Πώς η εκπαίδευση στην επιστήμη των υπολογιστών γεφυρώνει το ψηφιακό χάσμα

Πώς η εκπαίδευση στην επιστήμη των υπολογιστών γεφυρώνει το ψηφιακό χάσμα

Χρονική σήμανση: 24 Ιανουαρίου 2023 3:56 π.μ.
Κόμβος πηγής: 1917903

Μέσα στον όλεθρο που προκάλεσε η πανδημία στις ζωές μας, υπήρχαν σημαντικά μαθήματα που έπρεπε να μάθουμε. Απέδειξε ότι οι άνθρωποι που είναι ειδικευμένοι στην τεχνολογία μπορούσαν να πλοηγηθούν και να πετύχουν, και ότι πολλά από τα πιθανά προβλήματα του μέλλοντος θα μπορούσαν να λυθούν από την τεχνολογία.

Πολλά ιδρύματα και άνθρωποι που αγκάλιασαν την τεχνολογία επέζησαν – και σε ορισμένες περιπτώσεις, ευδοκίμησαν. Αλλά για όσους δεν είχαν ψηφιακές δεξιότητες ή πρόσβαση σε υπολογιστή και σύνδεση στο διαδίκτυο, ήταν μια πολύ διαφορετική ιστορία.

Κατά τη διάρκεια της πανδημίας, ο όρος «κενό εργασιών στο σπίτι» χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει παιδιά χωρίς αξιόπιστη ή οποιαδήποτε πρόσβαση στο διαδίκτυο και κατάλληλες ψηφιακές συσκευές και που δεν μπορούσαν να ολοκληρώσουν τις εργασίες τους. Στην αρχή της πανδημίας, περίπου 15 εκατομμύρια Οι μαθητές δημοσίων σχολείων στις ΗΠΑ δεν είχαν την απαιτούμενη συνδεσιμότητα για διαδικτυακή μάθηση. Αυτό το χάσμα ήταν ιδιαίτερα έντονο σε νοικοκυριά με χαμηλό εισόδημα, μαύρο και ισπανόφωνο. Καθώς σχεδόν κάθε σχολείο υιοθέτησε κάποια μορφή διαδικτυακής μάθησης, οι μαθητές χωρίς υπολογιστές και συνδεσιμότητα υπέφεραν. Τα σχολεία εργάστηκαν σκληρά για να αντιμετωπίσουν αυτήν την κατάσταση, αλλά για άλλα, μπορούσαν μόνο να παρακολουθήσουν τους μαθητές τους να αγωνίζονται και να μένουν πίσω.

Σε έναν όλο και πιο ψηφιακό κόσμο, η έλλειψη τεχνολογικών δεξιοτήτων μπορεί να μειώσει δραστικά τις επιλογές σας στη ζωή. Η επιστήμη των υπολογιστών έχει τη δυνατότητα να ισοπεδώσει αυτούς τους όρους ανταγωνισμού και να προετοιμάσει τους μαθητές για το μέλλον. Ενώ το πιο εύκολο σημείο εισόδου για τα σχολεία είναι η προσφορά μαθημάτων προγραμματισμού, το θέμα περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα τομέων. Χρησιμοποιούμε την επιστήμη των υπολογιστών για να οπτικοποιήσουμε και να αναλύσουμε δεδομένα, να σχεδιάσουμε και να αναπτύξουμε πολύπλοκες, αλλά διαισθητικές, οπτικές διεπαφές για ψηφιακά εργαλεία. Σε τελική ανάλυση, προσεγγίζουμε τα προβλήματα και τις ιδέες της ζωής με ένα μυαλό εξευγενισμένο για υπολογιστική σκέψη. αποσύνθεση ιδεών σε μικρότερα βήματα, σκέψη για το πρόβλημα τόσο σε συγκεκριμένες όσο και σε γενικές μορφές, αναζήτηση και απλοποίηση μοτίβων και, τελικά, δημιουργία μιας δυναμικής λύσης.

Φαίνεται απίστευτο ότι σε αυτό το πλαίσιο, δάσκαλοι σαν εμένα πρέπει ακόμα να παλεύουν για να διδάξουν επιστήμη των υπολογιστών στα σχολεία τους. Παραμένει ένα θέμα που μόνο τα μισά λύκεια διδάσκουν και μόλις το 5 τοις εκατό των μαθητών σπουδάζει.

Υπάρχουν περίπλοκοι λόγοι για αυτό. Επειδή η επιστήμη των υπολογιστών δεν είναι υποχρεωτική στη συντριπτική πλειονότητα των πολιτειών των ΗΠΑ (απαιτείται μόνο σε πέντε), απαιτεί από εκπαιδευτικούς που είναι ήδη παθιασμένοι και μορφωμένοι στο αντικείμενο να υποστηρίξουν τη διδασκαλία μαθημάτων κωδικοποίησης. Δεν αισθάνονται όλοι οι δάσκαλοι άνετα να διδάσκουν επιστήμη των υπολογιστών εάν δεν έχουν οι ίδιοι τις δεξιότητες. Τέλος, η οικονομική προσιτότητα είναι ένα σημαντικό εμπόδιο. Μεταξύ των αδειών χρήσης λογισμικού και της απόκτησης του κατάλληλου υλικού, η διδασκαλία της επιστήμης των υπολογιστών μπορεί να είναι πολύ δαπανηρή. 

Αυτές οι προκλήσεις είναι πραγματικές, αλλά δεν είναι ανυπέρβλητες. Πράγματι, το εκπαιδευτικό μας σύστημα δεν έχει άλλη επιλογή από το να προσαρμοστεί. Λέω συχνά στους μαθητές μου, «Δεν σε προετοιμάζω να λύσεις τις ευκαιρίες του σήμερα, σε βοηθάω να προετοιμαστείς για να λύσεις τις αδιανόητες ευκαιρίες του αύριο σου.» Εάν θέλουμε να οικοδομήσουμε το τεχνικά καταρτισμένο εργατικό δυναμικό που απαιτεί το μέλλον και να προετοιμάσουμε τους νέους να επιτύχουν, οι τεχνολογικές δεξιότητες πρέπει να αποτελούν κορυφαία προτεραιότητα.

Στο τοπικό μου Κονέκτικατ, τα σχολεία απαντούν στην κλήση. Σήμερα, ο πίνακας ελέγχου Επιστήμης Υπολογιστών του Κονέκτικατ αναφέρει ότι το 92 τοις εκατό των μαθητών του Κονέκτικατ έχουν πρόσβαση σε μαθήματα επιστήμης υπολογιστών ή ευκαιρίες μάθησης σε προγράμματα σπουδών και το 88 τοις εκατό των περιφερειών του Κονέκτικατ προσφέρουν κάποια μορφή μαθημάτων επιστήμης υπολογιστών.

Παρά τη διαθεσιμότητα μαθημάτων, μόνο το 12 τοις εκατό των μαθητών του Κονέκτικατ τα παρακολουθεί. Έπρεπε να κάνουμε την επιστήμη των υπολογιστών προσιτή και ελκυστική για όλους.

Διδασκαλία μέσω του σχεδιασμού παιχνιδιών

Όπως και άλλα κεφάλαια CSTA, η CSTA Connecticut ιδρύθηκε ως τοπική κοινότητα επιστήμης υπολογιστών. Εργαζόμαστε για να συνδέσουμε καθηγητές πληροφορικής, να παρέχουμε επαγγελματική ανάπτυξη και μοιραστείτε τις πιο πρόσφατες βέλτιστες πρακτικές στην εκπαίδευση επιστήμης υπολογιστών K-12.

Για να δελεάσουμε τους μαθητές να δοκιμάσουν την επιστήμη των υπολογιστών, συνεργαστήκαμε με τα σχολεία μας για να διευρύνουμε το φάσμα των διαθέσιμων μαθημάτων. Όντας δια βίου παίκτης παιχνιδιών, επιτραπέζιων και ηλεκτρονικών, ήθελα να δημιουργήσω ένα μάθημα βιντεοπαιχνιδιών. Τώρα τρέχουμε δύο μαθήματα: «Εισαγωγή στη σχεδίαση παιχνιδιών» και «Σχεδιασμός παιχνιδιών για προχωρημένους». Το πρώτο είναι αναμφισβήτητα ένα μάθημα «πλατφόρμας», όπου κάθε μαθητής καλείται να καταλάβει πώς να φτιάξει ένα παραδοσιακό παιχνίδι «πλατφόρμας» στο Κατασκευή 3. Το προχωρημένο μάθημα, ωστόσο, είναι οργανωμένο σαν ένα στούντιο παιχνιδιών πραγματικού κόσμου. Κάθε μαθητής επιλέγει έναν ρόλο όπως κωδικοποιητής, καλλιτέχνης, μουσικός, σχεδιαστής παιχνιδιών και παραγωγός. Στη συνέχεια, οι ομάδες του παιχνιδιού συνεργάζονται για να δημιουργήσουν οποιοδήποτε στυλ παιχνιδιού επιλέγει να φτιάξει η κάθε ομάδα συλλογικά.

