Зачем вам нужна презентация по информатике для 3-го класса

Обновлено: 21.11.2024

Информатика — это дисциплина, изучающая архитектуру компьютера, проектирование программного обеспечения, алгоритмы, обработку информации, компьютерные приложения и системы, а также математические основы вычислений. Четырехлетняя степень бакалавра наук в области компьютерных наук - это ориентированная на студентов отраслевая программа B.S. степень, которая ведет к трудоустройству или аспирантуре в области компьютерных наук. Содержание и учебная программа по информатике основаны на работе Ассоциации вычислительной техники (ACM) и Компьютерного общества Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), двух основных профессиональных организаций в области компьютерных наук. Руководство по учебной программе ACM/IEEE CS2013, наиболее известный национальный стандарт для учебных программ на получение степени в области компьютерных наук, использовалось для обеспечения достаточного охвата важных тем. Учебная программа предназначена для того, чтобы учащиеся получили обширную основу в области компьютерных наук, естественных наук, математики и коммуникативных навыков. Учащиеся также смогут расширить свои возможности с помощью расширенных факультативных предложений.

Учащиеся будут развивать навыки разработки программного обеспечения и алгоритмов, работая как индивидуально, так и в команде. Они будут анализировать, проектировать и создавать сложные программные компоненты в различных совместных командах для решения актуальных проблем с учетом отраслевых требований. Студенты в этой программе расширят свои возможности общения и сотрудничества в различных дисциплинах. Неотъемлемой частью этой программы является кульминационный опыт, который необходимо получить в старшем классе. Студенты создают свои окончательные проекты, исходя из своих интересов и реальных проблем. Студентам будет предложено принять участие в исследовательском проекте с преподавателями и сотрудничать с представителями промышленности.

Выпускники факультета компьютерных наук подготовлены для самых разных должностей в области информационных технологий и вычислительной техники. Выпускники будут обладать сильными навыками решения проблем, общения и лидерства, что позволит им учиться всю жизнь и быть готовыми стать экспертами в выбранной области.

Типичные возможности трудоустройства

Разработчики программного обеспечения
Инженеры-программисты
Инженеры по контролю качества
Аналитики данных
Веб-разработчики
Специалисты по техническим вопросам
Помощники по исследованиям

Результаты программы по информатике (BS):

Выпускники смогут применять теорию информатики и основы разработки программного обеспечения для создания компьютерных проектов.
Выпускники смогут анализировать сложные вычислительные задачи и применять принципы вычислительной техники и другие соответствующие дисциплины для поиска решений.
Выпускники смогут проектировать, внедрять и тестировать вычислительные решения для удовлетворения заданного набора вычислительных требований с использованием теории информатики и принципов разработки программного обеспечения.
Выпускники смогут осознать свою профессиональную ответственность и выносить обоснованные суждения в вычислительной практике на основе соответствующих правовых и этических принципов.
Выпускники смогут эффективно функционировать и общаться в качестве члена или лидера команды в различных профессиональных контекстах.
Выпускники смогут использовать современные методы, навыки и инструменты, необходимые для вычислительной практики.
Выпускники смогут осознать необходимость и иметь возможность учиться на протяжении всей жизни.

Зачисление в Государственный колледж Фармингдейл – Государственный университет Нью-Йорка осуществляется на основе квалификации поступающего независимо от возраста, пола, семейного или военного положения, расы, цвета кожи, вероисповедания, религии, национального происхождения, инвалидности или сексуальной ориентации.

Учащиеся могут развивать навыки информатики, начиная с младших классов, даже без компьютера, в рамках проектного обучения и других модулей.

Информатика – это не просто школьный предмет или предмет. Это набор навыков, которые учителя могут интегрировать в другие учебные области, чтобы учащиеся поняли, насколько широко они применимы. Темы CS интересны и интерактивны, они учат детей мыслить вычислительно, что помогает им приобретать навыки, необходимые для многих важных компьютерных работ.

Если вы новичок в компьютерных технологиях и компьютерных технологиях, вот небольшая статья:

Эти привлекающие внимание статистические данные являются хорошим аргументом в пользу преподавания CS. Вот три способа намеренно интегрировать важные и фундаментальные темы и навыки CS в ваши предстоящие уроки.

1. Как работает Интернет

Протоколы связи, благодаря которым Интернет стал возможен, приписывают инженеру-электрику Роберту Кану и специалисту по информатике Винтону Серфу. Несмотря на то, что мы очень полагаемся на Интернет, многие из нас не знают, откуда он взялся. По правде говоря, нам это и не нужно, но все должны знать, как это работает.

Учителя могут помочь учащимся открыть для себя внутреннюю работу Интернета, заставив их создавать вычислительные артефакты (все, что создается человеком с помощью компьютера), к которым необходимо получить доступ через Интернет. Некоторые примеры вычислительных артефактов, которые могут создавать учащиеся, включают веб-страницы, программы, изображения, подкасты и видеопрезентации — все это можно создавать в любом классе.

Вот несколько хороших подсказок и вопросов для учащихся, которые помогут вам и вашим учащимся начать работу над проектом CS. Ведущие вопросы к студенческим проектам:

Как мы можем разработать приложение, полезное для других и доступное в Интернете?
Как работает интернет-инфраструктура и как мы можем способствовать ее постоянному росту, предоставляя ее тем, у кого нет доступа?

Ключевые вопросы учащихся:

Как тексты, изображения, видео и электронные письма передаются от одного человека к другому?
Как работают и взаимодействуют независимые сети и как мы получаем к ним доступ?
Какую роль играют протокол управления передачей (TCP) и интернет-протокол (IP) в общении в Интернете?
Как бинарная информация перемещается в Интернете?
Кто и как контролирует и регулирует Интернет?

2. Разработка приложений

"Приложение" – это сокращенный разговорный термин, означающий "приложение", который используется как в отношении компьютерных программ, так и в отношении программ. Хотя большинство из нас использует его для обозначения программ на наших смарт-устройствах, это относится к программам, разработанным для любой аппаратной платформы.

Детей обычно обучают программированию с помощью учебных пособий с пошаговыми инструкциями. К сожалению, такой подход часто приводит к тому, что они не полностью понимают основные концепции кодирования и то, как разрабатываются приложения. Это также лишает многих из них вдохновения на дальнейшее изучение CS.

Попросив учащихся разрабатывать приложения по своему выбору, преподаватели могут использовать всю мощь среды App Lab, чтобы помочь как новичкам, так и опытным пользователям начать создавать приложения, которые соответствуют их желаниям и потребностям и которыми можно поделиться с другими.

Некоторые примеры релевантной информации, которую учащиеся могут передавать другим через приложения, включают:

Отслеживание симптомов COVID-19
Рестораны с обслуживанием на улице
Расположение и расписание местных продуктовых магазинов
Места мирных демонстраций
Возможности волонтерства

Мне нравится использовать инструмент App Lab, поскольку он адаптируется к разным уровням моих учащихся и помогает упростить разработку приложений за счет быстрого прототипирования, блочного или текстового кодирования, создания интерактивности (с помощью кнопок, раскрывающихся списков и т. д.) и использования базы данных. Это также позволяет им делиться своими конечными продуктами с другими.

3. Использование алгоритмов

Алгоритмы очень важны в CS, потому что они сообщают компьютерам, что делать, используя набор последовательных шагов. Примеры включают поиск Google и многие функции веб-сайтов. Разработчики приложений и программисты также используют алгоритмы в качестве строительных блоков для создания эффективных программ без ошибок.

Отличный способ научить детей алгоритмам — научить их более осознанно относиться к алгоритмам, которые они используют в повседневной жизни, например, при приготовлении любимого блюда или подготовке к школе. Для многих учащихся именно так включается вычислительное мышление (КТ) для решения проблем. КТ является необходимым условием для многих компьютерных должностей, прогнозируемых Бюро статистики труда.

К счастью, учебные подходы, такие как проектное и смешанное обучение, могут служить средством обучения основам CS, поскольку они позволяют учащимся выполнять аутентичные задачи, которые помогают им применять алгоритмы, сначала в сценариях без подключения к сети, а затем в цифровых.

Вот несколько незанятых уроков и заданий, которые можно включить в проекты, чтобы дети начали использовать алгоритмы:

По мере того, как ваши учащиеся смогут использовать алгоритмы, вы сможете интегрировать более сложные задания по алгоритмам и программированию в учебные блоки, основанные на проектах.

Мой опыт в CS научил меня тому, что для развития нужного опыта требуются решимость, ноу-хау, технологические инструменты, практические стратегии и терпение. Но я считаю, что путь к мастерству CS достигается быстрее, когда учащиеся овладевают вышеупомянутыми основами и руководящими принципами.

Когда вы интегрируете CS в учебный процесс ваших студентов, вы расширяете их возможности и даже создаете новые, о существовании которых они могли и не подозревать.

На мероприятии, проведенном в прошлом году в Уругвае для политиков со всего мира, несколько экспертов, долгое время работавших в области использования технологий в образовании, отметили, что, по их мнению и вопреки их опыту, даже несколько лет назад собравшиеся вместе люди пришли к удивительному консенсусу относительно того, что действительно важно, а что нет, и о том, как действовать (и не продолжать). За последние два года я все чаще делал себе такие же замечания, участвуя в подобных дискуссиях в других частях мира. С одной стороны, это было долгожданным событием. Люди, которые работают с использованием ИКТ в образовании, как правило, представляют собой тесно связанную группу, и распространение более качественных (более дешевых, быстрых) средств связи помогло обеспечить обмен «передовым опытом и идеями» с большей скоростью, чем когда-либо прежде. Даже некоторые группы и люди, связанные с философией "дайте детям компьютеры, ожидайте, что произойдет волшебство", в последние годы, по-видимому, изменили некоторые из своих более радикальных взглядов из-за реальных попыток применить эту философию на практике.

