Jorge valenzuela
Programación informática en pasos 4.

En el nivel secundario, núcleo. Ciencias de la Computación (CS) los conceptos y las prácticas se enseñan en cursos que se realizan normalmente dentro del tecnología de la información (IT) grupo de carrera bajo el paraguas de carrera y educacion tecnica (CTE). Sin embargo, los conceptos y prácticas de CS también se incorporan cada vez más a los académicos y también optativas (y están influenciados por arte y Diseño).

No importa la disciplina, creando artefactos computacionales es una de las prácticas básicas de CS que los estudiantes deberían experimentar constantemente para convertirse en mejores solucionadores de problemas. Artefactos computacionales Puede incluir imágenes, videos, presentaciones, archivos de audio y programas de computadora.

Práctica precisa y consistente en programación de computadoras (CP) ayudará a los estudiantes a construir conocimiento interdisciplinario en conjunto con conceptos y prácticas académicas y de CS. Como CP es el proceso de escribir un programa de principio a fin, los estudiantes reciben una exposición en la amalgama de prácticas 3-6 que se encuentra en el Marco de Ciencias de la Computación K-12.

Entonces, ¿cómo podemos involucrar con éxito a los estudiantes en CP? Aquí es cómo podemos hacerlo en cuatro pasos principales.

cuatro pasos

Paso 1: identificar el problema

Cuando los estudiantes son nuevos en CP, normalmente empezamos a enseñarles cómo programar y codificar usando tutoriales. Aunque no hay nada de malo en eso, no queremos mantenerlos allí.

Por lo general, el autor de un tutorial ya ha identificado tanto el problema como la solución del programa. La mejor manera para que los niños aprendan es escribiendo sus propios problemas y soluciones y creando sus propios programas. De lo contrario, se enfocarán más en aprender a codificar funciones específicas en un idioma en particular, que generalmente no es diferente a de memoria, que debe ser reemplazado con el desarrollo de memoria de trabajo.

Identificar (o definir) el problema Es la parte más crítica del proceso de PC, ya que los estudiantes necesitarán desarrollar un plan concreto para lo que hará su programa completo. Este proceso implica identificar tanto lo conocido entradas (o datos dados) y lo que se obtendrá a través de salidas (el resultado). Aunque CP no es un proceso simple, la práctica consistente y precisa aumentará la confianza de los estudiantes a lo largo del tiempo al articular los detalles sobre el tipo de información, tratamiento y salida deseada para sus programas. Para que los estudiantes comiencen en la programación, lea esto genial intro a una lección para construir y compartir aplicaciones por Code.org.

Paso 2: Encuentra una solución

Para encontrar o planificar la solución al problema identificado en el Paso 1, los estudiantes pueden crear una diagrama de flujo o escribe pseudocódigo. Los programadores experimentados pueden y usarán cualquiera de estos métodos para transmitir el desarrollo del programa a clientes, maestros, etc.

Un diagrama de flujo es una solución paso a paso para un problema que utiliza una representación pictórica de la dirección del programa y consiste en flechas, cuadros y otros símbolos que representan acciones (es decir, entrada / salida, proceso, etc.). El pseudocódigo es similar al inglés y se usa para transmitir la solución con más precisión que en el inglés simple, pero con menos meticulosidad requerida por un lenguaje de programación formal.

El proceso de solución permite al programador concentrarse en el flujo lógico del programa sin tener que adherirse a lo real sintaxis Utilizado por el lenguaje de programación para el proyecto. Echa un vistazo a esta diversión Technovation lección para ayudar a sus estudiantes a planificar su código.

Paso 3: Codificarlo

A menudo codificación se confunde con la programación, pero la codificación es solo una parte del proceso de programación. Los buenos programadores pueden crear instrucciones a partir de las soluciones (analizadas en el Paso 2) y escribirlas en el código para que la computadora las comprenda. Aquí es donde las habilidades de diseño algorítmico de de pensamiento computacional ven a jugar.

Ayuda cuando piensa que su problema es un problema matemático, no porque siempre esté haciendo muchas matemáticas mientras programa, sino porque el proceso de pensamiento es el mismo. En matemáticas a menudo utilizamos conjuntos de instrucciones algorítmicas que seguimos en una secuencia de pasos para lograr un objetivo. Ese proceso se asemeja a un tanto bien detallado. diagrama de flujo y código (en un lenguaje de programación específico). 

Practicar la codificación ayudará a los estudiantes a comprender que la codificación no es complicada cuando aprenden a pensar de manera lógica y en pasos. Cómo hacer que los estudiantes comiencen escribiendo programas simples les enseñará cómo dar instrucciones a las computadoras, cómo funcionan realmente las computadoras y que los buenos programadores no son vagos y no se saltan pasos. También entenderán que el código que escriben es procesado (traducido) por un compilador dentro Lenguaje de máquina para ejecución.

Para los niños nuevos en la codificación, recomiendo comenzar con un lenguaje de programación visual (VPL), que permite a los niños describir sus algoritmos utilizando ilustraciones y permite que los programadores describan el proceso en términos que tengan sentido para ellos.

Aquí hay algunos VPL populares:

Aunque hay varias maneras de hacer que los estudiantes comiencen con la codificación, recomiendo que toda su escuela participe en un Hora de Código y también enseñar a los niños a codificar dentro del contexto de un STEM /Desafío de diseño de vapor.

Paso 4: Pruébelo

Pruebas  en CP es un proceso crítico que se utiliza para determinar la calidad de un programa y encontrar loco (problemas). Como pasante de la universidad, me presentaron por primera vez a las pruebas y depuración of Controles ActiveX en el objeto Visual Basic lenguaje de programación. Aunque las pruebas tienen diferentes niveles y determinarán si los programas funcionan o no, trabajando para encontrar errores para el desarrolladores de software corregir fue muy poderoso para ayudarme a comprender la calidad de los programas que usé todos los días y también la importancia de actualización ellos regularmente. 

Requerir a los estudiantes que presenten su trabajo. en público, es una excelente técnica para involucrar e inculcar en ellos la importancia del proceso de prueba para discutir y mostrar el trabajo de CS de alta calidad. De nuevo, el App Lab (en el Paso 1) es una gran lección y proyecto para ayudar a los niños a aprender CP desde el inicio hasta las pruebas.

CP para diferentes niveles de grado

La programación de computadoras puede ser enseñada en todos los niveles de grado. Aquí hay algunas herramientas para usar con diferentes edades y niveles de aprendizaje. 

Grados 3-8: Kit de código de LittleBitsEl kit de código viene equipado con bloques de construcción electrónicos y una aplicación con tutoriales de codificación, y es un excelente andamio para enseñar a los estudiantes los conceptos de codificación, luz, sonido y movimiento en el contexto de una desafío de diseño o invento

Lo que encuentro más poderoso sobre el kit de códigos es el applicación Porque ayuda a los usuarios a basarse en principios básicos de codificación. Un buen programador, sin importar el idioma o la experiencia de codificación, deberá comprender los conceptos básicos, como entrada / salida, bucles, funciones, variables y también lógica. El éxito siempre se relaciona con el desarrollo del autodominio interno de los fundamentos. Como el Dr. Stephen R. Covey, autor de Los hábitos 7 la Gente Altamente Efectiva, una vez dijo, "Pon primero lo primero".

El kit de códigos también funciona en conjunto con todos los recursos educativos un educador lo necesitaría, incluyendo planes de lecciones, folletos para los estudiantes y alineación con los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación. Muchos de los recursos fueron probados y desarrollados por el Cohorte de Educadores Líderes de LittleBits de 2017 y como miembro orgulloso, ¡tuve la fortuna de haber trabajado y aprendido con un grupo tan talentoso de educadores! 

Grados 6-8: robótica. Hacer que los niños comiencen en la programación es bastante fácil. En mi rol anterior como especialista en currículos, usamos el robot Lego Mindstorms como introducción. Estos fueron los pasos que tomamos para ayudar a los niños a entender los conceptos clave, así como a la programación:

  1. Construir sus robots. Prácticamente todos los niños amaban esta parte.
  2. Aprende lo básico. Al explorar tutoriales, aprendieron sobre motores, sensores, engranajes y otros componentes.
  3. Aprender a programar. El ladrillo tenía seis misiones integradas, lo que permitía a los estudiantes ver cómo hacer que el robot se moviera con motores y responder al tacto o al movimiento con sensores. A medida que se acostumbraron más a los programas incorporados, comenzaron a crear sus propios programas, utilizando los bloques de programación de ROBOLAB.
  4. Conectar a CS y STEM. Descubrimos que esto ayudó a dilucidar en gran medida los conceptos y la práctica tanto del reconocimiento de patrones como del diseño algorítmico. Y luego, por supuesto, lecciones en CS y STEM, que incluían codificación, fuerza y ​​movimiento, y diseño y tecnología. También encontramos que el VEX IQ Kit fue genial para propósitos similares y usamos tanto VEX como Lego, basados ​​en los diferentes eventos competitivos que nuestros alumnos participaron en.

Grados 8-12: robótica avanzada. Para los estudiantes de secundaria que ya han practicado la codificación utilizando un VPL y tienen o están dominando los principios de programación fundamentales, el siguiente paso es lograr que los codifiquen en una industria codiciada lenguaje de programación como JavaScript, Python, Pearl o C ++. Afortunadamente programando un robot como el VEX EDR da a los estudiantes de secundaria una introducción a esta valiosa experiencia de aprendizaje. Los estudiantes que programan el VEX EDR aprenden a usar el Basado en ROBOTC C lenguaje de programación y puede ver los efectos del código que escriben en tiempo real resolviendo problemas usando el proceso de diseño de ingeniería.

Recientemente comencé a aprender a programar el VEX EDR cuando participé en un Curso de diseño de ingenieria entrenando con el Asociación Internacional de Educadores de Tecnología e Ingeniería. Fue allí donde me encontré y me asocié con Tim Oltman - El Martha Layne Collins escuela secundaria Profesor del año. Él y su profesor Shane Ware tienen una experiencia considerable enseñando a los niños a programar robots para varios eventos competitivos de robótica VEX y han ganado numerosos premios en Kentucky.

Le pregunté a Tim sobre sus pensamientos sobre cómo deberían proceder los maestros cuando cambian a los niños de la programación en un VPL a un programa basado en C como para VEX, y dijo: “Primero, establezca relaciones con sus estudiantes y luego aprenda con ellos. Deje que lo vean probar y fallar, y disfrutarán luchando en el proceso con usted. Eventualmente, te superarán y se convertirán en los maestros ".

Jorge Valenzuela es entrenador educativo y asistente de enseñanza graduado en Old Dominion University. También es el entrenador principal de Lifelong Learning Defined, Inc., una facultad nacional del Buck Institute for Education, un entrenador nacional de efectividad docente con la Asociación Internacional de Educadores de Tecnología e Ingeniería (ITEEA) y parte del programa Lead Educator para littleBits. Puedes conectarte con Jorge en Twitter @JorgeDoesPBL para continuar la conversación.