การเพิ่มขึ้นของวิทยาการคอมพิวเตอร์ในการศึกษาระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษา (K-12)
การศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์กำลังขยายตัวในสหรัฐอเมริกาและทั่วโลก เนื่องจากระบบการศึกษาจำนวนมากขึ้นยอมรับว่าวิทยาการคอมพิวเตอร์เป็นทักษะพื้นฐานแห่งศตวรรษที่ 21 นักเรียนประมาณ 65% จะทำงานในตำแหน่งที่ยังไม่มี1 การเรียนรู้วิทยาการคอมพิวเตอร์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพ2 ในการเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับงานในวันนี้และอนาคต
การใช้ VEXcode VR เพื่อสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์
ความจำเป็นในการจูงใจและดึงดูดนักเรียนให้มากขึ้น โดยเฉพาะนักเรียนจากประชากรที่ด้อยโอกาส ได้นำไปสู่การพัฒนาสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม3 ที่สมบูรณ์5 จำนวนมาก สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมด้วยภาพเหล่านี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้เป็นแบบโต้ตอบและยังสอนนักเรียนทักษะพื้นฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์ เช่น อัลกอริธึม ตัวแปร และนามธรรม มีสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมที่แตกต่างกันมากมาย และการวิจัย6 แสดงให้เห็นว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์และต้นกำเนิด การวิจัยยังบอกเราว่ามีองค์ประกอบเฉพาะ7 ที่นำไปสู่ความสำเร็จของสภาพแวดล้อมเชิงโต้ตอบและภาพเหล่านี้ องค์ประกอบเหล่านี้ทั้งหมดถูกนำไปใช้กับการพัฒนา VEXcode VR
ประการแรก VEXcode VR ใช้การเขียนโปรแกรมเป็นคำอุปมาของชิ้นส่วนปริศนา8 ที่ให้สัญญาณแก่ผู้ใช้เกี่ยวกับวิธีการและตำแหน่งที่สามารถใช้คำสั่งได้ ซึ่งจะช่วยขจัดข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์ที่พบบ่อยในภาษาการเขียนโปรแกรมและสภาพแวดล้อมอื่นๆ จำนวนมาก
VEXcode VR สนับสนุนให้นักเรียนทดลองและปรับแต่งโปรแกรมของตน9 ซึ่งทั้งหมดนี้นำไปสู่การมีส่วนร่วมที่สูงขึ้น ในช่วง 5 เดือนแรกของการเปิดตัว VEXcode VR มีโครงการที่ดำเนินอยู่มากกว่า 10 ล้านโครงการ ข้อดีอื่นๆ ของ VEXcode VR ได้แก่ ความสามารถในการรันโปรเจ็กต์ได้อย่างรวดเร็ว ดูผลลัพธ์ แก้ไขโปรเจ็กต์ และรันอีกครั้ง การมีวงจรป้อนกลับที่แน่นหนา10 แสดงให้เห็นว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์
หลักสูตรที่มีประสิทธิภาพ - วิทยาการคอมพิวเตอร์ของ VEX ระดับ 1 - บล็อกด้วยหลักสูตร VEXcode VR
วิทยาการคอมพิวเตอร์ระดับ 1 ของ VEX - บล็อกด้วย VEXcode VR เป็นหลักสูตรที่ใครๆ ก็สามารถสอนได้และทุกคนสามารถเรียนรู้ได้ ออกแบบมาสำหรับนักเรียนที่มีความสนใจและระดับประสบการณ์ที่แตกต่างกัน นักเรียนจะได้เรียนรู้แนวคิดหลักด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ขณะเขียนโค้ดหุ่นยนต์ VR บทเรียนและหน่วยการเรียนรู้ใน วิทยาการคอมพิวเตอร์ระดับ 1 - บล็อกที่มี VEXcode VRได้รับการออกแบบมาเพื่อให้นักเรียนทำงานอย่างเป็นอิสระในแต่ละบทเรียน - ทำให้สามารถนำไปใช้ได้หลายวิธี (เช่น ผสมผสาน, ซิงโครนัส, อะซิงโครนัส)
