Автор Бенджамин Херольд
«Они меняют представление о том, как выглядят компьютеры», — сказала профессор Пенсильванского университета Ясмин Кафаи о диверсификации состава преподавателей компьютерных наук в стране.
На уроке робототехники Меган Боуэн в старшей школе ученики строили картонные лабиринты, опрашивали местного эксперта, который принес живых птиц в ее класс, и решали, как их следует оценивать, и все это до того, как прикоснуться к компьютеру.
Их цель состояла в том, чтобы совместно разработать «автомат по продаже птиц», который использовал маленькие микроконтроллеры для обучения ворон находить монеты в окрестностях Салема, штат Массачусетс, а затем помещать их в слот в обмен на еду.
«Я очень увлечена тем, чтобы показать, как информатика связана с вещами, отличными от простого программирования», — сказала Боуэн, которая идентифицирует себя как латиноамериканка и квир-женщина и первоначально училась на учителя английского языка.
Такое нестандартное обучение является плодом многолетних усилий по расширению круга преподавателей и учащихся, посещающих занятия по компьютерным наукам в K-12. Этот толчок был поддержан Национальным научным фондом, новаторской группой женщин-ученых, президентами Обамой и Трампом, а также двухпартийной группой губернаторов при огромной финансовой поддержке Кремниевой долины.
По мнению экспертов в этой области, движение «Компьютерные науки для всех» может стать очень впечатляющей историей успеха в государственном образовании 21 века.
«Проще говоря, они меняют представление о том, как выглядят компьютеры, — говорит Ясмин Кафаи, ученый и профессор Пенсильванского университета.
В процессе такие преподаватели, как Боуэн, также расширяют представления школьников о том, что считается «настоящая» компьютерная наука. В недавнем исследовательском документе Кафаи описал, как эта область, когда-то в основном ориентированная на обучение рабочей силы, теперь также помогает студентам использовать компьютеры для изучения своей идентичности и творческого самовыражения. Некоторые учителя также осваивают то, что Кафаи называет «критической» компьютерной наукой, сосредоточенной на изучении того, как технологии могут работать, чтобы либо усилить несправедливость, либо бросить ей вызов.
Стандарты все еще пишутся и пересматриваются. Учебные планы разрабатываются. Программы подготовки учителей медленно корректируются.
Но есть много воодушевления по поводу диверсификации преподавательского состава компьютерных наук в стране, который теперь включает в себя критическую массу латиноамериканских преподавателей, полных решимости оставить свой след.
Вот истории троих.
Алисия Моррис
Старшая школа Мендеса, Лос-Анджелес, Калифорния.
Иногда, когда у Алисии Моррис проблемы со сном, она размышляет над, казалось бы, неразрешимой дилеммой, например, как поддержать жизнь на Марсе.
— Что мне нужно сделать в первую очередь? она спрашивает. «Как мне разбить эту огромную проблему на что-то более управляемое?»
Эту стратегию, кажется, ценят ее ученики в Mendez High, почти все из которых латиноамериканцы и бедняки.
«Я обнаружила, что все больше и больше студентов занимаются компьютерными науками не потому, что это прибыльно, а потому, что им действительно нравится процесс подхода к проблемам и их решения с помощью технологий, прототипирования идеи и обучения тому, как смириться с отсутствием полного решения, но все еще делает успехи», — сказала Моррис, выросшая в Колумбии и Соединенных Штатах и идентифицирующая себя как латиноамериканка.
Она впервые ввела компьютерные науки в свой класс в начале 2000-х годов. Преподавая математику второклассникам, она начала интегрировать проекты, связанные с программированием на удобном для детей языке программирования Scratch. Это помогло убедить ее в том, что все студенты заслуживают доступа к такому опыту, что, в свою очередь, повлияло на ее учебу, когда она поступила в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, чтобы получить степень магистра в области управления образованием.
В старшей школе Мендеса Моррис преподавала одну из первых итераций курса «Изучение компьютерных наук». Вводный курс сочетает в себе технические навыки, такие как HTML-программирование, с широким обзором роли вычислений в обществе. В дальнейшем это сыграет огромную роль в привлечении большего числа девочек, цветных студентов и студентов с ограниченными возможностями в эту область.
