Wie die Informatikausbildung die digitale Kluft überbrückt

Inmitten der Verwüstung, die die Pandemie in unserem Leben angerichtet hat, gab es wichtige Lehren zu ziehen. Es hat bewiesen, dass Menschen, die mit Technologie vertraut sind, navigieren und erfolgreich sein können und dass viele der potenziellen Probleme der Zukunft durch Technologie gelöst werden können.

Viele Institutionen und Menschen, die sich der Technologie verschrieben haben, überlebten – und blühten in einigen Fällen auf. Aber für diejenigen ohne digitale Fähigkeiten oder Zugang zu einem Computer und einer Internetverbindung war es eine ganz andere Geschichte.

Während der Pandemie wurde der Begriff „Hausaufgabenlücke“ verwendet, um Kinder ohne zuverlässigen oder keinen Zugang zum Internet und geeigneten digitalen Geräten zu beschreiben, die ihre Aufgaben nicht erledigen konnten. Zu Beginn der Pandemie geschätzte 15 Millionen Schülern öffentlicher Schulen in den USA fehlte die für das Online-Lernen erforderliche Konnektivität. Diese Kluft war besonders ausgeprägt in einkommensschwachen, schwarzen und hispanischen Haushalten. Da fast jede Schule eine Form des Online-Lernens einführte, litten Schüler ohne Computer und Konnektivität darunter. Die Schulen haben hart daran gearbeitet, diese Situation zu bewältigen, aber für andere konnten sie nur zusehen, wie ihre Schüler sich abmühten und zurückfielen.

In einer zunehmend digitalen Welt kann das Fehlen technologischer Fähigkeiten Ihre Möglichkeiten im Leben drastisch einschränken. Die Informatik hat das Potenzial, diese Wettbewerbsbedingungen zu verbessern und die Studierenden auf die Zukunft vorzubereiten. Während der einfachste Einstieg für Schulen das Angebot von Programmierkursen ist, umfasst das Fach ein breites Spektrum an Bereichen. Wir verwenden Informatik, um Daten zu visualisieren und zu analysieren, komplexe und dennoch intuitive visuelle Schnittstellen für digitale Tools zu entwerfen und zu entwickeln. Letztendlich nähern wir uns den Problemen und Ideen des Lebens mit einem Verstand, der für rechnerisches Denken geschärft ist; Ideen in kleinere Schritte zu zerlegen, das Problem sowohl in spezifischer als auch in allgemeiner Form zu denken, nach Mustern zu suchen und diese zu vereinfachen und schließlich eine dynamische Lösung zu schaffen.

Es scheint unglaublich, dass in diesem Zusammenhang Lehrer wie ich immer noch kämpfen müssen, um Informatik an ihren Schulen zu unterrichten. Das bleibt ein Thema nur die Hälfte der Gymnasien unterrichten und nur 5 Prozent der Studenten studieren.

Dafür gibt es komplexe Gründe. Da Informatik in der überwiegenden Mehrheit der US-Bundesstaaten nicht obligatorisch ist (nur in fünf erforderlich), müssen Lehrer, die bereits leidenschaftlich und in diesem Fach ausgebildet sind, dafür eintreten, dass Programmierkurse unterrichtet werden. Nicht alle Lehrer fühlen sich wohl dabei, Informatik zu unterrichten, wenn sie selbst nicht über die nötigen Fähigkeiten verfügen. Schließlich ist die Erschwinglichkeit ein großes Hindernis. Zwischen Softwarelizenzen und der Anschaffung der richtigen Hardware kann der Informatikunterricht sehr teuer sein. 

Diese Herausforderungen sind real, aber sie sind nicht unüberwindbar. Tatsächlich hat unser Bildungssystem keine andere Wahl, als sich anzupassen. Ich sage meinen Schülern oft: „Ich bereite Sie nicht darauf vor, die Möglichkeiten von heute zu lösen, ich helfe Ihnen, sich darauf vorzubereiten, die unvorstellbaren Möglichkeiten von morgen zu lösen.“ Wenn wir die technisch qualifizierten Arbeitskräfte aufbauen wollen, die die Zukunft erfordert, und junge Menschen auf den Erfolg vorbereiten wollen, müssen technologische Fähigkeiten oberste Priorität haben.

