هر آنچه معلمان برای آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان، باید بدانند!

برای بسیاری از معلمان ابتدایی، آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان، شاید کمی ترسناک و دلهره‌آور به نظر برسد اما با استفاده از روش‌ها و ابزارهای مناسب، این مهارت می‌تواند به یکی از جذاب‌ترین تجربه‌های کلاس، تبدیل شود. طبق مطالعه اخیر انجمن ملی پیشرفت آموزشی در مکزیک، ۷۱٪ از دانش‌آموزان مدارس ابتدایی و راهنمایی، به یادگیری برنامه‌نویسی، ابراز علاقه کرده‌اند. این موضوع، تقاضای رو به رشدِ آموزش برنامه‌نویسی در مدارس و توانایی مشارکت دانش‌آموزان در این زمینه را برجسته‌تر می‌کند. از آن‌جایی که فناوری، همچنان به شکل‌دِهی دنیای ما ادامه می‌دهد؛ معلمان و مدیران مدارس، باید اهمیت برنامه نویسی را در آموزش مدرن تشخیص دهند. اما همان‌طور که می‌دانید، در ایران، برنامه نویسی جزو برنامه رسمی مدارس نیست. ولی در سال‌های اخیر، آموزش مفاهیم پایه زبان پایتون در قالب پودمان برنامه نویسی مقدماتی در کتاب کاروفناوری هفتم، گنجانده شده است. با این حال، منظور ما از مدرسه، آکادمی‌ها و آمورشگاه‌هایی هستند که در ایران به کودکان و دانش آموزان، برنامه نویسی را آموزش می‌دهند. اگر یک معلم هستید و قصد دارید بدانید که چگونه باید به بهترین شکل، برنامه نویسی را تدریس کنید و نمی‌دانید باید از چه ابزارهایی استفاده کنید، این مقاله، ویژه‌ی شما نوشته شده است. 

چرا آموزش برنامه نویسی برای دانش آموزان، به یک مسئله ضروری تبدیل شده‌است؟

برنامه نویسی فقط یک مهارت فنی نیست؛ بلکه به رشد ذهنی دانش آموزان و افزایش مهارت‌های شناختی آن‌ها کمک می‌کند. شرکت در کلاس برنامه نویسی به دانش آموزان این امکان را می‌دهد تا فرایند یادگیری، به شکل فعال و سرگرم کننده، انجام شود. وقتی دانش آموزان با یک مشکل مواجه می‌شوند، یاد می‌گیرند که آن را تحلیل کنند؛ الگوریتم پیدا کنند و راه‌حل های مختلف را امتحان کنند. یادگرفتن برنامه نویسی صرفا کد‌زدن نیست بلکه به دانش آموزان کمک می‌کند تا در دروس مدرسه خود، بهتر و موفق‌تر عمل کنند. بنابراین مهم است که بچه‌ها برنامه نویسی را یاد بگیرند.

چگونه مدارس دنیا، برنامه نویسی را وارد برنامه درسی خود کرده‌اند؟

امروزه در بیشتر کشورهای توسعه‌یافته، آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان در مدارس وجود دارد. کشورهای چین، روسیه، لهستان، سوئیس و مجارستان، جزو 5 کشور اول در این زمینه می‌باشند. دولت‌ها در این کشورها، هزینه‌های زیادی را به تربیت معلمان و ایجاد تجهیزات مناسب در مدارس اختصاص می‌دهند. مدارس موفق، برنامه نویسی را از مقطع ابتدایی وارد می‌کنند تا دانش آموزان، مهارت‌های پایه‌ای دیجیتال را به خوبی یاد بگیرند. همچنین توجه ویژه‌ای به زبان برنامه نویسی مناسب کودکان دارند. برای مقطع ابتدایی از محیط‌های بصری و ساده مثل اسکرچ استفاده می‌شود و برنامه نویسی را با روش‌های بازی محور تدریس می‌کنند. در این مدارس به جای تمرکز بیشتر بر روی کدنویسی، بر روی تفکر منطقی و خلاقیت بچه ها تمرکز می‌شود. آموزش برنامه نویسی در مدارس، باعث پیشرفت دانش آموزان شده و میزان IQ را در آن‌ها افزایش داده است.

برنامه نویسی در مدرسه: از کجا شروع کنیم؟

در ادامه‌ی این بخش، یک چک لیست خلاصه برای شروع کلاس برنامه نویسیِ شما معلمان عزیز ارائه می‌دهیم.

نکات مربوط به تجهیزات کلاس: چه وسایلی برای تدریس، مورد نیاز است؟

برای تدریس برنامه نویسی در کلاس، تجهیزات و ابزارها باید ساده و قابل دسترسی باشند. هدف اصلی، ایجاد محیطی است که دانش آموزان بتوانند با تمرین عملی و بازی‌محور، برنامه نویسی را یاد بگیرند. در ادامه، مهم‌ترین وسایل ضروری را بیان می‌کنیم.

