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編程走進(jìn)美國中小學(xué)教育
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2016-05-16 09:17
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8歲的莎麥拉·梅塔(Samaira Mehta)在硅谷圣克拉拉一所公立小學(xué)上二年級。與同齡孩子相比，她的課余生活要忙碌得多。幾乎每個(gè)周末，這個(gè)小女孩都要和自己的父親去當地的圖書(shū)館或 是學(xué)校，推廣自己創(chuàng )造的棋牌游戲CoderBunnyz。這款游戲*大的特點(diǎn)就是融入了編程的初級理念，兒童在玩游戲的過(guò)程中可以逐步了解編程的基本知識。
雖然一臉稚氣，但莎麥拉已經(jīng)有了自己的名片和Linkedin網(wǎng)頁(yè)，還掛上了創(chuàng )始人的頭銜。她從5歲就開(kāi)始使用專(zhuān)用的iPhone、iPad和 Macbook，在父親的指導下學(xué)會(huì )了初步的編程語(yǔ)言。她的父親則是硅谷典型的印度IT人，靠自己的努力與知識改變了命運。他從印度古城烏代浦來(lái)到美國學(xué) 習計算機，在硅谷甲骨文公司工作，安家立業(yè)養育一對兒女。
“我 的兩個(gè)孩子從小就開(kāi)始接觸電腦和智能手機，對計算機科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。這不是我強迫她們學(xué)習的，而是一種家庭氛圍熏陶下的天賦，因為我自己就是學(xué)計算 機的。我相信，電腦會(huì )成為未來(lái)每個(gè)人的必備技能。孩子需要做好知識準備?！崩厦匪粗?zhù)自己的女兒，眼中是滿(mǎn)滿(mǎn)的希望。
然而，并非每個(gè)孩子都有莎曼拉這樣的條件和氛圍，能夠從小開(kāi)始學(xué)習計算機知識。即便是在世界*大的經(jīng)濟體美國，即便個(gè)人電腦已經(jīng)基本普及到每個(gè)家庭，也并不是每名學(xué)生都有機會(huì )在K12教育體系中(幼兒園、小學(xué)和中學(xué))系統學(xué)習基礎的計算機科學(xué)和編程知識。
實(shí)際上，情況可能令人意外。根據美國信息工程與創(chuàng )新基金會(huì )(Information Technology and Innovation Foundation)去年年底的統計，目前美國全國只有*之一的學(xué)校提供計算機科學(xué)課程。致力于推動(dòng)計算機與編程教育普及的非盈利性機構的另一項調查也顯示，美國有*之九的學(xué)校沒(méi)有開(kāi)設計算機科學(xué)課程，計算機教師的匱乏是*重要的原因。
計算機教育課程缺失的背后，是美國基礎教育預算的不足。由于美國經(jīng)濟狀況并不景氣，很多州的教育撥款投入甚至低于10年前的水平。根據美國預算與政策優(yōu)先*(Center on Budget and Policy Priorities)去年第四季度對美國46個(gè)州的預算調查顯示，至少31個(gè)州的教育預算目前低于2007-2008學(xué)年經(jīng)濟蕭條的水平，其中15個(gè)州的預算降幅超過(guò)了10％。
另一方面，計算機相關(guān)行業(yè)的就業(yè)市場(chǎng)在不斷擴大。美國勞工統計局預計，計算機系統設計以及相應服務(wù)領(lǐng)域的就業(yè)人數到2022年會(huì )增長(cháng)37.5%，從2012年的160萬(wàn)增長(cháng)到220萬(wàn)人。目前在美國高科技行業(yè)，尤其是互聯(lián)網(wǎng)公司，大量的IT人才都是從印度和中國等國家引進(jìn)。
為了保證美國學(xué)生在未來(lái)職場(chǎng)的競爭力，讓他們具備基礎的計算機和編程知識，美國知名公眾人士正在聯(lián)合呼吁K12教育加入計算機科學(xué)課程。呼吁行列既包括了美國總統奧巴馬這樣的政界人物，也包括了Facebook聯(lián)合創(chuàng )始人扎克伯格這樣的商業(yè)領(lǐng)袖，更包括這樣的相關(guān)非營(yíng)利性機構。
今年年初，奧巴馬在他*后一年總統任期的國情咨文中提出了一項《面向所有人的計算機科學(xué)教育》(Computer Science For All)的新計劃。他提出，在未來(lái)幾年美國政府應當向每名K12學(xué)生提供計算機和數學(xué)課程，讓他們?yōu)槲磥?lái)的工作做好準備。
奧巴馬宣布在未來(lái)三年為各州提供40億美元的預算，推動(dòng)課堂內計算機教育的普及；并為校區直接提供1億美元資金，用于拓展美國K12的計算機科學(xué)教育。這些 費用將用于培訓教師，提供優(yōu)質(zhì)教材以及構建有效的地區性合作。此外，國家科學(xué)基金會(huì )(NSF)和國家與社區服務(wù)機構(CNCS)將從今年開(kāi)始提供1.35 億美元的計算機科學(xué)基礎教育專(zhuān)項資金。
奧巴馬還在國情咨文中呼吁企業(yè)CEO、慈善家、創(chuàng )意媒體、科技以及教育專(zhuān)業(yè)人士擴大對計算機科學(xué)的投入承諾。在他的帶動(dòng)下，美國商業(yè)領(lǐng)袖也在積極采取行動(dòng)。 4月底，美國《財富》雜志排名前100家公司的CEO，連同美國27個(gè)州的州長(cháng)以及K12教育領(lǐng)域的主導者，共同向美國國會(huì )呈交公開(kāi)信，呼吁國會(huì )撥款用于 計算機科學(xué)專(zhuān)項教育。
這 些商界領(lǐng)袖包括了亞馬遜創(chuàng )始人兼CEO杰夫·貝佐斯(Jeff Bezos)、甲骨文創(chuàng )始人兼董事長(cháng)拉里·埃里森(Larry Ellison)、蘋(píng)果CEO蒂姆·庫克(Tim Cook)、Facebook聯(lián)合創(chuàng )始人兼CEO馬克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)等美國科技行業(yè)的領(lǐng)軍人物。
此次行動(dòng)是由美國計算機科學(xué)教育聯(lián)合會(huì )(CSEC)和聯(lián) 合推動(dòng)的，他們希望美國國會(huì )額外撥出為全國校區提供2.5億美元的預算，專(zhuān)門(mén)推動(dòng)學(xué)校的計算機科學(xué)教育。公開(kāi)信表示，美國90%的父母都希望他們的孩子能 在學(xué)校擁有計算機科學(xué)教育。但目前美國*之三的學(xué)校都沒(méi)有提供有價(jià)值的計算機科學(xué)教程。如果不增加聯(lián)邦預算，這一問(wèn)題就無(wú)法得到解決。
在 這樣的情況下，企業(yè)出資與政府機構的合作就顯得尤為重要。由于行業(yè)相關(guān)性，科技行業(yè)無(wú)疑是推動(dòng)K12計算機教育的重要推動(dòng)力，擁有巨額財富的科技巨頭們又 一次走在了前列。甲骨文承諾投資2億美元，微軟和谷歌承諾投入1000萬(wàn)美元，推動(dòng)計算機教育走進(jìn)K12教室。值得一提的是，微軟去年還宣布向 YouthSpark項目投資7500萬(wàn)美元，促進(jìn)科技行業(yè)的志愿者與K12學(xué)校的相關(guān)教師合作，推動(dòng)美國高中的計算機科學(xué)教育。
Facebook聯(lián)合創(chuàng )始人兼CEO扎克伯格在去年女兒出生之后宣布將捐出自己99%的財富，致力于推動(dòng)未來(lái)兒童的平等事業(yè)。顯然，教育是目前兒童不平等的重要根源之一。因此，除了直接向這樣的相關(guān)非營(yíng)利機構捐助之外，扎克伯格也在通過(guò)自己的影響力和個(gè)人財富，推動(dòng)美國基礎教育中的計算機教育。