Опыт Моррис глубоко повлиял как на нее, так и на ее учеников.
«Они были гораздо более склонны к риску», — сказала она. «И я был другим типом живых».
Как учитель, она начала склоняться к идее, что ее роль заключается в том, чтобы помогать своим ученикам делать открытия. Она также удвоила важность отношений, начиная каждый семестр с интерактивных игр и делая акцент на том, чтобы делиться авторитетом в классе со своими учениками, которые участвуют даже в, казалось бы, незначительных решениях, таких как, где должны быть размещены коробки с салфетками. Свободное владение Моррис английским и испанским языками, а также ее собственный опыт иммигрантки также помогли укрепить доверие.
С этого момента ее студенты с головой погрузились в серию авантюрных проектов, в том числе в одном, в котором они использовали программное обеспечение для создания мира под названием Twin Motion, чтобы представить более устойчивый Лос-Анджелес в рамках более широкой гражданской инициативы под названием LA 2030.
Моррис сказала, что она не говорит своим ученикам, что им думать. Но она заставляет их бороться с большими идеями, например, что значит жить в обществе, где деньги становятся цифровой абстракцией. Такие беседы побудили учеников задуматься о том, что лучше для них самих, а что лучше для широкой публики, что привело к ага-моментам о том, как власть все больше концентрируется в руках тех, кому удобно ориентироваться во все более цифровом мире.
«Откуда вы знаете, что являетесь частью цифрового разрыва, если вы даже не понимаете этого?» — сказала Моррис.
Меган Боуэн
Чартерная школа Салемской академии, Салем, Массачусетс.
Меган Боуэн всегда любила технологии. Она также всегда любила быть на свежем воздухе.
Вот почему теперь у нее есть ученики старшей школы в классе 3D-дизайна, которые проектируют, прототипируют и печатают свои собственные рыболовные приманки, а затем тестируют их в местном пруду.
«Вовлечение увеличилось в геометрической прогрессии», — сказал Боуэн. «У меня было 100-процентное завершение, 100-процентное прохождение. И это в первую очередь цветные студенты, студенты с индивидуальными образовательными программами и молодые женщины».
Она объясняет свою готовность экспериментировать с такими нетрадиционными видами деятельности во многом тем, что в 2020–2021 годах Национальная ассоциация учителей компьютерных наук назвала ее членом Equity Fellow. Годовое назначение помогло ей наладить контакт с другими преподавателями, которые разделяли ее опасения по поводу того, что она не является «настоящим» программистом.
«Долгое время из-за лица компьютерной науки я чувствовал себя чужой, — сказала Боуэн. «Как женщина, как квир-женщина, как квир-латиноамериканка».
Ее интерес к равенству и социальной справедливости восходит к ее детству за пределами Детройта. По словам Боуэн, будучи ученицей 6-го класса, она обратилась к директору своей школы с ходатайством о запрете учителям вызывать только мальчиков для переноски вещей из одного здания в другое.
В Государственном университете Гранд-Вэлли она специализировалась на английском языке и социологии, одновременно получив сертификат о среднем образовании. Ее первой работой было преподавание цифровой грамотности в государственных школах Гранд-Рапидс, штат Мичиган. Когда эта должность была сокращена, она вернулась в школу для получения степени магистра педагогических технологий. Она устроилась на работу специалистом по технологиям обучения, помогая учителям в другом школьном округе Мичигана интегрировать цифровые инструменты в свои классы. Когда эта должность также была сокращена, Боуэн отошла от образования, найдя работу по разработке модулей обучения сотрудников для автотранспортной компании.
В 2015 году она переехала в Массачусетс. Она начала работать в Академии Салема, руководя внедрением Chromebook в школе. Она быстро перешла к преподаванию курсов по кино и видео, предпринимательству, цифровым медиа и инструментам повышения производительности на рабочем месте — все это она все еще считала «мягкой» компьютерной наукой.
Программа Amazon Future Engineer изменила ситуацию. Получив готовую учебную программу Advanced Placement Computer Science и множество практических занятий, Боуэн смогла изучать программирование вместе со своими учениками.
«Вот куда я пошла: «Может быть, я смогу сделать это», — сказала она.
Самым большим изменением стало не то, что мне стало удобнее работать с языком программирования Java. Боуэн также оценила, насколько успешным был ее собственный подход к обучению. Ее философия заключается в том, чтобы отдавать приоритет реальным проектам и предоставлять множество возможностей для маргинализированных студентов. Она особенно заинтересована в увеличении числа ЛГБТК+ детей в компьютерных науках, говоря, что их опыт и потребности часто упускаются из виду, особенно если они также являются черными, коричневыми, женщинами или имеют особые потребности.
Иногда Боуэн все еще чувствует себя самозванкой. И дело не в том, что ее мексиканское происхождение и фенотипически белая внешность не позволяют ей автоматически находить общий язык со своими учениками, многие из которых темнокожие доминиканцы.
Но во время недавнего проекта «торговый автомат для птиц» готовность Боуэн научиться паять вместе со своими учениками помогла зажечь отношения сотрудничества, которые она ценит.
«Я определенно считаю себя частью более крупного движения», — сказал Боуэн. «Мои ученики имеют более широкое представление о том, как может выглядеть компьютерная наука».
Майне Гонсалес-Осорио
Школа Хосе Э. Апонте Де Ла Торре, Каролина, Пуэрто-Рико
Выросшая в Сан-Хуане Майне Гонсалес-Осорио влюбилась в редактирование цифровых фотографий, ранние онлайн-чаты и популярные видеоигры, такие как Mortal Kombat.
Навыки, которые она приобрела, в конечном итоге помогли ей устроиться на работу следователем по мошенничеству в рамках программы Medicare в компании Computer Evidence Specialists, LLC. Это, в свою очередь, привело ее к тому, что она стала лидером в расширении образования в области компьютерных наук в Пуэрто-Рико, начиная примерно с 2013 года.
«Моя история действительно начинается с того, что Университет Дьюи пригласил меня преподавать курсы компьютерных наук», — сказала Гонсалес, которая идентифицирует себя как латиноамериканка и чернокожая.
Она начала предлагать курсы по таким языкам программирования, как C++ и Code Composer Studio, а также класс по анализу дизайна. Вскоре она также написала учебный план для использования в других школах и университетах острова. Когда появилась энергия для создания отделения Ассоциации учителей компьютерных наук в Пуэрто-Рико, Гонсалес бросилась за ней и в конце концов стала первым президентом группы.
Это было в 2017 году. Учитывая ограниченность предложений K-12 по компьютерным наукам на острове, набор членов был проблемой. Таким образом, видение Гонсалеса сосредоточилось на обучении учителей других предметов, чтобы они начали интегрировать «вычислительное мышление» — подход к решению проблем, основанный на понимании и выражении потенциальных решений на языке, понятном компьютерам, — в своих классах.
«Самый первый семинар, который мы провели, назывался «Scratch для учителей», — сказала Гонсалес. «Учителя, не имевшие опыта работы с информатикой, научились переводить языки программирования и по-настоящему понимать платформу Scratch».
Достаточно скоро они также прошли обучение по созданию собственных веб-сайтов и программированию на Python, новом языке программирования, используемом для всего: от создания программного обеспечения до сложного анализа данных. Гонсалес также начала работать во внешкольной программе в школе Хосе Э. Апонте Де Ла Торре, где она до сих пор преподает Python, игровой дизайн и мобильное программирование для учащихся средних и старших классов.
Есть еще много институциональных препятствий. Многие из готовых учебных материалов доступны только на английском языке. Как и большинство профессиональных конференций по компьютерным наукам. Гонсалес также хотела бы, чтобы больше колледжей Пуэрто-Рико предлагало начинающим преподавателям сертификаты по компьютерным наукам.
Но теперь она еще и стипендиат CSTA Equity Fellow. И видя, как ее ученики уходят из Де Ла Торре, создавая видеоигры или приложения, в которые хотят играть их друзья, братья и сестры, наполняет Гонсалес надеждой.
«Технологии — это наша жизнь сейчас. Это во всем», — сказала она. «Это не только для работы. Если мои студенты смогут мыслить вычислительно, они смогут решить проблемы и сделать Пуэрто-Рико лучше».