Какую часть урока в средней школе должна занимать непрерывная работа за компьютером

Чтобы решить эти проблемы, школьные системы ввели программы непрерывного профессионального развития (PD), программы сертификации и сертификаты CS, выдаваемые в рамках программ обучения для учителей до начала работы.

Профессиональное развитие и официальные сети

Учитывая нехватку знающих учителей информатики, несколько систем образования привлекли учителей к ПД. Они варьируются от однонедельных летних семинаров по вычислительной технике, посвященных блочным языкам программирования, до многодневных семинаров, предназначенных для ознакомления учителей с CS и обучения их тому, как помочь учащимся овладеть навыками программирования (Liu et al., 2011). Группы профессионального развития под руководством учителей продемонстрировали потенциал для содействия совместному обучению учителей информатики (Cutts et al., 2017; Alkaria & Alhassan, 2017; Goode et al., 2014). ). Тем не менее, необходима более тщательная оценка, чтобы понять их эффективность.

Сертификация учителей

Схемы сертификации служат двойной цели: проверяют знания преподавателей предметной области и сообщают потенциальным работодателям об их уникальной квалификации. Это, в свою очередь, побуждает учителей продолжать обучение, чтобы установить цикл повышения квалификации преподавателей компьютерных наук.

Спрос на образование в области информатики

Из-за высокого спроса на их навыки специалисты в области компьютерных технологий делают стабильную карьеру с высоким доходом.По данным Бюро статистики труда, средняя годовая заработная плата для профессий CS в 2019 году составила 88 240 долларов, что примерно на 48 000 долларов больше, чем средняя заработная плата для всех профессий в США. Бюро также прогнозирует, что рынок профессионалов CS будет продолжать расти в два раза. скорость остальной части рынка труда в период с 2014 по 2024 год (Национальные академии наук, 2018). Несмотря на эти преимущества, технологическая отрасль не смогла привлечь в свои ряды талантливых специалистов из разных стран.

Чтобы удовлетворить спрос на специалистов по информационным технологиям, государственные и благотворительные организации внедрили программы, знакомящие учащихся с компьютерными технологиями. Повышая осведомленность и интерес учащихся K-12 к профессиям компьютерных наук, можно решить проблему нехватки разнообразия в технологической отрасли (Harrison, 2019; Ioannou, 2018).

Заинтересованность учащихся и родителей в обучении информатике

Несмотря на явный экономический стимул для изучения компьютерных наук, относительно небольшое число учащихся K-12 проявляют интерес к компьютерному образованию. Одной из причин может быть то, что изучение компьютерных наук сопряжено с изрядной социальной стигматизацией студентов. Эта стигматизация может быть связана с широко распространенным мнением о том, что CS — это область, ориентированная на мужчин, которая предполагает социальную изоляцию и акцент на машинах, а не на людях (Cheryan et al. 2015).

Родители положительно относятся к обучению компьютерным наукам, но у них есть неправильное представление о том, кто может этому научиться. Более 80% родителей в США, опрошенных в ходе исследования Google/Gallup в 2016 году, сообщили, что они считают компьютерные науки столь же важными, как и любые другие дисциплины. Тем не менее, те же родители указали, что у них есть предубеждения относительно того, кому следует посещать курсы информатики: 57% опрошенных родителей в США заявили, что нужно быть «очень умным», чтобы изучать информатику (Google, 2015). Распространено ошибочное мнение, что некоторые люди от природы талантливы в CS, иначе известном как «ген гика», в то время как другие от природы неспособны к CS (McCartney, 2017). Это убеждение отпугивает некоторых студентов от развития интереса к CS. Напротив, статистические данные показывают, что учащиеся изучают компьютерные науки, изучая и применяя на практике основные понятия, и, таким образом, «ген гика» — это скорее миф, чем реальность (Patitsas et al. 2019).

Обучение CS для девочек и недостаточно представленных меньшинств (URM)

Вмешательства для повышения интереса учащихся

Также были предприняты попытки реализации трудоемких программ, направленных на повышение интереса учащихся к компьютерным наукам. Например, в американском штате Джорджия в течение шести лет реализовывалась программа, включающая внеклассные занятия, семинары по выходным и летние занятия. За время действия программы в Грузии увеличилось количество участников экзамена Advanced Placement (AP) CS, особенно среди девочек и URM (Guzdial et al., 2014). Некоторые штаты ввели аналогичные программы, организуя летние лагеря и семинары по выходным в университетах, чтобы помочь старшеклассникам познакомиться с CS (Best College Reviews).