1.کامپیوتر یا لپ‌تاپ: هر کلاس باید حداقل یک دستگاه برای دو دانش آموز داشته باشد. همچنین بهتر است صفحه نمایش استاندارد و کیبورد مناسب برای دانش آموزان، فراهم شود.

2.اینترنت و پروژکتور: دسترسی به اینترنت برای استفاده از سایت‌ها و دوره‌های آنلاین، ضروری است. همچنین پروژکتور هوشمند به معلمان کمک می‌کند تا مطالب آموزشی را مرحله به مرحله تدریس کنند.

3.تجهیزات جانبی: استفاده از میز و صندلی مناسب برای دانش آموزان، کارت‌های آموزشی یا تخته‌های کوچک برای تمرین الگوریتم و شرط‌ها به صورت فیزیکی.

4.محیط برنامه نویسی بصری: استفاده از محیط‌های بصری همچون اسکرچ برای ساخت انیمیشن و بازی با کشیدن و رها کردن بلوک‌ها.

5.منابع آموزشی و کتاب‌ها: استفاده از کتاب‌های راهنما، دستورالعمل‌های تصویری و ویدیوهای آموزشی.

رویکرهای‌ موثر تدریس برنامه نویسی برای معلمان

همیشه استفاده از روش‌های تدریس درست و اصولی، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های معلمان برای تدریس در کلاس درس بوده است. مسلما به‌کارگیری یک روش مناسب، تاثیر بالایی بر میزان یادگیری دانش آموزان خواهد داشت. در ادامه به چند مورد از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.

• برنامه نویسی را به شکل عملی و پروژه‌محور تدریس کنید: یکی از مهم‌ترین استراتژی‌ها در آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان، استفاده از فعالیت‌های عملی است. مطالعه‌ای که توسط انجمن معلمان علوم کامپیوتر انجام شد، نشان می‌دهد دانش آموزانی که کدنویسی را به صورت پروژه‌ای و عملی یادگرفته‌اند، درک عمیق‌تری از مفاهیم برنامه نویسی دارند. همچنین 78% معلمان، پس از اجرای این روش آموزشی، پیشرفت قابل‌توجه دانش آموزان خود را گزارش داده‌اند.
• با مثال‌های دنیای واقعی شروع کنید: به جای اینکه بلافاصله با مفاهیم خشک و انتزاعی، آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان را شروع کنید، بهتر است با مثال‌هایی از زندگی واقعی، مفاهیم را به آن‌ها بیاموزید. مثلا وقتی می‌خواهید مفهوم حلقه‌ها را تدریس کنید؛ می‌توانید به بچه ها بگویید که” میمون‌ها باید 3 بار بچرخن و بپرن تا آهنگ تموم بشه. هر چرخش و پریدن، یک تکرار حلقه هست و وقتی آهنگ تموم شد حلقه‌ها هم تموم می‌شن” . این کار باعث می‌شود تا بچه‌ها راحت‌تر ارتباط بین کد و کاربرد واقعی آن را درک کند.
• از آموزش همه چیز به طور همزمان، خودداری کنید: برخی از معلمان می‌خواهند تمام مفاهیم برنامه نویسی را یکجا به دانش آموزان آموزش دهند. اما این کار باعث گیج شدن و خستگی ذهن بچه‌ها می‌شود. مفاهیم را به شکل گام به گام توضیح دهید و ابتدا از مفاهیم ساده شروع کنید و سپس به سراغ مفاهیم پیچیده‌تر بروید.

چگونه سطح‌های مختلف دانش آموزان را در یک کلاس، مدیریت کنیم؟

در هر کلاسی، دانش آموزان در سطح‌های متفاوتی قرار دارند. مثلا بعضی از آن‌ها خیلی سریع، مفاهیم را یاد می‌گیرند. برخی نیاز به تمرین و توضیح بیشتر دارند و بعضی‌ هم هنوز در مرحله آشنایی اولیه با مفاهیم پایه هستند. بنابراین معلم باید از روش‌های انعطاف‌پذیر برای آموزش برنامه نویسی کودکان و نوجوانان استفاده کند. در ادامه چند نمونه از روش‌های موثر برای مدیریت کلاس را برای شما معلمان توضیح می‌دهیم.

1.از روش آموزش لایه لایه” Tiered Instruction” استفاده کنید!

در این روش شما باید در جایگاه معلم، مطالب را متناسب با توانایی و سطح دانش آموزان مختلف طراحی کنید. یعنی برای دانش آموز مبتدی، تمرین ساده و پایه در نظر بگیرید؛ برای دانش آموز متوسط، تمرینات را با چالش بیشتر طراحی کنید و برای دانش آموزانی که در سطح پیشرفته هستند، تمرینات پیچیده‌تر و عمیق‌تری را در نظر بگیرید. هدف این روش این است که آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان در هر سطحی، به درستی انجام شود و هر کدام از بچه‌ها تلاش کنند تا به سطوح بالاتر برسند.

2.روش یادگیری همتا” Peer Learning ” را امتحان کنید!

یادگیری همتا یعنی دانش آموزان به جای اینکه فقط از معلم یاد بگیرند از طریق تعامل با همکلاسی‌های خود، مطالب را بیاموزند. در این روش، دانش آموزان قوی‌تر(کسانی که به سطح پیشرفته رسیدن) به دانش آموزان ضعیف‌تر(کسانی که در سطح مبتدی و یا متوسط هستن) کمک می‌کنند. بدین ترتیب در کل کلاس یک فضای تعاملی و آموزشی ایجاد می‌شود و بچه‌ها بهتر می‌توانند مفاهیم تدریس شده را بیاموزند.

3. روش تمرین‌های باز” Open-ended Exercises” را پیاده‌سازی کنید!

تمرین‌های باز یعنی تمریناتی که یک جواب ثابت و محدود ندارند و دانش آموزان، این توانایی را دارند که از راه‌حل‌های متفاوت و خلاقانه استفاده کنند. این روش، بیشترین تمرکز را بر روی فرایند حل مسئله دارد و تمرکز کمتر آن رسیدن به جواب درست است. در این حالت، هر یک از دانش آموزان می‌توانند تمرین را با توجه به میزان توانایی خودشان انجام دهند زیرا جواب ثابتی برای آن وجود ندارد.

چالش‌های معلمان در فرایند تدریس برنامه نویسی به دانش آموزان

در فرایند آموزش برنامه نویسی برای دانش آموزان، شما معلمان، قطعا با چالش‌های گوناگونی مواجه می‌شوید و حتی گاهی ممکن است این چالش‌ها تاثیرات بدی بر شیوه تدریس‌تان گذاشته باشد.

 ارائه راهکارها برای حل چالش‌های آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان

در این قسمت برای چالش‌های عنوان‌شده، یک راهکار عملی و موثر را پیشنهاد می‌دهیم.

•  برای حل چالش تفاوت سطح دانش آموزان، در قسمت قبلی، توضیح دادیم که می‌توانید از 3 روش توضیح داده شده برای تدریس استفاده کنید.
•  برای حل چالش دشواری مفاهیم برنامه نویسی، گفتیم که می‌توانید از مثال‌های واقعی و ملموس استفاده کنید و یا فیلم‌های آموزشی کوتاهی را برای بچه‌ها پخش کنید.
•  برای حل چالش کمبود منابع و ابزارهای آموزشی، می‌توانید از کانال‌های یوتیوبی همچون “Scratch Team” و “The coding train” و “Coding with kids” استفاده کنید.
• برای حل چالش حفظ روحیه دانش آموزان، از آن‌ها تعریف و تمجید کنید. آن‌ها را تشویق کنید و یادآور شوید که خطا و اشتباه، بخشی از فرایند مسیر یادگیری برنامه نویسی کودکان است. همچنین، بچه‌ها را به ایجاد یک رقابت سالم، ترغیب کنید.

چگونه پیشرفت دانش آموزان را ارزیابی کنیم؟

ارزیابی پیشرفت دانش آموزان، تنها به نتیجه نهایی کد، محدود نمی‌شود بلکه شامل فرایند یادگیری و درک مفاهیم توسط آن‌ها است. در ادامه، چند روش را پیشنهاد می‌دهیم که با کمک آن‌ها می‌توانید میزان پیشرفت دانش آموزان را ارزیابی کنید.

• روش ارزیابی پروژه‌ای: دانش آموزان با انجام یک پروژه عملی، ارزیابی می‌شوند نه صرفا با پاسخ دادن به سوالات تئوری.
•  روش ارزیابی مستمر و بازخورد فوری: معلم در طول کلاس، تمرینات و فعالیت‌های دانش آموزان را بررسی می‌کند و در همان لحظه به آنان بازخورد می‌دهد.
• روش ارزیابی فرایند: در این حالت، حتی اگر نتیجه نهایی کد، نادرست باشد؛ اگر دانش آموز به خوبی فکر کرده و تلاش کرده تا الگوریتم را به درستی، طراحی کند باز هم تلاش او قابل پذیرش و ارزشمند است.

