Влияние курса робототехники посредством визуально-блочного программирования Scratch на вычислительное мышление младшеклассников

Авторы

  • M. Mukhasheva Жетысуский университет им. И. Жансугурова, Казахстан, г. Талдыкорган

DOI:

https://doi.org/10.26577/JES.2023.v77.i4.09

Аннотация

Статья рассматривает влияние курса робототехники с использованием инструмента Scratch 3.0 на вычислительное мышление учащихся начальной школы. Исследование проводилось на базе КГУ «IT школа-лицей № 28 имени Кулжабая Касымова» в Казахстане с участием 48 учеников 3 класса с базовыми навыками программирования, разделённых на контрольную и экспериментальную группы. До начала эксперимента всем участникам было предложено выполнить задание по созданию робота в Scratch 3.0. Ученики экспериментальной группы на протяжении двух недель посещали занятия по робототехнике, а участники контрольной группы обучались по классической программе. По окончании исследования перед участниками обеих групп стояла задача создания игры. Работы учеников до и после эксперимента оценивались платформой Dr. Scratch. Данные проанализированы с использованием описательной статистики для изучения средних групповых значений и подсчёта стандартных отклонений. С целью изучения влияния использования инструмента Scratch 3.0 на вычислительное мышление школьников выполнен независимый двусторонний t-тест для оценки размеров межгрупповых различий. Результаты теста вычислительного мышления по окончании эксперимента у учащихся начальных классов, выполнявших практические задания по Scratch, были статистически значимо выше на 31,8% по сравнению с их сверстниками, посещавшими обычные занятия (P <0,001), что свидетельствует об улучшении показателя вычислительного мышления участников экспериментальной группы.

Ключевые слова: робототехника, визуально-блочное программирование, Scratch, вычислительное мышление, школьники.

Библиографические ссылки

Список литературы

Mukhasheva, M. et al. The impact of educational robotics on cognitive outcomes in primary students: A meta-analysis of recent studies // European Journal of Educational Research, 2023. № 12(4). – P. 1684. https://doi.org/10.12973/eu-jer.12.4.1683

Мынбаева А. К. От классической педагогики к образованию 4.0: преемственность методологии, процессов и принципов // Вестник КазНУ. Серия педагогическая. – 2022. – № 2(71). – С. 14. https://doi.org/10.26577/JES.2022.v71.i2.02

Castro, A. et al. Robotics education in STEM units: Breaking down barriers in rural multigrade schools // Sensors, 2022. № 23(1), Article 387. https://doi.org/10.3390/s23010387

Madariaga, L. et al. Offline and online user experience of gamified robotics for introducing computational thinking: Comparing engagement, game mechanics and coding motivation // Computers & Education, 2023. № 193, Article 104664. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2022.104664

Yu, X., Gutierrez-Garcia, M. A., & Soto-Varela, R. Are educational robots any good for communicative English learning for primary school students? // Texto Livre, 2023. № 16, Article e41469. https://doi.org/10.1590/1983-3652.2023.41469

Makhambetova, Z. T., & Magauova, A. S. Professional competences in the context of inclusive education: A model design // European Journal of Educational Research, 2023. № 12(1). – Р. 202. https://doi.org/10.12973/eu-jer.12.1.201 c. 202

Bozkurt, O., & Pasabeyoglu, N. G. The effect of Lego robotics coding on primary school students' academic achievement and attitudes of science // Education Quarterly Reviews, 2023. № 6(1). – Р. 271.

Corral Abad, E. et al. Improving the learning of engineering students with interactive teaching applications // Computer Applications in Engineering Education, 2021. № 29(6). – Р. 1666. https://doi.org/10.1002/cae.22415

Michalopoulos, P. et al. Introducing STEM to primary education students with Arduino and S4A // Innovating STEM Education: Increased Engagement and Best Practices, 2022. – Р. 77-87.

Aytekin, A., Sönmez Çakır, F., Yücel, Y., & Kulaözü, İ. Coding science directed to future and some methods to be available and coding learned // Eurasian Journal of Social and Economic Research, 2018. № 5(5). – Р. 24-41.

Ibashova, A., & Belessova, D. Information and educational environment for Scratch and robotics courses in elementary school: features and relevance // Sciences of Europe, 2022. № 107. – Р. 82-89. https://doi.org/10.5281/zenodo.7479758

Plaza, P. et al. STEM and educational robotics using Scratch // 2019 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON), 2019. – Р. 330-336.

Yamamori, K. Classroom practices of low-cost STEM education using Scratch // Journal of Advanced Research in Social Sciences and Humanities, 2019. № 4(6). – Р. 192-198. https://dx.doi.org/10.26500/JARSSH-04-2019-0601

Çakir, N. K., & Güven, G. Effect of 5E learning model on academic achievement and attitude towards the science course: A meta-analysis study // Cukurova university faculty of education journal, 2019. № 48(2). – Р. 1111-1140.

Yulianti, D., Sugianto, S., & Ngafidin, K. M. Scratch assisted physics learning with a STEM approach in the pandemic era to develop 21st Century learning skills // Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 2022. № 11(1). – Р. 185-194. https://doi.org/10.15294/jpii.v11i1.32607

Kalogiannakis, M., & Papadakis, S. Preparing Greek pre-service kindergarten teachers to promote creativity: Opportunities using Scratch and Makey Makey // Children’s Creative Inquiry in STEM, 2022. – Р. 347-364. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94724-8_20

Minnakhmitova, L., Ibashova, A., & Belesova, D. The possibilities of using ispring in teaching Scratch programming to elementary school students // Avrasya Sosyal ve Ekonomi Araştırmaları Dergisi, 2023. № 10(1). – Р. 143-156.

Koray, A., & Duman, F. G. Subject-oriented educational robotics applications with Arduino in science teaching: digital dynamometer activity in accordance with 5E instractional model // Science Activities, 2022. № 59(4). – Р. 168-179. https://doi.org/10.1080/00368121.2022.2093824

Wei, X. et al. The effectiveness of partial pair programming on elementary school students’ computational thinking skills and self-efficacy // Computers & Education, 2021. № 160. – Р. 104023. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.104023

References

Aytekin, A., Sönmez Çakır, F., Yücel, Y., & Kulaözü, İ. (2018). Coding science directed to future and some methods to be available and coding learned. Eurasian Journal of Social and Economic Research, 5(5), 24-41.

Bozkurt, O., & Pasabeyoglu, N. G. (2023). The effect of Lego robotics coding on primary school students' academic achievement and attitudes of science. Education Quarterly Reviews, 6(1), 271.

Çakir, N. K., & Güven, G. (2019). Effect of 5E learning model on academic achievement and attitude towards the science course: A meta-analysis study. Cukurova university faculty of education journal, 48(2), 1111-1140.

Castro, A. et al. (2022). Robotics education in STEM units: Breaking down barriers in rural multigrade schools. Sensors, 23(1), Article 387. https://doi.org/10.3390/s23010387

Corral Abad, E. et al. (2021). Improving the learning of engineering students with interactive teaching applications. Computer Applications in Engineering Education, 29(6), 1666. https://doi.org/10.1002/cae.22415 с. 1666

Ibashova, A., & Belessova, D. (2022). Information and educational environment for Scratch and robotics courses in elementary school: features and relevance. Sciences of Europe, 107, 82-89. https://doi.org/10.5281/zenodo.7479758

Kalogiannakis, M., & Papadakis, S. (2022). Preparing Greek pre-service kindergarten teachers to promote creativity: Opportunities using Scratch and Makey Makey. Children’s Creative Inquiry in STEM, 347-364. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94724-8_20

Koray, A., & Duman, F. G. (2022). Subject-oriented educational robotics applications with Arduino in science teaching: digital dynamometer activity in accordance with 5E instractional model. Science Activities, 59(4), 168-179. https://doi.org/10.1080/00368121.2022.2093824

Madariaga, L. et al. (2023). Offline and online user experience of gamified robotics for introducing computational thinking: Comparing engagement, game mechanics and coding motivation. Computers & Education, 193, Article 104664. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2022.104664

Makhambetova, Z. T., & Magauova, A. S. (2023). Professional competences in the context of inclusive education: A model design. European Journal of Educational Research, 12(1), 202. https://doi.org/10.12973/eu-jer.12.1.201 c. 202

Michalopoulos, P. et al. (2022). Introducing STEM to primary education students with Arduino and S4A. Innovating STEM Education: Increased Engagement and Best Practices, 77-87.

Minnakhmitova, L., Ibashova, A., & Belesova, D. (2023). The possibilities of using ispring in teaching Scratch programming to elementary school students. Avrasya Sosyal ve Ekonomi Araştırmaları Dergisi, 10(1), 143-156.

Mynbayeva, A. (2023). Ot klassicheskoj pedagogiki k obrazovaniju 4.0: preemstvennost' metodologii, processov i principov [From classical pedagogy to Education 4.0: continuity of methodology, approaches and principles]. Bulletin of KazNU. The pedagogical sciences series, 2(71), 14. (In Russian). https://doi.org/10.26577/JES.2022.v71.i2.02

Mukhasheva, M. et al. (2023). The impact of educational robotics on cognitive outcomes in primary students: A meta-analysis of recent studies. European Journal of Educational Research, 12(4), 1684. https://doi.org/10.12973/eu-jer.12.4.1683

Plaza, P. et al. (2019). STEM and educational robotics using Scratch. 2019 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON), 330-336.

Wei, X. et al. (2021). The effectiveness of partial pair programming on elementary school students’ computational thinking skills and self-efficacy. Computers & Education, 160, 104023. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.104023

Yamamori, K. (2019). Classroom practices of low-cost STEM education using Scratch. Journal of Advanced Research in Social Sciences and Humanities, 4(6), 192-198. https://dx.doi.org/10.26500/JARSSH-04-2019-0601

Yu, X., Gutierrez-Garcia, M. A., & Soto-Varela, R. (2023). Are educational robots any good for communicative English learning for primary school students? Texto Livre, 16, Article e41469. https://doi.org/10.1590/1983-3652.2023.41469

Yulianti, D., Sugianto, S., & Ngafidin, K. M. (2022). Scratch assisted physics learning with a STEM approach in the pandemic era to develop 21st Century learning skills. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 11(1), 185-194. https://doi.org/10.15294/jpii.v11i1.32607

Загрузки

Опубликован

2023-12-20

Выпуск

Раздел

Методика преподавания дисциплин