Εκσφαλμάτωση προβλημάτων στην εφαρμογή ScratchJr: βαθμός επιτυχίας και πρακτικές υπολογιστικής σκέψης των παιδιών προσχολικής και πρώτης σχολικής ηλικίας
Creators: name: Ζωγράφου, Κλεάνθη Μιχαήλ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Εκσφαλμάτωση
Πρακτικές υπολογιστικής σκέψης
ScratchJr
Debugging
Computational thinking practices

description: Τα τελευταία χρόνια ο προγραμματισμός έχει ενταχθεί σε επίσημα αναλυτικά προγράμματα πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης, με σκοπό να ενισχυθεί η υπολογιστική σκέψη των παιδιών. Η υπολογιστική σκέψη αποτελεί προσέγγιση επίλυσης προβλημάτων και η κατάκτηση των εννοιών της από τα μικρά παιδιά, όπως η έννοια της ακολουθίας, έχουν ερευνηθεί στην αρθρογραφία εκτενώς. Αντίθετα με το πλήθος των ερευνών που αξιολογούν τις έννοιες υπολογιστικής σκέψης, υπάρχουν ελάχιστες έρευνες που αξιολογούν τις πρακτικές υπολογιστικής σκέψης, δηλαδή τους τρόπους με τους οποίους οι νεαροί μαθητές προγραμματίζουν. Μια υπολογιστική πρακτική είναι η εκσφαλμάτωση, δηλαδή ο τρόπος που επιλύει ο προγραμματιστής ένα σφάλμα. Υπάρχει ερευνητικό κενό στη μελέτη των υπολογιστικών πρακτικών στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση διότι αξιολογούνται μερικώς και συνήθως μετά από εκπαιδευτική παρέμβαση. Προτείνεται από τις υπάρχουσες έρευνες η διεξαγωγή ποιοτικής μελέτης για να γνωστοποιηθεί η εμπειρία των παιδιών με διαφορετικές διεπαφές προγραμματισμού, και για να εξεταστούν τα γνωστικά μοτίβα των μικρών παιδιών σχετικά με την επίλυση προβλημάτων προγραμματισμού. Ένα παράδειγμα διεπαφής προγραμματισμού αποτελεί η γραφική εφαρμογή ScratchJr, η οποία είναι οπτική γλώσσα προγραμματισμού και αναπτυξιακά κατάλληλη για παιδιά 5-7 ετών. Η παρούσα έρευνα έχει στόχο να μελετήσει τις πρακτικές υπολογιστικής σκέψης των παιδιών 5-7 ετών, κατά τη διάρκεια της πρώτης τους δραστηριότητας στην εφαρμογή ScratchJr. Ακόμη, θα ανιχνευτεί το γνωστικό αναπτυξιακό στάδιο των παιδιών στον προγραμματισμό και εάν αυτό σχετίζεται με την εκσφαλμάτωση και τον βαθμό προσπάθειας επίλυσης των προβλημάτων προγραμματισμού. Το δείγμα της έρευνας ήταν σαράντα παιδιά 5-7 ετών (Ν=40), τα οποία κλήθηκαν να διορθώσουν επτά απλά προβλήματα εκσφαλμάτωσης στην εφαρμογή ScratchJr. Συγκεκριμένα δοκίμασαν να διορθώσουν 7 εσφαλμένες ακολουθίες εντολών κίνησης ενός ήρωα, με σκοπό ο ήρωας τους να κινείται όπως ακριβώς στα βίντεο που τους προβλήθηκαν. Η δραστηριότητα των παιδιών στην επιφάνεια εργασίας του ScratchJr βιντεοσκοπήθηκε και ηχογραφήθηκε. Στα αρχεία βιντεοσκόπησης ανιχνεύτηκαν, για κάθε πρόβλημα, οι πρακτικές υπολογιστικής σκέψης των παιδιών, μετρήθηκε το γνωστικό στάδιο προγραμματισμού τους, ο βαθμός εκσφαλμάτωσης τους και ο βαθμός προσπάθειας. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως το γνωστικό στάδιο προγραμματισμού σχετίζεται με τον βαθμό εκσφαλμάτωσης των παιδιών. Ακόμη ανιχνεύτηκαν πρακτικές υπολογιστικής σκέψης με διαφορετικό μέσο όρο εμφάνισης στο κάθε γνωστικό στάδιο. Ωστόσο ο βαθμός προσπάθειας δεν είχε σχέση με το γνωστικό στάδιο προγραμματισμού των παιδιών. Η έρευνα συμβάλλει στον εμπλουτισμό βιβλιογραφίας με την ποιοτική ανάλυση των διαφορετικών προσεγγίσεων επίλυσης προβλημάτων προγραμματισμού των παιδιών προσχολικής και πρώτης σχολικής ηλικίας, τα οποία ήταν αρχάρια στη χρήση εφαρμογής ScratchJr
description: In recent years programming has been integrated in many national curriculums of primary education, in order to enhance children’s computational thinking. Computational thinking is a problem solving approach, and the acquisition of its concepts by young children, such as sequencing, has been extensively investigated in research articles. In contrast to the amount of research articles, which evaluate the computational thinking concepts, only few articles evaluate computational thinking practices, the ways by which young students can program. A computational thinking practice is debugging, the way a programmer can solve a bug, a problem. There is a research gap in the study of computational thinking practices in primary education because of their partial evaluation or their evaluation after educational intervention. Qualitative research is suggested by previous researchers in order to share the experience of children with different programming interfaces, and to examine the cognitive patterns of children while they are solving a programming problem. ScratchJr is an example of a graphical programming interface, a programming language, developmentally appropriate for children 5-7 years old. This thesis aims to investigate the computational thinking practices of children 5-7 years old, during their first activity using ScratchJr. Their cognitive stage markers in programming and their relationship with debugging will be examined and the effort degree in their attempt to solve programming problems. Study’s sample was forty children (N=40), who attempted to fix 7 debugging problems in ScratchJr. Specifically children tried to correct 7 wrong sequences using only motion blocks, in order to make their sprite move exactly like the videos they watched. Their activity in ScratchJr desktop was screen and sound recorded. From the recording files, computational thinking practices were detected, their cognitive stage markers in programming were evaluated, the same as their debugging and effort degree. Results showed the relationship between the cognitive stage markers in programming and the debugging degree. Computational thinking practices with different average appearance were detected from each cognitive stage as well. The effort degree and the cognitive stages were not related. The thesis contributes to the enrichment of bibliography with qualitative analysis of different approaches in programming problem-solving of preschool and elementary first-grade students, who were beginning to use the ScratchJr application