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Video Analysis of a Teacher's Use of Notional Machines in an Introductory High School Electronic Textile Unit

A three-tier framework to capture notional machines in practice
Gayithri Jayathirtha
Publikationsdatum:
Zu finden in: WiPSCE '22, 2022 local 
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iconZusammenfassungen

WiPSCE '22

Learners’ conceptions of program dynamics shape their reading, writing, and debugging of code. But, the invisibility of underlying program behaviors that transform code to outcomes challenges learners. Teachers adopt notional machines, defined as simplified notions about program dynamics, to support learners within computing classrooms. Researchers have gathered notional machine examples by interviewing post-secondary instructors. But, there is a need to capture notional machines in practice within computing classrooms, particularly introductory high school classes where teachers communicate program dynamics to learners with limited to no prior programming experiences. Through a qualitative video analysis of seven online class periods (80 minutes each) across 14 weeks of an introductory physical computing electronic textiles high school unit, this paper answers: (1) What notional machines did the teacher use in practice? (2) At what levels of granularity did they communicate program dynamics? And, (3) What representational forms did they take? The analysis revealed a three-tier framework to capture notional machines in practice. First, notional machines belonged to one of the five themes depending on the layer of abstraction simplified within electronic textiles. Second, they differed along the levels of granularity—individual atoms, program blocks, relations between blocks, or the entire program. Third, they took two distinct representational forms—verbal explanations and participatory roleplays. Overall, the analysis has two-fold contribution: provides a framework for future research to capture and study notional machines in practice, and, at the same time, presents one of the first accounts of notional machines adopted within a high school introductory physical computing unit.

Von Gayithri Jayathirtha im Konferenz-Band WiPSCE '22 im Text Video Analysis of a Teacher's Use of Notional Machines in an Introductory High School Electronic Textile Unit (2022)

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Personen
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Michael Berry, Kayla DesPortes, Betsy DiSalvo, Benedict du Boulay, Sally Fincher, Kathi Fisler, Michael Kölling, Shriram Krishnamurthi, Colleen M. Lewis, Emily MacLeod, John Monk, Tim O'Shea, Seymour Papert, Anthony V. Robins, Sue Sentance, Jane Waite, Lucy Yeomans

Begriffe
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Informatik-Unterricht (Fachinformatik)Computer Science Education, Informatikunterricht in der Schule, LehrerInteacher, notional machine, physical computing, Programmierenprogramming, Schuleschool, Unterricht
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Bücher
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
1982 local web  Mindstorms (Seymour Papert) 2, 4, 13, 4, 5, 3, 8, 13, 8, 11, 19, 6 3284765839
1988  local  Studying the Novice Programmer (Elliot Soloway, Jim Spohrer) 1, 4, 13, 1, 3, 2, 7, 5, 3, 7, 8, 2 62442507
2009 SIGCSE 2010 (Gary Lewandowski, Steven A. Wolfman, Thomas J. Cortina, Ellen Lowenfeld Walker) 1, 4, 4, 1, 3, 2, 5, 4, 3, 8, 13, 1 353601452
2013 Proceedings of the 8th Workshop in Primary and Secondary Computing Education, WiPSCE '13, Aarhus, Denmark, November 11-13, 2013 (Michael E. Caspersen, Maria Knobelsdorf, Ralf Romeike) 8, 2, 1, 4, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 11, 2 271582418
2017 Proceedings of the 12th Workshop on Primary and Secondary Computing Education, WiPSCE 2017, Nijmegen, The Netherlands, November 8-10, 2017 (Erik Barendsen, Peter Hubwieser) 2, 2, 2, 1, 2, 2, 5, 2, 2, 6, 14, 4 43624458
2019 local  The Cambridge Handbook of Computing Education Research (Sally Fincher, Anthony V. Robins) 1, 4, 7, 1, 3, 1, 8, 3, 3, 11, 18, 4 24504542
2019 ICER 2019 (Robert McCartney, Andrew Petersen, Anthony V. Robins, Adon Moskal) 2, 2, 3, 1, 1, 1, 4, 4, 4, 9, 16, 6 262616583
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Texte
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
1981 local  The black box inside the glass box (Benedict du Boulay, Tim O'Shea, John Monk) 3, 6, 11, 4, 3, 1, 4, 7, 5, 8, 7, 2 20142726
2010 local web  How programming environment shapes perception, learning and goals (Colleen M. Lewis) 1, 7, 9, 1, 4, 5, 5, 4, 3, 7, 14, 4 21104408
2013 local web  The design and implementation of a notional machine for teaching introductory programming (Michael Berry, Michael Kölling) 1600
2017 local web  Teaching with physical computing devices (Sue Sentance, Jane Waite, Lucy Yeomans, Emily MacLeod) 1, 5, 8, 1, 1, 1, 5, 6, 3, 5, 10, 1 77168
2018 local web  Programming Paradigms and Beyond (Shriram Krishnamurthi, Kathi Fisler) 7, 1, 5, 13, 4, 3, 6, 4, 3, 7, 13, 2 3382661
2019 local web  Trials and Tribulations of Novices Working with the Arduino (Kayla DesPortes, Betsy DiSalvo) 1500

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