Αυτός ο διαισθητικός τρόπος προσέγγισης της ανάπτυξης παιχνιδιών αποδεικνύεται εξαιρετικά επωφελής για μαθητές με ειδικές εκπαιδευτικές ανάγκες και για μαθητές πολλών γλωσσών. Το Construct 3 είναι αρκετά απλό για μαθητές που είναι πιο νέοι στην κωδικοποίηση, αλλά διαθέτει μεγαλύτερη λειτουργικότητα για προχωρημένα μαθήματα, επιτρέποντας στους μαθητές να αναπτυχθούν με τη δική τους ταχύτητα και να πάνε μακριά.

Συμπερίληψη

Σε 2022, μόνο το 24 τοις εκατό των μαθητών του Κονέκτικατ συμμετέχοντας σε μάθημα επιστήμης υπολογιστών που χαρακτηρίζεται ως γυναίκα. Επιπλέον, μόνο το 11 τοις εκατό που αναγνωρίστηκαν ως μαύροι, το 19 τοις εκατό Ισπανόφωνοι και το 0.1 τοις εκατό ήταν ιθαγενείς Αμερικανοί.

Οι μαθητές από υποεκπροσωπούμενα υπόβαθρα χρειάζονται επιπλέον ενθάρρυνση για να δοκιμάσουν την επιστήμη των υπολογιστών και να αποκομίσουν ίσα οφέλη από τις δεξιότητες υπολογιστών. Η κατάρριψη των στερεοτύπων έχει αποδειχθεί απαραίτητη, καθώς πολλοί μαθητές, ειδικά κορίτσια, εξακολουθούν να πιστεύουν ότι η επιστήμη των υπολογιστών «δεν είναι για αυτούς», «είναι για αγόρια» ή επειδή «είναι πολύ δύσκολο» και «περιλαμβάνει μόνο το κάθισμα στην οθόνη του υπολογιστή».

Μόλις οι μαθητές μάθουν ότι η επιστήμη των υπολογιστών μπορεί επίσης να οδηγήσει σε μια καριέρα σε πράγματα όπως η επιχειρηματικότητα, ο σχεδιασμός αυτοκινήτων, η υγειονομική περίθαλψη, η μουσική δημοσιογραφία, η μόδα ή η αθλητική ανάλυση, μπορεί να είναι πιο δεκτικοί στις ευκαιρίες σταδιοδρομίας που έρχονται με την επιστήμη των υπολογιστών και να τους προσφέρουν μια απόδραση από τη σημερινή τους πραγματικότητα. Επειδή αυτές οι ευκαιρίες σταδιοδρομίας είναι τόσο μεγάλες, η επιστήμη των υπολογιστών μπορεί και πρέπει να υποστηρίξει μεγαλύτερη ποικιλομορφία, ισότητα και συμπερίληψη. Με τις κατάλληλες δεξιότητες, οποιοσδήποτε μαθητής θα μπορούσε σχεδόν να εγκαταλείψει το σχολείο και να ξεκινήσει μια άκρως προσοδοφόρα καριέρα.

Εισαγωγή των εκπαιδευτικών στην επιστήμη των υπολογιστών

Λαμβάνοντας υπόψη τον περιορισμένο ορισμό της επιστήμης των υπολογιστών και την κατά κύριο λόγο προαιρετική της θέση, τα σχολεία εξαρτώνται από δασκάλους που ενδιαφέρονται προσωπικά για την κωδικοποίηση. Η ικανότητα των ανεκπαίδευτων καθηγητών πληροφορικής στην πολιτεία μας ήταν αξιοσημείωτη και ήθελα να τους βοηθήσω να φτάσουν τα μαθήματά τους στο επόμενο επίπεδο. Εξερευνώντας επιλογές για την ανάπτυξη παιχνιδιών, βρήκα το Construct 3 ως τον ξεκάθαρο νικητή. Η διαισθητική διεπαφή χρήστη του συνδυάζει προγραμματισμό που βασίζεται σε μπλοκ και σε κείμενο, ώστε οι μαθητές να μπορούν να αλλάζουν μεταξύ των δύο καθώς προχωρούν. Αυτό το καθιστά ιδανικό τόσο για μαθητές που δεν έχουν δει ποτέ μια γραμμή κώδικα όσο και για εξαιρετικά ικανούς προγραμματιστές στις τάξεις του γυμνασίου. Η διαισθητική του λειτουργικότητα σημαίνει ότι οι δάσκαλοι χωρίς προηγούμενη εμπειρία μπορούν επίσης να συμμετέχουν και να συνεργαστούν με τους μαθητές.

Ψηφιακό χάσμα

Τα μαθήματά μας στην επιστήμη των υπολογιστών έπρεπε να είναι προσβάσιμα σε όλους τους μαθητές, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δεν διαθέτουν συνδεσιμότητα ή προηγμένη συσκευή. Καταφέραμε να γεφυρώσουμε αυτό το ψηφιακό χάσμα αναζητώντας μια προσβάσιμη πλατφόρμα: Το Construct 3 μπορεί να ληφθεί για χρήση εκτός σύνδεσης και να εκτελεστεί σε φθηνά Chromebook. Αυτό βοηθά στην εξάλειψη του κενού των εργασιών για το σπίτι, δίνοντας σε κάθε μαθητή την ευκαιρία να αναπτύξει τις δεξιότητές του, ανεξάρτητα από το εισόδημα του νοικοκυριού του.

Οργανισμοί

Οργανισμοί όπως το Εθνικό Κέντρο Γυναικών στην Τεχνολογία και τα δικά μας τοπικά ιδρύματα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης κλείνουν επίσης αυτά τα κενά ευκαιριών μέσω διαφόρων υποτροφιών και οικονομικών μαθημάτων.

Εκτός από την επίσημη ακαδημαϊκή εκπαίδευση, πολλά σχολεία και βιβλιοθήκες θα φιλοξενήσουν μια «Ώρα του Κώδικα» κατά τη διάρκεια της Εθνικής Εβδομάδας Εκπαίδευσης Επιστήμης Υπολογιστών από τις 5 Δεκεμβρίου. Αυτές οι διασκεδαστικές και περιστασιακές εκδηλώσεις δίνουν στα παιδιά μια γεύση δημιουργικότητας με την τεχνολογία. Ιστότοποι όπως το Code.org θα φιλοξενούν δωρεάν διαδικτυακές προκλήσεις κωδικοποίησης και το CyberStart America διεξήγαγε έναν δωρεάν διαδικτυακό διαγωνισμό ασφάλειας στον κυβερνοχώρο για μαθητές γυμνασίου. Η δική μας πρόκληση Lt. Governor's Computing προσφέρει πολλά επίπεδα εισόδου για τις τάξεις 3 έως 12. Η συμμετοχή σε μια Ώρα κώδικα ή διαδικτυακό διαγωνισμό είναι ένας λαμπρός τρόπος για τα σχολεία να δοκιμάσουν τα νερά του πώς μπορεί να μοιάζει ένα μάθημα επιστήμης υπολογιστών.

Η ανισότητα στις ΗΠΑ δεν θα εξαφανιστεί από τη μια μέρα στην άλλη. Για να γεφυρωθεί το «χάσμα των εργασιών για το σπίτι» και να δοθεί στους μειονεκτούντες μαθητές ίσες ευκαιρίες επιτυχίας στον σύγχρονο κόσμο, τα σχολεία πρέπει να μπορούν να τους διδάξουν επιστήμη των υπολογιστών. Κάθε μαθητής πρέπει να τελειώνει το σχολείο γνωρίζοντας όχι μόνο πώς να καταναλώνει με την τεχνολογία, αλλά και πώς να δημιουργεί με αυτήν. Δείχνοντας στους μαθητές τη χαρά της γνώσης της τεχνολογίας και του προγραμματισμού, θα μπουν στην ενηλικίωση πεινασμένοι και έτοιμοι να αδράξουν όλες τις ευκαιρίες της ψηφιακής επανάστασης.

Σχετικά::
Πώς δημιουργήσαμε ένα πρόγραμμα σπουδών πληροφορικής σε 5 βήματα
Πώς ένας εκπαιδευτικός έκανε την επιστήμη των υπολογιστών «πρέπει» κατά τη διάρκεια του COVID

Christopher Kerr, Δάσκαλος Επιστήμης Υπολογιστών και Πληροφορικής, Λύκειο Newington

Ο Christopher Kerr απέκτησε Μεταπτυχιακό στην Εκπαίδευση με εστίαση στην Εκπαίδευση Επιστήμης Υπολογιστών από το College of St. Scholastica και πτυχίο στην Visual Art Graphic Design με ανήλικο στην Επιστήμη Υπολογιστών από το Eastern Connecticut State University. Πριν από τη διδασκαλία έχει εργαστεί στον υπολογιστή βιομηχανία επιστήμης για 15 χρόνια ως Μηχανικός Λογισμικού, Γραφίστας και Τεχνικός Υποστήριξης Πληροφορικής. Ο Κρίστοφερ ξεκινά αυτήν την περίοδο το 9ο έτος διδασκαλίας Πληροφορικής και Επιστήμης της Πληροφορίας στο Γυμνάσιο Newington, το οποίο ήταν το πρώτο σχολείο στο Κονέκτικατ που είχε μια κοινωνία υπολογιστών τιμά. είναι επίσης πρόεδρος της Ένωσης Καθηγητών Επιστήμης Υπολογιστών στο Κονέκτικατ.
 
 

Τελευταίες δημοσιεύσεις από το eSchool Media Contributors (δείτε όλα)

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Ε Σχολικά Νέα