Coding Success through Math Intervention in an Elementary School in Rural Amish Country

Coding in the elementary classroom is a relatively new movement in K-12 education that intends to engage young people in computer science and technology-related study. Coding initiatives focus on introducing young learners to coding and developing their computational thinking abilities. Coding helps enhance problem solving, mathematics skills, and higher-order thinking. Nevertheless, educators face many challenges with teaching coding at the elementary school level, because of the newness of computer science concepts and programming languages, gaps in student mathematics knowledge, use of technology, a relatively short attention span of young students and not fully developed reasoning, logic, and inferential skills among many others. This report describes how math interventions helped elementary school students in rural Amish Country become more successful with their coding activities

Addressing the Gender Gap in Computer Programming Through the Design and Development of Serious Games

The gap between male and female participation in computer science education and careers is a worldwide issue that must be addressed by introducing early methodological learning interventions that make computer science attractive to all, that is by answering the following issues: a) misperception among educators, learners, parents and youngsters on the suitability of computer science careers to girls and b) a wrong assumption of an insufficient preparedness to do it successfully. This article presents a European initiative - CODING4GIRLS - that proposes to teach coding through a game design and development process based on a design thinking methodological approach that is linked to creativity and human-centered solutions. In this methodology, students address increasingly complex real-life challenges by designing and developing awareness raising serious games for which they need to learn specific coding concepts.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Computer Science Education: A Game to Teach Children about Programming

abstract: Computational thinking, the fundamental way of thinking in computer science, including information sourcing and problem solving behind programming, is considered vital to children who live in a digital era. Most of current educational games designed to teach children about coding either rely on external curricular materials or are too complicated to work well with young children. In this thesis project, Guardy, an iOS tower defense game, was developed to help children over 8 years old learn about and practice using basic concepts in programming. The game is built with the SpriteKit, a graphics rendering and animation infrastructure in Apple’s integrated development environment Xcode. It simplifies switching among different game scenes and animating game sprites in the development. In a typical game, a sequence of operations is arranged by players to destroy incoming enemy minions. Basic coding concepts like looping, sequencing, conditionals, and classification are integrated in different levels. In later levels, players are required to type in commands and put them in an order to keep playing the game. To reduce the difficulty of the usability testing, a method combining questionnaires and observation was conducted with two groups of college students who either have no programming experience or are familiar with coding. The results show that Guardy has the potential to help children learn programming and practice computational thinking.Dissertation/ThesisMasters Thesis Computer Science 201

Impact of Virtual Laboratory Delivery Environment on Grade 11 Learners’ Learning Outcomes in Physical Sciences: A Case of Two Low Performing Schools in OR Tambo Inland

This study sought to evaluate factors affecting the quality of food provided by the school nutrition programme in Mthatha, OR Tambo Inland Education District. This was a qualitative study in the form of case study research design. Two (2) schools were conveniently selected and from these, 2 principals, 2 school nutrition coordinators, 4 food handlers and 10 learners were purposefully selected to form the sample. Thus, 18 participants were selected in total. Interviews were used to collect data. A review of literature demonstrated that the school nutrition programme was valuable and played an important role towards addressing some of challenges prevalent in South Africa due to the history of the country. The literature reviewed also highlighted challenges faced by the school nutrition programme despite its tremendous success. These are some of the findings: the school nutrition programme was successful towards improving learner punctuality and engaging in the classroom. This had the potential to improve learner health overall; however, it was observed that lack of training around food preparation and hygiene could reduce the effectiveness of the programme. The provision for appropriate storage facilities was also noted as an issue that placed the programme at risk. These are some of the recommendations: the government should provide appropriate training and proper storage facilities in schools with nutrition programme; this could contribute meaningfully towards improving the quality of food provided by the school nutrition programme.Thesis (M.Ed) -- Faculty of Education Sciences, 202

Impact of Virtual Laboratory Delivery Environment on Grade 11 Learners’ Learning Outcomes in Physical Sciences: A Case of Two Low Performing Schools in OR Tambo Inland

