使用编码器作为教学工具

VEX 123 编码器和编码器卡不仅是对 123 机器人进行编码的无屏幕方式,而且还是课堂上强大的教学工具。 传统的编码方法在学生和教师之间放置屏幕,为提供即时反馈造成了物理障碍。 Coder 和 Coder 卡消除了这一障碍,使教师和学生在学习过程中聚集在一起。

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像使用“不插电”活动一样使用编码器

“不插电”的活动和课程已成为向年轻学生介绍计算机科学的重要组成部分,因为他们有能力“用计算机科学的伟大想法吸引各种受众,而无需学习编程,甚至无需使用设备。”1 有各种各样的不插电课程和活动可供选择,但该方法有一些关键原则,包括:

  • 避免使用计算机或编程
  • 供学生探索的游戏或挑战感
  • 具有高度动觉
  • 建构主义方法
  • 简短的解释
  • 故事感2

使用 Coder 和 Coder 卡的 123 STEM 实验室和活动遵循其中许多原则,因为它们通过主动、引人入胜、跨课程、有趣的学习体验向学生介绍 123 机器人编码。 通过操作编码器卡,学生和教师能够在短时间内体验到高水平的编码成功,并且无需理解编程语言。

Coder 和 Coder 卡的有形性质将编码交到学生和教师手中,学生和教师能够以高度实践的方式设计、编辑、测试和操作项目。 像其他“不插电”活动一样,以这种方式向学生介绍编码,“是一种很有前途的教学方法,因为它让学生有机会在远离计算机的情况下设计自己的程序,而不是在考虑系统要求之前就开始编写代码。整个任务。”3 通过在这些练习中使用编码器和编码器卡,学生可以练习编码和程序设计的思想和概念,从而更好地理解项目为何如此构建。 当他们继续使用 VEXcode 123 设备进行编码时,编程语言就只是一个工具,而不是障碍。

使用 Coder 将计算机科学带出屏幕

与其他“不插电”工具和活动一样,与学生一起使用 Coder 可以将计算机科学从屏幕上移开,并将其交到学生手中。 在此过程中,Coder 和 Coder 卡为学生提供了一个分享想法的有形工具,也为教师提供了一个提供即时反馈的可见工具。 学生不会被屏幕阻挡,教师也不需要在设备之间导航来查看学生正在做什么。 学生和老师都可以举起他们的程序员,并在房间的另一边查看他们是否走在正确的轨道上。 像“暂停你的 Coder 项目”或“向我展示你认为你需要哪张 Coder 卡”这样的短语邀请学生使用 Coder 作为表达他们想法的工具。

使用编码器作为教学工具的策略

Coder 和 Coder 卡可用于支持教师在使用 123 Robot 进行教学时寻求提供反馈并监控学生的进度。

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全班教学策略包括:

  • 像使用白板一样使用 Coder - 鼓励学生将 Coder 卡作为项目加载到 Coder 中,并在教授同步课程时举起它向教师展示。 查看编码器卡是否按顺序、方向正确插入并立即遵循指示,并快速轻松地纠正问题。
  • 在呼叫和响应中使用 Coder 卡 - 鼓励学生在 Coder 内或外举起 Coder 卡,以回答诸如“您认为我们的项目首先需要哪张 Coder 卡?”之类的问题。或“哪张编码器卡将使我们的 123 机器人移动 2 步?” 使用编码器卡上的文字和图标来查看学生是否遵循。
  • 使用编码器上的编号槽进行分步指导 - 为学生提供有关构建项目的指导时,使用编码器上的编号槽来指导他们。 说出诸如“将驱动器 1 卡放入插槽 1”或“将下一张卡放入插槽 3”之类的内容,可以让学生按照编号识别项目中的编码器卡,而无需额外读取编码器卡本身的压力。

促进小组工作的策略:

  • 使用编码器和编码器卡帮助学生规划项目 - 鼓励学生使用编码器卡分享他们的项目计划,并向他们询问有关这些编码器卡的顺序的问题,以执行所需的 123 种机器人行为。
  • 经常使用 Coder 测试项目 - 鼓励学生在构建项目时经常使用 Coder 测试项目。 添加每个单独的编码器卡后可以进行测试,以便学生可以准确地看到编码器卡使 123 机器人做什么。
  • 使用编码器上的编号槽以获得清晰的反馈 - 在帮助学生构建或编辑项目时,您可以通过编号槽参考编码器卡。 说“尝试用这个替换插槽 5 中的编码器卡”或“看看插槽 7 中的编码器卡”之类的话,可以为学生提供明确的方向来集中注意力,帮助他们取得成功,而不仅仅是为他们解决问题。

差异化教学策略:

  • 仅使用与手头项目相关的编码器卡 -向学生分发编码器卡时,不要一次给他们全部 50 张编码器卡。 相反,仅给出与当前项目相关的命令。 例如,如果对 123 机器人进行编码以遵循图块上的路径,则仅向学生提供“驱动”或“转动”命令,而不向学生提供任何控制、外观或动作命令。
  • 在教学时使用编码器卡作为脚手架的一部分 -当学生成功完成编码挑战时,提供额外的编码器卡以鼓励他们迭代或添加到他们的项目中。 分发声音和动作卡可以让学生将机器人反应添加到他们的项目中,同时分发“驱动直到物体”等编码器卡,让学生以一种引人入胜的方式探索传感器反馈。
  • 为不同的小组使用不同的编码器卡 -为了帮助所有学生保持参与并接受适当的挑战,请将不同的编码器卡分发给不同的小组,以最好地满足他们的需求和发展。 解决编码挑战的方法有多种,因此,虽然有些学生使用一系列“驱动”和“转动”命令,但那些准备好迎接额外挑战的学生可以将“驱动直到对象”或“随机转动”等命令合并到他们的项目中了解更多。 

:每个 123 STEM 实验室单元的背景信息部分还提供了在课堂上使用编码器的策略。

编码器卡旨在支持早期读者和预读者

每张编码器卡都包含文字和图像,使不同文化水平的年轻学生都可以“阅读”它们。 这有助于确保所有学生都能成功使用编码器对 123 机器人进行编码,并且也有助于差异化教学。 对于年龄较小的学生,教师可以在教学过程中提请注意编码器卡上的图标,并说“‘何时开始 123’编码器卡,带有绿色箭头的红色卡,始终先行。” 随着学生年龄的增长,或者阅读能力的提高,教师可以仅使用单词来参考编码器卡,以强化这些读写技能。

使用编码器和编码器卡支持远程或远程学习

正如您使用编码器和编码器卡作为面对面课程的教学工具一样,许多相同的策略可用于支持远程或远程学习。

  • 如果学生使用 VEX 123 进行 1:1 学习,并且在家中有他们的编码器和编码器卡 - 让学生将其编码器的图像以及已加载的项目发送给您以分享他们的作品,或者要求学生在直播期间举起他们的编码器上课时间。
  • 如果学生家里没有材料,但老师有 - 为学生提供可打印或数字编码器卡图像以用于创建他们的项目,然后共享这些项目。 然后,教师可以启动项目并在流媒体课堂时间向课堂展示,或拍摄视频与学生分享。
  • 在混合环境中使用 123 项学生活动作为课外作业 - 学生可以在家规划他们的项目,并在返回学校后对其进行测试。

1贝尔、蒂姆和扬·瓦伦霍尔德。 《CS Unplugged——如何使用、有效吗?》 低海拔和高海拔之间的冒险。 施普林格,查姆,2018。 497-521。

2同上。

3同上。

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