Eine neue Zusammenarbeit zwischen der Northwestern University und dem District 65 bringt Computer aus dem Labor – und ins Fitnessstudio. Fünftklässler der Dawes Elementary waren in diesem Schuljahr Betatester für ein neues praktisches Lernprogramm, bei dem tragbare Geräte codiert wurden, um Schritte und Kurven zu verfolgen – eine Kombination aus Technik und Sportunterricht.
„Das ist das erste Mal, dass ich in einem Informatikkurs ins Schwitzen komme“, beschrieb Marcelo Worsley, Northwestern Assistant Professor of Learning Sciences and Computer Science, das aktive digitale Lernen bei Dawes in diesem Jahr.
Worsley, der auch Elternteil von zwei Schülern des Distrikts 65 ist, initiierte die Zusammenarbeit mit dem Distrikt durch ein Forschungsstipendium der National Science Foundation für ein nordwestliches Forschungslabor namens Technology Innovations for Inclusive Learning and Teaching (TIILT). Worsleys erfolgreicher Vorschlag an die NSF bestand darin, die Schnittmenge von Bildung und Technologie zu untersuchen.
Letzten Sommer nahm eine Gruppe von Lehrern aus Distrikt 65 und Informatikstudenten aus dem Nordwesten an einem einwöchigen Workshop teil, der vom TIILT Lab ausgerichtet wurde. Ziel des Workshops war es, ein interdisziplinäres Programm zu entwickeln, das Informatik mit realen Anwendungen verknüpft.
In diesem Schuljahr startet das Programm zunächst mit zwei Klassen von Dawes-Fünftklässlern, die von Mindy Perry, Schulbibliothekarin und Programmierlehrerin, unterrichtet werden. Perry, ein langjähriger Verfechter des interaktiven Lernens in Bibliotheken, freut sich darauf, dass Schüler sich sowohl mit praktischen als auch unterhaltsamen Anwendungen des Programmierens im Sportunterricht beschäftigen.
Die erste Computeraktivität für Schüler war die Codierung, die für Aufwärmaktivitäten wie Hampelmänner im Sportunterricht erstellt wurde. Perry sagte, die Schüler verwendeten Scratch, eine weit verbreitete, kostenlose Programmiersprache, die sie vor der fünften Klasse ausprobiert hatten. Es verfügt über eine benutzerfreundliche visuelle Oberfläche und motiviert die Schüler, während es ihnen beibringt, sowohl kreative als auch systematische Denker zu sein.
„Ein weiterer Vorteil von Scratch ist, dass es ein Bewertungstool, eine Rubrik, gibt“, sagte Perry. Die Rubrik ermöglicht es Schülern und Lehrern zu sehen, wie erfolgreich die Algorithmen der Schüler bei der Lösung des festgestellten Problems waren.
Die meisten Fünftklässler sind mit Fitbit und anderen kommerziellen Wearables vertraut, die Technologie verwenden, um Trägern zu helfen, gesundheitsbezogene Daten zu verfolgen. In diesem Jahr hatten Dawes-Studenten die Gelegenheit, ein tragbares Gerät – ein Mikrobit – zu programmieren, das Bewegungen, Richtungen und mehr erkennen kann.
Ihre Mikrobits sind Handhelds, die angepasst wurden, um um das Handgelenk oder den Knöchel getragen zu werden. Jeder dieser kleinen Computer verfügt über zwei programmierbare Tasten und 25 rote LED-Leuchten, die Nachrichten an den Träger senden und Leistungsdaten anzeigen.
Die Schüler lernten, Mikrobits für die Verwendung als Schritt- und Rundenzähler im Sportunterricht zu codieren. Sie verwendeten einen Computer, um ihren Micro-Bit-Code zu schreiben, und luden den Code dann auf ihre Micro-Bits hoch. Die Schüler lernten, dass perfekt aufeinander folgende Programmierschritte, ähnlich wie die Schritte in einem guten Koch- oder Backrezept, zu den gewünschten Leistungsergebnissen führen.
Das Erlernen der Grundlagen des Programmierens mit diesen kleinen Computern kann den Schülern helfen, zu verstehen, was Computeringenieure tun, wie sie Mathematik kreativ und logisch einsetzen, um Probleme zu lösen und Technologien zu entwickeln.
Link zur Codierung
Die Fünftklässlerin Annabelle Uphoff liebt es, wie die meisten ihrer Klassenkameraden zu programmieren. Sie hatte noch nie zuvor von einem Mikrobit gehört, stellte jedoch fest, dass das Programmieren des Geräts und seine praktische Verwendung ein lustiger Teil der diesjährigen Computeraktivitäten waren.
„Ich erinnere mich an den Tag, an dem meine Klasse unsere Mikrobits codiert und sie dann im Programmierunterricht getestet hat“, sagte Annabelle. „Dann nahmen wir sie mit in unseren Sportunterricht und trugen sie, als wir eine Meile liefen. Ich fand es interessant zu entdecken, dass, wenn wir das Mikrobit an unserem Knöchel trugen, es eine genauere Entfernungsmessung lieferte, als wenn wir es an unserem Handgelenk trugen.
Beim Erlernen des blockbasierten Codierungssystems Scratch taten sich Annabelle und eine Freundin im Unterricht zusammen, um ein animiertes Video zu erstellen. „Im Sportunterricht machen wir zu Beginn des Unterrichts immer Aufwärmübungen, also haben mein Freund und ich uns für Burpees entschieden, um sie in unserem Übungsvideo zu demonstrieren.“ Da die Schüler des Distrikts 65 täglich 30 Minuten Sportunterricht haben, bestand eine echte Verbindung zwischen der Programmierübung und dem Leben der Schüler.
Einige kommerzielle Produkte, bei denen es sich um intelligente Fitnessgeräte und Datenerfassungsgeräte handelt, sind auch für Tester der fünften Klasse erhältlich, die sie im Sportunterricht verwenden und erkunden können.
Der Impossible Gameball und SIQ Basketball verwenden beide eine Verbindung zu einem Smartphone oder Tablet, um Bewegungen im Spiel in Echtzeit zu erkennen und darauf zu reagieren.Der Impossible Gameball misst die Aktion und Bewegung eines Spielers, und der Ball treibt und ermutigt ihn, indem er die numerischen Daten analysiert sammelt. Zusätzlich zu einigen der sieben verschiedenen Spiele, die mit einem Impossible Gameball gespielt werden können, enthält es auch STEM-Problemlösungsaktivitäten in Bezug auf die Physik des Spielens mit einem Ball.
SIQ Basketball ist ein weiterer Hit bei Studenten. Es ist ein intelligenter Basketball, der verfolgt, wie ein Spieler mit dem Ball umgeht und schießt. Es verfolgt die Geschwindigkeit des Balls, die Distanz, die er zurücklegt, seine Spinrate und andere Metriken. Schüler entdecken beim Korbwerfen in der Turnhalle der Schule, dass der SIQ das gleiche Gewicht und die gleiche Größe wie ein traditioneller Basketball hat und auf einem Hartplatz gut abschneidet.
Zusätzlich zu den intelligenten Bällen lernen die Schüler MOOV Fitness-Uhren kennen und werden ermutigt, eine mit nach Hause zu nehmen, um sie mit ihren Eltern zu erkunden. Wenn sie mit einem Smartphone synchronisiert wird, fungiert die Uhr als persönlicher Fitnesstrainer für Läufer, Radfahrer, Schwimmer oder Laufbandbenutzer.
Fünftklässler in Perry, die in diesem Schuljahr das Programmieren lernen, waren Versuchskaninchen für eine Vielzahl von interaktiven Computererfahrungen, die mit realen Anwendungen verbunden sind. Indem sie lernen, zu programmieren und dann intelligente Geräte zu verwenden, um ihre körperliche Fitness und ihre Fähigkeiten im Sportunterricht zu verbessern, besteht die Hoffnung, dass die Schüler Computerkenntnisse erlangen, mehr Freude am Lernen haben und den alltäglichen Wert von Mathematik und Naturwissenschaften besser verstehen.
Am Ende des Schuljahres treffen sich das Team des TIILT Lab und des District 65 erneut, um das Nachschulprogramm in Dawes zu evaluieren. Das Gelernte kann den distriktweiten Bewertungsprozess beeinflussen, der häufig den etablierten Lehrplan ändert.
Möglich, dass im nächsten Jahr Fünftklässler im ganzen Landkreis Informatik aufs Gymnasium bringen.
