초등학생들이 STEM을 좋아하는 데 로봇 게임화가 어떻게 도움이 되었는지

코딩은 오늘날의 세계에서 필요한 기술이지만 마스터하기는 상대적으로 어렵습니다. 특히 아이들에게는 더욱 그렇습니다. 그것의 복잡성은 반드시 이해할 수 없기 때문이 아니라 대부분의 학생들에게 새로운 개념이기 때문입니다. 이는 특히 학생들이 통제할 수 없는 시스템적 요인으로 인해 기술이 부족할 수밖에 없는 도심 학교 학생들의 경우에 해당됩니다.

수많은 프로그래밍 언어를 사용할 수 있으므로 시작점을 선택하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다. 교육자들은 게임화라는 이 문제에 대한 해결책을 찾았습니다. 같은 플랫폼 코더Z 아이들이 게임을 통해 코드를 배울 수 있는 가상 프로그래밍 서비스를 제공합니다. 이 게임을 통해 아이들은 코드를 재미있고 흥미롭게 배울 수 있습니다.

CoderZ Robotics 커리큘럼을 통해 아이들은 코드를 입력하여 가상 환경에서 사이버 로봇을 만들고 관리하고 통신하는 방법을 배웁니다. 블록코드는 복잡한 텍스트 기반의 코드보다 아이들이 이해하고 실행하기 쉽기 때문에 사용합니다. 가상 로봇은 하드웨어, 공간 또는 기타 관련 비용이 필요하지 않기 때문에 학습에 더 쉽게 접근할 수 있습니다.

저는 CoderZ 리그 플랫폼을 사용하여 학생들이 재미있는 한 입 크기의 미션을 수행하면서 기본적인 코딩 기술을 개발하도록 도왔습니다. 그들이 추진력과 끈기를 모두 소유한 것을 보고 그들은 가상 로봇 대회인 2022년 가을 CoderZ 리그 로봇 대회에 참가했습니다. 대회는 로봇이 임무를 완수하기 위해 어떻게 움직여야 하는지 지시하기 위해 이동 방향 및 회전 각도와 같이 학생들이 프로그래밍한 로봇이 완료하는 단순하고 복잡한 작업을 포함했습니다.

이번 대회에서 학생들이 완수한 미션 중 일부는 다음과 같습니다.

• 로보골프 – 학생들은 골프공을 골프 홀에 밀어 넣어야 했습니다. 그들은 적용된 설정에서 각도기를 사용하여 로봇이 회전해야 하는 각도를 측정하고 거리를 측정하여 로봇이 움직여야 하는 거리를 결정했습니다. 파생된 각도 및 거리 값이 항상 정수인 것은 아닙니다. 그럼에도 불구하고 그들은 타이머도 이겨야 했고, 이는 복잡성을 더했습니다.
• 디스코 블록 – 학생들은 목표물에 로봇을 가져와야 했습니다. 그들은 더하기, 빼기, 곱하기, 나누기를 통해 계산해야 했습니다. 그들이 선택한 경로에 따라 가능한 한 높은 점수를 받을지 여부가 결정되었습니다.
• 미로 광기 – 학생들은 로봇이 회전하여 목표물에 도달하기 전에 이동해야 하는 거리를 측정했습니다. 이 임무는 거리가 항상 정수가 아니므로 도전적이었습니다. 값은 십진수일 수 있습니다. 우리는 학년도를 5의 십진수에 대해 배우기 시작했기 때문에 완벽했습니다.^th 등급. 이와 같이 로봇 공학과 코딩을 통합하면 교실에서 이미 진행되고 있는 표준 기반 교육을 보완하고 학생들이 콘텐츠를 적용할 수 있게 되었습니다. 그럼에도 불구하고 학생들은 로봇이 이동해야 하는 거리나 각도를 측정해야 했기 때문에 연말 측정 기준과 관련된 콘텐츠에 노출되었습니다. 결과적으로 최근 벤치마크 평가에서 학생들은 해당 영역 내에서 상당한 성장을 보였으며, 이는 일반적으로 해당 단원을 가르친 후 학년 말에 나타납니다.

어플리케이션

CoderZ League Robotics는 블록 기반 코드와 게임 미션을 사용하여 프로그래밍에 대해 아이들을 참여시키고 가르치는 것을 기반으로 합니다. STEM에 기초한 이 연습은 아이들이 컴퓨팅 사고력과 기술적 능력을 개발하도록 도와 실제 문제 해결 능력을 향상시킵니다. 학생들은 더 많은 미션과 도전을 완수하기 위해 적응해야 하며, 그렇게 함으로써 결의를 강화하고 교실 환경을 넘어서 사용할 수 있는 기술을 개발해야 합니다.

특히 CoderZ 플랫폼은 사이버 로봇 프로그래밍을 위한 완전한 커리큘럼을 제공합니다. 코딩을 가르치고자 하는 교육자는 프로그래밍이나 로봇 공학에 능숙하지 않더라도 그렇게 할 수 있습니다. 그들이해야 할 일은 커리큘럼을 따르고 학생들과 함께 배우는 것입니다. 그러나 이것은 교육자가 학생들이 완료할 수 있는 새로운 과제를 만들 수 없기 때문에 제한적이기도 합니다. 그들은 플랫폼에서 제공되는 것에 충실해야 합니다. 그럼에도 불구하고 아이들에게 복잡한 개념을 재미있는 방식으로 소개하는 데 도움이 되는 매력적인 경험입니다.

프로그래밍: 효율성, 자동화, 복제 가능한 작업

저는 CoderZ 가상 로봇 프로그램이 세심하게 선별된 플랫폼 덕분에 훌륭한 교육 도구라는 것을 알게 되었습니다. 고품질 프로그램에는 효율성, 자동화 및 복제 가능한 작업을 향상시키는 기능이 포함되어야 합니다.

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이 교사는 스토리 코딩을 사용하여 창의성과 협업을 촉발합니다.

이 프로그램은 다음과 같은 방식으로 이러한 기준을 충족합니다.

• 효율성 – 코드 효율성은 애플리케이션 코드를 개발하는 데 사용되는 의존성, 속도 및 프로그래밍 기술을 나타냅니다. 리소스 소모와 완료 시간을 최소화하여 최고의 성능을 보장하는 가장 중요한 요소입니다. CoderZ에서 코드 변경 사항은 시뮬레이션 창에 즉시 반영됩니다. 이것은 학생들에게 프로젝트에 대한 즉각적인 피드백을 제공합니다.
• 자동화 – 자동화는 기술을 사용하여 가능한 한 사람의 상호 작용을 최소화하면서 작업을 완료합니다. 컴퓨팅에서는 일반적으로 프로그램, 스크립트 또는 일괄 처리를 통해 수행됩니다. 학생들은 추가 조작 없이 가상 로봇을 작동시키는 코드를 입력할 수 있으므로 CoderZ에서 자동화를 배웁니다. 자동화는 프로세스를 단순화하여 기계가 반복 작업을 더 쉽게 완료할 수 있도록 합니다.
• 복제 가능한 작업 – 이 용어는 프로그램 개발 및 실행 중에 원치 않는 변형을 줄이면서 제한된 리소스를 효율적으로 사용할 수 있는 일련의 작업을 정의합니다. CoderZ는 아이들이 코드의 패턴을 쉽게 식별할 수 있도록 명령 블록을 색상으로 구분하여 이를 달성합니다. 이러한 차별화를 통해 다양한 학습자(즉, 특별한 도움이 필요한 학생, 영어 학습자 등)가 포함될 수 있습니다. 코드를 사용하여 작업을 복제하면 학생들이 프로그램의 일부를 생성하는 작업과 일치시킬 수 있으므로 시뮬레이션된 작업의 기초를 이해하는 데 도움이 됩니다.

블록 기반 대 기존 텍스트 기반 프로그래밍

과거에는 프로그래밍에 마우스와 키보드를 사용하여 텍스트 기반 코드를 입력하는 것이 포함되었습니다. 특히 구문을 내면화하는 경우 어린이에게는 복잡할 수 있습니다. 이들은 프로그래밍 언어의 구조를 정의하는 규칙입니다. 게다가 전통적인 입력은 시각 및 청각 학습의 혜택을 받는 어린 학생들에게 프로그래밍을 추상적이고 어렵게 만들 수 있습니다.

블록 기반 코딩은 학생들에게 코딩을 소개하는 도구로 등장했습니다. 친근한 환경에서 이러한 개념을 탐색할 수 있습니다. 이러한 시스템은 코딩된 언어를 시뮬레이트하는 다채롭고 드래그 가능한 블록을 사용합니다. 학생들은 색상으로 구분된 범주에서 기능을 선택하고 캔버스 작업 영역에서 조합하여 시퀀스 프로그램을 만듭니다. 블록 프로그래밍 응용 프로그램 또는 웹 사이트의 이점은 범주가 명확하게 정의된다는 것입니다. 이동, 제어 및 기타 변수와 같은 특정 기능을 추가하기 위한 블록이 있습니다.

그러나 블록 기반 프로그래밍은 특정 지점에만 유용합니다. 학생들이 블록 기반 코드에 익숙해지면 텍스트 기반 코드를 소개하는 것이 중요합니다. 블록 기반 코드는 재미있고 매력적이지만 텍스트 기반 프로그래밍 언어는 컴퓨터 과학에서 실제 응용 프로그램입니다. 교육자는 학생들이 블록 기반 코딩과 텍스트 기반 코딩을 모두 경험할 수 있도록 해야 합니다. 학생들이 준비가 되면 블록에서 텍스트로 전환해야 합니다. 프로젝트를 위한 텍스트 기반 코드는 업계에서 가장 시장성이 높기 때문입니다.

기타 학습

CoderZ 가상 로봇 대회는 학생들의 STEM 학습을 돕는 데 효과적입니다. 하지만 이 프로그램이 제 학생들에게 실용적인 생활 기술도 가르친다는 사실에 놀랐습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

1. 팀워크 <br>(Teamwork) – 아이들은 승리할 각 임무에 대해 올바른 기능을 선택했는지 확인하기 위해 함께 노력했습니다. 임무를 완수하기 위해 로봇을 프로그래밍하는 가장 효율적인 방법을 찾기 위해 협력하는 것이 포함되었습니다. 이 대회는 팀워크를 길렀고, 이는 교실 안팎뿐만 아니라 궁극적으로 직장에서도 다른 활동에 적용될 수 있습니다.
2. 되튀기 – 임무는 처음에 항상 성공적인 것은 아니었고 로봇을 프로그래밍하는 방법은 시간 제약이나 지형으로 인해 항상 간단하지 않았기 때문에 아이들은 이 경쟁을 통해 좌절감을 다루는 방법을 배워야 했습니다. 이러한 경우 학생들은 코드가 올바르게 작동하도록 필요한 만큼 코드를 수정해야 했습니다. 불만은 사소한 구문 오류가 전체 코드를 무효화하기 때문에 언어 기반 코드를 사용할 때 직면하게 될 문제입니다. 그들은 배움과 삶에서 낙담하는 순간에 직면하게 되어 있습니다. 이 기술은 그러한 좌절에 대한 회복력을 강화했습니다.
3. 관계 구축 – 저는 아이들이 좋아하는 기술을 활용하고 이 캐주얼한 환경(즉, 학교 또는 학업이 아닌)에서 학교 이외의 것에 대해 이야기함으로써 아이들과 관계를 구축했습니다. 이것은 전체 아이를 개발하는 데 도움이됩니다. 그것은 또한 아이들이 위험을 감수할 수 있는 안전한 환경에 있는 것처럼 느끼기 때문에 소수, 각도, 패턴 및 측정과 같은 복잡한 수학적 개념을 이해하고 싶어하도록 유도합니다. Herbert Blackmon 박사(교장), Taylor Greene 박사(교감), Minnie Lawson-Cook(기술 코디네이터), Flora Maria와 같은 다양한 관리자의 직간접적인 지원으로 인해 "마을이 필요합니다"라는 개념이 분명해졌습니다. Echols(교육 코치), Dr. Mark Sullivan(교육감), Dr. Gwendolyn Tilghman(교육 교육감), Dr. Marsha Savage(학습 운영 전문가).

다음 단계

수개월 간의 노력과 경쟁이 끝났으므로 이제 학교 구성원과 더 큰 지역 사회는 팀을 위한 자금을 마련하려고 합니다. 플로리다의 케네디 우주 센터를 방문합니다. 경험과 기회가 그들의 노출 수준을 넓힐 뿐만 아니라 학업적으로 탁월하고 STEM 분야에 참여하도록 지속적으로 격려하기를 바랍니다.

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