برنامه نویسی کودکان و نوجوانان

نویسی مانند یادگیری زبان دوم. استعاره ها و آموزش برنامه نویسی بلوک های سازنده برای آموزش برنامه نویسی.° ده اصل برای آموزش برنامه نویسی، توسط براون و ویلسون.

اکنون در مورد کشورهایی که منتشر می کنند، این تحقیقات عمدتاً در قاره ها، اروپا، آسیا و آمریکای شمالی یافت می شود. برخی از کشورهای آمریکای لاتین مانند کلمبیا، برزیل و آرژانتین با مشارکت کمتری روبرو هستند. نمودار زیر تعداد مقالات بررسی شده را بر اساس کشور نشان می دهد:

خطوط تحقیق در آموزش برنامه نویسی کاربردی در زیر برخی از خطوط تحقیقاتی مرتبط با این کار، مانند گیمیفیکیشن و رباتیک آموزشی آورده شده است که راهنمایی در زمینه آموزش برنامه نویسی کامپیوتر در این زمینه ها ارائه می دهد.

گیمیفیکیشن: آموزش با استفاده از بازی. آموزش بازی ها در زمینه تفکر محاسباتی طیف وسیعی از امکانات را در آموزش برنامه نویسی بر می گیرد، از طراحی، ساخت و استفاده از بازی ها تا تولید و بازاریابی بازی های ویدئویی. بنابراین، تجربیاتی از استفاده از بازی‌های دیجیتال در داستان‌گویی، یادگیری ریاضیات، تاریخ و غیره وجود دارد. کودکان با بازی Age of Empires تاریخ را بهتر یاد می‌گیرند، کتاب‌های مطالعه شخصی اگر در محیط‌های متحرک توسعه داده شوند جذاب‌تر هستند و ریاضیات سرگرم‌کننده است.

اگر تعاملی با اعداد وجود داشته باشد و آنها در یک محیط واقعی و غیره زمینه سازی شوند. در سال 2018 مقاله ای با عنوان «بازی بیولف» منتشر کرد که شامل یک بازی تولید شده توسط دو نوجوان 14 ساله به نام «بازی بیوولف» است که با نوجوانان کتابخانه بریتانیا همکاری می کند (de Paula et al., 2018).

در ایالات متحده، محققان مقاله ای را در سال 2017 منتشر کردند که یک مطالعه تجربی ارائه می کند که شواهدی را ارائه می دهد که نشان می دهد یک بازی آموزشی ریاضی می تواند به فرصت های یادگیری برتر و همچنین جذاب تر بودن کمک کند. بازی آموزش برنامه نویسی «نقطه دهدهی» یک بازی تک نفره و بر اساس استعاره شهربازی است و برای دانش آموزان دبیرستانی طراحی شده است. این بازی "نقطه دهدهی: دنیای خارق العاده و شگفت انگیز سرگرمی کسری" نام دارد.

در این بازی، دانش‌آموز به‌طور متوالی به مناطق مختلف موضوعی (خانه خالی از ایرانیان سایبر سکنه، غرب وحشی، ماجراجویی فضایی، پارک تفریحی) سفر می‌کند، و انواع بازی‌های کوچک را در هر منطقه موضوعی با هدف یادگیری اعشار انجام می‌دهد. پیشرفت دانش‌آموز با ردیابی پارک ردیابی می‌شود و دانش‌آموزان به صورت بصری به بازی بعدی که بازی خواهند کرد هدایت می‌شوند (مک لارن و همکاران، 2017).

در همین راستا، محققان ژو و هسو از ملی تایواندانشگاه در سال 2020 منتشر کرد، مطالعه‌ای که هدف آن ادغام بازی رومیزی تفکر محاسباتی با روبات‌ها بود، به طوری که دانش‌آموزان مهارت تفکر محاسباتی را هنگام تکمیل وظایف بازی روی تخته با کنترل عملکرد روبات‌ها به کار می‌برند.