Эти инициативы, будь то разовое знакомство с информационными технологиями или программы, требующие много времени, обычно имеют явную цель поощрения участия в обучении информационным технологиям среди всех учащихся, особенно девочек и URM. Хотя исследования показывают, что «Час кода» и летние лагеря могут повысить энтузиазм учащихся в области компьютерных наук, они не дают строгой оценки воздействия, необходимой для окончательного вывода об их эффективности. Например, в случае с Грузией невозможно подтвердить, можно ли напрямую отнести клубы продленного дня к увеличению числа девочек и URM, принимающих CS.

Методы обучения, основные компетенции и исследования

Несмотря на то, что были достигнуты большие успехи в создании увлекательной учебной среды, как и в других обсуждаемых здесь областях, существует недостаток исследований, которые бы достоверно оценивали эффективность различных учебных программ и методов обучения для развития навыков CS (Saeli et al., 2011). ; Hubwieser и др., 2013). Действительно, наш обзор фактических данных показывает, что расширение образования в области компьютерных наук во всем мире потребует консенсуса в отношении стратегий оценки понимания учащимися основных компетенций в области компьютерных наук и качественных данных об эффективных учебных программах и методах обучения.

Учебные программы и основные компетенции

Не существует универсальной учебной программы по информатике для всех систем образования, школ и классов. Региональные контексты, школьная инфраструктура, предшествующий доступ и воздействие CS должны учитываться при разработке учебных программ и компетенций CS. Некоторые навыки CS, такие как языки программирования, требуют доступа к компьютерной инфраструктуре, которая может отсутствовать в некоторых контекстах (Lockwood & Cornell, 2013). По мнению участников Международной олимпиады по информатике «Создание международной учебной программы по информатике для начального и старшего школьного образования», при разработке учебных программ следует учитывать конкретные обстоятельства (Ackovska, 2015).

Вместо того, чтобы предписывать учебную программу, K-12 Computer Science Framework рекомендует базовые концепции информатики и компетенции для систем образования. Эта структура позволяет разработчикам учебных программ и преподавателям создавать учебный процесс, выходящий за рамки структуры и учитывающий интересы и способности учащихся.

К основным навыкам, которые учащиеся могут освоить к концу начальной школы, относятся: (1) абстракция (создание модели для решения проблемы); (2) обобщение (ремикширование и повторное использование ранее созданных ресурсов); (3) декомпозиция (разбиение сложной задачи на более простые подзадачи); (4) алгоритмическое мышление (определение ряда шагов для решения, составление инструкций в правильной последовательности и формулирование математических и логических выражений); и (5) отладка (распознавание, когда инструкции не соответствуют действиям, а затем удаление или исправление ошибок) (Angeli, 2016).

Компетенции, которые учащиеся старшего возраста могут освоить на курсах информатики, практикуемых в Польше, включают: (1) логическое и абстрактное мышление; (2) представления данных; (3) решение проблем путем разработки и программирования алгоритмов с использованием цифровых устройств; (4) выполнение расчетов и выполнение программ; (5) сотрудничество; и (6) этические нормы, такие как конфиденциальность и безопасность данных (Syslo & Kwiatkowska, 2015 г.).

Часто используемые методы обучения

В ряде исследований описаны различные методы обучения основным компетенциям компьютерных наук. Интегрированные среды разработки особенно рекомендуются для обучения навыкам кодирования (Florez et al., 2017; Saez-Lopez et al., 2016). 3 Эти среды обучают блочным языкам программирования, которые побуждают начинающих программистов заниматься программированием, частично облегчая учащимся нагрузку на синтаксис (Weintrop & Wilensky, 2017; Repenning, 1993). Другие рекомендовали различные методы обучения, сочетающие компьютеризированные уроки с занятиями в автономном режиме (Тауб и др., 2009; Керзон и др., 2009; Ачковска, 2015). Этот подход предназначен для обучения основным понятиям вычислительного мышления, в то же время поддерживая вовлеченность учащихся в физическую, а также в цифровую среду (Nishida et al., 2009). CS Unplugged, например, предоставляет кинестетические планы уроков. которые включают игры и головоломки, обучающие основным понятиям CS, таким как декомпозиция и алгоритмическое мышление.

В различных исследованиях также предпринимались попытки измерить традиционное лекционное обучение информатике (Alhassan, 2017; Cicek & Taspinar, 2016). 4 Эти исследования, однако, основаны на небольших размерах выборки, где каждая экспериментальная и контрольная группы состояли из отдельных классов. Необходимы более тщательные исследования, чтобы понять эффективность стратегий обучения информатике.

Отсутствие единого мнения по оценке

Несмотря на то, что для оценки знаний учащихся по основным понятиям CS используются различные методы — стандартизированные тесты, цифровая среда, классические когнитивные тесты и тесты активности CS Unplugged, единого мнения относительно наилучшего метода для этого нет (So et al. ., 2019; Джамбонг и Фрейман, 2016). Хотя эти методы широко доступны, по-прежнему не хватает сопоставимых оценок, которые исследователи могли бы использовать для оценки различных учебных программ или методов обучения информатике. Без данных оценки невозможно оценить учебную программу или стратегии обучения в разных классах или школах (Webb et al., 2016; Tew, 2010). Отсутствие результирующих данных, в свою очередь, мешает системам образования улучшать свои программы CS.

Хорошей новостью является то, что все больше организаций разрабатывают стандартизированные тесты по компьютерным наукам и вычислительному мышлению. В Международное исследование компьютерной и информационной грамотности в 2018 году были включены экзамены по вычислительному мышлению, состоявшие из двух 25-минутных модулей, в которых студентов просили разработать последовательность задач в программе, связанной с единой темой (Fraillon et al., 2018). В 2021 году PISA ОЭСР будет включать вопросы для оценки вычислительного мышления. Экзамен AP CS также позволил провести полезные сравнения, которые использовались для оценки программ подготовки учителей (Brown, 2018).

Системы образования во всем мире все чаще обращают внимание на необходимость интеграции компьютерных наук в свои стандартные учебные программы. Тем не менее, появилось много проблем. Во многих системах образования ощущается нехватка квалифицированных учителей, которые разбираются в концепциях и методах обучения информатике. Несмотря на высокий спрос на специалистов по компьютерным наукам, относительно небольшое количество студентов проявляют интерес к компьютерным наукам по сравнению с другими предметами STEM. Разработка основных компетенций, учебных программ и оценок, адаптированных к контексту различных образовательных систем, еще не завершена.

Правительства и некоммерческие организации по-разному решают эти проблемы. Учителя могут участвовать в программах обучения и сертификации, а учащиеся могут участвовать в коротких уроках кодирования, внеклассных клубах и летних лагерях.Педагоги-практики внесли новшества в дизайн методов обучения информатике, начиная от блочного программирования и заканчивая кинестетическими уроками.

Эти мероприятия и программы часто хорошо организованы и могут решить проблемы, для решения которых они предназначены. Тем не менее, Королевское общество (2017 г.) рекомендует проводить более тщательные исследования в области компьютерного образования по следующим приоритетам: педагогика, модели обучения и методы обучения, структура класса и физические ресурсы, языки программирования, вовлечение учащихся и методы оценки. Полученное исследование может помочь образовательным системам инициировать, масштабировать и улучшить свое обучение компьютерным наукам.

Авторы выражают признательность Пэту Йонгпрадиту, Марку Гуздиалу и Бенсону Нитипуди за их комментарии к более ранним вариантам этого аналитического обзора.

The Brookings Institution – некоммерческая организация, занимающаяся независимыми исследованиями и политическими решениями. Его миссия состоит в том, чтобы проводить высококачественные независимые исследования и на основе этих исследований предоставлять новаторские практические рекомендации для политиков и общественности. Выводы и рекомендации любой публикации Brookings принадлежат исключительно ее автору (авторам) и не отражают точку зрения Учреждения, его руководства или других ученых.

Brookings выражает благодарность Amazon, Atlassian Foundation International, Google и Microsoft за поддержку.

Brookings признает, что ее ценность заключается в стремлении к качеству, независимости и влиянию. Мероприятия, поддерживаемые его донорами, отражают это обязательство.

Поскольку школы по всему миру закрыты из-за пандемии коронавируса (COVID-19) (и многие из них закрылись на оставшуюся часть учебного года), учащиеся, учителя и родители привыкают к «новой реальности» для обозримом будущем. Многие школы реализуют свои планы на случай непредвиденных обстоятельств дистанционного обучения (некоторые из них были составлены недавно) и связывают учащихся и учителей с помощью онлайн-платформ и инструментов. Национальные и местные органы власти сотрудничают с поставщиками услуг вещания для предоставления образовательного контента по телевидению и радио в определенные часы. В этих непредвиденных обстоятельствах учителям и родителям пришлось быстро адаптироваться к преподаванию в этой новой реальности, чтобы учащиеся были вовлечены в процесс обучения.

Каковы проблемы и приоритеты оценки обучения в текущем контексте?

Оценка обучения учащихся – это "процесс сбора и оценки информации о том, что учащиеся знают, понимают и могут делать, чтобы принять обоснованное решение о следующих шагах образовательного процесса". (См. Что важнее всего для систем оценивания учащихся: базовый документ). Оценка обучения является фундаментальным механизмом обратной связи в образовании, позволяющим всем заинтересованным сторонам процесса обучения понять, что изучается и на чем должны быть сосредоточены учебные ресурсы. Оценка может проводиться по-разному в зависимости от ее цели. Наряду с экзаменами с высокими ставками и широкомасштабными оценками формирующее оценивание в нормальных условиях проводится учителями в классе как часть учебного процесса и включает в себя все, от наблюдения учителя до постоянной обратной связи, домашнее задание. Формирующее оценивание особенно важно для понимания учебных потребностей каждого учащегося и соответствующей корректировки обучения. Кроме того, учителя обычно проводят суммарное оценивание, в ходе которого анализируется конкретный учебный контент, чтобы определить, в какой степени учащиеся достигли ожидаемых целей обучения и приобрели важные знания и навыки.

До кризиса COVID-19 все методы оценки обучения сильно зависели от физического присутствия учащихся — либо для администрирования, либо для наблюдения за ежедневным прогрессом учащихся. Текущее закрытие школ требует разработки альтернативных подходов к обеспечению критической функции обратной связи при оценке обучения. Хотя все виды оценки обучения учащихся важны, необходимость формативной оценки прямо сейчас особенно важна, поскольку обучение должно происходить за пределами физического класса, а учителя и родители, ставшие учителями, должны понять, усваивают ли учащиеся содержание, которое доставляется им в форматах, отличных от обычных.

Как формирующее оценивание может помочь обучению в контексте закрытия школ?

Формирующее оценивание можно проводить в синхронной и асинхронной формах.В синхронной форме, когда учитель и ученик работают вместе одновременно (через онлайн-платформы, такие как Zoom и Microsoft Teams), а также напрямую по телефону, учителя могут предоставлять обратную связь ученикам в режиме реального времени. В Соединенных Штатах есть история объединения обучения по телевидению с синхронной телефонной связью между учащимися и учителями. В 1990-х годах Объединенный школьный округ Лос-Анджелеса в Калифорнии работал с местным телеканалом над созданием "Горячей линии домашних заданий", образовательной телепрограммы, в которой учителя связывались со студентами по бесплатному номеру.

В асинхронной форме, когда учащиеся и преподаватели разделены пространством и временем, онлайн-инструменты, такие как Google Classrooms и Moodle, могут помочь преподавателям предоставлять обратную связь учащимся с помощью вопросов, заданий, действий и тестов. Различные онлайн-приложения, такие как Recap: Video Response and Reflection for Education, WURRLYedu и Screencastify, можно использовать для записи заданий, созданных учащимися и переданных учителям. Особенно для младших школьников родители также нуждаются в конкретных рекомендациях о том, как сообщать учителям результаты формативного оценивания. Эти инструкции должны быть доступны в электронной и/или печатной форме и отправлены по электронной почте или по почте на дом или должны быть доступны для самовывоза из школы или другого назначенного места.

Даже в условиях ограниченных ресурсов и слабой связи формирующая оценка может проводиться во время закрытия школ. Преподаватели могут предоставлять обратную связь учащимся посредством отправленных по почте или по электронной почте инструкций и заданий. Платформы обмена сообщениями (такие как Messenger и WhatsApp) также могут быть использованы: компании предоставляют решения, которые позволяют учителям разрабатывать, доставлять и отслеживать тесты с несколькими вариантами ответов и краткими ответами посредством обмена текстовыми сообщениями. В Соединенных Штатах, когда Флорида выпустила руководство по самоизоляции, государственные школы округа Майами-Дейд перевели телефонную линию помощи физического дистанционного обучения, которая была создана в начале закрытия школ, в виртуальный формат, чтобы получать вопросы от учащихся, учителей. , родители и администраторы по учебным материалам и техническим вопросам перенаправляются через программное обеспечение на компьютеры экспертов в области контента и информационных технологий.

Прямые телефонные звонки между учителями, учащимися и родителями также можно использовать даже в условиях самоизоляции. «Горячие линии домашних заданий» использовались в нескольких штатах до COVID-19 для предоставления обратной связи учащимся и родителям, а во время COVID-19 они расширились в некоторых местах для поддержки обучения. Это было сделано в Теннесси, где выделенные местные телефонные номера связывают учащихся и родителей с сертифицированными учителями, которые оказывают поддержку по многим школьным предметам на английском и шести других языках, в Канзасе и Мичигане, причем последние также предоставляют психологические консультации и эмоциональные консультации. поддержку, а также поддержку учащихся с ограниченными возможностями и/или особыми/разнообразными образовательными потребностями по бесплатному номеру телефона. Кроме того, во время пандемии COVID-19 были созданы горячие линии для помощи учащимся с ограниченными возможностями чтения домашних заданий, о чем свидетельствует Национальная горячая линия домашних заданий для слепых/слабовидящих учащихся (NHH-BVI).

Независимо от того, как сообщается формативная оценка, она должна быть достоверной, своевременной, конструктивной и соответствовать потребностям ребенка в обучении. Элемент validity связан с согласованием содержания оценивания с содержанием знаний, которое учащийся должен был приобрести в процессе обучения. Аспект своевременности относится к уместному использованию оценки для принятия быстрых мер и предоставления корректирующей поддержки, если это необходимо. Элемент конструктивность относится к способности оценивания предоставлять обратную связь учащемуся и учащемуся получать информацию, которая помогает ему или ей выявлять недопонимание, получать рекомендации по улучшению и понимать цели обучения. обработать. Наконец, специфичность формативного оценивания подразумевает его способность информировать учителей и учащихся о том, достигаются ли конкретные цели обучения и что необходимо, если они еще не достигнуты. Учителя и родители должны быть наделены ресурсами и средствами для проведения формирующего оценивания в соответствии с этими элементами даже в условиях ограниченных ресурсов.

Учителя и родители могут использовать различные ресурсы для поддержки формирующего оценивания в контексте COVID-19, и в это время компании делают свои инструменты более доступными для широкого круга пользователей (однако при выборе любого конкретного инструмента важно проверить условия контракта и подтвердить, что его использование соответствует всем применимым законам и правилам).Некоторые примеры приложений для формирующего оценивания включают DreamBox Math (предоставляет инструкции по математике на основе результатов и позволяет учителям создавать целевые действия с помощью параметра AssignFocus), Questbase (бесплатный онлайн-инструмент для создания викторин, совместимых с большинством браузеров и IOS) и Woot Math (бесплатное приложение, которое автоматически генерирует и оценивает тысячи задач для удовлетворения учебных потребностей каждого учащегося). В условиях нехватки ресурсов, когда подключение и доступ к интеллектуальным устройствам не могут считаться само собой разумеющимся, можно разработать печатные материалы для развития навыков раннего чтения у детей младшего возраста, а также для поддержки учителей и семей.

Несмотря на то, что во многих местах учителя и ученики в настоящее время не могут собираться вместе в одном пространстве, необходимо, чтобы преподавание и обучение продолжали избегать потерь в обучении и не сбивались с курса, сокращая бедность в обучении. Формирующее оценивание может помочь всем учащимся продолжить свою траекторию обучения, предоставляя им, их родителям и учителям необходимую информацию для поддержки процесса обучения, хотя и на расстоянии.

Отказ от ответственности. Ресурсы в этой статье предоставляются только в информационных целях. Всемирный банк не поддерживает какие-либо инструменты, компании или приложения, упомянутые в статье.

Читайте также:

  
• Сколько памяти требуется для хранения цифрового аудиофайла с высококачественной записью звука при
  
• Где находится компьютерное программное обеспечение
  
• Как открыть мобильную версию сайта на компьютере
  
• Как вывести изображение с psp на ноутбук
  
• Почему блокнот не сохраняет файл