Dear Esther,
Given the complexity of the answer, this has been formulated in Dutch. The Google translations below are for what it is.
Voor de leerstijlen en -cyclus van Kolb (1976) en Vermunt (1992) verwijs ik naar de literatuur, bijvoorbeeld: Leren en Doceren ISBN 90-5189-488-0 met literatuurlijst.
Informatie omzet in kennis (feiten, procedures, begrippen, principes) is een individueel proces; de docent en/of het studiemateriaal heeft de functie om dit proces te begeleiden. De docent kan natuurlijk informatie aandragen maar dat op zich is nog geen leerproces. De docent zal zorg moeten dragen dat alle 4 de startpunt van de leercyclus bediend worden en dat de leerlingen steeds die leercyclus kan volledig kan doorlopen; zodanig dat de verschillende leerstijlen goed bediend worden. Als één of meerdere leerstijlen niet bediend worden, dan wordt ook een deel van de leerlingen buitengesloten. De gemiddelde leerstijlen van jongens en meisjes verschillen ook.
Leren is ook vragen stellen en beantwoorden. Leren is ook geleerd worden om zelf vragen te formuleren.
Voldoet het fischertechnik materiaal hieraan?
Een aanpalende vraag zou kunnen zijn of er in het fischertechnik materiaal voldoende rekening gehouden is met de koppeling tussen de aard van de voorbeelden en gender? Uit onderzoek is gebleken dat bij technisch onderwijs hier vaak een onbalans te vinden is.
Het (ondersteunende) leermateriaal zal ook deze ruimte moeten bieden.
Als je persoon iets wilt leren dan zijn de volgende vragen gerechtvaardigd:
(Het gaat hier over leerblokken. Een cursus kan uit meerdere blokken bestaat.)
1) Wat zou de persoon exact in een leerblok en cursus moeten gaan leren?
Hierbij kan het opstellen van een goede ontologie een goede steun bieden.
2) Welke competenties moeten er in een leerblok ontwikkeld en/of verbreed gaan worden?
En ook welke leerdoelen behoren hierbij?
Is er vast te stellen of de persoon daaraan voldoet?
3) Wat is de beginsituatie van een blok m.b.t. die competenties/leerdoelen?
En is dit bij de start ook verifieerbaar?
4) Wat is de gewenste eindsituatie van een blok m.b.t. die competenties/leerdoelen?
En is dit bij het einde ook verifieerbaar?
Krijgen deze 4 punten, de kern van het leren, aandacht in het fischertechnik leermateriaal?
Bijvoorbeeld: als het leerdoel is: het omgaan met geprogrammeerde instructie, daar voldoet wat Conrad beschrijft wel. Maar heeft deze persoon ook geleerd hoe hij een eigen idee zou kunnen uitwerken? Bijvoorbeeld: Heeft de leerling systematisch geleerd waarom en waarvoor welke fischertechnik constructies gebruikt wordt om welk probleem aan te pakken?
En dan is nog de vraag of het materiaal voldoende ondersteuning biedt aan alle facetten van de genoemde leercyclus?
Jouw vraag valt in een paar delen uiteen:
-) Heeft de persoon geleerd hoe hij gegeven een aantal eisen (problemen) een mechaniek te ontwerpen en te bouwen met het fischertechnik-systeem, die deze eisen waarmaakt?
-) Gegeven een eenvoudige robot:
Heeft de persoon geleerd om de problemen te definiëren die moeten worden opgelost om deze robot softwarematige verschillende functionaliteiten te geven?
Heeft deze persoon geleerd om het traject van probleem naar een implementatie geheel of deels zonder ondersteuning af te leggen?
Wanneer beschikken kinderen over voldoende basis competenties om zoiets te gaan doen?
(taalvaardigheid (een gebeurtenis sequentieel in de tijd éénduidig kunnen beschrijven), eenvoudig ruimtelijk en meetkundig inzicht, eenvoudig maar consequent logische kunnen denken en redeneren,
het verschil tussen x:= 2*x +1 en x= 2*x+1 kunnen aangeven, etc.).
Uitgaande dat een kind al voldoende kennis heeft van “Systematisch probleem aanpak” en deze methodiek op eenvoudige geïsoleerde problemen kan toepassen, nog iets over RoboPro en Blockly.
RoboPro lijkt mij een stuk eenvoudiger voor kinderen dan een sequentiële of declaratieve programmeertaal. De essenties van de begrippen workflow, processen, en proces synchronisatie met data flow zijn zonder computer met onder andere rollenspelen te verduidelijken en te visualiseren. Hierbij speelt het voor kinderen en ook sommige ouderen lastige onderwerp van “logisch redeneren en denken” een ondergeschikte rol. Als deze essenties beheers worden dat is de stap naar de RoboPro-element eenvoudig te maken. Dit mits de structuur van een RoboPro programma goed is afgestemd op de leerdoelen. RoboPro abstraheert het gebruik van actuatoren en sensoren veel meer dan Blockly. De complexiteit van “event driven” programmeren doet zich niet voor.
Bij RoboPro Blockly-Python (hier een code generator voor een subset van Python) ligt dit alles toch een stuk complexer. Er is veel meer voorkennis van sequentieel programmeren nodig voordat er aan de eigenlijk functionaliteit begonnen kan gaan worden. De structuur van de gegenereerde code is complex. In hoeverre kan een kind al een eenvoudige sequens van handeling ontwikkelen om een oplossing van een eenvoudig probleem éénduidig te beschrijven? Deze experimenten zijn goed te doen zonder dat de complexiteit van de computer er nog bij komt. Bekend uit de 1ste klassen van het middelbaar onderwijs is dat veel leerlingen moeite hebben met het uitwerken van eenvoudige wiskundeproblemen. Zelfs op hoger onderwijsniveau is het niveau van “eenvoudig maar consequent logische kunnen denken en redeneren” regelmatig een bottleneck.
De technieken voor het detecteren van ontwerpfouten zijn bij RoboPro veel eenvoudiger dan bij Blockly-Python toe te passen. Helaas ontbreekt dit essentiële aspect (competentie) van softwareontwikkeling in de meeste fischertechnik voorbeeldprogramma’s. Als je daar spelenderwijs mee leert omgaan dan heb je daar later veel voordelen van.
Voorbeeld: Node-Red gebruikers zullen het nut en rol van de node “inject” en “debug” wel kennen en ervaren hebben.
Mijn eigen ervaring is dat het vermogen om “eenvoudig maar consequent logische kunnen denken en redeneren” en dit natuurlijk ook goed en éénduidig te kunnen verwoorden, gemiddeld gezien pas op de middelbare school tot ontwikkeling en wasdom komt. Zelf zou ik eerder met RoboPro gaan werken dan met Blockly-Python.
Maar eerste met “SPA” kleine probleempjes uit de belevingswereld tot ontwikkeling gaan brengen, bijvoorbeeld: het probleem van een lekke band, het probleem van het maken van een zakdoek, etc. (problemen van uit zowel de belevingswereld van jongens als van meisjes)
Lesson Plans Base Set - fischertechnik
Task 4 - fischertechnik about coding (only two question mark to find in the whole text)
De uitwerking bevat geen informatie over hoe de leerling tot deze oplossingen had kunnen komen.
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Given the complexity of the answer, this has been formulated in Dutch. The Google translations are for what it is.
For the learning styles and cycle of Kolb (1976) and Vermunt (1992) I refer to the literature, for example: Learning and Teaching ISBN 90-5189-488-0 with bibliography.
Converting information into knowledge (facts, procedures, concepts, principles) is an individual process; the teacher and/or the study material has the function of supervising this process. The teacher can of course provide information, but that in itself is not yet a learning process. The teacher will have to ensure that all 4 starting points of the learning cycle are operated and that the students can always complete that learning cycle; in such a way that the different learning styles are well served. If one or more learning styles are not served, some of the students will also be excluded. The average learning styles of boys and girls also differ.
Learning is also about asking and answering questions. Learning is also being taught to formulate questions yourself.
Does the fischertechnik material meet these requirements?
A related question could be whether the fischertechnik material takes sufficient account of the link between the nature of the examples and gender? Research has shown that there is often an imbalance in technical education.
The (supporting) learning material will also have to provide this space.
If your person wants to learn something then the following questions are justified:
(This is about learning blocks. A course can consist of several blocks.)
1) What exactly should the person learn in a learning block and course? Drawing up a good ontology can provide good support in this regard.
2) Which competences must be developed and/or broadened in a learning block?
-) And also which learning objectives belong to this?
-) Is it possible to determine whether the person meets these requirements?
3) What is the initial situation of a block with regard to those competences/learning objectives?
And is this also verifiable at the start of the learning block?
4) What is the desired end situation of a block with regard to those competences/learning objectives?
And is this also verifiable at the end of the learning block?
Are these 4 points, the core of learning, given attention in the fischertechnik learning material?
For example: if the learning objective is: dealing with programmed instruction, then what Conrad describes will suffice. But has this person also learned how to develop an idea of his own? For example: Has the student systematically learned why and for what which fischertechnik constructions are used to tackle which problem?
And then there is the question of whether the material offers sufficient support for all facets of the aforementioned learning cycle?
Your question falls into a few parts:
-) Has the person learned how, given a number of requirements (problems), to design and build a mechanism with the fischertechnik system, which fulfills these requirements?
-) Given a simple robot:
Has the person learned to define the problems that need to be solved in order to give this robot different software functionalities?
Has this person learned to complete the path from problem to implementation completely or partially without support?
When will children have sufficient basic competences to do something like this?
(language skills (being able to unambiguously describe an event sequentially in time), simple spatial and geometric insight, simple but consistent logical thinking and reasoning,
can indicate the difference between x:= 2*x +1 and x= 2*x+1, etc.).
Assuming that a child already has sufficient knowledge of “Systematic problem approach” and can apply this methodology to simple isolated problems, something about RoboPro and Blockly.
RoboPro seems to me a lot easier for kids than a sequential or declarative programming language. The essence of the concepts of workflow, processes, and process synchronization with data flow can be clarified and visualized without a computer using role plays, among other things. The subject of 'logical reasoning and thinking', which is difficult for children and also some elderly people, plays a minor role here. When these essentials are mastered, the step to the RoboPro element is easy to make. This is provided that the structure of a RoboPro program is well aligned with the learning objectives. RoboPro abstracts the use of actuators and sensors much more than Blockly. The complexity of “event driven” programming does not arise.
With RoboPro Blockly-Python (here a code generator for a subset of Python) this is all a lot more complex. Much more prior knowledge of sequential programming is required before the actual functionality can be started. The structure of the generated code is complex. To what extent can a child already develop a simple sequence of actions to unambiguously describe a solution to a simple problem? These experiments are doable without adding the complexity of the computer. It is known from the 1st grades of secondary education that many students have difficulty working out simple math problems. Even at higher education level, the level of “simply but consistently logical thinking and reasoning” is regularly a bottleneck.
The techniques for detecting design flaws are much simpler with RoboPro than with Blockly-Python. Unfortunately, this essential aspect (competence) of software development is missing in most fischertechnik sample programs. If you learn to deal with this in a playful way, you will have many advantages later on.
Example: Node-Red users will know and have experienced the usefulness and role of the node “inject” and “debug”.
My own experience is that the ability to "think and reason simply but consistently logically" and of course to articulate this well and unambiguously, on average only develops and matures in secondary school. Personally, I would rather work with RoboPro than with Blockly-Python.
But first to develop small problems from the experience world with “SPA”, for example: the problem of a flat tire, the problem of making a handkerchief, etc. (problems from both the perception of boys and girls)
Lesson Plans Base Set - fischertechnik
https://www.fischertechnik.de/en/servic ... s-base-set
Task 4 - fischertechnik
https://www.fischertechnik.de/en/servic ... set/task-4
about coding (only two question mark to find in the whole text)
The elaboration does not contain information about how the student could have arrived at these solutions.
