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从K-12教育中的计算思维到计算参与


Makey Makey工坊

学生们在一个Makey Makey讲习班,由来自韦尔斯利Robogals的志愿者组织。

图片来源:Robogals Wellesley

计算思维已经成为K12教育中编码的战斗口号。在全州范围内制定标准的努力中,在教师认证和毕业要求的变化中,在新的课程设计中,都得到了呼应。1一年一度的“编程一小时”活动向数百万孩子介绍了编程,其灵感来自苹果公司联合创始人史蒂夫·乔布斯的名言:“每个人都应该学习如何编程,因为它教会了你如何思考。”计算思维已经得到了很多关注,但人们很少意识到它的目标是带来编程回来进教室。

在20世纪80年代,许多学校都设有Basic、Logo或Pascal编程计算机实验室。学生通常每周接受编程入门课程。6这些练习的复杂性往往有限,与课堂作业脱节,缺乏相关性。他们没有兑现承诺。到20世纪90年代中期,大多数学校都放弃了编程。预先组装好的多媒体包被刻录到光面的cd - rom上。纠结于语法错误和调试问题不再是课堂活动。

计算机科学正在学校里卷土重来。我们不应该重复以前的错误,而应该利用我们所学到的知识。5为什么学生对编程感兴趣?在什么情况下,他们是如何做的?2计算思维和编程是社会性的、创造性的实践。它们为开发对他人有意义的应用提供了一个环境,在这个社区中,与他人的设计共享和协作是至关重要的。计算思考应该被重新定义为计算参与。

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计算参与

这个想法扩展了Jeannette Wing对计算思维的最初定义。7计算参与包括在计算环境中解决问题、设计系统和理解人类行为。它允许参与数字活动。许多孩子在校外使用代码进行创作和分享。年轻人创建的网站已经出现,制作和分享在线可编程媒体。这些网站包括视频游戏、互动艺术项目和数字故事。他们本质上是自己动手(DIY),鼓励青少年节目作为一种有效的方式在网上创作和分享,并相互联系,不像学习的学科,如代数或化学。通过个人努力与团体反馈和合作,DIY精神为吸引年轻人开辟了三条新途径。

从构建代码到创建可共享的应用程序。把编码的准确性和效率作为成功的标志的编程是无聊的。为了编程而学习编程对于孩子们来说是行不通的,除非他们能够将这些技能以一种有意义的方式加以运用。今天,孩子们编程创建应用程序,如视频游戏或互动故事,作为更大的学习社区的一部分。3.他们被创造可以与他人分享的真实和有形的东西的可能性所吸引。编程不是一门抽象的学科,而是在数字世界中“制造”和“存在”的一种方式。

从工具到社区。编码曾经是一种独立的、基于工具的活动。现在,它正成为一种共享的社会实践。由开放的软件环境和相互的热情所激发的参与将注意力从编程工具转移到设计和支持学习者社区。过去的十年带来了许多令人钦佩的入门编程语言,使编码更加直观和个性化。开发人员和教育工作者意识到,仅有工具是不够的。我们需要观众,需要大量志同道合的创作者。Scratch、Alice和类似的工具拥有数百万年轻用户的在线社区。孩子们可以在一个网站上工作和分享节目。这含蓄地强调了实践社区已经成为学习编码的关键。

从“从无到有”的创作到“混音”。这些新的、网络化的社区专注于混音。学生们曾经从零开始创建课程来证明自己的能力。现在,他们本着开源运动的精神,通过混合作为新的社会规范来追求无缝集成。分享自己的代码会鼓励其他人对自己的作品进行抽样、调整和添加。这种开放提高了全面创新的潜力。年轻用户更自由地接受抽样和共享,挑战传统的自上而下范式。


我们如何促进在编程活动、工具和实践的设计中更广泛和更深入的参与?


这三个转变标志着K12计算的社会转变。他们从以个人主义为主的观点转向更多地关注编程的潜在社会和文化层面。我们应该重新思考学生学习什么以及如何成为网络社区的全面参与者。

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拓展和深化计算机参与

通过将学生分组,让他们编写应用程序,并鼓励他们重新组合代码来解决实现计算参与的所有困难是不可能的。计算机参与将带来新的挑战,使编程回到学校。我们如何促进在编程活动、工具和实践的设计中更广泛和更深入的参与?

计算思维是一种社会实践。我们必须扩大节目编制社区的机会。4孩子们并不是自然迁移到网络上的“数字原住民”。在编程社区中建立会员身份并不容易。拥有强大学习文化的群体往往是排外的文化。学生们需要策略来应对将自己的作品分享给他人评论和混合的脆弱性。

此外,学生需要更多的计算活动、工具和材料。设计真实的应用程序是朝着正确方向迈出的重要一步,但游戏、故事和机器人并不是实现这一目标的唯一应用程序。我们需要不同的材料来拓展学生对计算机的观点和认知。

扩大计算参与使学生进入俱乐部。下一个挑战是帮助他们发展流利性,使他们能够深入参与,使他们的参与有意义和丰富。这种程度的计算机参与仍然很罕见。要学习编码,学生必须学习编程语言的技术细节和常用算法,而且编程社区的社会实践。

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结论

计算参与为K12教育中的编程提供了新的方向。它将我们从工具和代码转移到社区和上下文。它使设计师、教育者和研究人员能够在比以前更大的范围内扩展和深化计算思维。为了功能、政治和个人目的使用数字技术的用户需要对计算有一个基本的了解。学生必须了解他们每天遇到的接口、技术和系统。这将赋予他们权力,并为他们提供检查和质疑他们遇到的设计决策的工具。通过计算与他人沟通和互动建立关系。教育活动家保罗·弗莱雷曾经说过:“阅读文字就是阅读世界。”他是对的。今天,读代码就是读世界。 It is needed to understand, change, and remake the digital world in which we live.

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参考文献

1.格罗弗,S.和豌豆,R. K12中的计算思维:对该领域状态的回顾。教育研究员42, 2(2013), 5969。

2.卡菲,Y.B.和伯克,Q。连接代码:为什么孩子需要学习编程。麻省理工学院出版社,剑桥,2014。

3.Kafai, Y.B.和Burke, Q.建构主义游戏:理解为学习而制作游戏的好处。教育心理学家, 4(2015), 313334。

4.马戈利斯,J.埃斯特雷拉,古德,G.霍尔姆,J. J.和诺,K。深陷浅层:种族、教育和计算机。麻省理工学院出版社,剑桥,2008。

5.编程语言/问题解决研究:相关问题的回顾。教育研究述评, 1(1990), 6589。

6.《头脑风暴:孩子、电脑和强大的想法》。Basic Books,纽约,1980年。

7.计算思维。Commun。ACM 49(2006年3月),3335。

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作者

Yasmin B. Kafaikafai@gse.upenn.edu)是宾夕法尼亚大学教育研究生院教学、学习和领导部门的教授和主任。

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数据

UF1数字学生们在一个Makey Makey讲习班,由来自韦尔斯利Robogals的志愿者组织。

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