שילוב חשיבה חישובית בהוראה יסודית – Raspberry Pi Foundation

פרסומת
X-ray_Promo1


"חשיבה חישובית היא באמת על חשיבה, ולפעמים על מחשוב." – אמן ידב, אוניברסיטת מישיגן סטייט

פרסומת

חשיבה חישובית היא מיומנות חיונית אם אתה רוצה להשתמש במחשב כדי לפתור בעיות שחשובות לך. זו הסיבה שאנו שוקלים חשיבה חישובית (CT) בזהירות בעת יצירת משאבי למידה כאן בקרן Raspberry Pi. עם זאת, מחנכים מבינים יותר ויותר כי מיומנויות CT לא חלות רק על כתיבת תוכנות מחשב, וכי CT היא גישה בסיסית לפתרון בעיות שניתן להרחיב לתחומי מקצוע אחרים. כדי לדון כיצד ניתן לשלב CT מעבר לכיתת המחשוב ולעזור להציג את יסודות המחשוב לתלמידי בית ספר יסודי, הזמנו את ד"ר אמן ידב מאוניברסיטת מישיגן סטייט להעביר את המצגת הלפני אחרונה בסדרת הסמינרים שלנו בנושא חינוך מחשוב לילדים בגיל היסודי.

במצגת שלו, אמן ערך סיור תמציתי של שיטות CT למורים, ושיתף את הממצאים שלו מהפרויקטים האחרונים לגבי האופן שבו מורים תופסים ומשלבים CT בשיעורים שלהם.

מחקר בהקשר

אמן החל את דבריו בהצבת עבודת הצוות שלו בהקשר הרחב יותר של חינוך מחשוב בארה"ב. נוף חינוך המחשוב שאמן תיאר נשלט על ידי המטרה השאפתנית של הקרן הלאומית למדע, שנקבעה ב-2008, להכשיר 10,000 מורים למדעי המחשב. מטרה זו הובילה ליוזמות שונות שנועדו לתמוך בחינוך למדעי המחשב ברמת K-12. עם זאת, למרות התקדמות מסוימת, רק 57% מבתי הספר התיכוניים בארה"ב מציעים קורסי יסוד במדעי המחשב, רק 5.8% מהסטודנטים נרשמים לקורסים אלה, ורק 31% מהסטודנטים הרשומים הם נשים. כתוצאה מכך, אמן וצוותו עבדו בשיתוף פעולה הדוק עם מורים כדי להתייחס לשאלות הבודקות דרכים לשילוב משמעותי יותר של רעיונות ופרקטיקות CT בחינוך פורמלי, כגון:

  • אילו סוגי התנסויות צריכים התלמידים כדי ללמוד מושגי מחשוב, כדי להיות בטוחים להמשיך במיחשוב?
  • איזה סוג של ידע צריך למורים כדי לאפשר חוויות למידה אלו?
  • אילו סוגי התנסויות צריכים מורים כדי לפתח ידע מסוג זה?

טהוא פרויקט CT4EDU

ברמת החינוך היסודי, פרויקט CT4EDU הציג את השאלה "איך בעצם נראית חשיבה חישובית בכיתות יסוד, במיוחד בהקשר של שיעורי מתמטיקה ומדעים?" פרויקט זה כלל שיתוף פעולה עם מורים, מעצבי תכניות לימודים ומאמנים כדי לעזור להם להמשיג ליישם CT בהוראת הליבה שלהם.

ילד ליד מחשב נייד

במהלך סדנאות פיתוח מקצועי תוך שימוש במשימות מחוברות ומנותקות, החוקרים תמכו במחנכים כדי לחבר את פרקטיקת ההוראה היומיומית שלהם לארבעה מבני CT בסיסיים:

  1. איתור באגים
  2. הַפשָׁטָה
  3. הִתפָּרְקוּת
  4. דפוסים

היבט מתפתח בעבודת צוות המחקר היה הקשר החשוב בין אוצר מילים, שייכות ובניית זהות, עם השלכות על ההון העצמי. שילוב פעיל של אוצר מילים CT בתכנון שיעורים ויישום בכיתה עוזר לתלמידים להכיר את רעיונות ה-CT: "אם צעירים משתמשים בשפה, הם רואים את עצמם שייכים למרחבי מחשוב".

ממצא עיקרי מהמחקר הוא שמורים השתמשו ברעיונות CT כדי לערב את התלמידים באופן מפורש בתהליכי חשיבה מטה-קוגניטיביים, וכדי לעזור להם להיות מודעים לחשיבה שלהם בזמן שהם פותרים בעיות. במקום שמורים משתמשים ב-CT אך ורק כדי להכיר לתלמידיהם מחשוב, הם השתמשו ב-CT כדרך לתמוך בתלמידיהם בכל מה שהם למדו. זה היווה שינוי מהותי בחשיבה של צוות המחקר ובעבודתו העתידית, אשר מפורט בהמשך מאמר רעיוני.

ה פרויקט Smithsonian Science for Computational Thinking

העבודה שבוצעה עבור פרויקט CT4EDU הנחיתה את הגישה שננקטה ב- פרויקט Smithsonian Science for Computational Thinking. פרויקט זה כלל פיתוח תכנית לימודים לכיתות ג' וה' המשלבת CT בשיעורי מדעים.

מורה וסטודנט צעיר בלפטופ.

חלק מהפרויקט כלל סקר מורים לגבי הערך שהם מייחסים ל-CT, הן לפני ואחרי השתתפותם בסדנאות פיתוח מקצועי המתמקדות ב-CT. החוקרים גילו שעוד לפני הסדנאות, מורים יוצרים קשרים בין CT לשאר תכנית הלימודים. לאחר הסדנאות, רוב מוחץ הסכים של-CT יש ערך (ראה תמונה למטה). מהסקר הזה, נראה ש-CT קושר דברים יחד למורים בדרכים שאינן אפשריות או שלא הושגו בשיטות אחרות שהם ניסו בעבר.

גרף מסמינר אמן.

למרות שהמורים מעריכים את גישת ה-CT, לבקש מהם לשלב קידוד בפרקטיקות שלהם מההתחלה נותרה שאלה גדולה (ראה תמונה למטה). למורים רבים חסר ידע או ניסיון בקידוד, וייתכן שהם אינם מעצבי תוכניות לימודים, מה שאומר שעלינו לפתח משאבים המאפשרים למורים לשלב CT וקידוד בדרכים טבעיות. אמן מציע כי הדבר מצריך גישה אורכית, עבודה עם מורים במשך מספר שנים, שימוש בפעילויות מחוברות ובלתי מחוברות, ועבודה צמודה עם STEAM של בתי ספר או מורים מומחים לטכנולוגיה במידת האפשר כדי לאפשר חוויות למידה עשירות יותר מבחינה חישובית בכיתות.

גרף מסמינר אמן.

חשיבה חישובית משולבת

הצוות של אמן עוסק גם בפרויקט מחקר לשילוב CT ברמת חטיבת הביניים עבור תלמידים בגילאי 11 עד 14. פרויקט זה מתמקד בשאלה "איך נראה CT בהקשר של לימודי חברה, שפה אנגלית וכיתות אמנות?"

עבור פרויקט זה, הצוות ערך שלושה מחקרי דלפי, וכתוצאה מכך יצר מסלולי למידה עבור כל נושא, שבהם המורים יכולים להשתמש כדי להכניס CT לכיתותיהם. המסלולים מציינים פרקטיקות ותת-תרגולים כדי להעסיק תלמידים עם CT, והם זמינים ב- אתר הפרויקט. התמונה להלן מדגימה את מסלולי שילוב ה-CT שפותחו עבור נושא האמנויות, כאשר הקשר בין אמנות ונתונים נחקר משני הכיוונים: על ידי שימוש ב-CT ובנתונים כדי להבין וליצור אמנות, ושימוש באמנות ובעקרונות אמנותיים כדי לייצוג ולתקשר נתונים.

חשיבה חישובית בכיתה היסודית

עבודתו של אמן מדגישה את הערך הרחב של CT בחינוך. עם זאת, כדי לשלב בצורה משמעותית את ה-CT בכיתה, אמן מציע שעלינו לראות את הזמן והשיטות הנדרשות כדי לבנות את ההבנה והביטחון של המורים עם יסודות ה-CT, באופן המותאם לערכים ולמטרות שלהם. . אמן טוען ש-CT הוא באמת על חשיבה, ו לִפְעָמִים על מחשוב, לתמיכה בלמידה משמעתית בכיתות היסודיות. לכן, במקום להתמקד בשילוב קידוד בכיתה, הוא מציע שבמקום זאת נדבר על שימוש בפרקטיקות CT כאבני הבניין המספקות את הבסיס לשילוב חוויות עשירות מבחינה חישובית בכיתה.

צפו בהקלטה של ​​המצגת של אמן:

אתה יכול לגשת שקופיות הסמינר של אמן גם כן.

תוכל לגלות עוד על חיבור מחקר לפרקטיקה לחינוך יסודי במיחשוב על ידי צפייה בהקלטות של הסמינרים האחרים בסדרה שלנו בנושא הוראה ולמידה ראשונית (ק-5).. במיוחד, בובי ווייט דן במושגים דומים לאמן בהרצאתו בנושא שילוב מחשוב ראשוני ואוריינות באמצעות סיפור רב-מודאלי.

הירשם לסמינרים שלנו

סדרת הסמינרים שלנו לשנת 2024 היא על הנושא של לימוד תכנות, עם או בלי AI. בסדרה זו, אנו בוחנים את המחקר העדכני ביותר על האופן שבו מורים יכולים לתמוך בצורה הטובה ביותר בלומדים בגיל בית הספר לפתח את כישורי התכנות שלהם.

ב-13 בפברואר, נשמע ממאג'יד קאזמי (אוניברסיטת טורונטו) על עבודתו בחקירת האם כלים למחוללי קוד AI יכולים לתמוך בתלמידי K-12 ללמוד תכנות Python.

הירשם עכשיו כדי להצטרף לסמינר:



קישור לכתבת המקור – 2024-01-18 14:23:21

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר