Ενσωμάτωση του κώδικα στις τάξεις STEM

Μια καθηγήτρια μέσης εκπαίδευσης περιγράφει την εκμάθηση κώδικα με τους μαθητές της και πώς χρησιμοποιεί τώρα τον κώδικα ως εργαλείο διδασκαλίας σε άλλες τάξεις.

Περίπου μια εβδομάδα πριν από την έναρξη της νέας σχολικής χρονιάς, ο διευθυντής μου με πλησίασε και με ρώτησε αν θα με ενδιέφερε να διδάξω ένα μάθημα ρομποτικής. Ετοιμαζόμουν να ξεκινήσω το 10ο έτος μου στη διδασκαλία φυσικών επιστημών και είπα ναι, αλλά με ανάμεικτα συναισθήματα ενθουσιασμού και ανησυχίας. Δεν είχα ιδέα πώς να διδάξω ρομποτική. Ξεκίνησα σε μια τάξη με 75 πρόθυμους μαθητές με μόνο ένα ταχύρρυθμο μάθημα κώδικα λίγες μέρες πριν από την έναρξη του σχολείου.

Ήξερα πώς να χρησιμοποιώ έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή. Μπορούσα να φτιάξω την πιο χαριτωμένη σελίδα στο Moodle, να πλοηγηθώ σε άγνωστο λογισμικό και να αντιμετωπίσω προβλήματα σαν επαγγελματίας. Ο προγραμματισμός ήταν όμως μια μοναδική εμπειρία. Ένιωθα σαν να με είχαν πετάξει σε μια ξένη χώρα χωρίς να έχω ιδέα πώς να επικοινωνήσω. Μάθαινα μαζί με τους μαθητές μου και έκανα τις απαραίτητες προσαρμογές. “Δεν ξέρω”, έπρεπε να πω αρκετές φορές ή έπρεπε να ρωτήσω τον εαυτό μου και τους μαθητές μου: “Τι μπορούμε να κάνουμε για να το καταλάβουμε;”.

Διδάσκω ρομποτική εδώ και επτά χρόνια και πρόσφατα πρόσθεσα ένα στοιχείο STEM. Για να συμβαδίσω με τον συνεχώς μεταβαλλόμενο κόσμο της τεχνολογίας, άλλαξα το μάθημά μου, εμπλουτίζοντάς το με όσα έχω μάθει για τον προγραμματισμό, την επιστήμη των υπολογιστών και τις βέλτιστες διδακτικές πρακτικές. Ακολουθούν όσα έμαθα για τη διδασκαλία της ρομποτικής – και πώς τα χρησιμοποίησα και στα μαθήματα φυσικών επιστημών.

Γνωρίστε καλύτερα τον κώδικα μέσα από τα εκπαιδευτικά πακέτα ρομποτικής:

https://o3.gr/product/lego-education-spike-essential/

ΕΝΣΩΜΑΤΩΣΗ ΤΟΥ ΚΩΔΙΚΑ ΜΕ ΜΠΛΟΚ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ ΣΑΣ

Αφού βυθίστηκα στον κόσμο του κώδικα, ανακάλυψα ότι ο κώδικας με μπλοκ ήταν ο καλύτερος τρόπος για να ξεκινήσω. Στα μπλοκ κώδικα, οι μαθητές χρησιμοποιούν μια πλατφόρμα drag-and-drop για να συνθέσουν τις οδηγίες για τις δημιουργίες τους. Τα μπλοκ αναπαριστούν οπτικά κώδικα βασισμένο σε κείμενο. Για παράδειγμα, μπορείτε να σύρετε και να αφήσετε το μπλοκ “move” για να κάνετε το αντικείμενό σας να κινηθεί ή να σύρετε το μπλοκ “hide” για να εξαφανίσετε το αντικείμενό σας. Υπάρχουν πολλοί ιστότοποι κώδικα με μπλοκ, με το Scratch να είναι ένας δημοφιλής ιστότοπος μεταξύ των εκπαιδευτικών και των μαθητών.

Αφού ξεπέρασα τους προσωπικούς μου φόβους για τον κώδικα, μπόρεσα να αφεθώ και να επιτρέψω στους μαθητές να αναλάβουν περισσότερο διδακτικό ρόλο στην τάξη μας. Ξεκίνησα δείχνοντας στους μαθητές ένα μπλοκ και ρωτώντας τους τι περίμεναν να κάνει. Οι μαθητές συζήτησαν τις υποθέσεις και τις ιδέες τους μεταξύ τους πριν τις δοκιμάσουν. Αυτή η στρατηγική έδωσε στους μαθητές τον έλεγχο της μάθησής τους και τους δίδαξε πώς να αποκρυπτογραφούν μόνοι τους τα μπλοκ.

Αναπολώντας εκείνη τη στιγμή, οι μαθητές μου με δίδαξαν τόσα πολλά. Έδειξαν πώς να χρησιμοποιούν νέα μπλοκ και να ολοκληρώνουν εργασίες με αυτά. Όσο περισσότερα μάθαιναν οι μαθητές για τον προγραμματισμό, τόσο πιο πρόθυμοι ήταν να μοιραστούν τις γνώσεις τους μαζί μου και με τους συμμαθητές τους. Η τοποθέτηση των μαθητών για να διδάξουν και να υποστηρίξουν ο ένας τον άλλον έχει γίνει έκτοτε αναπόσπαστο μέρος της πρακτικής μου.

Το να επιτρέπεται στους μαθητές να προγραμματίζουν από κοινού διευρύνει τις δεξιότητές τους στην επίλυση προβλημάτων και τους επιτρέπει να επωφεληθούν από την υποστήριξη των συμμαθητών τους. Για παράδειγμα, σε μια εργασία κώδικα, οι μαθητές εργάζονται σε ζευγάρια και βάζω ένα χρονόμετρο για 10 λεπτά. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, ο ένας μαθητής είναι υπεύθυνος για τη συγγραφή του κώδικα, ενώ ο άλλος βοηθάει και κάνει προτάσεις. Αλλάζουν ρόλους και συνεχίζουν τον προγραμματισμό όταν σβήσει το χρονόμετρο. Αυτή η στρατηγική διασφαλίζει ότι και τα δύο μέρη επενδύουν εξίσου στο έργο, επιτρέποντας ίσο χρόνο εργασίας.

Εκπαιδευτικά πακέτα ρομποτικής για εκμάθηση προγραμματισμού:

https://o3.gr/product/lego-education-spike-prime-set/

ΧΡΉΣΗ ΚΏΔΙΚΑ ΣΕ ΜΙΑ ΑΊΘΟΥΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΊΑΣ STEM/ΡΟΜΠΟΤΙΚΉΣ

Οι μαθητές μαθαίνουν καλύτερα όταν μπορούν να κάνουν συνδέσεις μεταξύ των γνωστικών αντικειμένων. Έχοντας αυτό κατά νου, έχω συμπεριλάβει μια ποικιλία θεμάτων στο πρόγραμμα σπουδών μου για τη ρομποτική/STEM. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα για το πώς χρησιμοποιώ τον προγραμματισμό για να δημιουργήσω ένα διαθεματικό πρόγραμμα σπουδών:

Οι μαθητές σχεδιάζουν τις δικές τους ρομποτικές προκλήσεις ενσωματώνοντας ισοδύναμες αναλογίες. Οι προκλήσεις αναπτύχθηκαν με τους εταίρους και αναρτήθηκαν στα σημειωματάριά τους στο Microsoft OneNote σε ένα χώρο συνεργασίας. Ορισμένα παραδείγματα περιλαμβάνουν το να ταξιδέψει το ρομπότ σε συγκεκριμένα σημεία στην τάξη και να εμφανίσει αναλογίες που είναι ισοδύναμες με μια δεδομένη αναλογία, καθώς και το να ταξιδέψει το ρομπότ σε κάθε ερώτηση που είναι αναρτημένη στο πάτωμα και να εμφανίσει τις απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις. Οι μαθητές ψήφισαν για το ποιες δύο προκλήσεις ήθελαν να ολοκληρώσουν, αφού πρώτα αξιολόγησαν και παρείχαν ανατροφοδότηση για τις προκλήσεις των συμμαθητών τους.

Οι μαθητές δημιούργησαν κινούμενα σχέδια στο Scratch για να επιδείξουν την κατανόηση των καθαρών δυνάμεων. Οι μαθητές είχαν την αποστολή να εξηγήσουν και να επιδείξουν την κατανόηση των καθαρών δυνάμεων χρησιμοποιώντας το Scratch με όποιον τρόπο ήθελαν. Ένας μαθητής αποφάσισε να δημιουργήσει μια ιστορία για δύο ζώα που συζητούν για τις καθαρές δυνάμεις. Οι μαθητές ανατροφοδότησαν ο ένας τον άλλον για τα έργα τους, μοιράστηκαν τον κώδικα που χρησιμοποίησαν για να τα δημιουργήσουν και πρότειναν τρόπους βελτίωσης του περιεχομένου ή του κώδικα του έργου.

Οι μαθητές μαθαίνουν πώς να δημιουργούν ένα Mad Lib για να τους βοηθήσει να εξασκηθούν στα μέρη του λόγου τους, αφού μάθουν πώς να χρησιμοποιούν τον ιστότοπο κώδικα Small Basic.

ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΚΩΔΙΚΑ ΣΤΗΝ ΤΑΞΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

Ο κώδικας ήταν λίγο πιο δύσκολος να ενσωματωθεί στο μάθημα των φυσικών επιστημών. Στη ρομποτική, έχω πολλά περιθώρια, αλλά όχι στις φυσικές επιστήμες, όπου πρέπει να διδάξω ένα σύνολο προτύπων σε σύντομο χρονικό διάστημα. Στην αρχή, ανησυχούσα ότι θα έπαιρνε πολύ χρόνο, ότι οι μαθητές δεν θα κατανοούσαν την έννοια και ότι τα έργα θα αποτύγχαναν παταγωδώς. Ανακουφίστηκα όταν ανακάλυψα ότι έκανα λάθος.

Οι μαθητές κατανόησαν γρήγορα τις έννοιες και δημιούργησαν εξαιρετικές εργασίες που έδειχναν την κατανόηση των προτύπων που διδάσκονταν. Χρησιμοποιώ τον κώδικα στην τάξη με διάφορους τρόπους – για παράδειγμα:

Χρησιμοποιώντας το Scratch, οι μαθητές εργάζονται σε ζευγάρια για να δημιουργήσουν ένα κινούμενο μοντέλο της κίνησης των θρεπτικών συστατικών σε ένα οικοσύστημα. Οι μαθητές χρησιμοποίησαν συντεταγμένες Χ και Υ για να μετακινήσουν το θρεπτικό συστατικό στη σελίδα ενώ προγραμμάτιζαν. Στη συνέχεια, τα έργα μοιράστηκαν με τους συμμαθητές τους στα σημειωματάρια OneNote μέσω ενός χώρου συνεργασίας. Κοιτάζοντας μέσα στον κώδικα που χρησιμοποιούσαν οι συμμαθητές τους, οι μαθητές είχαν τη δυνατότητα να δουν πώς προγραμματίστηκε το έργο.

Οι μαθητές δημιούργησαν κώδικα για το ρομπότ τους ώστε να ταξιδεύει σε διαφορετικές περιοχές μιας παράκτιας οροσειράς χρησιμοποιώντας το λογισμικό Lego EV3 Classroom. Οι μαθητές παρουσίασαν το φαινόμενο της σκιάς της βροχής καθώς το ρομπότ πλησίαζε σε κάθε περιοχή ( προσήνεμη και υπήνεμη πλευρά).

Αυτή η εμπειρία με δίδαξε μερικά πράγματα. Ανακάλυψα ότι η προσθήκη της πληροφορικής στα άλλα μαθήματα μου σταδιακά και σταθερά εξοπλίζει τους μαθητές για επιτυχία σήμερα και στο μέλλον. Ως εκπαιδευτικοί, πρέπει να πιστεύουμε ότι όλα τα παιδιά μπορούν να μάθουν.  Και πρέπει να πιστεύουμε στους εαυτούς μας όσο και στους μαθητές μας.

Πηγή: https://www.edutopia.org/article/incorporating-coding-stem-classes

Στην Ο3 σας παρέχουμε τις πιο εύκολες και αξιόπιστες λύσεις για εκμάθηση μέσω STEM, εκπαιδευτικής ρομποτικής και νέων τεχνολογιών, δηλαδή με τη μέθοδο project, χρησιμοποιώντας τις εκπαιδευτικές λύσεις της LEGO® Education.