Викладання та вивчення інформатики за допомогою VEXcode VR

Розвиток інформатики в освіті K-12

Освіта з інформатики розширюється в Сполучених Штатах і в усьому світі, оскільки все більше освітніх систем визнають інформатику як фундаментальну навичку 21 століття. Приблизно 65% студентів працюватимуть на роботах, яких ще не існує¹. Вивчення інформатики — це ефективний спосіб² підготувати учнів до роботи сьогодні та завтра.

Використання VEXcode VR для навчання інформатиці

Потреба мотивувати та залучати більше студентів, особливо студентів з недостатньо представлених груп населення, призвела до розвитку багатьох³ багатих⁴ програмуючих⁵ середовищ. Ці середовища візуального програмування мають бути інтерактивними, а також навчати студентів основним навичкам інформатики, таким як алгоритми, змінні та абстракції. Існує багато різних середовищ програмування, і дослідження⁶ показали, що вони успішні у викладанні інформатики та STEM. Дослідження також показують нам, що існують певні елементи⁷ , які призводять до успіху цих інтерактивних візуальних середовищ. Усі ці елементи були застосовані для розробки VEXcode VR.

По-перше, VEXcode VR використовує програмування як метафору головоломки⁸ , яка дає підказки користувачеві про те, як і де можна використовувати команди. Це усуває синтаксичні помилки, характерні для багатьох інших мов програмування та середовищ.

VEXcode VR заохочує студентів експериментувати та⁹ майструвати свої програми, що сприяє більшій залученості — за перші 5 місяців після випуску VEXcode VR було запущено понад 10 мільйонів проектів. Інші переваги VEXcode VR включають можливість швидко запускати проекти, переглядати результат, редагувати проект і запускати його знову. Наявність цієї жорсткої петлі зворотного зв’язку¹⁰ виявилася ефективним способом викладання інформатики.

Ефективна навчальна програма - VEX's Computer Science Level 1 - Blocks with VEXcode VR Course

VEX's Computer Science Level 1 – Blocks with VEXcode VR – це навчальна програма, яку кожен може навчати, і кожен може навчитися. Розроблений для студентів з різними інтересами та рівнем досвіду, студенти вивчають основні концепції інформатики під час кодування VR Robot. Уроки та розділи в Computer Science Level 1 - Блоки з VEXcode VRрозроблені, щоб дозволити учням самостійно працювати над кожним уроком, що дозволяє реалізувати його кількома способами (наприклад, змішаним, синхронним, асинхронним).

Уроки вводяться з навчальними цілями та встановленням спільної мети. Ця спільна мета визначається за допомогою вступного відео на початку кожного розділу. У цьому відео встановлюються тематичні області, завдання та контексти завдань, які ставлять викладачів і студентів «на одну сторінку». Дослідження¹¹ говорить нам, що переконання, що студенти та вчителі поділяють цю подібну увагу, є важливою частиною викладання та навчання. Крім того, цей підхід зосереджує урок навколо створення учнем¹² рішення проблеми. У Computer Science Level 1 - Blocks with VEXcode VRакцент робиться на концептуальному мисленні студентів, а не просто на «здогадах і перевірках» свого шляху до відповіді.

Далі пряма інструкція¹³ допомагає учням почати, надаючи покрокові вказівки щодо того, як підходити до уроків у кожному розділі. Ця ретельна послідовність вивчення¹⁴ акцентує увагу на розумінні, а не на поверхневому охопленні кількох тем.

Решта структури уроку використовує частковий підхід скаффолдингу¹⁵ , щоб допомогти учням у розробці рішення проблеми кодування одиниць. Раніше застосована пряма інструкція виводить на перший план усі навички та концепції, необхідні для вирішення проблеми кодування одиниць. Наприклад, кожен урок містить високоякісні приклади коду, які учні можуть використовувати, вивчати та змінювати. Завдяки завданням кодування одиниць вчителі мають можливість побачити, наскільки добре учні можуть застосовувати те, що вони навчилися протягом кожного уроку.

Формуюче оцінювання вбудовано в кожен урок і розділ, надаючи як учневі, так і вчителю можливість перевірити розуміння учнями та визначити навчальні потреби, дозволяючи викладачам належним чином коригувати навчання. Формуюче оцінювання надає вчителям засоби та можливість отримати потрібний тип інформації, необхідний для спрямування їх навчання, що призводить до кращих результатів навчання¹⁶. Крім того, вчителі, які використовують формувальне оцінювання, краще підготовлені до задоволення різноманітних потреб учнів – таким чином допомагаючи досягти¹⁷ більшої справедливості результатів учнів.

VEXcode VR і VEX's Computer Science Level 1 – Blocks with VEXcode VRкурс призначені для того, щоб надати класам комп’ютерних наук зв’язану частину ресурсів, призначених для підтримки всіх студентів і класів. Крім того, зв’язок між інформатикою та робототехнікою очевидний; студенти мають можливість програмувати своїх роботів для виконання складних завдань. Хоча виконання складних завдань може бути кінцевою метою, засоби передбачають розкладання цих завдань на більш дрібні частини, а потім їх ітераційне об’єднання для створення рішення – усіх наріжних частин інформатики та комп’ютерного мислення.