برنامه نویسی کودکان و نوجوانان

تفکر محاسباتی - تحقیق و مفاهیم

تفکر محاسباتی بدون شک مهارتی است که جوانان قرن بیست و یکم باید آموزش برنامه نویسی به آن دست یابند و برنامه‌نویسی محاسباتی راه منطقی برای دستیابی به آن به نظر می‌رسد، زیرا ساخت یک برنامه کامپیوتری دانش‌آموز را با حل مسئله، انتزاع، توالی کار یا الگوریتم‌سازی تکالیف مواجه می‌کند. موازی سازی و اشکال زدایی کد. در سال 2018، چینگ و همکاران. این تحقیق را منتشر کرد که در آن او با بیان اینکه برنامه نویسی کامپیوتری باید برای کودکان در هر سنی آموزش داده شود، شروع می کند.

در اینجا، در تحقیق انجام شده، تفکر محاسباتی به عنوان یک چارچوب حل مسئله گسترده شامل مهارت‌ها، فرآیندها و رویکردهای حل مسئله و «برنامه‌نویسی» به عنوان یک تمرین کلیدی برای حمایت و پرورش وظایف شناختی درگیر در تفکر محاسباتی در نظر گرفته می‌شود. و همکاران، 2018).

پژوهش زیر تفکر محاسباتی را از منظری متفاوت کار می کند و در اینجا به دنبال آموزش همان مهارت های تفکر محاسباتی است، اما بدون نیاز به آزمایشگاه کامپیوتر. در سال 2017، Brackmann's et al. تحقیقات به منظور توسعه مهارت‌های تفکر محاسباتی از طریق فعالیت‌های بدون پلاگ در مدرسه ابتدایی انجام شد، که برای آن آنها یک آزمایش شبه آزمایشی را با دانش‌آموزان کلاس پنجم و ششم از دو مدرسه ابتدایی دولتی در مادرید انجام دادند که دارای 73 دانش‌آموز آموزش برنامه نویسی بین 10 تا 12 سال است.

رویکرد بدون برق برای مدارسی که منابع تکنولوژیکی، اتصالات اینترنتی یا حتی برق ندارند، مهم است. با توجه به این موضوع، پژوهشی که اثربخشی فعالیت‌های بدون پلاگ را در توسعه مهارت‌های تفکر محاسباتی، به‌ویژه در مدارس ابتدایی نشان دهد، وجود ندارد (Brackmann et al., 2017).

یک موضوع کلیدی در توسعه تفکر محاسباتی، اندازه‌گیری چنین مهارت‌هایی است، و بنابراین، برخی دستورالعمل‌های طراحی و اعتبارسنجی برای محتوای تفکر محاسباتی توسعه یافته‌اند (گونزالس، 2015). توسعه تفکر محاسباتی کودکان خردسال با روباتیک آموزشی امکان تأثیر متقابل بین جنسیت و استراتژی داربست را فراهم می کند (Angeli and Valanides, 2020).

در هفتمبه همین معنا، تجربیات موفقی از آموزش برنامه نویسی و رباتیک در آموزش ابتدایی ایرانیان سایبر و راهنمایی آموزش برنامه نویسی وجود دارد (گومز و همکاران، 2019). توسعه تفکر محاسباتی دانش‌آموزان با رویکرد چند رشته‌ای، به دلیل تنوع و رویکردهای متعدد از حرفه‌های مختلف، برای گروه دانشجویی اساسی می‌شود (Klunnikova و همکاران، 2020). به طور خلاصه، تخصص برنامه نویسی انگیزه STEM بیشتر را در بین همه دانش آموزان و با تمرکز بر دختران و پسران سال اول ترویج می کند (Master et al., 2017).

انتشارات دیگر مجموعه‌ای از تحقیقات را نشان می‌دهند که توسعه تفکر محاسباتی و برنامه‌نویسی را عمیق‌تر می‌کنند، که از جمله پیشنهاد روش‌شناختی مبتنی بر استعاره‌ها برای آموزش برنامه‌نویسی به کودکان (Pérez et al., 2018)، توسعه مهارت‌های برنامه‌نویسی در آموزش مهندسی از طریق پروژه های بازی مبتنی بر مسئله با اسکرچ (Topalli and Cagiltay, 2018)، مقدمه ای بر علوم کامپیوتر به عنوان بخشی از برنامه درسی آموزش عمومی برای کل دانشگاه (Khenner, 2019)،

به سمت استفاده از مدل های محاسباتی در یادگیری محاسبات فیزیکی (سخت افزار) ) (Seow et al., 2020)، مقایسه رفتارهای یادگیری دانش آموزان سال سوم ابتدایی و ربات های ادغام شده و بازی تخته تفکر محاسباتی در سنگاپور و تایوان (لیانگ و هسو، 2020)، و آموزش برنامه نویسی همسویی چارچوب در کلاس های درس STEM آمیخته با تفکر محاسباتی (Bain et al., 2020).

در همان راستا پاراگراف قبل، مطالعه ای در مورد تغییر شیوه تفکر یک نسل از طریق آموزش تفکر محاسباتی از طریق برنامه نویسی نیز نشان می دهد که بدون شک این یک چالش بزرگ است (Buitrago et al., 2017). سایر نویسندگان بر آموزش در تفکر محاسباتی، مشکلات و چالش‌هایی که دارد تمرکز می‌کنند (Angeli and Giannakos، 2020). در مطالعه بعدی، تحلیلی از نظریه پاسخ به عنصر الگوریتم های توالی و مفاهیم برنامه نویسی وجود دارد (دا کروز آلوز و همکاران، 2020).

و در نهایت، تحقیق در مورد مهارت‌های تفکر محاسباتی و تأثیر آن بر دستاوردهای آزمون برنامه نویسی گرایش‌ها در مطالعات بین‌المللی ریاضیات و علوم (TIMSS)، مطالعه‌ای که عمیقاً به دامنه چنین اندازه‌گیری می‌پردازد که لحن توسعه آموزشی را تعیین می‌کند. کشورها (علیاحیا و الوتایبی، 2019).

نتایج در دو دسته زیر نشان داده خواهد شد- خطوط تحقیق در آموزش برنامه نویسی کاربردی.* بازیگونهسازی.* رباتیک آموزشی- عناصر آموزشی و آموزشی.* شیوه های آموزشی و آموزشی.* روش های آموزشی در برنامه نویسی کامپیوتری.° یادگیری برنامه

تفکر محاسباتی - تحقیق و مفاهیم

تفکر محاسباتی بدون شک مهارتی است که جوانان قرن بیست و یکم باید آموزش برنامه نویسی به آن دست یابند و برنامه‌نویسی محاسباتی راه منطقی برای دستیابی به آن به نظر می‌رسد، زیرا ساخت یک برنامه کامپیوتری دانش‌آموز را با حل مسئله، انتزاع، توالی کار یا الگوریتم‌سازی تکالیف مواجه می‌کند. موازی سازی و اشکال زدایی کد. در سال 2018، چینگ و همکاران. این تحقیق را منتشر کرد که در آن او با بیان اینکه برنامه نویسی کامپیوتری باید برای کودکان در هر سنی آموزش داده شود، شروع می کند.

در اینجا، در تحقیق انجام شده، تفکر محاسباتی به عنوان یک چارچوب حل مسئله گسترده شامل مهارت‌ها، فرآیندها و رویکردهای حل مسئله و «برنامه‌نویسی» به عنوان یک تمرین کلیدی برای حمایت و پرورش وظایف شناختی درگیر در تفکر محاسباتی در نظر گرفته می‌شود. و همکاران، 2018).

پژوهش زیر تفکر محاسباتی را از منظری متفاوت کار می کند و در اینجا به دنبال آموزش همان مهارت های تفکر محاسباتی است، اما بدون نیاز به آزمایشگاه کامپیوتر. در سال 2017، Brackmann's et al. تحقیقات به منظور توسعه مهارت‌های تفکر محاسباتی از طریق فعالیت‌های بدون پلاگ در مدرسه ابتدایی انجام شد، که برای آن آنها یک آزمایش شبه آزمایشی را با دانش‌آموزان کلاس پنجم و ششم از دو مدرسه ابتدایی دولتی در مادرید انجام دادند که دارای 73 دانش‌آموز آموزش برنامه نویسی بین 10 تا 12 سال است.

رویکرد بدون برق برای مدارسی که منابع تکنولوژیکی، اتصالات اینترنتی یا حتی برق ندارند، مهم است. با توجه به این موضوع، پژوهشی که اثربخشی فعالیت‌های بدون پلاگ را در توسعه مهارت‌های تفکر محاسباتی، به‌ویژه در مدارس ابتدایی نشان دهد، وجود ندارد (Brackmann et al., 2017).

یک موضوع کلیدی در توسعه تفکر محاسباتی، اندازه‌گیری چنین مهارت‌هایی است، و بنابراین، برخی دستورالعمل‌های طراحی و اعتبارسنجی برای محتوای تفکر محاسباتی توسعه یافته‌اند (گونزالس، 2015). توسعه تفکر محاسباتی کودکان خردسال با روباتیک آموزشی امکان تأثیر متقابل بین جنسیت و استراتژی داربست را فراهم می کند (Angeli and Valanides, 2020).

در هفتمبه همین معنا، تجربیات موفقی از آموزش برنامه نویسی و رباتیک در آموزش ابتدایی ایرانیان سایبر و راهنمایی آموزش برنامه نویسی وجود دارد (گومز و همکاران، 2019). توسعه تفکر محاسباتی دانش‌آموزان با رویکرد چند رشته‌ای، به دلیل تنوع و رویکردهای متعدد از حرفه‌های مختلف، برای گروه دانشجویی اساسی می‌شود (Klunnikova و همکاران، 2020). به طور خلاصه، تخصص برنامه نویسی انگیزه STEM بیشتر را در بین همه دانش آموزان و با تمرکز بر دختران و پسران سال اول ترویج می کند (Master et al., 2017).

انتشارات دیگر مجموعه‌ای از تحقیقات را نشان می‌دهند که توسعه تفکر محاسباتی و برنامه‌نویسی را عمیق‌تر می‌کنند، که از جمله پیشنهاد روش‌شناختی مبتنی بر استعاره‌ها برای آموزش برنامه‌نویسی به کودکان (Pérez et al., 2018)، توسعه مهارت‌های برنامه‌نویسی در آموزش مهندسی از طریق پروژه های بازی مبتنی بر مسئله با اسکرچ (Topalli and Cagiltay, 2018)، مقدمه ای بر علوم کامپیوتر به عنوان بخشی از برنامه درسی آموزش عمومی برای کل دانشگاه (Khenner, 2019)،

به سمت استفاده از مدل های محاسباتی در یادگیری محاسبات فیزیکی (سخت افزار) ) (Seow et al., 2020)، مقایسه رفتارهای یادگیری دانش آموزان سال سوم ابتدایی و ربات های ادغام شده و بازی تخته تفکر محاسباتی در سنگاپور و تایوان (لیانگ و هسو، 2020)، و آموزش برنامه نویسی همسویی چارچوب در کلاس های درس STEM آمیخته با تفکر محاسباتی (Bain et al., 2020).

در همان راستا پاراگراف قبل، مطالعه ای در مورد تغییر شیوه تفکر یک نسل از طریق آموزش تفکر محاسباتی از طریق برنامه نویسی نیز نشان می دهد که بدون شک این یک چالش بزرگ است (Buitrago et al., 2017). سایر نویسندگان بر آموزش در تفکر محاسباتی، مشکلات و چالش‌هایی که دارد تمرکز می‌کنند (Angeli and Giannakos، 2020). در مطالعه بعدی، تحلیلی از نظریه پاسخ به عنصر الگوریتم های توالی و مفاهیم برنامه نویسی وجود دارد (دا کروز آلوز و همکاران، 2020).

و در نهایت، تحقیق در مورد مهارت‌های تفکر محاسباتی و تأثیر آن بر دستاوردهای آزمون برنامه نویسی گرایش‌ها در مطالعات بین‌المللی ریاضیات و علوم (TIMSS)، مطالعه‌ای که عمیقاً به دامنه چنین اندازه‌گیری می‌پردازد که لحن توسعه آموزشی را تعیین می‌کند. کشورها (علیاحیا و الوتایبی، 2019).

نتایج در دو دسته زیر نشان داده خواهد شد- خطوط تحقیق در آموزش برنامه نویسی کاربردی.* بازیگونهسازی.* رباتیک آموزشی- عناصر آموزشی و آموزشی.* شیوه های آموزشی و آموزشی.* روش های آموزشی در برنامه نویسی کامپیوتری.° یادگیری برنامه