شرکت کنندگان دانش آموزان کلاس ششم در سنگاپور بودند. در مجموع، دو دانش آموز تقسیم شده به یک تیم با یکدیگر همکاری کردند و با تیم دیگر متشکل از دو دانش آموز دیگر به رقابت پرداختند. در این تحقیق از بازی های رومیزی Robots City استفاده شد تا دانش آموزان بتوانند مفهوم تفکر محاسباتی را از طریق یادگیری آموزش برنامه نویسی مبتنی بر بازی پرورش دهند و از برنامه های کاربردی تلفن همراه برای کنترل رفتار ربات با منطق برنامه ریزی شده برای تجزیه و تحلیل استفاده کنند (ژو و هسو، 2020).

در نهایت، تحقیقات دیگری مانند Fotaris et al. (2016)، با انجام یک مطالعه تجربی در مورد کاربرد تکنیک های گیمیفیکیشن در کلاس برنامه نویسی کامپیوتر، جایی که از تابلوی امتیازات به عنوان انگیزه برای بازیکنان استفاده می کند. داونگچارون و همکاران (2019) یادگیری زبان برنامه نویسی C را بر اساس بازی های موبایل برای بهبود یادگیری دانش آموزان ارائه می دهد.

همچنین پلاس و وسیناکیس (2018) با ارزیابی راهبردهای حل مسئله محاسباتی، تأثیر بازی های شبیه سازی در یادگیری برنامه نویسی رایانه ای را بر عملکرد یادگیری دانش آموزان دبیرستانی نشان می دهند. طیف گسترده ای از کاربردهای بازی های رایانه ای برای ایجاد انگیزه و تقویت یادگیری، نه تنها در زمینه های علوم رایانه، بلکه در زمینه های مختلف وجود دارد (Wing, 2011).

رباتیک آموزشی مقاله رباتیک آموزشی ارائه شده در "کنفرانس بین المللی برنامه نویسی آموزش تفکر محاسباتی 2020" در هنگ کنگ، که رفتارهای یادگیری دانش آموزان کلاس ششم را با استفاده از ربات های آموزشی در واحدهای یادگیری تعامل شفاهی انگلیسی بررسی می کند، که در آن یک برنامه تلفن هوشمند برای کنترل ارائه شده است.

نویسی مانند یادگیری زبان دوم. استعاره ها و آموزش برنامه نویسی بلوک های سازنده برای آموزش برنامه نویسی.° ده اصل برای آموزش برنامه نویسی، توسط براون و ویلسون.

اکنون در مورد کشورهایی که منتشر می کنند، این تحقیقات عمدتاً در قاره ها، اروپا، آسیا و آمریکای شمالی یافت می شود. برخی از کشورهای آمریکای لاتین مانند کلمبیا، برزیل و آرژانتین با مشارکت کمتری روبرو هستند. نمودار زیر تعداد مقالات بررسی شده را بر اساس کشور نشان می دهد:

خطوط تحقیق در آموزش برنامه نویسی کاربردی در زیر برخی از خطوط تحقیقاتی مرتبط با این کار، مانند گیمیفیکیشن و رباتیک آموزشی آورده شده است که راهنمایی در زمینه آموزش برنامه نویسی کامپیوتر در این زمینه ها ارائه می دهد.

گیمیفیکیشن: آموزش با استفاده از بازی. آموزش بازی ها در زمینه تفکر محاسباتی طیف وسیعی از امکانات را در آموزش برنامه نویسی بر می گیرد، از طراحی، ساخت و استفاده از بازی ها تا تولید و بازاریابی بازی های ویدئویی. بنابراین، تجربیاتی از استفاده از بازی‌های دیجیتال در داستان‌گویی، یادگیری ریاضیات، تاریخ و غیره وجود دارد. کودکان با بازی Age of Empires تاریخ را بهتر یاد می‌گیرند، کتاب‌های مطالعه شخصی اگر در محیط‌های متحرک توسعه داده شوند جذاب‌تر هستند و ریاضیات سرگرم‌کننده است.

اگر تعاملی با اعداد وجود داشته باشد و آنها در یک محیط واقعی و غیره زمینه سازی شوند. در سال 2018 مقاله ای با عنوان «بازی بیولف» منتشر کرد که شامل یک بازی تولید شده توسط دو نوجوان 14 ساله به نام «بازی بیوولف» است که با نوجوانان کتابخانه بریتانیا همکاری می کند (de Paula et al., 2018).