Тем не менее, тот факт, что "все согласны почти во всем", не всегда так уж хорош. Различные мнения и голоса важны хотя бы для того, чтобы помочь нам переосмыслить, почему мы верим в то, во что верим. (Они также важны, потому что на самом деле они могут быть правы, конечно, а все остальные ошибаются, но это другой вопрос!) Это не означает, что то, что на самом деле делается, отражает этот консенсус или что это консенсусное «экспертное» мнение актуально во всех контекстах.

Например, прошлогодний пост в блоге EduTech выявил дилемму, с которой столкнулись многие карибские страны: они устанавливают в школах много компьютеров. В соответствии с тем, что считается «наилучшей практикой» во всем мире, политики в регионе признают, что обеспечение большей подготовки и поддержки учителей имеет решающее значение, если инвестиции в технологии должны иметь реальный эффект. Но если учителя лучше подготовлены, многие могут эмигрировать в поисках более высокооплачиваемой преподавательской работы в другие страны. Если это так, что должен делать политик?

Примеры, подобные этому, имеют тенденцию усложнять некоторые «экспертные» мнения, которые застывают в общепринятом мнении. («Когда моя информация меняется, я меняю свое мнение. Что вы делаете, сэр?» — спросил знаменитый экономист Джон Мейнард Кейнс.)

Десять вещей об использовании компьютеров в школах,
о которых вы не хотите слышать
(но я все равно их скажу)

1. Компьютерные классы — плохая идея

В большинстве мест, которые я посещаю, размещение всех (или большей части) школьных компьютеров в специальной «компьютерной лаборатории» считается очевидным, когда школа «компьютеризируется». Это может показаться очевидным. но действительно ли это хорошая идея?

Тенденция в промышленно развитых странах в основном заключается в отказе от компьютерных лабораторных моделей образовательных технологий. Одна из причин этого весьма практична — компьютерные классы уже забиты компьютерами, и если вы хотите купить их еще, вам нужно поставить их в других местах. Справедливо. Однако также признается, что если вы хотите, чтобы компьютеры и другие ИКТ непосредственно влияли на процесс обучения по основным предметам, вам необходимо разместить их там, где преподаются основные предметы, например, в классе. Переход к вычислениям один на один, когда у каждого ученика (и/или учителя) есть свой собственный ноутбук, в некотором смысле можно рассматривать как дальнейшее развитие этого убеждения.

Это не означает, что школьные компьютерные классы — плохая идея. Или, если на то пошло, что они - хорошая идея. Скорее, это аргумент в пользу того, что решение инвестировать в них должно приниматься по правильным причинам, а не только потому, что «это то, что делают все остальные (или делали в прошлом), поэтому мы тоже должен это сделать".

2. Уроки грамотности в области ИКТ — плохая идея

Зачем нужно устанавливать компьютеры в школах? Чтобы дети могли «научиться пользоваться компьютером». Как детям лучше всего научиться пользоваться компьютером? Преднамеренно обучая их основным функциям в рамках специального «компьютерного класса». Верно?

3. Не ждите, что результаты тестов улучшатся

Большинство «исследований», которые я получаю от поставщиков, рекламируют заметное, немедленное положительное влияние на результаты тестов в результате их продукта или услуги. Очень немногие из них, по крайней мере, по моему опыту, выдерживают тщательную проверку.

(Небольшое примечание для поставщиков: я изучаю методологии, используемые вашими исследователями, прежде чем обращать внимание на ваши выводы.Чем более открыто вы расскажете о том, как пришли к своим выводам и каковы могут быть ограничения ваших рассуждений, тем больше я буду заинтересован.)

Несмотря на то, что есть несколько хороших исследований, которые показывают (небольшое) улучшение результатов тестов в результате использования компьютеров в школах, я не думаю, что многое изменилось со времени Карты знаний по ИКТ от infoDev. использование в образовании утверждал, что «влияние использования ИКТ на успеваемость учащихся остается открытым для многих разумных дискуссий».

Моя цель здесь не в том, чтобы вернуться или обобщить «разумные дебаты» в этой области. Вместо этого я хотел бы на секунду все изменить. Там, где имеются убедительные доказательства улучшения результатов тестов, возможно, стоит задаться вопросом: Являются ли эти тесты плохими? Мы десятилетиями знали, насколько полезным может быть «компьютерное обучение» для улучшения механического запоминания. фактов. «Высверливай и убивай» — это насмешливый термин, который некоторые используют для описания использования компьютеров как не более чем цифровых карт памяти. В некоторых случаях использование образовательного программного обеспечения по принципу «научи и убивай» действительно может быть наиболее «эффективным» использованием ИКТ в школах, особенно там, где механическое запоминание и повторение фактов — это то, что в настоящее время проверяется в национальных оценках. Однако то, что что-то целесообразно, не означает, что это хорошая идея.

