Программы для школьников на компьютер

Обновлено: 21.11.2024

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, в котором 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 будущей работе 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, предпринимаемые во всем мире для улучшения и масштабирования 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% учителей в США ошибочно считают «создание документов или презентаций на компьютере» темой, которую они изучают на курсе информатики (Google/Gallup, 2015), демонстрируя плохое понимание различий между компьютерной наукой и информатикой. компьютерная грамотность. 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 уверенности в себе для эффективного преподавания и обучения компьютерным наукам.

Чтобы решить эти проблемы, школьные системы внедрили 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 процентов американских родителей, 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 заблуждение, 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. В ходе программы в Грузии наблюдался рост участия в экзамене 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 компьютерных наук (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 условия, 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.

Предоставить учащимся старших классов равноправный доступ к образованию в области информатики (CS) и открыть путь к экономическим возможностям.

Что такое программа TEALS?

Технологическое образование и грамотность в школах (TEALS) – это программа Microsoft Philanthropies, которая разрабатывает устойчивые программы компьютерных наук в средних школах. Мы сосредоточены на обслуживании студентов, исключенных из изучения CS из-за расы, пола или географии. TEALS помогает учителям научиться преподавать компьютерные науки, объединяя их с отраслевыми волонтерами и проверенными учебными планами.

С момента основания в 2009 году более 93 000 студентов получили образование в области информатики.

TEALS в цифрах (2021-2022 учебный год)

17 000 учащихся

Программой TEALS занимаются 17 000 учащихся в более чем 500 средних школах США и Британской Колумбии, Канада.

1650 технических волонтеров

TEALS поддерживается более чем 1650 техническими добровольцами из более чем 700 компаний.

Сорок четыре процента студентов из расовых групп, традиционно исключенных из CS

Сорок четыре процента учащихся TEALS в 2020 г. идентифицировали себя как чернокожие/афроамериканцы, латиноамериканцы/латиноамериканцы или представители коренных народов; 29 процентов студентов идентифицировали себя как девушки; и почти каждая пятая школа находится в сельской местности.

Привнесите информатику в свою школу и сообщество

Помогите обучить новое поколение новаторов. Мы просим учителей, администраторов школ, родителей, учащихся и технических специалистов присоединиться к нам в наших усилиях.

Технические волонтеры

Добровольцы с большим опытом работы в области компьютерных наук и программирования составляют основу программы TEALS. Наши волонтеры помогают студентам расширить карьерные горизонты благодаря новым навыкам и возможностям в области компьютерных наук.

Учителя и администрация

Наша миссия – помочь школьным учителям научиться преподавать компьютерные науки самостоятельно, объединив их с отраслевыми волонтерами и проверенными учебными планами. Учителя извлекают выгоду из глубоких знаний и опыта добровольцев TEALS в области компьютерных наук, а администраторы оказывают неоценимую поддержку программы.

Студенты и сторонники

Мы работаем с учащимися, родителями, адвокатами, владельцами бизнеса и местными лидерами, чтобы помочь учащимся старших классов открыть возможности компьютерных наук.

Компьютерные науки представляют собой самый быстрорастущий сегмент рабочих мест во всех областях STEM. Программы предназначены для привлечения молодых умов и помогают им перейти от простых пользователей компьютеров к творчеству.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Демонстрация областей инженерии, которые способствовали развитию, промышленной революции, проектам гражданской инфраструктуры, доступу к чистой воде, полетам человека и выходу за пределы планеты Земля.

ИННОВАЦИИ И STEMпредприниматель

Использование инновационных технологий позволяет улучшать продукты и процессы вокруг нас. Программы предназначены для развития инновационного мышления у молодых умов, вдохновляя их на предпринимательский склад ума.

БИОМЕДИЦИНСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Биомедицинская инженерия — новая развивающаяся область, связанная с применением инженерных принципов и концепций проектирования в медицине и биологии для целей здравоохранения.

ПОИСК КУРСОВ

СТРАНЫ

КУРСЫ

САЙТЫ ПРОГРАММ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ

Освещение в СМИ

``Поздравляем, вы предоставили великолепный STEM для детей. Какое благословение для наших детей!`` ~ родитель

"Теперь я интересуюсь наукой, и мои оценки улучшаются, так как я занимаюсь компьютерными науками после школы!" ~ Сущность, ученица средней школы

``Прекрасно включает технику в детские занятия. Моему сыну очень нравится программа!» ~ родитель

«Лагерь был хорошим, классным и веселым. Мне понравились все эксперименты». ~ Чейз, первоклассник

«Практические занятия позволяют им лучше связать свой учебный опыт» ~ Учитель средней школы

СЛЕДИТЕ ЗА НАШИМИ САМЫМИ ВАЖНЫМИ НОВОСТЯМИ

Совместные покупки теперь доступны для школ и школьных округов

Моррисвилль, Северная Каролина, США, 02.09.2021 STEM For Kids получила контракт на совместные закупки в категории STEM Curriculum Solutions в Sourcewell. Sourcewell — это самоокупаемая государственная организация, предлагающая программу совместных закупок с более чем 400 конкурсными контрактами для государственных, образовательных и некоммерческих организаций по всей Северной Америке. Используя контракты Sourcewell, участвуя в .

Не раздумывайте, просто начните

Моррисвилль, Северная Каролина, США, 27 мая 2021 г. «Мы знаем, что 2020 год был непростым для всех, но он также был годом необычных возможностей. Такие франшизы, как ваша, смогли быть гибкими и инновационными, обслуживая потребности франчайзи и клиентов таким образом, который будет находить отклик в течение многих лет. Мы верим в это, когда мы .

Педагог с 9-летним стажем внедряет STEM в мобильные устройства штата Алабама!

Моррисвилль, Северная Каролина, и Мобайл, Алабама, США, 21 мая 2021 г. После 9 лет успешной работы в начальных классах и STEM/STEAM Education Эштон Крист взяла на себя задачу поиска возможности всей жизни. Эштон получила возможность внедрить STEM в своей новой школе после 4 лет преподавания, и она сразу же в нее влюбилась.

Искусственный интеллект для детей

Моррисвилль, Северная Каролина, США, 18 декабря 2020 г. Мы находимся в разгаре значительных преобразований в отрасли. Этот переход настолько убедителен, что его называют Индустрией 4.0, чтобы представить четвертую революцию в том, как мы производим продукты. Сегодня четвертая промышленная революция берет компьютеры и автоматизацию и дополняет их интеллектуальными и .

Четыре главных беспокойства родителей в течение учебного года во время пандемии коронавируса

Моррисвилль, Северная Каролина, США, 21 августа 2020 г. Опубликованы результаты опроса родителей STEM For Kids 2020. Этот ежегодный опрос собирает отзывы родителей со всей Северной Америки. Мы будем делиться результатами по частям. Спасибо всем, кто принял участие в опросе. Мы знаем, что в этом учебном году есть свой уникальный набор проблем. .

Летние лагеря STEM для детей остаются открытыми!

Моррисвилль, Северная Каролина, США 18.05.20 Мы заботимся о здоровье и безопасности семей и сообществ, которым мы служим, а также о здоровье и благополучии наших тренеров STEM по всему миру. В ответ на Covid-19 и в соответствии с нормативными директивами местных/государственных/федеральных властей многие из наших офисов приостановили личное присутствие.

Интерактивное обучение во время социального дистанцирования

Моррисвилль, Северная Каролина, США, 10 апреля 2020 г. STEM For Kids рада запустить интерактивные онлайн-классы под руководством инструктора (ILOC) для детей. Программы ILOC действуют с середины марта. В связи с беспрецедентными обстоятельствами, вызванными глобальной пандемией, новые занятия начинаются на регулярной основе. Найдите доступные классы и запишитесь здесь. Ниже приведены некоторые часто задаваемые вопросы о .

В этой области есть 10 самых высокооплачиваемых вакансий!

Моррисвилль, Северная Каролина, США, 25 февраля 2020 года. В число самых высокооплачиваемых профессий в Америке входят анестезиолог, хирург, челюстно-лицевой хирург, акушер-гинеколог, ортодонт, психиатр, терапевт, стоматолог-ортопед, педиатр и стоматолог. Что общего во всех этих высокопоставленных профессиях? Все они в сфере здравоохранения и медицины! Исследователи использовали федеральные данные о вакансиях и заработной плате, чтобы подготовить новости США.

Компьютерщики играют центральную роль в нашей технологической инфраструктуре. Они разрабатывают оборудование, программное обеспечение и другие приложения для использования военными, предприятиями и обычными потребителями. Это сделало информатику одной из самых быстрорастущих областей карьеры в США на сегодняшний день, при этом ожидается, что рост некоторых профессий, таких как инженер-программист, с 2012 по 2022 год вырастет примерно на 22 процента. Хотя это означает огромные возможности для студентов и молодых специалистов, заинтересованных на местах это также означает усиление конкуренции как на уровне колледжей, так и на рынке труда.

Многие специалисты в области компьютерных наук считают, что развитие навыков перед поступлением в колледж является ключом к успеху. Учащиеся в возрасте шести и семи лет изучают логику компьютерных программ и, в некоторых случаях, как создавать собственные простые программы. Тем не менее, формальное обучение информатике остается редкостью в учебных программах K-12. В 2011 году только пять процентов средних школ по всей стране предлагали тест Advanced Placement по этому предмету. Этот пробел вынудил студентов искать образование в области компьютерных наук в другом месте.

Следующее руководство помогает учащимся и родителям определить и понять множество возможностей, доступных для изучения компьютерных наук перед поступлением в колледж. Ключевые элементы включают:

Углубленный взгляд на то, почему информатика важна для изучения в начальной и средней школе.
Разбивка информации и ресурсов по компьютерным наукам на каждом уровне: начальная школа, средняя школа и старшая школа.
Подробный обзор подготовки к колледжу. В частности, как учащиеся старших классов могут подготовиться к углубленному изучению компьютерных наук на уровне высшего образования.

Лучшие онлайн-программы

Изучите интересующие вас программы с высокими стандартами качества и гибкостью, необходимыми для перехода на новый уровень карьеры.

Элементарно

У маленьких детей есть природный дар к изучению иностранного языка. Сторонники преподавания испанского или китайского языка в начальных учебных программах утверждают, что дети усваивают концепции и словарный запас более органично, чем взрослые. Компьютерное программирование, также известное как «кодирование», включает в себя очень похожие элементы и включает несколько языков. Кодирование также способствует совместной работе студентов, творчеству, дизайну, презентациям и навыкам решения проблем.Многие родители задаются вопросом: почему дети не изучают основы информатики и программирования в школе? Common Core и No Child Left Behind могут показаться барьерами, но альтернативы существуют.

Зачем начинать с начальной школы

Учителя, администраторы и директора школ, интересующиеся информатикой и программированием, могут обратиться к учебным программам с открытым исходным кодом, чтобы внедрить в свои школы добровольческие программы. CodeEd, некоммерческая волонтерская программа, которая обучает основам информатики и программирования девочек в Нью-Йорке, Бостоне и Сан-Франциско, начинается уже в шестом классе. Его основатели понимают, что интерес к компьютерным наукам и отношение "Я могу это сделать" следует воспитывать с самого начала.

"Мы убедились, что дети с раннего возраста способны усваивать сложные концепции компьютерных наук", – говорит Энджи Скьявони из CodeEd.

Информатика может быть представлена учащимся в раннем возрасте, но концепции должны быть простыми для понимания, сообщает Ассоциация учителей информатики. Чарли Кинг из CLEARLINK предлагает детям начать программировать и углубляться в информатику, как только они проявят интерес. Конкретный возраст может быть не так важен.

"Четвертый или пятый класс — это веселое место", – говорит он. «У них бурное воображение, и они не верят в ограничения. Мой сын учится в пятом классе, и ему это нравится».

Вот несколько причин добавить информатику и программирование в программу начального образования.

К 2020 году число рабочих мест в сфере вычислительной техники превысит 100 000 человек, а количество выпускников колледжей, имеющих квалификацию для работы в этой области, превысит число выпускников колледжей, сообщает The Educators Room.
По данным Ассоциации учителей компьютерных наук, большинство детей хорошо справляются с работой за компьютером, однако только 57 % начальных школ имеют беспроводное подключение к Интернету.

Ресурсы по основам кодирования

Многие организации предлагают обучение программированию для детей младшего возраста. Будь то летний лагерь или онлайн-программы, они дают детям возможность развивать практические знания и навыки в области компьютерных наук.

"Лучший способ для маленьких детей научиться программированию – это начать делать это очень конкретно", – говорит Энджи Скьявони из CodeEd. «Похоже, что лучший способ для детей играть в футбол — это не просто научиться вести мяч или просто научиться передавать мяч, а выходить на поле и много играть в футбол. Затем вы сможете настроить свой набор навыков позже».

Как и CodeEd, Scratch дает учащимся возможность создавать интерактивные истории, анимации и игры, а затем делиться ими в Интернете. Хотя программа предназначена для детей в возрасте от восьми до 16 лет, она подходит для всех начинающих программистов, поскольку использует визуальные представления для обучения основным математическим и вычислительным идеям. Конечно, на сайте есть разделы для детей, а также для родителей и воспитателей. С момента зачатия около 800 000 учащихся поделились более чем миллионом проектов Scratch.

Scratch и CodeEd — это лишь два из множества онлайн-ресурсов для учащихся начальных классов, интересующихся технологиями. Следующие ресурсы также могут оказаться полезными для учащихся и родителей:

Помимо подогрева интереса, основатели таких программ, как CodeEd и Scratch, надеются, что их усилия приведут к долгосрочному росту в этой области.

"Пришло время преподавать информатику наравне с другими научными дисциплинами, такими как биология, физика и химия", – говорит Скьявони. «Но нам еще предстоит пройти долгий путь, чтобы наверстать упущенное. Эстония недавно внедрила национальную программу, согласно которой 100% первоклассников должны будут посещать уроки информатики».

Средняя школа

Для учащихся, которые упустили возможность программировать в K-5, средняя школа предлагает более широкий спектр возможностей. Медленно, но верно учителя средних школ включают основы информатики в учебную программу. На данном этапе речь может идти не об обучении конкретным языкам, а просто ознакомлении с основными понятиями и основами.

"Цель — изучить теорию программирования", — говорит Чарли Кинг из CLEARLINK. «Если вы понимаете, как манипулировать вещами с помощью ЕСЛИ и циклов, язык не имеет значения. Базовый HTML/CSS/JavaScript прост и позволяет создавать классные вещи на самых простых уровнях. Это может вызвать желание. Если это привлечет их внимание, C++/Java/PHP или другие более мощные языки широко распространены в реальном мире, и с ними весело играть».

Дети в этом возрасте часто проявляют интерес к информатике, создавая видеоигры или создавая собственные веб-сайты. В проектах такого типа используется творческий подход для внедрения и развития основных навыков.

«Посыл должен заключаться в том, что информатика — это создание красивых и полезных вещей», — говорит Энджи Скьявони из CodeEd."Например, веб-разработка, которую мы преподаем на курсах CodeEd, связана с творчеством и самовыражением, а не просто с изучением набора устрашающих тегов".

К моменту поступления в старшую школу учащиеся перестанут бояться компьютерных наук. Вместо этого они смогут принять его и даже продолжить углубленное изучение.

Использование игр для обучения

Дети в средней школе любят играть как в одиночку, так и онлайн. Бэтмен, Tomb Raider и Call of Duty бесчисленное количество раз появлялись под рождественскими елками или на вечеринках по случаю дня рождения. Родителю или учителю игры могут показаться отвлечением от школьных занятий, если, конечно, они не станут образовательной возможностью. Следующие ресурсы дают учащимся средних классов возможность узнать, что происходит за экраном:

Мой первый сайт

Веб-разработка — еще один отличный способ попрактиковаться в компьютерных науках и навыках программирования. Учащиеся могут начать изучать язык гипертекстовой разметки (HTML), основу веб-страницы, а также JavaScript и Flash для добавления объема. Вот четыре ресурса для учащихся средней школы, которые хотят создать свой первый веб-сайт:

Другие ресурсы

Дизайн игр и разработка веб-сайтов – это лишь два из многих вариантов информатики, доступных учащимся средних классов. У вас есть ребенок, который любит разбирать вещи? Логичным следующим шагом может стать изучение основ компьютерного оборудования. У сына или дочери есть интерес к взлому (или, надеюсь, к тому, как его предотвратить)? Разработка программного обеспечения и кибербезопасность отлично подходят для изучения на уровне средней школы. Дополнительные идеи и информацию можно найти на следующих интернет-ресурсах:

Подготовка к средней школе и колледжу

По данным Education Week, в 2013 году экзамен Advanced Placement по компьютерным наукам сдали всего 30 000 учащихся. Менее 20% участников теста были женщинами, около 8% — выходцами из Латинской Америки и менее 3% — афроамериканцами. Также пугает то, что в 11 штатах экзамен вообще не сдавали афроамериканцы, а в восьми штатах экзамен не сдавали испаноязычные студенты.

Сознавая необходимость привлечения учащихся к работе, Совет колледжей принял решение запустить новый курс под названием AP Computer Science: Principles, запуск которого запланирован на 2016–2017 учебный год. Там, где предлагается, он познакомит учащихся с программированием, а также даст им общее представление о вычислениях и их многочисленных приложениях.

"Когда я учился в старшей школе, учащимся, профессионально интересующимся технологиями, было очень мало доступно", – говорит Джастин Рорман, старший тестировщик программного обеспечения в Sharable Ink. «Однако, насколько я знаю, многие государственные школы теперь предлагают курсы, посвященные технологиям. Преследование этого поможет вам немного опередить кривую. Я также рекомендую получить опыт работы в сообществе открытого исходного кода с такими группами, как Фонд Викимедиа (Википедия) и Mozilla».

