Jorge valenzuela
Enseñar a los niños ciencias de la computación a través del diseño y la investigación.

Descubrí la informática (CS) y la codificación hace más de 20 hace años al completar mi trabajo de pregrado. Poco sabía que algún día CS sería el futuro de la educación o que estaría trabajando con otros para que estas habilidades sean accesibles para todos los estudiantes.

Se requieren voluntad, conocimientos técnicos, herramientas tecnológicas, estrategias prácticas y paciencia para hacer este trabajo. Habiendo entrenado a muchos educadores en aprendizaje en base a proyectos (PBL) y ingeniería por diseño (EbD) Me he dado cuenta de que la informática se integra mejor en todas las áreas de contenido al enseñar prácticas de diseño y consulta en conjunto con CS.

En mi anterior papel como tecnología y educación en ingeniería (TEE) Especialista curricular en las Escuelas Públicas de Richmond. (RPS), colaboré con el profesor de TEE Nicholas Briley para desarrollar las habilidades de codificación de los estudiantes en nuestras clases de ingeniería mientras les enseñaba cómo construir y usar circuitos electrónicos. Así es como lo hicimos en cuatro pasos:

Paso 1: Aprende las habilidades y las herramientas.

Antes de presentar nuevos conceptos y prácticas de CS a los estudiantes, recomiendo ser muy claro sobre qué objetivos de aprendizaje desea que dominen. Teniendo esto en cuenta, ya habíamos realizado una integración considerable en nuestro programa TEE con LEGO Mindstorms y Kit VEX IQs para ayudar a los niños a dominar los robots de programación y aprender cómo funcionan los diferentes componentes como engranajes, motores y sensores. Ahora necesitábamos ayudarlos a aprender los principios básicos de codificación, pero primero necesitábamos aprenderlos nosotros mismos.

Mi colega y yo pasamos un par de semanas después de la escuela aprendiendo a usar el Kit de código por LittleBits. El kit de código es una herramienta tecnológica que enseña a los alumnos los principios básicos de codificación a través de apli tutoriales mientras les ayuda a aplicar habilidades de codificación para crear juegos controlados por Código basado en Google Blockly.

Para nosotros, aprender a codificar fue un poco desalentador porque requiere tiempo y consistencia para ser un buen programador, y el tiempo es algo que escasea para los maestros. Además, para ser un codificador competente, es fundamental aprender cómo desarrollar un producto, no solo escribir código.

Pero aprovechamos el tiempo y nos sumergimos en el aprendizaje de los conceptos básicos (entrada / salida, funciones, bucles y variables). Cada día mejoramos un poco y aplicamos las nuevas habilidades a los productos de diseño del Kit de Código. Cuando nos sentimos lo suficientemente seguros como para usar, enseñar y solucionar problemas con la herramienta, comenzamos a trabajar con los estudiantes.

Paso 2: Comience con pensamiento computacional, pensamiento algorítmico y diseño.

Al principio, no les dijimos directamente a nuestros estudiantes que estarían aprendiendo a codificar en este nuevo proyecto. En cambio, les dijimos que estarían aprendiendo y aplicando nuevas habilidades pero dentro de contextos familiares de electrónica, diseño de ingeniería y creación de modelos.

Ya sabíamos que algunos de nuestros alumnos necesitaban asistencia en la maestría. pensamiento computacional procesos de pensamiento por lo que nos enfocamos en ayudarlos a obtener una mejor comprensión de pensamiento algorítmico al inculcar en ellos la importancia de conocer y tomar medidas para resolver un problema, que es un conocimiento crucial para la codificación.

Lo introdujimos de esta manera para que inicialmente no se enfocaran tanto en la codificación, sino más en los pasos del diseño (o proyecto) que incluirían la codificación para una implementación exitosa.

Para familiarizarlos con la tecnología y el entorno de aprendizaje de codificación, les permitimos explorar el Kit de código, la aplicación y los videos. Todos estaban emocionados por los geniales aparatos y dispositivos electrónicos, pero algunos se sintieron intimidados por la aplicación y los tutoriales de codificación desconocidos.

Aliviamos estas inquietudes compartiendo ideas que Briley y yo aprendimos a mejorar nuestras propias habilidades de codificación. Incluso modelamos el uso de la aplicación explorando sus secciones en la pizarra electrónica con los estudiantes. Y terminamos mostrándoles un modelo de trabajo de un juego de papas calientes que construimos y cómo usar la aplicación para la implementación. También les informamos a los estudiantes que estaríamos allí con ellos cuando aprendieran a usar las herramientas.

Paso 3: Presenta nuevos conocimientos y herramientas a través de la consulta o el diseño.

Como muchos educadores, ya estábamos usando diseño de ingeniería como un proceso continuo centrado en el estudiante para ayudar a nuestros estudiantes a construir nuevos conocimientos y alfabetización tecnológica. En este nuevo proyecto, les permitimos aplicar cada paso en el proceso de diseño, pero esta vez incluimos la codificación.

Rápidamente descubrimos que algunos de los estudiantes ya sabían lo básico incluso mejor que nosotros. Dado que ya conocíamos bien el uso del kit de código, usamos la aplicación para practicar técnicas de diferenciación efectivas mediante la realización de minilecciones y el suministro de andamios de los conceptos que más necesitaban nuestros alumnos (ya sea individualmente o en grupos).

Algunas de las mini-lecciones que cubrimos fueron sobre habilidades específicas de codificación, tales como bucles y funciones, documentación de aprendizaje y las instrucciones de lectura. Esta técnica ayudó a personalizar el aprendizaje y a ayudar a aquellos que necesitaban asistencia, mientras que permitía a los demás avanzar.

Hubo mucha variación en el dominio de nuestros estudiantes de los principios de codificación (como los bucles y las funciones) o cómo los circuitos electrónicos pueden agregar luz, sonido o movimiento a los proyectos de diseño. La experiencia nos enseñó que no todos o no debían estar en el mismo lugar académico dentro del proyecto (o cualquier proyecto dado). También nos incluyo a nosotros, los maestros, cuando digo, ¡todos! Todos aprendemos en nuestras propias líneas de tiempo, y eso está bien.

Para los maestros que no enseñan específicamente ingeniería infantil, los estudiantes emplean otros enfoques sistemáticos para la medición, la observación y los experimentos (es decir, el método científico). integración de las artes y también pensamiento de diseño Aumentará sus niveles de cognición.

Cuando los educadores estructuran sus entornos de aprendizaje para incluir procesos de diseño e indagación de manera consistente, aumentamos el desarrollo de los estudiantes que son pensadores analíticos y críticos. Ambos tienen la capacidad de innovar.

enfoques científicos

Si bien no todos los estudiantes se convertirán en científicos o ingenieros, al conocer las prácticas de un científico o un ingeniero, todos los estudiantes pueden entender cómo resolver problemas, cómo funcionan los sistemas, cómo se comportan los fenómenos naturales y cómo el uso eficaz de la tecnología y sus temas. conectar. Estas habilidades tienen una amplia gama de aplicaciones de carrera y trabajo, incluidos técnicos, operadores, representantes de servicio al cliente o profesionales de la salud y médicos en un programa de educación técnica y de carreras.

Paso 4: Incorpore la reflexión en su trabajo con los estudiantes.

Una cita de John Dewey que siempre comparto con los educadores es: “No aprendemos de la experiencia. Aprendemos de reflexionar sobre la experiencia ”. Incorporando reflexion En nuestro trabajo con los estudiantes es algo que comenzamos a hacer en varias etapas del proceso de diseño. Encontramos la práctica beneficiosa para ayudar a los estudiantes a hacer conexiones críticas con otras ramas del conocimiento, para aprender del fracaso y también para profundizar su comprensión del tema.

En este proyecto, los estudiantes reflexionaron escribiendo en cuadernos de ingeniería y con frecuencia seguíamos con discusiones grupales o consultas individuales (una revista científica puede tener un propósito similar). Entre el reflexiones les pedimos a los estudiantes que hicieran, cómo podrían los ingenieros aplicar el uso de herramientas electrónicas y las habilidades de codificación para controlar un sistema tecnológico diseñado para satisfacer las necesidades humanas (es decir, agua limpia, medios de transporte seguros, construcción / construcción ecológica, etc.)

Las respuestas de los estudiantes incluyeron:

  • La codificación es utilizada por los ingenieros para dar a las máquinas un propósito o función específica.
  • Los ingenieros utilizan circuitos electrónicos para alimentar todo lo que nos rodea.
  • Los ingenieros ayudan a mejorar el mundo mediante la creación de sistemas que utilizan electrónica y codificación.

Al ayudar a nuestros estudiantes a conectar su nuevo aprendizaje con carreras específicas de ingeniería (mecánica, eléctrica, etc.) y entender cómo pueden usar el conocimiento y las herramientas para ayudar a otros, obtuvimos más conocimientos para desarrollar pensadores de diseño que también son expertos. ciudadanos globales (como se destaca en el ESTÁNDARES ISTE PARA ESTUDIANTES).

¡Recuerda, la informática es divertida!

Antes de presentar nuevos contenidos CS o herramientas tecnológicas a los estudiantes, es esencial evaluar su conocimiento del contenido y las habilidades necesarias para una enseñanza efectiva. Una vez que esté listo para comenzar, tómese un tiempo para investigar, aprender, jugar y hacer pruebas por su cuenta o con un compañero. No se olvide de divertirse con sus alumnos y, además, ¡recuerde que el aprendizaje no tiene una meta! Como dice el autor Tony Robbins: "¡La repetición es la madre de la habilidad!"

Jorge Valenzuela es un asistente graduado de enseñanza y estudiante de doctorado en la Universidad Old Dominion, una facultad nacional del Instituto Buck de Educación y un entrenador nacional de eficacia docente con la Asociación Internacional de Educadores de Tecnología e Ingeniería (ITEEA). Es miembro de la primera Cohorte de Educadores Líderes para littleBits. Puedes conectarte con Jorge en Twitter @JorgeDoesPBL para continuar la conversación.