Теперь я не против флэш-карт как таковых — они, безусловно, полезны в некоторых случаях и контекстах. (Когда я изучал китайский язык, я обнаружил, что они бесценны, например, при попытке распознать общие символы, и три минуты использования простых математических приложений с флеш-картами на моем телефоне с моим сыном могут послужить полезной диагностикой, давая мне быстро понять, какие концепции у него могут быть проблемы с этим.) Тем не менее, по сути, создание всего (дорогого) развертывания образовательных технологий вокруг использования высокотехнологичных флэш-карт. ну, мне кажется, что упускается большая часть потенциальной силы того, что может сделать технология. Я ожидаю, что мало кто будет не согласен с тем, что я сказал здесь на концептуальном уровне. Тем не менее, я призываю вас посмотреть, как компьютеры на самом деле используются в ваших школах.

В наши дни риторика вокруг использования компьютеров в образовании часто сводится к тому, что компьютеры можно использовать для развития набора "навыков 21 века" (в различных определениях). Однако немногие экзаменационные системы очень хорошо проверяют такого рода навыки. Если вы считаете, что компьютеры в школах нужны для развития таких навыков 21 века, но ваши экзамены не проверяют их, не ждите, что результаты тестов улучшатся.

(Я также отмечу в скобках, что если вы все больше и больше переводите свою преподавательскую и учебную деятельность в «цифровую сферу», но по-прежнему тестируете своих учеников с помощью традиционных карандашных и бумажных экзаменов. Что ж, вы можете тоже хочу сделать шаг назад и пересмотреть некоторые вещи.)

4. То, что учащиеся делают с технологиями за пределами классной комнаты, важнее, чем то, что они делают в ней

"Технологии революционизируют образование везде, кроме школьных занятий" — так гласит поговорка, довольно популярная во многих образовательных и ИКТ-сообществах. То, что это могло стать клише в некоторых кругах, не означает, что это неправда. В то время как обзор исследований о влиянии использования ИКТ в школах на образовательные результаты во всем мире явно неоднозначен, результаты исследования ОЭСР «Ученики нового тысячелетия» предлагают (при учете таких вещей, как уровень дохода и т. д.) интересные корреляции между технологиями. использование вне школы и влияние на обучение. Не следует, конечно, путать корреляцию с причинно-следственной связью. Тем не менее, в какой степени вы осведомлены о том, как учащиеся используют технологии за пределами школы, и используете эту информацию в качестве исходных данных для принятия решений о том, как их следует использовать для поддержки формальных процессов обучения, в которых вы вовлечены ли школы? Если вы не делаете этого сейчас, ваши калибровки того, насколько технологии «наилучшие» (и наиболее рентабельные) используются в школах, могут оказаться неверными.

5. Цифровое гражданство и безопасность детей станут важной частью обучения в школах

Вы можете сказать, что согласны с этим. Тогда почему ты не хочешь это слышать? Потому что немногие из вас делают это сейчас или готовятся сделать это каким-либо действенным способом. Да, во многих случаях на школьных серверах были установлены фильтры, чтобы обезопасить детей, и законы была создана, чтобы помочь «защитить детей от онлайн-хищников», но «обеспечение безопасности детей в Интернете» — это не только защита детей от угроз и решительное преследование тех, кто пытается причинить им вред. Школы особенно хорошо подходят для того, чтобы научить детей лучше определять и оценивать различные типы рисков, с которыми они могут столкнуться при работе в Интернете, и способы борьбы с ними.Это особенно актуально для сообществ, где компьютеры есть не во всех домах, но все чаще их можно найти в школах, подключенных к Интернету. В то же время распространение мобильных телефонов и интернет-кафе означает, что молодые люди все чаще работают в двух отдельных цифровых мирах — в контролируемой среде (например) строго охраняемого школьного компьютерного класса, где «цифровая грамотность» часто означает обучение работе с базовыми приложениями для обработки текстов и контекст частных интернет-киосков и личных мобильных телефонов, где знания, навыки и подходы, необходимые для навигации по «цифровой жизни», приобрести гораздо труднее. Могут ли образовательные системы сыграть здесь какую-то роль помимо обучения основам «компьютерной грамотности» и фильтрации нежелательного контента?

6. Большинство детей не являются «цифровыми аборигенами»

Один из аргументов, часто связанных с дискуссиями об использовании технологий в школах, заключается в том, что «сегодняшние дети являются цифровыми аборигенами, и в результате школам необходимо подключаться к ним по-другому».