In meinem lokalen Connecticut antworten die Schulen auf den Anruf. Laut dem Connecticut Computer Science Dashboard haben heute 92 Prozent der Connecticut-Studenten Zugang zu Informatikkursen oder Lehrplan-Lernmöglichkeiten, und 88 Prozent der Connecticut-Distrikte bieten irgendeine Form von Informatikkursen an.

Trotz der Verfügbarkeit von Kursen nehmen nur 12 Prozent der Studenten in Connecticut daran teil. Wir mussten Informatik für alle zugänglich und attraktiv machen.

Unterrichten durch Spieldesign

Wie andere CSTA-Kapitel wurde CSTA Connecticut als lokale Informatikgemeinschaft gegründet. Wir arbeiten daran, Informatiklehrer zusammenzubringen, professionelle Entwicklung anzubieten und Teilen Sie die neuesten Best Practices in der K-12-Informatikausbildung.

Um Studenten dazu zu bringen, Informatik auszuprobieren, haben wir mit unseren Schulen zusammengearbeitet, um das Angebot an verfügbaren Kursen zu erweitern. Als lebenslanger Spieler von Brettspielen und elektronischen Spielen wollte ich eine Videospielklasse gründen. Wir führen jetzt zwei Kurse durch: „Einführung in das Spieldesign“ und „Fortgeschrittenes Spieldesign“. Der erste ist eindeutig ein „Plattform“-Kurs, in dem jeder Schüler herausfinden muss, wie man ein traditionelles „Plattform“-Spiel einbaut Konstruiere 3. Der Aufbaukurs hingegen ist wie ein echtes Spielestudio organisiert. Jeder Schüler wählt eine Rolle wie Programmierer, Künstler, Musiker, Spieledesigner und Produzent. Die Spielteams arbeiten dann zusammen, um einen beliebigen Spielstil zu entwickeln, den jedes Team gemeinsam entwickelt.

Diese intuitive Herangehensweise an die Spieleentwicklung erweist sich als äußerst vorteilhaft für Schüler mit sonderpädagogischem Förderbedarf und für mehrsprachige Lernende. Konstrukt 3 ist einfach genug für Lernende, die neu im Programmieren sind, bietet aber eine größere Funktionalität für fortgeschrittene Kurse, sodass sich die Schüler in ihrem eigenen Tempo entwickeln und weit kommen können.

Inklusion

In 2022, nur 24 Prozent der Connecticut-Studenten Teilnahme an einem als weiblich gekennzeichneten Informatikkurs. Darüber hinaus wurden nur 11 Prozent als Schwarze, 19 Prozent als Hispanoamerikaner und 0.1 Prozent als Indianer identifiziert.

Schüler aus unterrepräsentierten Verhältnissen brauchen zusätzliche Ermutigung, Informatik auszuprobieren und gleichermaßen von Computerkenntnissen zu profitieren. Der Abbau von Vorurteilen hat sich als unerlässlich erwiesen, da viele Schülerinnen und Schüler, vor allem Mädchen, immer noch glauben, dass Informatik „nichts für sie“, „das ist etwas für Jungs“ oder weil „es zu schwer ist“ und „nur das Sitzen am Computerbildschirm“ bedeutet.

Sobald die Schüler lernen, dass die Informatik auch zu einer Karriere in Dingen wie Unternehmertum, Automobildesign, Gesundheitswesen, Musikjournalismus, Mode oder Sportanalyse führen kann, sind sie möglicherweise empfänglicher für die Karrieremöglichkeiten, die die Informatik bietet, und bieten ihnen einen Ausweg aus ihrer aktuellen Realität. Da diese Karrieremöglichkeiten so breit gefächert sind, kann und sollte die Informatik mehr Vielfalt, Gerechtigkeit und Inklusion unterstützen. Mit den richtigen Fähigkeiten könnte fast jeder Schüler die Schule verlassen und in eine äußerst lukrative Karriere einsteigen.

Einführung von Lehrern in die Informatik

In Anbetracht der begrenzten Definition von Informatik und ihres weitgehend optionalen Status sind Schulen auf Lehrer angewiesen, die sich persönlich für das Programmieren interessieren. Die Kompetenz der ungeschulten Informatiklehrer in unserem Land war bemerkenswert, und ich wollte ihnen helfen, ihre Studiengänge auf die nächste Stufe zu heben. Als ich die Optionen für die Spieleentwicklung untersuchte, stellte ich fest, dass Construct 3 der klare Gewinner war. Die intuitive Benutzeroberfläche kombiniert sowohl blockbasierte als auch textbasierte Programmierung, sodass die Schüler im Laufe ihres Fortschritts zwischen beiden wechseln können. Damit eignet es sich sowohl für Schüler, die noch nie eine Codezeile gesehen haben, als auch für hochkompetente Entwickler in der Oberstufe. Dank der intuitiven Funktionalität können auch Lehrer ohne Vorkenntnisse einsteigen und mit den Schülern arbeiten.

Digitale Kluft

Unsere Informatikkurse mussten für alle Studenten zugänglich sein, auch für diejenigen ohne Konnektivität oder ein hoch entwickeltes Gerät. Wir konnten diese digitale Kluft überbrücken, indem wir nach einer barrierefreien Plattform suchten: Construct 3 kann zur Offline-Nutzung heruntergeladen und auf kostengünstigen Chromebooks ausgeführt werden. Dies trägt dazu bei, die Hausaufgabenlücke zu schließen, indem jedem Schüler die Möglichkeit gegeben wird, seine Fähigkeiten zu entwickeln, unabhängig von seinem Haushaltseinkommen.

Organisationen

Organisationen wie das Nationale Zentrum für Frauen in der Technologie und unsere eigenen lokalen Hochschulen schließen diese Chancenlücken auch durch verschiedene Stipendien und erschwingliche Kurse.

Neben der formalen akademischen Ausbildung werden viele Schulen und Bibliotheken während der National Computer Science Education Week ab dem 5. Dezember eine „Hour of Code“ veranstalten. Diese lustigen und ungezwungenen Veranstaltungen geben Kindern einen Vorgeschmack auf den kreativen Umgang mit Technologie. Auf Websites wie Code.org werden kostenlose Online-Programmierwettbewerbe veranstaltet, und CyberStart America veranstaltete einen kostenlosen Online-Cybersicherheitswettbewerb für Schüler im Highschool-Alter. Unsere eigene Lt. Governor's Computing Challenge bietet viele Einstiegsstufen für die Klassen 3 bis 12. Die Teilnahme an einer Hour of Code oder einem Online-Wettbewerb ist eine hervorragende Möglichkeit für Schulen, zu testen, wie ein Informatikkurs aussehen kann.

Die Ungleichheit in den USA wird nicht über Nacht verschwinden. Um die „Hausaufgabenkluft“ zu überbrücken und benachteiligten Schülern in der modernen Welt die gleichen Erfolgschancen zu bieten, müssen die Schulen in der Lage sein, ihnen Informatik beizubringen. Jeder Schüler sollte die Schule beenden und nicht nur wissen, wie man mit Technologie konsumiert, sondern auch, wie man damit kreiert. Indem Schülern die Freude am Beherrschen von Technik und Programmieren vermittelt wird, werden sie hungrig ins Erwachsenenalter eintreten und bereit sein, alle Möglichkeiten der digitalen Revolution zu nutzen.

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• Quelle: https://www.eschoolnews.com/2023/01/24/computer-science-education-bridges-digital-divide/