มีการแนะนำบทเรียนโดยมีวัตถุประสงค์การเรียนรู้และการกำหนดเป้าหมายร่วมกัน เป้าหมายร่วมกันนี้ตั้งขึ้นโดยมีวิดีโอแนะนำในตอนต้นของแต่ละหน่วย วิดีโอนี้กำหนดขอบเขตหัวข้อ งาน และบริบทของงานที่ทำให้ครูและนักเรียน “เข้าใจตรงกัน” การวิจัย11 บอกเราว่าการดูแลให้นักเรียนและครูมีจุดสนใจที่คล้ายกันนี้เป็นส่วนสำคัญของการสอนและการเรียนรู้ นอกจากนี้ แนวทางนี้ยังเป็นศูนย์กลางบทเรียนเกี่ยวกับการสร้างนักเรียน12 ของการแก้ปัญหา ใน วิทยาการคอมพิวเตอร์ระดับ 1 - บล็อกด้วย VEXcode VRการเน้นอยู่ที่นักเรียนคิดตามแนวคิด แทนที่จะแค่ "เดาและตรวจสอบ" เพื่อหาคำตอบ
การสอนโดยตรง13 ช่วยให้นักเรียนเริ่มต้นโดยให้คำแนะนำทีละขั้นตอนเกี่ยวกับวิธีการเข้าถึงบทเรียนในแต่ละหน่วย การจัดลำดับการเรียนรู้อย่างรอบคอบ14 นี้เน้นความเข้าใจ แทนที่จะครอบคลุมหลายหัวข้ออย่างผิวเผิน
โครงสร้างบทเรียนที่เหลือใช้วิธีการช่วยสนับสนุนบางส่วน15 เพื่อช่วยผู้เรียนในการสร้างวิธีแก้ปัญหาสำหรับความท้าทายในการเขียนโค้ดหน่วย การสอนโดยตรงที่ใช้ก่อนหน้านี้เป็นพื้นฐานของทักษะและแนวคิดทั้งหมดที่จำเป็นในการแก้ปัญหาความท้าทายในการเขียนโค้ดหน่วย ตัวอย่างเช่น แต่ละบทเรียนประกอบด้วยตัวอย่างโค้ดคุณภาพสูงเพื่อให้นักเรียนใช้ ศึกษา และแก้ไข ความท้าทายในการเขียนโค้ดหน่วยการเรียนรู้ ครูมีโอกาสได้เห็นว่านักเรียนสามารถนำสิ่งที่เรียนรู้ไปประยุกต์ใช้ในแต่ละบทเรียนได้ดีเพียงใด
การประเมินรายทางถูกสร้างขึ้นในแต่ละบทเรียนและหน่วยการเรียนรู้ ทำให้ทั้งนักเรียนและครูมีโอกาสตรวจสอบความเข้าใจของนักเรียนและระบุความต้องการในการเรียนรู้ ช่วยให้นักการศึกษาสามารถปรับการสอนได้อย่างเหมาะสม การประเมินรายทางช่วยให้ครูมีช่องทางและโอกาสได้รับข้อมูลที่ถูกต้องซึ่งจำเป็นต่อการชี้แนะการสอน ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์การเรียนรู้ที่สูงขึ้น16 นอกจากนี้ ครูที่ใช้การประเมินรายทางจะเตรียมพร้อมที่ดีกว่าเพื่อตอบสนองความต้องการของนักเรียนที่หลากหลาย ซึ่งจะช่วยให้บรรลุผลสัมฤทธิ์ของนักเรียนที่เท่าเทียมกันมากขึ้น17
หลักสูตร VEXcode VR และ VEX's Computer Science Level 1 - บล็อกที่มี VEXcode VRได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ห้องเรียนวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์มีทรัพยากรที่เชื่อมต่อกัน ซึ่งออกแบบมาเพื่อสนับสนุนนักเรียนและห้องเรียนทั้งหมด นอกจากนี้ความเชื่อมโยงระหว่างวิทยาการคอมพิวเตอร์และหุ่นยนต์ยังมีความชัดเจน นักเรียนมีความสามารถในการตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ให้ทำงานที่ซับซ้อนได้ แม้ว่าการปฏิบัติงานที่ซับซ้อนอาจเป็นจุดสิ้นสุด แต่วิธีการเกี่ยวข้องกับการแยกย่อยงานเหล่านี้ออกเป็นส่วนเล็กๆ จากนั้นจึงสร้างงานเหล่านั้นซ้ำๆ กันเพื่อสร้างวิธีแก้ปัญหา ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของวิทยาการคอมพิวเตอร์และการคิดเชิงคำนวณ
เงื่อนไขการศึกษาที่กล่าวถึงในบทความ
การสอนโดยตรง - แนวทางการสอนซึ่งมีการจัดโครงสร้าง ลำดับ และนำโดยครูผู้สอน อ่านเพิ่มเติมสามารถพบได้ ที่นี่
ฐานความช่วยเหลือ - เทคนิคการสอนที่ใช้ในการกระตุ้นให้นักเรียนมีความเข้าใจแนวคิดการสอนมากขึ้นตามลำดับ อ่านเพิ่มเติมสามารถพบได้ ที่นี่
การประเมินรายทาง - การฝึกติดตามการเรียนรู้ของนักเรียนและการให้ผลตอบรับอย่างต่อเนื่องแก่นักเรียน ซึ่งสามารถนำมาใช้ปรับปรุงการเรียนรู้ของนักเรียนได้ อ่านเพิ่มเติมสามารถพบได้ ที่นี่