Teaching of computer science topics using meta-programming-based GLOs and LEGO robots

LTStraipsnyje pateikiama metodologija, integruojanti generatyvinių mokymo(si) objektų (GMO) ir LEGO robotų technologijas. Ši metodologija skirta informatikos mokymui(si) vidurinėje mokykloje. Ją sudaro 5 komponentai (pedagoginė veikla, technologiniai procesai, įrankiai, žinių perdavimo dalyviai ir pedagoginiai rezultatai) bei jų tarpusavio sąryšiai. GMO specifikuojami metaprogramomis, kurias vykdant generuojami mokymo(si) objektų egzemplioriai pagal poreikį, priklausomai nuo konteksto ir mokymo(si) tikslų. Mokytojo ir mokinio požiūriu, GMO yra „juodoji dėžė“, kuri integruota į pasiūlytą struktūrą naudojant generavimo procesą. Mokymo(si) procesas vykdomas LEGO robotų aplinkoje, o mokymo turinys sukuriamas iš GMO. Aplinka įgalina vizualizuoti mokymo turinį transformuojant algoritmus ir programas į realaus pasaulio uždavinius ir procesus. Metodologija išbandyta realioje e. mokymosi aplinkoje. Pedagoginiai rezultatai (mokinių motyvacijos padidėjimas, mokymo(si) medžiagos automatinis rengimas, užtikrinantis lankstumą ir pakartotinį panaudojimą) įvertinti pateikiant empirinius duomenis.

ENThe paper’s contribution is a methodology that integrates two educational technologies (GLO and LEGO robot) to teach Computer Science (CS) topics at the school level. We present the methodology as a framework of 5 components (pedagogical activities, technology driven processes, tools, knowledge transfer actors, and pedagogical outcomes) and interactions among the components. GLOs are meta-programmed entities to generate LO instances on demand depending on the context of use and learning objectives. A GLO is a black-box entity, which is integrated in the framework through the generating process to source the teaching and learning process via robot-based visualization to demonstrate how programs and algorithms are transformed into realworld tasks and processes. The methodology is tested in the real e-learning setting. The pedagogical outcomes are evaluated by empirical data showing the increase of student engagement level, higher flexibility and reuse enhancement in learning.