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Angesichts der Komplexität der Antwort wurde diese auf Niederländisch formuliert. Die Google-Übersetzungen sind für das, was es ist.
Zu den Lernstilen und -zyklen von Kolb (1976) und Vermunt (1992) verweise ich auf die Literatur, zB: Lernen und Lehren ISBN 90-5189-488-0 mit Literaturverzeichnis.
Die Umwandlung von Informationen in Wissen (Fakten, Verfahren, Konzepte, Prinzipien) ist ein individueller Prozess; Der Lehrer und/oder das Lernmaterial haben die Funktion, diesen Prozess zu überwachen. Der Lehrer kann natürlich Auskunft geben, aber das ist noch kein Lernprozess. Der Lehrer muss sicherstellen, dass alle 4 Startpunkte des Lernzyklus bedient werden und dass die Schüler diesen Lernzyklus immer abschließen können; so, dass die unterschiedlichen Lernstile gut bedient werden. Werden ein oder mehrere Lernstile nicht bedient, wird ein Teil der Studierenden ebenfalls ausgeschlossen. Auch die durchschnittlichen Lernstile von Jungen und Mädchen unterscheiden sich.
Beim Lernen geht es auch darum, Fragen zu stellen und zu beantworten. Lernen wird auch gelehrt, selbst Fragen zu formulieren.
Erfüllt das Material von fischertechnik diese Anforderungen?
Eine damit verbundene Frage könnte sein, ob das fischertechnik-Material den Zusammenhang zwischen der Art der Beispiele und dem Geschlecht ausreichend berücksichtigt? Untersuchungen haben gezeigt, dass es in der technischen Ausbildung oft ein Ungleichgewicht gibt.
Auch das (unterstützende) Lernmaterial muss diesen Raum bieten.
Wenn Ihre Person etwas lernen möchte, dann sind folgende Fragen berechtigt:
(Hier geht es um Lernblöcke. Ein Kurs kann aus mehreren Blöcken bestehen.)
1) Was genau soll die Person in einem Lernblock und Kurs lernen? Die Erstellung einer guten Ontologie kann dabei eine gute Unterstützung leisten.
2) Welche Kompetenzen müssen in einem Lernblock entwickelt und/oder erweitert werden?
-) Und auch welche Lernziele gehören dazu?
-) Kann festgestellt werden, ob die Person diese Voraussetzungen erfüllt?
3) Wie ist die Ausgangssituation eines Blocks in Bezug auf diese Kompetenzen/Lernziele?
Und ist dies auch zu Beginn des Lernblocks nachweisbar?
4) Was ist die gewünschte Endsituation eines Blocks in Bezug auf diese Kompetenzen/Lernziele?
Und ist dies auch am Ende des Lernblocks nachweisbar?
Werden diese 4 Punkte, der Kern des Lernens, im fischertechnik Lernmaterial berücksichtigt?
Beispiel: Wenn das Lernziel lautet: Umgang mit programmiertem Unterricht, dann reicht das, was Conrad beschreibt. Aber hat dieser Mensch auch gelernt, eine eigene Idee zu entwickeln? Zum Beispiel: Hat der Student systematisch gelernt, warum und wofür welche fischertechnik-Konstruktionen verwendet werden, um welches Problem zu lösen?
Und dann stellt sich die Frage, ob das Material für alle Facetten des oben genannten Lernzyklus ausreichend Unterstützung bietet?
Ihre Frage besteht aus mehreren Teilen:
-) Hat die Person gelernt, mit dem fischertechnik-System eine Mechanik zu entwerfen und zu bauen, die eine Reihe von Anforderungen (Problemen) erfüllt, die diese Anforderungen erfüllt?
-) Bei einem einfachen Roboter:
Hat die Person gelernt, die Probleme zu definieren, die gelöst werden müssen, um diesem Roboter verschiedene Softwarefunktionalitäten zu geben?
Hat diese Person gelernt, den Weg vom Problem bis zur Umsetzung ganz oder teilweise ohne Unterstützung zu gehen?
Wann werden Kinder über ausreichende Grundkompetenzen verfügen, um so etwas zu tun?
(Sprachkenntnisse (ein zeitlich aufeinanderfolgendes Ereignis eindeutig beschreiben können), einfache räumliche und geometrische Einsicht, einfaches aber konsequentes logisches Denken und Argumentieren,
kann die Differenz zwischen x:= 2*x +1 und x= 2*x+1 usw. angeben).
Vorausgesetzt, ein Kind hat bereits ausreichende Kenntnisse über „Systematische Problemlösung“ und kann diese Methodik auf einfache isolierte Probleme anwenden, etwas über RoboPro und Blockly.
RoboPro scheint mir für Kinder viel einfacher zu sein als eine sequentielle oder deklarative Programmiersprache. Die Essenz der Konzepte von Workflow, Prozessen und Prozesssynchronisierung mit Datenfluss kann ohne Computer unter anderem anhand von Rollenspielen verdeutlicht und visualisiert werden. Das für Kinder und auch manche ältere Menschen schwierige Thema „logisches Denken und Denken“ spielt hier eine untergeordnete Rolle. Wenn diese Grundlagen beherrscht werden, ist der Schritt zum RoboPro-Element einfach zu machen. Vorausgesetzt, dass die Struktur eines RoboPro-Programms gut auf die Lernziele abgestimmt ist. RoboPro abstrahiert den Einsatz von Aktoren und Sensoren viel stärker als Blockly. Die Komplexität einer „ereignisgesteuerten“ Programmierung entfällt.
Mit RoboPro Blockly-Python (hier ein Codegenerator für eine Teilmenge von Python) ist das alles viel komplexer. Wesentlich mehr Vorkenntnisse in der sequentiellen Programmierung sind erforderlich, bevor die eigentliche Funktionalität gestartet werden kann. Die Struktur des generierten Codes ist komplex. Inwieweit kann ein Kind bereits eine einfache Handlungsabfolge entwickeln, um eine Lösung für ein einfaches Problem eindeutig zu beschreiben? Diese Experimente sind machbar, ohne die Komplexität des Computers hinzuzufügen. Aus den 1. Klassen der Sekundarstufe ist bekannt, dass viele Schüler Schwierigkeiten haben, einfache mathematische Aufgaben zu lösen. Auch im Hochschulbereich ist das Niveau des „einfach aber konsequent logischen Denkens und Argumentierens“ regelmäßig ein Engpass.
Die Techniken zur Erkennung von Designfehlern sind bei RoboPro viel einfacher als bei Blockly-Python. Leider fehlt dieser wesentliche Aspekt (Kompetenz) der Softwareentwicklung in den meisten fischertechnik Beispielprogrammen. Wer lernt, damit spielerisch umzugehen, hat später viele Vorteile.
Beispiel: Node-Red-Benutzer werden die Nützlichkeit und Rolle der Nodes „inject“ und „debug“ kennen und erlebt haben.
Meine eigene Erfahrung ist, dass die Fähigkeit, „einfach, aber konsequent logisch zu denken und zu argumentieren“ und dies natürlich gut und eindeutig zu artikulieren, sich im Durchschnitt erst in der Sekundarstufe entwickelt und reift. Ich persönlich würde lieber mit RoboPro arbeiten als mit Blockly-Python.
Aber erstmal kleine Probleme aus der Erlebniswelt mit „SPA“ entwickeln, zum Beispiel: das Problem eines platten Reifens, das Problem ein Taschentuch zu machen etc. (Probleme sowohl aus der Wahrnehmung von Jungen als auch von Mädchen)
Unterrichtspläne Basisset - fischertechnik
https://www.fischertechnik.de/en/servic ... e-base-set
Aufgabe 4 - Fischertechnik
https://www.fischertechnik.de/en/servic ... set/task-4
zum Thema Codierung (nur zwei Fragezeichen im ganzen Text zu finden)
Die Ausarbeitung enthält keine Angaben darüber, wie der Studierende zu diesen Lösungen gekommen sein könnte.