در ایالات متحده، محققان مقاله ای را در سال 2017 منتشر کردند که یک مطالعه تجربی ارائه می کند که شواهدی را ارائه می دهد که نشان می دهد یک بازی آموزشی ریاضی می تواند به فرصت های یادگیری برتر و همچنین جذاب تر بودن کمک کند. بازی آموزش برنامه نویسی «نقطه دهدهی» یک بازی تک نفره و بر اساس استعاره شهربازی است و برای دانش آموزان دبیرستانی طراحی شده است. این بازی "نقطه دهدهی: دنیای خارق العاده و شگفت انگیز سرگرمی کسری" نام دارد.

در این بازی، دانش‌آموز به‌طور متوالی به مناطق مختلف موضوعی (خانه خالی از ایرانیان سایبر سکنه، غرب وحشی، ماجراجویی فضایی، پارک تفریحی) سفر می‌کند، و انواع بازی‌های کوچک را در هر منطقه موضوعی با هدف یادگیری اعشار انجام می‌دهد. پیشرفت دانش‌آموز با ردیابی پارک ردیابی می‌شود و دانش‌آموزان به صورت بصری به بازی بعدی که بازی خواهند کرد هدایت می‌شوند (مک لارن و همکاران، 2017).

در همین راستا، محققان ژو و هسو از ملی تایواندانشگاه در سال 2020 منتشر کرد، مطالعه‌ای که هدف آن ادغام بازی رومیزی تفکر محاسباتی با روبات‌ها بود، به طوری که دانش‌آموزان مهارت تفکر محاسباتی را هنگام تکمیل وظایف بازی روی تخته با کنترل عملکرد روبات‌ها به کار می‌برند.

شرکت کنندگان دانش آموزان کلاس ششم در سنگاپور بودند. در مجموع، دو دانش آموز تقسیم شده به یک تیم با یکدیگر همکاری کردند و با تیم دیگر متشکل از دو دانش آموز دیگر به رقابت پرداختند. در این تحقیق از بازی های رومیزی Robots City استفاده شد تا دانش آموزان بتوانند مفهوم تفکر محاسباتی را از طریق یادگیری آموزش برنامه نویسی مبتنی بر بازی پرورش دهند و از برنامه های کاربردی تلفن همراه برای کنترل رفتار ربات با منطق برنامه ریزی شده برای تجزیه و تحلیل استفاده کنند (ژو و هسو، 2020).

در نهایت، تحقیقات دیگری مانند Fotaris et al. (2016)، با انجام یک مطالعه تجربی در مورد کاربرد تکنیک های گیمیفیکیشن در کلاس برنامه نویسی کامپیوتر، جایی که از تابلوی امتیازات به عنوان انگیزه برای بازیکنان استفاده می کند. داونگچارون و همکاران (2019) یادگیری زبان برنامه نویسی C را بر اساس بازی های موبایل برای بهبود یادگیری دانش آموزان ارائه می دهد.

همچنین پلاس و وسیناکیس (2018) با ارزیابی راهبردهای حل مسئله محاسباتی، تأثیر بازی های شبیه سازی در یادگیری برنامه نویسی رایانه ای را بر عملکرد یادگیری دانش آموزان دبیرستانی نشان می دهند. طیف گسترده ای از کاربردهای بازی های رایانه ای برای ایجاد انگیزه و تقویت یادگیری، نه تنها در زمینه های علوم رایانه، بلکه در زمینه های مختلف وجود دارد (Wing, 2011).

رباتیک آموزشی مقاله رباتیک آموزشی ارائه شده در "کنفرانس بین المللی برنامه نویسی آموزش تفکر محاسباتی 2020" در هنگ کنگ، که رفتارهای یادگیری دانش آموزان کلاس ششم را با استفاده از ربات های آموزشی در واحدهای یادگیری تعامل شفاهی انگلیسی بررسی می کند، که در آن یک برنامه تلفن هوشمند برای کنترل ارائه شده است.