This study sought to evaluate factors affecting the quality of food provided by the school nutrition programme in Mthatha, OR Tambo Inland Education District. This was a qualitative study in the form of case study research design. Two (2) schools were conveniently selected and from these, 2 principals, 2 school nutrition coordinators, 4 food handlers and 10 learners were purposefully selected to form the sample. Thus, 18 participants were selected in total. Interviews were used to collect data. A review of literature demonstrated that the school nutrition programme was valuable and played an important role towards addressing some of challenges prevalent in South Africa due to the history of the country. The literature reviewed also highlighted challenges faced by the school nutrition programme despite its tremendous success. These are some of the findings: the school nutrition programme was successful towards improving learner punctuality and engaging in the classroom. This had the potential to improve learner health overall; however, it was observed that lack of training around food preparation and hygiene could reduce the effectiveness of the programme. The provision for appropriate storage facilities was also noted as an issue that placed the programme at risk. These are some of the recommendations: the government should provide appropriate training and proper storage facilities in schools with nutrition programme; this could contribute meaningfully towards improving the quality of food provided by the school nutrition programme.Thesis (M.Ed) -- Faculty of Education Sciences, 202

Modeli primene aplikativnog softvera u osnovnoj školi i obrazovanju budućih učitelja

Примена апликативних софтвера постаје све заступљенија у наставном процесу, а њихова разноврсност и начини употребе могу утицати на процес и крајњи исход учења. У зависности од садржаја учења, узраста ученика и других њихових карактеристика,  апликативни софтвери различите намене изискују различите моделе њихове имплементације у настави. Поред тога, искуства која ученици стичу током свог образовања, могу утицати на формирање ставова ученика према употреби технологије у њиховој будућој професији, али и стицање вештина за њихову примену. Због тога су у дисертацији разматрана два аспекта употребе образовног софтвера – из угла ученика и из угла (будућег) учитеља/наставника. Основи циљ дисертације је предлагање нових модела и испитивање ефикасности различитих модела примене апликативног софтвера на различите аспекте учења код ученика различитог узраста, али и  будућих и садашњих учитеља и наставника. У дисертацији су приказана емпиријска истраживања, као и теоријска анализа проблема уз преглед литературе. Емпиријски део дисертације се бави испитивањем ефеката модела примене апликативног софтвера, различитог степена интерактивности са различитим врстама повратних информација, као и испитавањем ефеката примене модела код ученика различитог узраста, док је део прегледа литературе посвећен улози образовног софтвера у образовању будућих учитеља/наставника. Један од циљева дисертације је утврђивање разлика у процени ставова према програмирању код ученика различитог узраста (од првог до четвртог разреда) узимајући у обзир утицај успешности у решавању проблемских задатака. У овој студији је учествовало укупно 293 ученика разредне наставе. Успешност у решавању задатака процењена је на основу броја решених задатака, а за процену ставова ученика коришћен је упитник. Резултати студије указују на то да постоје статистички значајне разлике у успешности старије и млађе групе ученика, као и процени ставова према програмирању и платформи за учење програмирања. Наиме, старија група ученика која је уједно била и успешнија у решавању проблемских задатака, позитивније је вредновала програмирање, као и платформу за учење програмирања у односу на млађе и мање успешне ученике. Овакав налаз води закључку да је потребно прилагодити употребу ове платформе узрасту ученика у зависности од наставних циљева које је потребно постићи. У вези са тим, дате су педагошке импликације и описани су могући начини имплементације ове платформе. Дисертација се такође бави и утврђивањем специфичних тешкоћа са којима се ученици сусрећу приликом решавања проблема у контексту програмирања. У оквиру ове студије, извршене су опсервације процеса решавања проблема у оквиру платформе за учење програмирања на узорку од 29 ученика четвртог разреда. Резултати ове експлоративне студије, засноване на анализи квантитативних и квалитативних података, указали су на тешкоће са којима се ученици сусрећу, грешке које ученици праве, као и одређена понашања која ученици манифестују приликом решавања проблема. Ученици на више различитих начина исказују неразумевање садржаја и тешкоће приликом решавања проблема. У зависности од типа и тежине задатака, издвојиле су се групе грешака које су ученици правили, тешкоће у примени стратегија решавања проблема и одређене категорије понашања као што су решавање проблема случајним покушајима, понављање погрешних покушаја и сл. У оквиру ове студије, приказан је и почетни модел решавања проблема, односно веза између категорија понашања ученика у контексту програмирања који је потребно додатно евалуирати. Један од циљева дисертације је и утврђивање ефеката примене симулација различитог нивоа интерактивности у комбинацији са електронским елаборираним или традиционалним повратним информацијама. У овој студији учествовало је укупно 168 ученика осмог разреда. Примењена је експериментална метода са паралелним групама. За иницијалну и финалну проверу концептуалног разумевања коришћени су тестови, а за процену употребе (мета)когнитивнх стратегија и процену корисности повратних информација коришћени су упитници. Резултати указују на то да софтвер вишег нивоа интерактивности има позитивнији ефекат на концептуално разумевање ученика. Такође се показало да елабориране електронске повратне информације позитивније утичу на концептуално разумевање ученика у односу на традиционалне. Поред тога, резултати овог истраживања указују и на то да не постоје разлике у процени употребе (мета)когнитивних стратегија приликом коришћења софтвера између три групе ученика. Утврђене су и умерене и јаке позитивне корелације између процена корисности повратних информација које су ученици добијали и процене употребе (мета)когнитивних стратегија приликом учења уз помоћ софтвера. Као што је већ поменуто, поред евалуације модела примене апликативних софтвера намењених ученицима, предложени су и модели примене апликативних софтвера у циљу развоја компетенција учитеља/наставника, како за њихову техничку употребу, тако и за њихову имплементацију у наставном процесу. Резултати истраживања и преглед литературе указују на важност адекватне примене образовног софтвера како би се постигли позитивни исходи учења. Такође, показало се да различити елементи образовног софтвера исте намене имају различит утицај на учење при чему је неопходно у обзир узети и контекст учења. Као фактори који могу утицати на ефикасност примене образовног софтвера, у овој дисертацији издвојили су се ниво интерактивности, тип повратних информација, узраст ученика, садржајна усклађеност и тежина проблемских задатака. На основу добијених резултата и прегледа литературе, издвојене су педагошке импликације и импликације за будућа истраживања.Primena aplikativnih softvera postaje sve zastupljenija u nastavnom procesu, a njihova raznovrsnost i načini upotrebe mogu uticati na proces i krajnji ishod učenja. U zavisnosti od sadržaja učenja, uzrasta učenika i drugih njihovih karakteristika,  aplikativni softveri različite namene iziskuju različite modele njihove implementacije u nastavi. Pored toga, iskustva koja učenici stiču tokom svog obrazovanja, mogu uticati na formiranje stavova učenika prema upotrebi tehnologije u njihovoj budućoj profesiji, ali i sticanje veština za njihovu primenu. Zbog toga su u disertaciji razmatrana dva aspekta upotrebe obrazovnog softvera – iz ugla učenika i iz ugla (budućeg) učitelja/nastavnika. Osnovi cilj disertacije je predlaganje novih modela i ispitivanje efikasnosti različitih modela primene aplikativnog softvera na različite aspekte učenja kod učenika različitog uzrasta, ali i  budućih i sadašnjih učitelja i nastavnika. U disertaciji su prikazana empirijska istraživanja, kao i teorijska analiza problema uz pregled literature. Empirijski deo disertacije se bavi ispitivanjem efekata modela primene aplikativnog softvera, različitog stepena interaktivnosti sa različitim vrstama povratnih informacija, kao i ispitavanjem efekata primene modela kod učenika različitog uzrasta, dok je deo pregleda literature posvećen ulozi obrazovnog softvera u obrazovanju budućih učitelja/nastavnika. Jedan od ciljeva disertacije je utvrđivanje razlika u proceni stavova prema programiranju kod učenika različitog uzrasta (od prvog do četvrtog razreda) uzimajući u obzir uticaj uspešnosti u rešavanju problemskih zadataka. U ovoj studiji je učestvovalo ukupno 293 učenika razredne nastave. Uspešnost u rešavanju zadataka procenjena je na osnovu broja rešenih zadataka, a za procenu stavova učenika korišćen je upitnik. Rezultati studije ukazuju na to da postoje statistički značajne razlike u uspešnosti starije i mlađe grupe učenika, kao i proceni stavova prema programiranju i platformi za učenje programiranja. Naime, starija grupa učenika koja je ujedno bila i uspešnija u rešavanju problemskih zadataka, pozitivnije je vrednovala programiranje, kao i platformu za učenje programiranja u odnosu na mlađe i manje uspešne učenike. Ovakav nalaz vodi zaključku da je potrebno prilagoditi upotrebu ove platforme uzrastu učenika u zavisnosti od nastavnih ciljeva koje je potrebno postići. U vezi sa tim, date su pedagoške implikacije i opisani su mogući načini implementacije ove platforme. Disertacija se takođe bavi i utvrđivanjem specifičnih teškoća sa kojima se učenici susreću prilikom rešavanja problema u kontekstu programiranja. U okviru ove studije, izvršene su opservacije procesa rešavanja problema u okviru platforme za učenje programiranja na uzorku od 29 učenika četvrtog razreda. Rezultati ove eksplorativne studije, zasnovane na analizi kvantitativnih i kvalitativnih podataka, ukazali su na teškoće sa kojima se učenici susreću, greške koje učenici prave, kao i određena ponašanja koja učenici manifestuju prilikom rešavanja problema. Učenici na više različitih načina iskazuju nerazumevanje sadržaja i teškoće prilikom rešavanja problema. U zavisnosti od tipa i težine zadataka, izdvojile su se grupe grešaka koje su učenici pravili, teškoće u primeni strategija rešavanja problema i određene kategorije ponašanja kao što su rešavanje problema slučajnim pokušajima, ponavljanje pogrešnih pokušaja i sl. U okviru ove studije, prikazan je i početni model rešavanja problema, odnosno veza između kategorija ponašanja učenika u kontekstu programiranja koji je potrebno dodatno evaluirati. Jedan od ciljeva disertacije je i utvrđivanje efekata primene simulacija različitog nivoa interaktivnosti u kombinaciji sa elektronskim elaboriranim ili tradicionalnim povratnim informacijama. U ovoj studiji učestvovalo je ukupno 168 učenika osmog razreda. Primenjena je eksperimentalna metoda sa paralelnim grupama. Za inicijalnu i finalnu proveru konceptualnog razumevanja korišćeni su testovi, a za procenu upotrebe (meta)kognitivnh strategija i procenu korisnosti povratnih informacija korišćeni su upitnici. Rezultati ukazuju na to da softver višeg nivoa interaktivnosti ima pozitivniji efekat na konceptualno razumevanje učenika. Takođe se pokazalo da elaborirane elektronske povratne informacije pozitivnije utiču na konceptualno razumevanje učenika u odnosu na tradicionalne. Pored toga, rezultati ovog istraživanja ukazuju i na to da ne postoje razlike u proceni upotrebe (meta)kognitivnih strategija prilikom korišćenja softvera između tri grupe učenika. Utvrđene su i umerene i jake pozitivne korelacije između procena korisnosti povratnih informacija koje su učenici dobijali i procene upotrebe (meta)kognitivnih strategija prilikom učenja uz pomoć softvera. Kao što je već pomenuto, pored evaluacije modela primene aplikativnih softvera namenjenih učenicima, predloženi su i modeli primene aplikativnih softvera u cilju razvoja kompetencija učitelja/nastavnika, kako za njihovu tehničku upotrebu, tako i za njihovu implementaciju u nastavnom procesu. Rezultati istraživanja i pregled literature ukazuju na važnost adekvatne primene obrazovnog softvera kako bi se postigli pozitivni ishodi učenja. Takođe, pokazalo se da različiti elementi obrazovnog softvera iste namene imaju različit uticaj na učenje pri čemu je neophodno u obzir uzeti i kontekst učenja. Kao faktori koji mogu uticati na efikasnost primene obrazovnog softvera, u ovoj disertaciji izdvojili su se nivo interaktivnosti, tip povratnih informacija, uzrast učenika, sadržajna usklađenost i težina problemskih zadataka. Na osnovu dobijenih rezultata i pregleda literature, izdvojene su pedagoške implikacije i implikacije za buduća istraživanja