Ανάπτυξη πρακτικών της υπολογιστικής σκέψης στο δημοτικό σχολείο

Abstract

Computational Thinking, a mental activity related to problem solving and fundamentally based on the process of abstraction, is considered an essential skill set for students in the 21st century. The scientific discussions of the last decade have led to a relative consensus on the definition of the term Computational Thinking and its distinction in three dimensions: concepts, practices, and attitudes. This study aims to investigate the effect of a Computational Thinking-based instructional intervention on the computational practices of primary school pupils. Its unique contribution is its emphasis on practices related to the social aspects of Computational Thinking, which have not been adequately investigated. The survey used a mixed methods design, particularly an embedded design, in which both quantitative and qualitative data were collected simultaneously, with the latter playing a supportive role. The research sample consisted of 103 primary school pupils who worked in pairs in the context of Scratch, a visual programming environment, for approximately 28 teaching hours during the 2018‒2019 school year. Analysis of the collected data showed that the proposed instructional intervention may help improve students’ overall perceptions of their problem-solving skills. It also suggested that the students’ engagement in testing and debugging, as well as reusing and remixing of digital games’ code, may lead to greater fluency in these computational practices. Finally, despite the limitations of the study, our work seems to further support the idea of the positive effects of programming, particularly pair programming, on the development of primary school pupils’ Computational Thinking.

Η Υπολογιστική Σκέψη (Computational Thinking), μια νοητική δραστηριότητα που σχετίζεται με την επίλυση προβλημάτων και έχει ως θεμελιώδη λίθο τη διαδικασία της αφαίρεσης (abstraction), θεωρείται ως ένα απαραίτητο σύνολο δεξιοτήτων για τον μαθητή του 21ου αιώνα. Οι επιστημονικές συζητήσεις της τελευταίας δεκαετίας έχουν οδηγήσει σε σχετική συναίνεση για το περιεχόμενο του όρου της Υπολογιστικής Σκέψης και για την τριμερή διάκρισή της σε έννοιες, πρακτικές και στάσεις. Η παρούσα μελέτη στοχεύει να διερευνήσει την επίδραση μιας διδακτικής παρέμβασης με αντικείμενο τις συνιστώσες της Υπολογιστικής Σκέψης σε υπολογιστικές πρακτικές μαθητών Δημοτικού σχολείου. Ιδιαίτερη συμβολή της αποτελεί η έμφαση σε πρακτικές που εντάσσονται στο πλαίσιο της κοινωνικής διάστασης της Υπολογιστικής Σκέψης και δεν έχουν διερευνηθεί επαρκώς. Η έρευνα υιοθέτησε μικτή μεθοδολογία και ειδικότερα τον ενσωματωμένο σχεδιασμό (embedded design), καθώς συλλέχθηκαν ταυτόχρονα ποσοτικά και ποιοτικά δεδομένα, αλλά τα ποιοτικά λειτούργησαν υποστηρικτικά προς τα ποσοτικά. Το ερευνητικό δείγμα αποτέλεσαν 103 μαθητές και μαθήτριες της ΣΤ’ τάξης Δημοτικού σχολείου που εργάστηκαν σε ζεύγη στο περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού Scratch για περίπου 28 διδακτικές ώρες, κατά το διδακτικό έτος 2018‒2019. Η ανάλυση των δεδομένων που συλλέχθηκαν έδειξε ότι η προτεινόμενη διδακτική παρέμβαση είναι δυνατό να οδηγήσει στη βελτίωση της συνολικής αυτοαντίληψης των μαθητών για τις δεξιότητές τους στην επίλυση προβλημάτων. Επιπλέον, φάνηκε ότι η συμμετοχή των μαθητών σε δραστηριότητες εντοπισμού και επιδιόρθωσης σφαλμάτων σεναρίων ψηφιακών παιχνιδιών, όπως και διασκευής τους, μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερο επίπεδο επάρκειας των υπολογιστικών πρακτικών της δοκιμής και εκσφαλμάτωσης και της επαναχρησιμοποίησης και διασκευής. Τέλος, παρά τους περιορισμούς στους οποίους υπόκειται η έρευνα, φαίνεται ότι ενισχύει την υπόθεση για τη θετική συμβολή του προγραμματισμού και ειδικότερα του προγραμματισμού σε ζεύγη στην ανάπτυξη της Υπολογιστικής Σκέψης μαθητών Δημοτικού σχολείου.