چگونه والدین را در روند آموزش برنامه نویسی به کودکان، همراه کنیم؟

همان‌طور که می‌دانید، حضور فعال والدین در کنار دانش آموزان در طول مسیر یادگیری، یکی از نیازهای مهم بچه‌ها می‌باشد.

o  حتما به والدین، اطلاع‌رسانی‌های اولیه را انجام دهید. به آنان بگویید که قرار است چگونه برنامه نویسی را به بچه‌ها آموزش دهید. با آن‌ها صادق باشید. در جلسه‌ی کوتاه حضوری یا آنلاین، یک راهنمای ساده از روند کار را در اختیارشان قرار دهید.

o  والدین را تشویق کنید که فرزندشان را در انجام تمرینات همراهی کنند بدون اینکه خودشان کاری را انجام دهند. اگر والدین خودشان برنامه نویسی را یاد ندارند؛ به آن‌ها بگویید که سوالات فرزندشان را به شما اطلاع دهند تا شما مشکلاتشان را رفع کنید.

o  همیشه به والدین، یک گزارش کوتاه و مفید از عملکردِ فرزندشان ارائه دهید.

و در پایان، فراموش نکنید که قرار نیست والدین تبدیل به معلم شوند؛ بلکه بچه‌ها، تنها به حمایت آن‌ها نیاز دارند.

معرفیِ بازی برای آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان و کودکان

اکنون که با روش‌ها و ابزارهای تدریس آشنا شدید، دانستید که کشورهای توسعه یافته برای تدریس برنامه نویسی از روش‌های بازی‌محور استفاده می‌کنند. ما در این قسمت قصد داریم یک بازی مهیج را برای آموزش برنامه نویسی کودکان به شما معلمان عزیز، معرفی کنیم که تمامی نیازهای شما را برای یک آموزش ایده‌آل فراهم می‌کند. به‌وسیله این بازی آموزشی، کودکان همزمان می‌توانند هم برنامه نویسی را یاد‌‌بگیرند و هم در حین یادگیری دچار خستگی نشوند. زیرا قرار است یادگیری به شکل سرگرم‌کننده صورت بگیرد.

اگر دانش آموز 6 تا 12 ساله دارید، این بازی، ویژه آن‌ها طراحی شده است! بازی باب برنامه نویس با بهره‌گیری از جدیدترین شیوه‌های آموزش برنامه نویسی به مرحله تولید رسیده است. در این بازی، شخصیت محبوب و دوست‌داشتنی باب اسفنجی در کنار بچه‌ها حضور دارد تا یادگیری برنامه نویسی را برای آن‌ها دلنشین کند. بازی در 8 مرحله مجزا طراحی شده و دانش آموزان و کودکان در طول مسیر بازی با مفاهیم اولیه برنامه نویسی و زبان پایتون، آشنا می‌شوند. خبر خوب اینکه، بازی باب برنامه نویس، دارای پنل مدیریتی برای معلمان و والدین است. بدین صورت که شما و والدین می‌توانید میزان پیشرفت بچه‌ها را به آسانی مشاهده کنید.‌ با کمک این بازی، دیگر نگران عدم جذابیت برنامه نویسی برای کودکان نیستید؛ زیرا بچه‌ها با کمک باب اسفنجی از برنامه نویسی، لذت خواهند برد. با تهیه بازی، خیالتان راحت است که بچه‌ها به خوبی، مفاهیم برنامه نویسی و زبان پایتون را یاد‌ خواهند گرفت.

سخن پایانی

در پایان، آموزش برنامه نویسی به دانش آموزان، یکی از مهم‌ترین گام‌هایی است که شما در جایگاه معلم برمی‌دارید. باید یادآور شویم که شما نقش بسیار تأثیرگذاری در مسیر یادگیری دانش‌آموزان دارید. هرچه با دقت و علاقه بیشتری به پرسش‌ها و چالش‌های آنان توجه کنید و برای رفع آن‌ها پیش‌قدم شوید، علاقه و انگیزه‌ی دانش‌آموزان به یادگیری مهارت برنامه‌نویسی هم بیشتر خواهد شد. تلاش کنید تا فضای آموزشی کلاس را فعال و هیجان‌انگیز نگه دارید تا دانش آموزان احساس خستگی و دلزدگی نکنند. همچنین می‌توانید با برنامه‌ریزی دقیق و استفاده از روش‌های نوین تدریس، این مسیر را به فرصتی برای رشد فکری دانش آموزان تبدیل کنید.علاوه بر این، از استفاده از روش‌های بازی‌محور هم غافل نشوید. فراموش نکنید شما می‌توانید الهام‌بخش نسلی باشید که نه تنها از فناوری دنیای دیجیتال استفاده می‌کند بلکه با خلاقیت و پشتکار خود، تلاش می‌کند تا آن را بسازد.

سوالات متداول