра.

Использование VEXcode VR для преподавания информатики

Необходимость мотивировать и привлекать больше студентов, особенно студентов из недостаточно представленных групп населения, привела к развитию множества³ богатых⁴ программных⁵ сред. Эти среды визуального программирования призваны быть интерактивными, а также обучать студентов фундаментальным навыкам информатики, таким как алгоритмы, переменные и абстракция. Существует множество различных сред программирования, и исследования⁶ показали, что они успешно подходят для преподавания информатики и STEM. Исследования также говорят нам, что существуют определенные элементы⁷ , которые приводят к успеху этой интерактивной визуальной среды. Все эти элементы были применены при разработке VEXcode VR.

Во-первых, VEXcode VR использует программирование как метафору из кусочков головоломки⁸ , которая подсказывает пользователю, как и где можно использовать команды. Это устраняет синтаксические ошибки, характерные для многих других языков программирования и сред.

VEXcode VR поощряет студентов экспериментировать и^{со своими программами,} приводит к более высокой вовлеченности — за первые 5 месяцев после выпуска VEXcode VR было реализовано более 10 миллионов проектов. Другие преимущества VEXcode VR включают возможность быстро запускать проекты, видеть результат, редактировать проект и запускать его снова. Наличие такой тесной петли обратной связи¹⁰ оказалось эффективным способом преподавания информатики.

Эффективная учебная программа — компьютерные науки VEX, уровень 1 — блоки с курсом VEXcode VR

Информатика VEX уровень 1 — Блоки с VEXcode VR — это учебная программа, которую может преподавать каждый и учиться каждый. Предназначенный для студентов с разными интересами и уровнями опыта, учащиеся изучают основные концепции информатики, программируя VR-робота. Уроки и разделы в Информатика Уровень 1 — Блоки с VEXcode VRпредназначены для того, чтобы позволить учащимся работать независимо на каждом уроке, что позволяет реализовать его несколькими способами (например, смешанным, синхронным, асинхронным).

Уроки начинаются с целей обучения и установления общей цели. Эта общая цель определяется вступительным видеороликом в начале каждого раздела. В этом видеоролике определяются тематические области, задачи и контекст задач, что ставит учителей и учащихся «на одну страницу». Исследования¹¹ говорят нам, что обеспечение того, чтобы учащиеся и преподаватели разделяли одну и ту же направленность, является важной частью преподавания и обучения. Более того, этот подход сосредотачивает урок вокруг построения¹² учащимися решения проблемы. На уровне «Информатика» 1 — Блоки с VEXcode VRупор делается на то, чтобы учащиеся мыслили концептуально, а не просто «угадывали и проверяли» свой путь к ответу.

Прямые инструкции¹³ затем помогают учащимся начать работу, предоставляя пошаговые инструкции о том, как подходить к урокам в рамках каждого раздела. Такая тщательная последовательность обучения¹⁴ подчеркивает понимание, а не поверхностное освещение нескольких тем.

Остальная часть структуры урока использует подход частичного каркаса¹⁵ , чтобы помочь учащимся найти решение задачи кодирования модулей. Ранее применявшееся прямое обучение выдвигает на первый план все навыки и концепции, необходимые для решения задачи кодирования модулей. Например, каждый урок содержит высококачественные примеры кода, которые учащиеся могут использовать, изучать и изменять. Благодаря задаче по кодированию модулей учителя имеют возможность увидеть, насколько хорошо учащиеся могут применять то, что они узнали на каждом уроке.

Формативное оценивание встроено в каждый урок и модуль, предоставляя как ученикам, так и учителю возможность проверить понимание учениками и определить потребности в обучении, что позволяет преподавателям соответствующим образом корректировать преподавание. Формативное оценивание предоставляет учителям средства и возможность получить нужную информацию, необходимую для руководства их обучением, что приводит к более высоким результатам обучения¹⁶. Кроме того, учителя, использующие формативное оценивание, лучше подготовлены к удовлетворению разнообразных потребностей учащихся, что помогает добиться результатов учащихся.

VEXcode VR и VEX's Computer Science Level 1 — блоки курса VEXcode VRпредназначены для обеспечения классов информатики взаимосвязанным набором ресурсов, предназначенных для поддержки всех учащихся и классов. Более того, связь между информатикой и робототехникой очевидна; Студенты имеют возможность программировать своих роботов для выполнения сложных задач. Хотя выполнение сложных задач может быть конечной целью, средства включают в себя разложение этих задач на более мелкие части, а затем итеративное их объединение для создания решения – все это краеугольные части информатики и вычислительного мышления.