Διδασκαλία υπολογιστικής σκέψης

09 Ιούν 2023

Διδασκαλία υπολογιστικής σκέψης

Η διδασκαλία της υπολογιστικής σκέψης είναι μια προσέγγιση στην επίλυση προβλημάτων που περιλαμβάνει τη διάσπαση σύνθετων προβλημάτων σε μικρότερα, πιο διαχειρίσιμα μέρη και την εύρεση λύσεων μέσω λογικής συλλογιστικής και χρήσης τεχνολογίας. Είναι μια δεξιότητα που γίνεται όλο και πιο σημαντική στον σημερινό ψηφιακό κόσμο, καθώς επιτρέπει στα άτομα να κατανοούν και να χρησιμοποιούν τους υπολογιστές και άλλες τεχνολογίες πιο αποτελεσματικά.

Διδασκαλία υπολογιστικής σκέψης… Όπως αναπτύσσουμε τις ικανότητες του κάθε παιδιού στη γραφή, την ανάγνωση και την αριθμητική θα πρέπει να προσθέσουμε και την υπολογιστική σκέψη. Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν προκειμένου να μας βοηθήσουν να λύσουμε εύκολα ή δύσκολα προβλήματα.

Πριν όμως αντιμετωπιστεί ένα οποιοδήποτε πρόβλημα, πρέπει να γίνει κατανοητό το ίδιο το πρόβλημα και στη συνέχεια να αναζητηθούν οι τρόποι με τους οποίους θα μπορούσε αυτό να επιλυθεί και η υπολογιστική σκέψη μας δίνει τη δυνατότητα να το κάνουμε αυτό.

Η υπολογιστική σκέψη μας επιτρέπει να αναλύσουμε ένα πολύπλοκο πρόβλημα, να το κατανοήσουμε και να αναπτύξουμε ενδεχόμενες λύσεις.

Η υπολογιστική σκέψη περιλαμβάνει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Διατύπωση προβλημάτων με έναν τέτοιο τρόπο που θα μας δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσουμε έναν υπολογιστή και άλλα εργαλεία για την επίλυση τους.
Οργάνωση και ανάλυση δεδομένων με έναν λογικό τρόπο.
Αναπαράσταση δεδομένων μέσω αφαιρέσεων, όπως μοντέλα και προσομοιώσεις.
Αυτοματοποίηση λύσεων μέσω της αλγοριθμικής σκέψης.
Εντοπισμός, ανάλυση και εφαρμογή πιθανών λύσεων με στόχο την επίτευξη του πλέον αποτελεσματικού συνδυασμού βημάτων και πόρων.
Γενίκευση και μεταφορά αυτής της διαδικασίας επίλυσης προβλημάτων σε μια ευρεία ποικιλία προβλημάτων.

Σε αυτό το άρθρο, εμβαθύνουμε σε τέσσερις σύγχρονες προσεγγίσεις για τη διδασκαλία της υπολογιστικής σκέψης: μάθηση βάσει διερεύνησης, μάθηση βάσει έργου, μάθηση βάσει παιχνιδιού και συνεργατική μάθηση. Ανακαλύψτε τα οφέλη και τις προκλήσεις κάθε προσέγγισης και μάθετε πώς να τα ενσωματώσετε στις τάξεις σας…

Υπάρχουν πολλές διαφορετικές παιδαγωγικές προσεγγίσεις για τη διδασκαλία της υπολογιστικής σκέψης, καθεμία με τις δικές της μοναδικές δυνάμεις και περιορισμούς. Εδώ, θα εξερευνήσουμε μερικές από τις πιο δημοφιλείς σύγχρονες προσεγγίσεις για τη διδασκαλία αυτής της σημαντικής δεξιότητας:

1] Μάθηση βάσει διερεύνησης

Η μάθηση με βάση την έρευνα είναι μια προσέγγιση με επίκεντρο τον μαθητή που ενθαρρύνει τους μαθητές να κάνουν ερωτήσεις και να βρίσκουν απαντήσεις μέσω εξερεύνησης και πειραματισμού. Σε μια τάξη υπολογιστικής σκέψης που βασίζεται στην έρευνα, μπορεί να δοθεί στους μαθητές ένα πρόβλημα για να λύσουν και στη συνέχεια να τους ζητηθεί να χρησιμοποιήσουν υπολογιστικά εργαλεία και τεχνικές για να βρουν μια λύση. Η συγκεκριμένη προσέγγιση επιτρέπει στους μαθητές να μάθουν με τον δικό τους ρυθμό και να αναπτύξουν τη δική τους κατανόηση του υλικού, αντί οι καθηγητές να τους λένε τις απαντήσεις.

Ένα πλεονέκτημα της μάθησης που βασίζεται στην έρευνα είναι ότι επιτρέπει στους μαθητές να αναπτύξουν τη δική τους αίσθηση περιέργειας και δημιουργικότητας. Ενθαρρύνονται να σκέφτονται κριτικά και να βρίσκουν τις δικές τους λύσεις στα προβλήματα, αντί να απομνημονεύουν απλώς γεγονότα και να ακολουθούν ένα σύνολο κανόνων.

Ωστόσο, η μάθηση βάσει διερεύνησης μπορεί επίσης να είναι πρόκληση για τους δασκάλους, καθώς απαιτεί πολύ προγραμματισμό και προετοιμασία. Μπορεί επίσης να είναι δύσκολο να αξιολογηθεί η πρόοδος των μαθητών, καθώς είναι πιθανό να εργάζονται σε διαφορετικά καθήκοντα και σε διαφορετικά επίπεδα.

2] Μάθηση βάσει έργου

Η μάθηση βάσει έργου είναι μια διδακτική προσέγγιση που περιλαμβάνει τους μαθητές που εργάζονται σε ένα μακροπρόθεσμο έργο το οποίο ενσωματώνει πολλαπλές θεματικές ενότητες και απαιτεί τη χρήση δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης. Για παράδειγμα, μπορεί να ζητηθεί από τους μαθητές να σχεδιάσουν και να προγραμματίσουν ένα παιχνίδι σε υπολογιστή ή να δημιουργήσουν έναν ιστότοπο.

Η μάθηση που βασίζεται σε έργα έχει πολλά οφέλη, συμπεριλαμβανομένου του γεγονότος ότι επιτρέπει στους μαθητές να εφαρμόζουν τις δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης τους σε προβλήματα και έργα του πραγματικού κόσμου. Επιπλέον, ενθαρρύνει τους μαθητές να εργαστούν συλλογικά και να αναπτύξουν σημαντικές δεξιότητες που ανήκουν στον 21ο αιώνα όπως η επικοινωνία, η συνεργασία και η επίλυση προβλημάτων.

Ωστόσο, η μάθηση βάσει έργου μπορεί επίσης να είναι χρονοβόρα τόσο για τους δασκάλους όσο και για τους μαθητές και πολλές φορές μπορεί να είναι δύσκολο ακόμα και για τους καθηγητές ή τους δασκάλους να παρέχουν την υποστήριξη και την καθοδήγηση που χρειάζονται οι μαθητές προκειμένου να ολοκληρώσουν τα έργα τους.

3] Μάθηση με βάση το παιχνίδι

Η μάθηση με βάση το παιχνίδι είναι μια διδακτική προσέγγιση που χρησιμοποιεί παιχνίδια και άλλες διαδραστικές δραστηριότητες για τη διδασκαλία δεξιοτήτων υπολογιστικής σκέψης. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να είναι αποτελεσματική επειδή επιτρέπει στους μαθητές να μαθαίνουν με διασκεδαστικό και ελκυστικό τρόπο και μπορεί να είναι λιγότερο εκφοβιστική για όσους μαθητές μπορεί να φοβούνται την αποτυχία.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι παιχνιδιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διδασκαλία της υπολογιστικής σκέψης, συμπεριλαμβανομένων των παιχνιδιών παζλ, των παιχνιδιών προσομοίωσης και των παιχνιδιών κωδικοποίησης. Αυτά τα παιχνίδια μπορούν να παιχτούν σε υπολογιστές, tablet ή ακόμα και με φυσικούς χειρισμούς.

Ένα δεδομένο πλεονέκτημα της μάθησης με βάση το παιχνίδι είναι ότι επιτρέπει στους μαθητές να μαθαίνουν μέσω δοκιμής και λάθους, καθώς τους δίνεται η δυνατότητα να δοκιμάσουν διαφορετικές στρατηγικές και προσεγγίσεις για την επίλυση προβλημάτων. Επιτρέπει επίσης στους μαθητές, να μαθαίνουν με τον δικό τους ρυθμό και να αναθεωρούν το υλικό όπου κρίνεται σκόπιμο και αναγκαίο.

Ωστόσο, η μάθηση με βάση το παιχνίδι μπορεί να μην είναι κατάλληλη για όλους τους μαθητές και μερικές φορές είναι δύσκολο για τους καθηγητές ή τους δασκάλους να αξιολογήσουν την πρόοδο των μαθητών.

4] Συνεργατική μάθηση

Η συνεργατική μάθηση είναι μια διδακτική προσέγγιση που περιλαμβάνει τους μαθητές που εργάζονται μαζί σε μικρές ομάδες για την επίλυση προβλημάτων και την ολοκλήρωση έργων. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για τη διδασκαλία της υπολογιστικής σκέψης, καθώς επιτρέπει στους μαθητές να μοιράζονται ιδέες και να μαθαίνουν ο ένας από τον άλλο.

Η συνεργατική μάθηση μπορεί να λάβει πολλές διαφορετικές μορφές, συμπεριλαμβανομένου του προγραμματισμού σε ζευγάρια, όπου οι μαθητές εργάζονται μαζί για να γράψουν κώδικα ή σχεδιάζουν sprints και συνεργάζονται για να σχεδιάσουν μια λύση που βασίζεται σε υπολογιστή σε ένα πρόβλημα.

Ένα μεγάλο πλεονέκτημα της συνεργατικής μάθησης είναι ότι επιτρέπει στους μαθητές να μαθαίνουν ο ένας από τον άλλο και να αναπτύξουν σημαντικές κοινωνικές δεξιότητες όπως η επικοινωνία και η ομαδική εργασία. Ωστόσο, μπορεί να είναι δύσκολο για τους καθηγητές ή τους δασκάλους να διευκολύνουν τη συνεργατική μάθηση, καθώς πρέπει να διασφαλίζουν ότι όλοι οι μαθητές συμμετέχουν και συνεισφέρουν στην ομάδα.

Η υπολογιστική σκέψη (CT) διαδραματίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στην τεχνολογική εκπαίδευση και υποστηρίζεται ως ένα σύνολο γνωστικών δεξιοτήτων που πρέπει να διδάσκονται σε διαφορετικούς κλάδους.

Στον τομέα της αρχιτεκτονικής εκπαίδευσης, υπάρχει ανάγκη να επανεξεταστεί η τρέχουσα παιδαγωγική προσέγγιση και πώς μπορεί να διδαχθεί αποτελεσματικά σε μαθητές της γενιάς Gen-Z (γεννηθέντες 1995-2005). Η τρέχουσα παιδαγωγική τείνει να επικεντρώνεται στον αλφαβητισμό των υπολογιστών και στις τεχνικές δεξιότητες αντί να ενσωματώνει το CT ως νοητικό εργαλείο για το σχεδιασμό.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό το ζήτημα και να προετοιμαστούν οι μαθητές Gen-Z για το μέλλον, είναι απαραίτητο να ευθυγραμμιστούν οι στόχοι της μάθησης CT με το πρόγραμμα σπουδών της αρχιτεκτονικής εκπαίδευσης και να ληφθούν υπόψη τα μοναδικά μαθησιακά χαρακτηριστικά των μαθητών Gen-Z.

Αυτό μπορεί να γίνει μέσω της χρήσης προσεγγίσεων μάθησης που βασίζονται στο σχεδιασμό που περιλαμβάνουν προβλήματα του πραγματικού κόσμου και επιτρέπουν στους μαθητές να εφαρμόσουν το CT σε ένα πλαίσιο σχεδίασης.

Είναι επίσης σημαντικό να υιοθετηθεί μια διεπιστημονική προσέγγιση που ενσωματώνει την CT με άλλα μαθήματα και επιτρέπει την ευελιξία στο πρόγραμμα σπουδών. Για να αξιολογήσουν σωστά την πρόοδο των μαθητών στη μάθηση της αξονικής τομογραφίας, οι εκπαιδευτικοί θα πρέπει να γνωρίζουν τις διαφορές στις γνωστικές ικανότητες και το επίπεδο εκπαίδευσης και να επιλέξουν τις κατάλληλες μεθόδους και εργαλεία αξιολόγησης.

Προκειμένου να ενσωματωθούν πλήρως οι γνωστικές συνεισφορές της CT στα αποτελέσματα της αρχιτεκτονικής εκπαίδευσης, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να κατανοηθεί πώς να ενσωματωθεί αποτελεσματικά στο πρόγραμμα σπουδών.

Αν βρήκατε χρήσιμο το παραπάνω άρθρο, τότε μπορεί να σας ενδιαφέρει κι αυτό ΕΔΩ

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ Μ.Ε. “ΕΡΕΙΣΜΑ”