Первые шаги по подготовке к колледжу

Возможно, лучший способ подготовиться к получению степени бакалавра в области компьютерных наук — это развивать знания и навыки в области математики и лабораторных исследований.

"Твердое понимание математики и естественных наук поможет учащемуся получить ученую степень, даже если он никогда не будет использовать ее в "реальном мире", – говорит Крис Мартино из SimpiVity Corporation. «Большинство программ CS сложны в этих областях с требованиями к вычислениям, статистике, физике и т. д.»

Помимо математики и других лабораторных наук, старшеклассники, интересующиеся информатикой, должны изучать как можно больше специальностей. Не только для того, чтобы лучше понять ландшафт, но и для планирования курсовой работы на уровне колледжа. В дополнение к общей компьютерной науке и программированию, например, некоторые средние школы начали предлагать занятия по управлению базами данных, обеспечению и безопасности информации, а также основам информационных технологий (ИТ). Хотя они все еще редки, их число растет.

"В моей средней школе было три курса по разработке программного обеспечения, и я прошел все три", – сказал Брэдли Стюарт из Shareable Ink. «Был курс веб-дизайна, курс Visual Basic и курс C++. Я определенно рекомендовал бы их там, где они предлагались, и открыто призывал бы все средние школы предоставить их. Если вы планируете заниматься разработкой программного обеспечения, настоятельно рекомендуется сосредоточиться на математике на протяжении всего обучения в старшей школе».

"Существует фантастическая программа для молодежи под названием SummerQAmp", – говорит он. "Эта программа направлена на развитие настоящих технических навыков и знакомство с ними перед поступлением в колледж".

Наконец, изучая программы бакалавриата по компьютерным наукам, учащиеся старших классов могут рассмотреть онлайн-колледжи, которые бесплатно предоставляют ноутбуки. В то время как ноутбуки полезны для любого студента, они абсолютно необходимы для специальностей CS, и каждая сэкономленная копейка помогает.

Необходимые языки программирования

У студентов есть широкий выбор языков программирования.Некоторые изучают основы нескольких языков по мере перехода из средней школы в колледж, в то время как другие концентрируются на одном языке, используемом для достижения определенного результата. Примеры последних включают компилируемые языки, декларативные языки, объектно-ориентированные языки, языки сценариев и многие другие. Следующие семь языков программирования являются наиболее распространенными (и наиболее важными), которые учащиеся могут изучать в старшей школе:

C++ – это язык программирования, разработанный Bell Labs и популярный благодаря своим графическим приложениям. C++ добавляет объектно-ориентированные функции к своему предшественнику C.
HTML – это язык гипертекстовой разметки, который используется при создании документов World Wide Web.
JavaScript был разработан Netscape и используется при создании интерактивных веб-сайтов. Несмотря на то, что он похож на Java, у него есть много уникальных особенностей.
Perl расшифровывается как «Практическое извлечение и язык отчетов» и использует синтаксис языка сценариев, аналогичный C/C++.
PHP (расшифровывается как препроцессор гипертекста) используется в написании сценариев на стороне сервера и в веб-разработке, имеет открытый исходный код и может быть встроен в HTML. язык с открытым исходным кодом, получивший свое название от «Летающего цирка Монти Пайтона».
Ruby – это объектно-ориентированный язык программирования, который можно использовать для повседневного программирования и тестирования прототипов.

Ресурсы для подготовки к колледжу

Учащиеся старших классов могут быть сами по себе, когда дело доходит до поиска возможностей для обучения информатике и программированию. Если они не могут найти программы в своих школах, они могут расширить свои знания с помощью углубленных онлайн-ресурсов или интенсивных летних лагерей. Они часто предоставляют доступ к опытным инструкторам удаленно или лично:

Начните обучение информатике сегодня

Помните, что есть несколько причин ждать поступления в колледж, чтобы начать развивать свои навыки информатики и программирования. Подключенный мир — это мир будущего, и независимо от того, решите ли вы работать строго в области информатики и программирования или переключитесь на такие области, как здравоохранение или космонавтика, вы можете помочь создавать и разрабатывать программы и технологии. Самое интересное, что многие из этих технологий еще предстоит увидеть. Уже сейчас ясно, что программирование и кодирование являются основой для стольких новых и прогрессивных идей, что возникает вопрос: готовы ли вы формировать будущее?

Читайте также: