4 класс

Задания по информатике для 4 класса на компьютере: Задания по информатике. 4 класс

Содержание

Презентация 4 класс | Сайт учителя Информатики и Экономики Щёголевой А. П

Тема урока: Истинность высказываний со словами «не», «и», «или»
Цель: формирование компьютерной грамотности
Задачи:
Дидактическая: закрепить представление о пересечении множеств, умение определять принадлежность элементов множеству; закрепить представление о высказываниях; формировать умение определять истинность высказываний со словами «не», «и», «или»
Развивающая: развивать логическое мышление, память, пространственное воображение, творческие способности; развивать логическое мышление, память, пространственное воображение, творческие способности; формировать навыки взаимоконтроля, самоконтроля, взаимооценки и самооценки;
Воспитательная: воспитывать чувство товарищества, взаимовыручки; совершенствовать навыки работы на компьютере.

Оборудование:
– компьютеры, мультимедийный проектор
– программа «Мир информатики» – 3-4 год обучения

– презентация к уроку (для работы с тетрадью)
– у учащихся – тетрадь Горячев А. В. «Информатика в играх и задачах» – 4 класс (часть 2)
– алгоритм самостоятельной работы за компьютером
План урока:
– Орг.момент
– Фронтальный опрос
– Объяснение нового материала
– Работа с программой Мир информатики
– Домашнее задание
– Рефлексия
Ход урока.
Учащиеся класса разделены на две подгруппы. Одна подгруппа сидит за партами, другая – за компьютерами.
– Орг.момент. Слайд 1
– О чём говорили на прошлом уроке?
– Что такое множество?
– Что мы знаем о множестве?
Вспомнить нам поможет стихотворная разминка.
работает весь класс
(Ответы учеников:
– о множествах
-это объединение предметов на основе общих свойств или признаков.)
2. Стихотворная разминка (проверка Д/з)
– Назовите элементы множества всех жителей избушки.
– Назовите в этом стихотворении 2 множества, которые можно обозначить так (слайд 2).
– Как называются такие множества?
6 человек читают наизусть стихотворение Ю. Мориц «Трудолюбивая старушка»
Ответы:
– старушка, кошка, мышка, мушка, мальчишка
– множество ленивых и трудолюбивых жителей
– не пересекающиеся или параллельные
– Назовите два множества персонажей, которые можно обозначить такими кругами (слайд 3).
– Какое множество обозначает большой круг?
– А маленький?
– Почему?
– Назовите два множества жителей избушки, которые
можно обозначить такими кругами (слайд 4)
– Дайте название множеству на пересечении крутое.
– Множествам слева и справа от области пересечения.
– Сделайте вывод на основе сказанного.
(Ответ учеников: – множество жителей избушки и множество людей
– множество жителей избушки
– множество людей
– в этом стихотворении множество людей является частью множества жителей избушки
– множество ленивых и летающих жителей
– летающих лентяев
– не летающих лентяев и не ленивых летунов
– Множества могут существовать параллельно, пересекаться и быть вложенными)
Проблемное задание:
– Определите элементы множества, для которых истинны высказывания:
– не летает
– ленивый и летает
– ленивый или летающий (слайд 5)
– Кому трудно было ответить на этот вопрос? Это задание новое для нас.
– Как вы думаете, чему мы сегодня будем учиться, поставьте задачи на урок.
Да, сегодня тема урока: Истинность высказываний со словами «не», «и», «или» (слайд 6).
Ответы:
– кошка, мышка, мальчик
– мушка
– кошка, мушка, мышка, мушка, мальчишка, старушка
– определять истинность высказывании со словами «не», «и», «или»
– закреплять знания о множествах

3. Работа в группах
Далее работа продолжается по подгруппам. Одна подгруппа работает в тетрадях под
руководством учителя (изучение нового). Другая – самостоятельно за компьютером. Работа в обучающей программе Мир информатики 3-4 год обучения. В каждой подгруппе есть «консультант»- наиболее хорошо успевающий ученик. К нему обращаются за помощью дети, испытывающие затруднения во время самостоятельной работы за компьютером.
– Группа 1 работает самостоятельно по алгоритму с программой «Мир информатики» (4 год обучения). Посмотрите алгоритм вашей работы. Есть вопросы?
Консультант . Приступайте.
2 группа работает с учителем.
– Давайте вспомним, что мы знаем о высказываниях. Дополните предложения (слайд


– Молодцы, а сейчас давайте, выполним новое задание.
Ответы учеников: высказывание может быть истинным (правдивым) или ложным
– истинность (ложность) высказывания можно выразить с помощью слов «да» и «нет» (подчёркнутые слова дети должны вставить)
Задание 8 (рабочая тетрадь)
– Прочитайте задание.
– Какие знания из русскою языка нам понадобятся, чтобы правильно выполнить его?
– Что на рисунке обозначает круг?
– Какая фигура обозначает множество слов из 4 звуков?
– С чего начнём выполнение задания?
Какое множество находится здесь?
(Ответы: читают: впиши в фигуры слова из списка. Закрась части фигур в таблице. Заполни таблицу высказываний.
– знания о буквах и звуках
– множество слов из 4 букв
– трапеция
– с пересечения фигур
– «множество слов из 4 букв и 4 звуков».)
Закрасьте пересечение в таблице. Это 5 строка таблицы.
– Какое слово впишем в пересечение?
– В круге, за пределами трапеции?
Какое это множество?
– В трапеции, за пределами круга?
– В квадрате, за пределами круга и трапеции?
– Где находится «множество слов не из 4 букв»?
– Где же оставшееся «множество — слов из 4 букв или из 4 звуков»?
– Сделайте вывод (слайд 10)
– Давайте заполним таблицу высказываний.
– Впишите во 2 столбик слова, для которых истинно высказывание, приведённое в 1 столбце.
– Запишите высказывание, которое истинно для приведённых слов (слайд 11)
Ответы учеников: часть задания выполняется коллективно, часть — самостоятельно используется взаимопроверка, а затем – самопроверка по слайду презентации
– вода
– соль
– «слов из 4 букв»
– огонь и уголь
– дрова и костёр
– весь квадрат за пределами круга
– весь круг и вся трапеция
– если в названии множества есть слово «не», то его элементы находятся за пределами фигуры
– если в названии множества есть слово «и», то его элементы находятся на пересечении фигур
– если в названии множества есть слово «или», то это означает, что его элементы находятся в нескольких фигурах).
– Сделаем выводы. Слайд 12
(Ответы учеников: – высказывание со словом «не», истинно тогда, когда такое же высказывание без слова «не» ложно, и наоборот
-высказывание со словом «и» состоит из двух высказываний и истинно тогда, когда истинны обе «половинки» -высказывание со словом «или» тоже состоит из двух высказываний, но оно истинно тогда, когда истинна хотя бы одна «половинка»).
– Что узнали нового? Расскажите 2 группе. несколько учеников делают выводы
4. Смена групп. Физкультминутка. слайд 13 – 14
Все встают, 2 ученика проводят физкультминутки для глаз и на снятие напряжения с мышц плечевого пояса.
– Сделайте вывод (слайд 15)
(Ответ учеников: – если в названии множества есть слово «не», то его элементы находятся за пределами фигуры
– если в названии множества есть слово «и», то его элементы находятся на пересечении фигур
– если в названии множества есть слово «или», то это означает, что его элементы находятся в нескольких фигурах).
– Давайте заполним таблицу высказываний (слайд 16)
– Впишите во 2 столбик слова, для которых истинно высказывание, приведённое в 1 столбце.
– Запишите высказывание, которое истинно для приведённых слов.
– Работают самостоятельно, проверяют «в четвёрках», а затеи но слайду презентации и оценивают себя и свою группу.
– Если осталось время,. можно предложить дополнить . множества своими элементами.
– Чтобы проверить, как вы усвоили новый материал, дополните предложения, поработите в парах (слайд 17).
Обсуждают задание
– высказывание со словом «не», истинно тогда, когда такое же высказывание без слова «не» ложно, и наоборот
-высказывание со словом «и» состоит из двух высказываний и истинно тогда, когда истинны обе «половинки» высказывание со словом «или» тоже состоит из двух высказываний, но оно истинно тогда, когда истинна хотя бы одна «половинка» (подчёркнутый текст учащиеся должны вставить).
– Заканчиваем работу за компьютерами, выходим из программы.
Учащиеся заканчивают работу за компьютерами, весь класс работает с учителем.
– А теперь давайте снова вернёмся к героям стихотворения и определим истинность высказываний.
– не летает
– ленивый и летает
– ленивый или летает
– не ленивый и летает
– не ленивый и не летает
– ленивый или не летающий
Ответ учеников: кошка, мышка, мальчишка мушка
старушка, кошка, мышка, мальчишка
мушка
старушка
– Это пустое множество
кошка, мышка, мушка, мальчишка
6. Подведение итогов:
– Посмотрите, какие задачи мы ставили в начале урока
(слайд 6). Выполнили мы их?
Чему учились на уроке? Сделайте вывод.
Ответ учеников:- закрепляли представление о пересечении множеств
– определяли принадлежность элементов множеству
– определяли истинность высказываний со словами «не», «и», «или»
7 .Домашнее задание
– Дома выполните задание № 7 в тетради. Посмотрите, есть вопросы?
8. Рефлексия.
– Чем особенно понравилось заниматься?
– Кто доволен своей работой?
– За что себя можете похвалить?
– Консультанты, оцените самостоятельную работу детей за компьютером.
– Я благодарна вам за хорошую работу на уроке и хочу подарить вам серию картинок «Птицы»
Презентация:

Увеличить схему

Презентация 4 класс скачать

Информатика ЕГЭ 4 задание разбор и объяснение

Урок посвящен тому, как решать 4 задание ЕГЭ по информатике

Кодирование информации

4-е задание: «Кодирование и декодирование информации»


Уровень сложности — базовый,
Требуется использование специализированного программного обеспечения — нет,
Максимальный балл — 1,
Примерное время выполнения — 2 минуты.
  
Проверяемые элементы содержания: Умение кодировать и декодировать информацию

До ЕГЭ 2021 года — это было задание № 5 ЕГЭ

Типичные ошибки и рекомендации по их предотвращению:

«Из-за невнимательного чтения условия задания экзаменуемые иногда не замечают, что требуется найти кодовое слово минимальной длины с максимальным (минимальным) числовым значением.

Кроме того, если в задании указано, что несколько букв остались без кодовых слов (как, например, в задании демоварианта), то кодовое слово для указанной буквы должно быть подобрано таким образом, чтобы осталась возможность найти кодовые слова, удовлетворяющие условию Фано, и для других букв. Так, например, если мы букву А закодируем нулём, а букву Б единицей, то букву В мы уже никак не сможем закодировать с соблюдением условия Фано, поэтому длину кодового слова для А или Б следует увеличить»

ФГБНУ «Федеральный институт педагогических измерений»

  • Кодирование — это представление информации в форме, удобной для её хранения, передачи и обработки. Правило преобразования информации к такому представлению называется кодом.
  • Кодирование бывает равномерным и неравномерным:
  • при равномерном кодировании всем символам соответствуют коды одинаковой длины;
  • при неравномерном кодировании разным символам соответствуют коды разной длины, это затрудняет декодирование.
Пример: Зашифруем буквы А, Б, В, Г при помощи двоичного кодирования равномерным кодом и посчитаем количество возможных сообщений:

Таким образом, мы получили равномерный код, т.к. длина каждого кодового слова одинакова для всех кодов (2).

Кодирование и расшифровка сообщений

Декодирование (расшифровка) — это восстановление сообщения из последовательности кодов.

Для решения задач с декодированием, необходимо знать условие Фано:

Условие Фано: ни одно кодовое слово не должно являться началом другого кодового слова (что обеспечивает однозначное декодирование сообщений с начала)

Префиксный код — это код, в котором ни одно кодовое слово не совпадает с началом другого кодового слова. Сообщения при использовании такого кода декодируются однозначно.

  • если сообщение декодируется с конца, то его можно однозначно декодировать, если выполняется обратное условие Фано:
  • Обратное условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова

    Постфиксный код — это код, в котором ни одно кодовое слово не совпадает с концом другого кодового слова. Сообщения при использовании такого кода декодируются однозначно и только с конца.

  • условие Фано – это достаточное, но не необходимое условие однозначного декодирования.

Однозначное декодирование обеспечивается:

Однозначное декодирование


Декодирование

Егифка ©:

Решение 4 заданий ЕГЭ

Задание демонстрационного варианта 2022 года ФИПИ
Плейлист видеоразборов задания на YouTube:


ЕГЭ 4.1: Для кодирования букв О, В, Д, П, А решили использовать двоичное представление чисел 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно (с сохранением одного незначащего нуля в случае одноразрядного представления).

Закодируйте последовательность букв ВОДОПАД таким способом и результат запишите восьмеричным кодом.

✍ Решение:

  • Переведем числа в двоичные коды и поставим их в соответствие нашим буквам:

О -> 0 -> 00
В -> 1 -> 01
Д -> 2 -> 10
П -> 3 -> 11
А -> 4 -> 100
  • Теперь закодируем последовательность букв из слова ВОДОПАД:
  • 
    010010001110010
    
  • Разобьем результат на группы из трех символов справа налево, чтобы перевести их в восьмеричную систему счисления:
  • 
    010 010 001 110 010
     ↓   ↓   ↓   ↓   ↓
     2   2   1   6   2
    

    Результат: 22162

    Решение ЕГЭ данного задания по информатике, видео:


    Рассмотрим еще разбор 4 задания ЕГЭ:

    ЕГЭ 4. 2: Для 5 букв латинского алфавита заданы их двоичные коды (для некоторых букв — из двух бит, для некоторых — из трех). Эти коды представлены в таблице:
    a b c d e
    000 110 01 001 10

    Какой набор букв закодирован двоичной строкой 1100000100110?

    ✍ Решение:

    
    110 000 01 001 10
     ↓   ↓   ↓  ↓  ↓
     b   a  c   d  e 
    

    Результат: b a c d e.

    ✎ 2 вариант решения:

      Этот вариант решения 4 задания ЕГЭ более сложен, но тоже верен.
    • Сделаем дерево, согласно кодам в таблице:
    • Сопоставим закодированное сообщение с кодами в дереве:
    
    110 000 01 001 10

    Результат: b a c d e.

    Кроме того, вы можете посмотреть видео решения этого задания ЕГЭ по информатике:


    ЕГЭ 4.4:

    Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв К, Л, М, Н решили использовать неравномерный двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Для буквы Н использовали кодовое слово 0, для буквы К — кодовое слово 10.

    Какова наименьшая возможная суммарная длина всех четырёх кодовых слов?

    Подобные задания для тренировки

    ✍ Решение:

    1 вариант решения основан на логических умозаключениях:
    • Найдём самые короткие возможные кодовые слова для всех букв.
    • Кодовые слова 01 и 00 использовать нельзя, так как тогда нарушается условие Фано (начинаются с 0, а 0 — это Н).
    • Начнем с двухразрядных кодовых слов. Возьмем для буквы Л кодовое слово 11. Тогда для четвёртой буквы нельзя подобрать кодовое слово, не нарушая условие Фано (если потом взять 110 или 111, то они начинаются с 11).
    • Значит, надо использовать трёхзначные кодовые слова. Закодируем буквы Л и М кодовыми словами 110 и 111. Условие Фано соблюдается.
    • Суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна:
    (Н)1 + (К)2 + (Л)3 + (М)3 = 9

    2 вариант решения:

    • Будем использовать дерево. Влево откладываем 0, вправо — 1:
    • Теперь выпишем соответствие каждой буквы ее кодового слова согласно дереву:
    
    (Н) -> 0   -> 1 символ
    (К) -> 10  -> 2 символа
    (Л) -> 110 -> 3 символа
    (М) -> 111 -> 3 символа
    
  • Суммарная длина всех четырёх кодовых слов равна:
  • (Н)1 + (К)2 + (Л)3 + (М)3 = 9

    Ответ: 9


    4.5: ЕГЭ по информатике 4 (раньше №5) задание 2017 ФИПИ вариант 2 (под редакцией Крылова С.С., Чуркиной Т.Е.):

    По каналу связи передаются сообщения, содержащие только 4 буквы: А, Б, В, Г; для передачи используется двоичный код, допускающий однозначное декодирование. Для букв А, Б, В используются такие кодовые слова:

    
    А: 101010, 
    Б: 011011, 
    В: 01000
    

    Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Г, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

    Подобные задания для тренировки

    ✍ Решение:

    • Наименьшие коды могли бы выглядеть, как 0 и 1 (одноразрядные). Но это не удовлетворяло бы условию Фано (А начинается с единицы — 101010, Б начинается с нуля — 011011).
    • Следующим наименьшим кодом было бы двухбуквенное слово 00. Так как оно не является префиксом ни одного из представленных кодовых слов, то Г = 00.

    Результат: 00


    4.6: ЕГЭ по информатике 4 (раньше №5) задание 2017 ФИПИ вариант 16 (под редакцией Крылова С. С., Чуркиной Т.Е.):

    Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В, Г и Д, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать двоичную последовательность, появляющуюся на приемной стороне канала связи. Использовали код:

    
    А - 01 
    Б - 00
    В - 11
    Г - 100
    

    Укажите, каким кодовым словом должна быть закодирована буква Д. Длина этого кодового слова должна быть наименьшей из всех возможных. Код должен удовлетворять свойству однозначного декодирования. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

    ✍ Решение:

    • Так как необходимо найти кодовое слово наименьшей длины, воспользуемся деревом. Влево будем откладывать нули, а вправо — единицы:
    • Поскольку у нас все ветви завершены листьями, т.е. буквами, кроме одной ветви, то остается единственный вариант, куда можно поставить букву Д:
    • Перепишем сверху вниз получившееся кодовое слово для Д: 101

    Результат: 101

    Подробней разбор урока можно посмотреть на видео ЕГЭ по информатике 2017:


    4.8: Типовые экзаменационные варианты 2017. Вариант 4 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

    По каналу связи передаются шифрованные сообщения, содержащие только четыре букв: А, Б, В, Г; для передачи используется двоичный код, допускающий однозначное декодирование. Для букв А, Б, В используются кодовые слова:

    
    А: 00011 
    Б: 111 
    В: 1010
    

    Укажите кратчайшее кодовое слово для буквы Г, при котором код будет допускать однозначное декодирование. Если таких кодов несколько, укажите код с наименьшим числовым значением.

    ✍ Решение:

    • Для решения будем использовать дерево. Ветви, соответствующие нулю, будем откладывать влево, единице — вправо.
    • Поскольку в задании явно не указано о том, что код должен удовлетворять условию Фано, то дерево нужно построить как с начала (по условию Фано), так и с конца (обратное условие Фано).
    • Дерево по условию Фано (однозначно декодируется с начала):

    • Получившееся числовое значение кодового слова для буквы Г01.
    • Дерево по обратному условию Фано (однозначно декодируется с конца):

    • Получившееся числовое значение кодового слова для буквы Г00.
    • После сравнения двух кодовых слов (01 и 00), код с наименьшим числовым значением — это 00.

    Результат: 00


    4.9: Тренировочный вариант №3 от 01.10.2018 (ФИПИ):

    По каналу связи передаются сообщения, содержащие только буквы: А, Е, Д, К, М, Р; для передачи используется двоичный код, удовлетворяющий условию Фано. Известно, что используются следующие коды:

    
    Е – 000
    Д – 10
    К – 111
    

    Укажите наименьшую возможную длину закодированного сообщения ДЕДМАКАР.
    В ответе напишите число – количество бит.

    Подобные задания для тренировки

    ✍ Решение:

    • С помощью дерева отобразим известные коды для букв:
    • В результирующем слове — ДЕДМАКАР — вде буквы А. Значит, для получения наименьшей длины необходимо для буквы А выбрать наименьший код в дереве. Учтем это и достроим дерево для остальных трех букв А, М и Р:
    • Расположим буквы в порядке их следования в слове и подставим их кодовые слова:
    
    Д   Е   Д   М   А   К   А   Р
    10 000 10  001 01  111 01  110
    
  • Посчитаем количество цифр в итоговом коде и получим 20.
  • Результат: 20

    Смотрите виде решения задания:


    Информатика 4 классы

    Тема: Алгоритмы с ветвлением. Создание и исполнение алгоритмов с ветвлением в определенной среде программирования.

    Алгоритм с ветвлением – это алгоритм, в котором в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия приводится к исполнению либо одна, либо другая последовательность команд.

    Рассмотрим такую ситуацию: шестиклассница Таня принялась за уроки. Таня решила позвонить Никите. Если Никита ответит, то сделать информатику, если он не ответит, то позвонить Маше. Если Маша ответит, то разобраться с математикой, иначе (если Маша не ответит) выучить стихотворение по литературе.


    Изобразим с помощью блок-схемы последовательность действий Тани:

    Начало алгоритма (Таня решила позвонить). Далее Условие для принятия решения (Никита ответил) если да – то делать информатику; если нет – то следующее действие (позвонить Маше). Далее – условие (Маша ответила), если да – то разобраться с математикой, если нет – учить стихотворение по литературе. Конец алгоритма.

    Итак, Вы заметили, что Таня совершала действия, в зависимости от выполнения или невыполнения определённого условия, то есть действовала по алгоритму с ветвлением.

    Даже в русских народных сказках героям приходится принимать решения. Давайте вспомним Илью Муромца.

    И отправился в путь Илья Муромец по Земле Русской.

    Долго ехал иль коротко да выехал он к трём дороженькам. Камень лежит, а на нём написано:

    «Прямо пойдёшь — жену найдёшь, влево пойдёшь – богатство найдёшь, вправо пойдёшь – смерть найдёшь».

    Задумался Илья Муромец:

    «Жену искать – да женат уже, на Алёнушке, богатство вовсе мне не надобно! Поеду смерть искать, на роду мне смерти не написано».

    И пошёл Илья дорогой правою.


    Опишем алгоритм действий Ильи Муромца в словесной форме:

    То есть, если рассматривать ситуацию с Ильёй Муромцем мы видим, что, выбрав одну из дорог, герой определил свою дальнейшую судьбу.
    А теперь давайте рассмотрим задачу по математике, решение которой зависит от выполнения либо невыполнения заданного условия.

    Имеется 5 одинаковых, пронумерованных медальонов. Но один из них фальшивый. Он легче остальных (4 медальона имеют одинаковый вес). Требуется при помощи 2 взвешиваний на чашечных весах без гирь найти фальшивый медальон.

    Алгоритм решения этой задачи может быть, например, таким:

    Положим на первую чашу весов медальоны 1 и 2 на вторую 3 и 4. Если весы в равновесии, то фальшивый медальон 5.

    Иначе, если первая чаша весов поднялась вверх, то убираем медальоны и положим на первую чашу весов медальон 1, а на вторую медальон 2. Далее

    если первая чаша весов поднялась вверх, то фальшивый медальон 1, иначе фальшивый медальон 2.

    Если вторая чаша поднялась вверх, убираем медальоны и положим на первую чашу весов медальон 3, а на вторую медальон 4. Если первая чаша весов поднялась вверх, то фальшивый медальон 3, иначе фальшивый медальон 4.

    С помощью блок-схемы решение данной задачи можно изобразить так:

    Начало.

    Выполняемое действие: Положим на первую чашу весов медальоны 1 и 2 на вторую 3 и 4.

    Далее условие: смотрим на весы. Весы в равновесии? Если да, то Вывод: фальшивый медальон 5. Если нет, то Вывод: фальшивый медальон на поднявшейся вверх чаше весов.

    Следующее Условие – Какая чаша весов поднялась вверх?

    Если первая, то Действие: положим на первую чашу весов медальон 1, а на вторую медальон 2.

    Условие: Какая чаша весов поднялась вверх? Если первая то, вывод — фальшивый медальон 1. Иначе (если поднялась вторая чаша) фальшивый медальон 2.

    Если вторая, то Действие: положим на первую чашу весов медальон 3, а на вторую медальон 4.

    Условие: Какая чаша весов поднялась вверх? Если первая то, вывод — фальшивый медальон 3. Иначе (если поднялась вторая чаша) фальшивый медальон 4.

    Конец алгоритма.



    Пример полной формы ветвления

    Пример неполной формы ветвления


    01.02.22г. ( 4-А, Б, В КЛАССЫ)

    Тема: Алгоритмы и исполнители. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов.

    Ознакомиться с информацией на сайте ЖМИ СЮДА!

    Домашнее задание: Выполнить задания в тетрадь

    09. 11.21г. ( 4-А, Б, В КЛАССЫ)

    Тема: Компьютерные программы. Организация и хранение информации в компьютере. Файлы и папки.



    Домашнее задание: Задания на слайдах 5 — 20 выполнять устно. Задание на последнем слайде выполнить и прислать на почту [email protected]

    Приготовить небольшое сообщение про одну из компьютерных программ(написать на листе бумаги или в текстовом редакторе с добавлением рисунков) и прислать на почту [email protected]

    16.11.21г.( 4-А, Б, В КЛАССЫ)

    Тема: Работа с файлами и папками

    Домашнее задание:  

    Выполнить практическую работу(выполняя практическую делать скриншоты и прислать их на почту vika. [email protected])

    6 Навыки работы с компьютером, которые должен знать или изучать каждый четырехклассник

    В наши дни учителя больше, чем кто-либо другой, могут сказать вам, что дети живут в очень технологичном мире. Они привыкли не только к телевизорам, но и к сотовым телефонам, компьютерам, iPad, музыкальным плеерам и многому другому. Посмотрим правде в глаза, так как учителя и воспитатели, большинство маленьких детей и взрослых знают о технологиях и компьютерах больше, чем мы. Для того, чтобы держать их в курсе последних событий и достаточно в этом современном технологическом мире, важно научить их базовым навыкам работы с компьютером.Ниже приведены 6 компьютерных навыков, которым я хотел бы научить своих учеников 4-го класса.

     

    Интернет-безопасность

    Безопасность в Интернете — одна из главных вещей, которую должен знать не только четвероклассник, но и любой ребенок при использовании Интернета. Знание того, какие сайты они используют, а также с кем они общаются, очень важно для обеспечения безопасности и защиты детей, особенно в качестве учителя. Обучение их тому, каких сайтов следует избегать, и даже информирование их о том, какие поисковые запросы являются неуместными, может помочь сохранить их в безопасности и невиновными.

     

    Отправка важных документов

    Часто в таком технологическом мире предприятия и организации теперь используют компьютеры и Интернет для более быстрой и эффективной отправки важной информации. Для наших детей важно научиться загружать документы как можно раньше, особенно если они планируют в один прекрасный день попытаться отправить резюме, возможно, самостоятельно подать налоговую декларацию или даже получить водительские права в будущем.

     

    Изготовление электронных таблиц

    Детям никогда не рано научиться составлять электронные таблицы.Как учителя, мы знаем, что они не только отлично справляются с домашними заданиями и другими делами, но также учат детей организации и планированию. Многие компании и даже школы в настоящее время используют электронные таблицы.

     

    Авторское право и плагиат

    Очень важно рассказывать детям об авторском праве и плагиате, особенно в современном мире. В настоящее время очень легко найти любую информацию на компьютере, однако должны быть некоторые правила и ограничения в отношении того, какую информацию вы фактически используете.Быть вдохновленным чем-то или использовать что-то в качестве ориентира — это одно, но дети должны понимать, что плагиат — это серьезный поступок, который может иметь тяжелые последствия. С таким большим количеством информации, доступной им на кончиках пальцев, они могут не осознавать, что копировать кого-то другого — неправильный поступок. Как учителя, мы должны быть осведомлены и активно бороться с плагиатом.

     

    Как читать веб-страницу

    Хотя кому-то это может показаться простым, для других это может оказаться не так просто.Если вы научитесь правильно читать веб-страницу, поиск будет проще и эффективнее. Знание того, как удобно читать веб-страницу, может сэкономить ваше время и помочь вам перемещаться по различным веб-сайтам.

     

    Отправка электронной почты

    Как учителя, мы прекрасно понимаем важность электронной почты. Отправляем ли мы электронные письма родителям, поддерживаем связь с другими учителями или даже просто общаемся в сети, электронная почта становится все более популярным способом общения между людьми и компаниями.Студенты должны заранее узнать, что такое электронная почта и как ее использовать.

    В целом, это всего лишь шесть из многих вещей, которые четырехклассники должны изучать о компьютерах. В общем, они всегда должны освежать свои навыки набора текста и даже свои исследовательские навыки, поскольку им всегда будут нужны эти инструменты, когда они растут в компьютерном мире. Главным приоритетом является обучение их безопасности при посещении веб-сайтов, но помимо этого вы хотите, чтобы они получали удовольствие и учились в Интернете.

    Неделя образования в области компьютерных наук, 2021 г. Руководство

    Неделя компьютерных наук приближается, и это означает, что у наших детей будет больше возможностей рассказать нашим детям о машинах, на которых мы играем и работаем.От онлайн-игр до самого Интернета, компьютеры несут ответственность за многие вещи, которые мы используем каждый день. Помимо того, что компьютеры являются полезным инструментом обучения, они также помогают нам испытать новые интересные вещи, которые расширяют наши творческие способности.

    Учителя, партнеры и города: обязательно попробуйте наши занятия «Час кода» для групп от 10 учащихся. Просто выберите интересующую вас тему и свяжитесь с нами. Мы свяжемся с вами, чтобы подготовить вас к сеансам Zoom в прямом эфире. Родители, ознакомьтесь с мероприятиями для ваших детей ниже!

    Что такое Неделя обучения информатике?

    Неделя образования в области информатики — это ежегодный призыв к действию, призванный вдохновить учащихся K-12 на лучшее понимание компьютеров и отметить вклад учащихся, преподавателей и других партнеров в этой области. Это возможность обсудить роль, которую компьютеры играют в нашей жизни. Это также возможность показать учащимся, как компьютеры могут стать частью их внешних интересов и будущей карьеры.

    Почему важна Неделя компьютерных наук?

    Дети, которым нравится играть в онлайн-игры со своими друзьями и учиться программировать, могут воспользоваться уроками и учебными пособиями, которые научат их базовым навыкам. Предложение мероприятий, которые помогают поддерживать их интерес к компьютерам как в классе, так и вне его, еще больше вовлечет их.Участие в Неделе информатики также полезно для детей, которые хотят изучать информатику.

    Когда Неделя информатики 2021?

    В этом году Неделя информатики пройдет с 6 по 12 декабря.

    Откройте для себя занятия Недели компьютерных наук

    Узнайте 10 способов привлечь вашу школу, округ или детей к Неделе компьютерных наук.

    1. Изучите скретч-кодирование с Kahoot

    В этом увлекательном онлайн-мероприятии дети 2–10 классов могут получить базовые знания об электрических схемах с помощью SnapCircuits. Они смогут создать несколько забавных проектов, поскольку узнают, что такое схема, как она работает, как ее создать и как интегрировать такие возможности, как свет и звук. Дети могут использовать свой собственный набор SnapCircuits (младший или выше), но это не обязательно.

    2. Час кода: миссия Minecraft TimeCraft

    Используя базовые концепции кодирования, будущие компьютерщики смогут исправить загадочные временные ошибки в Minecraft. Дети 2-6 классов могут выбрать свое собственное приключение, принимая участие в последовательностях, событиях, циклах и отладке.Это бесплатное детское мероприятие доступно в прямом эфире или в записи после регистрации.

    3. Бесплатное введение в скретч-кодирование

    Этот курс программирования для начинающих, предназначенный для учащихся 2–5 классов, исследует основы интерфейса Scratch во время интерактивного обучения. Дети могут просматривать программы, созданные другими учащимися, и вместе создавать свою собственную игру. Небольшие группы (максимум 5 учеников в классе) позволяют проводить много практических интерактивных занятий.

    4. Введение в моддинг Minecraft для начинающих: код для спасения деревни

    Новички в Minecraft пройдут ускоренный курс по блочному кодированию на этом занятии для 3-5 классов.Этот урок упростит основные задачи, например, как предотвратить распространение огня, спасти деревню и вернуть жизнь в лес. Он предназначен для подготовки игроков к более продвинутому кодированию в Minecraft Coding Quest. Или ознакомьтесь с еще более увлекательными заданиями «Час кода» в Minecraft.

    5. Исследователи ИИ — Введение

    Дети 4-6 классов, интересующиеся искусственным интеллектом, могут зарегистрироваться на это бесплатное онлайн-занятие. Они смогут воспользоваться преимуществами небольшой классной комнаты с индивидуальным вниманием инструктора и создать практический проект.Это отличный способ намочить ноги, прежде чем отправиться на полноценный урок искусственного интеллекта.

    6. Бесплатное введение в промежуточный моддинг Minecraft

    Этот класс продвинутого уровня научит детей 4–7 классов программировать с помощью эмулятора Minecraft и поможет им приступить к созданию своего первого мода. На этом занятии участники смогут выполнить две задачи. Участники должны иметь не менее 20 часов опыта программирования с нуля или пройти курсы Create & Learn’s Scratch Ninja I и II.

    7. Введение в Roblox Studio — первый проект

    В этом веселом интерактивном онлайн-уроке новички Roblox в 4–8 классах научатся устанавливать и активировать Roblox Studio. Студенты также смогут закончить учебник в своем собственном темпе. У них будет возможность задать вопросы и посмотреть демонстрации, предоставленные инструктором.

    8. Ускоренный Scratch — введение в программирование для учащихся средних классов

    Дети 5–9 классов получат удовольствие от возможности изучить Scratch… с нуля! Менее чем за час они смогут попрактиковаться в основных концепциях кодирования и создать свой собственный проект. Этот интерактивный онлайн-класс, предназначенный для учащихся средних и старших классов, повышает уверенность в себе начинающих программистов.

    9. Бесплатное введение в программирование на Python

    Учащиеся, преуспевшие в Scratch, могут использовать свой опыт блочного кодирования и перейти на следующий уровень с помощью текстового кодирования. Этот курс среднего уровня, предназначенный для 5-9 классов, посвящен тому, как анимировать и рисовать с помощью Python. Дети также будут создавать свой собственный сюжетный проект, создавая анимацию.

    10. Веселые уроки «Час кода»

    Узнайте, как создать собственного анимированного персонажа в Scratch.Кроме того, посмотрите 10 других руководств для начинающих по созданию крутых проектов, таких как космическое приключение, вызов акулы, игра Гринч и многое другое!

    Попробуйте еще больше интересных идей Недели компьютерных наук

    Ищете еще больше идей? Мы вас прикрыли.

    • Проведите сеанс Google CS для своего класса
    • Предложите учащимся попробовать приложение для программирования
    • Прикоснитесь к интересам ваших учеников с помощью шоу и расскажите об их любимых видеоиграх и уроке о том, как информатика воплотила их в жизнь
    • Пригласите местного ученого-компьютерщика-добровольца, чтобы он рассказал вашим ученикам «один день из жизни»
    • Предложите провести мероприятие по программированию для вашего сообщества
    • Сообщите учащимся о предстоящих школьных лагерях по кодированию на зимних каникулах

    Планирование мероприятий Недели обучения информатике

    Теперь вы знаете, как отпраздновать Неделю компьютерных наук, какие мероприятия вы можете проводить и какие бесплатные занятия могут посещать ваши ученики. Далее читайте все о лучших уроках информатики для детей.

    Любовные письма компьютерам | Привет Руби

    Love Letters for Computers — это бесплатный ресурс, включающий серию видеороликов, ресурсов, материалов для занятий и журнал для учителей, которые помогут вам спланировать, как интегрировать информатику в вашу учебную программу для детей в детском саду и первых классах начальной школы. Он основан на философии Hello Ruby: автономном, творческом и игривом подходе к знакомству с информатикой.

    Если вы заинтересованы в дополнительном практическом обучении или переводе этого материала, посетите раздел «Дополнительно».

    Прежде чем приступить к работе, обязательно загрузите и распечатайте следующее:

    Мы не хотим скрывать эти материалы за платным доступом или требовать адрес электронной почты. Если вам нравится контент, рассмотрите возможность подписки на нашу рассылку!. Если вы заинтересованы в приобретении распечаток журнала или паспортов, отправьте нам сообщение по адресу [email protected]

    Когда и с кем смотреть видео?

    Снимайте видео в своем собственном темпе.После каждого видео выделите несколько минут, чтобы написать ответы в журнал размышлений. Важно следить за своим прогрессом. Подумайте также о том, чтобы общаться с коллегами-педагогами во время изучения новых материалов — они будут очень полезны при мозговом штурме идей для вашего класса или указании существующих ресурсов.

    Какие припасы вам нужны?

    Вы можете выполнять большинство действий, используя только шариковую ручку и обычный блокнот, но вы также можете использовать акварель, карандаши, ножницы или другие принадлежности для рукоделия.Вам понадобится компьютер, который может получить доступ к сайту Scratch.mit.edu в некоторых задачах. А для студенческих материалов и дневника размышлений вам понадобится принтер.

    Как вы используете эти ресурсы?

    Будь то детсадовцы или третьеклассники, вам решать, хотите ли вы выполнить все задания в паспорте или выбрать лишь несколько.

    Выберите учебные занятия, которые погружают учащихся. Эти действия достаточно малы, чтобы их можно было охватить за 45 минут, но вы также можете потратить на них недели.

    Подсказки и задания разработаны, чтобы помочь учащимся реализовать свое любопытство. Попробуйте придумать проект по теме, с которой учащиеся могут построить и поэкспериментировать. Роль учителя состоит в том, чтобы направлять учащихся, а также получать опыт и исследовать вместе с ними. Посетите музей, посмотрите фильм или сходите в парк. Помощь в углублении знаний учащихся с помощью текстов, наращивания словарного запаса и исследований.

    Не забудьте оставить время для размышлений. Для каждого урока есть оценочный лист, но учащиеся также могут размышлять, например, обсуждая, записывая и рисуя.

    Что такое информатика? Что он пытается понять о мире? И почему важно стать учителем информатики в современном мире?

    Информатика имеет корни в нескольких различных дисциплинах, и благодаря этим занятиям вы научитесь знакомить с вычислительной техникой детей всех возрастов и профессий. Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы узнать больше!

    Смотри, делай и читай

    Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected]ком

    Подумай и обсуди

    Заполните меня как учитель информатики и журнал для эпизода 1

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 01: Интересно

    Эпизод 02: Торговые инструменты

    Эпизод 03: Я и компьютер

    Учебные заметки

    Преподавание информатики может принимать различные формы и не обязательно требует наличия компьютера.Благодаря этим занятиям и идеям вы можете увеличить силу мелкой моторики, вдохновить на творческое мышление и дать детям время для драматических игр.

    Виды деятельности
    • Возраст от 2 до 6 лет . Обсудите различные профессии и расскажите о том, как можно использовать компьютеры. Попробуйте особенно Задача 2: Инструменты торговли и Задача 4: О чем думают компьютерщики? Проект может быть посвящен членам семьи и тому, как они используют компьютеры.

    • Возраст от 6 до 8 лет . Предложите учащимся обсудить, что они знают о компьютерах и какие проблемы помогают решить компьютеры. Особенно попробуйте Задание 1: Интересно и Задание 3: Я и компьютер . Проект может заключаться в сборе вопросов от друзей, соседей или членов семьи о том, что их интересует в отношении компьютеров.

    • Возраст 8+ . Обсудите, как информатика проявляется в нашей повседневной жизни. Посмотрите фильм типа «Скрытые фигуры».Попробуйте особенно Задача 3: Я и компьютер и Задача 4: Что компьютерщики думают о . Проект может заключаться в том, чтобы найти известного ученого-компьютерщика, нарисовать и исследовать его.

    Основной словарный запас
    • Информатика

    • Компьютер

    Материалы

    Вы можете скачать полный студенческий паспорт в формате PDF или отдельные страницы.

    Вопросы для обсуждения

    • Что означает предложение «Информатика — это не кодирование.Программирование для компьютерных наук то же, что пипетки в химии, кисти для художника или телескоп для астронома».

    • Как члены вашей семьи используют компьютер на работе или на отдыхе?

    • Где мы можем увидеть работу ученых-компьютерщиков в нашем повседневном мире? Знаем ли мы кого-нибудь из компьютерщиков по имени?

    В этом видео мы познакомимся с ключевыми понятиями и практиками вычислительного мышления.Мы обсудим, как КИ можно использовать в учебной программе, и предложим междисциплинарные примеры. Охватывает декомпозицию, абстракцию, распознавание образов и алгоритмы, а также то, как концепции вычислительного мышления могут быть связаны с повседневной деятельностью в реальной жизни. Мы узнаем больше о работе, создании, упорстве, отладке, сотрудничестве…

    Смотри, делай и читай

    Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected] com

    Подумай и обсуди

    Заполнить журнал для эпизода 2

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами.Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 05: Каков порядок?

    Эпизод 06: Что за закономерность?

    Эпизод 07: Наполнить коробку для завтрака

    Эпизод 08: Алгоритм чистки зубов

    Смотри, делай и читай

    • Смотреть Давайте научим детей программировать и что такое код

    • Прочтите книгу Пола Форда «Что такое код»

    • Попробуйте «Час кода», например, с Khan Academy или Code.org или с полным учебным планом. Для учителей доступно множество вариантов учебных программ, таких как Kodable, Tynker, Kano, Code Monkey, Codecombat и Pencil Code, которые также помогают познакомить учащихся с текстовыми языками программирования.

    • Просмотреть советы по преподаванию CS

    • Ознакомьтесь с различными языками программирования, используемыми для решения одной и той же проблемы с помощью Rosetta Code

    Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected]ком

    Подумай и обсуди

    Заполнить журнал на 3 серию

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 09: Время танцев!

    Эпизод 10: Биты

    Учебные заметки

    Научиться кодировать стало проще, чем когда-либо, и в Интернете полно приложений, учебных пособий и сервисов, которые помогут всем учащимся начать работу.Прежде чем перейти к учебнику по программированию, изучите основы языков программирования, выполнив несколько неподключенных действий.

    Виды деятельности
    • Возраст от 2 до 6 лет . Начните с танцевальной деятельности и попросите учеников составить свои собственные танцевальные последовательности. Изучите вместе концепции последовательности, выбора и повторения в соответствии с возрастом. Документ через Задача 9: Время танцев! . Проект может заключаться в том, чтобы сделать танец для всего класса.

    • Возраст от 6 до 8 лет . Выполните танцевальное задание и следуйте Задача 10: Биты , объясняющие, как весь код в конце представляет собой переключатели, которые включены или выключены. Изучайте вместе разные языки программирования и попробуйте классное программирование в рамках мероприятия «Час кода». Проект может заключаться в том, чтобы размышлять и обучать друг друга различным действиям «Часа кода».

    • Возраст 8+ . Предложите учащимся опробовать учебную программу по программированию, такую ​​как Khan Academy или Code.орг парами. Проект может заключаться в поиске концепций последовательности, выбора и повторения в среде программирования или в исследовании различных языков программирования и поиске в них трех концепций.

    Первая книга Hello Ruby, Adventures in Coding, предлагает больше идей о том, как внедрить вычислительное мышление в класс для всех возрастных групп. Прочитайте пример учебной программы здесь.

    Материалы

    Вы можете скачать полный студенческий паспорт в формате PDF или отдельные страницы.

    Вопросы для обсуждения
    • Какие примеры последовательности, выбора и повторения вы можете найти в повседневной жизни?

    • Чем отличаются языки программирования и человеческие языки?

    • Как вы думаете, почему существует так много разных языков программирования?

    Словарь
    • Код

    • Последовательность

    • Выбор

    • Повторение

    • Бит

    Что такое алгоритмы? Где вы находите алгоритмы в нашей повседневной жизни? Почему они такие мощные? В этом видео мы рассмотрим алгоритмы, а также узнаем о данных и о том, как компьютеры хранят, обрабатывают и используют данные.

    Смотри, делай и читай

    Подумай и обсуди

    Заполните журнал для эпизода 4.

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 11: Считай и рисуй

    Эпизод 12: Сортировка и фильтрация

    Эпизод 13: Датаселфи

    Эпизод 14: Видеоблогер

    Учебные заметки

    Как работают компьютеры? Что внутри компьютера? Программное обеспечение составляет значительную часть того, что нам нравится делать с компьютерами и на них. Но без аппаратного обеспечения компьютеры не работали бы. В этом видео вы познакомитесь с компьютерным оборудованием и узнаете, как работают компьютеры.

    Смотри, делай и читай

    Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected] com

    Подумай и обсуди

    Заполните журнал для 6 серии.

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 16: Программное или аппаратное обеспечение

    Эпизод 17: Собери свой собственный компьютер

    Эпизод 18: Кто есть кто?

    Учебные заметки

    Большой проект отдела аппаратного обеспечения — собрать собственный компьютер из бумаги. В зависимости от возраста детей вырезание, склейка и раскрашивание компьютеров может занять несколько часов. Попробуйте также ввести возможности тыкать и подталкивать настоящие технологии — часто современные компьютеры запечатаны и недоступны для маленьких ручек.

    Виды деятельности
    • ** Возраст от 2 до 6 лет* . Принесите компьютер в класс и, если возможно, откройте его. Обсудите различные компоненты. Вырежьте и завершите *Задание 16: Программное или аппаратное обеспечение . Проект может заключаться в том, чтобы учащиеся рисовали, мастерили или собирали то, что, по их мнению, находится внутри компьютера или компонентов компьютера, и создавали из них художественную выставку.

    • Возраст от 6 до 8 лет . Начните с того, что попросите учащихся представить, что находится внутри компьютера, чтобы начать обсуждение. Разыграйте разные роли компьютера и повторите задание 18: Кто есть кто . Проектом может быть сборка компьютера. Задача 17: Собрать компьютер и придумать собственное программное обеспечение.

    • Возраст 8+ . Обсудите различие между программным и аппаратным обеспечением. Оба видео, перечисленные выше, подходят и для детей старшего возраста.Если возможно, принесите старое оборудование в класс для исследования. Предложите учащимся выполнить заданий с 16 по 18 . Проект может состоять в том, чтобы попытаться создать компьютер с помощью Kano, Arduino, Micro:bit и RasberryPi!

    Вторая книга Hello Ruby, «Путешествие внутрь компьютера», предлагает больше идей о том, как использовать оборудование и компьютеры в классе для всех возрастных групп. Прочитайте пример учебной программы здесь.

    Материалы

    Вы можете скачать полный студенческий паспорт в формате PDF или отдельные страницы.

    Вопросы для обсуждения
    • Какие примеры программного и аппаратного обеспечения вы можете привести?

    • Что делает программное обеспечение таким мощным?

    • Как изменились компьютеры за последние 20 лет?

    Словарь
    • Оборудование

    • Программное обеспечение

    • Компьютерные компоненты: RAM, ROM, CPU, GPU, Mass Storage

    Компьютеры бывают разных форм и размеров и могут иметь специфическое и общее назначение. Что такое компьютер? Где найти компьютеры? Как насчет датчиков или интернета вещей?

    Смотри, делай и читай

    Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected]

    Подумай и обсуди

    Заполните журнал для эпизода 7.

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 19: Компьютерная охота

    Эпизод 20: ввод или вывод

    Эпизод 21: кнопка включения/выключения

    Учебные заметки

    Учебный ввод и вывод можно внимательно отслеживать вместе с бумажным компьютером.Основное внимание уделяется разжиганию воображения: какие замечательные, странные, причудливые места могут быть встроены в компьютеры в будущем! В зависимости от возраста вы можете пойти очень глубоко, создавая прототипы и исследуя датчики, или остаться с воображением.

    Виды деятельности
    • Для детей от 2 до 6 лет. Обсудите с учащимися, какие компьютеры они видели в своей повседневной жизни. Вы можете показать им фотографии собаки, продуктового магазина, автомобиля и туалета! Перейдите к Задача 21: ввод или вывод. Проект может состоять в том, чтобы построить машину ввода-вывода из видео — будь то коробка, занавеска или просто отмеченная на полу. Попросите учеников написать разные фрагменты кода («прыгать на одной ноге», «громко петь») и вставлять их внутрь. Пусть дети будут входными данными, которые будут преобразованы в выходные данные. Обсудите вместе.

    • Возраст от 6 до 8 лет. Начните с Задание 20: Найдите компьютер и попросите детей заметить компьютеры в их повседневной жизни. Познакомить с концепцией ввода/вывода и закрепить задание 21: Ввод или вывод. Попросите детей разработать свои собственные устройства ввода и вывода для компьютеров, которые они сделали. Проект может состоять в том, чтобы представить будущие компьютеры с кнопкой включения/выключения и нарисовать, вылепить или построить их из подручных материалов.

    • Возраст 8+ . Обсудите компьютеры в повседневной жизни детей. Следуйте с Задача 22: Кнопка включения/выключения и Задача 23: Имеет смысл. Если возможно, принесите в класс настоящие датчики и устройства для наблюдения. Попросите учащихся выдвинуть гипотезу о том, как они работают, и описать ее через процесс ввода/вывода.Проектом может быть создание прототипа будущего компьютера, описание того, как он помогает решать реальные проблемы и как он связан с человеческими способностями и чувствами.

    Вторая книга Hello Ruby, «Путешествие внутрь компьютера», предлагает больше идей о том, как использовать оборудование и компьютеры в классе для всех возрастных групп. Прочитайте пример учебной программы здесь.

    Материалы

    Вы можете скачать полный студенческий паспорт в формате PDF или отдельные страницы.

    Вопросы для обсуждения
    • Какие будущие устройства ввода или вывода мы могли бы использовать в будущем?

    • Каковы преимущества органов чувств перед датчиками? А как насчет обратного?

    • Если все станет компьютером, в чем преимущества? А как же угрозы?

    Словарь
    • Устройства ввода и вывода

    • Датчики

    • Интернет вещей

    Как компьютеры общаются друг с другом? А из чего сделан Интернет? В этом видео мы узнаем больше об оборудовании, программном обеспечении и влиянии Интернета на общество.

    Смотри, делай и читай

    Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected]

    Подумай и обсуди

    Заполните журнал для эпизода 8.

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 23: Как выглядит Интернет?

    Эпизод 24: Коммутация пакетов

    Эпизод 25: Прятаться у всех на виду

    Смотри, делай и читай

    Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected]

    Подумай и обсуди

    Заполните журнал для 9 серии.

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 26: CAPTCHA

    Эпизод 27: Создай собственного робота

    Учебные заметки

    Машинное обучение и искусственный интеллект — это новые области, которые ежедневно затрагивают жизнь детей.С этими подсказками основное внимание уделяется воспитанию прагматичных, культурных и любознательных граждан, а не разжиганию страха вокруг ИИ. Здесь также может быть хорошей стратегией помочь старшим ученикам помочь младшим.

    Виды деятельности
    • Возраст от 2 до 6 лет : Подойдите к объекту робота через игру. Сначала попробуйте разыграть роботов, вместе обсудите, с какими задачами роботы справляются, а затем предложите детям, что роботам, как и детям, нужны примеры для обучения. Проект может заключаться в том, чтобы попросить учащихся собрать из предметов повседневного обихода обучающий набор данных для нарисованного ими робота — сохранить примеры в классе, попросив их собирать круглые предметы, желтые предметы и т. д.Завершите занятие танцем вместе с собакой-роботом Spot.

    • Возраст от 6 до 8 лет . Обсудите со студентами роль роботов, с какими задачами они справляются, а также просматривайте видеоролики о роботах в Интернете. Проект может заключаться в том, чтобы собрать ткань, старую электронику, войлок, краску или любые другие материалы и предложить учащимся построить своих собственных роботов. Затем объясните, что роботам нужны данные для обучения, и покажите учащимся ресурс «Готовы, быстро, рисуйте» в качестве объяснения того, как роботы учатся.Предложите учащимся выполнить Задание 24: Спроектируйте своего собственного робота и внимательно следите за тем, чтобы они поняли концепцию предвзятости. Завершите занятие танцем вместе с собакой-роботом Spot.

    • Возраст 8+ . Продолжайте тему роботов, но представьте идею датчиков. Вы также можете показать несколько видеороликов из предыдущих выпусков, а также ресурсы Ready Quick Draw, Teachable Machine и Machine Learning for Kids. Проект мог бы состоять в том, чтобы воплотить идею обучения наборов данных в большие художественные выставки, где студенты могли бы поделиться друг с другом темами и темами, которые они хотят научить робота (разные способы поздороваться, изображения кошек, вырезанные из газет, люди с разный цвет кожи..)

    Материалы

    Вы можете скачать полный студенческий паспорт в формате PDF или отдельные страницы.

    Четвертая книга Hello Ruby, «Роботы, первый день в школе», предлагает больше идей о том, как представить Интернет и компьютерные системы в классах для всех возрастных групп. Прочитайте пример учебной программы здесь.

    Словарь
    • Искусственный интеллект

    • Машинное обучение

    • Тренировочные данные

    • Смещение

    Вопросы для обсуждения
    • Как компьютеры обучаются? Как насчет людей? Как мы одинаковы? А по-другому?

    • С какими задачами хорошо справляются роботы? Как насчет людей?

    • Почему важно понимать концепцию предвзятости и знать, как ее идентифицировать?

    Справедливость, расширение прав и возможностей разных учащихся и изменение культуры компьютерных наук являются важными составляющими личности нового учителя информатики.

    Смотри, делай и читай

    • Читать Гуздиал: Дизайн компьютерного образования, ориентированный на учащихся: Исследования в области вычислительной техники для всех и Мартинес и Стагер: Изобретать, чтобы учиться делать, мастерить и разрабатывать в классе.

    • Ознакомьтесь с различными учебными планами K-2: Blueprint (NYC), Шотландия, K-12 Framework

    • Проверьте CS Unplugged. Ресурсы CS Unplugged обучают информатике с помощью увлекательных игр и головоломок, в которых используются карточки, веревки, цветные карандаши и много беготни, а также ассоциация учителей компьютерных наук CSTA с множеством ресурсов и возможностей

    • Подпишитесь на журнал Hello World — это журнал о компьютерах и цифровом производстве для преподавателей, выпускаемый CAS и Raspberry Pi Foundation

    • Есть еще предложения? Отправьте нам письмо по адресу [email protected] ком

    Размышление и обсуждение

    Учить

    Используйте эти одноминутные видеоролики со студентами. Каждое видео связано с одним из заданий. Попросите учащихся после этого заполнить самооценку.

    Эпизод 28: Компьютеры повсюду

    Эпизод 29: Поздравляю тебя!

    Учебные заметки

    Последний урок посвящен тому, чтобы помочь учащимся увидеть роль компьютерных наук в их жизни. Это хороший шанс также оценить отзывы и интересы студентов в будущем.

    Виды деятельности
    • Возраст от 2 до 6 лет . Предложите учащимся притвориться, вообразив компьютеры будущего, с помощью Задания 26: Компьютеры повсюду. Предложите детям нарисовать или написать себя в будущем, используя компьютер с Задание 25: Loveletter на компьютер. Подготовьте бейджи для учащихся.

    • Возраст от 6 до 8 лет . Помечтайте о будущем и всех его возможностях, ответив на вопросы Задания 26: Компьютеры повсюду, и попросите учеников сделать специальный значок для каждого ученика, чтобы помочь им почувствовать, что они принадлежат к миру компьютерных наук с . Задание 27: Поздравляю, я!

    • Возраст 8+ .Для начала предложите учащимся выполнить Задание 25: Любовное письмо компьютеру . Затем обсудите, как изменились их представления о компьютерных науках по всем модулям. Проект может состоять в том, чтобы сначала взять интервью у родителей, бабушек и дедушек по темам Задание 26: Компьютеры повсюду , представить и прототипировать будущие компьютеры и, конечно же, сделать свои собственные значки.

    Материалы

    Вы можете скачать полный студенческий паспорт в формате PDF или отдельные страницы.

    Вопросы для обсуждения
    • Каким коллегой мог бы стать компьютер на работе вашей мечты?

    • Какие у вас остались вопросы о компьютерах и информатике?

    • Что вам больше всего понравилось в изучении компьютеров?

    Словарь
    • Разнообразие

    • Капитал

    • Будущая карьера

    Каждая дисциплина разветвилась от чего-то, и компьютеры во многом связаны с математикой.Электротехника, физика и даже философия повлияли на информатику, но именно математические принципы позволяют компьютерам делать что-либо осмысленное.

    В то же время компьютеры могут помочь в математическом образовании. Программирование может стать способом играть с математикой, взаимодействовать с ней и чувствовать ее для учащихся, которые в противном случае не нашли бы в ней радости.

    В этом выпуске мы рассмотрим некоторые общие идеи математики и информатики в трех областях: арифметика, геометрия и логические головоломки, а также то, как познакомить учащихся с информатикой через математику.

    Ниже также представлено видео, в котором Линда объясняет некоторые идеи и мысли, лежащие в основе этих видеороликов, на мероприятии, посвященном запуску EduCaixa.

    Учебная программа по математике разработана в сотрудничестве с EduCaixa.

    Эпизод 11: Подсчет

    Какое отношение информатика и счет имеют друг к другу? Компьютеры могут показаться умными, но на самом деле они делают точно такое же сложение, умножение и деление, как и мы. Это называется арифметикой.

    Связи с информатикой:

    • Двоичный

    • Последовательность

    • Булева логика

    Смотри, делай и читай

    Подумай и обсуди

    Нам нужна арифметика, чтобы считать, складывать, умножать… но представьте, что у вас есть сверхспособный мозг, настолько большой, что мы можем иметь одно имя и один символ для каждого числа до ста. Или до миллиона, или до миллиона миллионов… Будет ли проще считать, складывать или умножать? Какую связь вы бы установили между ранней математикой и информатикой? Как абстракция, алгоритмическое мышление, декомпозиция или отладка вписываются в арифметическую практику?

    Научить

    • 6-8. Попрактикуйтесь в простом счете, сортировке, числах и словарном запасе по информатике, выполнив задание 29. Продолжите практикой оценивания объектов реального мира или заданием 31. Выполните задание 32, чтобы в игровой форме познакомить их с различными системами счисления.

    • 8-10. Начните с задания 30 на логику (счет, одна категория, отрицание, сочетание, отрицание и соединение, тройное сочетание) и попросите детей придумать свои собственные утверждения. Выполните задание 31 по оценке и попросите учащихся рассказать, какие стратегии они использовали. Познакомьте с системами счисления, выполнив задание 32 и показав это видео. Следуйте видео Джеймса Тантона «Взрывные точки» и попробуйте либо онлайн-активности здесь, либо играя на улице с этими инструкциями.

    Материалы

    Словарь

    • Двоичный

    • Арифметика

    • Логика

    • Оборудование

    • Экран

    • Клавиатура

    • Мышь

    Эпизод 12: Геометрия

    Как компьютеры понимают формы и какое отношение геометрия имеет к информатике? Много. Все, от видеоигр до того, как мы планируем веб-сайты, опирается на простую геометрию.

    Связь с информатикой

    • Разложение

    • Распознавание образов

    • Графика

    • Алгоритм

    Смотри, делай и учись

    Подумайте и обсудите

    • Как компьютеры могут помочь в занятиях по геометрии?

    • Почему практика координат или оригами связаны с вычислительным мышлением?

    • Что такое вычислительная геометрия и где ее можно использовать?

    • Какие основные элементы геометрии? Где мы находим формы, которые потом идеализируем и называем треугольниками, кругами?

    • Существует ли метод построения любого возможного геометрического объекта? Как построить круг, квадрат?

    • Откуда мы знаем, что что-то квадратное?

    Научить

    • 6-8. Начните с задания 33 с целью узнать, какие фигуры имеют в виду учащиеся, узнать, знают ли они геометрические свойства, и посмотреть, как они объясняют, как строить фигуры, поскольку построение уже само по себе является алгоритмом. Следуйте задачам 34 и 35.

    • 8-10. Предложите детям сначала потренироваться в складывании, выполнив задание 37, а затем в задании 38, и попрактиковаться в изготовлении оригами, выполняя задание со змеей. Поговорите об определении различных форм, распознавании диагоналей, центров, симметричных фигур, различении правого и левого, о понимании концепции итерации, кодирования и совместной работы.Для домашней связи попробуйте сделать маркер страницы книги! Задание 36 связывает геометрию и кодирование, и после него лучше всего провести урок Scratch.

    Материалы

    Словарь

    • Квадрат, треугольник, прямоугольник, круг

    • Танграм

    • Оригами

    • Алгоритм

    Эпизод 13: Головоломки и загадки

    Игры и головоломки касаются основы математики. Логика является важным инструментом как для математики, так и для программирования. Загадки и головоломки позволяют детям тренировать свои способности к чтению и навыки абстракции. Игры и загадки также помогают ученикам и учителям понять, какой они мыслитель, и получить удовольствие от процесса поиска решения проблемы. Это влечет за собой удовольствие от незнания решения и обучение давать инструменты или подсказки, чтобы найти стратегию, прояснить, как перейти от одного пункта к другому.

    Связи с информатикой:

    Смотри, делай и учись

    Подумайте и обсудите

    • Какие ваши любимые головоломки и загадки? Поделитесь ими с классом! Нравятся ли они вам тем больше, чем сложнее?

    • Как бы вы объяснили классу свою стратегию решения любимой загадки?

    • Как вы думаете, сможет ли компьютер решить эту загадку?

    • Когда кто-то загадывает вам загадку, вам нравится, когда вам дают подсказку?

    Научить

    • 6-8. Начните с задания Шисима (задание 21). Со старшими детьми попросите их сложить свою собственную доску — они учатся складывать долины и горы, изучают диагонали и вершины, квадраты и восьмиугольники. Затем обсудите концепцию стратегии. Следуйте за Ростком (задача 21bis).

    • 8-10. Начните с Лабиринты со стрелами (задание 20) и Шисима. Теорию графов (задача 22) можно изучить с детьми постарше более подробно или даже с помощью оригинальной головоломки «Семь мостов». Установите связь с Google Maps и узнайте, как ученым-компьютерщикам до сих пор нужно придумывать стратегии поиска кратчайших путей.

    Материалы

    Для кого предназначены видео?

    Для творческих, любознательных учителей начальных классов и всех, кто когда-либо задумывался о том, как работают компьютеры. Видео и материалы представляют собой набор идей, стратегий и действий для вводного творческого опыта работы с компьютером. Но эти видеоролики могут быть также полезны для преподавателей музеев или библиотек, родителей и преподавателей колледжей, а почему бы и не для самих юных учащихся.

    Могу ли я использовать видео в своем классе/в блоге/ссылку на них из моей школы?

    Абсолютно.Материалы находятся под лицензией CC-by-NC-SA, что означает, что вы можете совершенно свободно использовать, изменять и делиться этой работой в некоммерческих целях, если вы предоставляете соответствующую ссылку и предоставляете другим доступ к любым производным работам. . Подробнее о лицензии и условиях обслуживания. По вопросам перевода и коммерческого использования обращайтесь по адресу [email protected]

    .
    Соответствуют ли видео определенной учебной программе или национальным стандартам?

    Серия «Любовные письма» предназначена для глобальной аудитории, поэтому она не привязана к одному конкретному стандарту.Тем не менее, есть элементы из K-12 CS Framework и национальной учебной программы Великобритании. Я сопоставил серию с K-12 Framework 2014 года — см. PDF-файл здесь.

    Если вы учитель или политический деятель, у которого есть структура/стандарт в области компьютерных наук, и вы хотели бы помочь мне в отображении любовных писем, отправьте сообщение по адресу [email protected] com

    Должен ли я внести большие изменения в свою учебную программу, чтобы интегрировать информатику в свой класс?

    Вам не нужно вносить огромные изменения, и мы действительно рекомендуем начать с одного или двух действий.Полного паспорта может хватить на год содержания. Вот предложение о том, как продвигать контент:

    У моих учеников очень разнообразный набор потребностей. Как я могу разнообразить обучение вычислительной технике, чтобы удовлетворить студентов там, где они есть?

    Материалы содержат предложения по составлению материалов для разных возрастов, а также для досрочно закончивших обучение учащихся. Вы также можете использовать ресурсы учителя, если это необходимо.

    Что

    Шагните в причудливую страну компьютерных наук с помощью десяти видеороликов, сочетающих искусство и науку.Love Letters for Computers — это серия YouTube из 10 частей с подробными учебными материалами, призванная помочь учителям начальных классов сделать компьютерные науки более интересными и увлекательными для детей. Видео и материалы потрясающие, обучающие и бесплатные. Видеоролики предоставляют знания о концепциях и темах учебной программы по информатике, а также практические идеи о том, как донести эти темы до класса.

    Работа Линды, направленная на расширение прав и возможностей детей и молодых женщин в области компьютерных наук по всему миру, дала ей уникальный, привлекательный для всего мира взгляд на то, как прославить силу технологий, воображения и повествования.

    Материалы, руководства и журнал доступны по адресу helloruby.com/loveletters. Для получения фотографий, примеров занятий и трейлера загрузите медиакит ниже.

    Запросы Линды на интервью:

    Эмма Альфтан [email protected]

    Истории

    Цитаты

    «Великие светила вычислительной техники, такие как Клод Шеннон и Ада Лавлейс, объединили философию, математику и ремесла для создания современных компьютеров. Для будущего вычислений нам нужно, чтобы учащиеся сочетали свой интерес к человеческому мозгу, игре на гобое или природе с компьютерными науками, чтобы продвигать эту область, а также мир вперед.

    «Учителя играют огромную роль в изменении представлений детей о компьютерных науках. Убедитесь, что в заданиях, которые вы даете, есть игры, в которых вы можете что-то взрывать, а также рассказывание историй. Включите командную работу, бросьте вызов учащимся, начните думать о информатике как о еще одном инструменте, который они могут использовать для выражения своих идей, точно так же, как мелки, плакаты или пластилин. “

    «Преподавание информатики в начальной школе — это не только программирование. Речь идет о развитии любви к обучению и предложении широко применимых долгосрочных идей.Образ мышления, открывающий новый взгляд на мир. И это то, что делает компьютерная наука. Мы должны преподавать информатику не только потому, что это полезно, но и потому, что это интересно и очень креативно. Информатика сочетает интеллектуальное удовольствие от разума и логики с инженерной практичностью. Он сочетает в себе красоту искусства с идеей общественных наук об изменении мира.

    Линда Люкас — яркий представитель глобальной политики в области технологического образования. Ее цель — наводить мосты между мирами бизнеса, образования и творчества по всему миру.Своими книгами и философией Hello Ruby она привносит скандинавскую игривую перспективу в иногда серьезный мир компьютерных наук. Hello Ruby — отмеченный наградами бренд, серия из четырех книг, рассказывающих о новых способах изучения технологий, компьютеров и программирования. Hello Ruby переведена и используется более чем в 28 странах мира. Она учит любопытству, радости и удивлению представителей цифрового века.

    Если вы заинтересованы в том, чтобы спонсировать перевод видео и материалов на ваш язык, или хотите заказать Линду для индивидуального семинара/основного доклада, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу [email protected]ком.

    Линда — всемирно известный спикер, посвященный технологиям, творчеству и образованию. Ее образовательные клиенты включают Департамент образования Нью-Йорка и Объединенный школьный округ Сан-Франциско (США), город Стокгольм (SWE), KOFAC (KR), DIDDATTICHE (IT), международные школы (Мексика), Департамент образования Виктории (AU), Компьютеры в школе (Великобритания), город Токио (Япония) и многие другие.

    Инициатива Hello Ruby по программе профессионального развития компьютерных технологий поддерживается программой грантов Expo Live Innovation Impact.

    Информатика в образовании

    Информатика в образовании

    Важность информатики в школьной программе становится очевидной, поскольку технологии продолжают развиваться. По данным Бюро статистики труда, занятость в сфере компьютерных и информационных технологий, по прогнозам, вырастет на 11% с 2019 по 2029 год. Учитывая это, не должны ли мы обучать наших учащихся этим навыкам с самого раннего возраста?

    В настоящее время программы информатики обслуживают учащихся от детского сада до старшей школы. Вы можете спросить: «Зачем преподавать информатику в начальной школе?». Ответ прост: чем раньше учащиеся узнают о компьютерных науках, тем больше навыков они смогут применить в будущем. Преподавание информатики в начальной школе имеет много преимуществ. Конечно, студенты могут освоить навыки программирования; основные строительные блоки кодирования, такие как циклы, функции и условные операторы, могут применяться к более сложным языкам. Однако преимущества информатики выходят за рамки программирования. Студенты практикуют общение, сотрудничество, вычислительное мышление и творческие навыки, которые учащиеся должны будут добиться успеха.По мере того, как учащиеся переходят к более продвинутым проектам, таким как разработка веб-сайтов, программ и игр, у них появляется мотивация для связи со своим миром и возможность расширять свои навыки. Независимо от пути, по которому учащиеся решат пойти, прочная основа в области компьютерных наук сослужит им хорошую службу на долгие годы.

    Карьера в области информатики

    Информатика является частью нашей повседневной жизни. В результате перед учащимися стоит задача ориентироваться в сложной технологической среде, требующей очень специфических навыков.На профессиональном уровне компании набирают специалистов в области компьютерных наук в области облачных вычислений, разработки приложений и статистического анализа. На индивидуальном уровне вычислительное мышление, решение проблем и построение отношений находятся под сильным влиянием информатики. Такое понимание рабочих мест в области компьютерных наук приводит к гораздо более широкому применению. Любой, кто использует технологии для решения проблем, может считаться ученым-компьютерщиком!

    Внедрение информатики в программу K-12 открывает перед учащимися двери для изучения компьютерных наук в колледже.Помимо очевидной концентрации в компьютерных науках, существует множество смежных областей обучения, таких как компьютерные информационные системы, информационные технологии, компьютерное программное обеспечение и приложения, а также сетевые компьютерные системы. Даже специальности, не связанные с STEM, такие как бизнес, биология и английский язык, постоянно используют технологии для обмена идеями. На самом деле, послушайте это интервью My STEM Career, чтобы узнать, как предприниматель может использовать информатику.

    Аналогичным образом, навыки информатики, полученные в школе K-12, могут быть применены непосредственно к любой профессии, которую учащиеся выбирают после окончания средней школы.Вычислительное мышление, решение проблем и командная работа могут применяться в профессиях (например, электрик, сантехник и HVAC) и других должностях (например, в розничной торговле, ресторанах и приемных).

    Codelicious освещает многие формы карьеры в области компьютерных наук в нашей серии Confidence Builders. В этих интервью послушайте, как специалисты, студенты и преподаватели рассказывают, как они обрели уверенность в своих навыках информатики. В двух особенно интересных интервью приняли участие Уилл Муто, технический директор Industrial Light and Magic, работавший над фильмами «Звездные войны», и Алия Энос, второй разработчик программного обеспечения в 343 Industries, работающая над серией видеоигр Halo.

    K 12 Стандарты компьютерных наук

    С принятием новых стандартов по всей стране может быть трудно обеспечить постоянное соответствие требованиям образования в области компьютерных наук. Требования к средней школе информатики, как правило, хорошо установлены (особенно в отношении AP Computer Science), но теперь многие штаты со стандартами информатики приняли стандарты от K до 12. Требования штатов сильно различаются; некоторые штаты разрабатывают свои собственные стандарты, а некоторые принимают или изменяют национальные стандарты.

    Двумя наиболее известными национальными органами по стандартизации являются стандарты информатики ISTE и стандарты информатики CSTA K 12. Оба набора стандартов определяют навыки и знания, необходимые учащимся для роста и процветания в цифровом мире. Стандарты ISTE содержат рекомендации по обучению, преподаванию и лидерству в STEM. Существует множество различных организаций по стандартизации ISTE (преподаватели, администраторы, лидеры и тренеры), но наиболее известны стандарты ISTE по информатике для студентов. Стандарты CSTA разработаны Ассоциацией учителей компьютерных наук, которая учитывает потребности учащихся и учителей в области информатики. В дополнение к стандартам они предлагают ресурсы CSTA, такие как глоссарий словарного запаса, а также список утвержденных возможностей профессионального развития.

    Учебная программа Codelicious по компьютерным наукам приведена в соответствие с местными, государственными или национальными стандартами по информатике, принятыми каждой школой или округом. Codelicious также гарантирует, что учебная программа соответствует потребностям уникальной учебной стратегии школы или округа по интеграции компьютерных наук.В рамках этого процесса все курсы предоставляются с картами согласования стандартов, настроенными в соответствии с темпом обучения и стандартами вашего округа. Эта документация экономит ваше драгоценное время и позволяет преподавателям быстро определить, когда и где каждый стандарт рассматривается в учебной программе. Для ознакомления с функциями учебной программы мы предлагаем бесплатные планы уроков по информатике для каждого класса (K-2, 3-5, 6-8 и 9-12). Сюда входит бесплатный урок программирования с использованием Scratch.

    Онлайн-обучение компьютерным наукам

    Поскольку необходимость и важность обучения информатике хорошо известны, многие организации создали бесплатные онлайн-ресурсы по информатике.Большая часть онлайн-обучения информатике предоставляет учащимся средства для изучения фундаментальных компьютерных наук, которые имеют свои плюсы и минусы.

    Например, в учебной программе по информатике для самоучек учащиеся занимаются программированием в своем собственном темпе. Это позволяет учащимся учиться со своей собственной скоростью, но ограничивает доступ к другим модальностям концептуального построения и закрепления. Точно так же наборы и задания по информатике под руководством учителя вызывают интерес к информатике, но не достигают результатов полной учебной программы.

    Возможно, вы знакомы с Code.org, чрезвычайно популярным провайдером онлайн-курсов по информатике. Codelicious полностью соответствует миссии Code. org о том, что «каждый ученик в каждой школе должен иметь возможность изучать информатику». Вот почему наши предложения отлично работают вместе. Учебная программа по информатике от Codelicious — естественный следующий шаг для школ, которые использовали курсы Code.org. Мы работаем со многими учебными заведениями, которые завершили работу над предложениями Code.org и ищут «что будет дальше».Они просят курсы повышения квалификации, дополнительные часы занятий и расширенные темы.

    Здесь на помощь приходит учебная программа Codelicious Computer Science Curriculum. Курсы Codelicious дифференцированы по классам, соответствуют всем государственным и национальным стандартам информатики и постоянно обновляются, чтобы отражать изменения в информатике. Поскольку информатика — это больше, чем просто кодирование, курсы Codelicious включают в себя кодирование, отключенное от сети, цифровое гражданство и уроки карьеры STEM, а также интеграцию оборудования.

    Образовательные программы по компьютерным наукам

    Codelicious предлагает годовой учебный план по информатике для K-12. Учебная программа предлагает дифференцированные пути обучения на уровне класса, соответствует всем государственным и национальным стандартам информатики и постоянно обновляется, чтобы отражать изменения в информатике. Курсы Codelicious адаптированы к уникальной учебной стратегии округов по интеграции компьютерных наук. Это может означать включение информатики в существующий классный период, добавление к специальной ротации или введение отдельного класса.Курсы предоставляются с учебными ресурсами, которые необходимы учителям, чтобы чувствовать себя уверенно, преподавая информатику.

    Наша учебная программа по информатике для K-2 позволяет вам заинтересовать своих учеников курсами, которые подогревают их интерес. На уроках кодирования используется ScratchJr, вводный язык блочного кодирования, идеально подходящий для начинающих и начинающих читателей. В 3–5 классах вдохновляйте своих учеников курсами, которые пробуждают их творческий потенциал. На уроках кодирования используется Scratch, язык кодирования на основе блоков, идеально подходящий для начинающих и беглых читателей.

     Наша учебная программа по информатике для средней школы (6–8 лет) поможет вам мотивировать учащихся с помощью курсов, связанных с их миром. На уроках кодирования используются линейные языки JavaScript, HTML, CSS и Java для изучения возможностей программирования.

    Наша учебная программа по информатике для старших классов (9–12 лет) поможет вам расширить возможности учащихся с помощью курсов, расширяющих их навыки. Уроки кодирования используют JavaScript, Java, Python и Godot для разработки веб-сайтов, программ и игр.

    Ознакомьтесь с полным предложением наших курсов на странице наших курсов; Вы можете найти его в разделе «Связанные ссылки».Найдите учебный план, который поддержит каждого учителя и вдохновит каждого ученика.

    Требования к обучению информатике

    Итак, теперь, когда вы понимаете важность компьютерных наук в школах, с чего вам начать? Возможно, вы новичок в преподавании информатики и не знаете, как начать сосредоточивать свои усилия. Возможно, у вас есть некоторый опыт и знания основ, но вам трудно продвигаться по учебной программе, которая имеет смысл для ваших учеников. Необходимо донести знания по информатике до студентов, которые могут знать больше, чем вы! К счастью, есть несколько базовых требований, которые помогут вам создать план внедрения информатики.

    Первая часть вашего плана внедрения компьютерных наук — это ваши учителя. Крайне важно найти увлеченных педагогов, которые будут заниматься и учиться вместе со студентами. Хорошая новость: вашим учителям не обязательно иметь опыт работы с информатикой. Языки программирования, которые приходят и уходят; всегда будет что-то новое на горизонте. Одним из преимуществ изучения компьютерных наук является то, что наличие прочной основы в определенных концепциях будет актуально для всех языков и большинства приложений в будущем.Успех в информатике — это гораздо больше, чем просто программирование. Это способность решать проблемы, критически мыслить и иметь возможность эффективно сотрудничать с коллегами. Стремление к развитию этих основных навыков применимо как к учителям, так и к ученикам. Есть много организаций (например, ISTE и CSTA), которые предлагают бесплатные образовательные мероприятия и сообщества для учителей, интересующихся информатикой. Кроме того, Codelicious предлагает бесплатные мероприятия по повышению квалификации, посвященные различным предметным областям информатики.

    Затем выберите учебную программу, соответствующую уникальной стратегии обучения информатике в вашей школе. Здесь нужно учитывать несколько вещей.

    1. Согласование со стандартами: Вы хотите согласовать с конкретным органом по стандартизации, что включает в себя определение того, какие уроки охватывают стандарты, когда они будут преподаваться, и создание документации по согласованию.

    2. Темп: Вы хотите установить точность обучения для разных учебных периодов, классов и классов.Вам нужен согласованный учебный план для ваших учителей и учеников, адаптированный к вашим потребностям в расписании.

    3. Методы оценивания: учащиеся учатся и демонстрируют знания по-разному, поэтому вам нужно несколько способов получить представление о вашем классе, включая итоговое и формативное оценивание.

    4. Планы уроков. Вы хотите убедиться, что уроки в рамках учебной программы организованы и рассчитаны на достижение результатов учащихся, а также дать учителям возможность создавать увлекательные занятия для учащихся.

    Наконец, подумайте о ценности обучения информатике. Наши студенты являются наиболее важным фактором в любой новой программе. Вы хотите заинтересовать их, удивить и научить навыкам, которые им понадобятся в будущем. Очень важно дать учащимся возможность увидеть, как проект оживает на их глазах. Наслаждайтесь просмотром того, как ваши будущие эксперты в области компьютерных наук раскрывают свой потенциал!

    В разделе «Статьи по теме» на этой странице вы можете найти другие статьи по обучению информатике, которые помогут вам в вашем путешествии.

    Статьи по теме

    Как расширить и улучшить образование в области информатики во всем мире

    В этом отчете обосновывается необходимость расширения обучения информатике в начальных и средних школах по всему миру и описываются основные проблемы, стоящие на этом пути. Путем анализа региональных и национальных систем образования, находящихся на разных этапах реализации образовательных программ по информатике, в отчете предлагаются уроки, извлеченные из самых разных условий, чтобы все учащиеся, независимо от уровня дохода, расы или пола, могли однажды приобретут базовые навыки, необходимые для процветания в 21 веке.

    Доступ к образованию расширился во всем мире с конца 1990-х годов благодаря совместным усилиям правительств, двусторонних и многосторонних агентств, доноров, гражданского общества и частного сектора, однако качество образования не поспевает за этим. Еще до того, как пандемия COVID-19 привела к закрытию школ по всему миру, не все молодые люди развивали широкий набор навыков, необходимых им для успешной работы, жизни и гражданской позиции (Filmer, Langthaler, Stehrer, & Vogel, 2018).

    Воздействие пандемии на инвестиции в образование, обучение студентов и долгосрочные экономические результаты угрожает не только свести на нет прогресс, достигнутый на сегодняшний день в преодолении этого кризиса обучения в области развития навыков, но и еще больше увеличить разрыв в обучении внутри стран и между ними. Помимо непосредственного и разрозненного воздействия COVID-19 на доступ учащихся к качественному обучению, вызванный им глобальный экономический кризис приведет к сокращению государственных бюджетов, что может привести к снижению инвестиций в образование и повлиять на способность предоставлять качественное образование (Вегас, 2020 г.).Существует также опасение, что, поскольку правительства изо всех сил пытаются вновь открыть школы и/или предоставить достаточные возможности для дистанционного обучения, многие системы образования будут сосредоточены на базовых навыках, таких как грамотность и счет, игнорируя более широкий набор навыков, необходимых для процветания в быстро меняющихся условиях. , технологически развитый мир.

    Среди этих более широких навыков знание информатики (CS) приобретает все большее значение. CS определяется как «изучение компьютеров и алгоритмических процессов, включая их принципы, их аппаратное и программное обеспечение, их [внедрение] и их влияние на общество» (Tucker, 2003). 1 Навыки CS позволяют людям понять, как работают технологии и как лучше всего использовать их потенциал для улучшения жизни. Целью обучения компьютерным наукам является развитие навыков вычислительного мышления, которые относятся к «мыслительным процессам, связанным с выражением решений в виде вычислительных шагов или алгоритмов, которые могут быть выполнены компьютером» (K-12 Computer Science Framework Steering Committee, 2016). Обучение информатике также отличается от компьютерной или цифровой грамотности тем, что оно больше связано с компьютерным дизайном, чем с использованием компьютера.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 курсах компьютерной или цифровой грамотности.

    Исследования показали, что учащиеся извлекают пользу из обучения компьютерным наукам за счет увеличения количества учащихся в колледжах и развития способностей решать проблемы (Brown & Brown, 2020; Salehi et al. , 2020). Исследования также показали, что уроки вычислительного мышления улучшают навыки сдерживания реакции, планирования и кодирования учащихся (Arfé et al., 2020). Важно отметить, что навыки CS окупаются на рынке труда за счет более высокой вероятности трудоустройства и более высокой заработной платы (Hanson & Slaughter, 2016; Nager & Atkinson, 2016). 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.

    Преимущества обучения компьютерным наукам выходят за рамки экономических мотивов. Учитывая растущую интеграцию технологий во многие аспекты повседневной жизни в 21 веке, функциональные знания о том, как работают компьютеры, помимо простого использования приложений, помогут всем учащимся.

    К этому моменту многие страны начали продвигаться к более универсальному обучению CS для своих учащихся. Конкретные причины для его предложения будут столь же разнообразны, как и сами страны, хотя экономические аргументы часто возглавляют список мотивов. Однако другие соображения, выходящие за рамки экономики, также имеют значение, и здесь мы учитываем наиболее распространенные из этих разнообразных мотивов.

    На макроэкономическом уровне предыдущие исследования показали, что страны с большим количеством работников с навыками в области ИКТ (информация, связь и технологии) будут иметь более высокие темпы экономического роста за счет повышения производительности (Maryska, Doucek, & Kunstova, 2012; Jorgenson & Vu , 2016). Последние глобальные данные показывают, что существует положительная связь между долей рабочей силы страны, обладающей навыками в области ИКТ, и ее экономическим ростом. Например, используя данные Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), мы обнаружили, что страны с более высокой долей выпускников в области ИКТ, как правило, имеют более высокие показатели ВВП на душу населения (рис. 1). Сила оценочной связи здесь заслуживает внимания: увеличение на один процентный пункт доли выпускников ИКТ коррелирует с увеличением недавнего экономического роста почти на четверть процентного пункта, хотя мы не можем определить причинно-следственную природу этой связи (если таковая имеется).Тем не менее, эта цифра подтверждает распространенное мнение о том, что экономический рост является следствием более высоких уровней инвестиций в технологическое образование.

    На микроэкономическом уровне навыки компьютерных наук окупаются для отдельных лиц — как для тех, кто позже решит специализироваться в компьютерных науках, так и для тех, кто этого не делает. В первую очередь основное внимание уделяется большинству студентов, которые выбирают карьеру за пределами CS, базовая подготовка по CS по-прежнему полезна. Технологии все больше интегрируются во многие отрасли промышленности и академические дисциплины, а не только в те, которые обычно входят в сферу науки, техники, инженерии и математики (STEM).Профессии от юриспруденции до производства, розничной торговли и медицинских наук — все сейчас используют компьютеры и данные более интенсивно, чем в прошлые десятилетия (Lemieux, 2014). Например, используя данные из Германии, исследователи показали, что программы высшего образования в области компьютерных наук выгодно отличаются от многих других областей обучения, обеспечивая относительно высокую отдачу от инвестиций при более низком риске (Glocker and Storck, 2014). Примечательно, что для получения этих преимуществ не обязательно проходить повышение квалификации по CS; скорее, даже краткое знакомство с базовыми навыками CS может улучшить исполнительные функции молодых студентов (Arfe et al. , 2020). Кроме того, у тех, кто прошел обучение компьютерной грамотности, развиваются лучшие способности к решению проблем по сравнению с теми, кто имеет более общую подготовку в области математики и естественных наук, что позволяет предположить, что образование в области компьютерной науки предлагает уникальные навыки, которые не сразу развиваются в других более распространенных предметах (Salehi et al., 2020).

    Для тех, кто хочет продолжить углубленное изучение CS, специализация в CS окупится как возможностями трудоустройства, так и заработком. Например, данные из США показывают, что работники с навыками компьютерных наук реже остаются без работы, чем работники других профессий (рис. 2).Более того, средний заработок работников с навыками CS выше, чем у работников других профессий (рис. 3). Эти результаты согласуются во многих исследованиях с использованием данных США (Carnevale et al., 2013; Altonji et al., 2012) и международных данных (Belfield et al. , 2019; Hastings et al., 2013; Kirkeboen et al., 2016). . Кроме того, Бюро статистики труда США прогнозирует, что рынок специалистов CS будет продолжать расти в два раза быстрее, чем остальная часть рынка труда в период с 2014 по 2024 год (Национальные академии наук, 2018).

    Распространенное, хотя и неверное, представление о сфере CS состоит в том, что любой, кто увлечен технологиями, может добиться успеха без формального обучения. В этом мнении есть крупица истины, поскольку многие лидеры крупных технологических компаний, включая Билла Гейтса, Илона Маска, Марка Цукерберга и многих других, поднялись на вершину карьеры, несмотря на отсутствие степени бакалавра в области компьютерных наук. Тем не менее было бы ошибкой предполагать, что эти выбросы являются репрезентативными для большинства, кто добился успеха в этой области.Это заблуждение может привести наблюдателей к заключению, что инвестиции во всеобщее образование в области компьютерных наук в лучшем случае неэффективны: они дают навыки людям, которые в любом случае выучат их самостоятельно, и тратят ресурсы на развитие навыков у людей, которые не будут их использовать. Однако такие выводы не подтверждаются эмпирическими данными. Скорее, в дисциплинах STEM, включая CS, более высокий уровень подготовки и образования приводит в среднем к более высоким результатам трудоустройства, чем у тех, кто имеет более низкий уровень подготовки в тех же областях (Altonji et al., 2016; Алтонджи и Чжун, 2021 г.).

    Технологии — и особенно неравный доступ к их преимуществам — были ключевым фактором социального и экономического неравенства внутри стран. То есть люди с элитным социальным статусом или более высоким богатством исторически получали доступ к технологиям в первую очередь из-за своих личных преимуществ, что, как правило, усиливает существовавшее ранее социальное и экономическое неравенство. И наоборот, обеспечение всеобщего доступа к образованию в области компьютерных наук и компьютерным технологиям может дать тем, у кого более низкий доступ к технологическим ресурсам, возможность наверстать упущенное и, следовательно, смягчить это неравенство. Эмпирические исследования показали, как технологические навыки или занятия, в частности, уменьшили неравенство между группами или ускорили ассимиляцию иммигрантов (Hanson and Slaughter, 2017; DeVol, 2016).

    Технологии и образование в области компьютерных наук также часто считаются критически важными для сокращения разрыва в доходах между развитыми и развивающимися странами. Этот аргумент может быть особенно убедительным для стран с низкими доходами, поскольку ожидается, что глобальные разрывы в развитии будут увеличиваться только в том случае, если инвестиции стран с низкими доходами в эти области ослабнут, в то время как страны с высокими доходами продолжат движение вперед.Скорее, стратегические и интенсивные технологические инвестиции часто рассматриваются как ключевая стратегия для менее развитых стран, позволяющая им перескакивать через этапы экономического развития, чтобы быстро догнать более развитые страны (Fong, 2009; Lee, 2019).

    Навыки CS позволяют адаптироваться в быстро меняющемся мире, а способность к адаптации имеет решающее значение для прогресса в обществе и экономике. Пожалуй, нет лучшей иллюстрации способности к процветанию и адаптации, чем пандемия COVID-19.Пандемия вынудила закрыть многие общественные места по всему миру, хотя последствия этих закрытий непропорционально ощущались среди работников и секторов. Работники, обладающие навыками и способностями для перевода своих рабочих функций в онлайн, в целом перенесли пандемию более комфортно, чем те, у кого таких навыков нет. И что еще более важно, организации и частные компании, у которых был человеческий потенциал для определения того, как технологии могут быть использованы и применены к их операциям, могли адаптироваться перед лицом пандемии, в то время как те, у кого не было ресурсов для изменения своей деятельности, часто были вынуждены закрылись в связи с ограничениями, вызванными пандемией. Таким образом, пандемия предоставила сравнительные преимущества тем, у кого есть доступ к технологиям, навыки их использования и способность быстро распознавать и внедрять новые приложения, часто наказывая тех, кто имеет наименьший доступ и ресурсы (OECD, 2021).

    Неспособность инвестировать в технологии и образование в области информатики может привести к ограничению глобальной конкурентоспособности, в результате чего у правительств будет меньше возможностей поддерживать своих граждан. Мы понимаем, что усилия по расширению образования в области информатики потребуют времени и денег государственных чиновников и руководителей школ, часто перед лицом других достойных конкурирующих требований.Хотя современные издержки в некоторых случаях могут даже показаться непомерно высокими, издержки бездействия (хотя и менее заметные сразу) также реальны и значимы в большинстве контекстов.

    Мы ожидаем, что преимущества обучения компьютерным наукам будут выходить за рамки экономических мотивов. Многие домашние дела, которые раньше выполнялись в реальной жизни, теперь часто выполняются в цифровом формате, начиная от банковских операций, покупок, планирования поездок и общения. Функциональные знания о том, как работают компьютеры, помимо простого использования приложений, должны принести пользу всем учащимся по мере их взросления, учитывая растущую интеграцию технологий во многие аспекты повседневной жизни в 21 веке.Например, если человек хочет найти работу или романтического партнера, эти действия часто происходят с использованием технологий, а понимание того, как работают алгоритмы сопоставления, делает для более искушенных пользователей технологий в будущем. Знакомство с основными принципами CS может предоставить пользователям большую гибкость перед лицом постоянных инноваций и сделать их менее уязвимыми для цифровых угроз безопасности или хищников (Livingstone et al., 2011). Многие школьные системы теперь проводят уроки онлайн-безопасности для детей, и эти уроки, по-видимому, будут более эффективными, если у детей будет базовое понимание того, как работает Интернет.

    Глобальные достижения в расширении образования в области информатики

    Чтобы лучше понять, что необходимо для расширения образования по компьютерным наукам, мы сначала проанализировали, в какой степени страны по всему миру интегрировали обучение информационным технологиям в начальные и средние школы, а также как это зависит от региона и уровня дохода. Мы также рассмотрели существующую литературу по интеграции компьютерных наук в образование K-12, чтобы получить более глубокое представление об основных препятствиях и проблемах на пути распространения компьютерного образования во всем мире.Затем мы отобрали юрисдикции, находящиеся на разных стадиях реализации образовательных программ в области компьютерных наук, из разных регионов мира и с разными уровнями доходов, а также подготовили подробные тематические исследования, посвященные истокам, ключевым вехам, барьерам и проблемам расширения компьютерных технологий.

    Прогресс в распространении компьютерного образования по всему миру

    Как показано на рис. 4, степень, в которой обучение компьютерным наукам предлагается в начальных и средних школах, различается по всему миру. Страны с обязательным образованием в области информатики географически сосредоточены в Восточной Европе и Восточной Азии. Большинство штатов и провинций в США и Канаде предлагают CS на школьной основе или в качестве факультативного курса. Многие страны Западной Европы предлагают обучение компьютерным наукам в качестве межпредметной темы, интегрированной в другие предметы. В Латинской Америке, Центральной и Юго-Восточной Азии находится больше всего стран, объявивших об образовательных программах или пилотных проектах по компьютерным наукам. Страны Африки и Ближнего Востока включили наименьшее количество CS в школьные программы.Тем не менее, количество стран, которые проводят пилотные программы или принимают учебные программы по компьютерным наукам, указывает на глобальную тенденцию к тому, что все больше систем образования включают этот предмет в свои учебные программы.

    Как и ожидалось, учащиеся, проживающие в странах с более высоким уровнем дохода, обычно имеют лучший доступ к образованию в области компьютерных наук. Как показано на рисунке 5, 43% стран с высоким уровнем дохода требуют, чтобы учащиеся изучали компьютерные науки в начальных и/или средних школах. Кроме того, страны с высоким уровнем дохода также предлагают CS в качестве факультативного курса для наибольшей части населения.Еще 35 процентов стран с высоким уровнем дохода предлагают CS на межшкольной основе, не делая ее обязательной для всех школ. Интересно, что в странах с доходом выше среднего находится наибольшая доля учащихся (62 процента), которым необходимо изучать компьютерные науки на любом этапе начальной или средней школы. Предположительно, многие страны с доходом выше среднего, вероятно, имеют национальные стратегии экономического развития, ориентированные на расширение рабочих мест, связанных с технологиями, и, таким образом, видят необходимость расширения рабочей силы с навыками CS. Напротив, только 5 процентов стран с доходом ниже среднего требуют CS в начальной или средней школе, в то время как 58 % могут предлагать обучение CS в школе за школой.

    Основные барьеры и проблемы на пути распространения компьютерного образования в глобальном масштабе

    Чтобы повысить качество образования в области компьютерных наук, системы образования должны преодолеть огромные трудности. Во многих странах не хватает учителей, имеющих квалификацию для преподавания компьютерных наук, и, несмотря на растущий интерес среди студентов к изучению компьютерных наук, относительно небольшое число студентов проходят более углубленное обучение, например, сертификацию по информационным тестам (Department for Education, 2019) или бакалавриат по информационным технологиям. по сравнению с другими областями STEM, такими как инженерия или биология (Hendrickson, 2019).Это особенно верно для девочек и недостаточно представленных меньшинств, у которых, как правило, меньше возможностей для развития интереса к CS и STEM в более широком смысле (Code. org & CSTA, 2018). Наш обзор литературы выявил четыре основные проблемы для расширения образования в области компьютерных наук:

    1. Предоставление доступа к инфраструктуре ИКТ учащимся и преподавателям

    Доступ учащихся к инфраструктуре ИКТ, включая как личный доступ к вычислительным устройствам, так и подключение к Интернету, имеет решающее значение для надежного обучения компьютерным наукам. Без этой инфраструктуры учащиеся не смогут легко интегрировать навыки CS в свою повседневную жизнь, и у них будет мало возможностей экспериментировать с новыми подходами самостоятельно.

    Однако некоторые инициативы увенчались успехом благодаря внедрению элементов компьютерного образования в условиях отсутствия надлежащей инфраструктуры ИКТ. Например, многие преподаватели используют альтернативные стратегии обучения, такие как CS Unplugged, для обучения CS и вычислительному мышлению, когда компьютеры недоступны (Bell & Vahrenhold, 2018). Одно исследование показывает, что аналоговые уроки могут помочь учащимся начальной школы развить навыки вычислительного мышления (Harris, 2018). Даже без ноутбуков или настольных компьютеров учителя могут использовать цифровые инструменты для вычислительного мышления. В Южной Африке профессор Джин Грейлинг из Университета компьютерных наук Нельсона Манделы совместно создала игру Tanks, в которой используются кусочки головоломки и мобильное приложение для обучения детей программированию (Ellis, 2021). Это особенно полезная концепция, поскольку многие домохозяйства и школы в Южной Африке и других развивающихся странах имеют смартфоны и доступ к аналоговым материалам, но не имеют доступа к персональным компьютерам или широкополосной связи (McCrocklin, 2021).

    Однако масштабирование полной учебной программы по компьютерным наукам требует инвестиций в надлежащий доступ к инфраструктуре ИКТ для преподавателей и учащихся (Lockwood & Cornell, 2013). Действительно, как обсуждалось в разделе 3, наш анализ многочисленных тематических исследований показывает, что инфраструктура ИКТ в школах обеспечивает важнейшую основу для расширения образования в области компьютерных наук.

    2. Обеспечение квалификации учителей посредством подготовки и повышения квалификации учителей

    Многие системы образования сталкиваются с нехваткой квалифицированных преподавателей компьютерных наук, что является серьезным препятствием для расширения компьютерных наук. Хорошо подготовленный и знающий учитель является наиболее важным компонентом обучения по общеизвестным предметам (Chetty et al. 2014 a,b; Rivkin et al., 2005). Мы подозреваем, что это не является исключением для компьютерных наук, хотя очевидны серьезные недостатки в необходимых навыках компьютерных наук среди учителей. Например, в опросе учителей начальной школы в США только 10% ответили, что понимают концепцию вычислительного мышления (Campbell & Heller, 2019). Еще шесть лет назад 75 % учителей в США ошибочно считали «создание документов или презентаций на компьютере» темой, которую следует изучать на курсе информатики (Google & Gallup, 2015), демонстрируя плохое понимание различий между компьютерной наукой и и 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; Royal Society, 2017; Гюльбахар и Калелиоглу, 2017).Действительно, развитие необходимых навыков и уровней уверенности в себе для учителей, чтобы предложить эффективное преподавание CS, остается сложной задачей.

    Чтобы решить эти проблемы, школьные системы ввели программы непрерывного профессионального развития (PD), программы сертификации последипломного образования и сертификаты CS, выдаваемые программами педагогического образования. Программы PD являются распространенными подходами, поскольку они используют существующую рабочую силу учителей для удовлетворения потребностей в специальных навыках, а не нанимают специализированных учителей за пределами школьной системы. Например, Британское вычислительное общество создало 10 региональных центров на базе университетов для проведения учебных мероприятий, включая лекции и встречи, для содействия сотрудничеству в рамках сети передового опыта (Dickens, 2016; Heintz et al., 2016; Royal Society, 2017). ). Большинство хабов включают многодневные семинары и мастер-классы, предназначенные для ознакомления учителей с концепциями CS и оказания постоянной поддержки, чтобы помочь учителям, когда они сталкиваются с новыми проблемами в классе. Каттс и др. (2017) также рекомендуют группы PD под руководством учителей, чтобы учителя CS могли формировать совместные профессиональные сети.Различные опросы учителей показали, что эти программы PD в CS полезны (Alkaria & Alhassan, 2017; Goode et al., 2014). Тем не менее, необходимы дополнительные данные об эффективности программ ПД в обучении компьютерным наукам (Hill, 2009).

    Реже некоторые системы образования работали с педагогическими учреждениями над внедрением схем сертификации, чтобы учителя могли сообщить работодателям о своей уникальной квалификации в области компьютерных наук. Этот сигнал может сделать набор учителей более прозрачным и побудить большее количество учителей продолжать обучение.Тем не менее, этот подход требует инвестиций в развитие факультета компьютерных наук в педагогическом учреждении, что во многих местах может быть критическим узким местом (Delyser et al., 2018). Сторонники этого подхода рекомендуют, чтобы школьные системы инициировали схемы сертификации быстро и сначала с низкой планкой, с последующим улучшением с течением времени (Code.org, 2017; Lang et al., 2013; Sentance & Csizmadia, 2017). Краткосрочные рекомендации включают выдачу временных лицензий учителям, отвечающим минимальным требованиям к содержанию и знаниям.Долгосрочные рекомендации, с другой стороны, побуждают учителей, работающих до начала работы, проходить курсы компьютерных наук в рамках своих программ обучения, а работающих учителей — проходить курсы компьютерных наук в рамках обучения в аспирантуре, чтобы расширить свой набор навыков.2 По завершении этих курсов учителя получат полное одобрение или сертификат CS.

    3. Стимулирование участия и интереса учащихся к обучению информатике

    Опросы, проведенные в разных странах, показывают, что, несмотря на очевидный экономический стимул, относительно небольшое число учащихся K-12 проявляют интерес к получению углубленного образования в области компьютерных наук. Например, 3 из 4 американских студентов в недавнем опросе заявили, что не заинтересованы в карьере в области компьютерных наук. Примечательны и гендерные различия: почти в три раза больше студентов мужского пола (33 процента) по сравнению со студентами женского пола (12 процентов) выразили заинтересованность в карьере в области компьютерных наук в будущем (Google & Gallup, 2020).

    В целом родители положительно относятся к обучению компьютерным наукам, но также придерживаются определенных заблуждений. Например, более 80 процентов U. Родители С., опрошенные в ходе исследования Google и Gallup (2016), сообщили, что они считают CS столь же важным, как и любую другую дисциплину. Тем не менее, те же родители указали на предубеждения относительно того, кому следует посещать курсы информатики: 57% родителей считают, что нужно быть «очень умным», чтобы изучать информатику (Google & Gallup, 2015). Исследователи приравняли такое мышление к идее о том, что некоторые люди могут быть от природы одаренными или неспособными к компьютерным наукам, убеждению, которое может препятствовать развитию у некоторых учащихся интереса или таланта в компьютерных науках (McCartney, 2017).Вопреки этому мнению, Patitsas et al. (2019) обнаружили, что только 5,8% распределения экзаменов на университетском уровне были мультимодальными, что указывает на то, что в большинстве классов не было измеримого разрыва между теми, кто был одаренным по своей природе, и теми, кто не был одаренным. Это свидетельствует о том, что информатика не более специализирована для конкретных групп учащихся, чем любой другой предмет.

    Однако поощрение вовлеченности студентов не равносильно воспитанию поколения программистов. Прогнозы занятости предполагают, что будущий спрос на работников с навыками CS, вероятно, превысит предложение, если не будет поощряться интерес студентов к этой области.Тем не менее, ни одна страна не расширяет доступ к компьютерному образованию с расчетом на то, что все учащиеся станут программистами. Принуждение студентов к карьере, не соответствующей их интересам и уровню навыков, приводит к худшим результатам для студентов, находящихся на грани принятия решений (Kirkeboen et al., 2016). Скорее, нынешние усилия по взаимодействию дают учащимся базовые навыки, которые помогают ориентироваться в технологиях в жизни 21 века, и предоставляют учащимся возможности для изучения технических областей.

    Отсутствие разнообразия в обучении компьютерным наукам не только лишает некоторых людей доступа к высокооплачиваемой работе, но и сокращает количество студентов, которые поступят и преуспеют в этой области (Du & Wimmer, 2019). Девочки и расовые меньшинства исторически недопредставлены в системе компьютерного образования (Sax et al., 2016). Исследования показывают, что разрыв в разнообразии обусловлен не врожденными различиями в талантах среди демографических групп (Sullivan & Bers, 2012; Cussó-Calabuig et al., 2017), а скорее неравным доступом к контенту CS (Google & Gallup, 2016; Code.орг и CSTA, 2018; Du & Wimmer, 2019), широко распространенное культурное восприятие и плохое представительство женщин и недопредставленных меньшинств (URM) среди лидеров отрасли и в СМИ (Google & Gallup, 2015; Ayebi-Arthur, 2011; Downes & Looker, 2011).

    Чтобы помочь удовлетворить спрос на специалистов по компьютерным наукам, государственные и благотворительные организации внедрили программы, знакомящие студентов с компьютерными науками. За счет повышения интереса учащихся K-12, которые в конечном итоге могут выбрать профессию CS, эти стратегии могут решить проблему отсутствия разнообразия в технологической отрасли, которая хорошо документирована (Harrison, 2019; Ioannou, 2018).
    Например, некоторые использовали короткие разовые уроки программирования, чтобы уменьшить беспокойство учащихся по поводу компьютерных наук. Из этих уроков, пожалуй, самым известным является «Час кода», разработанный Code.org. В многочисленных опросах учащиеся указывали на большую уверенность в себе после участия в этой программе (Phillips & Brooks, 2017; Doukaki et al., 2013; Lang et al., 2016). Однако неясно, повышают ли эти программы вероятность того, что студенты будут рассматривать семестровые курсы информатики (Phillips & Brooks, 2017; Lang et al., 2016).

    Другие инициативы создают более трудоемкие программы для учащихся. Например, в американском штате Джорджия в течение шести лет была реализована программа, включающая внеклассные, выходные и летние семинары. В Грузии наблюдался рост участия в экзамене Advanced Placement (AP) CS во время действия программы, особенно среди девочек и URM (Guzdial et al., 2014). Другие штаты предлагают аналогичные программы, организуя летние лагеря и семинары выходного дня в университетах, чтобы помочь старшеклассникам познакомиться с CS (Best College Reviews, 2021). Эти инициативы, будь то одноразовое знакомство с компьютерными науками или программы, требующие много времени, обычно преследуют одну явную цель — поощрение участия в обучении информационным технологиям среди всех учащихся, особенно девочек и URM.

    Тем не менее, несмотря на то, что 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. Они не используют действующую контрольную группу, а это означает, что нет никакого сравнения с подобными студентами, которые похожи, за исключением того, что они не знакомятся с программой.Неясно, не было бы роста числа девочек и УРМ, принимающих КС, если бы не внешкольные кружки в Грузии.

    4. Сбор и использование данных об учебном плане и основных компетенциях, методах обучения и оценивании

    Не существует универсальной учебной программы по информатике для всех систем образования, школ и классов. Региональные контексты, школьная инфраструктура, предшествующий доступ и знакомство с CS необходимо учитывать при разработке учебных программ и компетенций по CS (Ackovska et al., 2015). Некоторые навыки CS, такие как язык программирования, требуют доступа к компьютерной инфраструктуре, которая может отсутствовать в некоторых контекстах (Lockwood & Cornell, 2013). Вместо того, чтобы предписывать учебный план, Руководящий комитет U.S. K-12 Computer Science Framework (2016) рекомендует базовые концепции и компетенции компьютерных наук для рассмотрения системами образования. Эта структура побуждает разработчиков учебных программ и преподавателей создавать учебный опыт, выходящий за рамки, чтобы охватить интересы и способности учащихся.

    Растет консенсус в отношении того, какими основными компетенциями должны овладеть учащиеся компьютерных наук по завершении начального и среднего образования. Основные компетенции, которые учащиеся могут освоить к концу начальной школы , включают:

    1. абстракция — создание модели для решения проблемы;
    2. обобщение — повторное смешивание и повторное использование ранее созданных ресурсов;
    3. декомпозиция — разбиение сложной задачи на более простые подзадачи;
    4. алгоритмическое мышление — определение ряда шагов для решения, размещение инструкций в правильной последовательности и формулирование математических и логических выражений;
    5. программирование — понимание того, как кодировать решение, используя доступные функции и синтаксис языка программирования или среды; и
    6. отладка — распознавание, когда инструкции не соответствуют действиям, а затем удаление или исправление ошибок (Angeli, 2016).

    Компетенции, которые учащихся средних школ могут освоить на курсах информатики, включают:

    1. логическое и абстрактное мышление;
    2. представления данных, включая различные виды структур данных;
    3. решение проблем путем разработки и программирования алгоритмов с использованием цифровых устройств;
    4. выполнение расчетов и выполнение программ;
    5. сотрудничество; и
    6. этика, такая как конфиденциальность и безопасность данных (Syslo & Kwiatkowska, 2015).

    В нескольких исследованиях 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). 2 Эти среды включают блочные языки программирования, которые побуждают начинающих программистов заниматься программированием, частично облегчая учащимся бремя синтаксиса (Weintrop & Wilensky, 2017; Repenning, 1993). Другие рекомендовали различные методы обучения, сочетающие компьютеризированные уроки с занятиями в автономном режиме (Taub et al.2009 г.; Керзон и др., 2009 г., Ачковска и др., 2015 г.). Этот подход предназначен для обучения основным понятиям вычислительного мышления, в то же время удерживая учащихся в физической, а также в цифровой среде (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). 3 Эти исследования, однако, основаны на небольших размерах выборки, где каждая экспериментальная и контрольная группы состояли из отдельных классов. Требуются более тщательные исследования, чтобы понять эффективность стратегий обучения CS.

    Нет единого мнения о наилучших способах оценки компетентности учащихся в основных концепциях CS (So et al. , 2019; Djambong & Freiman, 2016). Хотя широко доступны различные подходы к оценке, включая классические когнитивные тесты, стандартизированные тесты в цифровой среде и тесты активности CS Unplugged, слишком многим странам еще предстоит ввести регулярные оценки, которые могут оценивать различные учебные программы или методы обучения CS.Несмотря на то, что в рамках различных исследований было разработано несколько оценок для CS и CT на разных уровнях обучения, их более широкое использование было сопряжено с трудностями. Это связано либо с отсутствием масштабных исследований с использованием этих оценок, либо с разнообразием сред программирования, используемых для обучения программированию и компьютерным наукам, либо просто с отсутствием интереса к использованию объективных тестов обучения (в отличие от студенческих проектов и портфолио).

    К счастью, все больше организаций разрабатывают стандартизированные тесты по компьютерным наукам и вычислительному мышлению. Например, Международное исследование компьютерной и информационной грамотности включало экзамены по вычислительному мышлению в 2018 году, которые состояли из двух 25-минутных модулей, в которых студентов просили разработать последовательность задач в программе, связанной с единой темой (Fraillon et al., 2020). В 2021 году PISA ОЭСР также будет включать вопросы для оценки вычислительного мышления в разных странах (Schleicher & Partovi, 2019). Экзамен AP CS также дал полезные сравнения, которые косвенно оценивали программы PD для учителей CS (Brown & Brown, 2019).

    Подводя итог, можно сказать, что существующая доказательная база не дает единого мнения о конкретных средствах масштабирования высококачественного образования в области компьютерных наук и оставляет широкие возможности для экспериментов. Следовательно, в этом отчете мы не предлагаем рецептов, как расширить образование в области компьютерных наук, даже утверждая, что расширение доступа к нему в целом выгодно для студентов и обществ, которые инвестируют в него. Учитывая нынешнее (неравномерное) распределение инфраструктуры ИКТ и образовательных ресурсов в области компьютерных наук, качественное образование в области компьютерных наук может противоречить расширенному доступу.Хотя мы в первую очередь сосредоточены на обеспечении всеобщего доступа, важно признать, что по мере того, как образование в области информатики расширяется как на местном, так и на глобальном уровне, вопросы учебных программ, педагогики, качества преподавателей и оценки, естественно, становятся более актуальными.

    Уроки систем образования, внедривших обучение компьютерным наукам

    На основе доступной литературы, обсуждавшейся в предыдущем разделе, мы выбрали системы образования, в которых реализованы образовательные программы по компьютерным наукам, и рассмотрели их прогресс с помощью углубленных тематических исследований.Мы намеренно выбрали юрисдикции с разным уровнем экономического развития, с разным уровнем прогресса в расширении образования в области компьютерных наук и из разных регионов мира. К ним относятся Арканзас (США), Британская Колумбия (Канада), Чили, Англия, Италия, Нью-Брансуик (Канада), Польша, Южная Африка, Южная Корея, Таиланд и Уругвай. Для каждого случая мы рассмотрели исторические истоки внедрения образования в области компьютерных наук и институциональные механизмы, связанные с расширением образования в области компьютерных наук. Мы также проанализировали, как юрисдикции решали общие проблемы, связанные с обеспечением подготовки и квалификации учителей компьютерных наук, стимулированием спроса учащихся на образование в области компьютерных наук (особенно среди девочек и URM), и как они разрабатывали учебные программы, определяли основные компетенции, продвигали эффективное обучение и оценивали успеваемость учащихся. навыки КС.В этом разделе мы извлекаем уроки из этих тематических исследований, которые можно скачать и полностью прочитать внизу этой страницы.

    На рис. 6 представлено графическое представление, обобщающее траектории юрисдикций, рассматриваемых в тематическом исследовании, по мере того, как они расширяли образование в области компьютерных наук. Вместе элементы на рисунке дают приблизительное представление о том, как расширилось образование в области компьютерных наук за последние годы в каждом случае. Например, когда Южная Корея сосредоточила свои усилия на всеобщем образовании в области компьютерных наук в 2015 году, базовая инфраструктура ИКТ и широкополосная связь уже были доступны во всех школах, и ранее были реализованы две политики расширения образования в области компьютерных наук.Его движение с 2015 года представлено исключительно в вертикальном пространстве политических действий, поскольку оно поднялось на четыре интервала в индексе. Уругвай, наоборот, начал расширять свою образовательную программу по информационным технологиям на более низком уровне как с точки зрения инфраструктуры ИКТ (ось X), так и с точки зрения существующей политики в области компьютерных наук (ось Y). Однако с момента начала усилий по расширению CS в 2007 году компания построила надежную инфраструктуру ИКТ в своих школьных системах и реализовала 4 из 7 возможных мер политики.

    На рисунке 6 показано, что в первую очередь обеспечение доступа к инфраструктуре ИКТ и широкополосной связи позволяет системам значительно улучшить доступ и качество образования в области компьютерных наук.Примеры включают Англию, Британскую Колумбию, Южную Корею и Арканзас. В то же время на Рисунке 6 показано, что системам, которые сталкиваются с двойной проблемой расширения инфраструктуры ИКТ и широкополосной связи, а также масштабирования предоставления качественного образования в области компьютерных наук, таким как Чили, Южная Африка, Таиланд и Уругвай, может потребоваться больше времени и/или значительные инвестиции в расширение качественного образования в области информатики, чтобы соответствовать предыдущим случаям. Несмотря на то, что Чили, Таиланд и особенно Уругвай добились впечатляющих успехов с тех пор, как их усилия по расширению образования в области компьютерных наук были начаты, они по-прежнему отстают на несколько шагов от тех стран, которые начали с уже существующей инфраструктуры ИКТ.

    Наш анализ этих тематических исследований выявил шесть ключевых уроков (рис. 7) для правительств, желающих расширить масштабы обучения компьютерным наукам в начальных и средних школах, которые мы более подробно рассмотрим ниже.

    1. Расширение числа рабочих мест, связанных с технологиями, является мощным рычагом для расширения образования в области информатики

    В нескольких тематических исследованиях стратегии экономического развития были основной мотивацией для введения или расширения образования в области информатики. Например, 20-летний стратегический план Таиланда на 2017 год ознаменовал собой начало обучения компьютерным наукам в этой стране.В 72-страничном документе, одобренном Кабинетом министров и парламентом Таиланда, объясняется, как Таиланд может стать более «стабильной, процветающей и устойчивой» страной, и предлагается реформировать учебную программу, чтобы подготовить учащихся к будущим потребностям в сфере труда (20-летняя Национальная стратегия вступает в силу в 2018 г. ). Точно так же губернатор штата Арканзас Хатчинсон сделал обучение компьютерным наукам ключевой частью своей первой кампании 2014 года (CS for All, nd), заявив, что «путем поощрения компьютерных наук и технологий в качестве осмысленной карьеры мы будем выпускать больше выпускников, подготовленных к информационным технологиям». основе экономики, которая представляет собой широко открытый рынок труда для нашей молодежи» (Департамент образования штата Арканзас, 2019 г.).

    Уругвайский план Ceibal, названный в честь национального цветущего дерева страны, также был представлен в 2007 году в качестве президентской инициативы по внедрению технологий в образование и преодолению разрыва в цифровых технологиях в стране. Основными целями инициативы были продвижение цифровых технологий, возможности трудоустройства выпускников, национальная цифровая культура, навыки мышления более высокого порядка, гендерное равенство и мотивация студентов (Jara, Hepp, & Rodriguez, 2018)

    Наконец, в 2018 году Европейская комиссия опубликовала План действий по цифровому образованию, в котором перечислены ключевые цифровые навыки для европейских граждан и учащихся, включая информатику и вычислительное мышление (European Commission, 2018). План побуждал молодых европейцев понимать алгоритмы, лежащие в основе технологий, которые они используют на регулярной основе. В ответ на этот план итальянский отчет о национальных показаниях и новых сценариях за 2018 год включал обсуждение важности вычислительного мышления и потенциальной роли образовательных игр и робототехники в улучшении результатов обучения (Giacalone, 2019). Затем, в 2019 году, министерство образования Италии и парламент одобрили законодательное предложение о включении CS и вычислительного мышления в учебные программы начальной школы к 2022 году (Orizzontescuola, 2019).

    В некоторых случаях стимулом к ​​расширению образования в области компьютерных наук стали непосредственные требования ключевых заинтересованных сторон, включая представителей отрасли и родителей. Например, образовательная программа CS в Британской Колумбии восходит к звонкам из растущей технологической отрасли (Doucette, 2016). В 2016 году в технологическом секторе провинции было занято 86 000 человек — больше, чем в горнодобывающем, лесном и нефтегазовом секторах вместе взятых, с высокими прогнозами роста (Silcoff, 2016). В том же году руководители технологических компаний провинции рассказали в интервью, что доступ к талантам стал для них самой большой проблемой (KPMG, 2016).Согласно отчету B.C. за 2016 г. Согласно отчету Технологической ассоциации, в период с 2015 по 2021 год провинции потребовалось еще 12 500 выпускников технических наук высших учебных заведений, чтобы удовлетворить неудовлетворенный спрос на рынке труда (Orton, 2018). Экономическое обоснование улучшения образования в области информатики в провинции было очевидным.

    Растущий спрос со стороны родителей помог создать импульс для изменений в учебной программе CS в Польше. По словам Козловски (2016), польские родители считают профессии CS одними из самых желанных вариантов для своих детей.А учитывая отсутствие возможностей для обучения CS в школах, родители часто ищут внеклассные семинары для своих детей, чтобы побудить их развивать свои навыки CS (Panskyi, Rowinska, & Biedron, 2019). Отсутствие вариантов CS в школе для учащихся послужило толчком к реформе учебных программ для расширения CS в начальных и средних школах. Как заявила бывший министр образования Анна Залевска, польские учащиеся «не могут позволить себе тратить время на [] медленную и трудную задачу формирования цифровых навыков вне школы, [и] только школьное образование может предложить систематическое обучение цифровым навыкам» (Szymanski, 2016). .

    2. ИКТ в школах обеспечивают основу для расширения образования в области информатики

    Предыдущие усилия по расширению доступа к устройствам, подключению или базовой компьютерной грамотности в школах послужили отправной точкой в ​​нескольких юрисдикциях для расширения образования в области информатики. Например, правительство Уругвая создало свою образовательную программу по компьютерным наукам после реализации масштабных индивидуальных компьютерных проектов, которые сделали обучение информационным технологиям доступным и доступным. В Англии курс ИКТ был введен в школах в середине 1990-х годов. Эти часы, посвященные ИКТ в течение учебного дня, способствовали расширению образования в области информатики в стране.

    Чилийская программа Enlaces, разработанная в 1992 году как сеть из 24 университетов, технологических компаний и других организаций (Jara, Hepp, & Rodriguez, 2018; Sánchez & Salinas, 2008), была направлена ​​на оснащение школ цифровыми инструментами и обучение учителей их использования (Северин, 2016). Он обеспечил подключение к Интернету и цифровые устройства, которые позволили проводить обучение ИКТ практически во всех 10 000 государственных и субсидируемых частных школах Чили к 2008 году (Santiago, Fiszbein, Jaramillo, & Radinger, 2017; Severin et al., 2016). Хотя Enlaces не оказал заметного влияния на обучение в классе или компетенции в области ИКТ (Sánchez & Salinas, 2008), программа предоставила инфраструктуру, необходимую для начала инициатив по обучению компьютерным наукам спустя годы.

    В то время как история расширения ИКТ может служить основой для обучения компьютерным наукам, институциональная гибкость для преобразования традиционных проектов ИКТ в обучение информационным технологиям имеет решающее значение. Более широкий институциональный охват чилийской программы Enlaces привел к большей бюрократии, более медленному внедрению новых программ и большей зависимости от политических программ высокого уровня (Severin, 2016).В результате негибкость программы не позволяла ей браться за новые проекты, возлагая на Министерство образования ответственность за инициирование обучения компьютерным наукам. В Уругвае первоначальная нисходящая организационная структура Plan Ceibal позволила относительно быстро внедрить программу «Один ноутбук на ребенка», но более тесная координация с педагогами и органами образования, возможно, помогла лучше интегрировать образовательные технологии в преподавание и обучение. Совсем недавно Plan Ceibal более активно привлекала учителей и руководителей школ к внедрению мероприятий по CS.В Англии переход от курсов по ИКТ к учебной программе по информатике, в которой приоритет отдавался концепциям компьютерных наук, а не темам компьютерной грамотности, которые преподаватели ИКТ обычно подчеркивали до изменения, встретил определенное сопротивление. Многие бывшие преподаватели ИКТ не были готовы реализовать новую программу обучения, как предполагалось, что приводит нас к следующему ключевому уроку.

    3. Подготовка квалифицированных учителей для обучения компьютерным наукам должна быть главным приоритетом

    Тематические исследования подчеркивают острую необходимость инвестировать в обучение достаточного количества учителей, чтобы сделать образование в области компьютерных наук более масштабным. Например, Англия придерживалась скромного подхода к подготовке учителей в течение первых пяти лет расширения своей программы обучения информатике K-12 и обнаружила, что ее стратегия не соответствует ее первоначальным амбициям. В 2013 году Департамент английского языка (DfE) профинансировал BCS для создания и запуска Сети передового опыта для создания учебных центров и подготовки группы «мастеров» учителей компьютерных наук. Хотя было подготовлено более 500 учителей-мастеров, этого числа было недостаточно для масштабного расширения образования в области компьютерных наук.Затем, в 2018 году, DfE значительно увеличил финансирование для создания Национального центра компьютерного образования (NCCE) и добавил 23 новых вычислительных центра по всей Англии. Центры предлагают поддержку учителям начальных и средних классов по информатике в назначенных им областях, включая обучение, ресурсы и PD (Snowdon, 2019). Чуть более чем за два года Англия прошла долгий путь к достижению своих целей по подготовке учителей в масштабе: более 29 500 учителей прошли тот или иной вид обучения (Teach Computing, 2020).

    Несколько систем образования заключили партнерские отношения с высшими учебными заведениями, чтобы интегрировать обучение компьютерным наукам как в программы обучения учителей до начала работы, так и в программы обучения без отрыва от работы. Например, два основных учебных заведения в Британской Колумбии, Канада — Университет Британской Колумбии и Университет Северной Британской Колумбии — теперь предлагают курсы информатики в своих программах подготовки учителей до начала работы. Точно так же в Польше Министерство национального образования спонсировало курсы подготовки учителей на кафедрах компьютерных наук университетов.В Арканзасе университеты штатов предлагают сертификацию CS в рамках предварительной подготовки учителей, а также сотрудничают с Департаментом образования Арканзаса для повышения квалификации без отрыва от производства.

    Другие системы сотрудничают с некоммерческими организациями для реализации программ обучения учителей. Например, Нью-Брансуик, Канада, в партнерстве с некоммерческой организацией Brilliant Labs внедрил программы PD для учителей в CS (Brilliant Labs, n.d.). В Чили Министерство образования установило партнерские отношения с несколькими неправительственными организациями, в том числе с Кодексом.org и Fundación Telefónica, чтобы расширить подготовку учителей в области компьютерного образования. Microsoft Philanthropies запустила проект «Технологическое образование и грамотность в школах» (TEALS) в США и Канаде, чтобы связать учителей старших классов с волонтерами из индустрии высоких технологий. Эксперты-добровольцы помогают инструкторам самостоятельно изучать компьютерные науки с течением времени и разрабатывать устойчивые программы компьютерных наук для старших классов (Microsoft, nd).

    Чтобы поощрить учителей к участию в этих программах обучения, несколько систем ввели пути сертификации учителей в области компьютерного образования.Например, в Британской Колумбии учителям необходимо набрать как минимум 24 кредита после окончания средней школы по информатике, чтобы иметь квалификацию для работы в государственных школах. Департамент образования штата Арканзас поощряет работающих учителей к получению сертификата посредством преподавания курсов компьютерных наук и участия в утвержденных программах ПД (Code.org, CSTA, ECEP, 2019). В Южной Корее, где профессия учителя очень избирательна и имеет высокий социальный статус, учителя проходят всестороннюю подготовку по элементам высококвалифицированного вычислительного мышления, таким как компьютерная архитектура, операционные системы, программирование, алгоритмы, сети и мультимедиа. Только после получения лицензии учителя «информатика-компьютер» учитель может подать заявку на сдачу экзамена по набору учителей информатики (Choi et al., 2015).

    При нехватке квалифицированных учителей дистанционное обучение может обеспечить более широкий доступ к квалифицированным учителям. Например, нехватка квалифицированных учителей информатики была и остается проблемой для Уругвая. Чтобы решить эту проблему, в 2017 году Plan Ceibal начала проводить дистанционное обучение урокам вычислительного мышления для учащихся пятого и шестого классов государственных школ, а год спустя объединила учащихся четвертого класса.Студенты работают над тематическими проектами, привязанными к учебному контексту, где преподаватели интегрируют такие инструменты, как Scratch. 4 В течение учебного года группа учащихся в классе может работать над тремя-четырьмя проектами во время еженедельной 45-минутной видеоконференции с удаленным преподавателем, в то время как другая группа может работать над проектами в течение той же продолжительности под руководством классного руководителя. . На обычной неделе удаленный инструктор знакомит с аспектом вычислительного мышления. Затем учитель в классе помогает выполнять такие действия, как программирование на основе блоков, проверка печатной платы или другие упражнения, предписанные удаленным учителем (Cobo & Montaldo, 2018). 5 Важно отметить, что Plan Ceibal внедряет Pensamiento Computacional, предоставляя удаленного инструктора и устройства для видеоконференций по запросу школ, а не навязывая учебную программу всем классам (García, 2020). В связи с продолжающейся пандемией COVID-19, вынуждающей многие школьные системы по всему миру переходить на дистанционное обучение, по крайней мере, временно, мы предполагаем, что дистанционное обучение в настоящее время вполне может стать более распространенным в расширении образования в области компьютерных наук в местах, где наблюдается постоянная нехватка учителей.

    4. Раннее знакомство учащихся с компьютерными науками помогает стимулировать спрос, особенно среди малообеспеченных групп населения

    В большинстве систем образования недостаточно охвачено население, у которого нет возможности развить интерес к компьютерным наукам, что ограничивает возможности в более позднем возрасте. Например, низкие показатели зачисления женщин в итальянские университеты по информационным технологиям отражают гендерный разрыв в образовании по информационным технологиям. По состоянию на 2017 год 21,6 процента и 12,3 процента студентов, получивших степень бакалавра в области информационной инженерии и компьютерных наук, соответственно, составляли женщины (Marzolla, 2019).Кроме того, женщины-профессора и исследователи в этих двух областях также недостаточно представлены. В 2018 году женщины составляли только 15 и 24 процента профессоров и исследователей в области информатики и вычислительной техники соответственно (Marzolla, 2019). Подобные пробелы в представительстве на самых высоких уровнях обучения информационным технологиям распространены во всем мире. Таким образом, продолжение предоставления доступа к CS только в послесреднем образовании, вероятно, увековечит аналогичные пробелы в представлении.

    Чтобы решить эту проблему, несколько систем образования внедрили программы, чтобы сделать образование в области компьютерных наук доступным для девочек и других малообеспеченных групп населения в младших классах, до поступления в среднюю школу. Например, чтобы сделать образование по компьютерным наукам более сбалансированным с гендерной точки зрения, Министерство образования Италии в партнерстве с организациями гражданского общества реализовало программы, стимулирующие интерес девочек к компьютерным наукам и побуждающие их позже специализироваться в этом предмете (Европейская комиссия, 2009 г.). Итальянское агентство по трудоустройству (по иронии судьбы названное Men at Work) запустило проект под названием Girls Code It Better, чтобы расширить возможности обучения информатике для 1413 девочек средней школы в 53 школах в 2019 году (Girls Code It Better, n.d.). В течение учебного года девушки посещали внеклассные курсы по информатике, а затем разрабатывали собственные технологически продвинутые продукты и демонстрировали свои работы на мероприятии в Университете Боккони в Милане (Brogi, 2019).Помимо ознакомления участников с компьютерными науками, инициатива предоставила девочкам образцы для подражания и повысила осведомленность о гендерном разрыве в обучении информационным технологиям в Италии.

    В Британской Колумбии учащиеся знакомятся с концепциями вычислительного мышления уже в начальной школе, где они учатся создавать прототипы, делиться и тестировать идеи. В начальных классах начального образования учебная программа Британской Колумбии делает упор на счет с использованием технологий и информационных технологий. Учащиеся развивают навыки счета, используя модели, и изучают навыки работы с информационными технологиями, которые можно применять в разных предметах.В детском саду и первом классе в учебные задачи входит подготовка учащихся к представлению идей с использованием электронных документов. Учебные цели 2–3-х классов определяют, что учащиеся должны «демонстрировать осведомленность о способах общения людей, включая использование технологий» на уроках английского языка, а также находить информацию с помощью инструментов информационных технологий. К тому времени, когда учащиеся переходят в 4-й и 5-й классы, учебная программа предполагает, что учащиеся будут уделять больше внимания созданию прототипов и тестированию новых идей для решения проблемы (Gannon & Buteau, 2018).

    Некоторые системы также увеличили участие в обучении компьютерным наукам, интегрировав его в качестве междисциплинарного предмета. Такой подход позволяет избежать необходимости находить время в течение уже насыщенного учебного дня для преподавания информатики как отдельного предмета. Например, в 2015 году законодательный орган штата Арканзас начал требовать от учителей начальной и средней школы внедрения концепций вычислительного мышления в другие академические курсы. В результате учителя штата включают в свои планы уроков пять основных концепций вычислительного мышления, включая (1) решение задач, (2) данные и информацию, (3) алгоритмы и программы, (4) компьютеры и коммуникации и , что важно, (5) общественное, глобальное и этическое воздействие (Watson-Fisher, 2019).За годы, прошедшие после этой реформы, доля афроамериканцев, изучающих компьютерные науки в средней школе, достигла 19,6%, что немного превышает долю афроамериканцев среди всех учащихся, что является явным признаком прогресса в формировании спроса учащихся на компьютерное образование (Компьютерные ресурсы). наука на подъеме в школах Арканзаса, правительство разрабатывает закон, чтобы сделать это требованием для окончания школы, 2020 г.).

    Внешкольные программы и летние лагеря, организованные совместно с внешними партнерами, также способствовали повышению спроса на образование в области компьютерных наук благодаря целевым информационно-пропагандистским программам для групп населения, которые обычно недостаточно обслуживаются.Например, Microsoft Thailand проводит бесплатные уроки программирования «Час кода» в партнерстве с некоммерческими организациями, чтобы побудить детей из неблагополучных семей получать образование в области STEM (Microsoft отмечает «Час кода», чтобы создать поколение, готовое к будущему, в Азии, 2017 г.). За последнее десятилетие Microsoft предоставила возможности для развития ИКТ и цифровых навыков более чем 800 000 молодых людей из разных слоев общества, включая людей с ограниченными возможностями и жителей отдаленных населенных пунктов (Thongnab, 2019).Их ежегодное мероприятие #MakeWhatsNext для молодых тайских женщин демонстрирует карьеры в STEM и растущий спрос на эти профессии (Making coding fun for Thailand’s young, 2018). Также в Таиланде Redemptorist Foundation для людей с ограниченными возможностями, обладающий более чем 30-летним опытом работы с сообществами с ограниченными возможностями в этой стране, расширил свои услуги, предложив компьютерные тренинги и программы профессионального сертификата в области информационных технологий для молодежи с ограниченными возможностями (Mahatai, n.d.).

    В Британской Колумбии, Канада, Министерство образования и другие заинтересованные стороны предприняли шаги, чтобы дать девочкам, женщинам и учащимся из числа коренных народов возможность развить интерес к обучению информатике.
    Например, внешкольные программы предприняли конкретные шаги для расширения участия девочек в обучении информатике. Департамент компьютерных наук Университета Британской Колумбии руководит программой GIRLsmarts4tech, которая направлена ​​на предоставление девочкам 7-го класса образцов для подражания и наставников, которые поощряют их заниматься интересами, связанными с технологиями (GIRLsmarts4tech, n.d.). Согласно последней переписи населения, в 2016 году численность коренных народов и коренных народов Британской Колумбии (FNIP), включая коренные народы, метисов и инуитов, составляла 270 585 человек, что на 38 процентов больше, чем в 2006 году.Поскольку 42,5 процента населения FNIP моложе 25 лет, для провинции крайне важно предоставить качественное образование этой молодой и растущей группе (Министерство повышения квалификации, навыков и обучения, 2018). С этой целью часть учебной программы Британской Колумбии по информатике включает в себя мировоззрение FNIP, точки зрения, знания и практику концепций компьютерной науки. Кроме того, Б.К. Проект ANCESTOR (Компьютерное образование аборигенов через STORytelling) организовал курсы и семинары, чтобы побудить учащихся FNIP разрабатывать компьютерные игры или анимационные истории, связанные с их культурой и землей (Westor & Binn, 2015).

    Как показывают эти примеры, частный сектор и неправительственные организации могут сыграть важную роль в расширении образования в области компьютерных наук, к чему мы сейчас и обращаемся.

    5. Привлечение основных заинтересованных сторон может помочь устранить узкие места

    В большинстве рассмотренных случаев частный сектор и неправительственные организации сыграли роль в содействии расширению образования в области компьютерных наук. Технологические компании не только помогали лоббировать расширение образования в области компьютерных наук, но и часто предоставляли столь необходимую инфраструктуру и экспертные знания в предметной области для разработки и развертывания образования в области компьютерных наук.Например, Microsoft Thailand сотрудничает с правительством Таиланда с 1998 года в различных областях, включая участие в разработке и реализации проектов кодирования, инициатив в области цифровых навыков, программ подготовки учителей и платформ онлайн-обучения (Thongnab, 2019; Coding Thailand, nd). . С 2002 года в рамках программы Intel Teach Thailand было подготовлено более 150 000 учителей. Кроме того, семинары Google Coding Teacher обучают преподавателей обучению вычислительному мышлению с помощью программ CS Unplugged (EduTech Thailand, 2019).Семинар проводится компанией Edutech (Thailand) Co., Ltd., образовательным партнером Google, которая адаптировала учебную программу Google к образовательному контексту Таиланда. Компания Samsung участвовала в проекте «умный класс», в рамках которого были созданы прототипы футуристических классов и проведено обучение компетенциям 21 века (ОЭСР/ЮНЕСКО, 2016 г.).

    В Англии неправительственные организации сыграли важную роль в поддержке расширения правительством компьютерного образования. DfE полагался на сторонние организации за помощью в выполнении своих обязанностей по обучению компьютерным наукам.Например, NCEE DfE предоставляется консорциумом, включающим Британское вычислительное общество, STEM Learning и Raspberry Pi Foundation — три некоммерческие организации, занимающиеся развитием компьютерной индустрии и образованием в области компьютерных наук в стране (British Computing Society, nd; STEM). Learning, без даты; Фонд Raspberry Pi, без даты).

    Министерство образования Чили установило партнерские отношения с отдельными НПО и частными компаниями, чтобы привлечь больше учащихся, особенно девочек. Эти инициативы дают возможность для практических учебных проектов и действий по программированию, которые учащиеся могут выполнять со своих домашних компьютеров.Некоторые из тех же партнеров также предоставляют платформы онлайн-обучения для учителей ПД.

    Отраслевые организации по защите интересов также могут сыграть важную роль в расширении образования в области компьютерных наук. Например, в Арканзасе деловое сообщество штата уже давно поддерживает образование в области информатики (Nix, 2017). Accelerate Arkansas была создана в 2005 году как организация, состоящая из 70 представителей частного и государственного секторов, призванная продвигать Арканзас к экономике, в большей степени основанной на инновациях и знаниях (Штат Арканзас, 2018).Точно так же в Англии сеть организаций под названием «Компьютинг в школе» создала коалицию представителей промышленности и учителей. Он сыграл ключевую роль в ребрендинге образовательной программы в области ИКТ в 2014 году в компьютерную программу, в которой больше внимания уделялось компьютерным наукам (Royal Society, 2017).

    Чтобы обеспечить устойчивость, один из ключевых уроков заключается в том, что правительство должно координировать действия нескольких заинтересованных сторон. Зависимость от внешних организаций для стимулирования обучения компьютерным наукам означает, что сильная зависимость от обучения и ресурсов, предоставляемых НПО в Чили, была недостаточной, чтобы мотивировать большее количество школ и учителей включать компьютерные науки и вычислительное мышление в учебные занятия в классе.Напротив, DfE эффективно координирует работу различных неправительственных организаций по расширению образования в области компьютерных наук. Аналогичным образом, Министерство образования штата Арканзас прилагает усилия к тому, чтобы половина всех школьных округов установила партнерские отношения с университетами и бизнес-организациями, чтобы дать учащимся возможность участвовать в стажировках и курсах компьютерных наук на уровне колледжа во время учебы в старшей школе (Talk Business & Politics, 2020). . Таким образом, опыт десятилетий образовательной политики в рассмотренных системах образования показывает, что школам требуется длительная, скоординированная и многоплановая поддержка для успешного внедрения CS в классах.

    6. При интерактивном, практическом обучении компьютерному образованию формируются жизненные навыки

    В нескольких изученных случаях были представлены инновационные педагогические методы с использованием производственных пространств (учебных пространств с настраиваемыми макетами и материалами) и обучения на основе проектов для развития не только навыков, характерных для компьютерных наук, но и навыков, более важных для жизни. Например, уругвайское образование в области компьютерных наук включает такие инновационные концепции, как соревнования по робототехнике и мастерские, которые позволяют учащимся творчески применять свои уроки вычислительного мышления и могут вызвать интерес и углубить понимание.Кроме того, вычислительное мышление было интегрировано в предметные области (например, в биологию, математику и статистику) (Vázquez et al., 2019) и в междисциплинарные проекты, которые погружают учащихся в творческие задачи, которые способствуют творческому, сложному и активному обучению ( Кобо и Монтальдо, 2018). Например, учащиеся могут использовать датчики и программные платы для измерения собственного прогресса в физическом воспитании (например, измеряя, сколько кругов они могут пробежать за определенный период).

    Аналогичным образом, в Нью-Брансуике Brilliant Labs предоставляет школам учебные материалы, чтобы они могли предлагать учащимся уроки информатики с использованием рабочих пространств, которые побуждают учащихся разрабатывать проекты, заниматься технологиями, учиться и сотрудничать.Эти рабочие пространства позволяют учащимся творчески применять свои уроки CS и вычислительного мышления, пробуждая интерес и углубляя понимание CS и вычислительного мышления.

    Реформа учебной программы в Таиланде также интегрировала проектное обучение в курс компьютерных наук. Тайские учащиеся 4-6 классов узнают о повседневной жизни с помощью компьютеров, включая такие навыки, как использование логики при решении задач, поиск данных и оценка их правильности, а также блочное кодирование (например, Scratch). Затем учащиеся 7-9 классов сосредотачиваются на изучении первичных данных с помощью целей, которые включают использование программирования для решения проблем, сбор, анализ, представление и оценку данных и информации, а также текстовое программирование, такое как Python.Наконец, учащиеся 10-12 классов сосредотачиваются на применении передовых вычислительных технологий и программирования для решения реальных задач, используя знания из других предметов и данные из внешних источников (Piamsa-nga et al., 2020).

    После двух лет общенациональных обсуждений с 2014 по 2016 год Министерство национального образования Польши объявило о создании новой основной учебной программы по компьютерным наукам в начальных и средних школах (Syslo, 2020). Цели новой учебной программы включали в себя использование учащимися технологий для поиска решений повседневных и профессиональных проблем и поддержку других дисциплин, таких как естественные науки, искусство и социальные науки, в инновациях (Panskyi, Rowinska, & Biedron, 2019).

    Навыки CS становятся все более необходимыми для работы в современном технологическом мире и для будущего. Они позволяют людям понять, как работают технологии и как лучше всего использовать их потенциал для улучшения жизни. 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.

    Наши результаты предлагают шесть рекомендаций для правительств, заинтересованных в расширении масштабов обучения компьютерным наукам в начальных и средних школах.Во-первых, правительства должны использовать стратегии экономического развития, направленные на расширение рабочих мест, основанных на технологиях, для вовлечения всех заинтересованных сторон и расширения образования в области информатики в начальных и средних школах. Действительно, такая стратегия помогает привлечь и удержать инвесторов и повысить спрос на образование в области компьютерных наук среди студентов. Во-вторых, обеспечить доступ к инфраструктуре ИКТ в начальных и средних школах, чтобы способствовать внедрению и расширению образования в области компьютерных наук. В-третьих, подготовка квалифицированных учителей компьютерных наук должна стать главным приоритетом.Очевидно, что квалифицированный учитель является наиболее важным фактором в обучении учащихся, и поэтому подготовка учителей, необходимых для CS в масштабе, имеет решающее значение. В-четвертых, познакомьте учащихся с информационными технологиями как можно раньше, чтобы повысить вероятность их продолжения. Это особенно важно для девочек и других групп URM, исторически недопредставленных в областях STEM и CS. В-пятых, привлекать ключевые заинтересованные стороны (включая преподавателей, частный сектор и гражданское общество) для устранения узких мест в физическом и техническом потенциале.Наконец, обучайте CS интерактивным практическим способом, чтобы приобрести навыки для жизни.

    Изучая кейсы региональных и национальных правительств на разных уровнях экономического развития и прогресса в реализации образовательных программ по информатике, правительства всего мира могут узнать, как расширить и улучшить образование по информатике и помочь учащимся развить новый базовый навык, необходимый в будущем работы и активной гражданской позиции.

    Для подробного обсуждения региональных и национальных систем образования из разных регионов и обстоятельств, в которых реализованы образовательные программы по компьютерным наукам, загрузите тематические исследования.

    Об авторах

    Брайан Фаулер
    Бывший аналитик-исследователь – Центр всеобщего образования

    Благодарности

    Авторы выражают благодарность Карин Фарес, Бенсону Нитипуди, Юрию Несену и Николасу Зербино за их вклад в подготовку исследования для этого отчета.Мы также благодарны Тобиасу В. Абельманну, Шучи Гроверу, Марку Гуздиалу, Нилу Маклину, Сью Сентанс и Пэт Йонгпрадит за полезные советы на протяжении всего исследования и в предыдущих черновиках, а также Габриэлю Санчесу Зинни, Джейку Баскину и Дэвиду Мияширо за предоставление рекомендаций. .

    Институт Брукингса — 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 благодарит Amazon, Atlassian Foundation International, Google и Microsoft за поддержку.

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

    4 увлекательных занятия по информатике для старшеклассников

    Вы ищете веселые, образовательные занятия по информатике для старшеклассников? Вы попали в нужное место.

    Каждый учащийся средней школы должен ознакомиться с основными понятиями информатики, независимо от того, планирует ли он строить карьеру в этой области.

    В этой статье мы поделимся советами, как заинтересовать вашего ребенка информатикой, а также четырьмя заданиями по информатике, которые идеально подходят для старшеклассников.

     

    Как родители могут помочь учащимся развить интерес к информатике

    Поощряйте уверенность и настойчивость

    Навыки информатики становятся все более важными, однако женщины по-прежнему значительно недопредставлены в этой области, составляя лишь 21% программистов и 19% разработчиков программного обеспечения.

    Социальные предубеждения (часто бессознательные) ограничивают продвижение женщин в науке, технологиях, инженерии и математике (STEM), особенно потому, что достижения девочек в этой области формируются окружающей их средой.

    В связи с этим важно, чтобы девочки находились в среде, способствующей развитию уверенности в своих силах с раннего возраста, особенно если они выбирают карьеру в области НТЭ). Кроме того, знакомство девочек с примерами для подражания женщин с успешной карьерой в области компьютерных наук может помочь им представить себя на тех же позициях.

    Информатика также учит терпению и настойчивости — двум важнейшим навыкам для учащихся при поступлении в колледж, карьере и т. д.

    Например, может быть сложно написать код с первой попытки, но это не должно мешать учащимся заниматься информатикой в ​​будущем. Даже опытные разработчики иногда забывают включить запятую или точку с запятой в свой код, что делает всю программу бесполезной, пока они не найдут свою ошибку.
     

    Превратите информатику в развлечение

    Важно показать учащимся, что компьютерные науки могут быть интересными, полезными и даже социальными.

    Одной из основных проблем информатики является представление о том, что она в основном связана с многочасовым набором текста за экраном компьютера.

    Может быть трудно осознать награду за творческую свободу, которую имеет инженер-программист, и то влияние, которое он может оказать на свое сообщество (и мир), если захочет.

    Предоставьте своим учащимся возможность попробовать себя в различных видах деятельности, чтобы узнать, какая область компьютерных наук им нравится больше всего.

    >Если возможно, пригласите в свой класс опытных разработчиков программного обеспечения, чтобы показать учащимся, что они могут изменить мир к лучшему, если выберут карьеру в области информатики.

     

    Четыре занятия по информатике для старшеклассников

     

    1. Робототехника.

    С помощью робототехники учащиеся старших классов знакомятся с вычислительным мышлением, распознаванием образов и разработкой алгоритмов, которые необходимы для карьеры в STEM.

    Они используют эти навыки для программирования своих собственных роботов, чтобы они двигались, издавали шум, светились и выполняли другие инструкции.

    Перед учащимися также стоит задача использовать свои творческие способности и постоянно совершенствовать конструкции своих роботов — точно так же, как ученые и инженеры делают это каждый день.

    Мальборо является домом для отмеченной наградами программы робототехники FIRST Technical Challenge (FTC).

    Учащиеся всех классов участвуют в конструировании и программировании роботов, предназначенных для участия в схватках и турнирах.

     

    2. Уроки кодирования.

    Учащиеся старших классов могут научиться кодировать свои собственные веб-сайты, анимацию и даже видеоигры.

    Благодаря этому упражнению они могут изучить основы нескольких языков программирования или овладеть одним конкретным языком.

    Однако понимание основных концепций информатики и их применение к реальным задачам важнее, чем сам язык программирования.

    Например, на нашем курсе AP Computer Science учащиеся глубоко погружаются в объектно-ориентированное программирование с помощью Java, изучают стандартные в отрасли методы тестирования и отладки и применяют все, что они изучают, в годичном проекте по программному обеспечению.

     

    3. Сборка компьютеров.

    Учащиеся могут использовать готовые комплекты для сборки собственных компьютеров.

    Сначала это может показаться пугающим, но создание простой системы может занять всего час.

    Затем учащиеся могут программировать свои компьютеры для выполнения определенных задач, таких как разработка приложений, создание веб-сайтов, создание игр и многое другое!

    Создание собственных компьютеров позволяет им понять техническую сторону того, что происходит, когда они пишут и выполняют строку кода.

    На наших занятиях по информатике мы используем инновационные технологии, в том числе микроконтроллеры Arduino и мини-компьютеры Raspberry Pi, чтобы дать учащимся лучшее представление о современных компьютерах.

     

    4. Экскурсии.

    Ничто так не волнует студентов, как возможность отправиться на экскурсию.

    Экскурсии позволяют учащимся представить себя в роли компьютерного ученого или разработчика программного обеспечения.

    Здесь, в Marlborough, мы организуем ежегодные информационно-просветительские мероприятия и выезды на места, чтобы показать нашим студентам реальное применение STEM-образования.

    Взаимодействуя с местным сообществом инженеров и информатиков, наши студенты понимают ценность образования STEM и начинают представлять себя в роли STEM в будущем.

     

    Почему стоит выбрать Marlborough

    Мальборо посвящен исключительно образованию молодых женщин.

    Объединяя инженерное дело, цифровое искусство, робототехнику, средства массовой информации, академические исследования и предпринимательство, Центр предпринимательства и инноваций Шари и Эда Глейзеров в Мальборо обеспечивает превосходное подготовительное образование в колледже в среде, пронизанной высокими этическими ценностями.

    Здесь, в Marlborough, мы не просто учим девочек идти в ногу с изменяющимся будущим.

    Вместо этого мы учим их смело следовать идеям, которые задают тон в будущем.

     

    Ваши следующие шаги

    Участие в компьютерных науках может быть очень полезным для девочек старшего школьного возраста, независимо от того, планируют ли они получить степень в области компьютерных наук в колледже.

    Хотите узнать больше об опыте Мальборо?

    Свяжитесь сейчас

    Информатика сложная? | Линденвудский университет

    Я слышал, что информатика — одна из самых сложных областей обучения.Это правда?

    Да. Информатика — сложная для изучения дисциплина. Но, если вы мотивированы и уделяете достаточно времени изучению дисциплины, то можно освоить информатику.

    Полный ответ

    Существует мнение, что изучать информатику очень сложно. Вера в то, что информатика — одна из самых сложных областей для изучения. Ответ на этот вопрос: «Да». Информатика — сложная область для изучения и изучения по ряду причин.

    Существует целый ряд современных исследований, посвященных выяснению того, почему это так, и были сделаны два общих вывода:

    1. Учащиеся, которые слабы в математике, как правило, слабы в программировании и, следовательно, слабы в информатике.
    2. Студенты, как правило, не готовы к конструктивному характеру дисциплины «Информатика».

    Почему так сложно научиться программировать?

    Информатика — сложная дисциплина для изучения, потому что сложно научиться программировать.Но, если вы мотивированы и уделяете достаточно времени изучению дисциплины, то научиться программировать можно.

    Полный ответ

    Поначалу компьютерные науки кажутся трудными, потому что научиться программировать сложно. Программирование — это первая задача, которую должны освоить студенты, изучающие информатику, а программирование требует исключительно логического и методичного подхода к решению задач. Студентам, которые слабы в математике, часто приходится больше работать, чтобы развить навыки логического мышления, необходимые для обучения программированию.

    Программирование вводится «в холодном виде» для студентов на первом курсе информатики и продолжается на следующих нескольких курсах. По сравнению с математикой учащиеся изучают математику, начиная с детского сада и продолжая учиться в колледже. Он вводится небольшими шагами на протяжении всей школы. Программирование — аналогичный интеллектуальный навык, для освоения которого требуется время, обычно примерно 4-5 курсов.

    Некоторым учащимся кажется, что программировать легко, и они излишне запугивают других, заставляя их думать, что они не подходят для компьютерных наук.Тем не менее, большинство людей осваивают навыки шаг за шагом с течением времени. Может ли человек, не имеющий музыкального образования, научиться хорошо играть на музыкальном инструменте за один семестр? Может ли человек, начавший с нуля, научиться бегло говорить на иностранном языке за один курс? Если вы не музыкальный гений или маленький ребенок, живущий в двуязычной семье, ответ для подавляющего большинства людей будет отрицательным.

    Вы можете думать об обучении программированию как об обучении говорить и писать одновременно на китайском и русском языках с нуля.Иными словами, вы можете считать обучение программированию почти эквивалентным прохождению курсов биохимии, общей анатомии, физиологии, фармакологии и патологии по программе доктора медицины в медицинском институте (это курсы продолжительностью более 6 кредитных часов, которые предполагают, что вы запомните невероятные знания). количество информации). Разница в том, что курсы CS требуют, чтобы вы занимались программированием, чтобы овладеть навыками, а не запоминать большие объемы информации или тратить много часов на механическое повторение языковых фраз и идиом.

    Что означает, что дисциплина информатики носит конструктивный характер?

    Информатика — сложная для изучения дисциплина из-за конструктивного характера дисциплины. Но если вы мотивированы и уделяете достаточно времени изучению дисциплины, то можно изучить и освоить каждое понятие, когда оно встречается.

    Полный ответ

    Дисциплина информатики носит очень конструктивный характер.С точки зрения курсовой работы это означает, что буквально каждая тема, обсуждаемая в любом классе, требует полного овладения всеми предыдущими работами в этом классе и всеми предыдущими работами в других предварительных классах. Каждая изученная концепция является существенной основой для следующей изученной концепции. Другими словами, как только вы отстаете в компьютерных науках, ваша рабочая нагрузка, чтобы наверстать упущенное, будет удваиваться почти ежедневно, и многие студенты этого не осознают.Студенты должны потратить много времени, чтобы освоить каждую концепцию в то время, когда им нужно ее освоить. Каждое выученное понятие является важной основой для следующего изучаемого понятия (понятий). Тем не менее, многие студенты, как правило, не готовы тратить время, необходимое для изучения дисциплины.

    Сколько времени требуется для успешного изучения информатики?

    Несмотря на то, что информатика является сложной дисциплиной для изучения, если у вас есть мотивация и вы посвящаете достаточно времени изучению этой дисциплины, тогда можно изучать информатику.

    Полный ответ

    Правило для большинства курсов колледжа заключается в том, что на каждый кредитный час курса студенты должны тратить около двух часов вне занятий. Это время уходит на учебу и выполнение домашних заданий. Кроме того, студенты могут рассчитывать в среднем от 2 до 10 часов в неделю на подготовку к экзаменам, написание работ и выполнение проектов.

    Правило для каждого курса программирования CS, с другой стороны, заключается в том, что вы должны уделять столько же времени, сколько и для всех других ваших курсов, но тогда вы также должны уделять дополнительно 15-20 часов каждую неделю (иногда больше) для выполнения проектов по программированию. , лабораторные работы и понимание примеров программ.Требуется время на разработку программ, написание кода, удаление синтаксических ошибок и отладку программы (удаление логических ошибок). Каждая из этих задач требует очень много времени для студентов, изучающих программирование. Это 19-32 часа в неделю, каждую неделю в течение всего семестра (и даже больше часов в некоторые недели) для каждого курса программирования CS.

    После того, как учащиеся освоят программирование и преодолеют начальные 4-5 курсов по программированию, требования по времени для каждого курса немного уменьшатся.Однако вам все равно придется потратить значительное количество времени на освоение более сложных концепций по мере их изучения. Кроме того, несмотря на то, что продвинутые курсы сосредоточены на продвинутых концепциях, от вас все же ожидается, что вы напишете важные программы, чтобы продемонстрировать мастерство в этих концепциях, а написание программ занимает много времени.

    Таким образом, несмотря на то, что это требует самоотверженности, мотивации и большого количества времени, как только вы дойдете до того момента, когда вы вложите необходимое время, изучение дисциплины информатики не намного сложнее, чем многие другие научные или инженерные дисциплины.Просто требования времени остаются высокими на протяжении всей программы получения степени в области компьютерных наук из-за конструктивного характера программы и того факта, что написание программ требует времени.

    Но если мне придется тратить так много времени на изучение информатики, то у меня не будет времени заниматься другими делами, не так ли?

    Информатика требует, чтобы учащиеся уделяли много времени обучению. Но если вы овладеете хорошими навыками тайм-менеджмента, вы сможете потратить необходимое время на изучение дисциплины и еще останется время для других занятий.

    Полный ответ

    Многие студенты не мотивированы и не готовы тратить такое количество времени. Они ищут «легкую» дисциплину, которая «дает им время для важных внеклассных или общественных мероприятий». Они не верят, что могут вести полноценную социальную жизнь в колледже, уделяя столько времени учебе. К счастью, студенты, которые заинтересованы в том, чтобы инвестировать необходимое время, часто обнаруживают, что они также могут вписаться в активные внеклассные или социальные календари и при этом оставаться довольными.Единственное отличие состоит в том, что студенты CS должны использовать действительно хорошие навыки тайм-менеджмента и должны планировать эти внеклассные и социальные мероприятия.

    Есть ли другие причины, по которым компьютерные науки считаются сложными?

    Информатика требует чрезвычайного внимания к деталям, действительно хорошей памяти, способности мыслить абстрактно, а также использования творчества и интуиции. Студенты могут научиться делать все эти вещи, если у них будет достаточно времени и практики.

    Полный ответ

    Еще одна причина, по которой дисциплина информатики кажется сложной, заключается в том, что при написании программ вы должны уделять особое внимание мельчайшим деталям. Как и в крайнем экстремальном, экстремальном, очень мелкозернистом, внимании к большому количеству мелких деталей в течение продолжительных периодов времени. Программисты должны сообщать компьютеру о каждой мелочи, которую необходимо сделать для решения проблемы.И все эти мелочи нужно делать в правильном порядке и часто повторять. Компьютеры чрезвычайно глупы. Они буквально делают именно то, что программа (ы) инструктирует их делать. Вы не можете предположить, что компьютер «поймет, что вы имеете в виду». Сборка программы во многом похожа на сборку головоломки. Если хотя бы один маленький кусочек головоломки не на своем месте или ориентирован в неправильном направлении, головоломка неверна.

    Отслеживание мелочей означает, что у программистов должна быть очень, очень хорошая память.Программисты должны помнить многое, в том числе синтаксис языка, набор готовых функций, доступных для использования, созданные вами переменные и функции и то, как вы их используете, методы, которые вы использовали в прошлом, которые можно применить. к текущей проблеме, ошибкам, которые у вас были в прошлом, чтобы вы могли избежать их или, по крайней мере, распознать их симптомы. Короче говоря, программисты должны одновременно отслеживать очень большой набор деталей. Для развития такой памяти требуется время.Это часть обучения программированию. После того, как вы освоите этот навык, не так уж сложно отслеживать все мелочи, связанные с программированием.

    Еще одна причина, по которой CS кажется «сложной», заключается в том, что компьютерщики должны уметь мыслить абстрактно и одновременно на нескольких уровнях. Вы должны иметь возможность разделить части программы на задачи «черного ящика», которые выполняют полезные действия, но которые скрывают некоторые детали, поэтому вам не нужно думать обо всех них все время.Кроме того, информатика включает в себя значительное количество естественных наук, математики и инженерии на многих уровнях. Тем не менее, в то же время компьютерные ученые должны быть очень творческими и интуитивными, поскольку создание эффективного, чистого, правильно выполняющегося кода, который решает данную проблему, по-прежнему в значительной степени является формой искусства.

    Так что же все это на самом деле означает?

    Летом, несмотря на то, что информатика является сложной дисциплиной для изучения, если у вас есть мотивация и вы посвящаете достаточно времени изучению этой дисциплины, тогда можно изучать информатику.

    Полный ответ

    Все это сводится к тому, что студенты должны тратить много времени на изучение дисциплины информатики. Это означает, что студентам CS необходимы серьезные навыки тайм-менеджмента. Студенты должны эффективно управлять временем:

    • для посещения занятий по информатике (эмпирическое правило гласит: «Не пропускайте занятия по информатике (никогда), если можете помочь», так как каждые 1 или 2 пропущенных занятия влияют на вашу буквенную оценку за курс — Да, это что важно посещать занятия по информатике),
    • для изучения и выполнения домашних заданий по курсам CS,
    • разделены между другими классами для изучения другого курса и выполнения домашних заданий,
    • выделено на программирование (планируется в среднем 10-20 часов в неделю, иногда больше),
    • выделено на внеклассные мероприятия и семейные мероприятия,
    • выделяется на спортивную деятельность (если вы спортсмен), включая тренировки и соревнования.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.