近期，扎克伯格任命了前美國教育部副部長(cháng)吉姆·希爾頓(Jim Shelton)負責自己基金會(huì )的教育事務(wù)。希爾頓還曾經(jīng)負責蓋茨基金會(huì )的教育事務(wù)。扎克伯格在任命聲明中提到，自己基金會(huì )的主要關(guān)注領(lǐng)域就是幫助學(xué)校和家長(cháng)，給學(xué)校帶來(lái)更加個(gè)性化的學(xué)習。
在企業(yè)的推動(dòng)之外，、美國計算機協(xié)會(huì )(ACM)、美國計算機科學(xué)教師協(xié)會(huì )(CSTA)、網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新*(CIC)、美國數學(xué)與科學(xué)計劃(NMSI)等相關(guān)行業(yè)機構也在發(fā)揮自己的影響力。以舉例，該機構已經(jīng)通過(guò)諸多培訓項目，幫助超過(guò)1.6萬(wàn)名教師通過(guò)計算機教師認證，他們還在促使美國大學(xué)將計算機培訓當做學(xué)位要求之一。
目前美國只有阿肯色州、羅得島等少數幾個(gè)州將計算機教育列入K12中學(xué)教育的必修課程。阿肯色州州 長(cháng)哈奇森(Hutchinson)去年宣誓上任之后，簽署法案要求該州所有高中都必須提供計算機科學(xué)教程。羅德島則規定到2017年夏天，每所公立學(xué)校都 必須提供計算機科學(xué)教育。
在立法的推動(dòng)下，阿肯色州參加計算機科學(xué)課程的學(xué)生總數從2014年的1100名急劇增長(cháng)到4000名。阿肯色州教育部的計算機專(zhuān)員安東尼·歐文(Anthony Owen)表示，該州嚴重缺乏計算機相關(guān)教師。而羅德島目前只有1%的K12學(xué)生參加了計算機課程。
教材的匱乏也是困擾美國K12開(kāi)設計算機教育的主要因素。40多歲的格蘭特·霍斯福德(Grant Gosford)住在洛杉磯的帕薩迪納。兩年前，他上小學(xué)的二女兒在學(xué)校上了計算機選修課，卻發(fā)現自己是班里*的女生。更重要是，霍斯福德發(fā)現市場(chǎng)上很少有適合兒童的計算機科學(xué)教材。
正因為這個(gè)原因，霍斯福德辭去了在創(chuàng )業(yè)孵化器的工作，專(zhuān)注于打造一個(gè)iPad游戲，將編程的基本理念融入其中。他的游戲推出半年時(shí)間，已經(jīng)有了40萬(wàn)用戶(hù)。令他驚訝的是，在沒(méi)有進(jìn)行市場(chǎng)推廣的情況下，中國居然是僅次于美國的第二大用戶(hù)群。
不過(guò)，美國加州戴維斯大學(xué)的一體化計算和STEM教育*(C-STEM)上月初已經(jīng)推出了一項針對1到12年級的計算機科學(xué)教程。這套教程目前已經(jīng)在加州200所高中使用，將計算機編程融入到數學(xué)之中，尤其是代數課程。
“編程不是什么艱難學(xué)科，這也是一種語(yǔ)言，是人與機器的對話(huà)，就像是我們之間的對話(huà)一樣。未來(lái)每個(gè)人都要學(xué)會(huì )和機器說(shuō)話(huà)，無(wú)論你做什么行業(yè)?！被羲垢５逻@樣告訴自己的女兒。
的教師昆西·拉爾森(Quincy Larson)看來(lái)，編程是人類(lèi)與機器的對話(huà)。
計算機科學(xué)進(jìn)入美國K12基礎教育(注：K12即從幼兒園到高中，是對美國基礎教育的通稱(chēng)。)
扎克伯格談到，當他成長(cháng)的時(shí)候，人們認為編程是像他那樣的書(shū)呆子做的事情。
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