Hoe computerwetenschappelijk onderwijs de digitale kloof overbrugt

Temidden van de ravage die de pandemie in ons leven heeft aangericht, waren er belangrijke lessen te leren. Het bewees dat mensen die bedreven zijn in technologie kunnen navigeren en slagen, en dat veel van de potentiële problemen van de toekomst kunnen worden opgelost door technologie.

Veel instellingen en mensen die technologie omarmden, hebben het overleefd – en in sommige gevallen bloeiden ze op. Maar voor degenen zonder digitale vaardigheden of toegang tot een computer en een internetverbinding was het een heel ander verhaal.

Tijdens de pandemie werd de term 'huiswerkkloof' gebruikt om kinderen te beschrijven zonder betrouwbare of enige toegang tot internet en geschikte digitale apparaten en die hun opdrachten niet konden voltooien. Aan het begin van de pandemie naar schatting 15 miljoen openbare scholieren in de VS misten de connectiviteit die nodig is voor online leren. Deze kloof was vooral uitgesproken in huishoudens met een laag inkomen, zwarte en Spaanse huishoudens. Aangezien bijna elke school een of andere vorm van online leren heeft ingevoerd, leden leerlingen zonder computers en connectiviteit daaronder. Scholen hebben hard gewerkt om deze situatie aan te pakken, maar voor anderen konden ze alleen maar toekijken hoe hun leerlingen worstelden en achterop raakten.

In een steeds digitaler wordende wereld kan het ontbreken van technologische vaardigheden uw opties in het leven drastisch verminderen. Informatica heeft het potentieel om dit speelveld gelijk te trekken en studenten voor te bereiden op de toekomst. Hoewel het aanbieden van programmeerlessen het gemakkelijkste voor scholen is, omvat het onderwerp een breed scala aan gebieden. We gebruiken informatica om gegevens te visualiseren en te analyseren, en om complexe, maar toch intuïtieve, visuele interfaces voor digitale tools te ontwerpen en te ontwikkelen. Uiteindelijk benaderen we de problemen en ideeën van het leven met een geest die is aangescherpt voor computationeel denken; ideeën ontleden in kleinere stappen, nadenken over het probleem in zowel specifieke als algemene vormen, patronen zoeken en vereenvoudigen en uiteindelijk een dynamische oplossing creëren.

Het lijkt ongelooflijk dat in deze context leraren zoals ik nog steeds moeten vechten om informatica op hun scholen te onderwijzen. Het blijft een onderwerp dat slechts de helft van de middelbare scholen geeft les en slechts 5 procent van de studenten studeert.

Daar zijn ingewikkelde redenen voor. Omdat informatica niet verplicht is in de overgrote meerderheid van de Amerikaanse staten (vereist in slechts vijf), vereist het dat leraren die al gepassioneerd en opgeleid zijn in het onderwerp, pleiten voor het geven van codeerlessen. Niet alle leraren vinden het prettig om informatica te onderwijzen als ze zelf niet over de vaardigheden beschikken. Ten slotte is de betaalbaarheid een grote barrière. Tussen softwarelicenties en het aanschaffen van de juiste hardware kan het onderwijzen van informatica erg duur zijn. 

Deze uitdagingen zijn reëel, maar niet onoverkomelijk. Ons onderwijssysteem heeft inderdaad geen andere keuze dan zich aan te passen. Ik zeg vaak tegen mijn studenten: “Ik bereid je niet voor om de kansen van vandaag op te lossen, ik help je om je voor te bereiden om de onvoorstelbare kansen van morgen op te lossen.” Als we de technisch geschoolde beroepsbevolking willen opbouwen die de toekomst vereist en jonge mensen willen voorbereiden om te slagen, moeten technologische vaardigheden een topprioriteit zijn.

In mijn lokale Connecticut beantwoorden scholen de oproep. Tegenwoordig stelt het Connecticut Computer Science Dashboard dat 92 procent van de Connecticut-studenten toegang heeft tot informaticacursussen of curriculaire leermogelijkheden en dat 88 procent van de districten in Connecticut een of andere vorm van informaticacursussen aanbiedt.

Ondanks de beschikbaarheid van cursussen, volgt slechts 12 procent van de studenten in Connecticut deze. We moesten informatica voor iedereen toegankelijk en aantrekkelijk maken.

Lesgeven door middel van game-design

Net als andere CSTA-chapters, werd CSTA Connecticut opgericht als een lokale computerwetenschappelijke gemeenschap. We werken eraan om leraren informatica met elkaar in contact te brengen, professionele ontwikkeling te bieden en deel de nieuwste best practices in informaticaonderwijs voor het basis- en voortgezet onderwijs.

Om studenten te verleiden om informatica te proberen, hebben we met onze scholen samengewerkt om het aanbod aan beschikbare cursussen uit te breiden. Als een levenslange speler van games, zowel bord als elektronisch, wilde ik een videogameklas creëren. We geven nu twee cursussen: 'Inleiding tot gamedesign' en 'Advanced gamedesign'. De eerste is beslist een 'platformgame'-cursus, waarbij elke student moet uitzoeken hoe hij een traditionele 'platform'-game kan bouwen in Construeer 3. De cursus voor gevorderden is echter georganiseerd als een echte gamestudio. Elke leerling kiest een rol zoals codeur, artiest, muzikant, gamedesigner en producer. De spelteams werken vervolgens samen om de spelstijl te creëren die elk team gezamenlijk kiest om te maken.

Deze intuïtieve manier om game-ontwikkeling te benaderen, blijkt buitengewoon nuttig te zijn voor studenten met speciale onderwijsbehoeften en voor meertalige studenten. Construct 3 is eenvoudig genoeg voor leerlingen die nieuw zijn in coderen, maar biedt meer functionaliteit voor geavanceerde cursussen, waardoor studenten zich in hun eigen tempo kunnen ontwikkelen en ver kunnen komen.

Inclusie

In 2022, slechts 24 procent van de Connecticut-studenten deelname aan een informaticacursus geïdentificeerd als vrouw. Bovendien was slechts 11 procent geïdentificeerd als zwart, 19 procent Spaans en 0.1 procent Indiaans.

Studenten met een ondervertegenwoordigde achtergrond hebben extra aanmoediging nodig om informatica uit te proberen en in gelijke mate profijt te trekken van computervaardigheden. Het uitbannen van stereotypen is essentieel gebleken, aangezien veel studenten, vooral meisjes, nog steeds geloven dat informatica 'niet voor hen is', 'dat is voor jongens', of omdat 'het te moeilijk is' en 'alleen achter een computerscherm zitten'.

Zodra studenten leren dat computerwetenschap ook kan leiden tot een carrière in zaken als ondernemerschap, auto-ontwerp, gezondheidszorg, muziekjournalistiek, mode of sportanalyse, staan ​​ze misschien meer open voor de carrièremogelijkheden die computerwetenschap biedt en bieden ze een ontsnapping vanuit hun huidige realiteit. Omdat deze carrièremogelijkheden zo breed zijn, kan en moet informatica meer diversiteit, rechtvaardigheid en inclusie ondersteunen. Met de juiste vaardigheden kan elke student bijna de school verlaten en een zeer lucratieve carrière ingaan.

Leraren kennis laten maken met informatica

Gezien de beperkte definitie van informatica en de grotendeels optionele status ervan, zijn scholen afhankelijk van leraren die persoonlijk geïnteresseerd zijn in coderen. De bekwaamheid van de ongetrainde docenten informatica in onze staat was opmerkelijk, en ik wilde hen helpen hun cursussen naar een hoger niveau te tillen. Toen ik opties voor game-ontwikkeling onderzocht, vond ik dat Construct 3 de duidelijke winnaar was. De intuïtieve gebruikersinterface combineert zowel blokgebaseerd als tekstgebaseerd programmeren, zodat studenten tussen de twee kunnen wisselen terwijl ze vorderen. Dit maakt het ideaal voor zowel studenten die nog nooit een regel code hebben gezien als zeer bekwame ontwikkelaars in de bovenbouw van de middelbare school. Dankzij de intuïtieve functionaliteit kunnen docenten zonder voorafgaande ervaring ook inspringen en met de studenten werken.

Digitaal verdelen

Onze informaticacursussen moesten toegankelijk zijn voor alle studenten, ook voor studenten zonder connectiviteit of een geavanceerd apparaat. We hebben deze digitale kloof kunnen overbruggen door een toegankelijk platform te zoeken: Construct 3 kan worden gedownload voor offline gebruik en kan worden uitgevoerd op goedkope Chromebooks. Dit helpt de huiswerkkloof weg te werken door elke leerling de kans te geven zijn vaardigheden te ontwikkelen, ongeacht het gezinsinkomen.

organisaties

Organisaties zoals het National Center for Women in Technology en onze eigen lokale instellingen voor hoger onderwijs dichten deze kansen ook door middel van verschillende beurzen en betaalbare cursussen.

Naast de formele academische training zullen veel scholen en bibliotheken vanaf 5 december een 'Hour of Code' hebben georganiseerd tijdens de National Computer Science Education-week. Deze leuke en informele evenementen laten kinderen proeven van creatief bezig zijn met technologie. Websites zoals Code.org zullen gratis online codeeruitdagingen organiseren en CyberStart America organiseerde een gratis online cyberbeveiligingswedstrijd voor middelbare scholieren. Onze eigen Lt. Governor's Computing-uitdaging biedt veel instapniveaus voor groep 3 tot en met 12. Deelnemen aan een Hour of Code of een online wedstrijd is een briljante manier voor scholen om te testen hoe een computerwetenschapscursus eruit kan zien.

De ongelijkheid in de VS zal niet van vandaag op morgen verdwijnen. Om de 'thuiswerkkloof' te overbruggen en kansarme leerlingen gelijke kansen op succes in de moderne wereld te geven, moeten scholen hen informatica kunnen bijbrengen. Elke leerling zou de school moeten afmaken en niet alleen weten hoe hij met technologie moet omgaan, maar ook hoe hij ermee moet creëren. Door studenten te laten zien hoe leuk het is om technologie en programmeren onder de knie te krijgen, zullen ze hongerig volwassen worden en klaar zijn om alle kansen van de digitale revolutie te grijpen.

Verwant:
Hoe we in 5 stappen een informaticacurriculum hebben gemaakt
Hoe een docent informatica tot een "must" maakte tijdens COVID

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://www.eschoolnews.com/2023/01/24/computer-science-education-bridges-digital-divide/