Сторонники этой точки зрения утверждают, что новое поколение молодых людей выработало набор взглядов и навыков в результате знакомства с ИКТ и их использования. В то время как мы все наблюдали за (определенными группами) молодых людей, когда они (например) быстро изучают, как работает система меню устройства, как включить незнакомый гаджет или «интуитивно» обнаруживают правила того, как та или иная часть программное или аппаратное обеспечение «работает» без такого «инструктажа», мы можем преуспеть в том, чтобы сопротивляться импульсу экстраполировать такие наблюдения, что все (или даже большинство) дети волшебным образом знают, как успешно и этично использовать технологии в поддержку собственного обучения.

Хотя гипотеза о цифровых аборигенах убедительна в своей простоте, академические исследования в этой области рисуют картину, которая гораздо более дифференцирована и детализирована, чем распространенное мнение о том, что когда дело доходит до технологий, дети естественным образом их понимают. Быстрое изучение и демонстрация мастерства в механике определенного процесса или использования данной технологии (например, размещение сообщений в Facebook или игра в видеоигру, которую вы никогда раньше не видели) не следует путать с мастерством того, как успешно использовать различные технологические инструменты, с которыми молодые люди вступают в контакт способами, имеющими отношение к их собственной жизни и сообществам.

Одно дело — иметь возможность «найти» «факт» с помощью поисковой системы. Совсем другое дело найти наиболее релевантные факты, а затем успешно проанализировать и оценить эти «факты» и их релевантность для конкретной задачи, синтезируя эту релевантность и делясь результатами этого процесса с другими, чтобы в результате получить своего рода результат. конкретное действие или ответ. Первый демонстрирует знакомство с конкретным процессом, второй формирует фундаментальную часть определения "обучения" для многих людей.

7. Вы никогда не догоните (технологические инновации всегда будут опережать вашу способность к инновациям в области политики)

Системы образования часто являются одним из самых консервативных институтов в обществе. Я часто слышу от политиков, что они чувствуют себя «далеко позади», когда речь заходит об использовании технологий в образовании. Мой ответ на это может быть не очень утешительным: Вы никогда не догоните, вы всегда будете позади.

Теперь, я должен признать, это сказано немного для эффекта (конечно, есть много педагогов, которые находятся на переднем крае, если не на самом переднем крае использования технологий), но в определенный момент это может быть полезнее изменить свою точку зрения, чем с любовью оглядываться на «старые добрые времена», когда технологии не были такой постоянной разрушительной силой.

Я не имею в виду, что политика (или процесс разработки политики, учитывая, что процесс консультаций по формулированию политики может быть столь же важен, как и результирующая политика), связанные с использованием ИКТ в образовании, не имеют стоимость. Конечно, они делают. Сформулировать какой-то принцип или правило для принятия решений (что является базовым определением того, что такое политика) очень важно, я думаю, даже в быстро развивающихся областях, таких как связанные с технологиями. (Кто-то может возразить, что именно *особенно* в быстро развивающихся областях политическое направление может быть наиболее полезным во многих отношениях.) Хотя здесь важно признать наши ограничения, утверждение, что мы никогда не наверстаем упущенное, не имеет смысла. Это не значит, что нам не следует пытаться. То, как мы формулируем нашу политику, может помочь нам, когда мы пытаемся это сделать.

(Предостережение в скобках: в некоторых случаях, когда системы образования сделали смелый шаг, чтобы быть «дальновидными» и предвидеть будущие тенденции, они обнаружили, что способности некоторых из наиболее высокопоставленные чиновники, выступающие в роли прогнозистов развития технологий, оставляют желать лучшего.Покупка технологий и/или философий в масштабе, которые являются «экспериментальными», особенно те, которые тесно связаны с проприетарным стандартом и/или отдельной организацией или поставщиком, может сделать систему образования весьма уязвимой, если что-то пойдет не так, как было задумано. изначально предполагалось. Один из трюизмов инвестиций в технологии заключается в том, что дела редко идут так аккуратно, как планировалось.)

8. «Мошенничество» может увеличиться

Везде, где компьютеры и Интернет впервые появляются в школах — будь то школа в пригороде Канады в 1990-х или сельская школа в Южной Азии в 2010-х — плагиат пасты» неизменно взлетает до небес, а другие, более изобретательные способы обмана впоследствии обнаруживаются и используются учащимися (процесс, обеспечиваемый желанием некоторых свободно делиться своим соответствующим «опытом» через Интернет). Это проблема. по моему опыту работы с должностными лицами системы образования в странах с высоким, средним и низким доходом — и почти без исключения — со временем все большее значение приобретает озабоченность политиков, отвечающих за надзор за вопросами ИКТ/образования в системах образования.

9. Нравится вам это или нет, мобильные телефоны (и другие мобильные устройства, такие как планшеты) появляются (быстро)

Да, "мобильные телефоны" (или как бы вы ни называли маленькие портативные устройства, которые имеют большую вычислительную мощность, чем то, что стояло на настольных компьютерах в компьютерных лабораториях поколение назад), возможно, не могут делать то, что возможно. с ПК, подключенным к клавиатуре и большому монитору. Но это технологии, которые все чаще можно найти в карманах и кошельках людей по всему миру.

Это не означает, что у учащихся не должно быть ноутбуков. И что у них не должно быть интерактивных досок или _____ [вставьте сюда название другого технологического устройства]. Выбор технологии должен основываться на рассмотрении множества факторов (что доступно, что доступно по цене, что можно использовать, что подходит и, что наиболее важно: что актуально для конкретной цели обучения или развития). Да, сегодня мобильные телефоны вполне могут быть «цифровыми отвлекающими устройствами» в большинстве классов. (Поговорите с учителем в комнате с 30 учениками с ноутбуками — она вполне может сказать то же самое об этих устройствах, когда дети обмениваются мгновенными сообщениями друг с другом и тайком бегают в Facebook и проверяют спортивные результаты.) Тем не менее, политики в области образования которые не включают использование мобильных телефонов и других мобильных устройств, таких как планшеты, в свои будущие соображения об использовании технологий в образовании, во многих отношениях двигаются вперед, глядя в зеркало заднего вида.< /p> <р>10. _____

Хорошо, это мой список. Вы можете не согласиться со всеми моими пунктами. (Честно говоря, я могу согласиться не со всеми из них, по крайней мере, не на 100%.) Цель их представления – спровоцировать иное осмысление и подходы к некоторым из обсуждаемых вопросов.

Примечание: общедоступное изображение одной из трех обезьян в знаменитом храме Тосё-гу в Никко, Япония, использованное выше («Я не хочу это слышать»), было адаптировано из фотография на Викискладе, сделанная Фрэнком «Fg2» Гуалтьери.

Информатика — это сочетание принципов, теорий и приложений технологий, лежащих в основе доступа к информации. Эта наука включает в себя изучение структуры, механизации и выражения алгоритмов, которые представляют собой методические процессы для решения задач.

Преподавание

Дуг Джокш
профессор компьютерных наук
530-741-6739 телефон
530-749-3854 факс (общий)
djoksch@yccd.edu

Курсы

COMSC 2-Computer Assembly Language (4 модуля) CSU/UC
Основные принципы работы и структура цифровых компьютеров, включая режимы адресации, манипулирование стеком, обработку прерываний, форматы с фиксированной и плавающей запятой, подпрограммы, особенности ассемблеров , директивы, таблицы символов и макросы; программы пишутся с использованием типичных операционных систем и машинного языка для типичных современных процессоров. Недоступно для студентов с кредитом в ELECT 25. (L, M)

COMSC 6-Basic Programming (3 модуля) CSU/UC
Основное: COMSC 13
Введение в программирование на микрокомпьютерах с использованием языка QBASIC, включая методы решения проблем, разработка алгоритмов, решений для кодирования и отладки программ. (Л,М)

Программирование COMSC 9A-C++ (3 единицы) CSU/UC
Сопутствующее требование: COMSC 13. Настоятельно рекомендуется COMSC 6.
Введение в язык программирования C++. Акцент на методах структурированного программирования, объектно-ориентированном дизайне и структурированных типах данных. Особое внимание уделяется циклу программирования от решения проблем до отладки. (Л,М)

COMSC 9B-Структуры данных (3 единицы) CSU/UC
Предпосылки: COMSC 9A с оценкой «C» или выше. Требование: COMSC 13
Продолжение курса Computer Science 9A с использованием методов объектно-ориентированного программирования. Введение в абстрактные типы данных, анализ алгоритмов, структуры данных, включая списки, хэш-таблицы, деревья и графики. Требуется для специалистов по информатике. (Л,М)

COMSC 10L-Компьютерная грамотность (3 единицы) CSU/UC
Основное требование: Параллельная регистрация в COMSC 13
Знакомство с компьютером и его приложениями. Обзор истории компьютеров, оборудования, программного обеспечения, социальных аспектов и методов решения проблем; будет рассмотрено практическое объектно-ориентированное программирование микрокомпьютера. (Л,М)

COMSC 11-Advanced C++ Programming (3 модуля) CSU/UC
Необходимые условия: COMSC 9A или эквивалентные Необходимые условия: COMSC 13
Темы в объектно-ориентированное программирование с использованием языка программирования C++, включая методы программирования C++, потоковый ввод/вывод, динамическое выделение памяти, классы и абстракцию данных, перегрузку операторов, наследование и полиморфизм. (Л,М)

COMSC 12-Программирование на Java (3 модуля) CSU/UC
Основное требование: одновременная регистрация на COMSC 13
Введение в программирование на Java. Предназначен для тех, у кого есть предыдущий опыт или курсовая работа по крайней мере на одном формальном языке программирования, предпочтительно C или C++. Темы включают: Java и HTML, пользовательские интерфейсы аплетов, графику и мультимедиа, объекты, классы и методы, ввод и вывод,
потоковую передачу, работу в сети, потоки, пакеты, Java AWT и API. (Л,М)

COMSC 13-Computer Lab (0 единиц) CSU
Основное требование: одновременная регистрация в COMSC 6, 7, 9A, 9B, 10L, 11, 12 и 20
Лаборатория необходима для студентов, обучающихся на курсах компьютерного языка COMSC 6, 7, 9A, 9B, 10L, 11, 12 и 20.

COMSC 20-Публикация в Интернете с помощью HTML (3 модуля) CSU
Основное требование: Параллельная регистрация в COMSC 13
Основы публикации в Интернете с использованием HTML. Покрытие дизайна, написания и обслуживания веб-страниц. Акцент на реальных информационных и интерактивных презентациях, включая тестирование, пересмотр и обслуживание веб-презентаций во всемирной паутине. (Л)

COMSC 43A-Unix System Management (3 модуля) CSU
Обязанности и операции системного менеджера Unix, включая установку операционной системы типа Unix, управление файловой структурой, создание пользователей, системы безопасности, системные команды , реализация различных оболочек окружения, построение скриптов и управление сетью
. Лабораторные упражнения в операционной системе Linux для демонстрации правильных методов управления системой. (Л,М)

COMSC 44A-A+ Test Certification (4 единицы) CSU
Основы аппаратного обеспечения персонального компьютера (ПК), включая порты, платы, шины, память, дисковые накопители, контроллеры, мониторы и принтеры, а также конфигурацию ПК , профилактику и диагностику. Курс подчеркивает навыки, необходимые для прохождения сертификационного теста CompTIA A+. Включены компьютерные инструкции и лабораторные упражнения. (Л,М)

COMSC 44C-Security+ (3 модуля) CSU
Курс предоставляет обзор основ сетевой безопасности, включая общие концепции безопасности, безопасность связи, безопасность инфраструктуры, операционную и организационную безопасность и основы криптографии. (Л,М)

COMSC 44N-Network Plus N+ Test Certification (4 единицы) CSU
Основы сетевого оборудования и программного обеспечения, включая сетевую топологию, модель связи OSI (межсетевое взаимодействие открытых систем), методы работы с сетью, установку, обслуживание и устранение неполадок сетевого оборудования и программное обеспечение. Курс подчеркивает навыки, необходимые для прохождения сертификационного теста CompTIA
N+. Включены лекции, компьютерные инструкции и лабораторные занятия. (Л,М)

Ученая степень в области компьютерных наук

Обязательные курсы

COMSC 9A Программирование на C++
Структуры данных COMSC 9B

Плюс 12 единиц из следующих:

Программирование COMSC 6 BASIC
COMSC 7 Введение. к программированию на Visual Basic
COMSC 11 Advanced C++ Programming
COMSC 12 JAVA Programming
COMSC 43A Unix System Management

Дополнительные рекомендуемые курсы:
MATH 1A Исчисление
MATH 1B Исчисление
MATH 25 Конечная математика
STAT 1 Введение в статистические методы

Доходная работа

Найдите информацию о том, сколько будет стоить получение сертификата, сколько времени это может занять у вас, сколько времени в среднем требуется тем, кто успешно заполнил сертификат, и в среднем, сколько долгов они накопили, чтобы завершить свой сертификат

За последнее десятилетие был достигнут значительный прогресс в расширении доступа к школьному обучению для детей и молодежи, но немногие из них овладевают базовыми навыками и компетенциями, необходимыми для их будущего.Столкнувшись с этой проблемой, системы образования в настоящее время все больше укрепляют существующие модели обучения, одновременно переориентируя учащихся на мир, где технологии вездесущи.

Эмилиана Вегас

Бывший содиректор Центра всеобщего образования

Бывший старший научный сотрудник отдела глобальной экономики и развития

Брайан Фаулер

Бывший аналитик-исследователь Центра универсального образования

Информатика — важный элемент укрепления существующих моделей образования и подготовки учащихся к будущему. Опираясь на предыдущую работу, мы определяем CS как изучение как аппаратного, так и программного обеспечения компьютера, включая теоретические алгоритмы, искусственный интеллект и программирование (Technopedia). 1 Обучение информатике может также включать в себя элементы вычислительного мышления: подход к решению проблем, включающий декомпозицию, использование алгоритмов, абстракцию и автоматизацию (Wing, 2006). Компьютерная грамотность отличается от компьютерной грамотности тем, что она больше связана с дизайном компьютера, чем с его использованием. Например, программирование — это навык, которому можно научиться на курсе компьютерных наук, а создание документа или презентации в виде слайд-шоу с использованием существующей программы — это навык, которому можно научиться на курсе компьютерной грамотности.

Множество исследований показывают, что обучение компьютерным наукам может помочь учащимся не только в компьютерных технологиях. Образование в области компьютерных наук было связано с более высокими показателями поступления в колледжи и улучшенными способностями к решению проблем (Brown & Brown, 2020; Salehi et al., 2020). Недавнее рандомизированное контрольное исследование также показало, что уроки вычислительного мышления улучшают навыки торможения реакции учащихся, планирования и кодирования (Arfé et al., 2020). Поскольку эти навыки приобретают первостепенное значение в быстро меняющемся 21 веке, образование в области компьютерных наук обещает значительно повысить готовность учащихся к будущему работы и активной гражданской позиции.

Обучение компьютерным наукам расширяется по всему миру, поскольку все больше образовательных систем признают его важность. Тем не менее, большинство стран не спешат его внедрять. Мы провели поиск в Интернете свидетельств школьного обучения информатике и обнаружили, что из 219 стран: 44 (около 20 процентов) требуют, чтобы школы предлагали его в качестве факультативного или обязательного курса; 15 (около 7 процентов) предлагают CS в отдельных школах и некоторых субнациональных юрисдикциях (штатах, провинциях и т. д.); и 160 (73 процента) только проводят пилотные образовательные программы по компьютерным наукам или не имеют доступных данных о школьном обучении информационным технологиям (рис. 1). Немногие страны предлагают обучение компьютерным наукам достаточно долго, чтобы должным образом оценить эффективность их обучения и деятельности по информационным технологиям.

Несмотря на то, что это необходимо для приобретения навыков в 21 веке, качественное образование в области компьютерных наук для учащихся со всего мира – немалый подвиг. Многие страны по-прежнему пытаются обеспечить, чтобы все учащиеся овладевали основами грамотности и счета. Согласно последним оценкам «Тенденции в международном исследовании математики и естественных наук» (TIMMS) и «Прогресс в международном исследовании грамотности чтения» (PIRLS), только 14 процентов учащихся в странах с низким уровнем дохода достигли уровня знаний по математике и менее 5 процентов — по чтению ( Всемирный банк, 2018 г.). В таких условиях предоставление качественного образования по компьютерным наукам учащимся по всему миру остается сложной задачей.

В ответ на эти проблемы внедрения некоторые системы образования:

Введены программы квалификации и подготовки учителей;
Приложил усилия для повышения интереса и участия учащихся в CS; и
Инвестиции в исследования и разработку новых методов обучения информатике.

Несмотря на то, что эти усилия направлены на решение основных проблем, связанных с расширением образования в области компьютерных наук, существует нехватка заслуживающих доверия исследований, в которых бы строго оценивалась эффективность образования в области компьютерных наук. В рамках более крупного текущего исследовательского проекта Центра всеобщего образования в Брукингсе, посвященного глобальным достижениям в области компьютерного образования, в этом аналитическом обзоре рассматриваются различные усилия во всем мире, направленные на улучшение и масштабирование компьютерного образования.

Квалификация и подготовка учителей

Хорошо подготовленный и знающий учитель является наиболее важным фактором в обучении учащихся со стороны школы (Chetty et al., 2005; Chetty, 2014; Rivkin et al., 2005). Это также верно для обучения CS. Тем не менее, несколько недавних исследований показывают, что в системах образования не хватает квалифицированных учителей компьютерных наук. Например, при опросе учителей начальной школы в США только 10% ответили, что понимают концепцию вычислительного мышления (Campbell & Heller, 2019). Другое исследование показало, что 75 процентов учителей в СШАошибочно рассматривал «создание документов или презентаций на компьютере» как тему, которую можно изучать в курсе компьютерных наук (Google/Gallup, 2015), демонстрируя плохое понимание различий между компьютерной грамотностью и компьютерной грамотностью. Другие тематические исследования, опросы и интервью показали, что учителя в Индии, Саудовской Аравии, Великобритании и Турции сообщают о низкой уверенности в своем понимании CS (Ramen et al., 2015; Alfayez & Lambert, 2019<). /u>; Королевское общество, 2017 г., Гюльбахар и Калелиоглу, 2017 г.). Действительно, во многих мировых системах образования подготовка учителей остается сложной задачей для развития необходимых навыков и уровней уверенности в себе для эффективного преподавания и обучения компьютерным наукам.

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 освоить навыки 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 была реализована программа, включающая внеклассные, выходные и летние семинары. 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 г.). 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.

Читайте также: