Jorge valenzuela
Incrustar el pensamiento computacional en PBL

Como muchos de mis alumnos, mi hija, Anisa, está muy familiarizada con el uso de circuitos electrónicos para hacer diseños inventos geniales. Entonces, cuando le dije a Anisa y sus compañeros de clase que íbamos a incorporar el pensamiento computacional (CT) en una experiencia de aprendizaje basado en proyectos (PBL) llamada Proyecto del Pensador Computacional, me sorprendió su pregunta.

"No es la codificación -sólo- utilizado por altamente inteligente programador de computadoras"preguntó ella con aprensión.

Expliqué que la codificación es, de hecho, una habilidad utilizada por los programadores de computadoras. Pero la TC es una está eso puede ser entendido tanto por las máquinas como por los humanos, y aprenderlo la convertiría en una mejor programadora.

Anisa no está sola. Muchos de sus compañeros, y también educadores, se sienten intimidados por los términos codificación y pensamiento computacional. Sin embargo, una vez que el concepto se entiende como un enfoque sistemático para resolver problemas, se vuelve menos intimidante.

Así que si eres como Anisa y sus compañeros de clase, no te estreses por la codificación. En su lugar, concéntrese en aprender y aplicar CT en el contexto familiar de un desafío de diseño STEAM que utiliza circuitos electrónicos para hacer inventos geniales. Así es como puedes agregar CT y codifique en una unidad PBL y agregue a la caja de herramientas creativas de sus estudiantes.

Estándares ISTE para estudiantes

Para proporcionar un contexto y indicadores claros a CT, comienzo por presentar a mi clase al ESTÁNDARES ISTE PARA ESTUDIANTES y explicando claramente cómo la TC es una habilidad para resolver problemas.

Anisa asiste a un muy EdTech sistema escolar inteligente (PCC) y aunque ya estaba familiarizada con los conceptos de ser una diseñadora y ciudadana digital innovadora, nunca había visto un un localizador hecho por educadores, especialmente uno para ella y sus compañeros de clase!

Para garantizar que el proyecto de nuestro pensador computacional fuera el vehículo para el aprendizaje previsto de CT y codificación, facilité el proceso en los siguientes cuatro pasos.

Paso 1: Presente el desafío de diseño, las preguntas de conducción y los objetivos de aprendizaje

La meta de Anisa es estudiar. botánica - y en su tiempo libre, le encanta ayudar a sus compañeros con su trabajo escolar. Incluso perfeccionó sus habilidades de enseñanza / tutoría como voluntaria como asistente de enseñanza en el Centro de Innovación MathScience. Por lo tanto, enmarcé este proyecto alrededor de su interés en ayudar a los compañeros a entender sus temas e incorporé un desafío de diseño STEAM usando pequeños pedazos Como uno de los productos.

El pregunta de manejo (DQ) para el proyecto fue: "¿Cómo podemos nosotros, como pensadores computacionales, diseñar un juego para niños que les enseñe a los jóvenes más pequeños habilidades de codificación fundamentales y el uso de circuitos electrónicos?"

No es nuevo en el proceso, mis alumnos pusieron en cursiva nuevo vocabulario (temas) en la pregunta de conducción y subrayaron los elementos que ya sabían. Mi objetivo era que se centraran en el nuevo aprendizaje y cómo se conecta con cualquier conocimiento previo para el diseño del juego.

Muestra: "¿Cómo podemos como pensadores computacionales diseñar un juego de niños que enseña a los compañeros más jóvenes habilidades de codificación fundamentales y el uso de circuitos electrónicos?"

Les di a los estudiantes una breve lista de ideas de diseño de juegos para elegir, y Anisa decidió Patata caliente.

Algunos de los Objetivos de aprendizaje (LT) Quería que los estudiantes entendieran:

  • Puedo descomponer cada paso del proceso de codificación en detalles minuciosos para poder explicárselo a los demás.
  • Puedo reconocer patrones (similitudes o diferencias comunes) que me ayudarán a hacer predicciones sobre qué bits (entrada, salida, potencia, etc.) son apropiados para el diseño de mi juego.
  • Puedo abstraer cualquier información innecesaria mientras codifico mi programa.
  • Puedo desarrollar un algoritmo paso a paso para una tarea personal de mi elección (pintarme las uñas, pasear a mi perro, etc.).
  • Puedo desarrollar algoritmos de código paso a paso para el programa del juego.
  • Puedo definir y aplicar bucles en el programa del juego.
  • Puedo usar variables para almacenar datos para ser referenciados para el programa de juego.
  • Puedo definir y aplicar la lógica condicional en el programa del juego.
  • Puedo aplicar el paso de remix en el LittleBits Invention Cycle para crear un nuevo código para mi juego.

Nota para los profesores: Los LT utilizados para este trabajo fueron la reescritura (desempaquetado) de algunos indicadores enumerados para el capítulo CT en los Estándares ISTE para Estudiantes, el Hot Potato of Doom lección y la Bloomfield Hills School objetivos de aprendizaje de los estudiantes CT.

Los LT deben estar escritos en un lenguaje amigable para los estudiantes y son una excelente estrategia para ayudar a los estudiantes a enfocar el aprendizaje, construir vocabulario y solicitar comentarios específicos. Recomiendo encarecidamente conocer el normas Al diseñar objetivos de aprendizaje para los alumnos. Aquí hay una ayuda rúbrica y vídeos by Educación EL para empezar.

Paso 2: Apoyo a la comprensión de CT

Para comenzar a abordar los LT y andamio Aprendizaje por computadora, les presenté a los estudiantes lo esencial con un estilo atractivo. video de JULES. El video apoyó su comprensión porque proporcionó una visión tangible de ambos conceptos clave (Los cuatro elementos de la TC.) y su aplicación con y sin computadoras, pero en contextos con los que ya estaban familiarizados.

Para apoyar aún más su comprensión de la TC, presenté a Anisa y los demás a la obra de lo muy impresionante Dr. Shuchi Grover. No solo tienen ahora otro punto de referencia al que referirse mientras trabajan en el desafío del diseño STEAM, sino que también tienen otro modelo femenino a seguir: Oprah, Ellen, Ayah Bdeir, Kim Lane, Emma Gonzales y Tarana Burke (entre muchas otras mujeres inspiradoras) - ¡y yo también!

Creo que los estudiantes están más inclinados a involucrarse en las ciencias de la computación y en las actividades de STEAM cuando ven y aprenden de personas involucradas en trabajos altamente colaborativos e innovadores que se parecen a ellos. Inspirar a los estudiantes con excelentes modelos a seguir no debería limitarse a los mundos edtech o CS, tampoco. Los campeones de movimientos que dan voz a poblaciones con poca representación (niñas, afroamericanos, hispanos, estudiantes LGBTQ y otros) a menudo cuentan historias muy convincentes en las que muchos de nuestros jóvenes pueden inspirarse y relacionarse.

Paso 3: Tiempo de diseño (tiempo de trabajo)

Incrustar el pensamiento computacional en PBL

Para transferir sus nuevas habilidades de pensamiento computacional y también ayuda a otros, Anisa dio su propia vuelta al popular juego infantil. Patata caliente al diseñar un modelo que ayudaría a los niños más pequeños a comprender la importancia de los circuitos electrónicos, la codificación y las tecnologías encontradas en la vida cotidiana mientras disfrutan del juego familiar.

Usando el patrón de velas del Kit de código de LittleBits, ella construyó la base de su juego Hot Potato basado en instrucciones y jugueteado Con un diseño original. Al no cambiar la premisa de Hot Potato (sostener un objeto que se pasa en círculo y cuando se detiene la música / sonido, se elimina el soporte), le permitió reconocer patrones, funciones y el propósito del hardware y el código.

Al dominar la nueva tecnología y varios principios de codificación (aplicar bucles, Utilizar las variables para almacenar datos para ser referenciados y Lógica condicional), ella desarrolló su problema (juego) y la solución paso a paso (algoritmo) que codificó usando Google Código basado en bloques. Ella usó su código para controlar el temporizador, el mensaje y la visualización de la imagen en el Matriz de LED de su diseño de juego Hot Potato. Antes de decidirse por una solución automatizada final, probó y rehizo su diseño algorítmico varias veces para hacerlo a su gusto.

Nota para los profesores: Durante el tiempo de trabajo, es esencial para usted facilitar aprendizaje. Cuando trabaje con grupos de estudiantes, es importante estar bien versado en el uso del kit de código (o cualquier tecnología que esté usando en sus lecciones / proyectos) y su apli. Use la aplicación para ayudarlo a realizar mini-lecciones y andamios de los conceptos de codificación que más necesitan sus estudiantes (individualmente o en grupos).

No te olvides de involucrar a los estudiantes en una proceso de diseño. En este proyecto Anisa utilizó el ciclo de invención LittleBits y la lista de verificación de registro de invención En la página 16 del código de registro de invención del kit para evaluar su trabajo. También recomiendo tener el lista de verificación de depuración y la cuadro de comentarios. Además, usar protocolos de retroalimentación y los LT para ayudar a los estudiantes a solicitar y recibir comentarios para mejorar su trabajo.

Paso 4: Reflexión para la metacognición

Siempre subrayo a Anisa y a mis alumnos la importancia de reflejando la metacognición dándoles oportunidades para piensa en su pensamiento y para desarrollar una mejor comprensión de cómo aprenden mejor para que puedan llegar a ser aprendices de por vida. Para este propósito, incorporé la reflexión a lo largo de los distintos pasos del desafío de diseño (tanto en el diario de registro de la invención como en nuestro interrogatorios).

Una de las respuestas de Anisa a las preguntas de reflexión fue sobre cómo los Estándares ISTE apoyaron su aprendizaje de CT. Ella escribió en su diario, "Me parece que los Estándares ISTE proporcionan buenas pautas para ayudarme a aprender y aplicar los conceptos / prácticas de CT y otros estándares que me permiten saber cómo combinar mi uso de la tecnología (tanto creativa como responsablemente) con académicos. . También me gusta saber que se puede confiar en los estándares porque fueron escritos por educadores que saben qué es lo que más necesitan los estudiantes. ¡Más escuelas deberían implementar estos estándares para sus estudiantes!

Nota para los profesores: El trabajo descrito en esta publicación del blog está muy influenciado por las prácticas (DQ, reflexión, etc.) que se encuentran en el blog. PBL estándar de oro por el Instituto Buck para la Educación y Aprendizaje basado en proyectos de alta calidad. Esto se debe principalmente a mi trabajo con BIE.

Es importante tener en cuenta que Anisa, que enseña su nuevo CT y sus habilidades de codificación a sus compañeros más jóvenes y que presenta públicamente su trabajo, también fue producto del Proyecto del Pensador Computacional.

Para los maestros de STEM / STEAM que deseen mejorar el uso de PBL, recomiendo los trabajos de algunos expertos muy notables de PBL:

Más recursos de CS / CT a considerar

Aquí hay una serie de recursos para solicitar ayuda:

Anisa Valenzuela es una estudiante de noveno grado en Manchester High School en Chesterfield, Virginia. Anisa ya obtuvo su certificado de Junior Master Gardeners y le gustaría asistir a la universidad para seguir aprendiendo botánica. Se ha ofrecido como asistente de maestra durante las vacaciones de verano en el Centro de Innovación MathScience en Richmond, Virginia, y con frecuencia es tutora de sus colegas en los diseños de ciencia, geometría y STEAM.

Jorge Valenzuela es un entrenador educativo y un asistente de posgrado en la Universidad Old Dominion. También es el entrenador principal de Lifelong Learning Defined, Inc., una facultad nacional del Instituto Buck de Educación, un instructor nacional de eficacia docente con la Asociación Internacional de Educadores de Tecnología e Ingeniería (ITEEA) y parte del programa de Educadores Líderes para littleBits. Puedes conectarte con Jorge en Twitter @JorgeDoesPBL para continuar la conversación.

(Fotos cortesía de littleBits.)