Cómo la gamificación robótica ayudó a mis estudiantes de primaria a amar STEM

La codificación es una habilidad necesaria en el mundo actual, pero es relativamente difícil de dominar, especialmente para los niños. Su complejidad no se debe necesariamente a que sea incomprensible, sino a que es un concepto nuevo para la mayoría de los estudiantes. Este es especialmente el caso de los estudiantes en las escuelas del centro de la ciudad donde la tecnología es inevitablemente escasa debido a factores sistémicos que escapan al control de los estudiantes.

Con numerosos lenguajes de programación disponibles, puede llevar tiempo elegir un punto de partida. Los educadores han encontrado una solución a este problema: la gamificación. Plataformas como CoderZ ofrecen servicios de programación virtual donde los niños pueden aprender código a través de juegos. Estos juegos hacen que aprender a codificar sea divertido y atractivo para los niños.

A través del plan de estudios CoderZ Robotics, los niños aprenden a crear, administrar y comunicarse con robots cibernéticos en un entorno virtual ingresando código. El código de bloque se usa porque es más fácil de entender y ejecutar para los niños en lugar del código complejo basado en texto. El aprendizaje es más accesible porque los robots virtuales no requieren hardware, espacio u otros costos asociados.

Utilicé la plataforma CoderZ League para ayudar a mis alumnos a desarrollar habilidades básicas de codificación mientras jugaban a través de entretenidas misiones pequeñas. Una vez que vi cómo poseían tanto empuje como tenacidad, participaron en una competencia de robótica virtual: la competencia de robótica CoderZ League de otoño de 2022. La competencia involucró tareas simples y complejas completadas por el robot que los estudiantes programaron, como dirección de movimiento y ángulos de rotación para instruir al robot sobre cómo debe moverse para completar su misión.

Algunas de las misiones que los estudiantes completaron durante esta competencia:

• robogolf – Los estudiantes tenían que empujar pelotas de golf en los hoyos de golf. Usaron transportadores en una configuración aplicada para medir el ángulo que el robot tenía que girar y midieron la distancia para determinar qué tan lejos tenía que moverse el robot. Los valores angulares y de distancia derivados no siempre fueron números enteros. No obstante, también tenían que vencer a un cronómetro, lo que aumentaba la complejidad.
• Bloques de discoteca – Los estudiantes tenían que llevar su robot a un objetivo. Tuvieron que calcular sumando, restando, multiplicando y dividiendo. El camino que eligieron determinó si obtendrían o no la puntuación más alta posible.
• Laberinto de locura – Los estudiantes midieron la distancia que el robot necesitaba moverse antes de que pudiera girar para alcanzar su objetivo. Esta misión fue un desafío ya que la distancia no siempre fue un número entero. El valor podría haber sido un decimal, lo cual fue perfecto porque comenzamos el año escolar aprendiendo sobre decimales en 5^th calificación. Como tal, la integración de la robótica y la codificación complementó la instrucción basada en estándares que ya estaba ocurriendo en mi salón de clases y permitió a los estudiantes aplicar el contenido. No obstante, los estudiantes estuvieron expuestos al contenido relacionado con el estándar de medición de fin de año porque necesitaban medir la distancia o el ángulo que el robot tenía que recorrer. En consecuencia, en una evaluación de referencia reciente, los estudiantes lograron un progreso significativo dentro de ese dominio, que generalmente se ve al final del año escolar después de que se enseña esa unidad.

Aplicaciones

CoderZ League Robotics se basa en el uso de código basado en bloques y misiones de juegos para involucrar y enseñar a los niños sobre programación. Basados ​​en STEM, estos ejercicios ayudan a los niños a desarrollar el pensamiento computacional y la capacidad técnica, lo que mejora sus habilidades para resolver problemas en el mundo real. Los estudiantes deben adaptarse para completar más misiones y desafíos, fortaleciendo así su determinación y desarrollando habilidades que pueden usar más allá del entorno del salón de clases.

En particular, la plataforma CoderZ ofrece un plan de estudios completo para programar robots cibernéticos. Los educadores que deseen enseñar programación pueden hacerlo incluso si no tienen conocimientos de programación o robótica. Todo lo que tienen que hacer es seguir el plan de estudios y aprender con sus alumnos. Sin embargo, esto también es limitante porque los educadores no pueden crear nuevos desafíos para que los completen los estudiantes. Deben apegarse a lo que se proporciona en la plataforma. Sin embargo, es una experiencia atractiva que ayuda a introducir a los niños a conceptos complejos de una manera divertida.

Programación: Eficiencia, Automatización, Acciones Replicables

Descubrí que el programa de robótica virtual CoderZ es una excelente herramienta de enseñanza debido a su plataforma cuidadosamente seleccionada. Un programa de alta calidad debe contener características que mejoren su eficiencia, automatización y acciones replicables.

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Este programa cumple estos criterios de las siguientes maneras.

• Eficiencia – La eficiencia del código se refiere a la confiabilidad, la velocidad y la técnica de programación utilizada para desarrollar el código de una aplicación. Es el factor más crítico para garantizar el máximo rendimiento, ya que minimiza el consumo de recursos y el tiempo de finalización. En CoderZ, cualquier cambio en el código se refleja inmediatamente en el panel de simulación. Esto les da a los estudiantes retroalimentación instantánea sobre sus proyectos.
• Automatización – La automatización utiliza tecnología para completar tareas con la menor interacción humana posible. En informática, normalmente se logra a través de un programa, una secuencia de comandos o un procesamiento por lotes. Los estudiantes aprenden automatización en CoderZ, ya que pueden ingresar código que opera los robots virtuales sin más manipulación. La automatización simplifica los procesos, facilitando que la máquina complete tareas repetitivas.
• Acciones replicables – Este término define una secuencia de acciones que permite el uso eficiente de recursos limitados mientras reduce la variación no deseada durante el desarrollo y la ejecución del programa. CoderZ logra esto mediante la codificación por colores de sus bloques de comandos, lo que facilita que los niños identifiquen patrones en el código. Esta diferenciación permite la inclusión entre diversos estudiantes (es decir, estudiantes con necesidades especiales, estudiantes del idioma inglés, etc.). La replicación de tareas mediante código ayuda a los estudiantes a comprender la base de la acción simulada, ya que pueden relacionar partes del programa con las acciones que producen.

Programación basada en bloques versus programación tradicional basada en texto

En el pasado, la programación implicaba usar un mouse y un teclado para escribir código basado en texto. Esto puede ser complejo para los niños, especialmente cuando se trata de interiorizar la sintaxis. Estas son las reglas que definen la estructura de un lenguaje de programación. Además, la entrada tradicional puede hacer que la programación sea abstracta y desafiante para los jóvenes estudiantes que se benefician del aprendizaje visual y auditivo.

La codificación basada en bloques ha surgido como una herramienta para introducir a los estudiantes a la codificación. Les permite explorar estos conceptos en un ambiente amigable. Estos sistemas utilizan bloques de colores que se pueden arrastrar y que simulan un lenguaje codificado. Los estudiantes eligen funciones de categorías codificadas por colores y las combinan en un área de trabajo de lienzo para crear un programa secuenciado. El beneficio de las aplicaciones o sitios web de programación de bloques es que las categorías están claramente definidas. Hay bloques para agregar funciones específicas, como movimiento, control y otras variables.

Sin embargo, la programación basada en bloques solo es útil hasta cierto punto. Una vez que los estudiantes se sientan cómodos con el código basado en bloques, es crucial presentarles el código basado en texto. Si bien el código basado en bloques es divertido y atractivo, los lenguajes de programación basados ​​en texto tienen aplicaciones de la vida real en informática. Los educadores deben permitir que los estudiantes experimenten tanto la codificación basada en bloques como la basada en texto. Cuando los estudiantes estén listos, deben hacer la transición de bloques a texto, ya que el código basado en texto para proyectos será el más comercializable de la industria.

Otras lecciones aprendidas

La competencia de robots virtuales CoderZ es efectiva para ayudar a los estudiantes con el aprendizaje de STEM. Sin embargo, me sorprendió que el programa también enseñara a mis alumnos habilidades prácticas para la vida. Incluyen:

1. Trabajo en equipo. – Los niños trabajaron juntos para asegurarse de seleccionar las funciones correctas para ganar cada misión. Implicó colaborar para descubrir la forma más eficiente de programar el robot para completar las misiones. La competencia cultivó el trabajo en equipo, que puede aplicarse a otras actividades tanto dentro como fuera del aula y, en última instancia, en el lugar de trabajo.
2. y resiliencia – Las misiones no siempre tuvieron éxito la primera vez o la forma de programar el robot no siempre fue sencilla debido a limitaciones de tiempo o terreno, por lo que los niños tuvieron que aprender a lidiar con la frustración durante esta competencia. En tales casos, los estudiantes tenían que revisar el código tantas veces como fuera necesario para que funcionara correctamente. La frustración es un problema al que se enfrentarán cuando utilicen código basado en lenguaje porque un error de sintaxis menor invalida todo el código. Están obligados a enfrentar momentos desalentadores mientras aprenden y en la vida. Esta habilidad fortaleció su resiliencia a tal frustración.
3. Creación de relaciones – Construí relaciones con los niños aprovechando la tecnología, que a los niños les encanta, y hablando de cosas no escolares en este entorno informal (es decir, no escolar o académico). Esto ayuda a desarrollar al niño en su totalidad. También lleva a los niños a querer comprender conceptos matemáticos complejos como números decimales, ángulos, patrones y medidas porque sienten que están en un entorno seguro donde pueden correr riesgos. La noción de "se necesita un pueblo" fue evidente debido al apoyo directo e indirecto de varios administradores: Dr. Herbert Blackmon (Director), Dr. Taylor Greene (Subdirector), Minnie Lawson-Cook (Coordinadora de tecnología), Flora Maria Echols (entrenador de instrucción), el Dr. Mark Sullivan (superintendente), la Dra. Gwendolyn Tilghman (superintendente de instrucción) y la Dra. Marsha Savage (especialista en operaciones de aprendizaje).

Siguientes Pasos

Ahora que los meses de arduo trabajo y la competencia han concluido, los miembros de la escuela y la comunidad en general están tratando de recaudar fondos para los equipos para visitar el Centro Espacial Kennedy en Florida. Espero que la experiencia y la oportunidad no solo amplíen su nivel de exposición, sino que continúen alentándolos a sobresalir académicamente y participar en el campo de STEM.

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• Fuente: https://www.eschoolnews.com/2023/01/06/robotic-gamification-coding-stem/